INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
DIVISÃO DE ENGEHARIA DE INFRA-ESTRUTURA AERONÁUTICA
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE AÉREO ...
IT-500 TESE

Roteiro
1. Introdução
2. Revisão Bibliográfica
3. Definições Gerais
4. Modelagem Matemática
5. Estudo de Caso...
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1.Introdução

Custos de combustível
•

O consumo de combustível representa 20% ou
mais sobre os custos diretos...
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1.Introdução

Evolução dos Preços do Combustível de Aviação no Mundo

2,4
90
2,2
80
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JET A1

70
1,8
1,6
60
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IT-500 TESE
1.Introdução

Preços do Combustível de Aviação no Brasil
Distribuição Geográfica do Consumo de QAV no Brasil

...
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Preços do Combustível de Aviação no Brasil
Alíquotas de ICMS sobre o querosene de aviação.

•

As empresas aé...
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1.Introdução

Quanto representa a redução de 1% no consumo de combustível ?
• Exemplo : Embraer 170LR
• Consum...
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1.Introdução

Economia de Combustível nas Empresas Aéreas
•

Procedimentos operacionais com foco em conservaçã...
IT-500 TESE
1.Introdução

Procedimento de tanqueamento de combustível
• Variações de preço ,falta de abastecedor ou motivo...
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1.Introdução

Procedimento para tanqueamento de combustível
• Geralmente as empresas aéreas analisam a viabili...
IT-500 TESE
1.Introdução

Objetivos da Tese
1. Elaborar um modelo de programação linear que minimize o custo de abastecime...
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2.Revisão Bibliográfica

Procedimento sugerido por um Fabricante de Aeronaves
EMBRAER [19]
• Análise de viabil...
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2.Revisão Bibliográfica

Outras Referências
• Saboya [39]
Análise de viabilidade econômica para tanqueamento d...
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2.Revisão Bibliográfica

Outras Referências
• Teodorovic [43]
Modelo de rede simples.
Considera: diferencial d...
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2.Revisão Bibliográfica

Outras Referências
• Zouhein et. al [44]
Modelo de Programação Linear.
Malha de vôos ...
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2.Revisão Bibliográfica

Comentários sobre os modelos existentes
1. Todos os autores consideram incremento de ...
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3. Definições

Algumas definições Importantes
•Combustível Mínimo Regulamentar (MFOB)

MFOB = A + C + B + D
A ...
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3. Definições

Algumas definições Importantes
•Fator de ajuste de consumo de combustível (Fator f)
Representa ...
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3. Definições

Algumas definições Importantes
•Pesos Máximos de Decolagem (PMD) e Pouso (PMP)
LIMITANTES DE DE...
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4. Modelagem Matemática

Modelo: Hipóteses Básicas
1. Existe um único fornecedor de combustível, determinado c...
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4. Modelagem Matemática

Modelo: Equacionamento
•

Modelo de Programação Linear para minimização total do cust...
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4. Modelagem Matemática

Modelo: Equacionamento
Constante de Ajuste de Combustível.
Min Z = Σ Pi*Xi

para i = ...
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4. Modelagem Matemática

Modelo: Comentários
•

Número de restrições é função do Número de Localidades servida...
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5. Estudo de Caso

Metodologia Proposta
• A partir de:
Uma malha de vôos fornecida por uma empresa aérea comer...
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5. Estudo de Caso

Aeronave Utilizada
Embraer 190 LR
• Motores: GE CF3410-E6A1, Flat rate ISA+20 /
Máxima Traç...
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5. Estudo de Caso

Malha de Vôos e Preços de Combustível
AERONAVE

AERONAVE
DIA

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3

4

5

6

7

8

DE PA...
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5. Estudo de Caso

Determinação do Consumo

ISA CONDITION

EMBRAER 190 SIMPLIFIED FLIGHT PLANNING
TRIP FUEL
AL...
IT-500 TESE
6. Parametrização

Dados de Entrada

ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / ...
IT-500 TESE
6.Parametrização

Dados de Entrada: Informações dos Aeroportos

• Dados Gerais / Características geométricas d...
IT-500 TESE
6.Parametrização

Dados de Entrada: Análise de Desempenho de Decolagem e Pouso
LIMITANTE DE DESEMPENHO
LOCALID...
IT-500 TESE
6.Parametrização

Dados de Entrada
• Combustível Mínimo Regulamentar (MFOB0i) e Consumo sem tanqueamento (TRIP...
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6.Parametrização

Dados de Entrada: Análise de Rota
• Os dados de navegação foram obtidos através do Software ...
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6.Parametrização

Modelo: Determinação do fator “f”
• Primeiro passo: modelar o consumo de combustível de form...
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6.Parametrização

Modelo: Determinação do fator “f”
• Segundo passo: aplica-se a metodologia proposta
por Sabo...
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Modelo: Determinação do fator “f”
•Terceiro passo: modelar o fator f, em função de altitude ...
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Modelo: Determinação do fator “f”
• A distância di, deve ser considerada percorrida no ar, o...
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6.Parametrização

Modelo: Determinação do fator “f”
• Fator f (sem correção) tem
comportamento bastante linear...
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7. Aplicação do Modelo

Execução
PMDi

Xi

PMPi
MFOB0i
TRIP0i
MINi

Arquivo texto
de saída
(por aeronave)
Apên...
IT-500 TESE
7. Aplicação do Modelo

Resultados Obtidos
• Apêndice F
DADOS INICIAS
DIA

i

DE
FOR
REC
MCZ
AJU
SSA
GRU
CWB
G...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados
AERONAVE
1
2
3
4
5
6
7
8
TOTAL

DADOS SEMANAIS
CONSUMO (Kg)
CUSTO DE ABASTECIMENTO (...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados

• O modelo procura, a princípio, priorizar o abastecimento onde se apresentam os me...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados

• A restrição de Peso Máximo de Pouso (PMP) no destino é a que governa o limite do ...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados

• Por fim , a restrição de combustível mínimo no destino (MINF) pode determinar o a...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados

Ganho econômico
Esta malha de vôos apresenta o potencial de
geração de ganho econôm...
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados

Impacto Ambiental
• O consumo adicional implica na maior emissão de poluentes que s...
IT-500 TESE
9. Considerações Finais

• O modelo de P.L. proposto representa uma maneira de se quantificar o potencial teór...
IT-500 TESE
9. Considerações Finais

Modelo para 4 etapas
• Pode ser desenvolvido analiticamente e resolvido através da fu...
IT-500 TESE

Sugestões para Estudos Futuros
• Aplicação do modelo à outra malha de vôos com característica diferente (Ex: ...
"Toda a nossa ciência, comparada com a realidade,
é primitiva e infantil - e, no entanto, é a coisa mais
preciosa que temo...
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Tese sobre Tanqueamento de Combustível (Fregnani, 2007)

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Tese de Mestrado - ITA (2007)

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Tese sobre Tanqueamento de Combustível (Fregnani, 2007)

  1. 1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA DIVISÃO DE ENGEHARIA DE INFRA-ESTRUTURA AERONÁUTICA DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE AÉREO E AEROPORTOS (EIA-T) IT 500 - TESE “Um modelo para minimização dos custos totais de abastecimento considerando as múltiplas escalas das aeronaves nas rotas de uma empresa aérea brasileira” José Alexandre Tavares Guerreiro Fregnani Mestrando Profº.Dr. Anderson Ribeiro Correia Orientador Profº.Dr. Carlos Müller Co-orientador 12/11/2007
  2. 2. IT-500 TESE Roteiro 1. Introdução 2. Revisão Bibliográfica 3. Definições Gerais 4. Modelagem Matemática 5. Estudo de Caso 6. Parametrização 7. Aplicação Prática 8. Análise dos Resultados 9. Considerações Finais 10. Sugestões para Estudos Futuros
  3. 3. IT-500 TESE 1.Introdução Custos de combustível • O consumo de combustível representa 20% ou mais sobre os custos diretos operacionais nas empresas aéreas (IATA [31]) • No Brasil é o maior custo, seguindo por custos de mão de obra, comerciais e câmbio. • O ramo da aviação comercial tem como característica própria de se fazer presente em mercados extremamente competitivos e com baixas margens de lucro. Custos das Empresas Aéreas Brasileiras 2005 (Nacionais e Internacionais) Outros 22,80% Mão de Obra 13,91% Comercial 14,62% Combustível 32,89% Câmbio 15,78% Fote: ANAC. Anuaário estatístico do Transporte Aéreo 2005. Vol.2. Dados Econômicos. As empresas aéreas que conseguirem gerenciar o consumo de combustível de forma eficiente apresentarão, sem dúvida, vantagens competitivas que poderão determinar sua sobrevivência. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 1/46
  4. 4. IT-500 TESE 1.Introdução Evolução dos Preços do Combustível de Aviação no Mundo 2,4 90 2,2 80 2 JET A1 70 1,8 1,6 60 1,4 50 1,2 40 1 Óleo Cru jan/06 2008 jan/05 2006 jan/03 2004 jan/04 jan/02 2002 jan/01 2000 jan/00 1998 jan/99 1996 1994 jan/98 jan/97 jan/96 1992 jan/95 1990 jan/94 1988 jan/93 1986 1984 jan/92 jan/90 1982 jan/91 jan/89 1980 0,6 20 0,4 10 0,2 0 jan/88 30 0,8 1978 Fatores de influência: esgotamento de recursos , natureza geopolítica, catástrofes naturais, etc... Barril de Petróleo x Querosene de Aviação Fonte: US Department of Transportation (DOT) Fonte:Airline Transport Association of America (ATA) / US Department of Transportation jan/87 1976 • Observa-se um aumento de quase 4% ao mês no preço do barril de petróleo desde janeiro de 2002 até janeiro de 2006. Evolução de Preços Vôos Programados nos Estados Unidos 1974 jan/86 • Evolução do Preço do JET A1 (1986 - 2006) O preço do barril de petróleo tem experimentado um dramático aumento desde o ano 2000. US$/Barril U S $/ Gal • Ano Ano Estima-se que ao final de 2007 o preço do barril de petróleo possa atingir a marca dos US $90,00 caso tal tendência se mantenha. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 2/46
  5. 5. IT-500 TESE 1.Introdução Preços do Combustível de Aviação no Brasil Distribuição Geográfica do Consumo de QAV no Brasil • A Petrobrás produz aproximadamente 85% do volume de QAV comercializado no Brasil • O mercado consumidor está fortemente concentrado na Região Sudeste (58% das vendas) Sul 6% Norte 9% Nordeste 16% Os 15% restantes são importados e destinados aos portos das regiões Norte e Nordeste. • Centro-Oeste 11% • . Fonte: Petrobrás Refinarias Produtoras de QAV no Brasil Petrobrás continuou determinando os níveis de preço deste tipo de combustível, em condição monopolista. • Sudeste 58% Preços sujeitos também sujeitos à variação mundial do preço do barril de petróleo. . Fonte: Petrobrás ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 3/46
  6. 6. IT-500 TESE Preços do Combustível de Aviação no Brasil Alíquotas de ICMS sobre o querosene de aviação. • As empresas aéreas consomem quantidades proporcionais ao tamanho de suas malhas aéreas sejam quais forem os preços praticados (preço inelástico). Estado Alíquota Estado Alíquota • • 25% Paraíba 17% Alagoas 17% Paraná (*) 17% Amapá 25% Pernambuco 25% Amazonas (*) 25% Piauí 25% Negociam diretamente, e de forma sigilosa, com as distribuidoras, que ditam os preços de forma absoluta. Bahia (*) 17% Rio de Janeiro (*) 4% Ceará (*) 25% Rio Grande do Norte 25% Espírito Santo 25% Rio Grande do Sul (*) 25% Goiás 15% Rondônia 25% A estratégia de abastecimento no Brasil é vinculada essencialmente à variação do ICMS entre estados. Maranhão 25% Roraima 25% Mato Grosso 25% Santa Catarina 25% Mato Grosso do Sul 17% São Paulo (*) 25% Minas Gerais (*) • Acre 25% Sergipe 25% Minas Gerais (Confins) 4% Tocantins 14% Pará 17% O ICMS varia de 4% a 25% ao longo dos estados brasileiros. MÉDIA 20,89% (*) = Estados onde há presença de refinarias Fonte: Jornal O Povo 02/08/2007 ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 4/46
  7. 7. IT-500 TESE 1.Introdução Quanto representa a redução de 1% no consumo de combustível ? • Exemplo : Embraer 170LR • Consumo por etapa: 2207 kg Condições Meteorológicas: ISA/Vento Calmo. 1% do consumo ~ 22 kg 500NM / 01:17h • Etapas / ano = 6x6x52 = 1872 Altitude ótima de cruzeiro (FL350) Subida Cruzeiro Descida 270KIAS/M0.70 Mach 0.78 290KIAS/M0.77 Nível do Mar Nível do Mar • Load Factor médio: 70% Economia anual por aeronave: 41184 kg = US$ 27.181,44 Para uma frota de 20 aeronaves: • Peso de Descolagem : 32537 kg • Utilização : 6 etapas por dia / 6 dias por semana / 52 semanas US$ 543.628,80 ao ano ! • Custo de combustível : US$ 2,00 US$/Gal (US$0.66/kg) • Aeroporto alternado distante 200NM do destino. • Reservas segundo RBHA 121.645 ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 5/46
  8. 8. IT-500 TESE 1.Introdução Economia de Combustível nas Empresas Aéreas • Procedimentos operacionais com foco em conservação de combustível são de fácil execução e não envolvem grandes investimentos. • Na maioria das vezes concentram-se apenas no treinamento de pilotos e despachantes operacionais.1% de economia de combustível pode ser facilmente atingida através de práticas operacionais coerentes.Exemplos: • • Selecionar altitudes ótimas de cruzeiro (máximo alcance específico). • Na medida do possível, efetuar navegação direta entre origem e destino. • • Adotar velocidades econômicas em todas as fases do vôo (COST INDEX). Outras... A literatura prevê que reduções substanciais no consumo podem ser obtidos através da técnica operacional chamada de “Tanqueamento de Combustível” ou “Abastecimento Econômico”. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 6/46
  9. 9. IT-500 TESE 1.Introdução Procedimento de tanqueamento de combustível • Variações de preço ,falta de abastecedor ou motivos contratuais podem requerer abastecer-se mais combustível nas localidades de origem do que mínimo requerido regulamentar para cada etapa. • Existe um consumo adicional devido ao aumento de peso de decolagem através desta estratégia. • O custo de transporte deste combustível extra deve ser levado em conta. Seria viável efetuar o tanqueamento de combustível a partir da localidade “A”? Preço Comb Preço Comb US$1,00 / Gal US $1,10 / Gal A B C ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 7/46
  10. 10. IT-500 TESE 1.Introdução Procedimento para tanqueamento de combustível • Geralmente as empresas aéreas analisam a viabilidade econômica de transporte de combustível etapa por etapa, para cada aeronave. • Não existe a análise da rede como um todo. Abatece-se mais, a priori, onde o combustível é mais barato, analisando-se pares de aeroportos ao longo da programação. • Programa-se abastecer a aeronave na origem com tal quantidade de combustível de modo que o combustível remanescente no destino seja exatamente o combustível regulamentar para a próxima etapa • Abdelghany et. al [1], obtém economias da ordem de 0,5% a 2% ao longo de uma malha de vôos quando analisando trechos isolados e utilizando-se sistemas automatizados de despacho. REMB= FOBA-TRIPAB= MFOBBC A B C REM B = Combustível remanescente em B. FOB A = Combustível abastecido em A. TRIP AB = Consumo previsto de A para B. MFOB BC = Combustível Mínimo Regulamentar (*) de B para C. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 8/46
  11. 11. IT-500 TESE 1.Introdução Objetivos da Tese 1. Elaborar um modelo de programação linear que minimize o custo de abastecimento total de uma malha de vôos típica de uma empresa aérea doméstica, para um único modelo de aeronave. O modelo deve ser capaz de: • Determinar a viabilidade de se abastecer acima do combustível mínimo regulamentar requerido em determinadas etapas de acordo com o preço de combustível informado em cada localidade ao longo da programação das aeronaves. • Gerar a previsão da quantidade de combustível a abastecer em cada localidade. 2. Verificar o ganho potencial em relação à metodologia de abastecimento convencional (mínimo regulamentar em todas as etapas). 3. Confrontar o resultado obtido com as previsões de ganho econômico previstos na literatura. 4. Verificar o impacto ambiental (emissão de poluentes) adicional quando se adota tal procedimento. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 9/46
  12. 12. IT-500 TESE 2.Revisão Bibliográfica Procedimento sugerido por um Fabricante de Aeronaves EMBRAER [19] • Análise de viabilidade econômica para tanqueamento de combustível em uma única etapa. FU SU PLUS- LO R G C ISE EL R NG AN E RU EM AER190/ALLEN IN TY BR G ES PES 15.0% 36000 ft AN D AB VE O 14.0% 13.0% 12.0% 11.0% 26000/35000 ft FUEL SURPLUS (%) • Calcula-se o coeficiente de ajuste percentual de consumo de combustível (Fator f ou Fuel Surplus ) em função do tamanho da etapa,velocidade, vento e altitude de cruzeiro. 10.0% 9.0% 25000ft AN D BELOWW B LLO E 8.0% 7.0% 6.0% 5.0% 4.0% • Calcula-se Pdeq (preço break even) a partir de f e do preço de combustível na origem (Po). 3.0% 2.0% 1.0% 0.0% CRZ WIND (kt) • Se o preço do combustível no destino (Pd) for maior que Pdeq é viável o tanqueamento de combustível na localidade de origem. 100 80 60 40 20 0 -20 E -40 R F. -60 LIN E -80 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 DISTA (NA ) NCE M O Fator f representa o consumo adicional por cada kg carregado a mais na aeronave. Pdeq = Po (1 − f ) ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 10/46
  13. 13. IT-500 TESE 2.Revisão Bibliográfica Outras Referências • Saboya [39] Análise de viabilidade econômica para tanqueamento de combustível em uma única etapa. Metodologia para determinação do Fator f, em função de altitude e distância. • Padilla [37] Sugere analisar graficamente áreas abaixo da curva de Consumo Específico x Peso. Curvas de Alcance Integrado dos Manuais de Operações. • Stroup e Lackey [41] Primeiro modelo de Programação Linear; Considera: diferencial de preços e restrições de fornecimento (por localidade e fornecedor); Fator f constante. • Darnell e Loflin [16] Modelo de Programação Linear Considera: diferencial de preços e disponibilidade de fornecimento. Trechos de uma malha de vôos de uma empresa aérea, obtendo ganhos de 3%. Fator f constante. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 11/46
  14. 14. IT-500 TESE 2.Revisão Bibliográfica Outras Referências • Teodorovic [43] Modelo de rede simples. Considera: diferencial de preços e restrições Peso Máximo de Decolagem e Pouso; Analisa programação de uma única aeronave em 18 etapas, obtendo ganhos de 2,06%; Fator f constante. • Diaz [17] Modelo de rede generalizada. Considera: diferencial de preços e combustível comprado de um único fornecedor. Fator f constante. • Stroup e Wollmer [42] Modelo de Programação Linear, transformado em um Modelo de Redes; Considerando diferencial de preços e restrições de fornecedores→ Rede Generalizada; Considerando diferencial de preços, sem restrição de fornecedores → Rede Simples; Analisam programação de uma única aeronave em 10 etapas. Obtém ganhos de 5.69%. Fator f constante. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 12/46
  15. 15. IT-500 TESE 2.Revisão Bibliográfica Outras Referências • Zouhein et. al [44] Modelo de Programação Linear. Malha de vôos completa e 6 tipos de aeronaves. Consideram: diferencial de preços,PMD,PMP, Máxima Capacidade nos Tanques e Combustível Mínimo. Consumo Linear com Peso → Fator f médio para cada trecho. Obtém ganhos de 10% ( horizonte mensal). • Abdelghany et.al [1] Modelo de Programação Linear. Introduzem os custos de manutenção no modelo. Consideram: diferencial de preços e limitações de PMP e PMD. Estudam 8 etapas de uma única aeronave (de 200NM a 800NM). Cenários: múltiplo abastecimento e trecho a trecho. Fator f constante ( análise ára 5%,10% e 20%). Ganhos de 0.5% (trecho a trecho) e 3% (múltiplo abastecimento). ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 13/46
  16. 16. IT-500 TESE 2.Revisão Bibliográfica Comentários sobre os modelos existentes 1. Todos os autores consideram incremento de consumo, devido ao acréscimo de peso de decolagem, como variável a ser considerada nos modelos de escolha. 2. O acréscimo de consumo é sempre modelado de forma linear, multiplicando-se o acréscimo de peso pelo Fator f, expresso geralmente sob forma percentual. É assumido constante pela maioria dos autores pesquisados. 3. Até hoje não houve preocupação em se determinar o acréscimo de consumo em função de outras variáveis tais como: distância, peso, altitude de cruzeiro, condições atmosféricas, além da configuração aeronave/motor. 4. A maioria dos modelos é validado em programações de uma única aeronave (exceção à Zouein et.al (2002)).Faltam estudos analisando-se malhas de vôos completas. 5. Não há menção a restrições por Peso Máximo por Desempenho ou Limitantes de Pavimento. 6. Não há referências para impactos ambientais resultantes do consumo adicional de combustível. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 14/46
  17. 17. IT-500 TESE 3. Definições Algumas definições Importantes •Combustível Mínimo Regulamentar (MFOB) MFOB = A + C + B + D A = Consumo da origem para o destino. Fonte: RBHA 121.645 B = Consumo para 10% do tempo de vôo da origem p/ destino. C = Consumo do destino para o alternado. D = Consumo de 30 min de espera a 1500 ft sobre o alternado. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 15/46
  18. 18. IT-500 TESE 3. Definições Algumas definições Importantes •Fator de ajuste de consumo de combustível (Fator f) Representa o consumo adicional por cada kg carregado adicionalmente na aeronave. dWf (TRIP − TRIP0) f = ≈ dW ( FOB − FOB0) Onde: Wf = Combustível Consumido. W = Peso. TRIP = Consumo da Etapa. TRIP0 = Consumo Mínimo da Etapa FOB = Combustível Total a Bordo. MFOB0 = Combustível Mínimo Regulamentar ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 16/46
  19. 19. IT-500 TESE 3. Definições Algumas definições Importantes •Pesos Máximos de Decolagem (PMD) e Pouso (PMP) LIMITANTES DE DESEMPENHO - Comprimento de pista - Obstáculos - Cap.Subida (Climb Limit) Máximo Estrutural de Limitante de Pavimento (PCN) Decolagem (PMED) - Max Energia de Freios (Max.Bakes Energy) - Max. Velocidade e roda (Tire speed limit) PMD LIMITANTES DE DESEMPENHO - Comprimento de pista - Cap.Subida em config.aprox (App Climb) - Cap.Subida em config.pouso (Land Cimb) Máximo Estrutural de Limitante de Pavimento (PCN) Pouso (PMEP) - Max Energia de Freios (Max.Bakes Energy) - Max. Velocidade e roda (Tire speed limit) PMP ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 17/46
  20. 20. IT-500 TESE 4. Modelagem Matemática Modelo: Hipóteses Básicas 1. Existe um único fornecedor de combustível, determinado contratualmente em cada localidade. 2. Não há restrições de volume total de combustível comprado ao longo da malha de vôos para um determinado fornecedor. 3. Não há restrições de capacidade de fornecimento de combustível para atender a todas as aeronaves que passem em cada localidade. 4. Como conseqüência: O abastecimento de cada aeronave não interfere no abastecimento das outras ao longo da malha de vôos. Tratamento de cada aeronave separadamente em sua programação. O custo de abastecimento total da malha de vôos será a somatória dos custos de abastecimento de cada aeronave. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 18/46
  21. 21. IT-500 TESE 4. Modelagem Matemática Modelo: Equacionamento • Modelo de Programação Linear para minimização total do custo total de abastecimento ao longo de N-1 etapas ( N localidades) na programação de cada aeronave. • Variável de decisão : quantidade de combustível a se abastecer (kg) em cada localidade, representada por Xi ( i=1..N-1). • Restrições a serem obedecidas: 1. PMD não deve ser excedido em cada localidade. 2. PMP não deve ser excedido em cada localidade. 3. Capacidade Máxima de Combustível (MAXF) da aeronave não deve ser excedida. 4. Combustível abastecido não deve ser inferior ao mínimo regulamentar (MFOB0) 5. Combustível remanescente no destino não deve ser inferior ao combustível mínimo definido pela política operacional da empresa (MINF). trecho 1 Localidade 1 P1 trecho N-2 trecho 2 Localidade 2 P2 Localidade i Pi trecho N-1 Localidade N-1 PN-1 Localidade N PN ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 19/46
  22. 22. IT-500 TESE 4. Modelagem Matemática Modelo: Equacionamento Constante de Ajuste de Combustível. Min Z = Σ Pi*Xi para i = 1,...,N-1 Sujeito a: fi Restrição de peso Máximo de Decolagem (PMD): PZCi + FOBi ≤ PMDi ≤ PMPi ≤ MAXF ≥ FOB0i para i = 1,...,N-1 para i = 1,...,N-1 Restrição de combustível remanescente mínimo no destino: FOBi-1 – TRIPi-1 ≥ MINFi para i = 2,..,N para i = 1,...,N-1 Definição de combustível a bordo na localidade de origem FOBi = REMi + Xi Combustível total a bordo no trecho i [kg] Máxima Capacidade de Combustível nos tanques [kg]. MINFi Combustível remanescente mínimo do trecho i [kg]. PDi Pi Ajuste de consumo pelo fator f: TRIPi = fi*REMi + fi*Xi + TRIP0i-fi*FOB0i Combustível regulamentar mínimo no trecho i (segundo o RBHA 121.645) [kg]. MAXF Restrição de combustível regulamentar mínimo para a etapa i: REM i + Xi ≈ (TRIPi – TRP0i)/(FOBi-FOB0i) FOB0i para i = 1,..,N-1 Restrição de máxima capacidade de combustível: REM i + Xi dWf dW FOBi para i = 1,..,N-1 Restrição de Peso Máximo de Pouso (PMP): PDi – TRIPi fi = para i = 1,...,N-1 Peso de decolagem no trecho i em [kg]. Preço do combustível no aeroporto de origem no trecho i [US$/kg]. PMDi Peso Máximo Estrutural de Decolagem [kg]. PMPi Peso Máximo Estrutural de Pouso [kg]. PMZCi PPi Peso Máximo Zero Combustível [kg]. Peso de Pouso no trecho i [kg]. PZCi Peso Zero Combustível no trecho i [kg]. para i = 1,...,N-1 REMi Combustível remanescente após o pouso no trecho i [kg]. para i = 1,...,N-1 TRIP0i Consumo da etapa i com combustível mínimo regulamentar [kg]. TRIPi Consumo da etapa no trecho i [kg]. Definição do combustível remanescente no destino: REMi = FOBi-1 – TRIPi-1 Positividade de abastecimento: Xi≥0 ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 20/46
  23. 23. IT-500 TESE 4. Modelagem Matemática Modelo: Comentários • Número de restrições é função do Número de Localidades servidas (N) → Nr = 5 x (N-1) 4 etapas (5 localidades) → 20 restrições. 12 etapas (13 localidades) → 60 restrições. • Complexidade : - Parâmetros das restrições são combinações lineares das variáveis das etapas anteriores - Caráter recursivo (Figura 8, Pg.43). • SIMPLEX : - Algoritmo Heurístico ( Dantzig [15] ) para resolução de Problemas de P.L. - Amplamente usado na indústria. Facilmente programável. - Convergência pode não acontecer em problemas com muitos graus de liberdade, devido à maior ocorrência de soluções degeneradas. - Feofiloff [27]: se houver convergência são estimadas 2N-1 interações com 4.N.M operações cada. → 11.796.480 operações para 12 etapas ! • CPLEX: Desenvolvido para convergência de problemas de grande escala ( Bixby [5] ). → Incorporado no AIMMS ( Advanced Integrated Multidimensional Modeling Sofware) ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 21/46
  24. 24. IT-500 TESE 5. Estudo de Caso Metodologia Proposta • A partir de: Uma malha de vôos fornecida por uma empresa aérea comercial e as respectivas programações semanais de suas aeronaves: 8 aeronaves com programação de segunda a domingo. 355 trechos no total. E sua tabela de preços de combustível e abastecedores cedidos pela empresa. •Utilizamos o modelo proposto para determinar o abastecimento ótimo em todas as etapas: Resolução através do Software AIMMS. Aeronave: Embraer 190LR. Resultados serão extrapolados para os períodos de um mês e de um ano. • Desgaste de freios, pneus e uso de reversores não considerado. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 22/46
  25. 25. IT-500 TESE 5. Estudo de Caso Aeronave Utilizada Embraer 190 LR • Motores: GE CF3410-E6A1, Flat rate ISA+20 / Máxima Tração @ SL,ISA = 18500Lb. • Configuração : 108 PAX • Velocidade “Long Range Cruise” ~ M0.78 • MMO/VMO = M0.82 / 320 KIAS CARGA PAGA X ALCANCE Carga Paga (Kg) Embraer 190LR - Motor CF34-10E6A1 14000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 RESERVAS 100 NM + 45 min FL370 ISA LONG RANGE CRUISE 108 PAX @ 100 kg Pesos Decolagem (PMED) Pouso (PMEP) Zero Combustível (PMEZC) Capacidade Máxima de Combustível Peso Básico Operacional (PBO) 500 1000 1500 kg kg kg kg kg Carga Paga Máxima = 13400 kg 1780 NM 0 50300 43000 40800 13000 27400 2000 2500 3000 3500 Alcance (NM) Fonte: Embraer [18] ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 23/46
  26. 26. IT-500 TESE 5. Estudo de Caso Malha de Vôos e Preços de Combustível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reços de Combustível 5 6 7 8 Preço Preço Localidade Fornecedor (R$/Lt) (US$/Kg) Petrobrás (BR) 1,999 0,908 AJU Shell 2,366 1,076 BPS Petrobrás (BR) 1,836 0,834 BSB Petrobrás (BR) 1,815 0,825 CGH Petrobrás (BR) 1,6 0,727 CWB Petrobrás (BR) 2,169 0,986 FOR Petrobrás (BR) 1,298 0,59 GIG Petrobrás (BR) 1,651 0,751 GRU Petrobrás (BR) 2,358 1,072 JDO Petrobrás (BR) 2,005 0,911 MCZ Shell 2,664 1,211 PFB Petrobrás (BR) 2,171 0,987 PNZ Petrobrás (BR) 1,864 0,847 POA Petrobrás (BR) 1,751 0,796 REC Petrobrás (BR) 1,811 0,823 SSA Shell 2,249 1,022 XAP Média 1,975 0,898 Valor Máximo 2,664 1,211 ValorMínimo 1,298 0,59 Cotaçao do Dólar: R$2,00 / 1,00 US$ Densidade Média: 0.785 kg/l 3 4 DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA FOR REC CGH POA CGH CWB GIG CGH GIG CGH PNZ REC SSA AJU XAP CGH REC MCZ POA CGH CW B POA CGH GIG CGH GIG REC SSA AJU MCZ CGH XAP MCZ AJU CGH SSA POA CWB GIG SSA GIG BSB SSA BSB MCZ REC AJU SSA SSA CGH CW B CGH SSA FOR BSB GIG BSB SSA REC GRU SSA GRU CGH GIG CGH PFB FOR JDO GIG BSB SSA REC GRU POA GRU CW B PFB CGH JDO FOR BSB GIG REC PNZ POA GRU CWB GRU CGH POA FOR SSA GRU REC GRU SSA POA CGH SSA GIG REC MCZ SSA AJU GIG CGH MCZ AJU AJU MCZ AJU SSA MCZ REC REC FOR FOR REC GIG GRU CGH BPS PNZ REC SSA AJU XAP CGH REC MCZ GRU GIG BPS SSA REC SSA AJU MCZ CGH XAP MCZ AJU SSA FOR MCZ REC AJU SSA FOR JDO REC GRU SSA GRU JDO FOR GRU POA GRU CW B FOR SSA POA GRU CWB GRU SSA BPS GRU SSA SSA AJU AJU MCZ MCZ REC REC FOR FOR REC BPS CGH CGH PFB GIG GRU SSA REC GRU GIG XAP CGH REC MCZ CGH BPS PFB CGH GRU POA REC PNZ CGH XAP MCZ AJU BPS SSA POA GRU AJU SSA SSA FOR GRU REC SSA GRU FOR JDO REC MCZ GRU CW B JDO FOR MCZ AJU CWB GRU FOR SSA AJU SSA GRU SSA SSA BPS SSA AJU BPS CGH AJU MCZ MCZ REC REC FOR AJU SSA ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 24/46
  27. 27. IT-500 TESE 5. Estudo de Caso Determinação do Consumo ISA CONDITION EMBRAER 190 SIMPLIFIED FLIGHT PLANNING TRIP FUEL ALL ENGINE TYPES LONG RANGE CRUISE 13000 12500 • Determinado a partir do Gráfico de Planejamento de Rota Simplificado (Manual de Operações [22]) : FL150 FL200 FL250 FL300 12000 BASED ON: 250/290/M0.75 CLIMB M0.77/290/250 DESCENT 11500 11000 10500 FL350 10000 FUEL REQUIRED - kg 9500 • Consumo é função da distância, peso de pouso, altitude e vento médio de cruzeiro. 9000 8500 8000 7500 FL370 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 3500 • Aeroportos de destino e origem considerados ao nível do mar. 2500 2000 1500 LANDING WEIGHT - kg 1000 500 0 -500 44000 42000 -1000 -1500 40000 REF. LINE -2000 38000 36000 -2500 -3000 34000 -3500 -4000 60 -4500 WIND - kt TAIL HEAD • Perfis de Velocidade assumidos: Subida: 250/290KAS/Mach 0.75 Cruzeiro: Long Range Cruise. Descida: Mach 0.75/290/250 KIAS 3000 -5000 30 -5500 -6000 0 REF. LINE -6500 -7000 30 -7500 -8000 60 -8500 -9000 0 200 400 190AOM001 - 07OCT2005 Fonte: Embraer. [22] 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 TRIP DISTANCE - NM ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 25/46
  28. 28. IT-500 TESE 6. Parametrização Dados de Entrada ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 26/46
  29. 29. IT-500 TESE 6.Parametrização Dados de Entrada: Informações dos Aeroportos • Dados Gerais / Características geométricas do AIP Brasil ou ROTAER • Informações de obstáculos provenientes de um provedor de banco de dados terceirizado. • Limite de Pavimento proveniente do Manual de Planejamento de Aeroportos da Aeronave [21]. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 27/46
  30. 30. IT-500 TESE 6.Parametrização Dados de Entrada: Análise de Desempenho de Decolagem e Pouso LIMITANTE DE DESEMPENHO LOCALIDADE RWY Tref DECOLAGEM FLAPE PMDD ÓTIMO [kg] Limitante POUSO FLAPE PMDP ÓTIMO [kg] PCN Limitante LIMITANTES PMD PMP [kg] [kg] [kg] AJU 11 31 3 50300 Cap.Subida 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 BPS 10 30 4 49287 Cap.Subida 5 43000 PMEP 50300 49287 43000 BSB 11L 28 1 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 CGH 17R 26 3 44965 Obstáculos 5 43000 PMEP 50300 44965 43000 CWB 15 25 3 46971 Compr. Pista 5 43000 PMEP 50300 46971 43000 FOR 13 31 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 GIG 10 30 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 GRU 09L 28 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 JDO 13 31 4 47448 Compr. Pista 5 43000 PMEP 50300 47448 43000 MCZ 12 29 3 50198 Compr. Pista 5 43000 PMEP 50300 50198 43000 PFB 8 30 4 46105 Compr. Pista 5 42964 PMEP 49200 46105 42964 PNZ 13 30 3 50133 Compr. Pista 5 43000 Compr. Pista 50300 50133 43000 POA 11 30 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 REC 18 29 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 SSA 10 31 2 50300 PMED 5 43000 PMEP 50300 50300 43000 XAP 11 29 3 49413 Cap.Subida 5 43000 PMEP 49200 49200 43000 • Os valores de limitantes de desempenho (PMDD e PMDP) foram obtidos através do Software de Análises de Pista do fabricante. • Flape ótima para Decolagem (melhor payload) e Pouso (menor consumo). ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 28/46
  31. 31. IT-500 TESE 6.Parametrização Dados de Entrada • Combustível Mínimo Regulamentar (MFOB0i) e Consumo sem tanqueamento (TRIP0i): Reservas: RBHA 121.645. Alternado: distante em até 200 NM. Altitudes de Cruzeiro: Melhor alcance específico, Máxima Altitude Operacional ou máxima permissível na aerovia. Velocidades: Cruzeiro em LRC. Perfil de subida e descida econômicos. • Ventos e temperaturas em rota: estatísticos anuais com 85% de significância. • Carga Paga considerada em todos os trechos (8200 kg): Load Factor = 65% (70 PAX). 500 kg de carga nos porões. Pesos por PAX : 85 kg + 5 kg bagagem de mão+ 20 kg bagagem despachada.Total=110 kg. • Combustível Remanescente Mínimo: MINFi = 2000 kg. • Combustível Remanescente no primeiro trecho: REM1 = 2000 kg. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 29/46
  32. 32. IT-500 TESE 6.Parametrização Dados de Entrada: Análise de Rota • Os dados de navegação foram obtidos através do Software de Análises de Rota do fabricante. • 52 trechos analisados, com respectivos alternados (Cap.6 , Pgs. 73 e 74) ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 30/46
  33. 33. IT-500 TESE 6.Parametrização Modelo: Determinação do fator “f” • Primeiro passo: modelar o consumo de combustível de forma polinomial a partir do gráfico de Análise de Rota Simplificada para o regime de Long Range Cruise. Consumo com PP = 40000 kg: Wf = A0+A1D+A2D2+A3D3 A0 = a00+a01h+a02h2+a03h3 A1 = a10+a11h+a12h2+a13h3 A2 = a20+a21h+a22h2+a23h3 A3 = a30+a31h+a32h2+a33h3 Coeficientes akl k l 0 1 2 3 0 6,9321E+02 -6,5396E-02 3,2558E-06 -4,3513E-11 1 5,7533E+00 1,3092E-04 -1,1359E-08 1,8274E-13 2 2,0829E-03 -2,5902E-07 1,1452E-11 -1,6471E-16 3 -7,8504E-07 1,1254E-10 -5,1733E-15 7,6253E-20 Onde d D H Wf W : Distância de referência [NM]. : Distância corrigida [NM]. : Altitude de cruzeiro [ft]. : Consumo total da etapa [kg]. : Peso de Pouso[kg] R2 = 0,9999 Correção da distância para outros pesos: D = d + B0+B1W+B2W+B3W3 B0 = b00+b01d+b02d2 B1 = b10+b11d+b12d2 B2 = b20+b21d+b22d2 B3 = b30+b31d+b32d2 Coeficientes bmn m n 0 1 2 0 1,8149E+03 -7,0287E+00 -7,5029E-03 1 -1,5367E-01 5,8345E-04 5,6750E-07 2 4,3192E-06 -1,6467E-08 -1,4240E-11 3 -4,0292E-11 1,5686E-13 1,1855E-16 R2 = 0,9992 ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 31/46
  34. 34. IT-500 TESE 6.Parametrização Modelo: Determinação do fator “f” • Segundo passo: aplica-se a metodologia proposta por Saboya [39] : 1. 2. 3. 4. Escolher um valor de peso de pouso de referência (PPref = 36000 kg ~ PZC). Calcular o consumo para cada combinação de pesos de pouso, altitudes e distâncias previamente estabelecidas: a. Distâncias: 200, 400, 600, 800,1000 e 1200 NM. b. Altitudes: 15000, 20000, 25000, 30000, 35000, 39000 e 41000 ft. c. Pesos: 36000 (peso de referência), 38000, 40000, 42000 e 43000 (PMEP) kg. Para cada conjunto de pesos para um dado par distância e altitude, calcular a diferença percentual de consumo em relação ao peso de referência neste conjunto. A média dos desvios percentuais será o fator f referente à respectiva combinação de altitude e distância. 25000 ft d [Nm] PP [kg] 36000 38000 200 40000 42000 43000 36000 38000 400 40000 42000 43000 36000 38000 600 40000 42000 43000 36000 38000 800 40000 42000 43000 36000 38000 1000 40000 42000 43000 36000 38000 1200 40000 42000 43000 D Consumo Dif PD Dif % [Nm] [kg] [kg] [kg] 191 1335 37335 196 1357 22 39357 1,12% 200 1377 42 41377 1,06% 204 1399 64 43399 1,07% 206 1408 73 44408 1,05% 382 2268 38268 391 2310 42 40310 2,10% 400 2356 88 42356 2,19% 414 2425 157 44425 2,61% 423 2467 199 45467 2,84% 573 3216 39216 586 3278 63 41278 3,13% 600 3349 133 43349 3,32% 623 3464 249 45464 4,14% 638 3540 325 46540 4,64% 765 4177 40177 781 4261 84 42261 4,21% 800 4355 178 44355 4,45% 832 4516 340 46516 5,66% 854 4627 451 47627 6,44% 956 5151 41151 977 5257 107 43257 5,34% 1000 5373 223 45373 5,57% 1040 5581 430 47581 7,17% 1069 5727 576 48727 8,23% 1148 6137 42137 1174 6268 131 44268 6,53% 1200 6404 267 46404 6,68% 1249 6656 519 48656 8,65% 1284 6838 701 49838 10,02% ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES Fator f 1,07% 2,43% 3,81% 5,19% 6,58% 7,97% 32/46
  35. 35. IT-500 TESE 6.Parametrização Modelo: Determinação do fator “f” •Terceiro passo: modelar o fator f, em função de altitude e distância, sob forma polinomial. fi = A0 + A1 .di + A2 .di 2 + A3 .di 3 Fator f A0 = A00 + A01 .Hi + A02 .Hi 2 + A03 .Hi 3 Dist [NM] 200 400 600 800 1000 1200 A1 = A10 + A11 .Hi + A12 .Hi 2 + A13 .Hi 3 A2 = A20 + A21 .Hi + A22 .Hi 2 + A23 .Hi 3 A3 = A30 + A31 .Hi + A32 .Hi 2 + A33 .Hi 3 Para i = 1,..,N-1 Onde fi : Fator de ajuste de consumo para a etapa i. di : Distância na etapa i [NM]. Hi : Altitude de cruzeiro na etapa i [ft]. Amn : Coeficientes de ajuste. Para m=[0..3] e n=[0..3]. R2 = 0,9998 n 0 1 2 3 Coeficientes Amn m 0 1 3 -3,7858E-03 3,2574E-09 2,9702E-12 8,1052E-05 1,7169E-09 -1,5362E-13 5,0303E-08 -6,6826E-12 2,9830E-16 -3,0389E-11 4,3148E-15 -1,9807E-19 15000 1,30% 2,94% 4,60% 6,28% 7,96% 9,67% 20000 1,19% 2,68% 4,19% 5,71% 7,24% 8,79% 25000 1,07% 2,43% 3,81% 5,19% 6,58% 7,97% Altitude [ft] 30000 35000 0,99% 0,94% 2,24% 2,12% 3,50% 3,30% 4,77% 4,51% 6,06% 5,75% 7,35% 7,05% 37000 2,10% 3,26% 4,45% 5,71% 7,05% 39000 2,10% 3,24% 4,43% 5,72% 7,14% 41000 2,12% 3,26% 4,45% 5,78% 7,32% Fator "f" 10,00% 15000 9,00% 20000 8,00% 25000 f (%) 30000 6,00% 35000 5,00% 37000 4,00% 3 -5,4218E-17 2,4814E-18 -4,3019E-21 2,9187E-24 7,00% 39000 41000 3,00% 2,00% 1,00% 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 DISTANCIA (NM) ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 33/46
  36. 36. IT-500 TESE 6.Parametrização Modelo: Determinação do fator “f” • A distância di, deve ser considerada percorrida no ar, ou seja, ajustada para a componente de vento de proa médio em rota: d i = Di .( TAS i ) TAS i + Vwi TASi = 60.( Onde TASi : Velocidade verdadeira média da aeronave para o trecho i [kt]. Vwi : Componente do vetor de vento médio de cruzeiro projetado no eixo longitudinal da aeronave para o trecho i [kt]. Di : Distância percorrida no solo (ou em aerovia) em NM para o trecho i. TTi: tempo totla de vôo no trecho i [min] Tdec: Tempo de decolagem = 1. 5 min. Tapp: Tempo de aproximação = 3 min. i Di ) − Vw TTi − Tdec − Tapp • O fator f deve também ser ajustado para desvio de temperatura ISA média em rota. Segundo o manual de operações da aeronave, para cada 1oC acima da temperatura ISA, há um acréscimo de 0.4% no consumo de combustível. Desta forma: f i*= fi. (1+0,004*DELTA_ISAi) Onde fi*: Fator de ajuste de consumo de combustível em condições de temperatura diferentes da temperatura padrão (ISA) para o trecho i. fi : Fator de ajuste de consumo de combustível em condições de temperatura padrão (ISA) para o trecho i. DELTA_ISAi: Desvio da temperatura na altitude de cruzeiro em relação à temperatura padrão (ISA) para o trecho i [ºC]. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 34/46
  37. 37. IT-500 TESE 6.Parametrização Modelo: Determinação do fator “f” • Fator f (sem correção) tem comportamento bastante linear para a malha analisada. Fator "f" 9,00% Fator f sem correção 8,00% 7,00% 6,00% Fator f • Maioria das rotas acima de 35000 ft. Com correção de vento e ISA DEV (f*) 5,00% 4,00% 3,00% y = 5,8769E-05x - 2,1286E-03 2,00% • Distorção devido à correção de ventos e desvio de ISA. R2 = 9,9781E-01 1,00% 0,00% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 • 2,5% a 3% em rotas regionais (500NM a 600NM) Distância [NM] ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 35/46
  38. 38. IT-500 TESE 7. Aplicação do Modelo Execução PMDi Xi PMPi MFOB0i TRIP0i MINi Arquivo texto de saída (por aeronave) Apêndice E AIMMS Arquivo texto de entrada ( por aeronave) REMi PPi (Modelo) Fator f FOBi PDi Pi REM1 MAXF Resultados AERONAVE 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL DADOS CONSUMO (Kg) No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF 84 146477 148618 2141 34 82652 83741 1089 57 122389 124127 1738 32 72251 73524 1273 38 91537 92436 899 34 83113 83922 809 57 128415 129257 842 19 49503 49838 335 355 776337 785463 9126 SEMANAIS AERONAVE 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL PROJEÇÃO MENSAL CONSUMO (Kg) CUSTO SEM TANQ. No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % 360 627758 636935 9178 1,46% $ 666.479,71 146 354223 358890 4667 1,32% $ 356.806,09 244 524524 531971 7447 1,42% $ 585.955,34 137 309647 315104 5457 1,76% $ 329.970,10 163 392301 396153 3852 0,98% $ 383.452,10 146 356199 359666 3468 0,97% $ 355.809,57 244 550350 553960 3610 0,66% $ 565.146,67 81 212156 213589 1434 0,68% $ 238.834,50 1521 3327158 3366269 39111 1,18% $ 3.482.454,09 DE ABASTECIMENTO (USD$) COM TANQ. ECONOMIA DIF % $ 632.588,01 $ 33.891,69 5,09% $ 328.335,99 $ 28.470,10 7,98% $ 518.469,61 $ 67.485,73 11,52% $ 282.746,26 $ 47.223,84 14,31% $ 348.105,17 $ 35.346,93 9,22% $ 340.596,19 $ 15.213,37 4,28% $ 549.245,22 $ 15.901,45 2,81% $ 229.403,96 $ 9.430,55 3,95% $ 3.229.490,41 $ 252.963,67 7,26% AERONAVE No. ETAPAS 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL 4320 1749 2931 1646 1954 1749 2931 977 18257 PROJEÇÃO ANUAL CONSUMO (Kg) CUSTO SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. 7533092 7643224 110132 1,46% $ 7.997.756,48 4250674 4306679 56005 1,32% $ 4.281.673,13 6294291 6383652 89361 1,42% $ 7.031.464,10 3715766 3781250 65485 1,76% $ 3.959.641,22 4707617 4753842 46225 0,98% $ 4.601.425,21 4274383 4315994 41611 0,97% $ 4.269.714,79 6604200 6647515 43315 0,66% $ 6.781.760,08 2545869 2563072 17204 0,68% $ 2.866.014,04 39925892 40395229 469337 1,18% $ 41.789.449,05 DE ABASTECIMENTO (USD$) COM TANQ. ECONOMIA DIF % $ 7.591.056,16 $ 406.700,32 5,09% $ 3.940.031,88 $ 341.641,25 7,98% $ 6.221.635,28 $ 809.828,81 11,52% $ 3.392.955,11 $ 566.686,11 14,31% $ 4.177.262,04 $ 424.163,17 9,22% $ 4.087.154,32 $ 182.560,47 4,28% $ 6.590.942,69 $ 190.817,39 2,81% $ 2.752.847,48 $ 113.166,57 3,95% $ 38.753.884,96 $ 3.035.564,09 7,26% DIF % 1,46% 1,32% 1,42% 1,76% 0,98% 0,97% 0,66% 0,68% 1,18% $ $ $ $ $ $ $ $ $ CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF % 155.511,93 $ 147.603,87 $ 7.908,06 5,09% 83.254,76 $ 76.611,73 $ 6.643,02 7,98% 136.722,91 $ 120.976,24 $ 15.746,67 11,52% 76.993,02 $ 65.974,13 $ 11.018,90 14,31% 89.472,16 $ 81.224,54 $ 8.247,62 9,22% 83.022,23 $ 79.472,45 $ 3.549,79 4,28% 131.867,56 $ 128.157,22 $ 3.710,34 2,81% 55.728,05 $ 53.527,59 $ 2.200,46 3,95% 812.572,62 $ 753.547,76 $ 59.024,86 7,26% CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) Média anual No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA por aeronave 2282 4990737 5049404 58667 1,18% $ 5.223.681,13 $ 4.844.235,62 $ 379.445,51 Planilha de análise (Excell) DIF % 7,26% ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 36/46
  39. 39. IT-500 TESE 7. Aplicação do Modelo Resultados Obtidos • Apêndice F DADOS INICIAS DIA i DE FOR REC MCZ AJU SSA GRU CWB GRU SSA AJU MCZ REC 1 2 3 4 5 6 SEG 7 8 9 10 11 12 PARA REC MCZ AJU SSA GRU CWB GRU SSA AJU MCZ REC FOR PREÇO 0 d ALT ISA D HW TAS [US$] 0 [NM] [ft] [C] [kt] [kt] $ 1,26 FORREC 339 39000 4 -11 404 $ 1,01 RECMCZ 98 15000 17 -5 310 $ 1,16 MCZAJU 116 20000 17 -9 330 $ 1,16 AJUSSA 137 24000 16 -9 347 $ 1,05 SSAGRU 846 38000 6 -44 439 $ 0,96 GRUCWB 194 30000 12 -52 386 $ 0,93 CWBGRU 221 31000 12 5 377 $ 0,96 GRUSSA 787 39000 4 2 432 $ 1,05 SSAAJU 137 25000 16 -17 353 $ 1,16 AJUMCZ 116 19000 17 -10 325 $ 1,16 MCZREC 98 18000 17 -10 319 $ 1,01 RECFOR 337 38000 6 -22 408 SEM TANQUEAMENTO D [nm] 348 100 119 141 940 224 218 783 144 120 101 356 f 1,80% 0,46% 0,57% 0,67% 5,31% 1,13% 1,07% 4,33% 0,68% 0,58% 0,45% 1,84% PMZC [kg] 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 40800 PMD [kg] 50300 50300 50198 50300 50300 50300 46971 50300 50300 50300 50198 50300 PMP [kg] 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 43000 CP [kg] 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 8200 PZC MFOB0 PD TRIP0 PP REM [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] 35600 4870 40470 1957 38513 2000 35600 2639 38239 1143 37096 2913 35600 2841 38441 964 37477 1496 35600 3093 38693 1085 37608 1877 35600 6818 42418 4395 38023 2008 35600 3707 39307 1400 37907 2423 35600 3520 39120 1382 37738 2307 35600 5941 41541 3675 37866 2138 35600 3093 38693 1098 37595 2266 35600 2750 38350 973 37377 1995 35600 2633 38233 867 37366 1777 35600 4875 40475 1986 38489 1766 Xi [kg] 2870 0 1345 1216 4810 1284 1213 3803 827 755 856 3109 COM TANQUEAMENTO CUSTO REM [US$] [kg] $ 3.604,53 2000 $ 2913 $ 1.561,73 7400 $ 1.407,17 6410 $ 5.042,84 5303 $ 1.227,57 2423 $ 1.124,01 2307 $ 3.635,86 7400 $ 867,03 4958 $ 873,69 3847 $ 993,74 2868 $ 3.152,93 2000 Xi [kg] 2870 5657 0 0 1515 1284 6532 1355 0 0 0 4893 FOB [kg] 4870 8570 7400 6410 6818 3707 8839 8755 4958 3847 2868 6893 PD [kg] 40470 44170 43000 42010 42418 39307 44439 44355 40558 39447 38468 42493 TRIP [kg] 1957 1170 990 1107 4395 1400 1439 3797 1111 979 868 2023 PP [kg] 38513 43000 42010 40903 38023 37907 43000 40558 39447 38468 37600 40470 DIFERENÇA XTR [kg] 0 5931 4559 3317 0 0 5319 2814 1865 1097 235 2018 $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ CUSTO TRIP CUSTO [US$] [kg] [US$] 3.604,53 0 $ 5.737,21 27 $ 5.737,21 26 $ (1.561,73) 22 $ (1.407,17) 1.588,56 0 $ (3.454,28) 1.227,57 0 $ 6.052,70 57 $ 4.928,69 1.295,40 122 $ (2.340,46) 13 $ (867,03) 6 $ (873,69) 1 $ (993,74) 4.962,27 37 $ 1.809,34 Combustível Abastecido- Xi [kg] 6532 • 7 dias 5657 6000 4893 4810 5000 3803 4000 3000 • 8 aeronaves • Comparação com estratégia convencional. ESTRATÉGIA DE ABASTECIM ENTO 7000 • 355 etapas . 3109 2870 2870 2000 1345 1216 1515 1284 1284 1213 0 Com Tanqueamento 1355 827 1000 0 Sem Tanqueamento 0 856 755 0 0 0 0 FOR ($1,26) REC ($1,01) MCZ ($1,16) AJU ($1,16) SSA ($1,05) GRU ($0,96) CWB ($0,93) GRU ($0,96) SSA ($1,05) AJU ($1,16) MCZ ($1,16) REC ($1,01) Bas e ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 37/46
  40. 40. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados AERONAVE 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL DADOS SEMANAIS CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF % No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % 84 146477 148618 2141 1,46% $ 155.511,93 $ 147.603,87 $ 7.908,06 5,09% 34 82652 83741 1089 1,32% $ 83.254,76 $ 76.611,73 $ 6.643,02 7,98% 57 122389 124127 1738 1,42% $ 136.722,91 $ 120.976,24 $ 15.746,67 11,52% 32 72251 73524 1273 1,76% $ 76.993,02 $ 65.974,13 $ 11.018,90 14,31% 38 91537 92436 899 0,98% $ 89.472,16 $ 81.224,54 $ 8.247,62 9,22% 34 83113 83922 809 0,97% $ 83.022,23 $ 79.472,45 $ 3.549,79 4,28% 57 128415 129257 842 0,66% $ 131.867,56 $ 128.157,22 $ 3.710,34 2,81% 19 49503 49838 335 0,68% $ 55.728,05 $ 53.527,59 $ 2.200,46 3,95% 776337 785463 812.572,62 $ 753.547,76 $ 355 9126 1,18% $ 59.024,86 7,26% AERONAVE 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL PROJEÇÃO MENSAL CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF % No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % 360 627758 636935 9178 1,46% $ 666.479,71 $ 632.588,01 $ 33.891,69 5,09% 146 354223 358890 4667 1,32% $ 356.806,09 $ 328.335,99 $ 28.470,10 7,98% 244 524524 531971 7447 1,42% $ 585.955,34 $ 518.469,61 $ 67.485,73 11,52% 137 309647 315104 5457 1,76% $ 329.970,10 $ 282.746,26 $ 47.223,84 14,31% 163 392301 396153 3852 0,98% $ 383.452,10 $ 348.105,17 $ 35.346,93 9,22% 146 356199 359666 3468 0,97% $ 355.809,57 $ 340.596,19 $ 15.213,37 4,28% 244 550350 553960 3610 0,66% $ 565.146,67 $ 549.245,22 $ 15.901,45 2,81% 81 212156 213589 1434 0,68% $ 238.834,50 $ 229.403,96 $ 9.430,55 3,95% 1521 3327158 3366269 39111 1,18% $ 3.482.454,09 $ 3.229.490,41 $ 252.963,67 7,26% AERONAVE 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL • Projeção de Economia Anual de US$ 3.035.564,09 • Economia por etapa: US$ 166,27 • Consumo extra por etapa: 25,71 kg • Ciclos anuais médios por aeronave: 2282. PROJEÇÃO ANUAL CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF % 4320 7533092 7643224 110132 1,46% $ 7.997.756,48 $ 7.591.056,16 $ 406.700,32 5,09% 1749 4250674 4306679 56005 1,32% $ 4.281.673,13 $ 3.940.031,88 $ 341.641,25 7,98% 2931 6294291 6383652 89361 1,42% $ 7.031.464,10 $ 6.221.635,28 $ 809.828,81 11,52% 1646 3715766 3781250 65485 1,76% $ 3.959.641,22 $ 3.392.955,11 $ 566.686,11 14,31% 1954 4707617 4753842 46225 0,98% $ 4.601.425,21 $ 4.177.262,04 $ 424.163,17 9,22% 1749 4274383 4315994 41611 0,97% $ 4.269.714,79 $ 4.087.154,32 $ 182.560,47 4,28% 2931 6604200 6647515 43315 0,66% $ 6.781.760,08 $ 6.590.942,69 $ 190.817,39 2,81% 977 2545869 2563072 17204 0,68% $ 2.866.014,04 $ 2.752.847,48 $ 113.166,57 3,95% 18257 39925892 40395229 469337 1,18% $ 41.789.449,05 $ 38.753.884,96 $ 3.035.564,09 7,26% CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$) Média anual No. ETAPAS SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA por aeronave 2282 4990737 5049404 58667 1,18% $ 5.223.681,13 $ 4.844.235,62 $ 379.445,51 DIF % 7,26% ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 38/46
  41. 41. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados • O modelo procura, a princípio, priorizar o abastecimento onde se apresentam os menores preços. GRU GIG CGH SSA CGH POA CGH GIG SSA FOR JDO FOR SSA GIG CGH GIG BSB GIG BSB SSA REC PNZ REC SSA BSB SSA REC PNZ REC SSA BSB GIG GRU $1,40 $1,35 $1,30 $1,25 $1,20 $1,15 $1,10 $1,05 $1,00 $0,95 $0,90 $0,85 $0,80 $0,75 $0,70 GIG US$/ kg Pre ço do Combustív e l (Pi) - Ae ronav e 2 Localidade de Abastecim ento Abastecimento (Xi) - Aeronave 2 Estratégia Convencional Tanqueamento 9000 8000 Abastecimento [kg] 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Localidade de Abastecim e nto • O abastecimento é também influenciado pelo diferencial de preços em conjunto com o Fator “f”. Em algumas localidades, se o diferencial é muito pequeno e o Fator “f” significante, o custo do transporte do combustível pode não compensar o tanqueamento (e se abastece o MFOB0). ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 39/46
  42. 42. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados • A restrição de Peso Máximo de Pouso (PMP) no destino é a que governa o limite do combustível tanqueado. Este limitante é atingido primeiro devido ao tamanho médio/curto das etapas, onde o consumo da etapa (TRIPi) é pequeno. Os limites de PMD e MAXF nunca são atingidos. Estratégia Convencional Peso de Decolagem (PDi) - Aeronave 4 Tanqueamento PFB CGH GIG SSA FOR JDO FOR SSA GIG CGH GIG CGH POA CGH GIG SSA FOR JDO FOR SSA GIG CGH GIG CGH SSA CGH XAP CGH CWB POA CWB CGH PD [kg] PMD 50000 49000 48000 47000 46000 45000 44000 43000 42000 41000 40000 39000 38000 37000 36000 35000 34000 33000 32000 Localidade de Abastecimento Es tratégia Convencional Peso de Pouso (PPi) - Aeronave 4 Tanqueam ento PMP 43000 42000 41000 PP [kg] 40000 39000 38000 37000 36000 35000 34000 33000 PFB CGH GIG SSA FOR JDO FOR SSA GIG CGH GIG CGH POA CGH GIG SSA FOR JDO FOR SSA GIG CGH GIG CGH SSA CGH XAP CGH CWB POA CWB CGH 32000 Localidade de Abastecimento ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 40/46
  43. 43. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados • Por fim , a restrição de combustível mínimo no destino (MINF) pode determinar o abastecimento em alguns trechos. Estratégia Convencional Combustível Remanescente (REMi) - Aeronave 6 Tanqueamento Combustível Remanescente [kg] 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 MINF 1000 REC SSA REC PNZ REC SSA BSB SSA REC PNZ REC SSA BSB SSA REC PNZ REC SSA BSB GIG GRU GIG BSB GIG BSB GIG GRU GIG GIG BSB BSB SSA REC PNZ 0 Localidade de Abas tecim e nto • A restrição de combustível mínimo (MFOB0i) foi respeitada em todas as etapas. • A economia final encontrada (7.26%) encontra-se coerente com a literatura, entre os valores encontrados por Stroup e Wollmer [42] ( 5,69% , 10 etapas) e Zouein et al.[44] (10% , 300 etapas). • A economia por etapa (US$ 166,27) superou o valor encontrado por Teodorovic [43] (US$ 50,00). ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 41/46
  44. 44. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados Ganho econômico Esta malha de vôos apresenta o potencial de geração de ganho econômico de: •US$ 3.035.564,09 / ano ~ 1/3 do valor de mercado MK-28-100. 350,00 Economia média por Etapa [US$] •US$ 252.963,67 / mês ~ Folha de pagamento de tripulantes ou; Leasing de 2 aeronaves MK28-100. Relação Economia x Consumo Adicional 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 y = 1,0358E+01x - 9,3995E+01 R2 = 7,3030E-01 50,00 0,00 • Paradoxo !!! Ganho aproximado de US$ 10,36 para kg de combustível consumido a mais por etapa. 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 Consumo médio adicional por Etapa Porém... O tanqueamento de combustível traz, além dos ganhos econômicos, um grande impacto ambiental, pois tal estratégia implica sempre em um consumo adicional. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 42/46
  45. 45. IT-500 TESE 8. Análise dos Resultados Impacto Ambiental • O consumo adicional implica na maior emissão de poluentes que serão liberados nas camadas superiores da troposfera e tropopausa, onde as aeronaves comerciais a jato voam. • No exemplo analisado, projeta-se 469377 kg de consumo adicional (1.18%) anual para a frota de 8 aeronaves. O que significa as seguintes projeções de emissões de poluentes adicionais : Emissões para cada 1000 kg de JET A1 consumido Puluente Emissão [kg] NOX 23,957 CO 3,547 HC CO2 H20 0,312 3155,933 1311,297 SOX 0,799 Fonte: SAGE - FAA Quantidade Adicional AERONAVE POLUENTE Emitida [kg] TOTAL DA FROTA 1 2 3 4 5 6 7 8 MENSAL ANUAL NOX 220 112 178 131 92 83 86 34 937 11244 33 17 26 19 14 12 13 5 139 1665 CO 3 1 2 2 1 1 1 0 12 146 Hidrocarbonetos CO2 28964 14729 23501 17222 12157 10943 11392 4524 123433 1481197 615441 Vapor Dágua 12035 6120 9765 7156 5051 4547 4733 1880 51287 SOX 7 4 6 4 3 3 3 1 31 375 • Nos próximos anos, é previsto que o Anexo XVI da OACI já contenha recomendações para a determinação de tarifas e classificação de grupos de aeronaves poluentes nos aeroportos. • Empresas aéreas que operarem aeronaves com altos níveis de emissão pagarão mais por seu prejuízo ecológico. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 43/46
  46. 46. IT-500 TESE 9. Considerações Finais • O modelo de P.L. proposto representa uma maneira de se quantificar o potencial teórico de uma malha de vôos ao se aplicar o procedimento de tanqueamento de combustível. • São obtidos (7,26%) valores muito superiores aos buscados pela indústria (1%) podem ser obtidos através deste método. • Proposta uma nova metodologia para cálculo do Fator “f”, em função de Distância, desvio de ISA e vento médio de cruzeiro. • Aspectos de fornecimento podem ser considerados em outros cenários fora do Brasil : múltiplos abastecedores ou restrições de consumo. • Aspectos do mundo real: Confiabilidade de dados meteorológicos é de no máximo 6 horas (TAF / METAR). Carregamento e número de PAX acurados cerca de uma hora antes da decolagem. Despachantes trabalham em turnos de 6 horas / processando cerca de 10 vôos. Malhas regionais tem etapas médias de 500 NM ou 1,2 h de vôo. ANÁLISE EM GRUPOS DE 4 ETAPAS É VIÁVEL NA PRÁTICA ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 44/46
  47. 47. IT-500 TESE 9. Considerações Finais Modelo para 4 etapas • Pode ser desenvolvido analiticamente e resolvido através da função “solver” no Microsoft Excell. (Apêndice G) • Porém implica na redução de ganhos, devido ao menor número de pontos analisados. Estratégias de Análise 12 primeiras etapas / Aeronave 1 Abat. Convencional 7000 AIMMS (12 etapas) 6000 Abastecimento (Xi) Exemplo: Aeronave 1 / Segunda Feira • 12 etapas (AIMMS) : 3,24% Excell (Grupos de 4 etapas) • 3 grupos de 4 etapas (Excell): 2,31% 5000 4000 → Redução de 28,73% 3000 2000 1000 R U U/ CW B C W B /G R U G R U/ SS A SS A/ AJ U AJ U /M C Z M C Z/ R EC R EC /F O R R G A/ G /S SA SS AJ U C Z Z/ AJ U C M EC R FO R /R /M E C 0 Etapa ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 45/46
  48. 48. IT-500 TESE Sugestões para Estudos Futuros • Aplicação do modelo à outra malha de vôos com característica diferente (Ex: Vôos Internacionais) • Estudo sobre desgaste de freios, pneus e reversores. Introduzir custos adicionais no modelo. • Incluir no modelo a variação da altitude ótima com o acréscimo do Peso de Decolagem. • Integração do modelo a um sistema computadorizado de despacho, em tempo real. • Desenvolvimento de um algoritmo de resolução para o modelo proposto utilizando-se da abordagem de redes. • Incluir no modelo restrições de fornecimento: capacidade do aeroporto ou quantidade comprada do fornecedor. • Verificar a sensibilidade do modelo à variação do Load Factor. • Efetuar estudo de impactos ambientais completo (ruído e emissões) ao se utilizar o procedimento de tanqueamento de combustível. Quantificar as perdas econômicas devido a estes fatores. ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES 46/46
  49. 49. "Toda a nossa ciência, comparada com a realidade, é primitiva e infantil - e, no entanto, é a coisa mais preciosa que temos. " ( Albert Einstein ) OBRIGADO ! José Alexandre Tavares Guerreiro Fregnani xanlu2 @ hotmail.com

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