Aplicação do problema de roteamento de veículos com frotas heterogêneas na otimização de rotas de uma transportadora de Minas Gerais.

Abstract

O transporte rodoviário de cargas possui papel central na logística brasileira, tornando a eficiência das rotas um fator determinante para a redução de custos operacionais e melhoria do nível de serviço. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo aplicar uma formulação matemática para o Problema de Roteamento de Veículos com Frotas Heterogêneas em uma transportadora de médio porte localizada em Minas Gerais, cuja operação é atualmente planejada de forma empírica pela equipe operacional. A empresa estudada realiza a distribuição de pneus e lubrificantes a partir de um centro de distribuição localizado em João Monlevade-MG, utilizando uma frota composta por caminhões de diferentes capacidades e custos por quilômetro. Para o desenvolvimento do estudo, foram coletados dados reais de demanda, frota, distâncias e tempos de deslocamento, organizados em três cenários representativos da operação da empresa. O problema foi modelado como uma Programação Linear Inteira Mista, considerando restrições de capacidade dos veículos, atendimento único dos municípios, conservação de fluxo, eliminação de subrotas e restrições específicas da transportadora estudada. A implementação computacional foi realizada em linguagem AMPL, com resolução pelo solver IBM ILOG CPLEX. Inicialmente, a formulação foi validada por meio de uma instância-teste de pequena dimensão, na qual foi encontrada a solução ótima esperada. Em seguida, o modelo foi avaliado em dez cenários simulados de demanda, construídos a partir dos dados da região de Manhuaçu e Zona da Mata. Em todos os testes simulados foram obtidas soluções viáveis dentro do limite de 1.800 segundos, com gaps relativos entre 29,54% e 46,23%. Os resultados mostraram que, nos níveis baixo e intermediário de demanda, dois caminhões pequenos foram suficientes, enquanto nos níveis mais elevados os caminhões grandes passaram a integrar as soluções. Nos três cenários reais, também foram obtidas soluções viáveis e operacionalmente aplicáveis, sendo o cenário de Itabira, Guanhães e Itamarandiba classificado como ótimo dentro da tolerância de 5%. Considerando o conjunto das rotas reais analisadas, o modelo reduziu a distância total percorrida de 3.652,00 km para 3.137,94 km, representando uma diminuição de aproximadamente 14,08%. Em relação aos custos totais estimados de transporte, houve redução de R$ 18.803,50 para R$ 13.022,45, equivalente a uma economia aproximada de 30,74%. Conclui-se que a aplicação do modelo pode apoiar a tomada de decisão logística, oferecendo uma alternativa quantitativa ao planejamento empírico das rotas e contribuindo para a redução de custos e para a utilização mais adequada da frota.