Marco C. Goldbarg

Disciplina DIM0333 Elementos de Pesquisa Operacional Aplicados À Indústria do Petróleo - 2015.1

 

Esta disciplina possui uma orientação disponibilizada no sistema sigaa da UFRN e também entregue diretamente aos alunos matriculados. Recomenda-se fortemente a leitura desse documento. No material do aluno é disponibilizado todo o material didático necessário aos trabalhos da disciplina. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Programa da disciplina

01 - Introdução à Programação Linear. Apresentação dos objetivos da disciplina, calendário de atividades, trabalhos e provas. Horário          de atendimento. Bibliografia.

02 - Princípios do Processo de Modelagem. Conceito Intuitivo de Modelo. Desdobramento do Conceito - Tratamento da Eficiência.                Desdobramento do Conceito - Tratamento da Complexidade. Modelagem Matemática

03 - O Meta-Modelo Sistêmico, Conceito de Sistema, Modelos de Otimização, O Contexto dos Modelos de Otimização. Conceitos em          Teoria da Similaridade de Modelos.

04 - Modelagem em Programação Linear. Classificação de Modelos. O Processo de Modelagem. Passos para a Modelagem. Padrões          para Construção de Modelos de Otimização. Modelagem Matemática. Fundamentos da Modelagem Matemática.

05 - Modelos de Programação Linear. Características do Modelo de Programação. Linear. Formulações Equivalentes. Características          do Modelo de Programação Linear. Formulações Equivalentes. Modelando Problemas Através da Programação Linear. Passos             para a formulação de um PPL Modelagem de problemas com uma variável de decisão. O problema da mistura de petróleo em               refinarias. Exercícios.

06 - Exercícios de Modelagem.

07 - Exercícios de Modelagem - Modelagem de problemas com duas variáveis de decisão. O caso linear do fluxo de petróleo.                      Movimentação de petróleo em plantas de refino. Exercícios.

08 - Exercícios de fixação. Modelagem de problemas avançados.

09 - Fundamentação matemática do Algoritmo SIMPLEX. Inversão da Base do SIMPLEX.

10 - O Algoritmo PRIMAL SIMPLEX. Critério de Entrada na Base e de Saída da Base. Quadro SIMPLEX. Exemplo. Solução Exata                para os Modelos de PL. Solução Gráfica. Conceito de Base de um espaço vetorial. Inversão da matriz de uma base pelo método           das operações elementares.

11 - Degeneração. Múltiplas Soluções Ótimas. O Método das Duas Fases. Exercícios. Exercícios de aplicação do método Duas Fases.

12 - Exercícios de Fixação. 

13 - Exercícios de Fixação. 

14 - 1ª Prova.

15 - Casos Especiais do Simplex

16 - Simplex Revisado. O quadro do SIMPLEX revisado. Exercícios.

17 - Aplicação do Simplex na Solução dos Problemas do Petróleo. O problema de otimização da mistura de petróleos. O problema da          Otimização da destilação. O problema do fluxo de combustíveis.

18 - Problemas de Programação Inteira. Solução exata. Métodos de Solução Exata Para a Programação Inteira. Uma Visão Geral.              Programação Dinâmica.

19 - Problemas de Programação Inteira. Características dos Modelos Lineares de Programação Inteira. Exemplos de Modelagem de            PPL Inteiros na área do petróleo. Sistemas de estocagem de derivados de petróleo. Otimização de sistemas de transporte de                petróleo em frota de petroleiros.

20 - Exercícios de aplicação. O problema de otimização da tripulação de plataformas offshore.

21 - Solução Aproximativas para Problemas de Programação Inteira.

22 - Introdução à Programação Heurística. A importância da Programação Heurística para a área do petróleo. Heurísticas ad hoc.                Metaheurísticas.

23 - Aplicações à Solução de Problemas do Petróleo. Algoritmos de solução exata e heurística para: O Problema de Localização de             Manifolds em Solo Oceânico. O Problema do Passeio do Pistoneio e das Sondas de Intervenção em poços.

24 - Seminário dos alunos – 1º trabalho.

25 - Seminário dos alunos – 1º trabalho.

26 - Aplicações à Solução de Problemas de Gás.

27 - Algoritmos de solução exata e heurística para: O Problema das Malhas de distribuição urbana de gás natural - traçado e                        otimização de diâmetros.

28 - Programação heurística. Algoritmos Evolucionários Competitivos: Algoritmos genéticos e meméticos.

29 - Programação heurística. Algoritmos Busca Tabu. Aplicação aos problemas de transporte de combustível.

30 - Programação heurística. Algoritmos Simulated Annealing, GRASP e GRASP com PATH RELINKING - Aplicação aos problemas            de Roteamento e Distribuição de Petróleo.

31 - Programação heurística. Algoritmos em Nuvem de Partículas - Aplicação aos problemas de Definição de Frota de Distribuição de         Derivado de Petróleo.

32 - Programação heurística. Algoritmos heurísticos ad hoc para a solução de problemas de fluxo de petróleo e gás.

33 - Programação heurística. Algoritmos Evolucionários Cooperativos: Algoritmos Transgenéticos, Colônia de Formigas e colônia de            Abelhas.

34 - Seminário dos Alunos 2º Trabalho.

35 - Recuperação.

36 - Prova Final.

 

 

Bibliografia Básica

• Goldbarg, M. C., Luna H. P. L. & Goldbarg, E. F. G. Programação Linear e Fluxos em Redes – Editora Elsevier / Campus - edição de 2015.

• Goldbarg, M.C. & Goldbarg, E. F. G.: Grafos: Conceitos, Algorítmos e Aplicações - Editora Elsevier / Campus - edição de 2012.

• Bazaraa, M. S., Jarvis, J. J. & Sherali, H. D.  Linear Programming and Network Flows, 4a edição - 2009, Wiley, ISBN: 978-0-470-46272-0

• Material do Aluno.