Orientador: Pedro Sergio de Souza

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação

Resumo: A presente dissertação trata do Problema de Transporte de Derivados de Petróleo (PTDP) da Petrobrás (Companhia Brasileira de Petróleo). A empresa dispõe de um conjunto de refinarias e terminais no Estado de São Paulo, responsáveis pela produção e distribuição dos derivados de petróleo aos...

Resumo: A presente dissertação trata do Problema de Transporte de Derivados de Petróleo (PTDP) da Petrobrás (Companhia Brasileira de Petróleo). A empresa dispõe de um conjunto de refinarias e terminais no Estado de São Paulo, responsáveis pela produção e distribuição dos derivados de petróleo aos mercados consumidores. As bases (refinarias e terminais) não são auto-suficientes no suprimento de seus mercados locais, exigindo o transporte de derivados de uma base para outra através de dutos. Dados uma rede de transporte, uma configuração inicial e uma expectativa de produção e consumo, o problema é encontrar os fluxos de produtos nos dutos que atendam aos mercados e satisfaçam as restrições tecnológicas e temporais. Inicialmente é formalizado o Problema de Transporte de Derivados de Petróleo, envolvendo a especificação dos dados, da solução e da função objetivo. As dificuldades de incorporação de todas as restrições e de aquisição de dados levaram à. adoção de um problema mais simples, denominado Problema de Transporte de Derivados de Petróleo Simplificado (PTDPS), muito semelhante ao original. m modelo em Programação Matemática é proposto para o PTDPS. Esse modelo foi derivado do Modelo de Fluxo em Rede com Multiperíodos, cujos dutos foram subdivididos em segmentos e identificados por vértices em função de suas significativas capacidades. Variáveis binárias foram associadas aos vértices dos segmentos a fim de limitar o armazenamento a um único produto e expressar as restrições de compatibilidade de produtos em segmentos adjacentes. A característica linear do modelo levou à. aplicação da ferramenta de otimização CPLEX 3.0 na intenção de resolver o modelo de uma instância real do PTDPS. dificuldade em obter soluções para o modelo motivou o desenvolvimento de uma abordagem heurística. Com esse objetivo, foi proposta uma abordagem de decomposição do PTDPS em três subproblemas: a geração das operações de transporte (jobs)j a escolha da rota entre a base produtora e a consumidora de cada jobj e a programação das operações (escalonamento). Esses componentes foram integrados em um Time Assíncrono (A-Team), que pode ser visto como uma organização de software descentralizada para cooperação de algoritmos. Um A- Team foi implementado e os resultados obtidos mostraram a sua adequabilidade à. resolução do PTDPS.

Abstract: The present master's dissertation deals with the Prablem of Gil Transportation through Pipelines (PTDP) from the Brazilian Gil Company (Petrobrás). The company has a set of refineries and terminals all over the State of São Paulo, responsible for production and delivery of oil-derived...

Abstract: The present master's dissertation deals with the Prablem of Gil Transportation through Pipelines (PTDP) from the Brazilian Gil Company (Petrobrás). The company has a set of refineries and terminals all over the State of São Paulo, responsible for production and delivery of oil-derived products to consumers' markets. The bases (terminals and refineries) don't necessarily produce enough to supply their own demands. Therefore, one should ship products through a network of pipes that connect the bases. Given a network, a initial state and a planning of production and demand at each base, the goal is to find what goods should be pumped into the pipes in order to supply the markets without violating al!-y technological 01' temporal constraint. First, the Problem of Gil Transportation through Pipelines is formalized by means of describing the input data, solution and objective function. As a result of the difficulties in dealing with all the constraints and collecting the data from a real instance, a simplified version of the main problem was adopted, denominated the Simplified Problem of Gil Transportation through Pipelines (PTDPS), very similar to the original one. A Mathematical Programming Model for the PTDPS, derived from MultiPeriod Network Flow Model, was proposed. The pipes of the network were split into segments and identified in the model as nodes. Binary variables were associated to the nodes with the aim of allowing the storage of only one product at each segment. It was necessary to express the constraints of compatible products in adjacent segments. The model for an instance of the PTDPS was optimized with the CPLEX 3.0 package. The difficulty in obtaining a solution for the mo del motivated the development of an heuristical approach, which split the problem into three components: generation of shipment's operations (jobs)j selection of a route connecting source and target bases of each jobj and scheduling the jobs. The components were integrated in an Asynchronous Team (A-team), that is a decentralized software organization for cooperation among algorithms. The achieved results showed that A- Teams are adequate for the PTDPS's resolution.