[pt] Os problemas de transporte marítimo são alvo de extensa bibliografia e constituem uma importante área de aplicação da programação matemática. Em particular, o transporte de granéis - entre os quais o petróleo e seus derivados - vem sendo estudado na Petrobrás há mais de duas décadas. Apesar dos esforços despendidos, os escopos das aplicações são ainda algo limitados e os resultados práticos relativamente escassos. O presente trabalho contribui para sistematização da área, definindo uma hierarquia de problemas de transporte marítimo, padronizando conceitos e notação e desenvolvendo modelos para cada classe de aplicação. São discutidos também alguns métodos de solução e propostos procedimentos para incrementar seus desempenhos. Dois destes métodos, designados por modelo de rotas e modelo de recobrimento, são implementados para instâncias de porte real e os resultados obtidos são analisados. / [en] Sea transportation problems have been the object of extensive literature and constitute an important area for the application of mathematical programming techniques. Bulk commodities transportation, particulary of oil and its by-products, has been studied at Petrobras for over two decades. Despite all efforts, the application scopes are still rather limeted and practical results relatively scarce. The present study contributes for a systenatization in the area, defining a hierarchy of sea transportation problems, standardizing concepts and terminology and developing models for each class of application. Some solution methods are also discussed and procedures are proposed to develop their performance. Two of these methods, named Routing model and instances and the results attained are anlysed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274988.pdf: 745864 bytes, checksum: 8d6819d7f06f653d9d9736cabef8f7ae (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300921.pdf: 2509559 bytes, checksum: 4ad892448b39383ee43253810634fd78 (MD5) / Esta tese tem como objetivo apresentar um modelo que analise os efeitos sistêmicos da política de colaboração entre indústrias manufatureiras que utilizam o transporte marítimo para a exportação, levando em consideração os principais parâmetros estratégicos e operacionais envolvidos nessa operação, sendo, portanto, desenvolvida através de duas frentes: uma teórica e outra computacional. Na frente teórica foi efetuada uma pesquisa bibliográfica sobre a era da Logística Colaborativa e a Gestão do Transporte Colaborativo, voltados à exportação de produtos manufaturados. Ao mesmo tempo foram realizadas entrevistas com empresários e especialistas do ramo de modo a validar a proposta de estudo, além de obter dados para inserção no modelo. Posteriormente, definindo a Simulação como técnica para modelagem do problema, foi realizado um estudo sobre os métodos Agent Based Modeling and Simulation e System Dynamics. Após análises e comparações, optou-se pelo método System Dynamics para dar continuidade à modelagem. Em relação à frente computacional, o modelo contribuiu para a análise dos efeitos sistêmicos da política de colaboração entre indústrias manufatureiras, as quais se unindo fortalecem o poder de barganha sobre os armadores marítimos, influenciando na redução do preço de frete marítimo. Este trabalho contribuiu para o entendimento da importância de se adotar uma abordagem interdisciplinar para lidar com os problemas do transporte marítimo, sendo por fim apresentados os benefícios do transporte colaborativo marítimo identificados com a realização do mesmo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação de Ecologia, Florianópolis, 2103 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318641.pdf: 1676033 bytes, checksum: 01f3a1227cff3cc6c06753671fc32f19 (MD5) Previous issue date: 2013

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Jurídicas. Programa de Pós-Graduação em Direito. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186672.pdf: 392775 bytes, checksum: c21fd0507c6a9f1adcd3bee027b868c0 (MD5) / O presente trabalho que versa sobre a Preservação dos recursos marinhos à luz da Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar de 1982 e da legislação de Cabo Verde de 1975 a 2002, enquadra-se na linha de pesquisa das relações internacionais do Centro de Ciências Jurídicas da Universidade Federal de Santa Catarina. Inicialmente, foi traçada a evolução histórica do Direito do Mar desde a Antigüidade, passando pelas Convenções de Genebra até a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, de 1982. Posteriormente, foram analisados os fundamentos e os princípios do Direito do Mar com referências às zonas contígua, a zona econômica exclusiva, à plataforma continental, ilhas, arquipélagos, bem como aos espaços, não submetidos à jurisdição nacional como o alto mar e os fundos marinhos, onde se inclui a noção de patrimônio comum da humanidade, à luz da disciplina estabelecida na Convenção e à luz dos critérios aduzidos pela Corte Internacional de Justiça e tribunais internacionais na solução de litígios. Em seguida, foi objeto de exame a preservação dos recursos marinhos à luz da Convenção de Montego Bay, com especial atenção para a pesca, a conservação dos recursos vivos e a proteção ambiental do mar com base no capítulo XII da Convenção. Finalmente, analisou-se a preservação dos recursos marinhos à luz da legislação cabo-verdiana, privilegiando-se os recursos haliêuticos e a poluição marinha. Enfatizou-se a necessidade do implemento da legislação e o reforço do compromisso em legar um mundo melhor às gerações vindouras.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T05:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222407.pdf: 1908106 bytes, checksum: 1241a7e3c8a7fa399ba13aae3e8fda63 (MD5)

[pt] O custo de transporte marítimo representa o elemento mais importante em termos de custos logísticos para a PETROBRAS. O atendimento pleno de seu mercado de derivados de petróleo somente é possível através da manutenção de uma frota de navios próprios e contratados, que navegam e operam por toda a costa marítima brasileira, além de buscarem produtos em outros países. Neste sentido, esta dissertação propõe um modelo de programação linear inteiro misto cujo objetivo é dimensionar o tamanho da frota e o porte dos navios para o transporte de derivados claros restritos à navegação de cabotagem. O modelo proposto baseia-se em um modelo existente na literatura, e seu resultado auxiliou os programadores a definir quantos navios são realmente necessários para atender os compromissos assumidos dentro de um horizonte de planejamento pré-estabelecido. Comparando este resultado com o número de navios já contratados e disponíveis para programar, pode-se, eventualmente, liberar navios para realizar viagens de longo curso, evitando assim a contratação de navios em Voyage Charter Party para este fim, além de reduzir a sobreestadia nos períodos de baixa movimentação, quando a frota contratada torna-se superdimensionada. / [en] The shipping cost is the most important element in terms of logistic costs to PETROBRAS. The full attendance of its oil products market is possible only by maintaining a fleet of own and hired ships that sails and operate throughout the Brazilian coastline besides loading products in other countries. In this sense, this dissertation proposes a model of mixed integer linear program whose objective is to determine the coastal navigation fleet size and the type of vessels to transport clean petroleum products. The model propose is based on a previous model from the literature, and its outcome helped programmers define how many ships are actually required to meet the commitments undertaken within a pre-established planning horizon. Comparing the model s result with the actual number of vessels available for programming, one can eventually release ships to make other journeys, thus avoiding the hiring of ships in Voyage Charter Party for this last purpose. It is also possible to reduce the demurrage in periods of low movement, when the fleet contracted becomes oversized.

[pt] No cenário atual da economia mundial, é essencial aumentar a integração entre os diferentes atores da cadeia de suprimentos das empresas, reduzindo custos operacionais e melhorando a eficiência. O roteamento de navios é parte imprescindível dessa integração no comércio marítimo global, sendo objeto de estudo de muitos autores. Neste trabalho, apresentamos diferentes metodologias para resolver variantes do Problema de Roteamento Marítimo com Estoques. Esse problema envolve um grande número de variáveis e é computacionalmente complexo de ser resolvido. Nossa principal motivação é resolver um caso real de roteamento de navios de uma grande empresa do setor de Óleo e Gás, obtendo soluções de alta qualidade em tempos computacionais plausíveis e melhorando os resultados atuais da empresa. Todas as metodologias desenvolvidas são baseadas em uma combinação de uma meta-heurística com um modelo matemático de programação linear. Uma das principais diferenças entre as metodologias está no modelo matemático para resolver o problema de estoque, onde testamos abordagens de tempo discreto e tempo contínuo. As outras diferenças dizem respeito ao número de produtos avaliados (único ou múltiplos produtos) e à meta-heurística usada (heurística de busca local com um fator de probabilidade de Simulated Annealing ou Hybrid Variable Neighborhood Search). Para a metodologia que utiliza um modelo de tempo discreto, os resultados são satisfatórios, com violações baixas e pontuais do estoque em um tempo computacional aceitável. Para a metodologia que utiliza um modelo de tempo contínuo, os resultados são ainda melhores, uma vez que, em reduzido tempo computacional, as violações de estoque permanecem baixas ou inexistentes, dependendo do cenário avaliado e da meta-heurística utilizada. Os resultados obtidos neste trabalho são notáveis e permitem sua aplicação prática em casos reais. / [en] In the current scenario of the world economy, it is essential to increase the integration between the different players in the companies supply chain, reducing operational costs, and improving efficiency. Ship routing is a substantial part of this integration regarding global maritime commerce, being the object of study by many authors. In this work, we present different methodologies to solve variants of the Maritime Inventory Routing Problem. This problem involves a large number of variables and is a computationally complex problem to solve. Our primary motivation is to solve a ship routing real case of a large company in the Oil and Gas sector, achieving high-quality solutions in plausible processing times and improving companies current results. All developed methodologies are based on a metaheuristic combination with a linear mathematical model. One of the main differences between the methodologies lies in the mathematical model to solve the inventory problem, where we tested discrete-time and continuous-time approaches. Other differences concern the number of evaluated products (single or multi-product) and the metaheuristic used (local search heuristics with a Simulated Annealing probability factor or Hybrid Variable Neighborhood Search). For the methodology using the discretetime model, the results are satisfactory, with low and punctual inventory violations in an acceptable computational time. For the methodology using the continuous-time model, the results are better once, in reduced computational time, inventory violations remain low or non-existent, depending on the scenario evaluated and the metaheuristic used. The results obtained in this work are remarkable and allow its practical application for real cases.

[pt] A volatilidade inerente ao mercado de fretes marítimos e as incertezas relacionadas à demanda de transportes prevista contribuem para a complexidade do problema de dimensionamento da frota. Este trabalho aborda o problema da renovação da frota marítima de uma empresa brasileira do setor de óleo e gás, para o transporte, em viagens de cabotagem e longo curso, de derivados de petróleo. Para tal, é apresentado um modelo estocástico de programação inteira-mista de dois estágios para capaz de gerar indicações de contratos de afretamento a serem realizados considerando incertezas nos níveis de mercado de fretes e na previsão de volume movimentado. O modelo é capaz de fornecer composições de frota capazes de atender as especificações do problema, contudo, para os casos analisados, a avaliação das soluções obtidas ao se considerar a incerteza mostrou potencial de ganho pouco significativo em comparação com uma modelagem similar considerando valores esperados dos parâmetros. Este trabalho evidencia uma situação em que é útil a avaliação das soluções Wait-and-See (WS) e Expected Value of Expected Solution (EEV), menos demandantes computacionalmente, para calcular o potencial ganho da solução do modelo estocástico. / [en] The inherent volatility in the maritime freight market and the uncertainties related to the expected transport demand contribute to the complexity of the fleet size and mix problem. This work addresses the problem of the maritime fleet renewal of a Brazilian oil and gas company, for the transportation, in cabotage and international voyages, of oil products. To this end, we present a two-stage stochastic mixed-integer programming model capable of giving recommendations of which chartering contracts to be performed, considering uncertainties in freight market levels and in the forecasted volume movement. The model is able to provide fleet compositions capable of meeting the problem specifications, however, in the evaluated cases, little gain potential was observed by comparing the stochastic solutions to solutions considering expected parameter values. This work highlights a situation in which the evaluation of the computationally less demanding Waitand-See (WS) and Expected Value of Expected Solution (EEV) solutions is useful to calculate the potential gain of the stochastic model solution.

[pt] O aumento da produção de petróleo brasileiro e o consequente aumento na demanda por transporte marítimo levaram a PETROBRAS a buscar ferramentas para aumentar a eficiência de seu transporte marítimo. Neste sentido, a atividade de programação de navios busca alocar os navios a um conjunto de cargas definido a priori, respeitando as restrições comerciais e operacionais, a fim de transportá-las com o menor custo possível. Com o intuito de auxiliar o programador nesta atividade, esta dissertação propõe um sistema de suporte à decisão (SSD) baseado em otimização para a programação de navios. O SSD proposto foi desenhado especificamente para a atividade de longo curso de navios de petróleo da PETROBRAS, sendo este gerado a partir da adaptação de modelos disponíveis na literatura acadêmica. Os testes comparativos realizados com o protótipo do SSD na atividade de longo curso de navios de petróleo mostraram que a ferramenta tem um significativo potencial de redução de custo. O SSD proposto se apresentou como uma opção viável para auxiliar a programação de navios da companhia na busca pela redução de custos de transporte marítimo. / [en] The increasing production of Brazilian oil and the consequent increase in the demand for shipping, led PETROBRAS to seek tools to increase the efficiency of its shipping. In this sense, the activity of ship scheduling seeks to assign vessels to a set of cargos, respecting business and operational restrictions in order to transport them with the lowest possible cost. To assist the ship scheduling planner in this activity, this dissertation proposes an optimization based decision support system (DSS) for ship scheduling. The proposed DSS was designed specifically for the long-term tanker scheduling activity at PETROBRAS and it was implemented based on models available in the academic literature. The comparative tests using the DSS prototype proposed in this dissertation showed that it has a potential for significant cost reduction. The proposed DSS was considered a viable tool to assist the ship scheduling planners in reducing shipping costs.