Universidade Federal do Ceará
Center of Technology
Earth moving operations can be represented as Discrete Events Systems (DES), which propitiates qualitative and quantitative analysis. In this paper we propose a model using Stochastic Colored Petri Nets to represent the operational... more
Earth moving operations can be represented as Discrete Events Systems (DES), which propitiates qualitative and quantitative analysis. In this paper we propose a model using Stochastic Colored Petri Nets to represent the operational dynamics of earth moving work. For this purpose, a graphic and analytic model that represents the earth moving activities was idealized. Data were collected concerning a real case, followed by several simulations aiming at the economic assessment of the identified operational scenarios. As a conclusion of the study, it can be stated that Petri nets models provide an important instrument for decision makers when managing earth moving planning and execution.
O sistema portuário é elemento chave para o desenvolvimento de determinada região. Nesse contexto, a avaliação de desempenho torna-se fundamental para o monitoramento e o aprimoramento das atividades do setor em foco. A Análise Envoltória... more
O sistema portuário é elemento chave para o desenvolvimento de determinada região. Nesse contexto, a avaliação de desempenho torna-se fundamental para o monitoramento e o aprimoramento das atividades do setor em foco. A Análise Envoltória de Dados (Data Envelopment Analysis -DEA) é uma técnica, baseada em programação matemática, que analisa, com base nos recursos e produtos utilizados em um dado processo, a eficiência relativa de um conjunto de unidades tomadoras de decisão. O presente trabalho teve como objetivo elaborar um modelo para a medição da eficiência relativa dos portos da região Nordeste do Brasil, adotando o modelo DEA orientado a inputs. Foram considerados dois inputs (comprimento dos berços e calado admissível) e um output (movimentação, em toneladas ou em número de contêineres). Este modelo foi aplicado aos 22 portos da região supracitada, sendo estes classificados por tipo de carga. Pela análise realizada, foi possível constatar que a maioria dos portos do Nordeste tem subaproveitamento de sua infraestrutura. A obtenção das eficiências dos portos nordestinos permitiu observar que estes têm capacidade de movimentar maior quantidade de mercadorias com os mesmos inputs (especialmente a infra-estrutura analisada). A Análise de Envoltória de Dados mostrou-se como técnica que pode contribuir com os tomadores de decisões para a análise, a gestão e o planejamento no setor portuário. Palavras-chave: Planejamento Portuário. Análise de Envoltória de Dados, Avaliação de Desempenho.
- by José Nauri and +1
- •
The highways are constructions that demand vast resources for their execution. In the several costs that compose the total construction cost of a highway, earth moving costs are the most proeminet portion. The transportation equipaments... more
The highways are constructions that demand vast resources for their execution. In the several costs that compose the total construction cost of a highway, earth moving costs are the most proeminet portion. The transportation equipaments fleets used in the earth moving works have highs operation and conservation costs, therefore the planning and the control of use these machines is indispensable for the rationalization of constructive process. The design methods of earth moving equipaments teams suggestedes by literature don't characterize and optimize the machines operation. However, this operation can be represented for discret events systems, fact that propitiates qualitative and quantitative analysis. In this paper we present a model, using Petri Nets, which represent the operational dynamics of an earht moving work. The Petri Nets are a consolidated technique of modeling and analysis of dinamic systems. Through a bibliographical revision was possible idealize a graphic and analytic model that represent the above-mentioned activities. Data were collected concerning a real case, being accomplished several simulations soon after, aiming the economic appraisal of several operational scenarios. As conclusion of the study, it can be stood out that simulation models are important to provide inputs to help decision making when managing earth moving planning and execution.
- by Ernesto Nobre Junior and +1
- •
INOVA 2005 -Fortaleza, CE, Brasil, 05 a 07 de julho de 2005. O uso de tecnologias de informação nas empresas de construção rodoviária: uma abordagem crítica e propositiva Bruno de Athayde Prata (UFC) bruno@nupeltd.ufc.br Ernesto Ferreira... more
INOVA 2005 -Fortaleza, CE, Brasil, 05 a 07 de julho de 2005. O uso de tecnologias de informação nas empresas de construção rodoviária: uma abordagem crítica e propositiva Bruno de Athayde Prata (UFC) bruno@nupeltd.ufc.br Ernesto Ferreira Nobre Júnior (UFC) nobre@nupeltd.ufc.br Resumo Dado o vulto das obras rodoviárias, estas se caracterizam como empreendimentos de grande porte, consumindo boa parte dos escassos recursos do orçamento do nosso país. A construção de rodovias ainda envolve uma série de procedimentos ineficientes e até rudimentares, reduzindo a eficácia do processo produtivo como um todo. Deste modo, torna-se premente que a indústria da construção civil quebre com diversos paradigmas e realize experiências de inovação tecnológica assim como fazem outros ramos do setor secundário da economia. As Tecnologias de Informação (TI) têm se evidenciado bastante nos últimos anos dado o imenso progresso tecnológico apresentado pelas atividades industriais e de serviços, nos mais diversificados ramos das atividades econômicas. Este artigo tem como objetivo realizar uma análise crítica dos fatores restritivos à utilização de TI na Engenharia Rodoviária, fazendo em seguida diversas proposições acompanhadas de seus respectivos benefícios. Com o intuito de investigar a potencialidade do uso de TI nas empresas de construção rodoviária, realizou-se uma revisão bibliográfica sobre sistemas de informações logísticas. Em seguida, foram levantadas as atividades em que o fluxo dinâmico de informações seria desejável, bem como os fatores culturais, gerenciais e técnicos de impedância à ampla utilização de TI nas empresas supracitadas. Como considerações finais, pode-se destacar que o uso de TI na construção de rodovias é promissor e que a modernização tecnológica na execução de obras de grande porte é fundamental para redução de custos nestes empreendimentos. Palavras-chave: Inovação Tecnológica; Tecnologias de Informação; Engenharia Rodoviária.
- by Bruno Prata and +1
- •
This paper summarizes a mathematical model that relates the geometric and geotechnical features of a road construction site with the allocation of materials, searching for a minimum construction cost. This paper proposes a linear... more
This paper summarizes a mathematical model that relates the geometric and geotechnical features of a road construction site with the allocation of materials, searching for a minimum construction cost. This paper proposes a linear programming model to optimize excavation and paving services. With this model, it is possible to evaluate site alternatives with different soil strata and different degrees of compaction. The borrow pit materials are allocated in the most economical way, and it is possible to incorporate more inputs like materials mix. Software was used to solve the model, and a spreadsheet application was used as an interface for data input. The proposed model demonstrated possible cost savings in earthwork planning. It is expected that earthwork and paving optimization with linear programming will reduce road construction costs considerably.
RESUMO As operações de equipamentos em obras de terraplenagem podem ser representadas pela teoria dos sistemas a eventos discretos, fato que propicia uma modelagem matemática. Este trabalho tem o objetivo de idealizar um modelo, baseado ...
- by Bruno Prata and +1
- •
RESUMO A programação integrada de veículos e motoristas em transportes públicos de passageiros é um problema difícil de Otimização Combinatória, objeto de investigação continuada ao longo dos últimos anos. Diversos trabalhos têm mostrado... more
RESUMO A programação integrada de veículos e motoristas em transportes públicos de passageiros é um problema difícil de Otimização Combinatória, objeto de investigação continuada ao longo dos últimos anos. Diversos trabalhos têm mostrado que abordagens ...
- by Bruno Prata
- •
The port system is a key element for the macroeconomic development of its area of influence. The performance evaluation of the port sector becomes fundamental to the monitoring and improvement of the activities of this sector aiming at... more
The port system is a key element for the macroeconomic development of its area of influence. The performance evaluation of the port sector becomes fundamental to the monitoring and improvement of the activities of this sector aiming at accomplishing efficiency. The Data Envelopment Analysis -DEA is a method based on mathematic programming which analyzes, based on the inputs and outputs utilized in a certain process, the efficiency of a set of Decision Making Units -DMU. This paper aims to elaborate and analyze models for the efficiency measuring of the ports in Brazil's northwest in 2006, adopting the DEA method. The variables selection was done with the aid of the Compensatory method of Normalization (Single Parameter), which determines the variables to be utilized through index S that depends on the average efficiency (causal relation) and the quantity of DMU in the frontier (discrimination power). The facilities of containers and solid bulks of the main ports in northwest were analyzed. The obtaining of the port efficiency executed by the type of load helps in the medium and long-term planning, so that it organizes the ports to increase the timetable turnover and the loads turnover, contributing to the efficiency of the terminals.
- by Bruno Prata
- •
Control Restrictions on Decomposed Colors: An Approach for Supervisory Control of Discrete Event Systems Using Colored Petri Nets This paper presents the mathematical proof of the method for the synthesis of supervisors called Constraint... more
Control Restrictions on Decomposed Colors: An Approach for Supervisory Control of Discrete Event Systems Using Colored Petri Nets This paper presents the mathematical proof of the method for the synthesis of supervisors called Constraint of Control on Decomposed Colors, which is based on concepts of Supervisory Control Theory, using as main tool the coloured Petri nets to model systems discrete event, in order to find supervisors that meet those systems subject to constraints. By extension, it is proposed a method to reduce the number of controllers called Fusion of Controllers.
- by Bruno Prata and +1
- •
Unlike conventional beams, which are cast in the construction site, 7 precast beams are cast in a production line in a beam factory. Their use 8 may considerably reduce the completion time of construction projects, 9 making them... more
Unlike conventional beams, which are cast in the construction site, 7 precast beams are cast in a production line in a beam factory. Their use 8 may considerably reduce the completion time of construction projects, 9 making them attractive to public housing. A key factor for the success of 10 their use is the ability of efficiently producing them, which depends on the 11 quality of the production planning. The objective of this paper is to 12 propose an integer linear programming model for the precast concrete 13 beams production problem. It is first shown that this problem is 14 isomorphic to the well known multiperiod cutting stock problem. The 15 objective function is the minimization of the production loss of a 16 production order, subject to the available capacity of forms used to cast 17 the beams. A case study is presented with data of a real scale instance, 18 so as to demonstrate the applicability of the model in industrial settings.
O agronegócio da mamona é de grande valia para o crescimento do semi-árido nordestino, pois a cadeia produtiva da mamona gera múltiplos produtos e subprodutos, dentre os quais podemos destacar o biodiesel, a glicerina, a ração para... more
O agronegócio da mamona é de grande valia para o crescimento do semi-árido nordestino, pois a cadeia produtiva da mamona gera múltiplos produtos e subprodutos, dentre os quais podemos destacar o biodiesel, a glicerina, a ração para animais e o adubo vegetal. A produção de mamona como insumo para a produção de biodiesel pode contribuir decisivamente para o desenvolvimento econômico e social da região Nordeste, no entanto, problemas estruturais verificados em todo o setor de transportes implicam na perda de competitividade para vários tipos de agronegócios. Para os produtos agrícolas, (CAIXETA e MARTINS, 2000) estimam que a participação dos custos de transporte no preço final desses produtos no atacado seja mais que duas vezes aquela encontrada para os produtos manufaturados. Sendo assim, a localização de Plantas de Produção de Biodiesel da Mamona - PPBDM deve ser implementada buscando a configuração que minimize o custo total de implantação e distribuição. Este trabalho aplicou o Pro...
- by Bruno Prata
- •
Phone: +5585 33669607 24 baprata@ufc.br 25 Universidade Federal do Ceará 26 Campus do Pici -Bloco 703 -CEP 60455-760 -Fortaleza -CE -Brasil Phone: +5585 33669488 (r.223) 1 nobre@ufc.br 2 Universidade Federal do Ceará 3 Campus do Pici... more
Phone: +5585 33669607 24 baprata@ufc.br 25 Universidade Federal do Ceará 26 Campus do Pici -Bloco 703 -CEP 60455-760 -Fortaleza -CE -Brasil Phone: +5585 33669488 (r.223) 1 nobre@ufc.br 2 Universidade Federal do Ceará 3 Campus do Pici -Bloco 703 -CEP 60455-760 -Fortaleza -CE -Brasil 4 5 6 7 ABSTRACT 8 This paper presents an innovative model for the assessment of surface conditions in low volume roads. The 9 proposed approach focuses on intemperate weather influence (rain, wind, etc.), traffic, soil type and relief in the 10 reduction of unpaved road level of service. It treats on the evolution of distress present in unpaved roads. It intends 11 to improve the performance evaluation methodology for surface conditions proposed by (1), the ALYNO Method. A 12 case study is presented for the municipality of Aquiraz, Ceará, Brazil. A mathematical model was developed in 13 order to forecast a performance evaluation model using a topographical survey of unpaved roads, which resulted in 14 the modified method entitled ALYNOMO. Main performance evaluation methods of surface conditions for unpaved 15 roads are also studied. From the case study, several considerations are made on the geometric evolution of the 16 distress according to usefulness of the studied branch. This research contributes for the improvement of the unpaved 17 performance evaluation process and the ALYNO Method, proposing a model to forecast the performance for regular 18 and appropriate unpaved roads. It is important to emphasize the need of the rational maintenance of this kind of 19 road.
- by Bruno Prata and +1
- •
- Civil Engineering
Nowadays, the vehicle and crew scheduling is a hard and widely studied Combinatorial Optimization problem. Several studies have shown that exact approaches for resolution of the above mentioned problem are prohibitive due to high... more
Nowadays, the vehicle and crew scheduling is a hard and widely studied Combinatorial Optimization problem. Several studies have shown that exact approaches for resolution of the above mentioned problem are prohibitive due to high computational cost involved. This paper describes a new approach for vehicle and crew scheduling without changeovers (the change of a vehicle of a driver are forbidden) based on a maximum covering problem formulation. Computational results with bus and crew scheduling problems from companies of Fortaleza, located in Northeast of Brazil, are presented and discussed. The results indicate the applicability of the proposed approach.
- by Bruno Prata
- •
A produção enxuta (lean production) é uma nova filosofia da produção, tendo seu foco voltado para melhoria da produtividade e para redução de custos através da diminuição de perdas em todo sistema produtivo (materiais, mão-de-obra,... more
A produção enxuta (lean production) é uma nova filosofia da produção, tendo seu foco voltado para melhoria da produtividade e para redução de custos através da diminuição de perdas em todo sistema produtivo (materiais, mão-de-obra, capital e equipamentos). A indústria da construção civil é caracterizada por altos indicadores de desperdício, dentre os quais podemos citar: produtos com baixa qualidade, grande ocorrência de patologias construtivas e processos ineficientes e ineficazes. Sendo assim, este setor se apresenta como um campo promissor aos resultados que podem ser obtidos através da aplicação dos conceitos da construção enxuta. A movimentação de materiais é uma das questões que implicam em situações indesejáveis como ociosidade de mão-de-obra e congestionamento de operários diante de recursos compartilháveis. Este trabalho então tem como objetivo idealizar um modelo de simulação da movimentação de materiais em canteiro de obras, aplicando-o ao caso do concreto fabricado in lo...
- by Bruno Prata and +1
- •
This paper presents the mathematical proof of the method for the synthesis of supervisors called Constraint of Control on Decomposed Colors, which is based on concepts of Supervisory Control Theory, using as main tool the coloured Petri... more
This paper presents the mathematical proof of the method for the synthesis of supervisors called Constraint of Control on Decomposed Colors, which is based on concepts of Supervisory Control Theory, using as main tool the coloured Petri nets to model systems discrete event, in order to find supervisors that meet those systems subject to constraints. By extension, it is proposed a method to reduce the number of controllers called Fusion of Controllers.
- by Bruno Prata and +1
- •
The port system is a key element for the macroeconomic development of its area of influence. The performance evaluation of the port sector becomes fundamental to the monitoring and improvement of the activities of this sector aiming at... more
The port system is a key element for the macroeconomic development of its area of influence. The performance evaluation of the port sector becomes fundamental to the monitoring and improvement of the activities of this sector aiming at accomplishing efficiency. The Data Envelopment Analysis – DEA is a method based on mathematic programming which analyzes, based on the inputs and outputs utilized in a certain process, the efficiency of a set of Decision Making Units – DMU. This paper aims to elaborate and analyze models for the efficiency measuring of the ports in Brazil’s northwest in 2006, adopting the DEA method. The variables selection was done with the aid of the Compensatory method of Normalization (Single Parameter), which determines the variables to be utilized through index S that depends on the average efficiency (causal relation) and the quantity of DMU in the frontier (discrimination power). The facilities of containers and solid bulks of the main ports in northwest were ...
- by Bruno Prata and +1
- •
RESUMO A administração do Terminal Portuário de Vila do Conde, situado no Estado do Pará, está ampliando sua área de influência e, por conseguinte, o volume de cargas movimentadas pelo porto tende a aumentar nos próximos anos. Para... more
RESUMO A administração do Terminal Portuário de Vila do Conde, situado no Estado do Pará, está ampliando sua área de influência e, por conseguinte, o volume de cargas movimentadas pelo porto tende a aumentar nos próximos anos. Para verificar se as instalações do terminal serão adequadas para movimentar a quantidade de mercadorias previstas, foi concebido um modelo de simulação computacional com o objetivo de estabelecer cenários operacionais do Porto de Vila do Conde para anos futuros. O modelo foi baseado na lógica operacional e nos tempos de operação fornecidos pela Autoridade Portuária, sendo utilizado o programa ARENA tanto para implementação do modelo quanto para simulação de cenários. Foi realizado um estudo estatístico baseado na Teoria das Filas para desenvolver alguns modelos, os quais foram validados, permitindo identificar possíveis gargalos identificados nos horizontes dos cenários apresentados. ABSTRACT The management of the Vila do Conde Port, in state of Pará, is enla...
- by Bruno Prata
- •
This paper has as objectives to report the application of a method based on the Multi-criteria Decision Analysis – MCDA. It is a methodology in the process of prioritization of earth roads maintenance, taking into consideration a set of... more
This paper has as objectives to report the application of a method based on the Multi-criteria Decision Analysis – MCDA. It is a methodology in the process of prioritization of earth roads maintenance, taking into consideration a set of variables which are related to physical, climatic, traffic, management and social aspects and that influence the functioning of those roads. The method for prioritization applies the Analytic Hierarchy Process – AHP through interviews with engineering professionals who are specialized in the conception and analysis of highway projects and that were divided into five groups according to their professional areas: a group of civil servants, a group of consultants, a group of professors, a group of Masters in Transportation Engineering and a group of Master degree students. In order to help in the application of the AHP, the software Expert Choice was used to make the calculation of the logical consistency of the comparison matrices more easily and indic...
- by Bruno Prata
- •
The oil industry has a quite complex supply chain due to its several products and byproducts, as well as due the complexity of the exploration, production and distribution operations of these goods. At the aforementioned sector, there is... more
The oil industry has a quite complex supply chain due to its several products and byproducts, as well as due the complexity of the exploration, production and distribution operations of these goods. At the aforementioned sector, there is a big pressure to achieve better efficiency levels because of the high costs. In this context, the use of decision support methods is very helpful to the obtainment of minimum cost strategies. This paper aims to report a Linear Programming model for the Brazil Oil Supply Chain. This model prioritizes the costs minimization, what includes production, transport and storage costs. The proposed modeling presented innovations regarding the models in the literature.
- by Bruno Prata
- •