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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2017.tde-20072017-142034
Documento
Autor
Nome completo
João Carlos Medau
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Gualda, Nicolau Dionisio Fares (Presidente)
Brinati, Marco Antonio
Cunha, Claudio Barbieri da
Oliveira, Alessandro Vinicius Marques de
Vallim Filho, Arnaldo Rabello de Aguiar
Título em português
Alocação de aeronaves a voos considerando restrições operacionais, de manutenção e de desempenho das aeronaves.
Palavras-chave em português
Aeronaves
Custo de operações
Heurística
Modelos matemáticos
Programação linear
Resumo em português
O problema de alocação de aeronaves a voos, ou tail assignment problem (TAP), consiste em determinar qual aeronave realizará cada voo da malha de uma empresa aérea, visando a minimizar o custo total da operação e respeitando diversas restrições de conectividade de voos, permanência de aeronaves no solo, serviços obrigatórios de manutenção, limitações técnicas e desempenho de aeronaves, conexões de passageiros e tripulantes e famílias com diversos modelos de aeronaves. Este trabalho apresenta um modelo matemático exato e um método heurístico para a solução do TAP considerando todas as restrições citadas, o que não ocorre com os modelos encontrados na literatura. Os modelos desenvolvidos, baseados em programação linear inteira e na meta-heurística Busca Tabu, foram aplicados a problemas reais, extraídos da malha de uma empresa aérea brasileira, operadora de 35 aeronaves e cerca de 210 voos diários. Os resultados obtidos são compatíveis com a operação da empresa e apresentam ganhos em relação ao método de alocação de aeronaves utilizado na operação diária. Os tempos de processamento para solução pelo método exato são excessivamente longos, indicando que o método heurístico é mais adequado para a utilização em empresas aéreas, com resultados adequados obtidos em tempos de processamento satisfatórios.
Título em inglês
Aircraft assignment considering aircraft operational, maintenance and performance restrictions.
Palavras-chave em inglês
Aircraft allocation
Costs optimization
Heuristic
Integer programming model
Resumo em inglês
The problem known as Aircraft Assignment or Tail Assignment Problem (TAP) is the problem of assigning flights to each aircraft of an airline's fleet, aiming at minimizing the total operating cost while complying with several constraints, such as network connectivity, aircraft time on ground, mandatory maintenance services, aircraft technical restrictions, passengers and crew connections, aircraft performance and aircraft families with more than one type. This work presents a deterministic mathematical model and a heuristic method to solve the TAP considering all constraints listed above, what does not happen with the models found in the literature. The proposed methods, based on mathematical integer programming and on the Tabu Search metaheuristic, were applied to problems obtained from the network of a Brazilian airline, operating 35 aircraft and around 210 daily flights. The results show the models are suitable to solve the problem and savings are observed when compared to the current assignment method. The long processing times intrinsic to the deterministic method show the heuristic method is more suitable for use in airlines, with suitable results obtained at acceptable computational times.
 
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Data de Publicação
2017-07-21
 
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