Título

PLANEJAMENTO DE MANUTENÇÃO DE ATIVOS FERROVIÁRIOS VIA SOLUÇÃO DO PROBLEMA DO CAIXEIRO VIAJANTE MULTIOBJETIVO

MAINTENANCE PLANNING OF RAILWAY ASSETS VIA SOLUTION OF THE MULTIOOBJECTIVE TRAVELING TRADER PROBLEM

Autoria

Oliveira, Breno Carvalho de; Almeida, Clayton Guimarães de; Santos, Jésus Jonatan Souza; Castro, Gustavo Barros; Silva, Breno Delgado; Carrano, Eduardo Gontijo

Oliveira, Breno Carvalho de

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Almeida, Clayton Guimarães de

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Santos, Jésus Jonatan Souza

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Castro, Gustavo Barros

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Silva, Breno Delgado

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Carrano, Eduardo Gontijo

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DOI

10.5151/1516-392X-30760

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Resumo

Neste trabalho é apresentado uma ferramenta de otimização multiobjetivo para planejamento da manutenção de ativos ferroviários. A aplicação foi modelada com base no problema do Caixeiro Viajante Multiobjetivo, considerando como objetivos a minimização da postergação da manutenção dos equipamentos e do deslocamento da equipe de manutenção. Foi utilizada uma instância real de 17 cidades que são atendidas por uma única equipe de manutenção. A ferramenta de otimização consiste na combinação do algoritmo SPEA2 (Strength Pareto Evolutionary Algorithm), da methaheurística GRASP (Greedy Randomized Adaptive e Search Procedure) e de uma heurística de busca local em vizinhança, cada uma com seu papel específico dentro da otimização. O algoritmo foi capaz de mapear soluções melhores que a atualmente adotada pela empresa, proporcionando uma economia significativa no valor total a ser gasto em um ciclo de manutenção dos ativos ferroviários.

This manuscript presents a multiobjective optimization tool for planning maintenance of railway assets. The application was modeled based on the Multiobjective Traveling Salesman problem, considering the equipment maintenance delaying and the maintenance team displacement as objectives to be minimized. A real instance of 17 cities that are attended by the same maintenance team was considered for evaluating the algorithm. The optimization tool is a combination of SPEA2, GRASP, and a Neighborhood Local Search procedure, each one with its role in the optimization process. The algorithm was able to map solutions that are better than the one currently employed by the company, leading to a reduction of the budget spent in a railway asset maintenance cycle.

Palavras-chave

Otimização Multiobjetivo, Caixeiro Viajante, Planejamento de Manutenção, Ativos Ferroviários

Multiobjective optimization, Traveling salesman problem, Maintenance planning, Railway assets.