Aplicação de metaheuristicas ao problema de localização de escolas de ensino fundamental

Abstract

Resumo: O início do período letivo dos últimos anos tem apresentado inúmeros desafios às Secretarias Municipal e Estadual de Educação no sentido de garantirem a escolarização fundamental à população, assegurada pela Constituição. A procura por matrícula tem extrapolado a capacidade de atendimento das escolas de algumas regiões da cidade enquanto que, em determinados bairros de ocupação consolidada, algumas escolas permanecem com ociosidade. Este trabalho tem como objetivo elaborar um plano de otimização na rede escolar (retração, ampliação ou criação de novas escolas) em uma região determinada do município de Curitiba, utilizando ferramentas da Programação Matemática que busquem a localização ideal das escolas estaduais de 5- à 8- séries do ensino fundamental, visando minimizar o caminho percorrido pelos alunos desde suas residências até a escola mais próxima. A metodologia proposta neste trabalho, que utiliza as técnicas de Simulated Annealing e Algoritmo Genético, comparativamente, para resolver o problema, considera a localização da residência dos alunos um fator fundamental na determinação da posição ou ampliação de uma escola. A metodologia para a obtenção da solução para a região em estudo, poderá ser generalizada, em trabalhos subsequentes, ao município como um todo

Abstract: The beginning of school term in the past few years has brought innumerous challenges to the City and State Departments of Education (Secretarias Municipal e Estadual de Educação) as to guarantee primary education, assured by the Constitution, to the local people. The search for enrolment has surpassed the attendance capacity of schools in a few areas of the city whereas in some neighborhoods, where growth rate remains very low, vacancies in schools have been unfílled. The objective of this worlc is to develop an optimization plan in the school network (enlargement or creation of new schools) in a determined area in the city of Curitiba by using Mathematics Programming tools in order to flnd the ideal location for public schools from 5th to 8th grades of primary education, aiming at minimizing the distance the students must walk from their homes to the nearest school. In the methodology proposed in this work, in which Simulated Annealing and Genetic Algorithms techniques are used comparatively in order to solve the problem, the location of the students’ homes is considered to be a fundamental factor in deciding whether a new school must be built or an existing school enlarged. The methodology for obtaining the solution to the area in case can be applied, in further works, to the city as a whole