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Título: Roteamento otimizado no inventário florestal das árvores de Belo Horizonte
Título Alternativo: Optimal routing in forest inventory of trees from Belo Horizonte
Autor(es): Haddad, Henrique Moreira Dabien
Orientador: Gomide, Lucas Rezende
Membro da banca: Arce, Julio Eduardo
Carvalho, Luis Marcelo Tavares de
Área de concentração: Manejo Florestal
Assunto: Otimização em redes
Programação linear inteira
Metaheurística
Arborização urbana
Optimization networks
Integer linear programming
Metaheuristic
Urban forestry
Data de Defesa: 26-Fev-2015
Data de publicação: 18-Mai-2015
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: HADAD, H. M. D. Roteamento otimizado no inventário florestal das árvores de Belo Horizonte. 2015. 63 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
Resumo: Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a viabilidade da aplicação de um modelo de roteamento via PLI, visando melhorar o planejamento do inventário florestal urbano da cidade de Belo Horizonte, minimizando as distâncias percorridas pelas equipes de inventário. Os dados analisados no estudo foram oriundos do projeto "Inventário das árvores de Belo Horizonte", envolvendo quatro lotes na subrregião Pampulha. Inicialmente, compararam-se três métodos de agrupamento dos lotes (K-mean, Ward, p-mediana) visando confrontá-los com a divisão empírica atualmente utilizada, almejando, por meio da aplicação do modelo desenvolvido, definir qual método de agrupamento se sobressairia sobre os demais. Um dos lotes da área de estudo teve sua rota real resgatada com o objetivo de comparação com a saída do modelo de PLI, visando quantificar a melhora que o modelo poderia propiciar. Além do método exato, foi proposto um método aproximativo (simulated annealing), para resolução do roteamento, na esperança de que o tempo de processamento dos dados pudesse ser reduzido em detrimento da exploração de todas as soluções. Também foi realizada uma simulação com a melhora proporcionada pela aplicação do modelo de PLI, para cenários envolvendo combinações entre o número de lotes e o de pessoas em uma equipe, visando dimensionar o impacto da aplicação da técnica no projeto. Pela análise dos resultados foi possível constatar uma melhora de 6,36% propiciada pela implantação do modelo de PLI. A utilização da simulated annealing também mostrou potencial de aplicação, já que seu tempo de processamento foi 7.200 vezes menor para obtenção de uma solução a 1,87% do valor da resposta de PLI, para o cenário mais complexo, sendo sua aplicação altamente recomendada. Os métodos de agrupamento propostos obtiveram respostas próximas ao empírico, porém mostraram-se piores, para o arranjo estudado. A simulação envolvendo possíveis taxas de melhora pela utilização do modelo de roteamento mostrou o impacto que a implantação do mesmo pode ter no projeto, com ganhos expressivos em tempo efetivo de trabalho, rendimento de uma equipe e no orçamento.
This study was conducted with the objective of evaluating the feasibility of implementing a routing model via ILP, aiming at improving the planning of urban forest inventory of the city of Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, minimizing the distances covered by the inventory teams. The data analysed in the study originated from the "Inventory of Belo Horizonte trees" project, involving four lots in the Pampulha subregion. Initially, we compared three lot clustering methods (K-mean, Ward, p-median) in order to compare them with the empirical division currently used, aiming at, by means of applying the developed model, defining which clustering method would be better. One of the study area lots had its real route retreved with the purpose of comparison with the output of the ILP model, aiming at quantifying the improvement the model could provide. In addition to the exact method, we proposed an approximate method (simulated annealing) for routing resolution, in the hope that the data processing time could be reduced in detriment of the exploitation of all solutions. We also performed a simulation with the improvement provided by applying the ILP model for scenarios involving combinations between the number of lots and the number people in a team, aiming at demensioning the impact applying the technique in the project. With the results of the analysis, it was possible to verify an improvement of 6.36% provided by the implementation of the ILP model. The use of simulated annealing also showed potential of application, given that its processing time was 7.200 times lower to obtain a solution to 1.87% of the ILP response value, for the more complex scenario, being highly recommended. The proposed clustering methods obtained responses close to the empirical, however, they proved to be worse for the studied arrangement. The simulation involving potential improvement rates for the use of the routing model showed the impact that its implementation may have in the project, with significant gains in effective working time and improvement on the team and on the budget.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/9590
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DCF - Engenharia Florestal - Mestrado (Dissertações)

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