Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-07Bitstream added on 2014-06-13T19:40:19Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_rr_dr_ilha.pdf: 1615222 bytes, checksum: bcdd3f5ac0fe653dec8ab0f412c768b0 (MD5) / Nesta tese são apresentados modelos de programação linear inteira mista (PLIM) convexa para resolver os seguintes problemas de otimização de sistemas de distribuição de energia elétrica (SD) radiais: a) planejamento da operação dos SD radiais, considerando a existência de gera- dores distribuídos (GDs) e a presença de dispositivos reguladores de tensão; b) alocação ótima de bancos de capacitores (BCs) e reguladores de tensão (RTs) em um SD radial; e c) planeja- mento a curto prazo da expansão dos SD radiais. O primeiro problema define os ajustes mais adequados da injeção de potência ativa e reativa dos GDs, o número de módulos dos bancos de capacitores (BCs) em operação e a posição do tap dos reguladores de tensão (RTs) de modo a minimizar o custo das perdas diárias de energia. O segundo problema determina a alocação de BCs (localização, número de módulos instalados e número de módulos operando) e a alocação de RTs (localização, tipo de regulador e posição do tap) com o objetivo de minimizar os custos do investimento total anual e das perdas de energia. O terceiro problema realiza o recondutora- mento de circuitos existentes, a construção e seleção do tipo de condutor dos novos circuitos, a alocação de BCs (localização, número de módulos instalados e número de módulos operando) e a alocação de RTs (localização) com o objetivo de minimizar os custos do investimento total anual e das perdas de energia. Para cada problema de otimização é apresentado seu respectivo modelo matemático de programação não linear inteira mista (PNLIM). Todos os modelos pro- postos de PLIM convexa, para os três problemas de otimização de SD radiais, são equivalentes a seus respectivos modelos originais de PNLIM. O uso de um modelo... / This thesis presents convex mixed integer linear programming models to solve the following optimization problems for radial electrical distribution systems: a) operation planning of ra- dial electrical distribution system, considering the existence of distributed generators and the presence of devices voltage regulators; b) optimal allocation of capacitor banks and voltage regulators in radial electric power distribution systems; and c) short-term expansion planning of radial distribution systems. The first problem defines the most appropriate adjustments of active and reactive power injections of the distributed generators, the number of modules in operation of capacitor banks and the tap position of the voltage regulators, in order to mini- mize active energy losses of the network. The second problem determines the allocation of capacitor banks (location, number of installed modules and number of modules operating) and the allocation of voltage regulators (location, type and the tap position) with the objective of minimizing the total annual investment costs and energy losses. The third problem performs the reconductoring of existing circuit, the construction and selection of the type of conductor of new circuits, the allocation of capacitor banks (location, number of modules installed and number of modules operating) and the allocation of voltage regulators (location) in order to minimize the total annual investment costs and energy losses. For each optimization problem the respective mathematical model of mixed integer nonlinear programming is presented. All proposed convex mixed integer linear programming models, for the three optimization pro- blems of radial electrical distribution systems are equivalent to their respective original models of mixed integer nonlinear programming. The use of a convex mixed integer linear model gua- rantees... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-01Bitstream added on 2014-06-13T18:30:54Z : No. of bitstreams: 1 carretero_mm_me_sjrp.pdf: 795127 bytes, checksum: 64b07e80db6689945e91fc1c317deb3c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em alguns setores, o planejamento da produção envolve dois aspectos: o dimensionamento do tamanho dos lotes e a programação da produção (sequenciamento dos lotes). O primeiro problema consiste em determinar o tamanho dos lotes de produção de cada item a ser produzido em uma ou mais máquinas em cada período ao longo de um horizonte de planejamento finito. O segundo problema consiste em encontrar a ordem em que os lotes devem ser produzidos em um dado conjunto de máquinas. Estes dois aspectos do planejamento da produção podem ser tratados de forma independente: em um estágio é resolvido o problema de dimensionamento dos lotes e no outro, realizado antes ou depois, é resolvido o problema de seqüenciamento. No entanto, uma tendência recente na literatura são trabalhos que apresentam modelos matemáticos que capturam simultaneamente as relações entre os dois problemas. Na literatura pode-se encontrar modelos integrados que incluem restrições de eliminação de subrotas, propostas para o Problema do Caixeiro Viajante (PCV), para formular as restrições de sequenciamento. No entanto, alguns dos modelos propostos usam restrições de ordem polinomial que fornecem uma relaxação linear fraca. O objetivo desse trabalho é avaliar o uso de inequações válidas, propostas na literatura, para obtenção de formulações mais fortes para o problema integrado de dimensionamento e sequenciamento da produção. Resultados computacionais usando exemplares aleatórios e exemplares da literatura mostram que as reformulações propostas são eficientes para cenários em que o modelo original não é eficiente. / Often, the production planning involves the lot sizing and scheduling of items. The first problem is to determine the lot size of each item to be produced in one or more machines in each period over a finite planning horizon. The second problem is to find the order in which the items will be produced. These two aspects of the production planning can be treated independently: in one stage the lot sizing problem is solved, and in the other, that can be executed before or after, the scheduling problem is solved. A recent trend in the literature is to propose mathematical models that capture the relationships between these two problems. In the literature one can find integrated models that include subtour elimination constraints, proposed for the Traveling Salesman Problem, to formulate the scheduling decisions. However, in some of these models, constraints of polynomial order, that provides a weak linear relaxation, are used.The purpose of this study is to evaluate the use of valid inequalities proposed in the literature to obtain stronger formulations to the lot and scheduling problem. Computational results using random instances and instances from the literature show that the proposed formulations have a better performance in scenarios where the original model is not efficient.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-05-22Bitstream added on 2014-06-13T20:35:12Z : No. of bitstreams: 1 campos_jr_me_sjrp.pdf: 474631 bytes, checksum: 9a9f4df9bf2898f15cba64a064eec09b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Métodos de Runge-Kutta para problemas de controle ótimo contínuo são estudados seguindo os trabalhos de Hager [11], [15] e [17]. O problema de controle ótimo é discretizado transformando-se num problema de programação matemática. Um estudo sobre as condições necessárias de otimalidade para a solução do problema e conexões com o problema adjunto é realizado para obtenção das condições de ordem na discretização. Estuda-se também a convergência da solução do problema discretizado para a solução ótima do problema contínuo (ver Hager [17]). Nesta análise Hager obtêm uma cota para o erro entre a solução numérica e a solução contínua o qual depende do tamanho do passo. Por fim, o trabalho apresenta alguns exemplos com o intuito de ilustrar a teoria apresentada. / Runge-Kutta methods for continuous optimal control problems are studied following the papers of Hager [11], [15] and [17]. The control problem is discretized and transformed into a mathematical programming problem. A study about necessary conditions of optimality for the solution of the problem and connections with an adjoint problem are done to provide order conditions for the method of discretization. It is also studied the convergence of the optimal solution of the discrete problem for the solution of the continuous time control problem (see Hager [17]). In this convergence analysis Hager obtains an error bound comparing the numerical and the continuous solution. The error bound is dependent of the size of the step of the method. Finally, some examples are presented aiming at illustrating the discussed theory.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233094.pdf: 1543562 bytes, checksum: a6d20be229dc45bb4dc0133c9a78c76e (MD5) / O objetivo deste trabalho é a otimização do custo de seções transversais de concreto armado, utilizando um algoritmo de programação matemática. Como aplicação, serão otimizadas as seções transversais da viga principal de uma ponte rodoviária, considerando apenas o momento fletor. A otimização deve buscar o menor custo, considerando as dimensões das peças, disposições construtivas, resistência dos materiais e esforços solicitantes. Além de respeitar as restrições impostas por normas, processos de fabricação, transporte e montagem. Foram desenvolvidos algoritmos para dimensionamento de seções transversais em concreto armado de geometria retangular, circular e seção "T", com carregamento axial e flexão em torno de um eixo. Também foram desenvolvidos códigos computacionais para geração das linhas de influência e envoltória de esforços para uma viga principal de pontes rodoviárias com a superestrutura em viga contínua. As linhas de influência são obtidas através de uma seqüência de soluções e pós-processamento da estrutura com carregamento unitário, utilizando elementos finitos com elementos de viga 2D. Para otimizar as seções, adotou-se o Método da Penalidade Exterior pela facilidade de implementação em problemas não lineares, como é o caso de uma seção de concreto armado. The aim of this dissertation is the optimization of the cross section in reinforced concrete beams employing mathematical programming algorithms. As an application, one will optimize the cross section of the main beam of a bridge, considering bending moment only. The optimization process aims at finding the smallest material cost, by considering the structures dimension, layout, strength of the materials and the applied loads. Besides, it must be in accordance with the design norms, fabrication process, transportation limitations and building procedures. Algorithms for dimensionality of cross section of reinforced concrete to rectangular, circle and "T" section, with axial and bending loading, were developed. Also, was implemented, computational code for influence lines and involved generation of loading for a main beam of a bridge with the superstructure in continuous beam. The influence lines are obtained through of sequential solutions and pos-processing of structure under unit loading, employing finite elements with 2D element beam. To optimization of sections, Method of External Penalty was employing by facilities of implement for nonlinear problems, like is the case of cross section of reinforced concrete.

A logística de contêiner vem aumentando sua participação em volume de cargas transportadas, tornando-se a parcela mais significativa do tráfego de mercadorias. Com isso, o gerenciamento dos altos custos envolvidos com a aquisição, manutenção, manipulação e transporte desses contêineres tornam-se um problema relevante para as organizações. As alocações dos contêineres cheios e vazios são comumente vistos como dois sistemas distintos e estáticos e não de forma intregada e dinâmica. Há um número restrito de trabalhos na literatura desenvolvendo heurísticas integrando os sistemas, porém não foi encontrada uma formulação ótima para o problema. Logo, a questão para a dissertação é quão próximo estão os resultados das heurísticas encontradas na literatura, para o problema da alocação de contêineres, dos resultados ótimos. O presente trabalho apresenta uma formulação matemática para o problema de alocação dinâmica, e integrada, para contêineres cheios e vazios. A formulação foi testada com diversos cenários, objetivando saber o limite computacional das instâncias para a formulação. Como o problema é um problema NP-Hard, heurísticas são comumente apresentadas na literatura. Demonstra-se como podem ser realizadas comparações entre os resultados das heurísticas e os resultados ótimos e visam a constatação da importância de uma formulação ótima para comparações. / Containers' Logistics has increased their importance in the goods transportion and nowadays, has the most important share of them. With that in mind, the management of high costs of acquisition, maintenance, manipulation and transportation of them became a significant problem to organizations. The problem of empty container allocation and load container allocation are commonly treated as two distinct, and static, systems, which means without integration and not dynamically. Just a couple of examples could be found of the two systems dynamically integrated, and no optimal model was found. So, the question here is how close heuristics' results are from the optimal results. A mathematical formulation is presented to the problem concerned with the integration and the dynamics associated to it. The formulation was tested with several scenarios to determine the maximum size that could be tested with optimal results, in an acceptable computacional time. Since the problem is a NP-Hard problem, heuristics approach are commonly used. Here is demonstrated how could be compare optimal solutions of the formulation and solutions from heuristics, and aim to demonstrate the significance of the optimal formulation.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f.47-48 / O modelo matemático do problema de Plano Mestre de Produção (MPS), quando agregado ao longo de muitos períodos, torna-se, na prática, quase que numericamente intratável pelo grande número de variáveis de decisão que comporta, bem como pelo grande número / The mathematical model of the problem of Master Production Schedule (MPS), when aggregated over many periods, becomes, in practice, almost numerically intractable by the large number of decision variables that includes, as well as the large number of re

Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / O processo de otimização tornou-se indispensável. Os cálculos, muitas vezes tediosos, de escolhas de parâmetros, formas e tamanhos, tornou-se muito mais eficaz e rápido fazendo uso das técnicas de Programação Matemática, PM. Procurou-se, neste trabalho, c / Nowadays, the optimization process is indispensable. With the use of Mathematical Programming (MP) techniques, the choice, almost always tedious, of parameters, shapes and sizes has became faster and more e±cient. The aim of this work is to understand and

Este trabalho tem como objetivo solucionar problemas complexos em diferentes segmentos da Engenharia de Produção e Transporte a partir da utilização de técnicas de otimização. São consideradas as áreas de sistemas de saúde, transportes e análise sensorial, envolvendo problemas de formação de grade de horários e análise de clusters. De forma específica, as abordagens objetivam: (i) em relação ao setor hospitalar, alocar especialidades cirúrgicas em uma grade de horários de um hospital de modo a minimizar a variância do tempo pós-operatório; (ii) quanto à análise sensorial, desenvolver um índice capaz de identificar painelistas que necessitam de treinamento utilizando conceitos de análise de clusters; (iii) no setor aeroportuário, identificar aeroportos com baixa capacidade preditiva de demanda e relacioná-los com suas características físicas, a partir da análise de clusters. Em todos os problemas abordados, as soluções envolvendo métodos de otimização se mostraram adequadas, com resultados satisfatórios. / This study aims to solve complex problems in different segments of Production Engineering and Transportation using optimization techniques. Different areas are considered, such as the areas of health systems, transport and sensory analysis, involving the timetable scheduling problem and cluster analysis. Specifically, this works aims to: (i) in relation to the hospital sector, allocate surgical specialties in a timetable in order to minimize the variance of postoperative time; (ii) for the sensory analysis, develop an index able to identify panelists who require training, using concepts of cluster analysis; (iii) in the airport sector, identify airports with low predictive capacity of demand and relate them to their physical characteristics, using cluster analysis. In all addressed problems, solutions involving optimization methods were adequate, with satisfactory results.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-25Bitstream added on 2015-05-14T16:58:49Z : No. of bitstreams: 1 000825256.pdf: 963153 bytes, checksum: 0bf657b4fd63f09f83aaf9ca819874ff (MD5) / Esta tese apresenta um modelo matemático de programação linear inteira mista (PLIM) para o problema de alocação ótima de modems PLC em uma rede de distribuição elétrica de baixa tensão. O uso de um modem PLC pode provir aos consumidores acesso a dados externos, utilizando a infraestrutura da rede elétrica existente de baixa tensão. O uso de um modelo de PLIM garante a convergência ao ótimo, utilizando um software de otimização existente. O modelo proposto considera como principal restrição de operação a relação sinal/ruído (SNR) entre modems PLC. Uma matriz SNR é gerada através de um modelo de linha de transmissão baseado no circuito de duas portas (Quadripolo). Os resultados apresentados utilizam um sistema fictício com 7 postes e três sistemas reais com 13, 17 e 24 postes para testar a eficiência e precisão da metodologia proposta / This thesis presents a mathematical model of mixed integer linear programming (MILP) to the optimal allocation problem of PLC modems in a low voltage electrical network distribution. Modem PLC can provide to the subscribers the access to external data using the existing infrastructure of low-voltage grid. Using a MILP model ensures the optimum convergence using existing optimization software. The proposed model considers as the main constraint of operation the signal noise ratio (SNR) between modems PLC. Matrix SNR is generated through a model of transmission line based on circuit of two ports (Quadrupole). The results presented using an unreal system with 7 poles and three real systems with 13, 17 and 24 poles to test the efficiency and precision of the proposed methodology

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-18Bitstream added on 2014-11-10T11:58:48Z : No. of bitstreams: 1 000784115.pdf: 429663 bytes, checksum: da7e91933ccbc6fd035c544a77ff2715 (MD5) / Neste trabalho propomos a incorporação de uma propriedade relacionada a robustez de delineamentos frente a perda de observações em experimentos fatoriais, a qual denominamos critério H, na expressão de um critério composto. Para a otimização, implementamos duas versões modificadas do algoritmo de troca de Fedorov (1972), que é um método heurístico para encontrar delineamentos ótimos ou quase ótimos exatos. Apresentamos quatro exemplos para examinar a performance de delineamentos construídos com o novo critério composto, os exemplos 1, 3 e 4 visam o modelo de segunda ordem completo e o exemplo 2 visa o modelo de segunda ordem sem os efeitos quadráticos. Nos exemplos 1 e 3, para preservar bom desempenho em outras propriedades, a eficiência H não foi alta. Os resultados obtidos no exemplo 2 mostraram grande contribuição do uso da propriedade H no critério composto, produzindo delineamentos com alta eficiência nos demais quesitos. Em geral, o novo critério composto produziu delineamentos mais atrativos que os DP-ótimos de Gilmour & Trinca (2012), com valores de leverages mais homogêneos, e portanto mais robustos à perda de observações. Produziu também delineamentos com melhores propriedades do que os delineamentos construídos por subconjuntos em Ahmad & Gilmour (2010) / In this work we propose the use of a robustness measure to missing data to construct designs for factorial experiments. The robustness property is denoted the H criterion and it is added to a compound design criterion expression. Two versions of the modified exchange algorithm of Fedorov (1972) were implemented computationally for the search of exact optimum designs. Four examples are presented, examples 1, 3 and 4 consider the full second-order model and example 2 considers second-order model excluding the quadratic effects. The examples 1 and 3, in order to preserve good efficiency with respect to other properties, their H efficiency is not high. The results for example 2 showed good performance of the new compound criterion since it produced designs high by efficient for all other properties. In general, the new compound criterion produced more attractive designs than the DP criterion of Gilmour & Trinca (2012) since their leverages were more homogeneous and thus, the designs were more robust to missing data. The designs were also more attractive than those constructed by subsets as in Ahmad & Gilmour (2010)