Optimizing patient transportation in large hospitals

Authors

  • Ruan Myller Magalhães de Oliveira

    Instituto de Matemática e Tecnologia, Universidade Federal de Catalão, Brasil

    https://orcid.org/0009-0008-6977-465X

    Author

  • Layane Rodrigues de Souza Queiroz

    Instituto de Matemática e Estatística, Universidade Federal de Goiás, Brasil

    https://orcid.org/0000-0001-5296-2779

    Author

  • Thiago Alves de Queiroz

    Instituto de Matemática e Tecnologia, Universidade Federal de Catalão, Brasil

    https://orcid.org/0000-0003-2674-3366

    Author

DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v10i5.47033
Keywords:
Patient Transportation, Pickup and delivery problem, Reoptimization heuristic, Tabu search
Abstract

This work handles the problem of picking up and delivering patients among the distinct units of a hospital. This problem arises in hospitals that occupy a large geographic area and, hence, they have several units with different services from each other. The problem assumes a fleet of vehicles, each with a limited transport capacity. Requests for patients' transportation are received over the day and are completely unknown once released. The problem's objective is to determine routes, updated dynamically, for each vehicle so that the total weighted tardiness associated with servicing the requests is minimal. The proposal of this work relies on a re-optimization heuristic based on policies that use characteristics from the patients and the hospital, besides a tabu search metaheuristic. The heuristic approach can provide satisfactory solutions to the problem, considering instances of different sizes.

Author Biographies
  1. Ruan Myller Magalhães de Oliveira, Instituto de Matemática e Tecnologia, Universidade Federal de Catalão, Brasil

    Discente de graduação da Universidade Federal de Catalão (UFCAT). Com um bacharelado em Engenharia Mecatrônica em andamento, possui experiência em pesquisa operacional e análise de problemas de otimização combinatória. Atualmente, é um estudante bolsista da modalidade de Iniciação Científica que busca desenvolver novas heurísticas. 

  2. Layane Rodrigues de Souza Queiroz, Instituto de Matemática e Estatística, Universidade Federal de Goiás, Brasil

    Possui graduação em Matemática pela Universidade Federal de Goiás (UFG) - Campus Avançado de Catalão (CAC) (2009). Foi professora substituta na Unidade de Matemática e Tecnologia da UFG-CAC entre 2011 e 2013, e depois entre 2015 e 2017. Ingressou em abril de 2016 no mestrado em Modelagem e Otimização da UFG-CAC, finalizando em setembro de 2017, com a sua dissertação sobre a solução numérica de problemas mecânicos com incertezas. Em outubro de 2017 ingressou no Programa de Doutorado em Ciência da Computação e Matemática Computacional, no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da USP-São Carlos, finalizando em fevereiro de 2022. Sua tese apresenta métodos de solução numérica para problemas de otimização combinatória, em especial, problemas de corte de itens irregulares com a presença de incertezas. Em outubro de 2022 visitou o Department of Sciences and Methods for Engineering, da University of Modena and Reggio Emilia (UNIMORE), Itália. De 2022 a 2024 foi professora substituta no Instituto de Matemática e Tecnologia da Universidade Federal de Catalão. Em 2024 fez um pós-doutorado na UNIMORE na área de pesquisa operacional. Desde setembro de 2024, assumiu o cargo de professora adjunta no Instituto de Matemática e Estatística da UFG. Seus interesses de pesquisa estão relacionados a modelagem e desenvolvimento de métodos de otimização para problemas aplicados e com incertezas. Faz parte do grupo de pesquisadores do Centro de Investigação em Pesquisa Operacional, grupo certificado no CNPq e de projetos financiados.

  3. Thiago Alves de Queiroz, Instituto de Matemática e Tecnologia, Universidade Federal de Catalão, Brasil

    Possui graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Goiás (2007), com um período de estágio no Centro Internacional de Investigación de Métodos Computacionales - CONICET em Santa Fé - Argentina (2007), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (2008) e doutorado em Ciência da Computação pelo Instituto de Computação, da Universidade Estadual de Campinas (2010). Fez Pós-doutorado na Universidade de Campinas (2014), Universidade de São Paulo (2017) e University of Modena and Reggio Emilia (2019). Desde 2016 é Editor Associado do periódico Pesquisa Operacional para o Desenvolvimento (ISSN: 1984-3534), que é mantido pela Sociedade de Brasileira de Pesquisa Operacional. Em 2017 foi contemplado com bolsa de Produtividade e Pesquisa, nível 2, do CNPq. No 1 semestre de 2021, no 2 semestre de 2022 e 2023, e no 1 e 2 semestres de 2024 foi Professor Visitante no Department of Sciences and Methods for Engineering da University of Modena and Reggio Emilia, Itália. Atualmente é Professor Associado no Instituto de Matemática e Tecnologia, da Universidade Federal de Catalão, criada pelo desmembramento da Universidade Federal de Goiás - Regional Catalão. Foi Diretor de Pesquisa da Universidade Federal de Catalão de 2020 a 2024, respondendo pelas atividades de pesquisa da universidade, incluindo todo o Programa de Iniciação à Pesquisa Científica, Tecnológica e em Inovação. Tem experiência no campo de Pesquisa Operacional, em especial na área de Otimização Combinatória, coordenando e participando de projetos de pesquisa nacionais e internacionais, bem como trabalhando nas versões estática, dinâmica e estocástica de problemas de corte e empacotamento, roteamento de veículos, escalonamento de tarefas, localização de facilidades e suas integrações. Seus resultados têm respondido questões em aberto levantadas pela literatura especializada, sendo publicados em conferências e periódicos de qualidade. Ele têm recebido inúmeros prêmios pelos seus trabalhos e de estudantes orientados na graduação e pós-graduação.

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Published
2024-12-06
Issue
Vol. 10 No. 5 (2024): N° Especial VI Simpósio de Engenharia de Produção (SIENPRO)
Section
Special Edition "VI Symposium on Production Engineering (SIENPRO)"
License

Copyright (c) 2024 Ruan Myller Magalhães de Oliveira, Layane Rodrigues de Souza Queiroz, Thiago Alves de Queiroz (Autor)

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How to Cite

Oliveira, R. M. M. de, Queiroz, L. R. de S., & Queiroz, T. A. de. (2024). Optimizing patient transportation in large hospitals . Brazilian Journal of Production Engineering, 10(5), 210-220. https://doi.org/10.47456/bjpe.v10i5.47033