p Os horários dos trens britânicos mudaram em 20 de maio. Desde então, tem havido caos em toda a rede ferroviária. Os operadores ferroviários Northern e Govia Thameslink Railway (GTR) foram particularmente afetados pelas mudanças que levaram ao cancelamento de centenas de trens e atrasos significativos aos passageiros. p Uma questão importante que afeta essa mudança de cronograma é o atraso no processo de aprovação. Quando um novo horário é enviado, A Network Rail deve aprovar todas as alterações. Esta aprovação envolve verificar se o cronograma proposto de uma operadora, diga norte, se encaixa nos horários de todas as outras operadoras que usam os mesmos trilhos (como Virgin Trains e TransPennine Express na West Coast Main Line).

p Se o novo horário se encaixa com todos os outros operadores, então é aprovado. Se não, é ajustado pelo operador ou Network Rail. Network Rail, A Northern e a GTR afirmaram que o atraso no processo de aprovação gerou "consequências significativas" em suas redes.

p Às vezes, as interrupções simplesmente acontecem e há muito pouco que um operador ferroviário possa fazer para resolvê-las, exceto atrasar ou cancelar significativamente muitos serviços. Se os recursos - como material rodante (trens) e motoristas - forem esticados ao seu limite, então é muito difícil se recuperar facilmente de interrupções. Essa poderia ter sido a situação para o Norte e GTR. Para o norte, parece ter havido um problema com a disponibilidade do driver, ou (mais importante) a disponibilidade de motoristas treinados.

p Reduzindo a interrupção por meio da 'otimização'

p Apesar da escala das mudanças de horário, o impacto da interrupção ainda poderia ter sido reduzido. Para entender como, é importante primeiro entender como os operadores ferroviários calculam os horários, como eles decidem quais trens usar e quais turnos são dados a cada motorista. Isso é feito usando uma técnica matemática chamada "otimização".

p A otimização usa matemática e software de computador para minimizar custos quando dado um conjunto de restrições - uma técnica amplamente utilizada em transportes, telecomunicações e indústria de energia.

p Supondo que um horário seja fixo, o operador ferroviário deve decidir quais trens devem operar e designar motoristas para operá-los. A seleção dos trens deve levar em consideração a demanda do cliente, tipo de trem (elétrico ou diesel) e o número de trens. As companhias aéreas enfrentam problemas de otimização semelhantes ao designar aeronaves para voos.

p Adicionalmente, alguns maquinistas são qualificados apenas para dirigir trens específicos (elétricos ou a diesel) e há regras trabalhistas (como a duração do turno e a frequência e duração das pausas) que devem ser consideradas. Finalmente, um driver deve ser atribuído a cada serviço que está sendo operado. Ter um número suficiente de motoristas para todos os serviços é algo com que a Northern está lutando no momento.

p O problema para Northern e GTR é que o horário não foi aprovado até perto da data do serviço. Portanto, havia incerteza nos serviços que estariam operando. É a isso que a Northern e a GTR atribuem os atrasos e cancelamentos significativos. Contudo, o uso de otimização robusta possibilita o planejamento de tais situações.

p Otimização robusta

p A otimização robusta tenta encontrar um custo mínimo em situações em que o resultado é desconhecido. No caso de operadores ferroviários, a otimização robusta pode ser usada para levar em consideração o cronograma, designação do trem e questões do maquinista ao desenvolver o horário do trem e do maquinista que ajudará a reduzir atrasos e cancelamentos em caso de interrupção. Embora as técnicas de planejamento usadas pela Northern e GTR não tenham sido tornadas públicas, é possível que a programação do trem e do maquinista pudesse ter sido aprimorada com o uso de técnicas robustas de otimização.

p Embora o cronograma completo não fosse conhecido, parte disso era - reduzindo muito o número de cenários que são considerados em um problema de otimização robusto. Na verdade, uma série de problemas que foram responsabilizados pela causa da interrupção tiveram resultados binários (sim ou não), por exemplo, se as obras de eletrificação na linha de Preston a Blackpool teriam sido concluídas até a entrega do cronograma.

p Quando a Northern e a GTR estavam planejando como usar seus trens e motoristas, a otimização robusta teria permitido que eles considerassem a probabilidade de que algumas das obras de engenharia não fossem concluídas a tempo. Avançar, teria sido possível levar em conta a possibilidade de que algumas das mudanças de horário não foram aprovadas pela Network Rail.

p Operadores ferroviários em todo o mundo empregam técnicas de otimização para desenvolver horários, planejar o uso dos trens e programar seus motoristas. Uma vez que muitos fatores sobre a operação de uma ferrovia são incertos, técnicas de otimização robustas são amplamente aplicadas.

p Como resultado do atraso na aprovação do cronograma, A Northern exigiu treinamento adicional para motoristas que não havia sido previsto. Isso sugere que as técnicas robustas de otimização da Northern e GTR não levaram em consideração tal cenário que exigia o treinamento do motorista - o que levou a uma maior chance de interrupção com a mudança de horário.

p Como os atrasos na aprovação do cronograma seriam conhecidos, é razoável esperar que uma otimização robusta inclua um cenário responsável pelo treinamento adicional do motorista. Se for assim, então, o sistema deveria ser capaz de minimizar as interrupções esperadas para que o caos pudesse ser reduzido. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.