Archive: 26 de abril de 2024

Palestras de professores visitantes

Na próxima terça-feira, dia 30 de abril, teremos a visita dos professores Jörg Fliege da Universidade de Southampton, UK, e Walton Coutinho da Universidade Federal de Pernambuco. O encontro será às 9h, na sala L966.

Título: Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): Opportunities for Operational Research 
Palestrante: Jörg Fliege – University of Southampton, UK
Abstract: Swarms of unmanned aerial vehicles often operate in dynamic environments in which given information changes over time and new information only becomes available locally. This necessitates the use of distributed computational frameworks and optimisation models that take uncertainty into account. In addition, most UAVs do not operate fully autonomously: they have to communicate with each other or with a group of remote pilots. This increased complexity is reflected in additional decisions that have to be taken with respect to the usage of the electromagnetic spectrum (EM) for communication by the UAVs. In this talk we discuss the corresponding challenges and opportunities and provide examples for such OR problems in the realm of defense. In defense, judicious use of EM resources is particularly important, as adversaries and own forces will attempt to intercept, spoof, and jam electronic communications in a highly dynamic and rapidly evolving environment.

Título: Routing a fleet of unmanned aerial vehicles (UAVs): exact and heuristic trajectory optimisation algorithms 
Palestrante: Walton Pereira Coutinho – Universidade Federal de Pernambuco
Abstract: In recent years, employing Unmanned Aerial Vehicles (UAV) for surveying operations has gained popularity. Often, the use of UAVs allows for a reduction in costs and improvements of other performance criteria. Finding feasible trajectories for UAVs in a routing problem is a complex task, but it is necessary to ensure the feasibility of the routes. Motivated by a disaster assessment application, we propose a problem in which a fleet of UAVs is required to photograph a set of points of interest in the aftermath of a disaster. We propose single and multi-phase Mixed-Integer Non-linear Programming (MINLP) formulations for this problem. Our formulation simultaneously optimises routes and flight trajectories by modelling flight dynamics as ordinary differential equations. Next, we propose a heuristic method that is composed of two main building blocks: (i) two so-called Sequential Trajectory Optimisation (STO) heuristics, designed to cope with the challenging task of finding feasible (flyable) trajectories for a given route; and (ii) a routing  matheuristic, capable of generating routes that can be evaluated by STO. Computational experiments are carried out to show the performance of our approaches.

Para participar, preencha o formulário: https://forms.office.com/r/xmZ5Ti7rf5

Defesa Mestrado [16/05/2024 – 08:30h] Previsão de demanda de gás natural: análise comparativa de modelos de séries temporais para dados diários e semanais de consumo de gás natural no Brasil

REBECA DA SILVA OLIVEIRA FARIAS

Data: 16/05/2024, 08:30 h

Sala Zoom:  https://puc-rio.zoom.us/j/97856467588?pwd=b3dSb1hjNXdsOTRHQ05hWW1RTlk0Zz09

Orientadores: Fernando Luiz Cyrino Oliveira & Antônio Márcio Tavares Thomé

Resumo:

O setor energético brasileiro passou por transformações significativas,destacando o papel crucial do gás natural para garantir a segurança energética diante da transição para fontes menos dependentes de combustíveis fósseis. A previsão da de- manda de gás natural é essencial para a gestão eficiente do setor. Enquanto a literatura tem se concentrado na previsão de demanda de eletricidade, há uma lacuna em estudos sobre modelagem e previsão da demanda de gás natural, especialmente em contextos industriais e de médio/longo prazo. Em resumo, a necessidade de modelos mais precisos e abrangentes para prever a demanda de gás natural é evidente a partir da análise dos estudos existentes. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é abordar uma análise comparativa da previsão de demanda de gás natural, por meio de modelos de séries temporais,  com aplicação no software R, para dados diários e semanais de consumo de gás natural, obtidos de uma em- presa brasileira do setor de petróleo e gás natural, no período de 2022 a 2023. Os modelos fornecem as previsões para uma amostra teste de trinta dias futuros e é realizada uma análise comparativa fora da amostra com base em diversas métricas de desempenho. O resultado esperado é indicar qual modelo de previsão apresenta maior acurácia para ambas as séries analisadas.

Defesa Doutorado [09/05/2024 – 14:30h] Proposals for the use of reanalysis bases for wind energy modeling in Brazil

SAULO CUSTODIO DE AQUINO FERREIRA

Data: 09/05/2024,  14:30 h

Sala Zoom:  https://puc-rio.zoom.us/j/92668200136?pwd=T0trcUszNDhRVjlaczVkY05jblNGQT09

Orientadores: Fernando Luiz Cyrino Oliveira & Paula Medina Maçaira Louro

Resumo: Brazil has always been a country that had its electricity matrix based mostly on renewable sources, more specifically on water. Over the years, this has diversified and demonstrated a greater participation of the wind source. To better explore it, research aimed at modeling its behavior is essential. However, it is not always possible to have wind speed and wind generation data available in quantity and in the locations of interest. This data is essential to identify potential installation sites for wind farms, improve the performance of existing ones and encourage forecasting research and simulation of wind generation, which are inputs to help improve the performance of the planning and operation of the Brazilian electricity sector. In the absence of wind speed data, an alternative is to use data from reanalyses. They provide long historical data of climate and atmospheric variables for various parts of the globe and free of charge. Thus, the first contribution of this work focused on verifying the representativeness of wind speed data, made available by MERRA-2, in the Brazilian territory. Following the recommendations in the literature, interpolation, extrapolation and bias correction techniques were used to improve adequacy to the speeds provided by the reanalysis base, those that occur at the height of the turbine rotors of the wind farms. In a second contribution, MERRA-2 data were combined with power measured in wind farms in northeastern Brazil to model stochastically and non-parametrically the relationship between speed and power in wind turbines. For this, clustering techniques, estimation of density curves and simulation were used. Finally, in a third contribution, it is expected to improve the methodology developed in the second contribution, in order to develop a simulation methodology based on the Markov Chain Monte Carlo method, still using MERRA-2 wind speed and measured wind power.

Defesa Mestrado [09/05/2024 – 08:30h] Terceirização e integração vertical: uma análise do custo-benefício no transporte da Marinha do Brasil

DANIEL OLIVEIRA FERNANDES DE CARVALHO

Data: 09/05/2024, 08:30 h

Sala Zoom: https://puc-rio.zoom.us/j/99316167433?pwd=T3g3VG1tU1dDWnlHUWVKYTU3RVVjdz09

Orientadores: Fernando Luiz Cyrino Oliveira & Antônio Márcio Tavares Thomé

Resumo:

A atividade logística de transporte, cuja finalidade principal é distribuir o mate- rial de forma rápida e eficiente, é um elo fundamental na cadeia de suprimentos. No caso da Marinha do Brasil que transporta anualmente, em média, cerca de R$ 89.000.000,00 em itens, entre os quais fardamento, gêneros, sobressalentes, in- sumos e equipamentos hospitalares, totalizando aproximadamente 4,5 toneladas, essa finalidade cresce de importância ao analisarmos os altos valores envolvidos nas operações. Nesse contexto, esta pesquisa objetiva analisar qual a sistemática de transportes ideal para o Centro de Distribuição de materiais da Marinha do Bra- sil: a atual, através da terceirização dos serviços, ou a proposta, através da integra- ção vertical, adotando uma frota própria de viaturas com execução dos transportes. Para esta análise, foram feitas uma revisão de escopo da literatura, entrevistas com especialistas, estudo de características e custos através da Teoria do Custo Total de Propriedade (TCO), dimensionamento da frota e análise multicritério por meio do Analytical Hierarchy Process (AHP). Conclui-se que a sistemática ideal é a da imple- mentação da integração vertical, com adoção de uma frota própria, necessitando de uma mudança estratégica, gerencial operacional dos transportes na Marinha. Esta pesquisa propõe, ainda, a criação de duas ferramentas tecnológicas de aná- lise automática de custos logísticos: uma no campo estratégico, na análise de qual sistemática deve ser adotada de acordo com os parâmetros estudados e outra com a     mensuração dos custos operacionais na execução dos transportes.