um modelo para minimização dos custos totais de abastecimento considerando as múltiplas escalas...
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“Um modelo para minimização dos custos totais de abastecimento considerando as múltiplas escalas das aeronaves nas rotas de uma empresa aérea brasileira”
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICADIVISÃO DE ENGEHARIA DE INFRA-ESTRUTURA AERONÁUTICA
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE AÉREO E AEROPORTOS (EIA-T)IT 500 - TESE
José Alexandre Tavares Guerreiro Fregnani
Mestrando
Profº.Dr. Anderson Ribeiro Correia
Orientador
Profº.Dr. Carlos Müller
Co-orientador
12/11/2007
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
1.Introdução
1/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Custos das Empresas Aéreas Brasileiras 2005
(Nacionais e Internacionais)
Combustível
32,89%
Câmbio
15,78%
Mão de Obra
13,91%
Outros
22,80%
Comercial
14,62%
Fote: ANAC. Anuaário estatístico do Transporte Aéreo 2005. Vol.2. Dados Econômicos.
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.
�As empresas aéreas que conseguirem gerenciar o consumo de combustível de forma eficiente apresentarão, sem dúvida, vantagens competitivas que poderão determinar sua sobrevivência.
IT-500 TESE
1.Introdução
Evolução dos Preços do Combustível de Aviação no Mundo
2/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• O preço do barril de petróleo tem experimentado um dramático aumento desde o ano 2000.
• Observa-se um aumento de quase 4% ao mês no preço do barril de petróleo desde janeiro de 2002 até janeiro de 2006.
• Fatores de influência: esgotamento de recursos , natureza geopolítica, catástrofes naturais, etc...
�Estima-se que ao final de 2007 o preço do barril de petróleo possa atingir a marca dos US $90,00 caso tal tendência se mantenha.
Evolução de Preços Barril de Petróleo x Querosene de Aviação
Fonte:Airline Transport Association of America (ATA) / US Department of Transportation
0
10
20
30
40
50
60
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90
1974
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1986
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1998
2000
2002
2004
2006
2008
AnoU
S$/
Bar
ril
JET A1
Óleo Cru
IT-500 TESE
Evolução do Preço do JET A1 (1986 - 2006)Vôos Programados nos Estados Unidos
Fonte: US Department of Transportation (DOT)
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
jan/
86
jan/
87
jan/
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jan/
89
jan/
90
jan/
91
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jan/
96
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00
jan/
01
jan/
02
jan/
03
jan/
04
jan/
05
jan/
06
AnoU
S$/
Gal
1.Introdução
• A Petrobrás produz aproximadamente 85% do volume de QAV comercializado no Brasil
• Os 15% restantes são importados e destinados aos portos das regiões Norte e Nordeste.
• O mercado consumidor está fortemente concentrado na Região Sudeste (58% das vendas)
• Petrobrás continuou determinando os níveis de preço deste tipo de combustível, em condição monopolista.
• Preços sujeitos também sujeitos à variação mundial do preço do barril de petróleo.
Sul6%
Norte9%
Sudeste58%
Nordeste16%
Centro-Oeste11%
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Preços do Combustível de Aviação no Brasil
3/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Refinarias Produtoras de QAV no Brasil
Distribuição Geográfica do Consumo de QAV no Brasil
. Fonte: Petrobrás
. Fonte: Petrobrás
IT-500 TESE
IT-500 TESE
4/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Preços do Combustível de Aviação no Brasil
• As empresas aéreas consomem quantidades proporcionais ao tamanho de suas malhas aéreas sejam quais forem os preços praticados (preço inelástico).
• Negociam diretamente, e de forma sigilosa, com as distribuidoras, que ditam os preços de forma absoluta.
• A estratégia de abastecimento no Brasil é vinculada essencialmente à variação do ICMS entre estados.
• O ICMS varia de 4% a 25% ao longo dos estados brasileiros.
Estado Alíquota Estado Alíquota
Acre 25% Paraíba 17%
Alagoas 17% Paraná (*) 17%
Amapá 25% Pernambuco 25%
Amazonas (*) 25% Piauí 25%
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%
Maranhão 25% Roraima 25%
Mato Grosso 25% Santa Catarina 25%
Mato Grosso do Sul 17% São Paulo (*) 25%
Minas Gerais (*) 25% Sergipe 25%
Minas Gerais (Confins) 4% Tocantins 14%
Pará 17% MÉDIA 20,89%
(*) = Estados onde há presença de refinarias
Alíquotas de ICMS sobre o querosene de aviação.
Fonte: Jornal O Povo 02/08/2007
1.Introdução
• Consumo por etapa: 2207 kg
1% do consumo ~ 22 kg
• Etapas / ano = 6x6x52 = 1872
• Exemplo : Embraer 170LR
• Load Factor médio: 70%
• Peso de Descolagem : 32537 kg
• Utilização : 6 etapas por dia / 6 dias por semana / 52 semanas
• Custo de combustível : US$ 2,00 US$/Gal (US$0.66/kg)
• Aeroporto alternado distante 200NM do destino.
• Reservas segundo RBHA 121.645
500NM / 01:17h
Condições Meteorológicas: ISA/Vento Calmo.
Altitude ótima de cruzeiro (FL350)
Cruzeiro
Mach 0.78
Subida
270KIAS/M0.70
Descida
290KIAS/M0.77
Nível do Mar Nível do Mar
Para uma frota de 20 aeronaves:
US$ 543.628,80 ao ano !
Economia anual por aeronave:41184 kg = US$ 27.181,44
Quanto representa a redução de 1% no consumo de combustível ?
5/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
1.Introdução
Economia de Combustível nas Empresas Aéreas
6/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
• 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:
• Adotar velocidades econômicas em todas as fases do vôo (COST INDEX).
• Selecionar altitudes ótimas de cruzeiro (máximo alcance específico).
• Na medida do possível, efetuar navegação direta entre origem e destino.
• Outras...
• A literatura prevê que reduções substanciais no consumo podem ser obtidos através da técnica operacional chamada de “Tanqueamento de Combustível” ou “Abastecimento Econômico”.
Procedimento de tanqueamento de combustível
A B C
Preço Comb
US$1,00 / Gal
Preço Comb
US $1,10 / Gal
• Variações de preço ,falta de abastecedor ou motivos contratuais podem requererabastecer-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”?
1.Introdução
7/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
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
A
REMB= FOBA-TRIPAB= MFOBBC
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.
8/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
• 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.
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.
9/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
2.Revisão Bibliográfica
Procedimento sugerido por um Fabricante de AeronavesEMBRAER [19]
IT-500 TESE
10/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• Análise de viabilidade econômica para tanqueamento de combustível em uma única etapa.
• 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.
• Calcula-se Pdeq (preço break even) a partir de f e do preço de combustível na origem (Po).
• Se o preço do combustível no destino (Pd) for maior que Pdeq é viável o tanqueamento de combustível na localidade de origem.
O Fator f representa o consumo adicional por cada kg carregado a mais na aeronave. )1( f
PPd
oeq
−
=
FUEL SURPLUS - LONG RANGE CRUISE EMBRAER 190/ALL ENGINES TYPES
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
8.0%
9.0%
10.0%
11.0%
12.0%
13.0%
14.0%
15.0%
FU
EL
SU
RP
LU
S (%
)
-100-80-60-40-20
020406080
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
DISTANCE (NAM)
CR
Z W
IND
(kt
)
25000 ft AND
BELLOW
26000/35000 ft
36000 ft AND ABOVE
REF.LINE
FUEL SURPLUS - LONG RANGE CRUISE EMBRAER 190/ALL ENGINES TYPES
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
8.0%
9.0%
10.0%
11.0%
12.0%
13.0%
14.0%
15.0%
FU
EL
SU
RP
LU
S (%
)
-100-80-60-40-20
020406080
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
DISTANCE (NAM)
CR
Z W
IND
(kt
)
25000 ft AND
BELLOW
26000/35000 ft
36000 ft AND ABOVE
REF.LINE
BELOW
2.Revisão Bibliográfica
Outras Referências
IT-500 TESE
• 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.
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IT-500 TESE
2.Revisão Bibliográfica
• 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.
12/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Outras Referências
IT-500 TESE
2.Revisão Bibliográfica
13/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
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).
IT-500 TESE
2.Revisão Bibliográfica
Comentários sobre os modelos existentes
14/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
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.
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3. Definições
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Algumas definições Importantes
•Combustível Mínimo Regulamentar (MFOB)
MFOB = A + C + B + D
A = Consumo da origem para o destino.
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.
Fonte: RBHA 121.645
IT-500 TESE
3. Definições
16/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Algumas definições Importantes
•Fator de ajuste de consumo de combustível (Fator f)
)0(
)0(
FOBFOB
TRIPTRIP
dW
dWff
−
−≈=
Onde:
Wf = Combustível Consumido.W = Peso.TRIP = Consumo da Etapa.TRIP0 = Consumo Mínimo da Etapa FOB = Combustível Total a Bordo.MFOB0 = Combustível Mínimo Regulamentar
Representa o consumo adicional por cada kg carregado adicionalmente na aeronave.
IT-500 TESE
3. Definições
Algumas definições Importantes
Máximo Estrutural de
Decolagem
(PMED)
Limitante de Pavimento (PCN)
LIMITANTES DE DESEMPENHO
- Comprimento de pista
- Obstáculos
- Cap.Subida (Climb Limit)
- Max Energia de Freios (Max.Bakes Energy)
- Max. Velocidade e roda (Tire speed limit)
Máximo Estrutural de
Pouso
(PMEP)
Limitante de Pavimento (PCN)
LIMITANTES DE DESEMPENHO
- Comprimento de pista
- Cap.Subida em config.aprox (App Climb)
- Cap.Subida em config.pouso (Land Cimb)
- Max Energia de Freios (Max.Bakes Energy)
- Max. Velocidade e roda (Tire speed limit)
PMD
PMP
•Pesos Máximos de Decolagem (PMD) e Pouso (PMP)
17/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
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.
IT-500 TESE
18/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
4. Modelagem Matemática
• 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).
Modelo: Equacionamento4. Modelagem Matemática
trecho 1 trecho 2 trecho N-2 trecho N-1
Localidade 1P1
Localidade 2P2
Localidade N-1PN-1
Localidade NPN
Localidade iPi
19/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
4. Modelagem Matemática
Min Z = Σ Pi*Xi para i = 1,...,N-1 Sujeito a: Restrição de peso Máximo de Decolagem (PMD):
PZCi + FOBi ≤ PMDi para i = 1,..,N-1 Restrição de Peso Máximo de Pouso (PMP):
PDi – TRIPi ≤ PMPi para i = 1,..,N-1 Restrição de máxima capacidade de combustível:
REM i + Xi ≤ MAXF para i = 1,...,N-1 Restrição de combustível regulamentar mínimo para a etapa i:
REM i + Xi ≥ FOB0i para i = 1,...,N-1 Restrição de combustível remanescente mínimo no destino:
FOBi-1 – TRIPi-1 ≥ MINFi para i = 2,..,N Ajuste de consumo pelo fator f:
TRIPi = fi*REMi + fi*Xi + TRIP0i-fi*FOB0i para i = 1,...,N-1 Definição de combustível a bordo na localidade de origem
FOBi = REMi + Xi para i = 1,...,N-1 Definição do combustível remanescente no destino:
REMi = FOBi-1 – TRIPi-1 para i = 1,...,N-1 Positividade de abastecimento:
Xi≥0 para i = 1,...,N-1
Min Z = Σ Pi*Xi para i = 1,...,N-1 Sujeito a: Restrição de peso Máximo de Decolagem (PMD):
PZCi + FOBi ≤ PMDi para i = 1,..,N-1 Restrição de Peso Máximo de Pouso (PMP):
PDi – TRIPi ≤ PMPi para i = 1,..,N-1 Restrição de máxima capacidade de combustível:
REM i + Xi ≤ MAXF para i = 1,...,N-1 Restrição de combustível regulamentar mínimo para a etapa i:
REM i + Xi ≥ FOB0i para i = 1,...,N-1 Restrição de combustível remanescente mínimo no destino:
FOBi-1 – TRIPi-1 ≥ MINFi para i = 2,..,N Ajuste de consumo pelo fator f:
TRIPi = fi*REMi + fi*Xi + TRIP0i-fi*FOB0i para i = 1,...,N-1 Definição de combustível a bordo na localidade de origem
FOBi = REMi + Xi para i = 1,...,N-1 Definição do combustível remanescente no destino:
REMi = FOBi-1 – TRIPi-1 para i = 1,...,N-1 Positividade de abastecimento:
Xi≥0 para i = 1,...,N-1
fi
Constante de Ajuste de Combustível.
≈ (TRIPi – TRP0i)/(FOBi-FOB0i)
FOB0iCombustível regulamentar mínimo no trecho i(segundo o RBHA 121.645) [kg].
FOBi Combustível total a bordo no trecho i [kg]
MAXFMáxima Capacidade de Combustível nos tanques [kg].
MINFiCombustível remanescente mínimo do trecho i [kg].
PDi Peso de decolagem no trecho i em [kg].
PiPreço 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 Peso Máximo Zero Combustível [kg].
PPi Peso de Pouso no trecho i [kg].
PZCi Peso Zero Combustível no trecho i [kg].
REMiCombustível remanescente após o pouso no trecho i [kg].
TRIP0iConsumo da etapa i com combustível mínimo regulamentar [kg].
TRIPi Consumo da etapa no trecho i [kg].
dW
dWffi =
Modelo: Equacionamento
20/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
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)
21/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
Metodologia Proposta
• A partir de:
� Uma malha de vôos fornecida por uma empresa aérea comercial e as respectivasprogramações 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.
5. Estudo de Caso
22/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
IT-500 TESE5. Estudo de Caso
Aeronave Utilizada
• 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
Decolagem (PMED) 50300 kgPouso (PMEP) 43000 kgZero Combustível (PMEZC) 40800 kgCapacidade Máxima de Combustível 13000 kgPeso Básico Operacional (PBO) 27400 kg
Pesos
Fonte: Embraer [18]
CARGA PAGA X ALCANCEEmbraer 190LR - Motor CF34-10E6A1
0100020003000400050006000700080009000
1000011000120001300014000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Alcance (NM)
Car
ga
Pag
a (K
g)
RESERVAS 100 NM
+ 45 min FL370ISALONG RANGE CRUISE
108 PAX @ 100 kg
1780 NM
23/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Embraer 190 LR
Carga Paga Máxima = 13400 kg
Malha de Vôos e Preços de Combustível
DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARAFOR REC GIG GRU GIG CGH CGH CWB CGH POA PNZ REC SSA AJU XAP CGH
REC MCZ GRU GIG CGH GIG CWB POA POA CGH REC SSA AJU MCZ CGH BSBMCZ AJU GIG BSB GIG SSA POA CWB CGH SSA SSA BSB MCZ REC BSB CGHAJU SSA BSB SSA SSA FOR CWB CGH SSA CGH BSB GIG REC GRU CGH POA
SSA GRU SSA REC FOR JDO CGH XAP CGH GIG GIG BSB GRU POA POA CGH
GRU CWB REC PNZ JDO FOR BSB GIG POA GRUCWB GRU FOR SSA GRU REC
GRU SSA SSA GIG REC MCZ
SSA AJU GIG CGH MCZ AJU
AJU MCZ AJU SSAMCZ REC
REC FORFOR REC PNZ REC CGH CWB XAP CGH GIG CGH GIG GRU SSA AJU CGH POA
REC MCZ REC SSA CWB POA CGH SSA CGH GIG GRU GIG AJU MCZ POA CGH
MCZ AJU SSA BSB POA CWB SSA CGH GIG SSA GIG BSB MCZ REC CGH XAP
AJU SSA BSB SSA CWB CGH CGH GIG SSA FOR BSB GIG REC GRUSSA GRU SSA REC CGH PFB FOR JDO GIG BSB GRU POA
GRU CWB REC PNZ PFB CGH JDO FOR BSB GIG POA GRU
CWB GRU CGH POA FOR SSA GIG GRU GRU REC
GRU SSA POA CGH SSA GIG REC MCZ
SSA AJU GIG CGH MCZ AJU
AJU MCZ AJU SSAMCZ REC
REC FOR
FOR REC PNZ REC CGH CWB GIG CGH CGH POA GRU GIG SSA AJU XAP CGH
REC MCZ REC SSA CWB POA CGH GIG POA CGH GIG BSB AJU MCZ CGH XAPMCZ AJU SSA BSB POA CWB GIG SSA CGH SSA BSB SSA MCZ RECAJU SSA BSB GIG CWB CGH SSA FOR SSA CGH SSA REC REC GRU
SSA GRU GIG BSB CGH CWB FOR JDO CGH GIG REC PNZ GRU POA
GRU CWB BSB GIG CWB CGH JDO FOR 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 SSAMCZ REC
REC FORFOR REC GIG CGH CGH CWB CGH POA GIG CGH PNZ REC SSA AJU XAP CGHREC MCZ CGH GIG CWB POA POA CGH CGH GIG REC SSA AJU MCZ CGH SSAMCZ AJU GIG SSA POA CWB CGH GIG GIG BSB SSA BSB MCZ REC SSA CGHAJU SSA SSA FOR CWB CGH BSB GIG BSB SSA REC GRUSSA GRU FOR JDO CGH PFB GIG BSB SSA REC GRU POA
GRU CWB JDO FOR PFB CGH BSB GIG REC PNZ POA GRUCWB GRU FOR SSA CGH POA GRU RECGRU SSA SSA GIG POA CGH REC MCZ
SSA AJU GIG CGH MCZ AJU
AJU MCZ AJU SSAMCZ REC
REC FOR
AERONAVE
3 4 5 61 2 7 8
QUI
DIA
SEG
TER
QUA
DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARA DE PARAFOR REC CGH POA CGH CWB GIG CGH GIG CGH PNZ REC SSA AJU XAP CGH
REC MCZ POA CGH CWB POA CGH GIG CGH GIG REC SSA AJU MCZ CGH XAPMCZ AJU CGH SSA POA CWB GIG SSA GIG BSB SSA BSB MCZ RECAJU SSA SSA CGH CWB CGH SSA FOR BSB GIG BSB SSA REC GRU
SSA GRU CGH GIG CGH PFB FOR JDO GIG BSB SSA REC GRU POA
GRU CWB PFB CGH JDO FOR BSB GIG REC PNZ POA GRUCWB GRU CGH POA FOR SSA GRU REC
GRU SSA POA CGH SSA GIG REC MCZ
SSA AJU GIG CGH MCZ AJU
AJU MCZ AJU SSAMCZ RECREC FORFOR REC GIG GRU CGH BPS PNZ REC SSA AJU XAP CGHREC MCZ GRU GIG BPS SSA REC SSA AJU MCZ CGH XAP
MCZ AJU SSA FOR MCZ REC
AJU SSA FOR JDO REC GRUSSA GRU JDO FOR GRU POA
GRU CWB FOR SSA POA GRU
CWB GRU SSA BPS
GRU SSA
SSA AJU
AJU MCZMCZ 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 XAPMCZ AJU BPS SSA POA GRUAJU SSA SSA FOR GRU REC
SSA GRU FOR JDO REC MCZ
GRU CWB JDO FOR MCZ AJU
CWB GRU FOR SSA AJU SSA
GRU SSA SSA BPS
SSA AJU BPS CGH
AJU MCZMCZ RECREC FOR
DIA
AERONAVE
1 2 3 4 5 6
SEX
7 8
SAB
DOM
5. Estudo de Caso
24/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
Preço Preço
(R$/Lt) (US$/Kg)
AJU Petrobrás (BR) 1,999 0,908BPS Shell 2,366 1,076BSB Petrobrás (BR) 1,836 0,834CGH Petrobrás (BR) 1,815 0,825CWB Petrobrás (BR) 1,6 0,727FOR Petrobrás (BR) 2,169 0,986GIG Petrobrás (BR) 1,298 0,59GRU Petrobrás (BR) 1,651 0,751JDO Petrobrás (BR) 2,358 1,072MCZ Petrobrás (BR) 2,005 0,911PFB Shell 2,664 1,211PNZ Petrobrás (BR) 2,171 0,987POA Petrobrás (BR) 1,864 0,847REC Petrobrás (BR) 1,751 0,796SSA Petrobrás (BR) 1,811 0,823XAP Shell 2,249 1,022
1,975 0,898
2,664 1,211
1,298 0,59ValorMínimo
Preços de Combustível
Cotaçao do Dólar: R$2,00 / 1,00 US$Densidade Média: 0.785 kg/l
Localidade Fornecedor
Média
Valor Máximo
Preço Preço
(R$/Lt) (US$/Kg)
AJU Petrobrás (BR) 1,999 0,908BPS Shell 2,366 1,076BSB Petrobrás (BR) 1,836 0,834CGH Petrobrás (BR) 1,815 0,825CWB Petrobrás (BR) 1,6 0,727FOR Petrobrás (BR) 2,169 0,986GIG Petrobrás (BR) 1,298 0,59GRU Petrobrás (BR) 1,651 0,751JDO Petrobrás (BR) 2,358 1,072MCZ Petrobrás (BR) 2,005 0,911PFB Shell 2,664 1,211PNZ Petrobrás (BR) 2,171 0,987POA Petrobrás (BR) 1,864 0,847REC Petrobrás (BR) 1,751 0,796SSA Petrobrás (BR) 1,811 0,823XAP Shell 2,249 1,022
1,975 0,898
2,664 1,211
1,298 0,59ValorMínimo
Preços de Combustível
Cotaçao do Dólar: R$2,00 / 1,00 US$Densidade Média: 0.785 kg/l
Localidade Fornecedor
Média
Valor Máximo
IT-500 TESE5. Estudo de Caso
Determinação do Consumo
25/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
EMBRAER 190 SIMPLIFIED FLIGHT PLANNINGTRIP FUEL
ALL ENGINE TYPESLONG RANGE CRUISE
-9000
-8500
-8000
-7500
-7000
-6500
-6000
-5500
-5000
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
12000
12500
13000
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800
REF. LINE
REF. LINE
TRIP DISTANCE - NM
ISA CONDITION
BASED ON:250/290/M0.75 CLIMBM0.77/290/250 DESCENT
FU
EL
RE
QU
IRE
D -
kg
FL150 FL200 FL250 FL300
FL350
190AOM001 - 07OCT2005
WIN
D -
kt
HE
AD
TA
IL
60
30
0
30
60
LA
ND
ING
WE
IGH
T -
kg
40000
36000
44000
38000
42000
34000
FL370
Fonte: Embraer. [22]
• Determinado a partir do Gráfico de Planejamento de Rota Simplificado (Manual de Operações [22]) :
• Consumo é função da distância, peso de pouso, altitude e vento médio de cruzeiro.
• Aeroportos de destino e origem considerados ao nível do mar.
• Perfis de Velocidade assumidos:� Subida: 250/290KAS/Mach 0.75� Cruzeiro: Long Range Cruise. � Descida: Mach 0.75/290/250 KIAS
IT-500 TESE6. Parametrização
Dados de Entrada
26/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Dados de Entrada: Informações dos Aeroportos
6.Parametrização
27/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
• 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].
6.Parametrização
Dados de Entrada: Análise de Desempenho de Decolagem e Pouso
• 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).
28/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
FLAPE PMDD FLAPE PMDP PMD PMP
ÓTIMO [kg] ÓTIMO [kg] [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
DECOLAGEM POUSO PCNLIMITANTES
LOCALIDADE TrefRWY
LIMITANTE DE DESEMPENHO
Limitante Limitante
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.
6.ParametrizaçãoIT-500 TESE
29/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Dados de Entrada: Análise de Rota
IT-500 TESE6.Parametrização
30/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• 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)
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
�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
0 1 2 30 6,9321E+02 5,7533E+00 2,0829E-03 -7,8504E-071 -6,5396E-02 1,3092E-04 -2,5902E-07 1,1254E-102 3,2558E-06 -1,1359E-08 1,1452E-11 -5,1733E-153 -4,3513E-11 1,8274E-13 -1,6471E-16 7,6253E-20
0 1 2 30 1,8149E+03 -1,5367E-01 4,3192E-06 -4,0292E-111 -7,0287E+00 5,8345E-04 -1,6467E-08 1,5686E-132 -7,5029E-03 5,6750E-07 -1,4240E-11 1,1855E-16
Coeficientes akl
nm
Coeficientes bmn
lk
R2 = 0,9992
R2 = 0,9999
IT-500 TESE
31/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
6.Parametrização
Onde d : Distância de referência [NM].D : Distância corrigida [NM]. H : Altitude de cruzeiro [ft].Wf : Consumo total da etapa [kg].W : Peso de Pouso[kg]
Modelo: Determinação do fator “f”
1. Escolher um valor de peso de pouso de referência (PPref = 36000 kg ~ PZC).
2. 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.
3. 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.
4. A média dos desvios percentuais será o fator freferente à respectiva combinação de altitude e distância.
d PP D Consumo Dif PD[Nm] [kg] [Nm] [kg] [kg] [kg]
36000 191 1335 3733538000 196 1357 22 39357 1,12%40000 200 1377 42 41377 1,06%42000 204 1399 64 43399 1,07%43000 206 1408 73 44408 1,05%36000 382 2268 3826838000 391 2310 42 40310 2,10%40000 400 2356 88 42356 2,19%42000 414 2425 157 44425 2,61%43000 423 2467 199 45467 2,84%36000 573 3216 3921638000 586 3278 63 41278 3,13%40000 600 3349 133 43349 3,32%42000 623 3464 249 45464 4,14%43000 638 3540 325 46540 4,64%36000 765 4177 4017738000 781 4261 84 42261 4,21%40000 800 4355 178 44355 4,45%42000 832 4516 340 46516 5,66%43000 854 4627 451 47627 6,44%36000 956 5151 4115138000 977 5257 107 43257 5,34%40000 1000 5373 223 45373 5,57%42000 1040 5581 430 47581 7,17%43000 1069 5727 576 48727 8,23%36000 1148 6137 4213738000 1174 6268 131 44268 6,53%40000 1200 6404 267 46404 6,68%42000 1249 6656 519 48656 8,65%43000 1284 6838 701 49838 10,02%
1200 7,97%
25000 ft
800 5,19%
1000 6,58%
400 2,43%
600 3,81%
Dif % Fator f
200 1,07%
d PP D Consumo Dif PD[Nm] [kg] [Nm] [kg] [kg] [kg]
36000 191 1335 3733538000 196 1357 22 39357 1,12%40000 200 1377 42 41377 1,06%42000 204 1399 64 43399 1,07%43000 206 1408 73 44408 1,05%36000 382 2268 3826838000 391 2310 42 40310 2,10%40000 400 2356 88 42356 2,19%42000 414 2425 157 44425 2,61%43000 423 2467 199 45467 2,84%36000 573 3216 3921638000 586 3278 63 41278 3,13%40000 600 3349 133 43349 3,32%42000 623 3464 249 45464 4,14%43000 638 3540 325 46540 4,64%36000 765 4177 4017738000 781 4261 84 42261 4,21%40000 800 4355 178 44355 4,45%42000 832 4516 340 46516 5,66%43000 854 4627 451 47627 6,44%36000 956 5151 4115138000 977 5257 107 43257 5,34%40000 1000 5373 223 45373 5,57%42000 1040 5581 430 47581 7,17%43000 1069 5727 576 48727 8,23%36000 1148 6137 4213738000 1174 6268 131 44268 6,53%40000 1200 6404 267 46404 6,68%42000 1249 6656 519 48656 8,65%43000 1284 6838 701 49838 10,02%
1200 7,97%
25000 ft
800 5,19%
1000 6,58%
400 2,43%
600 3,81%
Dif % Fator f
200 1,07%
• Segundo passo: aplica-se a metodologia propostapor Saboya [39] :
IT-500 TESE
32/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
6.Parametrização
Modelo: Determinação do fator “f”
Dist[NM] 15000 20000 25000 30000 35000 37000 39000 41000200 1,30% 1,19% 1,07% 0,99% 0,94% - - -400 2,94% 2,68% 2,43% 2,24% 2,12% 2,10% 2,10% 2,12%600 4,60% 4,19% 3,81% 3,50% 3,30% 3,26% 3,24% 3,26%800 6,28% 5,71% 5,19% 4,77% 4,51% 4,45% 4,43% 4,45%
1000 7,96% 7,24% 6,58% 6,06% 5,75% 5,71% 5,72% 5,78%1200 9,67% 8,79% 7,97% 7,35% 7,05% 7,05% 7,14% 7,32%
Altitude [ft]Fator f
•Terceiro passo: modelar o fator f, em função de altitude e distância, sob forma polinomial.
Para i = 1,..,N-1Onde 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].
303
20201000 ... HiAHiAHiAAA +++=
313
21211101 ... HiAHiAHiAAA +++=
323
22221202 ... HiAHiAHiAAA +++=
333
23231303 ... HiAHiAHiAAA +++=
33
2210 ... diAdiAdiAAfi +++=
0 1 3 30 -3,7858E-03 3,2574E-09 2,9702E-12 -5,4218E-171 8,1052E-05 1,7169E-09 -1,5362E-13 2,4814E-182 5,0303E-08 -6,6826E-12 2,9830E-16 -4,3019E-213 -3,0389E-11 4,3148E-15 -1,9807E-19 2,9187E-24
nm
Coeficientes Amn
Fator "f"
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
5,00%
6,00%
7,00%
8,00%
9,00%
10,00%
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
DISTANCIA (NM)
f (%
)
15000
20000
25000
30000
35000
37000
39000
41000
Fator "f"
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
5,00%
6,00%
7,00%
8,00%
9,00%
10,00%
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
DISTANCIA (NM)
f (%
)
15000
20000
25000
30000
35000
37000
39000
41000
R2 = 0,9998
6.Parametrização
33/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
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:
• 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:
).(ii
i
iiVwTAS
TASDd
+
=
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.
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].
IT-500 TESE6.Parametrização
34/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
i
i
VwTappTdecTT
DiTASi −
−−
= ).(60
Fator "f"
y = 5,8769E-05x - 2,1286E-03
R2 = 9,9781E-01
0,00%
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
5,00%
6,00%
7,00%
8,00%
9,00%
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Distância [NM]
Fat
or
f
Fator f semcorreção
Com correção devento e ISA DEV (f*)
Modelo: Determinação do fator “f”
35/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE6.Parametrização
• Fator f (sem correção) tem comportamento bastante linear para a malha analisada.
• Maioria das rotas acima de 35000 ft.
• Distorção devido à correção de ventos e desvio de ISA.
• 2,5% a 3% em rotas regionais (500NM a 600NM)
IT-500 TESE
36/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Execução
Arquivo textode entrada
( por aeronave)
Arquivo textode saída
(por aeronave)
Apêndice E
AIMMS
(Modelo)
Planilha de análise
(Excell)
PMDi
PMPi
MFOB0i
TRIP0i
MINi
Fator f
Pi
REM1
MAXF
Xi
REMi
FOBi
PDi
PPi
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 84 146477 148618 2141 1,46% 155.511,93$ 147.603,87$ 7.908,06$ 5,09%2 34 82652 83741 1089 1,32% 83.254,76$ 76.611,73$ 6.643,02$ 7,98%3 57 122389 124127 1738 1,42% 136.722,91$ 120.976,24$ 15.746,67$ 11,52%4 32 72251 73524 1273 1,76% 76.993,02$ 65.974,13$ 11.018,90$ 14,31%5 38 91537 92436 899 0,98% 89.472,16$ 81.224,54$ 8.247,62$ 9,22%6 34 83113 83922 809 0,97% 83.022,23$ 79.472,45$ 3.549,79$ 4,28%7 57 128415 129257 842 0,66% 131.867,56$ 128.157,22$ 3.710,34$ 2,81%8 19 49503 49838 335 0,68% 55.728,05$ 53.527,59$ 2.200,46$ 3,95%
TOTAL 355 776337 785463 9126 1,18% 812.572,62$ 753.547,76$ 59.024,86$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 360 627758 636935 9178 1,46% 666.479,71$ 632.588,01$ 33.891,69$ 5,09%2 146 354223 358890 4667 1,32% 356.806,09$ 328.335,99$ 28.470,10$ 7,98%3 244 524524 531971 7447 1,42% 585.955,34$ 518.469,61$ 67.485,73$ 11,52%4 137 309647 315104 5457 1,76% 329.970,10$ 282.746,26$ 47.223,84$ 14,31%5 163 392301 396153 3852 0,98% 383.452,10$ 348.105,17$ 35.346,93$ 9,22%6 146 356199 359666 3468 0,97% 355.809,57$ 340.596,19$ 15.213,37$ 4,28%7 244 550350 553960 3610 0,66% 565.146,67$ 549.245,22$ 15.901,45$ 2,81%8 81 212156 213589 1434 0,68% 238.834,50$ 229.403,96$ 9.430,55$ 3,95%
TOTAL 1521 3327158 3366269 39111 1,18% 3.482.454,09$ 3.229.490,41$ 252.963,67$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 4320 7533092 7643224 110132 1,46% 7.997.756,48$ 7.591.056,16$ 406.700,32$ 5,09%2 1749 4250674 4306679 56005 1,32% 4.281.673,13$ 3.940.031,88$ 341.641,25$ 7,98%3 2931 6294291 6383652 89361 1,42% 7.031.464,10$ 6.221.635,28$ 809.828,81$ 11,52%4 1646 3715766 3781250 65485 1,76% 3.959.641,22$ 3.392.955,11$ 566.686,11$ 14,31%5 1954 4707617 4753842 46225 0,98% 4.601.425,21$ 4.177.262,04$ 424.163,17$ 9,22%6 1749 4274383 4315994 41611 0,97% 4.269.714,79$ 4.087.154,32$ 182.560,47$ 4,28%7 2931 6604200 6647515 43315 0,66% 6.781.760,08$ 6.590.942,69$ 190.817,39$ 2,81%8 977 2545869 2563072 17204 0,68% 2.866.014,04$ 2.752.847,48$ 113.166,57$ 3,95%
TOTAL 18257 39925892 40395229 469337 1,18% 41.789.449,05$ 38.753.884,96$ 3.035.564,09$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %2282 4990737 5049404 58667 1,18% 5.223.681,13$ 4.844.235,62$ 379.445,51$ 7,26%
PROJEÇÃO MENSAL
PROJEÇÃO ANUAL
AERONAVE No. ETAPASCONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
DADOS SEMANAIS
AERONAVE No. ETAPASCONSUMO (Kg)
CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)AERONAVE No. ETAPAS
CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
No. ETAPASCONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
Média anual por aeronave
Resultados
7. Aplicação do Modelo
PREÇO 0 d ALT ISA D HW TAS D PMZC PMD PMP CP PZC MFOB0 PD TRIP0 PP REM Xi CUSTO REM Xi FOB PD TRIP PP XTR CUSTO TRIP CUSTO
[US$] 0 [NM] [ft] [C] [kt] [kt] [nm] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [US$] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [US$] [kg] [US$]1 FOR REC 1,26$ FORREC 339 39000 4 -11 404 348 1,80% 40800 50300 43000 8200 35600 4870 40470 1957 38513 2000 2870 3.604,53$ 2000 2870 4870 40470 1957 38513 0 3.604,53$ 0 -$ 2 REC MCZ 1,01$ RECMCZ 98 15000 17 -5 310 100 0,46% 40800 50300 43000 8200 35600 2639 38239 1143 37096 2913 0 -$ 2913 5657 8570 44170 1170 43000 5931 5.737,21$ 27 5.737,21$ 3 MCZ AJU 1,16$ MCZAJU 116 20000 17 -9 330 119 0,57% 40800 50198 43000 8200 35600 2841 38441 964 37477 1496 1345 1.561,73$ 7400 0 7400 43000 990 42010 4559 -$ 26 (1.561,73)$ 4 AJU SSA 1,16$ AJUSSA 137 24000 16 -9 347 141 0,67% 40800 50300 43000 8200 35600 3093 38693 1085 37608 1877 1216 1.407,17$ 6410 0 6410 42010 1107 40903 3317 -$ 22 (1.407,17)$ 5 SSA GRU 1,05$ SSAGRU 846 38000 6 -44 439 940 5,31% 40800 50300 43000 8200 35600 6818 42418 4395 38023 2008 4810 5.042,84$ 5303 1515 6818 42418 4395 38023 0 1.588,56$ 0 (3.454,28)$ 6 GRU CWB 0,96$ GRUCWB 194 30000 12 -52 386 224 1,13% 40800 50300 43000 8200 35600 3707 39307 1400 37907 2423 1284 1.227,57$ 2423 1284 3707 39307 1400 37907 0 1.227,57$ 0 -$ 7 CWB GRU 0,93$ CWBGRU 221 31000 12 5 377 218 1,07% 40800 46971 43000 8200 35600 3520 39120 1382 37738 2307 1213 1.124,01$ 2307 6532 8839 44439 1439 43000 5319 6.052,70$ 57 4.928,69$ 8 GRU SSA 0,96$ GRUSSA 787 39000 4 2 432 783 4,33% 40800 50300 43000 8200 35600 5941 41541 3675 37866 2138 3803 3.635,86$ 7400 1355 8755 44355 3797 40558 2814 1.295,40$ 122 (2.340,46)$ 9 SSA AJU 1,05$ SSAAJU 137 25000 16 -17 353 144 0,68% 40800 50300 43000 8200 35600 3093 38693 1098 37595 2266 827 867,03$ 4958 0 4958 40558 1111 39447 1865 -$ 13 (867,03)$
10 AJU MCZ 1,16$ AJUMCZ 116 19000 17 -10 325 120 0,58% 40800 50300 43000 8200 35600 2750 38350 973 37377 1995 755 873,69$ 3847 0 3847 39447 979 38468 1097 -$ 6 (873,69)$ 11 MCZ REC 1,16$ MCZREC 98 18000 17 -10 319 101 0,45% 40800 50198 43000 8200 35600 2633 38233 867 37366 1777 856 993,74$ 2868 0 2868 38468 868 37600 235 -$ 1 (993,74)$ 12 REC FOR 1,01$ RECFOR 337 38000 6 -22 408 356 1,84% 40800 50300 43000 8200 35600 4875 40475 1986 38489 1766 3109 3.152,93$ 2000 4893 6893 42493 2023 40470 2018 4.962,27$ 37 1.809,34$
f
SEG
DADOS INICIAS SEM TANQUEAMENTO COM TANQUEAMENTO DIFERENÇADIA i DE PARA
ESTRATÉGIA DE ABASTECIMENTO
2870
0
1345 1216
4810
1284 1213
3803
827 755 856
31092870
5657
0 0
15151284
6532
1355
0 0 0
4893
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
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($1,01)
Base
Co
mb
ust
ível
Ab
aste
cid
o-
Xi [
kg]
Sem Tanqueamento
Com Tanqueamento
• 355 etapas .
• 8 aeronaves
• 7 dias
• Comparação com estratégia convencional.
37/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE7. Aplicação do Modelo
Resultados Obtidos
• Apêndice F
• Projeção de Economia Anual de US$ 3.035.564,09
• Economia por etapa: US$ 166,27
• Consumo extra por etapa: 25,71 kg
• Ciclos anuais médios por aeronave: 2282.
38/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 84 146477 148618 2141 1,46% 155.511,93$ 147.603,87$ 7.908,06$ 5,09%2 34 82652 83741 1089 1,32% 83.254,76$ 76.611,73$ 6.643,02$ 7,98%3 57 122389 124127 1738 1,42% 136.722,91$ 120.976,24$ 15.746,67$ 11,52%4 32 72251 73524 1273 1,76% 76.993,02$ 65.974,13$ 11.018,90$ 14,31%5 38 91537 92436 899 0,98% 89.472,16$ 81.224,54$ 8.247,62$ 9,22%6 34 83113 83922 809 0,97% 83.022,23$ 79.472,45$ 3.549,79$ 4,28%7 57 128415 129257 842 0,66% 131.867,56$ 128.157,22$ 3.710,34$ 2,81%8 19 49503 49838 335 0,68% 55.728,05$ 53.527,59$ 2.200,46$ 3,95%
TOTAL 355 776337 785463 9126 1,18% 812.572,62$ 753.547,76$ 59.024,86$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 360 627758 636935 9178 1,46% 666.479,71$ 632.588,01$ 33.891,69$ 5,09%2 146 354223 358890 4667 1,32% 356.806,09$ 328.335,99$ 28.470,10$ 7,98%3 244 524524 531971 7447 1,42% 585.955,34$ 518.469,61$ 67.485,73$ 11,52%4 137 309647 315104 5457 1,76% 329.970,10$ 282.746,26$ 47.223,84$ 14,31%5 163 392301 396153 3852 0,98% 383.452,10$ 348.105,17$ 35.346,93$ 9,22%6 146 356199 359666 3468 0,97% 355.809,57$ 340.596,19$ 15.213,37$ 4,28%7 244 550350 553960 3610 0,66% 565.146,67$ 549.245,22$ 15.901,45$ 2,81%8 81 212156 213589 1434 0,68% 238.834,50$ 229.403,96$ 9.430,55$ 3,95%
TOTAL 1521 3327158 3366269 39111 1,18% 3.482.454,09$ 3.229.490,41$ 252.963,67$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %1 4320 7533092 7643224 110132 1,46% 7.997.756,48$ 7.591.056,16$ 406.700,32$ 5,09%2 1749 4250674 4306679 56005 1,32% 4.281.673,13$ 3.940.031,88$ 341.641,25$ 7,98%3 2931 6294291 6383652 89361 1,42% 7.031.464,10$ 6.221.635,28$ 809.828,81$ 11,52%4 1646 3715766 3781250 65485 1,76% 3.959.641,22$ 3.392.955,11$ 566.686,11$ 14,31%5 1954 4707617 4753842 46225 0,98% 4.601.425,21$ 4.177.262,04$ 424.163,17$ 9,22%6 1749 4274383 4315994 41611 0,97% 4.269.714,79$ 4.087.154,32$ 182.560,47$ 4,28%7 2931 6604200 6647515 43315 0,66% 6.781.760,08$ 6.590.942,69$ 190.817,39$ 2,81%8 977 2545869 2563072 17204 0,68% 2.866.014,04$ 2.752.847,48$ 113.166,57$ 3,95%
TOTAL 18257 39925892 40395229 469337 1,18% 41.789.449,05$ 38.753.884,96$ 3.035.564,09$ 7,26%
SEM TANQ. COM TANQ. DIF DIF % SEM TANQ. COM TANQ. ECONOMIA DIF %2282 4990737 5049404 58667 1,18% 5.223.681,13$ 4.844.235,62$ 379.445,51$ 7,26%
PROJEÇÃO MENSAL
PROJEÇÃO ANUAL
AERONAVE No. ETAPASCONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
DADOS SEMANAIS
AERONAVE No. ETAPASCONSUMO (Kg)
CONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)AERONAVE No. ETAPAS
CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
No. ETAPASCONSUMO (Kg) CUSTO DE ABASTECIMENTO (USD$)
Média anual por aeronave
IT-500 TESE
8. Análise dos Resultados
8. Análise dos Resultados
IT-500 TESE
39/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• O modelo procura, a princípio, priorizar o abastecimento onde se apresentam os menores preços.
• 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).
Preço do Combustível (Pi) - Aeronave 2
$0,70$0,75$0,80$0,85$0,90$0,95$1,00$1,05$1,10$1,15$1,20$1,25$1,30$1,35$1,40
GIG
GR
U
GIG
BS
B
SS
A
RE
C
PN
Z
RE
C
SS
A
BS
B
SS
A
RE
C
PN
Z
RE
C
SS
A
BS
B
GIG
BS
B
GIG
CG
H
GIG
SS
A
FO
R
JDO
FO
R
SS
A
GIG
CG
H
PO
A
CG
H
SS
A
CG
H
GIG
GR
U
Localidade de Abastecimento
US
$/ k
g
Abastecimento (Xi) - Aeronave 2
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Localidade de Abastecimento
Ab
aste
cim
ento
[kg
]
Estratégia Convencional
Tanqueamento
IT-500 TESE
• 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.
40/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
Peso de Decolagem (PDi) - Aeronave 4
32000330003400035000360003700038000390004000041000420004300044000450004600047000480004900050000
CG
H
CW
B
PO
A
CW
B
CG
H
XA
P
CG
H
SS
A
CG
H
GIG
CG
H
GIG
SS
A
FO
R
JDO
FO
R
SS
A
GIG
CG
H
PO
A
CG
H
GIG
CG
H
GIG
SS
A
FO
R
JDO
FO
R
SS
A
GIG
CG
H
PF
B
Localidade de Abastecimento
PD
[kg]
Estratégia Convencional
Tanqueamento
PMD
Peso de Pouso (PPi) - Aeronave 4
32000
33000
34000
35000
36000
37000
38000
39000
40000
41000
42000
43000
CG
H
CW
B
PO
A
CW
B
CG
H
XA
P
CG
H
SS
A
CG
H
GIG
CG
H
GIG
SS
A
FO
R
JDO
FO
R
SS
A
GIG
CG
H
PO
A
CG
H
GIG
CG
H
GIG
SS
A
FO
R
JDO
FO
R
SS
A
GIG
CG
H
PF
B
Localidade de Abastecimento
PP
[kg]
Estratégia Convencional
Tanqueamento
PMP
8. Análise dos Resultados
IT-500 TESE
41/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• Por fim , a restrição de combustível mínimo no destino (MINF) pode determinar o abastecimento em alguns trechos.
Combustível Remanescente (REMi) - Aeronave 6
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
PN
Z
RE
C
SS
A
BS
B
GIG
BS
B
GIG
GR
U
GIG
BS
B
GIG
BS
B
GIG
GR
U
GIG
BS
B
SS
A
RE
C
PN
Z
RE
C
SS
A
BS
B
SS
A
RE
C
PN
Z
RE
C
SS
A
BS
B
SS
A
RE
C
PN
Z
RE
C
SS
A
RE
C
Localidade de Abastecimento
Co
mb
ust
ível
Rem
anes
cen
te [
kg]
Estratégia Convencional
Tanqueamento
MINF
• 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).
• A restrição de combustível mínimo (MFOB0i) foi respeitada em todas as etapas.
8. Análise dos Resultados
42/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
Relação Economia x Consumo Adicional
y = 1,0358E+01x - 9,3995E+01R2 = 7,3030E-01
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Consumo médio adicional por Etapa
Eco
no
mia
m
édia
po
r E
tap
a [U
S$]
Esta malha de vôos apresenta o potencial de geração de ganho econômico de:
•US$ 252.963,67 / mês ~� Folha de pagamento de tripulantes ou;� Leasing de 2 aeronaves MK28-100.
•US$ 3.035.564,09 / ano ~� 1/3 do valor de mercado MK-28-100.
• Paradoxo !!!Ganho aproximado de US$ 10,36 para kg de combustível consumido a mais 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.
Ganho econômico8. 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 :
Puluente Emissão [kg]
NOX 23,957
CO 3,547
HC 0,312
CO2 3155,933
H20 1311,297
SOX 0,799
Emissões para cada 1000 kg de JET A1
consumidoPuluente Emissão [kg]
NOX 23,957
CO 3,547
HC 0,312
CO2 3155,933
H20 1311,297
SOX 0,799
Emissões para cada 1000 kg de JET A1
consumido
Fonte: SAGE - FAA
• 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.
8. Análise dos Resultados
1 2 3 4 5 6 7 8 MENSAL ANUAL
NOX 220 112 178 131 92 83 86 34 937 11244CO 33 17 26 19 14 12 13 5 139 1665
Hidrocarbonetos 3 1 2 2 1 1 1 0 12 146CO2 28964 14729 23501 17222 12157 10943 11392 4524 123433 1481197
Vapor Dágua 12035 6120 9765 7156 5051 4547 4733 1880 51287 615441SOX 7 4 6 4 3 3 3 1 31 375
POLUENTEAERONAVE
Quantidade
Adicional
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 11244CO 33 17 26 19 14 12 13 5 139 1665
Hidrocarbonetos 3 1 2 2 1 1 1 0 12 146CO2 28964 14729 23501 17222 12157 10943 11392 4524 123433 1481197
Vapor Dágua 12035 6120 9765 7156 5051 4547 4733 1880 51287 615441SOX 7 4 6 4 3 3 3 1 31 375
POLUENTEAERONAVE
Quantidade
Adicional
Emitida [kg]
TOTAL DA FROTA
43/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
44/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• 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
9. Considerações Finais
IT-500 TESE
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.
9. Considerações Finais
Estratégias de Análise 12 primeiras etapas / Aeronave 1
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
FOR/REC
REC/MCZ
MCZ/A
JUAJU
/SSA
SSA/GRU
GRU/C
WB
CWB/G
RUGRU/S
SASSA/A
JUAJU
/MCZ
MCZ/R
ECREC/F
OR
Etapa
Ab
aste
cim
ento
(X
i)
Abat. Convencional
AIMMS (12 etapas)
Excell (Grupos de 4 etapas)
Exemplo: Aeronave 1 / Segunda Feira
• 12 etapas (AIMMS) : 3,24%
• 3 grupos de 4 etapas (Excell): 2,31%
→ Redução de 28,73%
45/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
IT-500 TESE
Sugestões para Estudos Futuros
46/46ROTEIRO / INTRO / REV BIBL / DEF / MOD / CASO / PARAM / APLIC / RESULT / CONSID / SUGESTÕES
• 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.
IT-500 TESE
OBRIGADO !
José Alexandre Tavares Guerreiro Fregnani
xanlu2 @ hotmail.com
"Toda a nossa ciência, comparada com a realidade, é primitiva e infantil - e, no entanto, é a coisa mais preciosa que temos. "( Albert Einstein )
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