Aplicação de programação lógica por restrições para a otimização do sequenciamento de uma rede dutoviária

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Konowalenko, Flávia
• Orientador(a): Magatão, Leandro
• Banca de defesa: Magatão, Leandro, Volpi, Neida Maria Patias, Felizari, Luiz Carlos, Neves Junior, Flávio, Nunes, Luiz Fernando
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Pesquisa operacional; Oleodutos de petróleo - Simulação por computador; Tubulação - Projetos e construção - Simulação por computador; Programação linear; Análise de redes (Planejamento); Programação lógica (Computação); Restrições (Inteligência artificial); Engenharia elétrica; Operations research; Petroleum pipelines - Computer simulation; Piping - Design and construction - Computer simulation; Linear programming; Network analysis (Planning); Logic programming; Constraint satisfaction (Artificial intelligence); Electric engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONAL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4384

O presente trabalho utiliza Programação Lógica por Restrições (PLR) com uma proposta para a atividade de sequenciamento de bateladas em uma rede de dutos real. O modelo desenvolvido está imerso em uma estrutura de otimização que auxilia a tarefa de scheduling do transporte de, principalmente, derivados claros de petróleo. A rede de dutos em estudo é composta por 14 nós (ou áreas), sendo 4 refinarias, 2 terminais portuários, 2 clientes finais, 5 terminais de distribuição e um entroncamento de válvulas e bombas, interligados por 30 dutos. Na citada rede trafegam mais de 35 produtos derivados de petróleo e etanol. O processo de programação das atividades de transferência e estocagem envolve restrições operacionais complexas, sendo caracterizado como um problema combinatorial de otimização de difícil resolução. Devido à complexidade do problema, uma estratégia de decomposição é empregada para a modelagem. Esta estratégia segue uma divisão hierárquica dos três processos que compõem o scheduling: Alocação de Recursos, Sequenciamento das Atividades e Determinação Temporal. O modelo proposto em Programação Lógica por Restrições trata o Módulo de Sequenciamento das Atividades, com uso de uma abordagem temporal discretizada. Objetiva-se a obtenção da ordem de bombeamento das bateladas nas origens de bombeio e a sequência de passagens destas bateladas pelos dutos da rede, respeitando-se os gerenciamentos de inventários. O modelo proposto para o módulo de Sequenciamento é composto, adicionalmente, por restrições que minimizam a necessidade de reversões de fluxo nos dutos ou a inserção de produtos selo devido à incompatibilidade de produtos. Os testes foram realizados em cenários reais para horizontes de programação de 30 dias, considerando-se intervalos de discretização de uma hora. Apresentam-se os resultados comparativos com um modelo em PLIM (Programação Linear Inteira Mista) para o mesmo problema de sequenciamento. Os resultados computacionais obtidos indicam que o modelo em PLR proposto obtém resultados comparáveis ao modelo PLIM. Deste modo, PLR mostra-se uma abordagem alternativa à solução do problema combinatorial abordado.