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Title: Modelo de otimização para o planejamento da rede de serviços no transporte ferroviário de cargas
metadata.dc.creator: Campos, Luciano Bandeira
Keywords: Transporte ferroviário;Transporte de carga;Planejamento de transporte Planejamento tático;Programação não linear inteira;Rail transportation;Freight transportation;Transportation planning;Tactical planning;Integer nonlinear programming
Issue Date: 4-Sep-2009
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: CAMPOS, Luciano Bandeira. Modelo de otimização para o planejamento da rede de serviços no transporte ferroviário de cargas. 2009. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2009.
Abstract: Rail transportation typically demands large investment in rolling-stock and infrastructure and is also known for its good fuel efficiency when compared to other modes of transportation. In spite of good fuel efficiency, fuel consumption is still responsible for a significant part of variable costs. This has motivated railroads to improve technology and operational practices which may reduce fuel consumption. An optimization model with focus in rolling stock and fuel consumption was developed in order to help tactical planning of railroad freight transportation with an integrated view of the network (line and yard operations). The model development was guided for application in the iron ore transportation performed by a well-known Brazilian railroad. Different predefined train consist options are operated simultaneously from eleven mines toward an export terminal. Three intermediate terminals may be used to combine train consists. The model helps decision making process related to which trains (services) should run, how frequently and what should be the sequence of activities to be performed from origin to destination of freight. This kind of problem is known as service network design. It is possible to choose between long or short trains (by changing service frequency), as well as direct train connections or more than one train between terminals. Line and yard congestions were modeled and led to an integer nonlinear formulation, solved by software which uses a branch-and-bound based method. The solutions found considered the tradeoff between yard and line costs. Finally, results are discussed and vary according to different approaches for the objective function.
O transporte ferroviário é reconhecido por exigir altos investimentos em infraestrutura e material rodante, mas por outro lado apresenta bom desempenho energético em relação a outros modos de transporte. Apesar do bom desempenho energético, o gasto com combustível tem participação significativa nos custos variáveis. Isto tem motivado as ferrovias a investir em tecnologias e práticas operacionais que contribuam para reduzir o consumo de combustível. Focando-se os recursos material rodante e combustível, foi desenvolvido um modelo de otimização para apoio ao planejamento tático do transporte ferroviário de cargas, com visão integrada das operações em vias de circulação e pátios. O desenvolvimento do modelo foi guiado para aplicação a uma conhecida ferrovia brasileira, onde foi avaliado o transporte de minério de ferro feito simultaneamente por trens com diferentes opções preestabelecidas de configuração a partir de onze pontos de origem até um terminal exportador. Três pátios intermediários podem ser usados para combinar as composições ferroviárias entre si. O modelo facilita a tomada de decisão envolvendo a definição dos trens (serviços) a operar, sua frequência, e a sequência das operações e serviços a serem praticados desde a origem das cargas até o destino. Trata-se de um problema de planejamento denominado planejamento da rede de serviços (ou service network design). É possível, por exemplo, escolher entre operar trens longos ou curtos (com mudanças na frequência), e ainda optar entre trens diretos da origem ao destino ou trens que sofrem consolidações ao longo do trajeto. Os congestionamentos a que estão sujeitos pátios ferroviários e vias de circulação foram modelados e a formulação resultou em um problema de programação não linear inteira, cuja solução foi obtida por um aplicativo computacional que usa o método branch-and-bound. As soluções encontradas consideram a compensação entre operações que acarretem aumento dos custos em pátios ou, alternativamente, nas vias de circulação. Os resultados são discutidos e variam conforme a abordagem adotada para a função objetivo.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6186
Appears in Collections:PPGEC - Dissertações de mestrado

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