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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2016.tde-06102016-085515
Documento
Autor
Nome completo
Daniel de Oliveira Mota
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Botter, Rui Carlos (Presidente)
Cunha, Claudio Barbieri da
Morabito Neto, Reinaldo
Nascimento, Ademar Nogueira do
Santoro, Miguel Cezar
Título em português
Modelagem da programação de navios para otimização no canal de acesso ao porto de Santos.
Palavras-chave em português
Canal de acesso
Logística
Otimização
Pesquisa operacional
Portos marítimos
Programação
Simulação
Resumo em português
A gestão de um recurso para se obter a sua máxima ocupação requer não somente a técnica de planejamento adequada, mas também a consideração das incertezas durante o seu uso. Este trabalho utiliza o ponto forte das duas principais vertentes da pesquisa operacional: otimização e simulação em um contexto logístico portuário. Portanto, a técnica de programação de produção aplicada a um sistema logístico, associada à flexibilidade das aleatoriedades inerentes ao mesmo processo, provê aos tomadores de decisão de sistemas portuários um modelo matemático que auxilia na melhor ocupação de um canal de acesso aos terminais portuários. Assim, foi desenvolvido um modelo de otimização, inspirado no "job shop" aplicado em um sistema logístico, capaz de propor, partindo de um conjunto de navios, a melhor programação de acesso ao porto, através das informações relacionadas às operações portuárias. Uma vez estipulada a melhor programação, ela foi testada em um modelo simulação contemplando todas as etapas de um processo de carregamento/descarregamento de um navio em um terminal portuário, incluindo as incertezas de cada uma das etapas, bem como disponibilidade de ativos, regras de cruzamento e movimentações no canal. Através desta modelagem híbrida, obteve-se uma avaliação realista da proposta gerada pelo otimizador com a apuração dos resultados utilizando indicadores de desempenho atualmente empregados por profissionais de sistemas portuários como ocupação do sistema, tempo em fila e tempo de estadia do navio. Assim, foram comparados os impactos na mudança da forma de se operar um canal (liberando ou não o cruzamento dos navios durante seu curso) e calculados os ganhos operacionais de se programar os navios em sua entrada ao invés de simplesmente respeitar a ordem de chegada das embarcações.
Título em inglês
Scheduling model optimize the canal access of vessels to Porto de Santos.
Palavras-chave em inglês
Access canal
Maritime logistics
Operations research
Optimization
Scheduling
Simulation
Resumo em inglês
The resource management in order to reach its maximum occupation requires not only the appropriate technique, but the incorporation of the uncertainties built in the process. This research uses the strength of each main streams of Operations Research: optimization and simulation in a logistic maritime context. Hence, the scheduling technique applied in a logistic system, and associated to the flexibility of having the uncertainties of its process provides the maritime logistic decision makers a mathematical model that helps them to deliver a better occupation rate of the canal to access the port terminals. To accomplish such objective, it was developed an optimization model, inspired in the job shop problem, and applied in a logistic system capable to propose, from a ship list, the best schedule, changing the order of entrance and exit of the vessels, using information related to its port operations. Once the best order of vessel is found, it was tested in a simulation model with most of constraints incorporated including all steps of the process, loading/unloading process, and all uncertainties within each step of the process (resources availability, navigation rules, safety, and operations policy). Such hybrid modeling technique, it was achieved a realistic evaluation of the optimization proposition, with the results measurements well known by the port practicioners, such as occupancy rates, waiting time, and complete service time (Makespan). To reach such evaluation it was compared the impact of changing the operations policy of the canal (allowing or not the crossing of the ships while navigating) and calculated the operational benefits of using a dispatching efford to coordinate the canal instead of respecting its arrival order.
 
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Data de Publicação
2016-10-06
 
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