Sistemática para alocação de cargas e reposicionamento de contêineres vazios no transporte marítimo

Abstract

O transporte de contêineres é um serviço essencial no transporte global, apresentando uma rápida taxa de crescimento na sua utilização quando comparado com outros modos de transporte convencionais. Nesse contexto, o problema de roteirização de cargas de contêineres e o problema de reposicionamento de contêineres vazios são altamente correlacionados, sugerindo a necessidade de uma formulação conjunta adaptada para otimizar o sistema. Esta tese apresenta uma nova sistemática para seleção de cargas, alocação de cargas e reposicionamento de contêineres vazios em apoio às decisões operacionais no gerenciamento do transporte de contêineres por companhia de transporte regular em modal marítimo. O modelo proposto possibilita selecionar cargas e decidir por alternativas de rotas, além de reposicionar os contêineres vazios. O modelo integrado visa maximizar a margem de contribuição no transporte de contêineres para uma demanda fixa de múltiplos tipos de contêineres por uma rede de transporte em um horizonte de tempo particular, como uma rede espaço-tempo em um modelo de rede de fluxo máximo com restrições adicionais de alocação de requisições de cargas em caminhos nas rotas conhecidas. Foram criadas instâncias consistentes com a realidade considerando diferentes demandas fixas e estoques de contêineres. Os resultados mostram a flexibilidade e aplicabilidade do modelo para solucionar este problema de decisão complexo.

Container shipping is an essential service in global trade, presenting a fast-growing rate of utilization when compared to other conventional shipping modes. In this context, the cargo container routeing and empty repositioning container problems considering maritime liner companies are highly related, suggesting the need for a joint formulation tailored to optimize the system. This Thesis proposes a novel approach for cargoes acceptance in routes and empty container repositioning in support to decisions in the container transporting management by liner shipping companies in maritime transport modal. The proposed model decides by cargo acceptance or rejection to transport in known routes, in addition to reposition the empty containers. The integrated model maximises the contribution margin for fixed demand of multiples types of containers by a transport network in a particular season as a space-time network based on a max-flow network model with additional constraints of cargoes requisitions allocation in fixed route paths. We defined instances consistent with reality considering different fixed demands and inventory of containers. The results show the flexibility and applicability of this model to solve this complex decision problem.