Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/3985
Resumo: 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.
id UFES_55990e52781d62ba5948e53986707aa6
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/3985
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Rosa, Rodrigo de AlvarengaNascimento, Fabiano Cézar GomesAlves, Elcio CassimiroSabino, Jodelson Aguilar2016-08-29T15:10:18Z2016-07-112016-08-29T15:10:18Z2015-08-26Rail 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.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.TextNASCIMENTO, Fabiano Cézar Gomes. Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2015.http://repositorio.ufes.br/handle/10/3985porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia CivilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFESBRCentro TecnológicoLocomotive Assignment ProblemLocomotives Distribution PlanningRailroad TransportSpace-time NetworkPlanejamento da Distribuição de LocomotivasTransporte FerroviárioRede espaço-tempoLocomotivas - PlanejamentoTerminais ferroviáriosTransporte ferroviárioModelos matemáticosProgramação inteiraEngenharia Civil624Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trensinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALFabiano-Cesar-Gomes-Nascimento-2015-trabalho.pdfapplication/pdf2016547http://repositorio.ufes.br/bitstreams/e7c267e3-cd5e-4d10-b17a-82fc5d15467e/download16d72c5b8e7fd90ca8dd1a74cd0dca1bMD5110/39852024-06-28 16:10:48.942oai:repositorio.ufes.br:10/3985http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T16:10:48Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
title Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
spellingShingle Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
Locomotive Assignment Problem
Locomotives Distribution Planning
Railroad Transport
Space-time Network
Planejamento da Distribuição de Locomotivas
Transporte Ferroviário
Rede espaço-tempo
Engenharia Civil
Locomotivas - Planejamento
Terminais ferroviários
Transporte ferroviário
Modelos matemáticos
Programação inteira
624
title_short Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
title_full Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
title_fullStr Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
title_full_unstemmed Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
title_sort Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens
author Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
author_facet Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Rosa, Rodrigo de Alvarenga
dc.contributor.author.fl_str_mv Nascimento, Fabiano Cézar Gomes
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Alves, Elcio Cassimiro
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Sabino, Jodelson Aguilar
contributor_str_mv Rosa, Rodrigo de Alvarenga
Alves, Elcio Cassimiro
Sabino, Jodelson Aguilar
dc.subject.eng.fl_str_mv Locomotive Assignment Problem
Locomotives Distribution Planning
Railroad Transport
Space-time Network
topic Locomotive Assignment Problem
Locomotives Distribution Planning
Railroad Transport
Space-time Network
Planejamento da Distribuição de Locomotivas
Transporte Ferroviário
Rede espaço-tempo
Engenharia Civil
Locomotivas - Planejamento
Terminais ferroviários
Transporte ferroviário
Modelos matemáticos
Programação inteira
624
dc.subject.por.fl_str_mv Planejamento da Distribuição de Locomotivas
Transporte Ferroviário
Rede espaço-tempo
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Engenharia Civil
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Locomotivas - Planejamento
Terminais ferroviários
Transporte ferroviário
Modelos matemáticos
Programação inteira
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 624
description 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.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-08-26
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-08-29T15:10:18Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-07-11
2016-08-29T15:10:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv NASCIMENTO, Fabiano Cézar Gomes. Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2015.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/3985
identifier_str_mv NASCIMENTO, Fabiano Cézar Gomes. Modelo matemático para planejamento da distribuição de locomotivas em pátios ferroviários para atendimento à demanda de formação de trens. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2015.
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/3985
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Civil
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/e7c267e3-cd5e-4d10-b17a-82fc5d15467e/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 16d72c5b8e7fd90ca8dd1a74cd0dca1b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1804309200674750464