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Introdução (I) “… Nós inventamos as cidades para podermos falar
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Fonte: Adaptada de (Deloitte, 2013)
• Actividade Indispensá...
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Gestão Just-in-Time de toda a cadeia de abastecimento
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Sistemas Inovadores de Transporte (I) “Disruptive technologies: advances that will
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Questões Politicas
 Falta harmonização - regras e ausência de quadro
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Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (III)
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Rede de Farmácias em Lisboa
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METODOLOGIA
Zonas Restritas de Voo de UAS
Exemplos:
• Zona do Aerop...
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METODOLOGIA
Elaboração da Rede de UAS
Planeamento das rotas de
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Bibliografia
Allen, J., Thorne, G., Browne, M. (2007). BESTUFS - Guia de Boas Práticas no Transporte Urbano de Mercador...
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Pita Barros, P., Catela Nunes, L. (2011). 10 Anos de Politica do Medicamento em Portugal. Lisboa.
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Logística Urbana - Uma Alternativa e Complemento na Distribuição com o Uso de Sistemas Aéreos Não Tripulados UAS_Apresentação

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Projecto do Mestrado de Planeamento e Operação de Transportes, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa. NOTA 18 / 20

Master Degree Project. MSc Transport Planning and Operation, Instituto Supeiror Tecnico, Lisbon University. GRADE 18 /20

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Logística Urbana - Uma Alternativa e Complemento na Distribuição com o Uso de Sistemas Aéreos Não Tripulados UAS_Apresentação

  1. 1. Fonte: Adaptada de DHL Deutscht Post
  2. 2. 2 Distribuição de medicamentos às farmácias no meio urbano Sistema inovador de transporte – veículos e sistemas aéreos não tripulados UAS Logística Urbana – transporte urbano de mercadorias Problema de planeamento de rotas de distribuição VRP Aplicação de software de modelação e simulação de transporte de mercadorias TransCad Actividade Transporte Resumo Estado da Arte Estado da Arte CASO ESTUDO DE
  3. 3. 3 Introdução (I) “… Nós inventamos as cidades para podermos falar uns com os outros…” Paulo Rocha Mendes in homenagem a Oscar Niemeyer – Ed. COPAN, 2013 Actualmente entre 50 – 70 % dos habitantes do planeta vive nas cidades Veículos transporte de mercadorias  Actividade urbanas muito dependentes  Prejudiciais à qualidade do meio ambiente  Necessidade dos centros urbanos serem atraentes Cidade como fonte principal de crescimento económico e produtividade global vs maior consumo de recursos e emissões de CO2 Presente e o Futuro do sucesso das cidades dependem da eficiência da organização e mitigação dos problemas chave do transporte de mercadorias.
  4. 4. 4 Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (I) Fonte: Adaptada de (Deloitte, 2013) • Actividade Indispensável • Critérios Rígidos Organização • Requisitos Técnicos e Legais • Clientes Exigentes – Nível de Serviço Elevado • Numerosos Movimentos de C/D no Espaço Urbano Dificuldades das Farmácias Urbanas Reduzido espaço de armazenagem Diminuta capacidade financeira Causas Venda liberalizada (MNSRM) – novos players Liberalização propriedade – operar em rede Redução preços – diminuição de margens Alargamento horários – tempo atendimento Poupanças distribuição – custos Envelhecimento população – mais urgência Necessidades Responder aos pedidos atempadamente Garantir entregas O Dilema da Distribuição Planeamento das rotas e do tipo de viaturas a alocar ao serviço Evitando rupturas de stock
  5. 5. 5 Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (II) Gestão Just-in-Time de toda a cadeia de abastecimento Laboratórios Distribuidores / Armazenistas Farmácias Doentes Doentes - exigem tempos de entrega + curtos Farmácias - necessitam fornecimentos várias X ao dia; entregas em pequenas quantidades Armazenistas - preços de terreno baixos (depósitos maiores); pretendem entregas + eficientes (tempo ou custos) Laboratórios - lançamento de novos produtos; e vendas em grandes quantidades Operação de distribuição totalmente efectuada por via rodoviária  Múltiplos locais da cidade  Várias vezes ao dia Sector que provoca elevadas externalidades no meio urbano Exige-se uma reflecção sobre medidas e soluções adequadas à sua resolução
  6. 6. 6 Sistemas Inovadores de Transporte (I) “Disruptive technologies: advances that will transform life, business, and the global economy” McKinsey Global Institute ,May 2013 • Retirada gradual dos veículos de motorização convencionais – diminuição dependência petróleo e volume emissões gases de efeito de estufa • Uso de energias alternativas - redução da pegada carbónica • Congestionamento da rede rodoviária e as externalidades várias Grandes preocupações mundiais nas últimas décadas em termos de transporte urbano: passageiros e carga Evolução da actividade transporte de mercadorias necessitará de ser reinventada. OUTROS MODOS ou a sua combinação mais eficiente
  7. 7. Sistemas Inovadores de Transporte (II) Definição e Conceito de UAS ? Fonte: Imagens Google 2014 7
  8. 8. 8 Sistemas Inovadores de Transporte Potencialidades & Benefícios “….Worldwide people are being innovative, creative and using their imagination to capitalize on what “can” UAS offer…” Mobilidade – fácil de implantar, movimentar, descolar e recuperar Baixo Custo – investimento do sistema e operação Rápida Resposta – elevada prontidão e segurança Ausência de Risco Humano - sem tripulantes Redução de Exposição Humana– missões longas, fatigantes e perigosas Elevado Grau de Controlo– centros de comando e operação Elevado Controlo e Informação – em tempo real ….  Protecção do ambiente  Redução de Ruído  Redução consumo de combustível e emissões de CO2
  9. 9. 9 Questões Politicas  Falta harmonização - regras e ausência de quadro legal  Falta formação e requisitos de licenciamento  Falta acesso ao espaço aéreo  … Fonte: Warmerdam, J., Buuren, G ten. (2010) Garantir Segurança em caso de se perder o control link terminando a missão de voo em segurança ou voltar ao ponto de falha Questões Técnicas  Necessidade confiar tecnologias de comunicações e navegação  Garantir segurança, eficiência, credibilidade - integração no espaço aéreo  Operações de voo transparentes para outros utilizadores e tráfego aéreo  Controle – detecção, percepção e evitar obstáculos Sistemas Inovadores de Transporte Obstáculos e Riscos
  10. 10. 10 D E F I N I Ç Ã O D O P R O B L E M A “Sistemas de Transporte e telecomunicações que permitem movimentar pessoas, produtos e informação de forma rápida, segura e eficiente” José Manuel Viegas, in A Mobilidade na Competitividade das Cidades, 2009 Procurar num sistema de distribuição determinadas tarefas que possam ser executadas por veículos não convencionais que aliviem a disputa do espaço nas infra-estruturas rodoviárias urbanas Actividade das farmácias - dificuldades em prestar um elevado nível de serviço  Escassez de espaço disponível – armazenamento  Restrições financeiras – aquisição de stock  Entrada constante no mercado de novos produtos Utilização de UAS Entrega de pequenos volumes, fiabilidade, flexibilidade, redução de custos E porque não testar as sua aplicação em actividades comerciais?
  11. 11. 11 Estado da Arte - L ogística Urb an a(I ) Conceito de Logística Processo de planeamento, implementação e controlo de procedimentos para o eficiente e eficaz transporte e armazenamento de mercadorias ou serviços. Incluindo os serviços e informações desde o ponto de origem (extracção/produção) até ao ponto de destino (local de venda/consumo) com o propósito de corresponder aos requisitos dos clientes. Fonte: Imagem Google 2014
  12. 12. 12 Estado da Arte - L ogística Urb an a (I I ) “ Urban logistics is the planning, implementation and efficient control of the flow and storage of materials and related information, an urban scale, with all its specificities” Caiado, MSc thesis I.S.T., 2004 Organizar a logística urbana envolve uma imensa complexidade de medidas e acções que visam a satisfação dos consumidores Busca incessante da eficiência do sistema de distribuição Redução custos de transporte Fonte: (Projecto "LOGURB", 2007)
  13. 13. 13 “(…) Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs (…)" Brundtland Report, 1987 Estado da Arte - L ogística Urb an a (I I I ) Custos de serviços de transporte de carga e logística Impactos directos no custo dos bens e serviços consumidos Pressão no sector – níveis elevados de eficiência a baixos SOLUÇÕES Medida primária – veículos de reduzidas dimensões Legislativas e Operacionais – sistemas cooperativos, Condicionamento de Acessos – peso ou dimensão do meio de transporte, horários; Gestão Territorial – zonas de carga e descarga, mini plataformas logísticas; Tecnológicas – utilização de GPS e tracking, software planeamento de rotas, veículos não poluentes…. Fonte:(Projecto"LOGURB",2007)
  14. 14. 14 Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (I) Tendência crescente no uso de modelos e ferramentas informáticas de simulação para estudo de actividades de logística urbana Transporte de Passageiros Vehicle Routing Problem VRP Variadíssimas Decisões relacionadas com o transporte – algumas das + importantes:  A selecção do modo de transporte;  Routing - definição de rotas;  Programação de rotas;  Consolidação de cargas. Inúmeros Casos Reais de Aplicação • distribuição de mercadorias ou serviços a clientes, • entregas expresso de encomendas ou correspondência, • recolhas de valores e documentos
  15. 15. 15 Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (II) Vehicle Routing Problem VRP Necessidade da criação ou optimização de rotas de distribuição Generalização do Problema do Caixeiro – Viajante (Travelling Salesman Problem TSP) Objectivo – encontrar uma solução óptima na definição de rotas de entregas de mercadorias com origem em um ou em diversos centros de distribuição até um determinado número de clientes espalhados geograficamente numa dada região a solução que se obtém através da resolução de um VRP mostrará como deverão ser afectados os diferentes recursos disponíveis com o intuito de realizar a operação de transporte num custo mais baixo  Quantos veículos utilizar?  Quais os clientes que cada veiculo serve?  Qual a rota para cada veículo?
  16. 16. 16 Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (III) Elementos que constituem o VRP Teoria de Grafos Arcos (links ou ligações) representam as secções da rede (ex. estradas) Vértices (junctions ou nós) representam cruzamentos (intersecções), ou localizações (clientes, depósitos) A cada Arco é associado um Custo, Distância ou Tempo parâmetros do VRP – que correspondem à formulação em programação linear: Função Objectivo – minimização (distância, duração da rota, dimensão frota); Restrições – Veículos, Clientes, Rotas; Varáveis de Decisão – qual o veículo, outras (horário, quantidades); Hipóteses (recursos) e características do problema – visita única ou entrega fraccionada Fonte: www. neo.lcc.uma.es/vrp/vehicle-routing-problem/
  17. 17. 17 Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (IV) Vehicle Routing Problem VRP Travelling Salesman Problem TSP Capacitated Vehicle Routing Problem CVRP Vehicle Routing Problem Pick- ups Deliveries VRPPD Heterogeneou s Fleet Vehicle Routing Problem HFVRP Multiple Depot Vehicle Routing Problem MDVRP Vehicle Routing Problem with Time Windows VRPTW Stocahstic Vehicle Routing Problem SVRP Variantes do VRP relevantes para o caso de estudo Métodos de Resolução a. Abordagens exactas b. Heuristicas i. Mét. Construtivos ii. Mét. Melhoramento iii.Mét. Compostos a. Meta-Heuristicas
  18. 18. 18 P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I ) OBJECTIVO determinar os requisitos necessários duma rede de transporte UAS para minimizando os custos e garantir os objectivos de uma rede de transportes: cobertura, acessibilidade, nível de serviço e redundância de rede Modelar um sistema de planeamento de rotas de distribuição de medicamentos a Farmácias usando UAS em meio urbano Alternativa com custos menores de operação Quando as quantidade são pequenas, e existe a necessidade de prestação de serviço em tempo reduzido A introdução de UAS na operação de distribuição de medicamentos PROCURA como OBJECTIVO: Reduzir Custos Directos; Aumentar Receitas (prestar melhor serviço – resolver o problema da não venda); Redução dos Custos Externos
  19. 19. 19 P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I ) METODOLOGIA 1. Recolha Bibliográfica 2. Abordagem exploratória – Farmácias, empresa que operam de UAS 3. Tarefa de compreensão e interpretação – tratamento de dados 4. Modelação da procura – recurso ao TransCad 5. Criação de Cenários com a construção de Matrizes Origem / Destino. Soluções de custo mínimo, distância (percurso) mínima, tempo mínimo. – resolvido através dos algoritmos básicos do problema dos transporte. 6. Apresentação resultados e cenários graficamente. Alguns aspectos a precaver  Relevo do terreno, zonas interditas de voo;  Características dos veículos;  Condições meteorológicas (vento e chuva) – cidade de Lisboa  ….
  20. 20. 20 P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I ) METODOLOGIA Rede de Farmácias em Lisboa • Levantamento geográfico • Colocação em Mapa Rede de Distribuidores em Lisboa • Levantamento geográfico • Colocação em Mapa
  21. 21. 21 P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I ) METODOLOGIA Zonas Restritas de Voo de UAS Exemplos: • Zona do Aeroporto; • Hospitais; • Instalações Militares; • Palácio da Presidência República • Assembleia Nacional República • …
  22. 22. 22 P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I ) METODOLOGIA Elaboração da Rede de UAS Planeamento das rotas de distribuição Cálculo da Frota Ex: Para a simulação da descolagem, voo (em velocidade cruzeiro) e aterragem – arcos com diferentes dimensões Pequenos na origem e destino
  23. 23. 23 Bibliografia Allen, J., Thorne, G., Browne, M. (2007). BESTUFS - Guia de Boas Práticas no Transporte Urbano de Mercadorias. Barth, M.B., Michel, F.D. (2012). Dimensionamento de uma Frota de Veículos com Foco na Redução de Custos: Estudo de caso. Comissão Europeia COM 913 final. (2013). Avançar em conjunto para uma mobilidade urbana competitiva e eficiente na utilização de recursos. Comissão Europeia. Dablanc, L. (2007). Goods transport in large European cities: Difficult to organize, difficult to modernize. Transportation Research Part A pp 208-285. Ekisioglu, B., Vural, A.V., Reisman, A. (2009). The vechicle routing problem: A toxonomic review. Computers & Industrial Engineering 57 (2009) 1472-1483. European Commission TREN F2/LT/GF/gcD(2009). (2009). Hearing on Light Unmanned Aircraft Systems (UAS). Directorate_General for Energy and Transport - Directorate F Air Transport. INFARMED. (2014). Apresentação, Licenciamento de entidades. Obtido em Fev de 2014, de www.infarmed.pt. Macário, R. et al. (2006). Mobilidade urbana sustentável: e a distribuição de mercadorias? Pluris - 2º Congresso Luso Brasileiro para o Planeamento, Urbano, Regional, Integrado, Sutentável. Braga: Universidade do Minho. Magalhães, J.M., Pinho de Sousa, J. (2004). Dynamic VRP in Pharmaceutical distribution - a case study. Porto: CEJOR OCED. (2003). Delivering the Goods - 21 st Century Challenges to Urban Goods Transport. Organization for Econimic Co- Operation and Development.
  24. 24. 24 Pita Barros, P., Catela Nunes, L. (2011). 10 Anos de Politica do Medicamento em Portugal. Lisboa. Pita, J.R. (Dez. de 2010). A farmácia e o medicamento em Portugal nos últimos 25 anos. CIEDA e CIEJD. Projecto "LOGURB". (2007). Optimização de Sistemas Logisticos de Distribuição de Mercadorias em Meio Urbano. Instituto Superior Técnico. Lisboa: FCT Fundação para a Ciência e a Tecnologia. Rodrigue, J-P et al. (2013). The Geography Transport Systems, Hofstra Universaity, Depart. Of Global Studies & Geography. Obtido em Mar. de 2014, de https://people.hofstra.edu/geotrans/index.html Taniguchi, E. et al. (2001). City Logistics: network modelling and intelligent transport systems. Amsterdam, New York: Pergamon. Taylor, M. A. (2005). The City Logistics Paradigma for Urban Freight Transport. 2nd State of Australian Cities conference in Brisbane. Toth, P., Vigo, D. (2002). The Vehicle Routing Problem. Society for Industrial and Applied Mathematics. U.S. Depart. of Transportation - Federal Aviation Admnistration. (2013). Integration of Civil Unmanned Aircraft Systems (UAS) in the National Airspace System (NAS) Roadmap. U.S. Department of Transportation - Federal Aviation Administration Viegas, J.M. (2014). Mobilidade Urbana na Encruzilhada: Possibilidades Técnicas e Escolhas Politicas. Palestra no Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisboa, 09 de Maio 2014. VOLPE - National Transportation Systems Center. (2013). Unmanned Aircraft Systems (UAS) - Service Demand 2015-2035, literature Review & Projections of Future Usage. U.S. Department of Transportation - Research an Innovative Technology Administration.
  25. 25. 25 Questões & Respostas Obrigado

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