O presente trabalho final de mestrado é apresentado sob a forma de trabalho de projeto, em que se aplicam métodos e conhecimentos de Investigação Operacional e Computação, adquiridos ao longo do curso, à resolução de um problema real com que se deparou uma instituição de solidariedade social, a Pressley Ridge. Este problema que a instituição designa de "projeto Marias" consiste em promover o encontro entre os pedidos de clientes que procuram quem lhes faça determinados serviços domésticos e as funcionárias da instituição com formação para prestar os serviços procurados. Para conciliar os pedidos com as disponibilidades das funcionárias é preciso fazer a afetação de funcionárias a clientes, respeitando um conjunto de condições impostas por ambas as partes. Neste trabalho propõe-se um modelo de programação linear binária para descrever matematicamente o problema. Este modelo tem por base o problema de afetação clássico, no qual se incorporam restrições adicionais. Foram desenvolvidas duas heurísticas, uma construtiva e uma melhorativa para resolver o problema nos casos em que a dimensão não permite a resolução pelo Solver Premium Pro (Premium Solver Pro, 2006-2013), um suplemento do Excel. Quer as heurísticas, quer os procedimentos de tratamento dos ficheiros de dados e de apresentação de resultados foram programados em Visual Basic. Para comparar os diferentes métodos de resolução é realizada experiência computacional considerando um conjunto de instâncias de teste. São apresentadas conclusões acerca da qualidade das heurísticas e do desempenho do Solver Premium do Excel.

Operational planning within public transit companies has been extensively tackled but still remains a challenging area for operations research models and techniques. This phase of the planning process comprises vehicle scheduling, crew scheduling and rostering problems. In this paper, a new integer mathematical formulation to describe the integrated vehicle-crew-rostering problem is presented. The method proposed to solve this multi-objective problem is a sequential algorithm considered within a preemptive goal programming framework that starts from the solution of an integrated vehicle and crew scheduling problem and ends with the solution of a driver rostering problem. Feasible solutions for the vehicle and crew scheduling problem are obtained by combining a column generation scheme with a branch-and-bound method. These solutions are the input of the rostering problem, which is tackled through a mixed binary linear programming approach. An application to real data of a Portuguese bus company is reported and shows the importance of integrating the three scheduling problems.

O presente trabalho final de mestrado é um projeto desenvolvido com o objetivo de melhorar o processo de escalonamento de enfermeiras em unidades hospitalares que funcionam 24 horas por dia durante todo o ano, de modo a que as enfermeiras-chefe possam despender menos tempo em tarefas burocráticas e mais tempo em tarefas da sua área de especialidade. Assim, este projeto tenta criar um sistema automático de apoio na atribuição de turnos diários e de dias de não trabalho para o pessoal de uma unidade de enfermagem constituída por 51 enfermeiras, construindo-se uma escala de turnos para os 28 dias do período a escalonar. De forma a respeitar as regras impostas pela instituição hospitalar, a legislação laboral, as preferências das enfermeiras e as necessidades de pessoal de enfermagem por dia e por turno, propõe-se um modelo de programação linear binária para a resolução do problema. Foi utlizado o software Open Solver para oito instâncias construídas sobre dados reais da unidade hospitalar acima referida, tendo-se obtido soluções ótimas para seis instâncias. Os tempos de resolução são considerados adequados para o escalonamento nesta unidade hospitalar.