Modelo e heurística matemática híbrida para o problema da recuperação de malha aérea
DOI:
https://doi.org/10.14295/transportes.v29i4.2234Palavras-chave:
Programação de voos, Problema de recuperação, Heurística matemática, Programação linear, Fluxo em rede multiprodutoResumo
O problema de recuperação de malha aérea surge quando eventos inesperados como tempestades, fechamento de aeroportos e manutenção não programada de aeronaves provocam atrasos e/ou cancelamento de voos, inviabilizando o cumprimento da programação original da aeronave. Este trabalho inicia pela apresentação de um modelo matemático para a recuperação da programação de uma empresa aérea. Devido à natureza NP-Hard do problema, o modelo matemático não é capaz de resolver grandes instâncias. Tal circunstância levou ao desenvolvimento de uma heurística matemática composta por dois modelos: um modelo de fluxo em rede com programação inteira mista para gerar uma nova programação com o menor número de cancelamentos e atrasos de voos; e um modelo de programação linear inteira para minimizar as trocas de aeronaves associadas aos voos com relação à programação original. São apresentadas aplicações da heurística a instâncias com até 470 voos, para as quais se obtém, em menos de um minuto de processamento, soluções que distam menos de 0,5% das soluções ótimas, o que permite concluir que a heurística se qualifica para aplicações em casos reais de magnitude considerável.
Downloads
Referências
ANAC (2017) RESOLUÇÃO Nº 440, DE 9 DE AGOSTO DE 2017 [online] Disponível em: < www.anac.gov.br/assuntos/legislacao/legislacao-1/resolucoes/2017/resolucao-no-440-09-08-2017> (acesso em 01/07/2021).
Andersson, T. (2006) Solving the flight perturbation problem with metaheuristics. Journal of Heuristics, v. 12, p. 37–53. DOI: 10.1007/s10732-006-4833-4
Arguello, M.; J. Bard e G. Yu (1997) A grasp for aircraft routing in response to groundings and delays. Journal of Combinatorial Optimization, v. 5, p11–28. DOI: 10.1023/A:1009772208981
BBC News. (2011) Flight disruptions cost airlines $1.7bn, says IATA.[online] Disponível em: (acesso em 01/07/2021).
Belobaba, P.; A. Odoni e C. Barnhart (2009) The global airline industry. 1st edn. UK: Wiley. DOI:10.1002/9780470744734
Bradley, S.P.; A.C. Hax e T.L. Magnanti (1977) Applied Mathematical Programming. E-book library [online]. Disponível em: (acesso em 01/07/2021).
Classen, A. B.; C. Werner e M. Jung (2017) Modern airport management – fostering individual door-to-door travel. Transpor-tation Research Procedia, v. 25, p. 63–76. DOI: 10.1016/j.trpro.2017.05.382
Marla, L.; B. Vaaben e C. Barnhart (2016) Integrated Disruption Management and Flight Planning to Trade Off Delays and Fuel Burn. Transportation Science, v. 51, n. 1, p. 88-111. DOI: 10.1287/trsc.2015.0609
Morais, F. E. S. (2019) Estudo do Problema de Recuperação da Malha de Empresa Aérea. Dissertação de Mestrado Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. DOI: 10.11606/D.3.2019.tde-07052019-100035
Petersen, J. D.; G. Sölveling; J. P. Clarke; E. L. Johnson e S. Shebalov (2012) An Optimization Approach to Airline Integrated Recovery. Transportation Science, v. 46, n. 4, p. 482-500. DOI: 10.1287/trsc.1120.0414
Serrano, F. J. J. e A. Kazdab (2017) Airline disruption management: yesterday, today and tomorrow. Transportation Research Procedia, v. 28, p. 3–10. DOI: 10.1016/j.trpro.2017.12.162
Teodorovic, D. e C. S. Guberini (1984) Optimal dispatching strategy on an airline network after a schedule perturbation. European Journal of Operational Research, v. 15, p. 178–182. DOI: 10.1016/0377-2217(84)90207-8
Thengvall, B. G.; G. Yu e J. F. Bard (2001) Multiple fleet aircraft schedule recovery following hub closures. Transportation Research, Part A, v. 35, n. 4, p. 289–308. DOI: 10.1016/S0965-8564(99)00059-2
Uğur, A.; S. Gürel e M. S. Aktürk (2017) Flight Network-Based Approach for Integrated Airline Recovery with Cruise Speed Control. Transportation Science, 51(4) [online] Disponível em: (acesso em 01/07/2021).
Yan, S. e D. Yang (1996) A decision support framework for handling schedule perturbations. Transportation Research, Part B, v. 30, p. 405–419. DOI: 10.1016/0191-2615(96)00013-6
Yan, S. e H. Young (1996) A decision support framework for multi-fleet routing and multi-stop flight scheduling. Transporta-tion Research, Part A, v. 30, n. 5, p. 379–398. DOI: 10.1016/0965-8564(95)00029-1
Zhang, D.; C. Yu; J. H. Y. K. Desaib e H. Lau (2016) A math-heuristic algorithm for the integrated air service recovery. Trans-portation Research, Part B, v. 84, p. 211–236. DOI: 10.1016/j.trb.2015.11.016
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Nicolau Dionísio Fares Gualda, Fábio Emanuel Souza Morais, Daniel Jorge Caetano
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ao submeter um manuscrito para publicação neste periódico, todos os seus autores concordam, antecipada e irrestritamente, com os seguintes termos:
- Os autores mantém os direitos autorais e concedem à Revista TRANSPORTES o direito de primeira publicação do manuscrito, sem nenhum ônus financeiro, e abrem mão de qualquer outra remuneração pela sua publicação pela ANPET.
- Ao ser submetido à Revista TRANSPORTES, o manuscrito fica automaticamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e da publicação inicial neste periódico.
- Os autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não exclusiva da versão do trabalho publicada neste periódico (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento da publicação inicial nesta revista, desde que tal contrato não implique num endosso do conteúdo do manuscrito ou do novo veículo pela ANPET.
- Os autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) depois de concluído o processo editorial. Como a Revista TRANSPORTES é de acesso livre, os autores são estimulados a usar links para o site da Revista TRANSPORTES nesses casos.
- Os autores garantem ter obtido a devida autorização dos seus empregadores para a transferência dos direitos nos termos deste acordo, caso esses empregadores possuam algum direito autoral sobre o manuscrito. Além disso, os autores assumem toda e qualquer responsabilidade sobre possíveis infrações ao direito autoral desses empregadores, isentando a ANPET e a Revista TRANSPORTES de toda e qualquer responsabilidade neste sentido.
- Os autores assumem toda responsabilidade sobre o conteúdo do trabalho, incluindo as devidas e necessárias autorizações para divulgação de dados coletados e resultados obtidos, isentando a ANPET e a Revista TRANSPORTES de toda e qualquer responsabilidade neste sentido.
