Sistema de geração automatizada de horários de aula baseado em heurística construtiva multi-start

Abstract

A elaboração manual de horários acadêmicos é atividade de elevada complexidade combinatória, sujeita a conflitos de alocação e uso ineficiente da infraestrutura institucional. Este trabalho apresenta o módulo de geração automatizada de horários do PlanIFica, sistema web em operação no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia (IFRO), Campus Porto Velho Calama. A geração emprega heurística construtiva gulosa multi-start com função de avaliação ponderada: as alocações são ordenadas pelo princípio fail-first, múltiplas grades candidatas são construídas descartando-se as configurações que violem restrições duras e, entre as viáveis, seleciona-se a de maior pontuação. O sistema foi avaliado sobre instância institucional real, composta por 14 cursos, 63 turmas, 141 docentes, 37 ambientes e 563 aulas, sob três regimes de rigidez das restrições brandas. Na configuração de referência, alcançou 99,11% de alocação sem qualquer violação de restrição obrigatória, com convergência já nas primeiras tentativas de construção, sugerindo que a ordenação fail-first responde pela maior parte do ganho, com contribuição marginal da diversificação. Diferentemente de propostas validadas apenas sobre instâncias processadas offline, o PlanIFica opera em produção desde setembro de 2024, com o módulo de geração incorporado em 2026, e este foi avaliado sobre os dados reais de planejamento do campus, o que confere evidência empírica de aplicabilidade prática.