Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: A grande maioria dos sistemas de distribuição de energia elétrica opera de forma radial. Isso significa que cada carga é alimentada por apenas uma subestação por meio de um único caminho. Entretanto, as redes de distribuição apresentam estrutura malhada, de forma que, caso uma contingência ocorra, o restabelecimento do fornecimento possa ser realizado para o maior número possível de consumidores. Os trabalhos que lidam com o problema de planejamento da expansão de sistemas de distribuição, no entanto, geralmente consideram a expansão do sistema para apenas uma topologia radial, sem levar em conta aspectos da restauração do fornecimento para melhoria dos índices de confiabilidade. Nesse contexto, este trabalho aborda o planejamento de sistemas de distribuição considerando aspectos econômicos e de confiabilidade, de forma a incluir a restauração do fornecimento no problema de planejamento da expansão. Na formulação do problema considera-se a expansão de novas subestações, o reforço de subestações existentes, a construção de novos alimentadores em novos caminhos, a troca de condutores existentes e a alocação de geradores distribuídos, além de expansão multiestágio e restauração do fornecimento para melhoria dos índices de confiabilidade. Dois métodos alternativos são propostos para resolver o problema descrito: o primeiro considera modelos matemáticos com diversos graus de precisão, para serem resolvidos por métodos exatos, e o segundo é uma meta-heurística de busca e vizinhança... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The vast majority of electricity distribution systems are operated radially. This means that each load is supplied by only one substation through a single path. However, distribution networks have a meshed structure so that, in the case of a contingency, the supply is restored to as many customers as possible. The works that deal with the distribution systems expansion planning problem, however, generally consider the expansion of the system for only one radial topology, disregarding the restoration aspects to improve reliability indices. In this context, this work deals with the planning of distribution systems considering economic and reliability aspects, to include the service restoration in the planning problem. In the formulation of the problem, it is considered the expansion of new substations, the reinforcement of existing substations, the construction of new feeders in new paths, the exchange of existing conductors, and the allocation of distribution generation, besides multistage expansion and service restoration to improve the reliability indices of the system. Two alternative methods are proposed to solve the described problem: the first one considers relaxed or approximated mathematical models to be solved by exact methods, and the second one is a variable neighborhood search metaheuristic, which solves the complete model for the problem approximately, without guarantee of optimality. The initial solution of the metaheuristic is generated by a strategy that constr... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Resumo: Neste trabalho propõem-se formulações matemáticas e metodologias para resolver o problema de planejamento da expansão e operação de sistemas de distribuição de energia elétrica de longo prazo com instalação de geração distribuída despachável, renovável e dispositivos armazenadores de energia, considerando as incertezas nos parâmetros e variáveis envolvidas no comportamento do sistema. No modelo de otimização desenvolvido considera- se uma formulação com espaço de busca convexo como um problema de programação cônica inteira de segunda ordem. Como primeira metodologia de solução para o modelo matemático proposto, usam-se solvers de otimização comerciais através de linguagem de programação matemática. Em segundo lugar é proposta a técnica de otimização meta-heurística VND combinada com um solver de otimização para resolver o modelo de otimização desenvolvido. Os algoritmos e modelos matemáticos de otimização usados para resolver o planejamento de sistemas de distribuição são implementados em AMPL e testados em sistemas presentes na literatura. Finalmente são comparadas as metodologias segundo a solução obtida e desempenho em tempo computacional. / Abstract: This work proposes mathematical formulations and methodologies to solve the long-term electric power distribution system operation and expansion planning with distributed renewable energy sources and energy storage devices, considering the uncertainties in the involved parameters and variables in the system behavior. In the developed optimization model, a convex formulation is considered as integer second-order conic programming problem. The first solution methodology for the proposed mathematical model, the commercial optimization solvers that uses mathematical modelling language is used. In the second way, the VND meta-heuristic optimization technique is proposed combined with the optimization solver to analyze the obtained solutions of the search through optimal neighborhoods. The mathematical optimization model and the proposed algorithm used to solver the planning of distribution systems are implemented in AMPL and tested in literature’s systems. Finally, the methodologies according to the obtained solution and computational time performance are compared. / Doutor

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-26T21:10:33Z No. of bitstreams: 2 Caetano, Samuel Sabino-2013-dissertação.pdf: 1031464 bytes, checksum: 39f6a5947aed90b8f7c8e56b76d93e5a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-26T21:12:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Caetano, Samuel Sabino-2013-dissertação.pdf: 1031464 bytes, checksum: 39f6a5947aed90b8f7c8e56b76d93e5a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-26T21:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Caetano, Samuel Sabino-2013-dissertação.pdf: 1031464 bytes, checksum: 39f6a5947aed90b8f7c8e56b76d93e5a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-09 / Increasingly, learning in groups has become present in school environments. This fact is also part of the organizations, when considers learning in the workplace. Conscious of the importance of group learning at the workplace (CSCL@Work) emerges as an application area. In Computer Supported Collaborative Learning(CSCL), researchers have been struggling to maximize the performance of groups by techniques for forming groups. Is that why this study developed three (3) algorithmic approaches to formation of intraheterogeneous and inter-homogeneous groups, as well as a model proposed in this work in which integrates dichotomous functional characteristics and preferred roles. We made an algorithm that generates random groups, a Canonical Genetic Algorithm and Hybrid Genetic Algorithm. We obtained the input data of the algorithm by a survey conducted at the Court of the State of Goiás to identify dichotomous functional characteristics, and after we categorize these characteristics, based on the data found and the model proposed group formation. Starting at real data provided of employees whom participated in a course by Distance Education (EaD), we apply the model and we obtained the input data related to functional features. As regards the favorite roles, we assigned randomly values to the employees aforementioned, from a statistical statement made by Belbin into companies in the United Kingdom. Then, we executed the algorithms in three test cases, one considering the preferred papers and functional characteristics, while the other two separately considering each of these perspectives. Based on the results obtained, we found that the hybrid genetic algorithm outperforms the canonical genetic algorithm and random generator. / A aprendizagem em grupos tem se tornado realidade cada vez mais presente nos ambientes de ensino. Esta realidade também faz parte das organizações quando considera-se a aprendizagem no contexto do trabalho. Cientes da importância da aprendizagem em grupo no ambiente de trabalho, uma nova abordagem, denominada CSCL@Work, surge como uma aplicação da área Aprendizagem Colaborativa Apoiada pelo Computador, no inglês, Computer Supported Collaborative Learning (CSCL), no ambiente de trabalho. Em CSCL, pesquisadores tem se esforçado cada vez mais para maximizar o desempenho dos grupos através de técnicas para formação de grupos. Por isso neste trabalho desenvolvemos 3 (três) abordagens algorítmicas para formação de grupos intra-heterogêneos e inter-homogêneos, a partir de um modelo proposto nesta pesquisa, que integra características funcionais dicotômicas e papéis preferidos. Confeccionamos um algoritmo que gera grupos aleatoriamente, um algoritmo genético canônico e um algoritmo genético híbrido. Para obter os dados de entrada do algoritmo, realizamos uma pesquisa no Tribunal de Justiça do Estado de Goiás para identificar características funcionais dicotômicas, categorizamos estas características, com base nos dados encontrados e no modelo de formação de grupos proposto. A partir de dados reais fornecidos de funcionários que participaram de um curso por Educação a Distância (EaD), aplicamos o modelo e obtivemos os dados de entrada relativos às características funcionais. Quanto aos papéis preferidos, atribuímos os valores aleatoriamente aos funcionários mencionados, partindo de um levantamento estatístico feito por Belbin em empresas no Reino Unido. Em seguida, executamos os algoritmos em três casos de testes, um considerando as características funcionais e papéis preferidos, e os outros dois considerando separadamente cada uma destas perspectivas. A partir dos resultados obtidos, constatamos que o algoritmo genético híbrido obtém resultados superiores ao algoritmo genético canônico e método aleatório.

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: Neste projeto de pesquisa, é abordado o problema otimização de grade horária. O tipo de problema de grade horária abordado é aquele que tem o enunciado e a estrutura de dados apresentado no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. Esse problema pode ser modelado como sendo um problema de Programação Linear Binária de grande porte. Entretanto, os solvers comerciais disponíveis, como o CPLEX, não tem a capacidade de encontrar as soluções ótimas das 20 instâncias mostradas no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo VNS especializado para resolver o problema de otimização de grade horária. A parcela inovadora da proposta está relacionado com o uso da lógica de partição para encontrar a melhor solução vizinha da solução corrente de forma eficiente e para uma estrutura de vizinhança complexa e formada por muitos elementos. Dessa forma, a proposta de otimização se tornou muito eficiente na resolução das 20 instâncias cujos dados se encontram no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. / Abstract: In this research project, we address the optimization timetabling problem. The type of timetabling problem addressed is one that has the statement and data structure displayed on the site of the International Competition of Optimization of the Timetabling Problem. This problem can be modeled as a large Binary Linear Programming Problem. However, the commercial solvers available, such as CPLEX, do not have the ability to nd the optimal solutions from the 20 instances shown on the site of the International Competition of Optimization of the timetabling Problem. In this work a specialized VNS algorithm was developed to solve the optimization of Timetabling Problem . The innovative part of the proposal is related to the use of partition logic to nd the best neighborhood solution of the current solution e ciently and to a structure of complex neighborhood formed by many elements. In this way, the optimization proposal became very e cient in the resolution of the 20 instances whose data were found on the website of the International Competition for Optimization of the Timetabling Problem. / Doutor

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-08-30T12:26:40Z No. of bitstreams: 1 DissMSV.pdf: 2771156 bytes, checksum: add74067c9db203edececa7202e83a52 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-20T14:06:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSV.pdf: 2771156 bytes, checksum: add74067c9db203edececa7202e83a52 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-20T14:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSV.pdf: 2771156 bytes, checksum: add74067c9db203edececa7202e83a52 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T14:11:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMSV.pdf: 2771156 bytes, checksum: add74067c9db203edececa7202e83a52 (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In recent years, several studies have been carried out to minimize the production time (makespan) in a production schedule of a scenario that represents a manufacturing system. The problem of production scheduling is classified as a combinatorial problem belongs to the NP-hard class of computational problems. Furthermore, in a real world production system, there are many unexpected events (eg, review of production, entry of new products, breaking machines, etc.). To deal with the interruptions of the initial programming, we need to change any settings, which is called reactive production schedule or, simply, reactive scheduling. As a problem of combinatorial features, meta-heuristics is widely used in its resolution. This paper proposes a method that uses an evolutionary meta-heuristic Genetic Algorithm in conjunction with an operator called “Transgenics”, which allows to manipulate the genetic material of individuals adding features which are believed to be important, with the proposal to direct some population of individuals to a more favorable solution to the problem without removing the diversity of the population with a lower cost of time. The objective of this study is to use the Genetic Algorithm with transgenics operator obtain a reactive programming acceptable response time to minimize the makespan value. The objective of this study is to use the Genetic Algorithm with transgenics Operator obtain a reactive programming acceptable response time to minimize the makespan value. Experimental results show the proposed algorithm is able to bring better results than the makespan algorithm and compared in a shorter processing time due to the search direction which provides transgenic operator. / Nos últimos anos, várias pesquisas vêm sendo realizadas a fim de minimizar o tempo total de produção (makespan) em uma programação da produção de algum cenário que representa um sistema de manufatura. O problema da programação da produção é classificado como sendo um problema combinatório pertencente à classe NP-Hard dos problemas computacionais. Além disso, em um sistema de produção real, há muitos eventos inesperados (por exemplo, a revisão da produção, chegada de novos produtos, quebra máquinas, etc.). Para lidar com as interrupções da programação inicial, é preciso realizar outra programação, a qual é denominada de programação reativa da produção. Sendo um problema de recursos combinatórios, é amplamente utilizado metaheurísticas em sua resolução. Neste trabalho é proposto um método que faz uso de uma metaheurística evolutiva Algoritmo Genético em conjunto com um operador intitulado Operador de Transgenia, no qual possibilita manipular o material genético dos indivíduos acrescentando características das quais se acredita serem importantes, com a proposta de direcionar alguns indivíduos da população para uma solução mais favorável para o problema sem tirar a diversidade da população com um custo menor de tempo. O Objetivo deste trabalho é utilizando o Algoritmo Genético com Operador de Transgenia obter uma programação reativa em tempo de resposta aceitável, visando minimizar o valor de makespan. Resultados experimentais mostraram que algoritmo proposto foi capaz de trazer resultados de makespan melhores que os algoritmos comparados e em um menor tempo de processamento, devido ao direcionamento na busca que operador de transgenia proporciona.

Submitted by FABRÍCIO MACIEL GOMES null (fabricio@dequi.eel.usp.br) on 2016-01-04T00:06:19Z No. of bitstreams: 1 Tese_Fabricio_Maciel_Gomes.pdf: 1836829 bytes, checksum: 3ec7860a9d87ebfeaef21b25dc157d25 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-06T16:12:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_fm_dr_guara.pdf: 1836829 bytes, checksum: 3ec7860a9d87ebfeaef21b25dc157d25 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-06T16:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_fm_dr_guara.pdf: 1836829 bytes, checksum: 3ec7860a9d87ebfeaef21b25dc157d25 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Empresas não medem esforços para aperfeiçoar seus processos e produtos de acordo com diferentes critérios para satisfazer as exigências e necessidades dos clientes em busca de um padrão de competitividade superior ao de suas concorrentes. Neste cenário é muito comum a necessidade de se estabelecer condições que resultem na melhoria de mais de um critério de forma simultânea. Neste trabalho foi realizada uma avaliação da utilização de quatro métodos que utilizam as Meta-heurísticas Recozimento Simulado, Algoritmo Genético, Recozimento Simulado combinado com o método Nelder Mead Simplex e algoritmo genético combinado com o método Nelde-Mead simplex para o estabelecimento de melhoria das condições de processos com múltiplas respostas. Para a avaliação dos métodos propostos foram utilizados problemas-teste criteriosamente selecionados na literatura de forma a serem analisados casos com diferente número de variáveis, número de respostas e tipos de resposta. A aglutinação das respostas foi realizada por quatro métodos diferentes: Desirability, Desvio Médio Percentual, Programação por Compromisso e Programação por Compromisso normalizada pela distância euclidiana. A avaliação dos métodos foi realizada por meio de comparação entre os resultados obtidos na utilização de um mesmo método de aglutinação, determinando assim a eficiência do método de busca. Os resultados obtidos na avaliação dos métodos sugerem a aplicação do método do algoritmo genético quando se pretende estabelecer parâmetros que resultem na melhoria de processos com múltiplas respostas, em particular quando essas respostas são modeladas por equações com termos cúbicos, independentemente do número de termos que possam conter, do tipo de respostas e do número de variáveis. / Companies go to great lengths to improve its processes and products according to different criteria to meet the demands and needs of customers looking for a higher standard of competitiveness to that of their competitors. This scenario is very common the need to establish conditions that result in the improvement of more than one criterion simultaneously. This work was carried out an evaluation of the use of four methods that use Metaheuristics Simulated Annealing, Genetic Algorithms, Simulated Annealing combined with the Nelder Mead Simplex method and genetic algorithm combined with Nelde Mead simplex method for the improvement of establishing the conditions of processes with multiple answers. For the evaluation of the proposed test methods were used in the literature problems carefully selected in order to be analyzed cases with different numbers of variables, response numbers and types of responses. In this research we used the average percentage deviation function as a way to bring together the answers. The agglutination of the answers was performed by four different methods: Desirability, Average Percentage Deviation, Compromise Programming and Compromise Programming normalized by Euclidean distance. The evaluation method was performed by comparison between the results obtained in using the same bonding method, thereby determining the efficiency of the search method. The results obtained in the evaluation of the methods suggest the application of the genetic algorithm method when you want to set parameters that result in the improvement of processes with multiple answers, particularly when these responses are modeled by equations with cubic terms, regardless of the number of terms that can contain the type of responses and the number of variables.

O ambiente de produção abordado neste trabalho é o Job Shop Flexível (JSF), uma generalização do Job Shop (JS). O problema de programação de tarefas, ou jobs, no ambiente JS é classificado por Garey; Johnson e Sethi (1976) como NP-Difícil e o JSF é, no mínimo, tão difícil quanto o JS. O JSF é composto por um conjunto de jobs, cada qual constituído por operações. Cada operação deve ser processada individualmente, sem interrupção, em uma única máquina de um subconjunto de máquinas habilitadas. O principal critério de desempenho considerado é a minimização dos atrasos dos jobs. São apresentados modelos de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) para minimizar o atraso total e o instante de término da última operação, o makespan. São propostas novas regras de prioridade dos jobs, além de adaptações de regras da literatura. Tais regras são utilizadas por heurísticas construtivas e são aliadas a estratégias cujo objetivo é explorar características específicas do JSF. Visando aprimorar as soluções inicialmente obtidas, são propostas buscas locais e outros mecanismos de melhoria utilizados no desenvolvimento de três meta-heurísticas de diferentes categorias. Essas meta-heurísticas são: Iterated Local Search (ILS), classificada como meta-heurística de trajetória; Greedy Randomized Adaptive Search (GRASP), meta-heurística construtiva; e Artificial Bee Colony (ABC), meta-heurística populacional recentemente proposta. Esses métodos foram selecionados por alcançarem bons resultados para diversos problemas de otimização da literatura. São realizados experimentos computacionais com 600 instâncias do JSF, permitindo comparações entre os métodos de resolução. Os resultados mostram que explorar as características do problema permite que uma das regras de prioridade propostas supere a melhor regra da literatura em 81% das instâncias. As meta-heurísticas ILS, GRASP e ABC chegam a conseguir mais de 31% de melhoria sobre as soluções iniciais e a obter atrasos, em média, somente 2,24% superiores aos das soluções ótimas. Também são propostas modificações nas meta-heurísticas que permitem obter melhorias ainda mais expressivas sem aumento do tempo de execução. Adicionalmente é estudada uma versão do JSF com operações de Montagem e Desmontagem (JSFMD) e os experimentos realizados com um conjunto de 150 instâncias também indicam o bom desempenho dos métodos desenvolvidos. / The production environment addressed herein is the Flexible Job Shop (FJS), a generalization of the Job Shop (JS). In the JS environment, the jobs scheduling problem is classified by Garey; Johnson and Sethi (1976) as NP-Hard and the FJS is at least as difficult as the JS. FJS is composed of a set of jobs, each consisting of operations. Each operation must be processed individually, without interruption, in a single machine of a subset of enabled machines. The main performance criterion is minimizing the jobs tardiness. Mixed Integer Linear Programming (MILP) models are presented. These models minimize the total tardiness and the completion time of the last operation, makespan. New priority rules of jobs are proposed, as well as adaptations of rules from the literature. These rules are used by constructive heuristics and are combined with strategies aimed at exploiting specific characteristics of FSJ. In order to improve the solutions initially obtained, local searches and other improvement mechanisms are proposed and used in the development of metaheuristics of three different categories. These metaheuristics are: Iterated Local Search (ILS), classified as trajectory metaheuristic; Greedy Randomized Adaptive Search (GRASP), constructive metaheuristic, and Artificial Bee Colony (ABC), recently proposed population metaheuristic. These methods were selected owing to their good results for various optimization problems in the literature. Computational experiments using 600 FJS instances are carried out to allow comparisons between the resolution methods. The results show that exploiting the characteristics of the problem allows one of the proposed priority rules to exceed the best literature rule in about 81% of instances. Metaheuristics ILS, GRASP and ABC achieve more than 31% improvement over the initial solutions and obtain an average tardiness only 2.24% higher than the optimal solutions. Modifications in metaheuristics are proposed to obtain even more significant improvements without increased execution time. Additionally, a version called Disassembly and Assembly FSJ (DAFJS) is studied and the experiments performed with a set of 150 instances also indicate good performance of the methods developed.

Orientador: Jose Sanches Mantovani / Resumo: Neste trabalho propõem-se metodologias para realizar o planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica de média tensão (MT), baixa tensão (BT) e o planejamento integrado de sistemas de média e baixa tensão (MT/BT). Nos modelos de funções objetivos considerados minimizam-se os custos associados à construção, expansão, operação e confiabilidade das redes de MT, BT e MT/BT, considerando a presença de geradores distribuídos e variáveis de natureza estocástica. A geração distribuída presente no planejamento de sistemas de distribuição é avaliada através de metodologias de geração de cenários e análise de risco. Como método de busca de soluções para o problema de planejamento dos sistemas de distribuição é proposta a meta-heurística de busca em vizinhança variável GVNS (General Variable Neighborhood Search). A meta-heurística GVNS trabalha com uma série de estruturas de vizinhanças que permitem explorar o espaço de busca de forma eficiente através dos critérios de diversificação e intensificação, aumentando a probabilidade de obter soluções que não sejam ótimos locais. No planejamento integrado MT/BT, as soluções obtidas são analisadas através de um fluxo de potência integrado entre as redes de MT e BT, considerando as relações de conexão dos transformadores entre estes sistemas. Os algoritmos propostos relacionados ao planejamento de sistemas MT, BT e MT/BT são implementados em linguagem de programação C++ e testado em diferentes sistemas testes de MT (54 barras e 182... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by DIOGO RUPOLO null (rupolo.diogo@gmail.com) on 2017-09-08T14:50:14Z No. of bitstreams: 1 Tese Final Diogo Rupolo.pdf: 4125842 bytes, checksum: 60d451cc4d13afb90cca7e443d7436b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-11T20:51:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rupolo_d_dr_ilha.pdf: 4125842 bytes, checksum: 60d451cc4d13afb90cca7e443d7436b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T20:51:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rupolo_d_dr_ilha.pdf: 4125842 bytes, checksum: 60d451cc4d13afb90cca7e443d7436b1 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho propõem-se metodologias para realizar o planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica de média tensão (MT), baixa tensão (BT) e o planejamento integrado de sistemas de média e baixa tensão (MT/BT). Nos modelos de funções objetivos considerados minimizam-se os custos associados à construção, expansão, operação e confiabilidade das redes de MT, BT e MT/BT, considerando a presença de geradores distribuídos e variáveis de natureza estocástica. A geração distribuída presente no planejamento de sistemas de distribuição é avaliada através de metodologias de geração de cenários e análise de risco. Como método de busca de soluções para o problema de planejamento dos sistemas de distribuição é proposta a meta-heurística de busca em vizinhança variável GVNS (General Variable Neighborhood Search). A meta-heurística GVNS trabalha com uma série de estruturas de vizinhanças que permitem explorar o espaço de busca de forma eficiente através dos critérios de diversificação e intensificação, aumentando a probabilidade de obter soluções que não sejam ótimos locais. No planejamento integrado MT/BT, as soluções obtidas são analisadas através de um fluxo de potência integrado entre as redes de MT e BT, considerando as relações de conexão dos transformadores entre estes sistemas. Os algoritmos propostos relacionados ao planejamento de sistemas MT, BT e MT/BT são implementados em linguagem de programação C++ e testado em diferentes sistemas testes de MT (54 barras e 182 barras), BT (76 barras) e MT/BT (172 e 412 barras), sob diferentes cenários operacionais. / This work proposes methodologies for the planning of medium voltage (MV), low voltage (LV), and integrated planning of medium and low voltage (MV/LV) systems. In the objective function models are considered the costs associated with the construction, expansion, operation and reliability of MV, LV and integrated MV/LV networks. Distributed generators and stochastic variables are also considered in the models. The distributed generation present in the planning of distribution systems is evaluated through methodologies of scenario generation and risk analysis. As a method of finding solutions to the problem of distribution system planning, the GVNS metaheuristic (General Variable Neighborhood Search) is proposed. The metaheuristic GVNS works with a series of neighborhood structures that allow to explore the search space efficiently through diversification and intensification criteria, increasing the probability of obtaining solutions that are not local optimum. In integrated MV/LV planning, the solutions obtained are analyzed through an integrated power flow between the MV and LV networks, considering the connection ratios of the transformers between these systems. The proposed algorithms related to the planning of MV, LV and integrated MV/LV systems are implemented in C ++ programming language and tested in different distribution systems, MV (54 and 182 bus), LV (76 bus) and MV/LV (172 and 412 bus), under different operating scenarios.

O ambiente de produção abordado neste trabalho é o Job Shop Flexível (JSF), uma generalização do Job Shop (JS). O problema de programação de tarefas, ou jobs, no ambiente JS é classificado por Garey; Johnson e Sethi (1976) como NP-Difícil e o JSF é, no mínimo, tão difícil quanto o JS. O JSF é composto por um conjunto de jobs, cada qual constituído por operações. Cada operação deve ser processada individualmente, sem interrupção, em uma única máquina de um subconjunto de máquinas habilitadas. O principal critério de desempenho considerado é a minimização dos atrasos dos jobs. São apresentados modelos de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) para minimizar o atraso total e o instante de término da última operação, o makespan. São propostas novas regras de prioridade dos jobs, além de adaptações de regras da literatura. Tais regras são utilizadas por heurísticas construtivas e são aliadas a estratégias cujo objetivo é explorar características específicas do JSF. Visando aprimorar as soluções inicialmente obtidas, são propostas buscas locais e outros mecanismos de melhoria utilizados no desenvolvimento de três meta-heurísticas de diferentes categorias. Essas meta-heurísticas são: Iterated Local Search (ILS), classificada como meta-heurística de trajetória; Greedy Randomized Adaptive Search (GRASP), meta-heurística construtiva; e Artificial Bee Colony (ABC), meta-heurística populacional recentemente proposta. Esses métodos foram selecionados por alcançarem bons resultados para diversos problemas de otimização da literatura. São realizados experimentos computacionais com 600 instâncias do JSF, permitindo comparações entre os métodos de resolução. Os resultados mostram que explorar as características do problema permite que uma das regras de prioridade propostas supere a melhor regra da literatura em 81% das instâncias. As meta-heurísticas ILS, GRASP e ABC chegam a conseguir mais de 31% de melhoria sobre as soluções iniciais e a obter atrasos, em média, somente 2,24% superiores aos das soluções ótimas. Também são propostas modificações nas meta-heurísticas que permitem obter melhorias ainda mais expressivas sem aumento do tempo de execução. Adicionalmente é estudada uma versão do JSF com operações de Montagem e Desmontagem (JSFMD) e os experimentos realizados com um conjunto de 150 instâncias também indicam o bom desempenho dos métodos desenvolvidos. / The production environment addressed herein is the Flexible Job Shop (FJS), a generalization of the Job Shop (JS). In the JS environment, the jobs scheduling problem is classified by Garey; Johnson and Sethi (1976) as NP-Hard and the FJS is at least as difficult as the JS. FJS is composed of a set of jobs, each consisting of operations. Each operation must be processed individually, without interruption, in a single machine of a subset of enabled machines. The main performance criterion is minimizing the jobs tardiness. Mixed Integer Linear Programming (MILP) models are presented. These models minimize the total tardiness and the completion time of the last operation, makespan. New priority rules of jobs are proposed, as well as adaptations of rules from the literature. These rules are used by constructive heuristics and are combined with strategies aimed at exploiting specific characteristics of FSJ. In order to improve the solutions initially obtained, local searches and other improvement mechanisms are proposed and used in the development of metaheuristics of three different categories. These metaheuristics are: Iterated Local Search (ILS), classified as trajectory metaheuristic; Greedy Randomized Adaptive Search (GRASP), constructive metaheuristic, and Artificial Bee Colony (ABC), recently proposed population metaheuristic. These methods were selected owing to their good results for various optimization problems in the literature. Computational experiments using 600 FJS instances are carried out to allow comparisons between the resolution methods. The results show that exploiting the characteristics of the problem allows one of the proposed priority rules to exceed the best literature rule in about 81% of instances. Metaheuristics ILS, GRASP and ABC achieve more than 31% improvement over the initial solutions and obtain an average tardiness only 2.24% higher than the optimal solutions. Modifications in metaheuristics are proposed to obtain even more significant improvements without increased execution time. Additionally, a version called Disassembly and Assembly FSJ (DAFJS) is studied and the experiments performed with a set of 150 instances also indicate good performance of the methods developed.