Determinação de escalas em empresas rodoviárias de transporte de passageiros: um estudo sobre eficiência e segurança operacional - Rocha, Maria Eduarda de Otôni Espíndola (2025)
Neste trabalho, investiga-se o Problema de Alocação de Motoristas de Ônibus em empresas rodoviárias de transporte de passageiros. O problema consiste em alocar tripulantes a viagens predefinidas em um horizonte de curto prazo — tipicamente, 7 dias — com o objetivo de maximizar a cobertura das viagens e reduzir os custos operacionais, respeitando restrições legais, normas de segurança, acordos trabalhistas e qualificações dos motoristas. A proposta visa desenvolver um método eficiente para a determinação de escalas e analisar o impacto da variação de parâmetros operacionais sobre sua qualidade e eficiência. A abordagem consiste em concatenar viagens para formar jornadas viáveis para cada motorista, que são agrupadas em ciclos de trabalho com retorno obrigatório à cidade base. Essa construção reduz o porte e a complexidade do problema e assegura o cumprimento das restrições. A partir desses ciclos, foram construídos grafos direcionados acíclicos representando os fluxos possíveis para cada tripulante ao longo do horizonte de planejamento. Com base nessa modelagem, foi desenvolvido um modelo de Programação Linear Inteira (PLI) para determinar o conjunto final de jornadas atribuídas a cada motorista. O modelo permite simular diferentes políticas operacionais por meio da variação de parâmetros como a extensão máxima da jornada, o uso de horas extras e os intervalos mínimos entre jornadas. Além disso, é capaz de determinar a alocação dos tripulantes, buscando minimizar a quantidade de motoristas necessários e os custos associados às escalas. Foram realizados testes computacionais usando a linguagem Python e o solver Gurobi, com base de dados reais de uma empresa de transporte rodoviário. Os resultados evidenciam que ajustes estratégicos nos parâmetros operacionais do modelo permitem alcançar diferentes perfis de alocação, sem comprometer a cobertura e promovendo melhores condições de segurança. A redução do limite de extensão da jornada não afetou a cobertura nem exigiu mais motoristas, mostrando-se eficaz para conter excessos com impacto operacional mínimo. A ampliação do intervalo entre jornadas aumentou significativamente os tempos médios de descanso, com leve redução de cobertura em bases mais sensíveis — efeito que pode ser mitigado por ajustes na malha. Já a limitação do uso de horas extras teve os impactos mais intensos sobre cobertura e carga horária, indicando que a dependência desse recurso compromete o equilíbrio das escalas e favorece a fadiga. Em conjunto, os achados mostram que a modelagem proposta permite incorporar diretrizes de saúde e segurança do trabalho de forma controlada, alinhada aos objetivos operacionais da empresa. Palavras-chave: Problema de Alocação de Tripulação. Programação Linear Inteira. Restrições Trabalhistas.