Bike Sharing

O problema de rebalanceamento de bicicletas compartilhadas (bike sharing rebalancing problem, ou BSRP) é composto por estações, distribuídas em diferentes localidades ao longo de uma determinada região, nas quais os usuários podem alugar (coletar) e devolver (entregar) bicicletas. Os usuários geralmente alugam uma bicicleta em uma estação específica e a devolvem em outra diferente. Como resultado, as estações podem ficar desbalanceadas ao longo do tempo, apresentando excesso ou falta de bicicletas. Portanto, é necessário reposicionar as bicicletas entre as estações existentes, balanceando-as periodicamente.

Os trabalhos seguintes apresentam variações deste problema.

Problema robusto de rebalanceamento em sistemas de compartilhamento de bicicletas: formulações e um algoritmo Branch-and-Cut

Nessa extensão do BSRP considera-se a demanda incerta através de otimização robusta (RO). As abordagens de RO não exigem o uso de distribuições de probabilidade e permitem modelar a variação de parâmetros utilizando conjuntos de incerteza que levam em consideração a aversão ao risco do responsável pelas decisões. As soluções fornecidas pelas abordagens de RO são protegidas contra variações dentro do conjunto de incerteza, mitigando o risco de se tornarem inviáveis ou excessivamente custosas durante a sua execução. 

Pessoas envolvidas: Bruno P. Bruck; Walton P. Coutinho; Pedro Munari

Problemas de rebalanceamento em sistemas de compartilhamento de bicicletas

Nesse artigo é examinada a relação entre os BSRPs e alguns VRPs (Problemas de Roteamento de Veículos) padrão, bem como as principais variantes baseadas em estações e de fluxo livre (free-floating).

Pessoas envolvidas: Bruno P. Bruck; Anand Subramanian

Uma abordagem heurística para um problema de rebalanceamento estático em sistemas de compartilhamento de bicicletas

O estudo considera o caso com um único veículo, buscando a rota de menor custo que atenda às demandas das estações sem violar a capacidade do veículo. Como o problema é NP-difícil, propõe-se um algoritmo heurístico baseado em Iterated Local Search e RVND. Resultados em 980 instâncias mostram desempenho satisfatório, alcançando várias soluções ótimas conhecidas e melhorando resultados em instâncias ainda abertas.

Pessoas envolvidas: Fábio Cruz; Anand Subramanian; Manuel Iori

O problema de rebalanceamento em sistemas de compartilhamento de bicicletas com demandas estocásticas

Nessa versão, as demandas são representadas por variáveis aleatórias que dependem de cenários estocásticos, cada um com sua distribuição probabilística correspondente. O objetivo geral é determinar as rotas de menor custo para uma frota de veículos homogêneos, de modo a redistribuir as bicicletas entre as estações com demandas estocásticas, para manter os sistemas equilibrados.

Pessoas envolvidas: Mauro Dell’Amico; Manuel Iori; Stefano Novellani; Anand Subramanian 

Problema de rebalanceamento estático em sistemas de compartilhamento de bicicletas com múltiplos veículos e visitas

Neste trabalho considera-se que os veículos têm capacidades e limites de tempo por serviço idênticos. Os veículos podem visitar as estações múltiplas vezes, dado um certo limite, mas cada estação só pode ser atendida por um único veículo da frota. Além do tempo de deslocamento, é incluído o tempo de manuseio das bicicletas dentro do limite de tempo de serviço de cada veículo, para garantir que a restrição de carga de trabalho não seja violada.

Pessoas envolvidas: Teobaldo Bulhões; Anand Subramanian; Güneş Erdoğan; Gilbert Laporte 

Problema de rebalanceamento estático em sistemas de compartilhamento de bicicletas com operações temporárias proibidas

Adicionalmente a esse problema, o veículo pode visitar as estações múltiplas vezes, mas não pode usá-las para armazenar ou fornecer bicicletas temporariamente. O problema também modela transporte por serviço de courier e reposicionamento de estoque, em que operações temporárias frequentemente são penalizadas por exigirem trabalho manual adicional e maior tempo de serviço.

Pessoas envolvidas: Bruno P. Bruck; Fábio Cruz; Manuel Iori; Anand Subramanian

Algoritmo heurístico eficiente para o Robust Bike Sharing Rebalancing Problem

Neste trabalho, aborda-se o Problema Robusto de Rebalanceamento em Sistemas de Compartilhamento de Bicicletas (RBRP), que utiliza técnicas de otimização robusta para modelar incertezas de demanda no planejamento de tais operações de rebalanceamento. Para isso, são propostos algoritmos meta-heurísticos eficientes, que utilizam estruturas auxiliares para reduzir a complexidade de tempo dos algoritmos.

Pessoas envolvidas: Rodrigo Chichorro; Bruno P. Bruck; Luciano Costa