Um ambiente multiagent system (MAS) distribuído aplicado à gestão integrada da operação portuária

Abstract

Resumo: Tendo em vista o aumento do transporte marítimo no mundo e a consequente demanda por operações nos portos, os operadores buscam formas de minimizar o tempo de permanência dos navios no porto. Para atracar um navio, os portos necessitam ter disponíveis diversos recursos. Assim, planejar a designação de recursos eficientemente para não atrasar a atracação dos navios é vital para os portos. Esta designação é dinâmica, pois atrasos e antecipações na chegada dos navios ocorrem por diversos fatores demandando assim que ela seja atualizada constantemente. Este artigo propõe um Multiagent System (MAS) para resolução da designação de recursos de forma distribuída e em tempo real, visando reduzir o tempo de espera para atracação dos navios. Testes foram realizados em 27 cenários e os resultados mostraram que o MAS resolveu instâncias de teste de grande porte e nos cenários mais próximos do real, ele resolveu em um tempo pequeno e com soluções estáveis.Palavras-chave: inteligência artificial distribuída, planejamento de terminal portuário, sistemas multiagentes.Abstract: Maritime transport is growing in the world and consequently the demand for port operations is also growing. Thus, port operators seek to minimize the time that the ships expend at the port. To berth a ship, ports have to provide several resources. So, plan the resource allocation efficiently to avoid a delay on the ships' berthing time is vital to the ports. This allocation is dynamic because delays and anticipations occur in the ships' arrival time by several factors, leading to a constantly update of the berthing date. This paper proposes a Multiagent System (MAS) to solve the resource allocation in a distributed way and in real time, seeking the reduction of the ships' waiting time for berthing. Tests were done in 27 scenarios and the results showed that the MAS solved big instances in a short time and with stable solutions.Keywords: distributed artificial intelligence, planning port operation, multiagents systems. INTRODUÇÃOO crescimento do comércio marítimo internacional tem sido expressivo. No ano de 1970 foram transportadas 2,6 milhões de toneladas, passando a 9,5 milhões de toneladas em 2013, ou seja, um crescimento de 366,5% (UNCTAD, 2014). Com esse aumento expressivo, houve um aumento de navios viajando entre os portos e demandando mais atracações também. Para atracar um navio no porto, faz-se necessário que diversos recursos estejam disponíveis na hora de sua atracação. Dentre esses recursos, citam-se: berços, guindastes, áreas de pátios e equipamentos de pátios. Uma eficiente alocação destes recursos aos navios pode reduzir o tempo de espera dos navios para atracar e, consequentemente, reduzir o tempo de permanência do navio no porto também.Assim, caso exista na data solicitada de atracação a disponibilidade de berço de atracação, áreas de pátio e de equipamentos para operar o berço e o pátio, faz-se a reserva deles de tal maneira que quando o navio chegar para operar, todos os recursos estejam disponíveis para atendê-lo. Caso não haja ...