Models and algorithms for a multiple product pipeline on a network with a single unidirectional pipe

Orientador: Cid Carvalho de SouzaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Uma das formas mais econômicas e, em relação ao meio ambiente, mais seguras de se transportar combustíveis é bombeá-los através de redes de dutos. Contudo, as diversas restrições operacionais que precisam ser consideradas fazem com que o planejamento das atividades de bombeamento se transforme em um grande desafio. Dentre os diversos cenários em que o problema se apresenta, investiga-se nessa dissertação o caso de uma rede composta de um único duto onde diversos produtos são bombeados unidirecionalmente. Trata-se de uma situação real enfrentada pela Petrobras no gerenciamento da rede OSBRA. Na literatura existem propostas de vários modelos matemáticos para tratar esta instância particular do problema. Contudo, no melhor do nosso conhecimento, não existem comparações efetivas entre estes modelos e os algoritmos usados para computá-los. Nessa dissertação faz-se uma comparação aprofundada entre três desses modelos, a qual se baseia em uma metodologia sugerida pelos técnicos da Petrobras. Neste trabalho são destacadas não só as dificuldades envolvendo a implementação dos modelos, bem como as deficiências encontradas na aplicação da metodologia de comparação usada pela empresa. Propostas são feitas nessa dissertação no intuito de superar estes obstáculosAbstract: One of the most economical and, with respect to the environment, safest ways to transport fuel is to pump them through pipeline networks. However, the several operational constraints that have to be considered turn the planning of these activities into a major challenge. Among the several cenarios in which the problem arises, in this dissertation we investigate the case of a network composed of a single pipeline through which several products are pumped unidirectionally. This is a real situation faced by Petrobras in the management of the OSBRA network. In the literature there are proposals of various mathematical models to tackle this particular instance of the problem. However, to the best of our knowledge, there are no effective comparisons of these models and of the algorithms used to compute them. In this dissertation an in-depth comparison is made between three of these models, which is based on a methodology suggested by the technical staff of Petrobras. In this work we highlight not only the difficulties involving the implementation of the models but also the deficiencies encountered in the application of the comparison methodology used by the company. Proposals are made in this dissertation in an attempt to overcome these obstaclesMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da Computaçã