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Título: USO EFICIENTE DOS RECURSOS AEROPORTUÁRIOS: OPTIMIZAÇÃO DO PROBLEMA DE ALOCAÇÃO DE BALCÕES DE CHECK-IN
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): GERSON ARAUJO DIAZ

Colaborador(es):  HUGO MIGUEL VARELA REPOLHO - Orientador
JOAO PEDRO ALMEIDA DA ROCHA PITA - Coorientador
Número do Conteúdo: 25655
Catalogação:  21/01/2016 Idioma(s):  INGLÊS - ESTADOS UNIDOS

Tipo:  TEXTO Subtipo:  TESE
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25655@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25655@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.25655

Resumo:
Esta dissertação trata sobre o problema de alocação de balcões de check-in em um aeroporto. O processo de check-in é um dos serviços aeroportuários mais problemáticos. Ineficiências neste processo propagam problemas como o efeito chicote, sendo uma das causas dos baixos níveis de serviço. Além disso, em geral, as ilhas de check-in ocupam grandes áreas nos aeroportos afetando possíveis receitas de concessão. Uma alocação eficiente de balcões para o processo de check-in poderia reduzir custos aeroportuários e elevar o nível de serviço oferecido para os passageiros. Visando otimizar o ACCAP a nível diário, este trabalho apresenta uma nova metodologia que combina otimização e simulação. O objetivo é determinar o número ótimo, programação e localização de balcões para check-in, de forma a minimizar custos operacionais e garantir um dado nível de serviço. A metodologia proposta divide-se em três passos. O passo número um faz uso de modelos de otimização para o problema de alocação de balcões de check-in num aeroporto considerando uma política de alocação variável. Dois novos modelos de optimização são apresentados, um para um sistema de check-in comum e outro para um sistema dedicado. Os modelos visam determinar o menor número de balcões por intervalo de tempo e ao mesmo tempo equilibrar os custos operacionais e o nível de serviço oferecido. Estes modelos apresentam dois conjuntos de restrições que levam em consideração aspectos estocásticos do processo de check-in. Um conjunto considera o conceito de fator de utilização da teoria de filas e o outro, a flutuação na taxa de chegada dos passageiros entre intervalos de tempo adjacentes. O passo número dois usa simulação para avaliar se os resultados do passo anterior cumprem um determinado nível de serviço quando são consideradas incertezas na chegada dos passageiros e tempo de atendimento no processo de check-in. Além disso, a simulação terminada ajuda definir a duração adequada do intervalo de tempo e parâmetros chaves relativos aos modelos de otimização. Em geral, o processo de check-in é analisado considerando um padrão de chegada dos passageiros em procura do serviço de registro e como estes passageiros são atendidos nos balcões. A fim de avaliar essas distribuições: tempo entre chegada dos passageiros e tempo de atendimento, um conjunto de cenários é definido. Os principais cenários para ser testados são para um sistema comum e um dedicado. Assim, testando certo número de replicações para cada experimento de simulação, as estatísticas de desempenho do sistema são obtidas. Estatísticas de interesse tem que ver com o tempo de espera e tamanho da fila. O passo número três é aplicado só para sistemas de check-in dedicados. Uma vez que se conhece o número de balcões por intervalo de tempo para cada voo é possível minimizar o total de balcões satisfazendo a restrição de adjacência. Esta restrição estipula que todos os balcões do mesmo voo devem estar juntos. Sem a restrição de adjacência, o número mínimo de balcões poderia ser achado facilmente através de uma alocação fixa de recursos por intervalo de tempo. Este procedimento indicaria o número máximo de balcões requeridos no intervalo de tempo de maior ocupação, mas este resultado não garante uma solução que satisfaz a restrição de adjacência. Assim, os modelos matemáticos relacionados com programação de recursos adjacentes tem que garantir uma alocação ótima de balcões com balcões. A metodologia proposta é testada com um caso de estudo existente na literatura. Primeiro, considerando realidades práticas do planejamento de recursos nos processos aeroportuários, a duração de meia hora identificou-se como o tamanho adequado do intervalo de tempo para a discretização do problema de alocação de balcões de check-in num aeroporto. Depois, comparando os resultados obtidos entre a metodologia e o caso de estudo baseado só em simulação, os resultados demostram a confiabilidade e acurácia da metodologia proposta neste trabalho. Assim, o balance entre custos operacionais e nível de serviço foi alcançado, além de conseguir um tempo máximo de espera de vinte minutos o que representa uma melhora no nível de serviço geral. A metodologia também é aplicada para um problema relativo ao aeroporto de Guarulhos, São Paulo, Brasil. Este problema é muito mais complexo do que anterior em termos de volume de passageiros e número de voos. O caso de estudo é desenvolvido para um dia especifico e para a principal aliança que opera no aeroporto de Guarulhos. Tomar como referência os resultados de uma análise de qualquer dia é possível para aeroportos de alto fluxo porque eles não apresentam sazonalidade na demanda. Para iniciar o estudo de caso, o problema geral é decomposto em problemas menores considerando distinções naturais como voos domésticos e internacionais ou alianças entre companhias aéreas. Cada grupo obtido representa um cronograma de voos que é avaliado independentemente. Os resultados evidenciam a confiabilidade e acurácia da metodologia para equilibrar custos operacionais e um dado nível de serviço. Respeito a custos operacionais ou factibilidade de implementação, o número de balcões requeridos encaixa na faixa de valores sugeridos pelo procedimento da IATA. Respeito ao nível de serviço, além de cumprir os termos gerais, conseguiu-se um tempo máximo de espera de trinta minutos o que representa uma melhora no nível de serviço geral. Baseado nos exemplos desenvolvidos neste trabalho e respeito aos modelos de otimização, as restrições que levam em consideração o fator de utilização e o fator de flutuação tem grande impacto nos sistemas de check-in comum. Além disso, o problema de propagação entre dois intervalos de tempo adjacente pode acontecer quando existe um decremento na taxa de chegada dos passageiros. Neste sentido, os modelos de otimização foram reforçados com as restrições de fator de utilização e fator de flutuação para neutralizar esse problema. Finalmente, ressaltar novamente que a metodologia proposta neste trabalho é baseada em otimização e simulação o que leva em conta um equilíbrio entre custos operacionais e um dado nível de serviço. Ao mesmo tempo busca-se promover a combinação de programação linear e simulação como uma técnica de pesquisa operacional para otimizar processos. Esta nova técnica pode ser facilmente desenvolvida já que otimização e simulação são ferramentas amplamente disponíveis na pesquisa operacional.

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