Modelagem integrada para a programação de voos e a alocação de frotas: abordagens baseadas em programação linear inteira e na meta-heurística colônia de formigas.

• Main Author: Caetano, Daniel Jorge
• Other Authors: Gualda, Nicolau Dionísio Fares
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2011
• Subjects: Air transport; Heuristic; Heurística; Linear programming; Operations research; Pesquisa operacional; Programação linear; Transporte aéreo
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-29082011-112817/

Este trabalho propõe modelos matemáticos e heurísticas para a definição da malha de voos de uma empresa aérea, como parte de seu planejamento operacional, visando à maior eficiência de operação frente às restrições relacionadas aos aeroportos, a equipamentos e à demanda. Em especial, é proposta uma função objetivo, baseada no momento de transporte, para a modelagem integrada dos problemas de Programação de Voos e Alocação de Frotas que inclui elementos específicos para a consideração de slots de pouso e decolagem. A abordagem tem aplicação especialmente relevante no âmbito de empresas aéreas de pequeno e médio porte atuando em mercados regionais, cuja malha é composta principalmente por voos de curta duração, em geral operando com aeronaves de pequeno e médio porte. Nestas condições, tais empresas trabalham com margens de lucro limitadas e, portanto, podem-se beneficiar sensivelmente da definição de uma malha mais eficiente e eficaz. Os modelos desenvolvidos, baseados em programação linear inteira e na meta-heurística Ant Colony Optimization, foram aplicados com sucesso ao caso de uma empresa aérea regional, com atuação no mercado brasileiro, possibilitando a definição de malhas alternativas, bem como fornecendo subsídos para a avaliação dos impactos na malha oriundos da utilização de novas aeronaves. === This research proposes mathematical models and heuristics to define the flight mesh of an airline, as part of its operational planning, considering restrictions related to airports, equipment and demand. In particular, an objective function is formulated, based on transport momentum, proposed for the integrated modeling of Flight Scheduling and Fleet Assignment problems that includes specific elements to consider landing and takeoff slots at airports. The approach is especially relevant for small and medium airlines operating in regional markets, with short-haul flights, in general operating with small or medium size aircraft. Accordingly, these companies work with limited profit margins, and, therefore, they can take great benefit from a more efficient and effective flight mesh. The models proposed, based on integer linear programming and on the Ant Colony Optimization meta-heuristic, were successfully applied to the case of a regional airline with operations in Brazil, enabling the definition of mesh alternatives as well as providing information for the assessment of impacts in its flight network arising from the utilization of new aircraft.