O problema de coleta e entrega com janelas de tempo na indústria petrolífera: modelos e métodos branch-and-cut

Abstract

Resumo: Este trabalho trata do problema de roteamento e programação de navios que transportam óleo cru das plataformas offshore (localizadas no oceano) até os terminais costeiros Palavras-chave: Problema de coleta e entrega; Roteamento e programação de navios; Indústria petrolífera; Método branch-and-cut.Abstract: This paper addresses the routing and scheduling problem of vessels that collect crude oil from offshore platforms (located in the ocean) and transport it to terminals on the coast. This problem is motivated by a case study carried out in an oil company that operates in Brazil. Based on this study, we propose a mixed integer programming model that extends the classical pickup and delivery problem with time windows. This problem belongs to the NP-hard class and its solution is very challenging in practice. To model specific features of the addressed case, we include new constraints in the classical formulation, which makes it even more challenging for general purpose optimization solvers. To overcome this, we propose two branch-and-cut methods that use valid inequalities especially developed for the oil company case. Computational results performed with a real data set provided by the company show that the proposed branch-and-cut methods are effective and able to solve more instances than a state of the art general purpose optimization solver.

Planejamento das viagens dos navios com múltiplos tanques, múltiplos portos e múltiplas viagens para coleta do petróleo produzido em plataformas

“…Astoures, Rosa e Rosa (2016) desenvolveram um modelo matemático baseado no problema de roteamento de veículos com instalações intermediárias de reabastecimento para fornecimento de diesel para plataformas. Rodrigues et al (2016;2017), Furtado, Munari e Morabito (2017 e Stanzani et al (2018) desenvolveram modelos matemáticos considerando restrições nos níveis de estoques com o objetivo de minimizar os custos para transportar petróleo a partir de plataformas no litoral brasileiro. Agra et al (2014) apresentaram um problema de distribuição de óleo combustível em ilhas de Cabo Verde, onde é necessário considerar os limites de estoque de cada ponto de abastecimento.…”