Modelos e algoritmos para um problema integrado de planejamento, sequenciamento, alocação de pátio e alocação de berço em terminais portuários graneleiros

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dc.contributor.advisorMenezes, Gustavo Campos
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6903109160065321
dc.contributor.authorAndrade, João Luiz Marques da
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1800299836312312
dc.contributor.refereeMenezes, Gustavo Campos
dc.contributor.refereeStorck, Carlos Renato
dc.contributor.refereeSá, Elisângela Martins
dc.contributor.refereeSouza, Sérgio Ricardo de
dc.date.accessioned2025-04-09T13:14:00Z
dc.date.available2025-04-09T13:14:00Z
dc.date.issued2021-04-21
dc.description.abstractA integração entre os processos operacionais e logísticos é de fundamental importância para garantir uma operação eficiente e produtiva de um terminal portuário. Este trabalho estuda um problema integrado de planejamento e sequenciamento, alocação de pátio e alocação de berço em um terminal portuário graneleiro. O problema pretende definir a quantidade e destino de cada produto de entrada ou saída do terminal, alocar cada produto nos pátios, estabelecer um conjunto de rotas viáveis que garantam que os produtos sejam estocados e transportados para os berços, e determinar a sequência, o tempo de atracação e a posição de cada navio simultaneamente, minimizando os custos de operação e o tempo de serviço dos navios. Os principais objetivos são desenvolver modelos matemáticos e projetar algoritmos eficientes para solucionar o problema integrado em estudo com instâncias de larga escala. As contribuições desta pesquisa referem-se a duas formulações matemáticas para o problema integrado e um algoritmo de solução para cada formulação. Um algoritmo combina o método de geração de coluna com uma heurística de mergulho com backtracking, uma heurística relax-and-fix e o algoritmo branch-and-cut. O outro algoritmo combina uma heurística de mergulho com backtracking, uma heurística local branching, duas heurísticas relax-and-fix e uma heurística rolling horizon com uma estratégia de fixação de variáveis. Os resultados dos testes computacionais mostram que ambas as abordagens de solução foram capazes de oferecer um limite superior de qualidade para suas respectivas formulações para instâncias de grande porte, com destaque para o desempenho da heurística que aplica a técnica de geração de colunas.
dc.description.abstractotherThe integration between the operational and logistical processes is of fundamental importance to guarantee an efficient and productive operation of a port terminal. This work studies an integrated planning, scheduling, yard allocation, and berth allocation problem in a bulk port terminal. The problem is to define the quantity and destination of each product entering or leaving the terminal, allocating each product in the yards, establishing a set of viable routes that guarantee that the products are stored and transported to the berth, and determining the sequence, the berthing time and the position of each ship simultaneously, minimizing the operating costs and the service time of the ships. The main objectives are to develop mathematical models and design efficient algorithms to solve the integrated problem understudy with large-scale instances. The contributions of this research refer to two mathematical formulations for the integrated problem and a solution algorithm for each formulation. An algorithm combines the column generation method with a diving heuristic with backtracking, a relax-and-fix heuristic, and the branch-and-cut algorithm. The other algorithm combines a diving heuristic with limited backtracking, two relax-and-fix heuristics, a local branching heuristic, a rolling horizon heuristic with a variable-fixing strategy. The results of the computational tests show that both approaches were able to offer an upper bound of quality for their respective formulations with large instances, with emphasis on the performance of the heuristic that applies the column generation.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1155
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional
dc.subjectAlgoritmos
dc.subjectLógica simbólica e matemática
dc.subjectTecnologia da informação
dc.subjectTerminais marítimos
dc.titleModelos e algoritmos para um problema integrado de planejamento, sequenciamento, alocação de pátio e alocação de berço em terminais portuários graneleiros
dc.typeDissertação

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