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Pesquisa Operacional Rafael Pinheiro Amantéa, D.Sc. rafael.amantea@prof.una.br Aula – O problema de Transporte Breve introdução • O problema de transporte é um tipo de problema particular e importante ainda relacionado com a programação linear. • Recebeu esta denominação em virtude de várias de suas aplicações envolverem como transportar mercadorias de maneira otimizada. Exemplo - protótipo • Um dos principais produtos da P & T Company são ervilhas enlatadas. As ervilhas preparadas em três fábricas de enlatados ( próximas a Bellingham, Washington; Eugene e Oregon; e Albert Lea, Minessota) e depois transportadas por caminhão para quatro depósitos de distribuição no oeste dos estados unidos ( Sacramento, Califórnia; Salt Lake City, Utah; Rapid City, Dakota do Sul; e Albuquerque, Novo México), conforme mostrado na figura a seguir. • Pelo fato de os custos de transporte serem uma despesa importante, a gerência da empresa inicia um estudo para reduzi-los tanto quanto possível. Para a próxima temporada fez-se uma estimativa do volume proveniente de cada fábrica de enlatados e destinou-se a cada depósito certa quantidade do suprimento total de ervilhas. Essas informações (em unidades de carretas ) , junto ao custo de transporte por carreta para cada combinação fábrica depósito são fornecidas na tabela a seguir. Portanto há uma carga total a ser arremetida de 300 carretas. O problema agora é determinar qual o plano de destinação dessas remessas às diversas combinações fábrica – depósito, minimizaria o custo total de remessa desta mercadoria. Fábrica Depósito Número de carretas despachadas para este depósito Saída de carretas Formulação do modelo • Para formular o modelo, façamos que Z represente o custo total de transporte e que xij (i = 1, 2, 3; j = 1, 2, 3, 4) seja o número de carretas a ser despachado da fábrica i para o depósito j. Portanto, o objetivo é escolher os valores dessas 12 variáveis de decisão (os xij ) de modo a ��������� = 464 �� + 513 �� + 654 �� + 867 �� + 352 �� + 416 �� + 690 �� + 791 �� + 995 �� + 682 �� + 388 �� + 685 �� • Sujeito às restrições: �� + �� + �� + �� = 75 �� + �� + �� + �� = 125 �� + �� + �� + �� = 100 �� + �� + �� = 80 �� + �� + �� = 65 �� + �� + �� = 70 �� + �� + �� = 85 �� � 0 � = 1,2,3; = 1,2,3,4 Procure identificar a função objetivo e suas restrições na tabela abaixo !!! O modelo do problema de transporte (geral) • Para descrever o modelo genérico para o problema de transporte, precisamos usar termos que são consideravelmente menos específicos que aqueles para os componentes do exemplo protótipo. • Em particular o modelo genérico se refere a distribuir qualquer comodity de qualquer grupo de centros de fornecimento, chamado de origens, a qualquer grupos de centros de recepção chamados destinos, de modo a minimizar o custo total de distribuição. • Cada origem possui determinada oferta de unidades a serem distribuídas aos destinos, e cada destino tem certa demanda pelas unidades a serem recebidas das origens. Suposições sobre ofertas e demandas • Hipótese das exigências: cada origem tem uma oferta fixa de unidades em que toda essa oferta tem que ser distribuída aos destinos. (Façamos que si represente o número de unidades sendo distribuídos pela origem i, para i = 1, 2, ..., m). De forma similar cada destino tem uma demanda fixa por unidades, nas quais toda essa demanda deve ser recebida das origens. (Façamos que dj represente o número de unidades recebidas pelo destino j, para j = 1, 2, ..., n). • Propriedade das soluções viáveis: um problema de transporte terá solução viável se e somente se: !"� =!#� $ �%� & �%� • Hipótese do custo: o custo de distribuição de unidades de qualquer origem em particular para qualquer destino em particular é diretamente proporcional ao número de unidades distribuídas. Portanto, esse custo é simplesmente o custo unitário de distribuição vezes o número de unidades distribuídas. • Modelo: qualquer problema (envolva ele transporte ou não) se ajusta a um problema de transporte caso possa ser descrito completamente em termos de uma tabela de parâmetros e satisfaça tanto a hipótese das exigências quanto a hipótese de custo. O Objetivo é minimizar o custo total de distribuição. O modelo matemático genérico ��������� =!!'�� �� $ �%� & �%� Sujeito a ! �� = "� (��� � = 1,2,… ,� $ �%� ! �� = #� (��� = 1,2,… , � & �%� �� � 0, (��� *+#+ � ,
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