Estudo e aplicação do problema do carteiro rural na colheita de cana-de-açúcar

• Processo: 23/13720-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Diego Jacinto Fiorotto
• Beneficiário: Ana Clara de Oliveira Lima
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Assunto(s): Programação linear inteira mista
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aplicações agrícolas | Estudo Computacional | Formulações matemáticas | Problema do carteiro rural | Programação Linear Inteira Mista

Resumo

No contexto do agronegócio brasileiro, a produção de cana-de-açúcar ocupa um lugar de destaque, tornando o Brasil um dos líderes mundiais nesse setor. A cadeia produtiva da cana-de-açúcar está em constante evolução, buscando continuamente novas tecnologias e ferramentas que possam aprimorar o planejamento e a eficiência de todo o processo. Nessa cadeia, a etapa de colheita da cana-de-açúcar se destaca como uma das mais cruciais e dispendiosas, sendo de suma importância que essa fase seja cuidadosamente planejada e executada da melhor maneira possível. Para apoiar a tomada de decisões nesse contexto, a identificação de problemas e a construção de soluções através de modelos matemáticos de otimização têm se mostrado valiosas. O Problema do Carteiro Rural (PCR) é um exemplo clássico de um desafio na área de otimização combinatória, frequentemente aplicado para resolver problemas logísticos complexos. Dentre os problemas de roteamento em arcos, o PCR tem como objetivo definir a rota mais curta e eficiente a ser percorrida por um carteiro (ou veículo), de modo que um subconjunto de arestas, ditas arestas requeridas, sejam percorridas. O PCR pode ser aplicado em diversos problemas de logística, como coleta de lixo, entrega de cartas e objetos e rota de transporte escolar e policial. No contexto da colheita de cana-de-açúcar, o PCR emerge como uma ferramenta eficaz de representação e modelagem, em que as arestas essenciais do grafo representam as linhas de cana a serem colhidas, enquanto as demais arestas simbolizam os espaços disponíveis para a locomoção da colhedora. Isso possibilita a utilização de técnicas de otimização para encontrar as rotas mais eficientes e econômicas na colheita de cana, contribuindo para uma gestão mais eficaz desse importante processo na indústria sucroenergética. Dessa maneira, o presente projeto propõe a aplicação e o estudo do PCR na colheita de cana-de-açúcar a partir da revisão de problemas já abordados na literatura, do desenvolvimento de modelos matemáticos e de estudos computacionais, além da análise dos resultados obtidos.