Nesse apêndice é apresentado um passo a passo para a negociação do SMA auto-interessado para a alocação de recursos em um cenário com três navios, dois píeres, cinco tanques, um oleoduto e uma refinaria – detalhes do cenário se encontram na Tabela 5 e Tabela 6. A alocação divide-se em 5 passos: o primeiro é o processo inicial de enviar para a refinaria o inventário dos tanques que iniciaram a simulação decantados; do segundo ao quarto passo são apresentados, respectivamente, a alocação dos três navios existentes no cenário, o quinto e último passo é responsável por finalizar a simulação, enviando para a refinaria o inventário restante nos tanques do porto.
Embora existam dois píeres no cenário, o P-1 não é exibido no processo de negociação, uma vez que seu custo de atracagem é muito alto ($5,0314/hora enquanto o P-2 possui um custo de $2,5157/hora), sendo possível nesse cenário atracar todos os navios utilizando apenas o P-2. A refinaria também não é apresentada na carta de Gantt, uma vez que está ligada ao oleoduto e por esse motivo, ao enviar óleo pelo oleoduto, está se enviando óleo para a refinaria.
1º Passo
O primeiro passo da simulação consiste em enviar o inventário dos tanques que iniciam a simulação decantados para a refinaria. A seqüência de envio é dada pela nobreza dos tanques. O tanque mais nobre envia seu inventário para a refinaria antes dos tanques menos nobres. Na Figura 48 é possível visualizar o processo de descarregamento dos tanques decantados para o cenário com três navios.
Figura 48: Descarregamento dos tanques decantados no início da simulação
Assim como na solução ótima global encontrada pelo modelo original, os tanques TQ2134 e TQ3241 iniciam a simulação decantados, e como o tanque TQ3241 possui maior nobreza que o TQ3234, o mesmo é descarregado no oleoduto (OSVAT) primeiro. O processo de descarregamento é seqüencial, assim no início da simulação (hora zero do horizonte de planejamento) é iniciado o descarregamento do TQ3241 e concluindo esse descarregamento é iniciado o descarregamento do tanque TQ3234.
Para o descarregamento, cada tanque realiza um leilão para escolha do oleoduto. No pedido de proposta enviado pelo tanque ao oleoduto é informada a quantidade de óleo para descarregamento. O oleoduto ao receber este pedido solicita à refinaria sua agenda de processamento, com base na agenda o oleoduto seleciona um período para o descarregamento, enviando esta informação ao tanque junto com o custo da interface. No SMA auto-interessado com otimização do lucro, o tanque seleciona a proposta do oleoduto com menor custo de interface, já no SMA auto-interessado com otimização do horizonte, é escolhida a proposta com menor hora de término. Ao selecionar a melhor proposta, o tanque envia uma mensagem de accept-proposal ao oleoduto, que por sua vez envia as informações para a refinaria, ambos os agentes (oleoduto e refinaria) adicionam na sua agenda as informações sobre o descarregamento.
O presente cenário é composto de um único oleoduto, logo os tanques não terão opção de escolha, mas em cenários mais complexos com vários oleodutos os tanques podem escolher dentre as propostas a melhor.
2º Passo
No segundo passo da simulação, é inserido no sistema o primeiro navio, que chega ao porto na hora zero e pode permanecer sem sobre-estadia até a hora 48, esse navio possui um inventário com 106.000 m3 de óleo tipo oc-05. Como o P-2 possui o menor custo de atracagem, é apresentada a seqüência de negociação desse píer para receber o navio, porém toda a seqüência apresentada para o P-2 também é realizada pelo P-1, que envia sua proposta para o navio. A chegada do primeiro navio no sistema é apresentada na Figura 49.
Figura 49: Intervalo permitido de utilização do navio pelo P-2
Ao se aproximar do porto, o navio Front Brea inicia o primeiro leilão enviando um pedido de proposta a todos os píeres. Recebendo o pedido, cada píer formata um pedido de proposta e inicia o segundo leilão, o qual objetiva selecionar os tanques para receber o inventário do navio. Ao receber o pedido de proposta enviado pelo píer no segundo leilão, cada tanque formata uma resposta com a hora de início e de término para receber o óleo cru, a quantidade disponível e a nobreza do tanque. Nessa cenário, todos os tanques suportam o tipo de óleo disponível no navio Front Brea, enviando as propostas (representadas pelos retângulos numerados na Figura 49).
Figura 50: Agenda de disponibilidade dos tanques para o recebimento do óleo tipo oc-05
Após receber as proposta, o P-2 escolhe o tanque mais lucrativo (SMA auto-interessado com otimização do lucro) ou com menor hora de término (SMA auto-auto-interessado com otimização do horizonte), a lucratividade dos tanques é representada pela numeração à direita da proposta, sendo o número um (TQ3241) o mais lucrativo e o número cinco (TQ3237) o menos lucrativo. Entretanto, o TQ3241 possui uma disponibilidade de 62.375m3 de óleo, quantidade essa inferior ao inventário do Front Brea (106.000m3 de óleo), como se tratam de agentes auto-interessados, os mesmos não compartilham informações sobre sua agenda, assim o P-2 deve realizar um novo leilão para o inventário restante do navio. Nesse novo leilão, é enviada uma mensagem a todos os tanques solicitando propostas para os 43.625m3 de óleo restante no navio, sendo que o intervalo de tempo respeita o término de descarregamento da primeira parte do inventário no TQ3241 (hora 20,87) e vai até o limite de permanência do Front Brea no porto sem sobre-estadia (hora 48) - Figura 51.
Figura 51: Escolha do TQ3241 como sendo o tanque mais lucrativo, mesmo este recebendo parcialmente o inventário do Front Brea. Para o inventário restante do navio, é
solicitada novas propostas dos tanques
Para a escolha do segundo tanque, leva-se em consideração o tanque mais lucrativo (SMA auto-interessado com otimização do lucro) ou o que possui menor hora de término (SMA auto-interessado com otimização do horizonte) ainda não selecionado para receber o inventário do navio. Para o SMA com otimização do lucro, o tanque selecionado foi o TQ3243 - Figura 52.
Figura 52: Escolha dos dois primeiros tanques para receber o inventário do navio Front Brea
Como o TQ3243 possui um capacidade livre de 37.986 m3 de óleo, é necessário realizar um terceiro leilão para o óleo restante no navio (5.639m3). Para o SMA com otimização do lucro, o TQ3234 é selecionado. Assim, o P-2 formata sua proposta e envia-a para o navio. Essa proposta é formada pela hora de início e fim de atracagem e o lucro do sistema caso o navio atraque no P-2. Esse lucro é calculado pela quantidade de óleo descarregado em cada tanque multiplicado pela nobreza de cada óleo, desse valor é reduzido o custo de utilização do píer pelo navio e o custo de sobre-estadia (no exemplo apresentado não foi necessário sobre-estadia). As informações sobre a proposta do P-2 podem ser observadas na Figura 53.
Figura 53: Alocação do primeiro navio no porto
Ao receber a proposta de todos os píeres, o Front Brea escolhe a proposta mais lucrativa (SMA com otimização de lucro) ou a proposta com menor hora final de atracagem (SMA com otimização de horizonte). Após escolher a melhor proposta enviada pelos píeres, o navio envia uma mensagem de accept-proposal para o píer que ganhou o leilão – P-2, que por sua vez envia um accept-proposal a todos os tanques selecionados para receber o inventário do navio. Cada tanque inicia então o processo de decantação para, na seqüência, iniciar um terceiro leilão – leilão para escolha do oleoduto.
Dos tanques que receberam o inventário do navio, apenas o TQ3234 não inicia seu processo de decantação, isso porque o inventário de óleo que o mesmo recebeu é pequeno (recebeu 5.639 m3 e a capacidade máxima do tanque é 77.077 m3), sendo que a decantação só é realizada quando o tanque está acima da metade de sua capacidade máxima.
No leilão pelo oleoduto, o tanque que finalizar a decantação primeiro terá o direito de iniciar o leilão, assim o TQ3241 tem a prioridade e inicia o leilão, seguido do TQ3243. Para o cenário existe apenas um oleoduto, este ligado a uma refinaria, então o tanque envia um pedido de proposta ao único oleoduto. O oleoduto por sua vez solicitará as informações da refinaria e formatará uma resposta ao tanque. Ao receber a resposta, o tanque agenda seu descarregamento e envia uma mensagem de aceite para o oleoduto, que também envia uma confirmação para a refinaria, que irá agendar o recebimento do óleo pelo tanque. A agenda após a decantação e o descarregamento dos tanques é apresentada na Figura 54.
Figura 54: Decantação e descarregamento dos tanques utilizados pelo Front Brea
Após alocar o primeiro navio no sistema e atualizar a agenda de cada agente, as alocações apresentadas na Figura 54 se transformam em restrições pesadas, logo as mesmas não podem ser modificadas ao longo da simulação.
3º Passo
No terceiro passo é iniciada a alocação do segundo navio - Pedreiras, o qual chega ao porto na hora 12 e pode permanecer sem custo de sobre-estadia até a hora 60. O navio chega carregado com dois tipos de óleo: 38.000m3 de óleo tipo oc-08, e 20.000m3 de óleo tipo oc-27.
Como o P-2 está sendo utilizado pelo Front Brea até o período de 28,32 horas, o mesmo só poderá gerar uma agenda para o navio Pedreiras após a saída do porto do Front Brea. Inicialmente o P-2 inicia o leilão com o objetivo de encontrar tanques para receber os 38.000m3 de óleo tipo oc-08. Como no sistema só o TQ3239 e o TQ3241 conseguem receber esse tipo de óleo, os mesmos respondem ao pedido com as propostas, os demais tanques respondem o pedido com uma mensagem de refuse. O P-2, ao receber as propostas seleciona a melhor – no SMA com otimização de lucro é o TQ3239 – o qual pode receber 27.358m3 de óleo - Figura 55.
Figura 55: Chegada do Pedreiras ao sistema, bem como as propostas do TQ3237 e TQ3239 para receberem o inventário do navio
A proposta realizada pelo TQ3239 é inferior aos 38.000m3 de óleo tipo oc-08 existente no Pedreiras, assim um novo leilão é iniciado, e dessa vez, o TQ3237 é selecionado para receber 10.642 m3 de óleo restante - Figura 56.
Figura 56: Seleção do segundo tanque para receber o primeiro inventário do navio Pedreiras
Após a alocação do primeiro inventário existente no Pedreiras, é iniciado e leilão para escolha do tanque que irá receber o segundo inventário - 20.000m3 de óleo tipo oc-27. O tipo
oc-27 é suportado apenas pelo TQ3237, os demais tanques respondem o pedido de proposta com uma mensagem de refuse - Figura 57.
Figura 57: Proposta do TQ3237 para receber o segundo inventário do navio Pedreiras
Com a escolha do tanque que receberá o segundo inventário do navio, o P-2 formata e envia sua proposta. Após o Pedreiras receber as propostas dos píeres, ele escolhe a melhor e envia uma mensagem de accept-proposal. Essa mensagem é recebida pelo P-2 que envia a todos os tanques que se comprometeram em receber o inventário do navio uma mensagem de
accept-proposal. Ao receber a mensagem, cada tanque atualiza sua agenda de utilização e
Figura 58: Decantação e o descarregamento dos tanques que recebam o inventário do navio Pedreiras
4º Passo
Com a alocação do segundo navio, o último navio – Rebouças – é inserido no sistema, o mesmo chega ao porto na hora 24, onde pode permanecer sem sobre-estadia até a hora 72. O navio está carregado com 30.000 m3 de óleo tipo oc-38.
Com a chegada do novo navio, o P-2 solicita aos tanques propostas para receberem o inventário, enviando a todos os tanques sua disponibilidade de tempo (da hora 37,57 até a hora 72). Dos cinco tanques do SMA, apenas dois podem receber o óleo do navio Rebouças – TQ3234 e TQ3243, mas como o TQ3243 foi utilizado no início da simulação, o mesmo só poderá ser utilizado novamente após seu descarregamento total que acontece na hora 73,52, o que o torna inapto a receber o inventário do Rebouças dentro do horizonte de 72 horas, sendo assim, o píer seleciona a proposta enviado pelo TQ3234 - Figura 59.
Figura 59: Descarregamento do inventário do Rebouças no TQ3234
Após selecionar o TQ3234, o píer formata uma proposta para devolver ao navio, nessa proposta é adicionado ao tempo de descarregamento o tempo para entrada e saída do navio no píer e o lucro do navio no píer. Essas informações são enviadas ao navio Rebouças como resposta ao pedido de proposta.
O navio, por sua vez, seleciona a melhor proposta enviada pelos píeres, enviando um
accept-proposal ao píer ganhador – P-2, que envia uma mensagem para o TQ3234, o qual
agenda a decantação e realiza o leilão para selecionar um oleoduto para descarregar, conforme apresentado na Figura 60.
Figura 60: Processo de decantação e descarregamento do TQ3234
5º Passo
O quinto passo não se aplica ao cenário atual, mas é utilizado quando ao final da simulação ainda existem tanques que não estão vazios, assim esses tanques agendam a decantação e, em seguida, iniciam o leilão pelo oleoduto para enviar seu inventário para a refinaria. Para o leilão, o tanque que concluir sua decantação primeiro terá o direito de iniciar o leilão.
APÊNDICE 3
PASSO A PASSO PARA A ALOCAÇÃO DE RECURSOS COM UM SMA