Dissertação

{pt_PT=Optimization of maintenance and availability in a train operating company - Fertagus Case Study} {} EVALUATED

{pt=O sistema ferroviário europeu enfrenta atualmente um conjunto de medidas, que até 2050, se espera levar a um aumento da competitividade e relevância estratégica do sector, fundamentais para revolucionar a sua importância no transporte. Nesse sentido, está intrínseco um aumento da investigação associada à inovação e desenvolvimento de novas soluções, bem como o investimento associado. Uma forma de compensar os custos deste investimento, é através de um planeamento otimizado, capaz de promover uma redução sustentável de custos, bem como uma melhoria da fiabilidade do serviço, e adaptado às necessidades do cliente e serviços de manutenção. Nesse sentido, é apresentado um modelo de decisão de programação linear inteira mista, que baseado nas ações de manutenção preventiva a serem executadas em cada semana do ano, fornece um cronograma semanal das tarefas a desempenhar pela frota. O modelo minimiza custos operacionais e adiciona simultaneamente ações de manutenção ao cronograma. É validado por um pequeno exemplo ilustrativo e posteriormente aplicado à empresa ferroviária portuguesa, Fertagus. Não foi possível correr o modelo para mais de 3 dias, devido a limitações de capacidade computacional. Análises de sensibilidade dos pesos dos diferentes termos da função objetivo demonstraram que a solução ótima encontrada não é sensível a variações consideráveis destes pesos. São propostos para investigação futura, um modelo intermédio que ligue o modelo de planeamento operacional diário e o modelo de planeamento tático anual, reduzindo assim a dimensão do problema, e um cronograma de equipas exaustivo, tendo em conta as diferentes capacidades e experiência dos técnicos de manutenção. , en=Railway systems in Europe are facing, nowadays, a wide range of measures that will hopefully bring till 2050 a new competitiveness and a key strategic importance to the sector, revolutionizing its importance in transportation. Herewith a lot of research will be induced, to apply new approaches. An optimized rolling-stock planning, associated with a sustainable reduction of costs, improvement of service reliability and adapted to the current customer demand and maintenance requirements is of high potential, and therefore, one way to respect budget goals, while new costs in research and development are added. A mixed-integer linear programming decision model, which considers the preventive maintenance actions that must be performed for each week of the year, is presented and gives a weekly rolling-stock schedule. It minimizes the operational costs, while adding maintenance actions to the roster, and is validated by an illustrative example of a small sized problem. Afterwards several real instances applied to Portuguese Railway operating company Fertagus are solved to optimality. Only a 3-day schedule was possible to run due to computational capacity limitations. Moreover, sensitivity analysis on the weights of the different components of the objective function demonstrated that the optimal solution found is not sensitive to significant variations of the weights. An intermediate model that links the 1-day operational planning model proposed and the annual tactical plan, able to reduce the size of the problem, and a comprehensive crew scheduling that considers the different skill of maintenance technicians and their experience, are proposed for further research.}
{pt=Planeamento Ferroviário, Planeamento de Unidades Ferroviárias, Planeamento da Manutenção, Robustez, Otimização, Programação Linear Inteira Mista, en=Railway Management, Rolling-Stock Planning, Maintenance Scheduling, Robustness, Optimization, Mixed-Integer Linear Programming}

Junho 20, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Cristina Marta Castilho Pereira Santos Gomes

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

António Ramos Andrade

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar