Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 STARK_Felipe_2015.pdf: 2619946 bytes, checksum: 296213b74067cc59aea0beae2cf8f165 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / The increase in the municipal and industrial waste generation has caused enviromental and public health problems and as a consequence laws exist to address the issue. In Brazil, with the Federal Law No. 12,350 / 10 about the Política Nacional de Resíduos Sólidos reverse logistics (RL) of some products has become mandatory, including waste tires. However, RL of waste tires has been structured since environmental government agency resolutions propose treatment for tires disposal incorrectly in the environment and new generation of waste tires. Currently, the reverse network is managed by the tire manufacturers and importers associations, and destinations are commonly used are co-processing in cement kilns, and the recovery of rubber and steel as secondary products, by processes such as scrapping or lamination. Increasing transportation and operation costs in the logistics network make the network design critical for the full compliance with the legal goal. This network design is aligned with a planning that considers the financial issues like the minimization of costs or the maximization of profit, while meets the requirements of environmental government agencies. So it involves key strategic decisions, as the location of facilities and material flows, taking into account many parameters simultaneously. The objective of this study is to propose a model for waste tires reverse logistics considering: (i) flows from the output of the collection points (called ecopontos ) to the destination companies; (ii) the possibility of processes as the sorting of used tires in usable condition or not; (iii) the grinding process as an intermediate phase and for which type of destination the tire would be sent. Still are considered fixed costs for the installation of storage centers, for sorting used tires, and intermediary companies, for grinding and separation of components, in addition to the variable operating costs, transportation and potential revenues generated from the substitution of raw materials or fuel in destination companies. The model is a mixed integer linear problem (MILP) with multiple time periods. Experiments are done with a single and multiple periods, finally were present some sensitivity analysis. Other financial constraints as the annual budget and an approach that includes the carbon footprint (CO2) in the transport and processing are explored. The results showed configurations that meet the goal and have a small profit, indicating that storage centers are preferred in places far from destination points and low demand, while the pre-processing companies have opposite behavior. When using the carbon footprint, it was found that the sorting of used tires gain more importance in the view of reducing emissions, because there is less emission in the reuse or refurbishment compared to the manufacturing of new tires. / O aumento na geração de resíduos urbanos e industriais tem ocasionado problemas de ordem ambiental e de saúde pública, e, como consequência, legislações específicas surgiram para tratar do assunto. No Brasil, a Lei Federal nº 12.350/10, da Política Nacional de Resíduos Sólidos, tornou obrigatória a logística reversa (LR) de alguns produtos, entre os quais o pneu usado sem condição de rodagem (inservível). Entratanto, a LR de pneus inservíveis já se apresentava em fase de estruturação, uma vez que resoluções ambientais propunham o tratamento do passivo deixado por anos de descarte incorreto dos pneus no meio ambiente. Atualmente, a rede reversa de pneus é administrada por associações de fabricantes e importadores, e as destinações comumente utilizadas são o coprocessamento, em fornos de cimenteira, e a recuperação da borracha e do aço como subprodutos, por meio de processos como a granulação ou a laminação. Os crescentes custos do transporte terrestre e as proposições de melhorias na rede logística tornam a configuração da rede de logística reversa de pneus como uma proposta para o total cumprimento da meta, alinhados ao planejamento que considere as questões financeiras como a minimização de custos logísticos ou maximização do lucro, enquanto cumprem as exigências dos órgãos ambientais. Esta configuração envolve decisões estratégicas essenciais, como a localização de instalações e determinação dos fluxos de materiais, sendo que muitos parâmetros estão presentes simultaneamente. O objetivo deste estudo é propor um modelo de configuração de rede logística reversa de pneus inservíveis considerando: (i) fluxos a partir da saída dos pontos de coleta (ecopontos) até as empresas destinadoras; (ii) processos como a possibilidade da triagem dos pneus usados em servíveis e inservíveis; (iii) a trituração como fase intermediária e para qual tipo de destinação enviar. São considerados ainda custos fixos para instalação de centros de armazenamento, para triagem dos pneus usados, e empresas intermediárias, para trituração e separação de componentes, além dos custos variáveis de operação, transporte e as possíveis rendas geradas com a substituição da matéria-prima ou combustível nas empresas destinadoras. O modelo apresenta formulação linear inteira mista (MILP) com múltiplos períodos. São feitos experimentos com único período, e com a variação de parâmetros. Posteriormente são estudadas restrições financeiras como orçamento anual e uma abordagem que inclui a pegada de carbono (CO2) no transporte e processamento. Os resultados encontrados apresentaram configurações que cumprem a meta e apresentam um pequeno lucro, indicando que os centros de armazenamento são preferíveis em locais afastados das destinadoras e com baixa demanda, enquanto as empresas intermediárias apresentam comportamento oposto. Quando se utilizou a pegada de carbono, verificou-se que a triagem de pneus ganha mais importância, dada a redução nas emissões do reuso ou reforma dos pneus em relação à fabricação de novos pneus.

Submitted by CRISTIAM VICTOR VILLAJUAN MONTES (cvillajuanm@gmail.com) on 2016-08-15T21:31:33Z No. of bitstreams: 1 Cristiam Villajuan Montes_UNESP (1) ULTIMO.pdf: 4084141 bytes, checksum: ca80d95f9d6b055991ca9609f4c832a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-17T13:34:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 villajuanmontes_cv_me_ilha.pdf: 4084141 bytes, checksum: ca80d95f9d6b055991ca9609f4c832a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T13:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 villajuanmontes_cv_me_ilha.pdf: 4084141 bytes, checksum: ca80d95f9d6b055991ca9609f4c832a4 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os problemas de planejamento da expansão de sistemas de transmissão e de fluxo de potência ótimo são de grande importância na área de sistemas de transmissão de energia elétrica. O primeiro consiste em determinar a expansão ótima do sistema, que deve ocorrer com o menor gasto monetário possível. No problema fluxo de potência ótimo deve-se encontrar o estado de operação do sistema de forma a minimizar um objetivo, no caso, os custos de geração. Ambos problemas possuem modelos de programação não-linear inteira mista. Além disto, o resultado ótimo de ambos deve cumprir com restrições operacionais, como o limite de tensão nas barras, os limites de fluxos nos ramos e os limites dos geradores. Para resolver os problemas citados, neste trabalho são apresentados modelos matemáticos de programação linear inteiro misto, aproximados, baseados em um modelo linearizado de fluxo de carga AC, que considera a presença da potência reativa, das perdas no sistema e magnitudes de tensões nas barras diferentes do valor nominal. Todos os modelos foram escritos na linguagem de modelagem matemática AMPL e resolvidos com o solver comercial CPLEX. Os modelos propostos foram testados com os sistemas IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e com o sistema Garver para o planejamento da expansão de sistemas de transmissão. Os resultados foram comparados utilizando-se um fluxo de carga não linear, para verificar-se a precisão dos modelos propostos. / The transmission network expansion planning and the optimal power flow problems are of great importance in the field of electricity transmission systems. The first consists in determining the optimal expansion of the system, which must be done with the least possible investment. In the optimal power flow problem it must found the operating status of the system in order to minimize an objective, in this case, generation costs. Both problems have mixed-integer nonlinear programming models. In addition, the optimal solution of both must comply with operating constraints, such as the voltage limit on buses, the limits flows in branches and the limits of the generators. To solve the problems cited, in this work are presented approximate mixed integer linear programming models based on a linearized AC load flow model, which considers the presence of reactive power, the losses in the system and of nominal bus voltage magnitudes. All models were written in mathematical modeling language AMPL and solved with the commercial solver CPLEX. The proposed models were tested with the IEEE systems of 14, 30, 57, 118 and 300 buses and with the Garver system for transmission network expansion planning. Results were compared using a nonlinear load flow model, to verify the accuracy of the proposed models.

Submitted by Jesiel Ferreira Gomes (jesielgomes@ufcg.edu.br) on 2018-04-20T20:05:55Z No. of bitstreams: 1 Paulo Aliberto Barros PUCU – TESE (PPGEQ) 2015.pdf: 1544520 bytes, checksum: 9f0c94dbee5a50446ebe3c2ab8e538a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T20:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Aliberto Barros PUCU – TESE (PPGEQ) 2015.pdf: 1544520 bytes, checksum: 9f0c94dbee5a50446ebe3c2ab8e538a5 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / O Brasil possui atualmente 115 plataformas de petróleo, sendo 79 fixas e 34 flutuantes, com capacidade de produção de 2,1 milhões de barris diários de petróleo. Diante desta produção torna-se necessária uma estratégia eficiente para a distribuição deste petróleo para as refinarias, onde será processado e refinado. O petróleo proveniente das plataformas é transportado para as refinarias através de navios ou dutos, sendo que grande parte do custo operacional de produção é devido ao seu transporte. Por este motivo a minimização do custo de transporte é extremamente importante. Este trabalho tem por objetivo, utilizando a técnica de programação matemática (Programação Linear Inteira Mista – PLIM), reduzir os custos decorrentes do sistema de transporte. O modelo consiste em uma frota heterogênea de navios, os quais apresentam compartimentos que só podem ser ocupados por um único tipo de produto em cada viagem. Inicialmente são geradas todas as possíveis rotas e, posteriormente, selecionados os navios, associados às respectivas rotas, de forma a atender as demandas das refinarias e a necessidade de retirada de petróleo dos tanques de armazenamento das plataformas. Para a implementação do modelo foi utilizado o software GAMS (General Algebraic Modeling System), juntamente com os solveres de otimização CPLEX e BONMIN. / Currently, Brazil has 115 petroleum platforms, been 79 fixed and 34 floating, with daily production capacity of 2.1 million barrels of oil. Given this production is necessary a strategy for the efficient distribution of oil to refineries, where it will be processed and refined. Oil from the platforms is transported to refineries through pipelines or ships, with much of the operational cost of production is due to transport. For this reason the minimization of the cost of transport is extremely important. This work has for objective, using the technique of mathematical programming (linear mixed integer programming - LMIP), reduce costs arising from transport system. The model consists of a heterogeneous fleet of ships, which have compartments that can only be occupied by a single type of product on each trip. Initially are generated all possible routes and then selected the vessels, associated with their routes in order to attend the demand of refineries and the need for removal of oil in the storage tanks of the platforms. For the implementation of the model was used the software GAMS (General Algebraic Modeling System), together with the solveres of CPLEX and BONMIN optimization. The results were satisfactory.

Orientador: Marcos Julio Rider Flores / Resumo: Os problemas de planejamento da expansão de sistemas de transmissão e de fluxo de potência ótimo são de grande importância na área de sistemas de transmissão de energia elétrica. O primeiro consiste em determinar a expansão ótima do sistema, que deve ocorrer com o menor gasto monetário possível. No problema fluxo de potência ótimo deve-se encontrar o estado de operação do sistema de forma a minimizar um objetivo, no caso, os custos de geração. Ambos problemas possuem modelos de programação não-linear inteira mista. Além disto, o resultado ótimo de ambos deve cumprir com restrições operacionais, como o limite de tensão nas barras, os limites de fluxos nos ramos e os limites dos geradores. Para resolver os problemas citados, neste trabalho são apresentados modelos matemáticos de programação linear inteiro misto, aproximados, baseados em um modelo linearizado de fluxo de carga AC, que considera a presença da potência reativa, das perdas no sistema e magnitudes de tensões nas barras diferentes do valor nominal. Todos os modelos foram escritos na linguagem de modelagem matemática AMPL e resolvidos com o solver comercial CPLEX. Os modelos propostos foram testados com os sistemas IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e com o sistema Garver para o planejamento da expansão de sistemas de transmissão. Os resultados foram comparados utilizando-se um fluxo de carga não linear, para verificar-se a precisão dos modelos propostos. / Abstract: The transmission network expansion planning and the optimal power flow problems are of great importance in the field of electricity transmission systems. The first consists in determining the optimal expansion of the system, which must be done with the least possible investment. In the optimal power flow problem it must found the operating status of the system in order to minimize an objective, in this case, generation costs. Both problems have mixed-integer nonlinear programming models. In addition, the optimal solution of both must comply with operating constraints, such as the voltage limit on buses, the limits flows in branches and the limits of the generators. To solve the problems cited, in this work are presented approximate mixed integer linear programming models based on a linearized AC load flow model, which considers the presence of reactive power, the losses in the system and of nominal bus voltage magnitudes. All models were written in mathematical modeling language AMPL and solved with the commercial solver CPLEX. The proposed models were tested with the IEEE systems of 14, 30, 57, 118 and 300 buses and with the Garver system for transmission network expansion planning. Results were compared using a nonlinear load flow model, to verify the accuracy of the proposed models. / Mestre

Submitted by CARLOS FRANCISCO SABILLON ANTUNEZ (cfsa27@gmail.com) on 2018-05-23T00:13:45Z No. of bitstreams: 1 20180522ATeseCarlos.pdf: 6005665 bytes, checksum: cc46f4ea50bb15771fa5c7f3ce3f8107 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-05-24T14:51:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sabillonantunez_cf_dr_ilha.pdf: 6416516 bytes, checksum: 8832a0c7772aecb5081e9daa768de603 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T14:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sabillonantunez_cf_dr_ilha.pdf: 6416516 bytes, checksum: 8832a0c7772aecb5081e9daa768de603 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As redes de distribuição de energia elétrica devem estar preparadas para fornecer um serviço econômico e confiável a todos os clientes, bem como para integrar tecnologias relacionadas à geração distribuída, armazenamento de energia e veículos elétricos. Uma representação adequada da operação das redes de distribuição, considerando as tecnologias de redes inteligentes, é fundamental para atingir esses objetivos. Este trabalho apresenta formulações matemáticas para a operação em regime permanente das redes de distribuição, que consideram o desequilíbrio de redes trifásicas. Modelos matemáticos da operação de dispositivos relacionados à redes inteligentes presentes em redes de distribuição são desenvolvidos (e.g., dispositivos de controle volt-var, sistemas de armazenamento de energia e veículos elétricos). Além disso, características relacionadas à dependência da tensão das cargas, geração distribuída e limites térmico e de tensão também estão incluídos. Essas formulações constituem um marco matemático para a análise de otimização da operação das redes de distribuição de energia elétrica, o que possibilita modelar os processos de tomada de decisões. Objetivos diferentes relacionados a aspectos técnicos e/ou econômicos podem ser almejados dentro deste marco; Além disso, a extensão para otimização multi-período e multi-cenário é discutida. Os modelos apresentados são construídos com base em formulações de programação linear inteira mista, evitando o uso de formulações não-lineares inteiras mistas convencionais. A aplicação do marco apresentado é ilustrada em abordagens de controle para coordenação de carregamento de veículos elétricos, controle de magnitude de tensão e controle de geração distribuída renovável. Diversos métodos são desenvolvidos, com base no marco de otimização matemática, para otimizar a operação de sistemas de distribuição desbalanceados, considerando não apenas diferentes penetrações de veículos elétricos e fontes de energia renováveis, mas também a presença de sistemas de armazenamento e dispositivos de controle volt-var. A este respeito, o agendamento dinâmico e a otimização multi-período de janela rolante são frequentemente usados para alcançar uma operação ótima na rede. A eficácia e robustez das metodologias, bem como a confiabilidade do marco de otimização matemática, são verificados usando vários sistemas de teste (e.g., 123-node, 34-node e 178-node) com nós de média e baixa tensão, diferentes janelas de controle e várias disponibilidades de controle relacionadas aos dispositivos de rede inteligente. / Electric distribution networks should be prepared to provide an economic and reliable service to all customers, as well as to integrate technologies related to distributed generation, energy storage, and plug-in electric vehicles. A proper representation of the electric distribution network operation, taking into account smart grid technologies, is key to accomplish these goals. This work presents mathematical formulations for the steady-state operation of electric distribution networks, which consider the unbalance of three-phase grids. Mathematical models of the operation of smart grid-related devices present in electric distribution networks are developed (e.g., volt-var control devices, energy storage systems, and plug-in electric vehicles). Furthermore, features related to the voltage dependency of loads, distributed generation, and voltage and thermal limits are also included. These formulations constitute a mathematical framework for optimization analysis of the electric distribution network operation, which could assist planners in decision-making processes. Different objectives related to technical and/or economic aspects can be pursued within the framework; in addition, the extension to multi-period and multi-scenario optimization is discussed. The presented models are built based on mixed integer linear programming formulations, avoiding the use of conventional mixed integer nonlinear formulations. The application of the presented framework is illustrated throughout control approaches for plug-in electric vehicle charging coordination, voltage magnitude control, and renewable distributed generation control. Several methods are developed, based on this framework, to optimize the operation of unbalanced distribution systems considering not only different penetrations of electric vehicles and renewable energy sources but also the presence of storage systems and volt-var control devices. In this regard, dynamic scheduling and rolling multi-period optimization are often used to achieve optimal economic operation in the grid. The effective and robustness of the methodologies, as well as the reliability of the mathematical framework, are verified using many test systems (e.g., 123-node, 34-node, and 178-node) with medium and low voltage nodes, different operation control time frames, and several control availabilities related to the smart grid devices.

O tema de roteamento de veículos é de grande importância na literatura e tem sido amplamente estudada pela sua importância para muitas indústrias. Com a evolução na literatura, mais características foram adicionadas para torná-lo mais próximo de situações reais. Alinhado com esta tendência, este trabalho aborda o problema de roteamento de veículos quando há a terceirização da frota que realiza as entregas. Uma forma de cobrança do frete é por meio de custos escalonados, que são calculados de acordo com o tipo de veículo e a distância percorrida, com valores fixos para cada faixa de distância. Embora seja uma forma comum de trabalho na indústria, nenhum trabalho focado nesta característica foi encontrado na literatura. Este problema é o problema de roteamento de veículos com frota mista, janelas de tempo e custos escalonados (FSMVRPTWSC). Ao abordar este problema, este trabalho apresenta um modelo de programação linear inteira mista que é avaliado em um cenário real da indústria. Além disso, três heurísticas de inserção sequencial são propostas para lidar com problemas maiores. Estes métodos são examinados por meio de testes computacionais em 168 problemas de referência gerados para este problema. Os experimentos numéricos mostram que os métodos são robustos e eficientes, apresentando um bom desempenho em conjuntos de problemas com diversas características. / The theme of vehicle routing is of great importance in the literature and has been widely studied for its relevance to many industries and, throughout the literature, more characteristics have been added to make it closer to real situations. Aligned with this trend, this paper addresses the vehicle routing problem when there is outsourcing of the fleet that delivers goods. One form of freight charging is by scaled costs, which are calculated according to the type of vehicle and the distance traveled, with fixed values for each distance range. Though it is a common form of work in the industry, no work focused on this characteristic was found in the literature. This problem is the fleet size and mix vehicle routing problem with time windows and scaled costs (FSMVRPTWSC). In approaching this problem, this paper presents a mixed integer linear programming model that is evaluated under a real situation scenario. Furthermore, three sequential insertion heuristics are proposed in order to deal with larger problems. These methods are examined through a computational comparative study in 168 benchmark problems generated for this problem. The numerical experiments show that the methods are robust and efficient, performing well in different problem sets.

Le problème de dimensionnement et planification d'agents en centre d'appels consiste à déterminer sur une période le nombre d'interlocuteurs requis afin d'atteindre la qualité de service exigée et minimiser les coûts induits. Ce sujet fait l'objet d'un intérêt croissant pour son intérêt théorique mais aussi pour l'impact applicatif qu'il peut avoir. Le but de cette thèse est d'établir des approches en contraintes en probabilités en considérant l'incertitude de la demande.Tout d'abord, la thèse présente un modèle en problème d'optimisation stochastique avec contrainte en probabilité jointe traitant la problématique complète en une étape afin d'obtenir un programme facile à résoudre. Une approche basée sur l'idée de continuité est proposée grâce à des lois de probabilité continues, une nouvelle relation entre les taux d'arrivées et les besoins théoriques et la linéarisation de contraintes. La répartition du risque global est faite pendant le processus d'optimisation, permettant une solution au coût réduit. Ces solutions résultantes respectent le niveau de risque tout en diminuant le coût par rapport à d'autres approches.De plus, le modèle en une étape est étendu pour améliorer sa représentation de la réalité. D'une part, le modèle de file d'attente est amélioré et inclus la patience limitée des clients. D'autre part, une nouvelle expression de l'incertitude est proposée pour prendre la dépendance des périodes en compte.Enfin, une nouvelle représentation de l'incertitude est considérée. L'approche distributionally robust permet de modéliser le problème sous l'hypothèse que la loi de probabilité adéquate est inconnue et fait partie d'un ensemble de lois, défini par une moyenne et une variance données. Le problème est modélisé par une contrainte en probabilité jointe. Le risque à chaque période est définie par une variable à optimiser.Un problème déterministe équivalent est proposé et des approximations linéaires permettent d'obtenir une formulation d'optimisation linéaire. / The staffing and shift-scheduling problems in call centers consist in deciding how many agents handling the calls should be assigned to work during a given period in order to reach the required Quality of Service and minimize the costs. These problems are subject to a growing interest, both for their interesting theoritical formulation and their possible applicative effects. This thesis aims at proposing chance-constrained approaches considering uncertainty on demand forecasts.First, this thesis proposes a model solving the problems in one step through a joint chance-constrained stochastic program, providing a cost-reducing solution. A continuous-based approach leading to an easily-tractable optimization program is formulated with random variables following continuous distributions, a new continuous relation between arrival rates and theoritical real agent numbers and constraint linearizations. The global risk level is dynamically shared among the periods during the optimization process, providing reduced-cost solution. The resulting solutions respect the targeted risk level while reducing the cost compared to other approaches.Moreover, this model is extended so that it provides a better representation of real situations. First, the queuing system model is improved and consider the limited patience of customers. Second, another formulation of uncertainty is proposed so that the period correlation is considered.Finally, another uncertainty representation is proposed. The distributionally robust approach provides a formulation while assuming that the correct probability distribution is unknown and belongs to a set of possible distributions defined by given mean and variance. The problem is formulated with a joint chance constraint. The risk at each period is a decision variable to be optimized. A deterministic equivalent problem is proposed. An easily-tractable mixed-integer linear formulation is obtained through piecewise linearizations.

This thesis deals with application of optimisation methods based on linear and mixed-integer linear programming to various problems in the power sector related to electricity production. The thesis goal is to test the applicability of such methods to formulating and solving various instances from the class of real-world electricity production problems, and to find the advantages and disadvantages associated with using these methods. Introductory chapters describe the main characteristics of power markets, including the historical and regulatory context. Fundamental properties of power markets on both demand and supply side are also described, both from a real-world and a modelling point of view. Benefits of optimisation and modelling are discussed, in particular the solution feasibility and optimality as well as insights gained from sensitivity analysis which is often difficult to replicate with the original system. In the core of the thesis, optimisation techniques are applied to three case studies, each of which deals with a specific problem arising during electricity production. In the first problem, the profit of gas-fired power plant in Slovakia from selling power on the day-ahead market is maximised. The model is set up using both technical and commercial constraints. The second problem deals with the problem of representing a two-dimensional production function which primarily arises for a hydro generator with large variations in the level of its reservoir. Several representations of the original function using piecewise linear subsets are presented, compared, and characterised by their computational intensity both theoretically and practically. In the third problem, the prices on the German day-ahead market in 2011 are modelled. Contrary to the previous two models, the model does not capture an optimisation problem faced by a single producer, but incorporates a large subset of the whole market instead. Consequently the model is formed out of generic constraints relevant to all power plants whose parameters are estimated. By combining information about the aggregate availability of power plants with the estimated efficiencies a full supply curve for each day is created. Different scenarios are analysed to test the impact of uncertain inputs such as unknown or estimated constraints. The choice of the investigated problems stems from the attempt to cover electricity production problems from the point of view of multiple criteria. The three investigated electricity production problems span a broad range from the decisions of a single power plant to the modelling a power market as a whole. Formulations of the production function with different level of detail are presented ranging from a simple linear relationship to several bivariate function formulations. While each problem answers a specific question, they all illustrate the ease with which various electricity production problems can solved using optimisation methods based on linear and mixed-integer linear programming. This is mainly due to the ability of these methods to approximate even non-linear functions and constraints over non-convex domains and find global solutions in reasonable time. Moreover, models formulated with these methods allow sensitivity and scenario analyses to be carried out easily as is illustrated in each of the case studies.

[pt] Em um cenário mundial de intensa competição, com indústrias cada vez mais complexas e dinâmicas, a tomada de decisão se tornou um fator chave que muitas vezes pode determinar a sobrevivência e o sucesso de uma empresa. A indústria do petróleo possui investimentos anuais na ordem de bilhões de dólares e por isso toda decisão é considerada vital para esta indústria. Em função da grande quantidade de projetos sendo estudados e propostos, tanto de ampliação quanto de manutenção da estrutura das empresas, do alto valor de cada um e da restrição orçamentária de cada empresa, a tomada de decisão é um passo importante e complexo, devido às inúmeras variáveis e restrições envolvidas. Esta dissertação elabora uma proposta de método de apoio para o processo de tomada de decisão usado na seleção de projetos de investimento em logística de uma grande empresa do setor de óleo e gás. Na maioria das vezes, os critérios utilizados para a tomada de decisão na seleção de projetos consideram apenas os aspectos financeiros, sem levar em consideração outros critérios, que são abordados nesse trabalho. Em função da importância dos projetos e da quantidade de variáveis envolvidas durante a seleção e priorização deles, esse trabalho utiliza o método AHP (Analytic Hierarchy Process) Simplificado e os conceitos de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) para determinar os projetos prioritários e otimizar a satisfação do grupo tomador de decisão. Foram estudados seis dos principais projetos da empresa, que juntos somam, aproximadamente, 2,7 bilhões de doláres e representam quase 80 por cento da carteira da área de logística da empresa estudada. Este estudo possibilitou uma seleção mais eficaz, resultando em uma maior integração entre os tomadores de decisão e um maior conhecimento sobre cada um dos projetos avaliados. / [en] In a global scenario of intense competition with increasingly complex and dynamic industries, decision-making has become a key factor that can often determine the survival and success of a company. The oil and gas industry has annual investments of billions of dollars and every decision is considered vital for this industry. Due to the large number of projects being proposed and studied, involving both expansion and maintenance of business structure, the high value of each and the budget constraint of each company, the decision-making is important and complex, due to numerous variables and constraints involved. This dissertation develops a proposed method of support to the process of decision making used in the selection of logistics investment projects, in a large company in the oil and gas industry. In most cases, the criteria used for decision making in project selection only considers the financial aspects, without taking into account other ones, which are addressed in this work. Due to the importance of the projects and the amount of variables involved when selecting and prioritizing them, this work uses the Simplified AHP (Analytic Hierarchy Process) and concepts of Mixed Integer Linear Programming (MILP) to determine priority projects and optimize the satisfaction of the decision-making group. Six of the main projects of the enterprise were studied, which together sum up to approximately 2.7 billion dollars and represent almost 80 per cent of the logistics portfolio of the studied company. This study allowed a more effective selection, resulting in a greater integration between decision makers and a greater knowledge of each of the evaluated projects.

Orientador: Antônio Fernando Branco Costa / Resumo: O presente trabalho desenvolveu um modelo matemático que contribui para o projeto de redes cicloviárias conexas e integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas, fazendo uso da Otimização Multiobjetivo (OM) por meio da Programação Linear Inteira Mista (MILP ou MIP). A investigação dos critérios de infraestrutura que influenciam a demanda cicloviária e que deveriam compor a modelagem matemática foi realizada por meio da Revisão da Literatura e cinco critérios identificados, referentes ao: Conforto, Segurança, Objetividade, Intermodalidade e Continuidade. Cada critério é composto por uma série de subcritérios, dezesseis no total, classificados como parâmetros de projeto de entrada e/ou de saída para o modelo matemático, segundo funções objetivos e restrições. Uma aplicação do modelo foi realizada em um caso real para cidade de grande porte, em São José dos Campos – SP, e obtidas soluções exatas com redes parcialmente conexas (abordagem 1) e redes totalmente conexas (abordagem 2), integradas aos pontos de parada de ônibus e as linhas de ônibus da região delimitada, por meio da linguagem de modelagem General Algebric Modeling System (GAMS) e o solver CPLEX. Os resultados obtidos foram aderentes a realidade da macrozona de tráfego na região estudada e contribuem para o planejamento urbano como validado pela Secretaria de Mobilidade Urbana de São José dos Campos. A análise de diversos cenários para o modelo matemático, ponderando os objetivos do modelo, pos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work created a mathematical model that contributes to design bikeway networks integrated to the public transport service by buses in urban areas, using the Network Multiobjective Optimization through Mixed by means of Mixed Integer Linear Programming (MILP or MIP). The investigation of the infrastructure criteria that influence cycling demand and that should set the mathematical modeling was carried out through the Literature Review and five criteria were identified, referring to: Comfort, Safety, Objectivity, Intermodality and Connectivity. Each criteria is composed of a subcriteria set, sixteen in total, which performed as input and/or output design parameters for the mathematical model, according to fitness functions and constraints. An application of the model was carried out in a real case in São Jose dos Campos city - Sao Paulo state, and exact solutions were obtained with partially connected networks (approach 1) and fully connected networks (approach 2), integrated to the stop points by bus and bus lines in the defined region, using the General Algebric Modeling System (GAMS) modeling language and the CPLEX solver. The results obtained were adherent to the reality of the traffic macrozone in the studied region and contribute to urban planning, as validated by the São José dos Campos Urban Mobility Secretariat. The analysis of several scenarios for the mathematical model, considering the model's objectives, made it possible to verify the behavior of the res... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor