Three sets of algorithms are formulated for use in a variety of models :- * Ship performance algorithms. * Optimisation algorithms. * Environmental data. Optimisation models are constructed for deterministic minima, with time, fuel and cost objective functions. Models are constructed for an actual ship, (M. V. DART ATLANTIC), and realistic working solutions are obtained based on real-time weather information, simulating an actual on-board, computer based system, using dynamic programming. Several combinations of algorithm types are used in the the models, enabling comparisons of effectiveness. Thus, the ship performance algorithms incorporate severally; simple ship speed loss curves, ship resistance, ship motions and ship motion criteria databases devised from a linear seakeeping model. Limitations of the models are discussed from the routeing examples given. State space restrictions and originally devised methods to aid convergence in the models are discussed. Extension of the forecasted environmental data is achieved by a variety of methods and comparisons sought. In particular ECMWF surface pressure files are interrogated to produce sea wave fields over the extended period, establishing main disturbance centres. The variety of algorithms formulated in this work has facilitated real-time comparisons, this is particularly effective in route-updating. The development of these models and the methods used to extend the forecast period, and the comparisons and associated results stemming from these models are viewed as an original contribution to real-time weather routeing of ships.

O transporte de contêineres é um serviço essencial no transporte global, apresentando uma rápida taxa de crescimento na sua utilização quando comparado com outros modos de transporte convencionais. Nesse contexto, o problema de roteirização de cargas de contêineres e o problema de reposicionamento de contêineres vazios são altamente correlacionados, sugerindo a necessidade de uma formulação conjunta adaptada para otimizar o sistema. Esta tese apresenta uma nova sistemática para seleção de cargas, alocação de cargas e reposicionamento de contêineres vazios em apoio às decisões operacionais no gerenciamento do transporte de contêineres por companhia de transporte regular em modal marítimo. O modelo proposto possibilita selecionar cargas e decidir por alternativas de rotas, além de reposicionar os contêineres vazios. O modelo integrado visa maximizar a margem de contribuição no transporte de contêineres para uma demanda fixa de múltiplos tipos de contêineres por uma rede de transporte em um horizonte de tempo particular, como uma rede espaço-tempo em um modelo de rede de fluxo máximo com restrições adicionais de alocação de requisições de cargas em caminhos nas rotas conhecidas. Foram criadas instâncias consistentes com a realidade considerando diferentes demandas fixas e estoques de contêineres. Os resultados mostram a flexibilidade e aplicabilidade do modelo para solucionar este problema de decisão complexo. / Container shipping is an essential service in global trade, presenting a fast-growing rate of utilization when compared to other conventional shipping modes. In this context, the cargo container routeing and empty repositioning container problems considering maritime liner companies are highly related, suggesting the need for a joint formulation tailored to optimize the system. This Thesis proposes a novel approach for cargoes acceptance in routes and empty container repositioning in support to decisions in the container transporting management by liner shipping companies in maritime transport modal. The proposed model decides by cargo acceptance or rejection to transport in known routes, in addition to reposition the empty containers. The integrated model maximises the contribution margin for fixed demand of multiples types of containers by a transport network in a particular season as a space-time network based on a max-flow network model with additional constraints of cargoes requisitions allocation in fixed route paths. We defined instances consistent with reality considering different fixed demands and inventory of containers. The results show the flexibility and applicability of this model to solve this complex decision problem.

O transporte de contêineres é um serviço essencial no transporte global, apresentando uma rápida taxa de crescimento na sua utilização quando comparado com outros modos de transporte convencionais. Nesse contexto, o problema de roteirização de cargas de contêineres e o problema de reposicionamento de contêineres vazios são altamente correlacionados, sugerindo a necessidade de uma formulação conjunta adaptada para otimizar o sistema. Esta tese apresenta uma nova sistemática para seleção de cargas, alocação de cargas e reposicionamento de contêineres vazios em apoio às decisões operacionais no gerenciamento do transporte de contêineres por companhia de transporte regular em modal marítimo. O modelo proposto possibilita selecionar cargas e decidir por alternativas de rotas, além de reposicionar os contêineres vazios. O modelo integrado visa maximizar a margem de contribuição no transporte de contêineres para uma demanda fixa de múltiplos tipos de contêineres por uma rede de transporte em um horizonte de tempo particular, como uma rede espaço-tempo em um modelo de rede de fluxo máximo com restrições adicionais de alocação de requisições de cargas em caminhos nas rotas conhecidas. Foram criadas instâncias consistentes com a realidade considerando diferentes demandas fixas e estoques de contêineres. Os resultados mostram a flexibilidade e aplicabilidade do modelo para solucionar este problema de decisão complexo. / Container shipping is an essential service in global trade, presenting a fast-growing rate of utilization when compared to other conventional shipping modes. In this context, the cargo container routeing and empty repositioning container problems considering maritime liner companies are highly related, suggesting the need for a joint formulation tailored to optimize the system. This Thesis proposes a novel approach for cargoes acceptance in routes and empty container repositioning in support to decisions in the container transporting management by liner shipping companies in maritime transport modal. The proposed model decides by cargo acceptance or rejection to transport in known routes, in addition to reposition the empty containers. The integrated model maximises the contribution margin for fixed demand of multiples types of containers by a transport network in a particular season as a space-time network based on a max-flow network model with additional constraints of cargoes requisitions allocation in fixed route paths. We defined instances consistent with reality considering different fixed demands and inventory of containers. The results show the flexibility and applicability of this model to solve this complex decision problem.

O transporte de contêineres é um serviço essencial no transporte global, apresentando uma rápida taxa de crescimento na sua utilização quando comparado com outros modos de transporte convencionais. Nesse contexto, o problema de roteirização de cargas de contêineres e o problema de reposicionamento de contêineres vazios são altamente correlacionados, sugerindo a necessidade de uma formulação conjunta adaptada para otimizar o sistema. Esta tese apresenta uma nova sistemática para seleção de cargas, alocação de cargas e reposicionamento de contêineres vazios em apoio às decisões operacionais no gerenciamento do transporte de contêineres por companhia de transporte regular em modal marítimo. O modelo proposto possibilita selecionar cargas e decidir por alternativas de rotas, além de reposicionar os contêineres vazios. O modelo integrado visa maximizar a margem de contribuição no transporte de contêineres para uma demanda fixa de múltiplos tipos de contêineres por uma rede de transporte em um horizonte de tempo particular, como uma rede espaço-tempo em um modelo de rede de fluxo máximo com restrições adicionais de alocação de requisições de cargas em caminhos nas rotas conhecidas. Foram criadas instâncias consistentes com a realidade considerando diferentes demandas fixas e estoques de contêineres. Os resultados mostram a flexibilidade e aplicabilidade do modelo para solucionar este problema de decisão complexo. / Container shipping is an essential service in global trade, presenting a fast-growing rate of utilization when compared to other conventional shipping modes. In this context, the cargo container routeing and empty repositioning container problems considering maritime liner companies are highly related, suggesting the need for a joint formulation tailored to optimize the system. This Thesis proposes a novel approach for cargoes acceptance in routes and empty container repositioning in support to decisions in the container transporting management by liner shipping companies in maritime transport modal. The proposed model decides by cargo acceptance or rejection to transport in known routes, in addition to reposition the empty containers. The integrated model maximises the contribution margin for fixed demand of multiples types of containers by a transport network in a particular season as a space-time network based on a max-flow network model with additional constraints of cargoes requisitions allocation in fixed route paths. We defined instances consistent with reality considering different fixed demands and inventory of containers. The results show the flexibility and applicability of this model to solve this complex decision problem.