Modelos matemáticos e simulação aplicada à sistemas complexos: um estudo de caso no planejamento da operação de portos

Resumo

A eficiência operacional de um porto depende de um planejamento adequado da movimentação de contêineres. Isto inclui um plano apropriado de arranjo de contêineres em um navio ao longo dos portos conhecido como "plano de estiva" e a coordenação dos equipamentos no porto para permitir o carregamento e o descarregamento de carga do e para o pátio por meio de guindastes portuários, veículos e guindastes "gantry" ou veículos especiais. Este projeto propõe um estudo em simulação e formulações matemáticas para desenvolver uma sistemática que resolva de forma integrada os 5 principais problemas que aparecem na operação portuária: alocação de navios em berços, plano de estiva, movimentação de guindastes, transporte na área do porto e transporte na área do pátio. Cada problema é combinatória de modo que justifica-se a aplicação de metaheurísticas. Outro senão para problemas reais é relacionado com a codificação da solução que para modelos matemáticos demanda um grande número de variáveis binárias para representar uma solução. Por exemplo, para o problema do plano de estiva um solução para 30 portos e um navio de 1500 TEUs demanda cerca de 40 milhões de variáveis binárias. Isto justifica não só a aplicação de heurísticas para os problemas, mas uma forma diferente de se representar a solução. A robustez dos métodos desenvolvidos será verificada em problemas com dimensões próximas do que ocorre em situações reais e será enfatizada a integração entre operações do porto. (AU)