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

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, motivado por um estudo de caso feito em uma empresa brasileira que realiza essa operação. Com base nesse estudo, propõe-se um modelo de programação inteira mista que é uma extensão do problema clássico de coleta e entrega com janelas de tempo. Esse problema pertence à classe NP-difícil, sendo sua resolução bastante desafiadora na prática. Ao problema da literatura foram agregadas outras restrições práticas relacionadas ao caso em estudo, o que torna a formulação ainda mais desafiadora para resolução direta por meio de softwares de otimização. Em vista disso, dois métodos de solução exatos do tipo branch-and-cut são propostos neste trabalho, os quais usam desigualdades válidas específicas para o problema em estudo. Os resultados de experimentos computacionais realizados com instâncias reais fornecidas pela empresa mostram que os métodos branch-and-cut propostos resolveram uma quantidade maior de instâncias em comparação com a resolução direta do modelo por meio de software de otimização.

Palavras-chave:
Problema de coleta e entrega; Roteamento e programação de navios; Indústria petrolífera; Método branch-and-cut