Planejamento das viagens de navios com vários porões para transporte de blocos de granito considerando a arrumação com rotação em três dimensões em cada porão e o equilíbrio dos navios nos sentidos proa-popa e bombordo-boreste

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bibo.pageEnd95
dc.contributor.advisor1Rosa, Rodrigo de Alvarenga
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0841-514X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7706827408886021
dc.contributor.authorGonçalves, Natan Trancoso
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3014306513741251
dc.contributor.referee1Mauri, Geraldo Regis
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8393-7741
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7870111209439581
dc.contributor.referee2Alves, Élcio Cassimiro
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-6971-2645
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6509450210637509
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:21Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:21Z
dc.date.issued2021-10-06
dc.description.abstractBrazil is among the largest producers in the world market of ornamental stones, and Espírito Santo is responsible for more than 60% of the national production. More specifically, the Port of Vitoria is the one that stands out most in the export of granite blocks and the like. The granite blocks have different sizes and are transported in the holds of general cargo ships, but transport costs are high. For this reason, it is extremely important to plan the ships’ trips and the arrangement of the loads, in order to reduce these costs. Aiming to assist in this planning, a mathematical model for the integrated problem of ship routing and three-dimensional arrangement of blocks in holds is proposed, considering the availability of different ships, multiple trips, time windows, orthogonal rotation of blocks in three dimensions (3D rotation), unloading sequence and the balance of ships in loading. The model seeks to minimize the costs of ships to be chartered and the distance to sail in the planning horizon. In addition, it minimizes total travel time and unbalanced load distribution in the bow-stern and portstarboard directions. The model was tested with CPLEX solver. In the tests, an exporter that charters ships under Time Charter contracts to export granite blocks from the Port of Vitoria was considered, and the model proved to be capable of representing the transportation planning problem in question. The results obtained showed that 3D rotation in cargo arrangement can save a trip or even a ship. By minimizing the imbalance in cargo distribution, completely balanced arrangements were obtained that avoid maneuvers with water ballast to maintain the balance of ships in the loading port.
dc.description.resumoO Brasil está entre os maiores produtores do mercado mundial de rochas ornamentais, sendo que o Espírito Santo é responsável por mais de 60% da produção nacional. Mais especificamente, o Porto de Vitória é o que mais se destaca na exportação de blocos de granito e similares. Os blocos de granito possuem diferentes medidas e são transportados nos porões de navios de carga geral, mas os custos com o transporte são elevados. Por essa razão, é de extrema importância planejar as viagens dos navios e a arrumação de carga, a fim de reduzir esses custos. Visando auxiliar esse planejamento, é proposto um modelo matemático para o problema integrado de roteamento de navios e arrumação tridimensional dos blocos nos porões, considerando a disponibilidade de diferentes navios, múltiplas viagens, janelas de tempo, rotação ortogonal dos blocos nas três dimensões (rotação 3D), sequência de descarga e o equilíbrio dos navios no carregamento. O modelo busca minimizar os custos com os navios a afretar e com a distância a navegar no horizonte de planejamento. Além disso, minimiza o tempo total das viagens e o desequilíbrio na distribuição de carga nos sentidos proa-popa e bombordo-boreste. O modelo foi testado com o solver CPLEX. Nos testes, foi considerada uma exportadora que afreta navios sob contratos Time Charter para exportar blocos de granito a partir do Porto de Vitória e o modelo se mostrou capaz de representar o problema de planejamento de transporte em questão. Os resultados obtidos apontaram que a rotação 3D na arrumação de carga pode levar à economia de uma viagem ou até mesmo de um navio. Ao minimizar o desequilíbrio na distribuição de carga, foram obtidos arranjos completamente equilibrados que evitam as manobras com lastro de água para manter o equilíbrio dos navios no porto de carregamento.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15337
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectRoteamento
dc.subjectarrumação de carga
dc.subjecttransporte marítimo
dc.subjectcarga geral
dc.subjectmodelo matemático
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titlePlanejamento das viagens de navios com vários porões para transporte de blocos de granito considerando a arrumação com rotação em três dimensões em cada porão e o equilíbrio dos navios nos sentidos proa-popa e bombordo-boreste
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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