Um modelo híbrido (CLP-MILP) para scheduling de operações em polidutos

Abstract

ResumoA eficácia na transferência de derivados de petróleo através de dutos motiva a execução deste trabalho. O objetivo principal é a modelagem do scheduling de um poliduto, isto é, um sistema de dutos que transporta diferentes derivados de petróleo. O poliduto em estudo com 93,5 km de extensão conecta uma refinaria a um terminal portuário. Foi desenvolvido um modelo de otimização baseado na união de Constraint Logic Programming (CLP) e Mixed Integer Linear Programming (MILP). O modelo utiliza uma abordagem de decomposição do problema, com representação temporal contínua e calcula janelas de tempo (restrições temporais) que devem ser respeitadas. A abordagem híbrida CLP-MILP proporcionou a solução de cenários reais em tempo computacional da ordem de segundos. A resolução computacional do modelo proposto evidenciou novos pontos de operação para o poliduto, proporcionando ganhos operacionais significativos. O modelo implementado configura uma ferramenta de auxílio para tomada de decisões operacionais no cenário estudado.Palavras-chave: busca orientada por restrições (CLP); programação linear inteira mista (MILP); programação operacional de polidutos. AbstractThis work is motivated by the need of optimization in the pipeline-oil distribution scenario. The considered problem involves the short-term scheduling of activities in a specific pipeline. The pipeline is 93.5 km in length, and it connects refinery and harbor tankfarms, conveying different types of commodities (gasoline, diesel, kerosene, etc). An optimization model was developed to determine the pipeline scheduling with improved efficiency. Such model combines Constraint Logic Programming (CLP) and Mixed Integer Linear Programming (MILP) in an integrated CLP-MILP framework. The proposed model uses decomposition strategies, continuous time representation, and intervals that represent time constraints (time windows). Real cases were solved in a reduced computational time (order of seconds). The computational results have demonstrated that the model is able to define new operational points to the pipeline, providing significant cost saving. Indeed the CLP-MILP model is an efficient tool to aid the operational decision-making within this real-world pipeline scenario.

Leilões Combinatoriais e Estratégias Heurísticas aplicados ao Problema de Transporte de Derivados de Petróleo

“…Diferentes abordagens vêm sendo estudadas com o objetivo de aperfeiçoar o planejamento de tarefas em CS, tais como otimização por programaçãomatemática e MAS. Em Göthe-Lundgren et al (2002), Magatão et al (2008) e em Felizari (2009) são propostos modelos matemáticos baseados em técnicas CLP (Constraint Logic Programming) e MILP (Mixed Integer Linear Programming) para escalonamento de operações de movimentação de derivados de petróleo. Entretanto, abordagens baseadas em MAS vêm sendo cada vez mais exploradas, visto que existe uma correspondência natural entre a realidade e o modelo.…”