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Informática

Frota de veículos imitam formigas e economizam 50%

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/08/2020


Otimização de rota

As frotas de veículos comerciais que operam em grandes cidades podem reduzir pela metade suas emissões de poluentes e economizar tempo e combustível usando uma nova tecnologia que imita como as formigas compartilham conhecimento.

A equipe do professor Darren Chitty, da Universidade de Aston, no Reino Unido, substituiu os feromônios usados pelas formigas por mensagens de computador e redimensionou a técnica para resolver problemas do mundo real - mais especificamente, como otimizar rotas de veículos em cidades movimentadas.

O trabalho contou com a participação da brasileira Elizabeth Wanner, do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais.

O software usa um método chamado "otimização de rota" para direcionar cada unidade da frota de veículos da mesma empresa rodando em uma cidade, de forma a minimizar os trajetos percorridos e os tempos de entrega.

Os ganhos foram impressionantes, com um corte nas emissões de poluentes pelos veículos de 50%, além de ganhos na economia de tempo e custos de combustível.

Meta-heurística

A equipe usou uma técnica conhecida como "tecnologia meta-heurística" para imitar como as colônias de formigas buscam alimento e aprimoram seus comportamentos ante novas informações.

Por exemplo, cada formiga mantém um registro da melhor solução encontrada individualmente e transmite esse conhecimento a outras formigas. Essa "prática recomendada" permeia toda a colônia, atualizando seu estoque de conhecimentos.

Os pesquisadores aprimoraram ainda mais a técnica criando algoritmos baseados em "formigas virtuais" mais inteligentes, o que permitiu reduzir a quantidade de decisões que tomam para poder resolver problemas de roteamento de frota em escala urbana.

Isso resultou em um programa mais rápido e com menor demanda de memória, que pode rodar em notebooks.

"Algoritmos baseados no comportamento de forrageamento das formigas são usados [em pesquisas] há muito tempo para resolver problemas de roteamento de veículos, mas agora descobrimos como escalonar essas soluções para frotas de tamanho urbano, operando por várias semanas, gastando muito menos tempo do que antes. Isso significa que problemas de otimização de frotas muito maiores podem ser resolvidos em prazos razoáveis, usando o software que um usuário pode colocar em seu laptop," disse o professor Darren Chitty.

Economia

Os primeiros testes foram feitos com a frota de uma empresa de manutenção na cidade de Birmingham, incluindo 45 veículos e até 437 clientes, durante um período de seis semanas.

Os dados mostraram uma economia de mais de 50% em relação ao tempo original da empresa gasto na estrada. Isso permitiu à empresa de manutenção fazer economias equivalentes em seus custos de combustível, aumentar as margens de lucro e reduzir as emissões de veículos pela metade.

Os pesquisadores agora estão tentando aprimorar a tecnologia ainda mais, testando o sistema com diferentes tipos de frotas de veículos, incluindo vans e caminhões, bem como frotas maiores. Ainda não há previsão de colocação do sistema no mercado.

Bibliografia:

Artigo: Can Bio-Inspired Swarm Algorithms Scale to Modern Societal Problems
Autores: Darren M. Chitty, Elizabeth F. Wanner, Rakhi Parmar, Peter R. Lewis
DOI: 10.1162/isal_a_00132





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