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Título: Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
Autor(es): Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
Orientador: Rosa, Rodrigo de Alvarenga
Data do documento: 26-Ago-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O transporte ferroviário tem elevados custos operacionais e um dos principais desafios é a redução destes custos para que o referido transporte possa ser competitivo. Em uma ferrovia existe um vasto campo de atuação com oportunidades para implementar melhorias que otimizem a utilização de ativos ferroviários, e uma das principais dificuldades encontra-se no planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda para formação de trens. O maior problema do planejamento da distribuição de locomotivas é que nem sempre em um certo tempo a oferta de locomotivas ocorre no mesmo local onde há demanda por ela. Assim, faz-se necessário deslocar locomotivas de um pátio a outro a fim de atender às demandas. As locomotivas podem ser deslocadas de um pátio a outro de duas formas, a primeira é quando ela viaja desligada acoplada a outra locomotiva que a reboca, Deadheading, e a segunda quando a locomotiva viaja sozinha, podendo somente se acoplar a outras locomotivas, Light Traveling. Esta dissertação tem por objetivo propor um modelo matemático de Programação Inteira para planejamento da distribuição de locomotivas que minimize os custos da distribuição de locomotivas. A função objetivo do modelo visa atender a toda a demanda por locomotiva, minimizando a soma dos custos de distribuição, Deadheading e Light Traveling. Além disso, o modelo prioriza a distribuição de locomotivas de maior capacidade para atendimento à demanda. Também é proposta a introdução de locomotivas virtuais para atender às demandas que não tenham sido atendidas. Essas locomotivas caso venham a ser usadas na solução encontrada indicam que a demanda naquele pátio e tempo não será atendida, cabendo ao profissional da ferrovia tomar ações a fim de entregar locomotivas naquele pátio/tempo ou assumir que a demanda não será atendida. Testes em instâncias baseadas em dados reais da Estrada de Ferro Vitória à Minas (EFVM) foram resolvidas de forma ótima utilizando o solver CPLEX 12.6 e mostrou-se bastante aderente na utilização operacional para apoio e tomada de decisão no que tange ao planejamento e distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens.
Rail transport has high operating costs and a major challenge is to reduce these costs so that such transport can be competitive. In a railroad there is a vast playing field with opportunities to implement improvements that optimize the use of railroad assets, and one of the main difficulties lies in the locomotives distribution planning in rail yards to meet the demand for trains formation. The major problem of locomotives distribution planning is the situation where there is a demand for locomotive in a certain rail yard in a certain time, but there is not enough locomotives to meet the demand and then it is necessary to move locomotives from one rail yard that has locomotives without demand to this rail yard that has demand. The locomotives can be moved from one rail yard to another in two ways, the first is when it travels coupled to another locomotive that tows, Deadheading, and the second when the locomotive travels alone and can only attach itself to other locomotives, Light Traveling. This paper aims to propose an Integer Programming mathematical model for the Locomotive Assignment Problem, which minimizes the costs of distributing locomotives. The model objective function aims to meet all the locomotive demand, minimizing the distribution costs sum, Deadheading and Light Traveling. In addition, the model prioritizes the distribution of larger capacity locomotives to meet the demand. It is also proposed the introduction of virtual locomotives to meet the demands that have not been met. These locomotives are used to indicate that the demand in that rail yard at certain time will be missed, so that the railroad professionals may take actions in order to deliver locomotives that rail yard and time or assume that demand will not be met. Tests in instances based on real data of the railroad Vitória to Minas (EFVM) were solved optimally using the solver CPLEX 12.6 and proved to be very adherent in operational use for support and decision making with regard to planning and distribution locomotives in rail yards to supply the trains training demand.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/3985
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