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refactor: converte modelagem matemática de horas decimais para minutos inteiros

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Luciano Silva do Lago
2026-06-07 20:48:25 -03:00
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commit c21cc4eece
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70
create_nb.py
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@@ -311,15 +311,15 @@ for r in rotas_lista:
aeroportos_malha.add(d) aeroportos_malha.add(d)
aeroportos_malha = list(aeroportos_malha) aeroportos_malha = list(aeroportos_malha)
# Matriz de tempo de voo entre todos os nós da malha (para reposicionamento) # Matriz de tempo de voo entre todos os nós da malha em MINUTOS (inteiro)
tempos_voo = {} tempos_voo_min = {}
for o in aeroportos_malha: for o in aeroportos_malha:
for d in aeroportos_malha: for d in aeroportos_malha:
if o == d: if o == d:
tempos_voo[(o, d)] = 0 tempos_voo_min[(o, d)] = 0
else: else:
dist = calc_distancia(o, d) dist = calc_distancia(o, d)
tempos_voo[(o, d)] = dist / vel_media_c97 tempos_voo_min[(o, d)] = int(round((dist / vel_media_c97) * 60))
# Demanda fixa D_{i,j} # Demanda fixa D_{i,j}
D = {(o, d): 0 for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha} D = {(o, d): 0 for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha}
@@ -338,7 +338,7 @@ N = pulp.LpVariable("N", lowBound=0, cat='Integer')
# Função Objetivo: Minimizar N # Função Objetivo: Minimizar N
# Para desempatar soluções com mesmo N, damos um pequeno peso pro tempo de reposicionamento vazio (para pegar o roteamento mais curto também) # Para desempatar soluções com mesmo N, damos um pequeno peso pro tempo de reposicionamento vazio (para pegar o roteamento mais curto também)
prob2 += N + 0.0001 * pulp.lpSum([Y[(i, j)] * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) prob2 += N + 0.0001 * pulp.lpSum([Y[(i, j)] * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
# Restrição de conservação de fluxo para cada aeroporto (Chegadas == Partidas) # Restrição de conservação de fluxo para cada aeroporto (Chegadas == Partidas)
for no in aeroportos_malha: for no in aeroportos_malha:
@@ -346,9 +346,9 @@ for no in aeroportos_malha:
partidas = pulp.lpSum([D[(no, j)] + Y[(no, j)] for j in aeroportos_malha]) partidas = pulp.lpSum([D[(no, j)] + Y[(no, j)] for j in aeroportos_malha])
prob2 += chegadas == partidas prob2 += chegadas == partidas
# Restrição de tempo (O tempo total de voo da malha não pode exceder N * 24h) # Restrição de tempo (O tempo total de voo da malha não pode exceder N * 1440 min)
tempo_total_voo = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)]) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) tempo_total_voo = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)]) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
prob2 += tempo_total_voo <= N * 24.0 prob2 += tempo_total_voo <= N * 1440
# Solução # Solução
prob2.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False)) prob2.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))
@@ -357,17 +357,17 @@ print("\\n== RESULTADO DO MODELO 2 ==")
print(f"Status: {pulp.LpStatus[prob2.status]}") print(f"Status: {pulp.LpStatus[prob2.status]}")
print(f"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N.varValue)}") print(f"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N.varValue)}")
tempo_gasto = sum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)].varValue) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) tempo_gasto = sum([(D[(i, j)] + int(Y[(i, j)].varValue)) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
print(f"Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): {tempo_gasto:.2f} horas") print(f"Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): {int(tempo_gasto)} min ({tempo_gasto/60:.2f} h)")
if N.varValue > 0: if N.varValue > 0:
print(f"Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): {(tempo_gasto / (N.varValue * 24)) * 100:.1f}%\\n") print(f"Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): {(tempo_gasto / (N.varValue * 1440)) * 100:.1f}%\\n")
print("Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:") print("Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:")
gerou_vazio = False gerou_vazio = False
for i in aeroportos_malha: for i in aeroportos_malha:
for j in aeroportos_malha: for j in aeroportos_malha:
if Y[(i, j)].varValue > 0: if Y[(i, j)].varValue > 0:
print(f" -> De {i} para {j}: {int(Y[(i, j)].varValue)} voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: {tempos_voo[(i,j)]*Y[(i,j)].varValue:.1f}h") print(f" -> De {i} para {j}: {int(Y[(i, j)].varValue)} voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: {tempos_voo_min[(i,j)]*int(Y[(i,j)].varValue)} min")
gerou_vazio = True gerou_vazio = True
if not gerou_vazio: if not gerou_vazio:
print(" Nenhum voo de reposicionamento vazio foi necessário! A malha já é circular/balanceada.") print(" Nenhum voo de reposicionamento vazio foi necessário! A malha já é circular/balanceada.")
@@ -391,7 +391,7 @@ for i in aeroportos_malha:
D_copy[(i, j)] -= 1 D_copy[(i, j)] -= 1
else: else:
tipo = 'Vazio (Reposicionamento)' tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'
voos_para_fazer.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo[(i, j)]}) voos_para_fazer.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo_min[(i, j)]})
# 2. Simular a alocação sequencial de horários # 2. Simular a alocação sequencial de horários
tabela_horarios = [] tabela_horarios = []
@@ -401,7 +401,7 @@ while voos_para_fazer:
voo_atual = voos_para_fazer.pop(0) voo_atual = voos_para_fazer.pop(0)
hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)
tempo_delta = datetime.timedelta(hours=voo_atual['tempo']) tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(voo_atual['tempo']))
hora_chegada = hora_atual + tempo_delta hora_chegada = hora_atual + tempo_delta
tabela_horarios.append([ tabela_horarios.append([
@@ -411,7 +411,7 @@ while voos_para_fazer:
voo_atual['tipo'], voo_atual['tipo'],
hora_atual.strftime('%H:%M'), hora_atual.strftime('%H:%M'),
hora_chegada.strftime('%H:%M'), hora_chegada.strftime('%H:%M'),
f"{voo_atual['tempo']:.2f} h" f"{voo_atual['tempo']} min"
]) ])
hora_atual = hora_chegada hora_atual = hora_chegada
@@ -422,12 +422,12 @@ while voos_para_fazer:
prox_voo = None prox_voo = None
for idx, v in enumerate(voos_para_fazer): for idx, v in enumerate(voos_para_fazer):
if v['origem'] == local_atual: if v['origem'] == local_atual:
if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(hours=v['tempo'])).total_seconds() <= 24 * 3600: if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(minutes=int(v['tempo']))).total_seconds() <= 1440 * 60:
prox_voo = voos_para_fazer.pop(idx) prox_voo = voos_para_fazer.pop(idx)
break break
if prox_voo: if prox_voo:
tempo_delta = datetime.timedelta(hours=prox_voo['tempo']) tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(prox_voo['tempo']))
hora_chegada = hora_atual + tempo_delta hora_chegada = hora_atual + tempo_delta
tabela_horarios.append([ tabela_horarios.append([
f"Aeronave {aeronave_id}", f"Aeronave {aeronave_id}",
@@ -436,7 +436,7 @@ while voos_para_fazer:
prox_voo['tipo'], prox_voo['tipo'],
hora_atual.strftime('%H:%M'), hora_atual.strftime('%H:%M'),
hora_chegada.strftime('%H:%M'), hora_chegada.strftime('%H:%M'),
f"{prox_voo['tempo']:.2f} h" f"{prox_voo['tempo']} min"
]) ])
hora_atual = hora_chegada hora_atual = hora_chegada
local_atual = prox_voo['destino'] local_atual = prox_voo['destino']
@@ -465,10 +465,10 @@ prob3 = pulp.LpProblem("Minimizar_Aeronaves_TAT", pulp.LpMinimize)
Y3 = pulp.LpVariable.dicts("Y3", [(o, d) for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha], lowBound=0, cat='Integer') Y3 = pulp.LpVariable.dicts("Y3", [(o, d) for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha], lowBound=0, cat='Integer')
N3 = pulp.LpVariable("N3", lowBound=0, cat='Integer') N3 = pulp.LpVariable("N3", lowBound=0, cat='Integer')
TAT_horas = 40.0 / 60.0 TAT_min = 40
# Função Objetivo # Função Objetivo
prob3 += N3 + 0.0001 * pulp.lpSum([Y3[(i, j)] * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) prob3 += N3 + 0.0001 * pulp.lpSum([Y3[(i, j)] * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
# Restrição de fluxo # Restrição de fluxo
for no in aeroportos_malha: for no in aeroportos_malha:
@@ -478,8 +478,8 @@ for no in aeroportos_malha:
# Restrição de tempo com TAT # Restrição de tempo com TAT
# Cada voo (D ou Y) consome tempo de voo + TAT # Cada voo (D ou Y) consome tempo de voo + TAT
tempo_total_operacional = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)]) * (tempos_voo[(i, j)] + TAT_horas) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) tempo_total_operacional = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)]) * (tempos_voo_min[(i, j)] + TAT_min) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
prob3 += tempo_total_operacional <= N3 * 24.0 prob3 += tempo_total_operacional <= N3 * 1440
# Solução # Solução
prob3.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False)) prob3.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))
@@ -488,15 +488,15 @@ print("\\n== RESULTADO DO MODELO 3 (COM 40 MIN DE SOLO) ==")
print(f"Status: {pulp.LpStatus[prob3.status]}") print(f"Status: {pulp.LpStatus[prob3.status]}")
print(f"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N3.varValue)}") print(f"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N3.varValue)}")
tempo_voo_puro = sum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)].varValue) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) tempo_voo_puro = sum([(D[(i, j)] + int(Y3[(i, j)].varValue)) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
total_voos_realizados = sum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)].varValue) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha]) total_voos_realizados = sum([(D[(i, j)] + int(Y3[(i, j)].varValue)) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])
tempo_solo_total = total_voos_realizados * TAT_horas tempo_solo_total = total_voos_realizados * TAT_min
print(f"Tempo total de voo puro: {tempo_voo_puro:.2f} horas") print(f"Tempo total de voo puro: {tempo_voo_puro} min ({tempo_voo_puro/60:.2f} h)")
print(f"Tempo total gasto em solo (TAT): {tempo_solo_total:.2f} horas") print(f"Tempo total gasto em solo (TAT): {tempo_solo_total} min ({tempo_solo_total/60:.2f} h)")
print(f"Tempo total operacional comprometido: {tempo_voo_puro + tempo_solo_total:.2f} horas") print(f"Tempo total operacional comprometido: {tempo_voo_puro + tempo_solo_total} min ({(tempo_voo_puro + tempo_solo_total)/60:.2f} h)")
if N3.varValue > 0: if N3.varValue > 0:
print(f"Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): {((tempo_voo_puro + tempo_solo_total) / (N3.varValue * 24)) * 100:.1f}%\\n") print(f"Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): {((tempo_voo_puro + tempo_solo_total) / (N3.varValue * 1440)) * 100:.1f}%\\n")
# GERAR TABELA DE HORÁRIOS COM TABULATE E DATETIME # GERAR TABELA DE HORÁRIOS COM TABULATE E DATETIME
voos_para_fazer3 = [] voos_para_fazer3 = []
@@ -511,7 +511,7 @@ for i in aeroportos_malha:
D_copy3[(i, j)] -= 1 D_copy3[(i, j)] -= 1
else: else:
tipo = 'Vazio (Reposicionamento)' tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'
voos_para_fazer3.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo[(i, j)]}) voos_para_fazer3.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo_min[(i, j)]})
tabela_horarios3 = [] tabela_horarios3 = []
aeronave_id3 = 1 aeronave_id3 = 1
@@ -520,7 +520,7 @@ while voos_para_fazer3:
voo_atual = voos_para_fazer3.pop(0) voo_atual = voos_para_fazer3.pop(0)
hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)
tempo_delta = datetime.timedelta(hours=voo_atual['tempo']) tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(voo_atual['tempo']))
hora_chegada = hora_atual + tempo_delta hora_chegada = hora_atual + tempo_delta
tabela_horarios3.append([ tabela_horarios3.append([
@@ -530,7 +530,7 @@ while voos_para_fazer3:
voo_atual['tipo'], voo_atual['tipo'],
hora_atual.strftime('%H:%M'), hora_atual.strftime('%H:%M'),
hora_chegada.strftime('%H:%M'), hora_chegada.strftime('%H:%M'),
f"{voo_atual['tempo']:.2f} h" f"{voo_atual['tempo']} min"
]) ])
# Próxima partida só depois do TAT de 40 min # Próxima partida só depois do TAT de 40 min
@@ -541,12 +541,12 @@ while voos_para_fazer3:
prox_voo = None prox_voo = None
for idx, v in enumerate(voos_para_fazer3): for idx, v in enumerate(voos_para_fazer3):
if v['origem'] == local_atual: if v['origem'] == local_atual:
if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(hours=v['tempo'])).total_seconds() <= 24 * 3600: if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(minutes=int(v['tempo']))).total_seconds() <= 1440 * 60:
prox_voo = voos_para_fazer3.pop(idx) prox_voo = voos_para_fazer3.pop(idx)
break break
if prox_voo: if prox_voo:
tempo_delta = datetime.timedelta(hours=prox_voo['tempo']) tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(prox_voo['tempo']))
hora_chegada = hora_atual + tempo_delta hora_chegada = hora_atual + tempo_delta
tabela_horarios3.append([ tabela_horarios3.append([
f"Aeronave {aeronave_id3}", f"Aeronave {aeronave_id3}",
@@ -555,7 +555,7 @@ while voos_para_fazer3:
prox_voo['tipo'], prox_voo['tipo'],
hora_atual.strftime('%H:%M'), hora_atual.strftime('%H:%M'),
hora_chegada.strftime('%H:%M'), hora_chegada.strftime('%H:%M'),
f"{prox_voo['tempo']:.2f} h" f"{prox_voo['tempo']} min"
]) ])
hora_atual = hora_chegada + datetime.timedelta(minutes=40) hora_atual = hora_chegada + datetime.timedelta(minutes=40)
local_atual = prox_voo['destino'] local_atual = prox_voo['destino']

222
modelos.ipynb
View File

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"## 4. Fleet Assignment Model (FAM) - Nível Brasil\n", "## 4. Fleet Assignment Model (FAM) - Nível Brasil\n",
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"## 5. Modelo 2: Minimização de Aeronaves\n", "## 5. Modelo 2: Minimização de Aeronaves\n",
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} }
}, },
"outputs": [ "outputs": [
@@ -642,26 +642,26 @@
"== RESULTADO DO MODELO 2 ==\n", "== RESULTADO DO MODELO 2 ==\n",
"Status: Optimal\n", "Status: Optimal\n",
"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: 1\n", "Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: 1\n",
"Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): 16.70 horas\n", "Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): 1004 min (16.73 h)\n",
"Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): 69.6%\n", "Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): 69.7%\n",
"\n", "\n",
"Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:\n", "Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:\n",
" -> De SBAN para SBSJ: 1 voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: 2.1h\n", " -> De SBAN para SBSJ: 1 voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: 129 min\n",
"\n", "\n",
"== QUADRO DE HORÁRIOS DIÁRIOS ==\n", "== QUADRO DE HORÁRIOS DIÁRIOS ==\n",
"| Aeronave | Origem | Destino | Tipo | Partida | Chegada | Duração |\n", "| Aeronave | Origem | Destino | Tipo | Partida | Chegada | Duração |\n",
"|------------|----------|-----------|--------------------------|-----------|-----------|-----------|\n", "|------------|----------|-----------|--------------------------|-----------|-----------|-----------|\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBGR | Passageiro | 00:00 | 00:51 | 0.86 h |\n", "| Aeronave 1 | SBSJ | SBGL | Passageiro | 00:00 | 00:42 | 42 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGR | SBGL | Passageiro | 00:51 | 01:43 | 0.86 h |\n", "| Aeronave 1 | SBGL | SBSJ | Passageiro | 00:42 | 01:24 | 42 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBBR | Passageiro | 01:43 | 04:02 | 2.33 h |\n", "| Aeronave 1 | SBSJ | SBBR | Passageiro | 01:24 | 03:33 | 129 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBBR | SBGL | Passageiro | 04:02 | 06:22 | 2.33 h |\n", "| Aeronave 1 | SBBR | SBGL | Passageiro | 03:33 | 05:53 | 140 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBSJ | Passageiro | 06:22 | 07:03 | 0.69 h |\n", "| Aeronave 1 | SBGL | SBBR | Passageiro | 05:53 | 08:13 | 140 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBSJ | SBGL | Passageiro | 07:03 | 07:45 | 0.69 h |\n", "| Aeronave 1 | SBBR | SBAN | Passageiro | 08:13 | 08:31 | 18 min |\n",
"| Aeronave 2 | SBGR | SBBR | Passageiro | 00:00 | 02:10 | 2.17 h |\n", "| Aeronave 1 | SBAN | SBSJ | Vazio (Reposicionamento) | 08:31 | 10:40 | 129 min |\n",
"| Aeronave 2 | SBBR | SBGR | Passageiro | 02:10 | 04:20 | 2.17 h |\n", "| Aeronave 2 | SBGL | SBGR | Passageiro | 00:00 | 00:52 | 52 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBBR | SBAN | Passageiro | 00:00 | 00:18 | 0.30 h |\n", "| Aeronave 2 | SBGR | SBGL | Passageiro | 00:52 | 01:44 | 52 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBAN | SBSJ | Vazio (Reposicionamento) | 00:18 | 02:26 | 2.14 h |\n", "| Aeronave 3 | SBBR | SBGR | Passageiro | 00:00 | 02:10 | 130 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBSJ | SBBR | Passageiro | 02:26 | 04:35 | 2.15 h |\n" "| Aeronave 3 | SBGR | SBBR | Passageiro | 02:10 | 04:20 | 130 min |\n"
] ]
} }
], ],
@@ -695,15 +695,15 @@
" aeroportos_malha.add(d)\n", " aeroportos_malha.add(d)\n",
"aeroportos_malha = list(aeroportos_malha)\n", "aeroportos_malha = list(aeroportos_malha)\n",
"\n", "\n",
"# Matriz de tempo de voo entre todos os nós da malha (para reposicionamento)\n", "# Matriz de tempo de voo entre todos os nós da malha em MINUTOS (inteiro)\n",
"tempos_voo = {}\n", "tempos_voo_min = {}\n",
"for o in aeroportos_malha:\n", "for o in aeroportos_malha:\n",
" for d in aeroportos_malha:\n", " for d in aeroportos_malha:\n",
" if o == d:\n", " if o == d:\n",
" tempos_voo[(o, d)] = 0\n", " tempos_voo_min[(o, d)] = 0\n",
" else:\n", " else:\n",
" dist = calc_distancia(o, d)\n", " dist = calc_distancia(o, d)\n",
" tempos_voo[(o, d)] = dist / vel_media_c97\n", " tempos_voo_min[(o, d)] = int(round((dist / vel_media_c97) * 60))\n",
"\n", "\n",
"# Demanda fixa D_{i,j}\n", "# Demanda fixa D_{i,j}\n",
"D = {(o, d): 0 for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha}\n", "D = {(o, d): 0 for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha}\n",
@@ -722,7 +722,7 @@
"\n", "\n",
"# Função Objetivo: Minimizar N\n", "# Função Objetivo: Minimizar N\n",
"# Para desempatar soluções com mesmo N, damos um pequeno peso pro tempo de reposicionamento vazio (para pegar o roteamento mais curto também)\n", "# Para desempatar soluções com mesmo N, damos um pequeno peso pro tempo de reposicionamento vazio (para pegar o roteamento mais curto também)\n",
"prob2 += N + 0.0001 * pulp.lpSum([Y[(i, j)] * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "prob2 += N + 0.0001 * pulp.lpSum([Y[(i, j)] * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"\n", "\n",
"# Restrição de conservação de fluxo para cada aeroporto (Chegadas == Partidas)\n", "# Restrição de conservação de fluxo para cada aeroporto (Chegadas == Partidas)\n",
"for no in aeroportos_malha:\n", "for no in aeroportos_malha:\n",
@@ -730,9 +730,9 @@
" partidas = pulp.lpSum([D[(no, j)] + Y[(no, j)] for j in aeroportos_malha])\n", " partidas = pulp.lpSum([D[(no, j)] + Y[(no, j)] for j in aeroportos_malha])\n",
" prob2 += chegadas == partidas\n", " prob2 += chegadas == partidas\n",
"\n", "\n",
"# Restrição de tempo (O tempo total de voo da malha não pode exceder N * 24h)\n", "# Restrição de tempo (O tempo total de voo da malha não pode exceder N * 1440 min)\n",
"tempo_total_voo = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)]) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "tempo_total_voo = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)]) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"prob2 += tempo_total_voo <= N * 24.0\n", "prob2 += tempo_total_voo <= N * 1440\n",
"\n", "\n",
"# Solução\n", "# Solução\n",
"prob2.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))\n", "prob2.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))\n",
@@ -741,17 +741,17 @@
"print(f\"Status: {pulp.LpStatus[prob2.status]}\")\n", "print(f\"Status: {pulp.LpStatus[prob2.status]}\")\n",
"print(f\"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N.varValue)}\")\n", "print(f\"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N.varValue)}\")\n",
"\n", "\n",
"tempo_gasto = sum([(D[(i, j)] + Y[(i, j)].varValue) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "tempo_gasto = sum([(D[(i, j)] + int(Y[(i, j)].varValue)) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"print(f\"Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): {tempo_gasto:.2f} horas\")\n", "print(f\"Tempo total de voo diário (incluindo reposicionamento vazio): {int(tempo_gasto)} min ({tempo_gasto/60:.2f} h)\")\n",
"if N.varValue > 0:\n", "if N.varValue > 0:\n",
" print(f\"Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): {(tempo_gasto / (N.varValue * 24)) * 100:.1f}%\\n\")\n", " print(f\"Taxa de ocupação da frota (Tempo Voo / Tempo Disponível): {(tempo_gasto / (N.varValue * 1440)) * 100:.1f}%\\n\")\n",
"\n", "\n",
"print(\"Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:\")\n", "print(\"Voos de Reposicionamento Vazio Gerados (Y) para fechar o ciclo diário:\")\n",
"gerou_vazio = False\n", "gerou_vazio = False\n",
"for i in aeroportos_malha:\n", "for i in aeroportos_malha:\n",
" for j in aeroportos_malha:\n", " for j in aeroportos_malha:\n",
" if Y[(i, j)].varValue > 0:\n", " if Y[(i, j)].varValue > 0:\n",
" print(f\" -> De {i} para {j}: {int(Y[(i, j)].varValue)} voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: {tempos_voo[(i,j)]*Y[(i,j)].varValue:.1f}h\")\n", " print(f\" -> De {i} para {j}: {int(Y[(i, j)].varValue)} voo(s) vazio(s) | Tempo de voo: {tempos_voo_min[(i,j)]*int(Y[(i,j)].varValue)} min\")\n",
" gerou_vazio = True\n", " gerou_vazio = True\n",
"if not gerou_vazio:\n", "if not gerou_vazio:\n",
" print(\" Nenhum voo de reposicionamento vazio foi necessário! A malha já é circular/balanceada.\")\n", " print(\" Nenhum voo de reposicionamento vazio foi necessário! A malha já é circular/balanceada.\")\n",
@@ -775,7 +775,7 @@
" D_copy[(i, j)] -= 1\n", " D_copy[(i, j)] -= 1\n",
" else:\n", " else:\n",
" tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'\n", " tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'\n",
" voos_para_fazer.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo[(i, j)]})\n", " voos_para_fazer.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo_min[(i, j)]})\n",
"\n", "\n",
"# 2. Simular a alocação sequencial de horários\n", "# 2. Simular a alocação sequencial de horários\n",
"tabela_horarios = []\n", "tabela_horarios = []\n",
@@ -785,7 +785,7 @@
" voo_atual = voos_para_fazer.pop(0)\n", " voo_atual = voos_para_fazer.pop(0)\n",
" hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)\n", " hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)\n",
" \n", " \n",
" tempo_delta = datetime.timedelta(hours=voo_atual['tempo'])\n", " tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(voo_atual['tempo']))\n",
" hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n", " hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n",
" \n", " \n",
" tabela_horarios.append([\n", " tabela_horarios.append([\n",
@@ -795,7 +795,7 @@
" voo_atual['tipo'],\n", " voo_atual['tipo'],\n",
" hora_atual.strftime('%H:%M'),\n", " hora_atual.strftime('%H:%M'),\n",
" hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n", " hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n",
" f\"{voo_atual['tempo']:.2f} h\"\n", " f\"{voo_atual['tempo']} min\"\n",
" ])\n", " ])\n",
" \n", " \n",
" hora_atual = hora_chegada\n", " hora_atual = hora_chegada\n",
@@ -806,12 +806,12 @@
" prox_voo = None\n", " prox_voo = None\n",
" for idx, v in enumerate(voos_para_fazer):\n", " for idx, v in enumerate(voos_para_fazer):\n",
" if v['origem'] == local_atual:\n", " if v['origem'] == local_atual:\n",
" if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(hours=v['tempo'])).total_seconds() <= 24 * 3600:\n", " if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(minutes=int(v['tempo']))).total_seconds() <= 1440 * 60:\n",
" prox_voo = voos_para_fazer.pop(idx)\n", " prox_voo = voos_para_fazer.pop(idx)\n",
" break\n", " break\n",
" \n", " \n",
" if prox_voo:\n", " if prox_voo:\n",
" tempo_delta = datetime.timedelta(hours=prox_voo['tempo'])\n", " tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(prox_voo['tempo']))\n",
" hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n", " hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n",
" tabela_horarios.append([\n", " tabela_horarios.append([\n",
" f\"Aeronave {aeronave_id}\",\n", " f\"Aeronave {aeronave_id}\",\n",
@@ -820,7 +820,7 @@
" prox_voo['tipo'],\n", " prox_voo['tipo'],\n",
" hora_atual.strftime('%H:%M'),\n", " hora_atual.strftime('%H:%M'),\n",
" hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n", " hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n",
" f\"{prox_voo['tempo']:.2f} h\"\n", " f\"{prox_voo['tempo']} min\"\n",
" ])\n", " ])\n",
" hora_atual = hora_chegada\n", " hora_atual = hora_chegada\n",
" local_atual = prox_voo['destino']\n", " local_atual = prox_voo['destino']\n",
@@ -835,7 +835,7 @@
}, },
{ {
"cell_type": "markdown", "cell_type": "markdown",
"id": "2daf591f", "id": "f18a2ffb",
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"source": [ "source": [
"## 6. Modelo 3: Minimização de Aeronaves com TAT (Turnaround Time)\n", "## 6. Modelo 3: Minimização de Aeronaves com TAT (Turnaround Time)\n",
@@ -848,13 +848,13 @@
{ {
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"execution_count": 8, "execution_count": 8,
"id": "4d54330a", "id": "13888b4d",
"metadata": { "metadata": {
"execution": { "execution": {
"iopub.execute_input": "2026-06-07T23:44:13.108816Z", "iopub.execute_input": "2026-06-07T23:48:25.091858Z",
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"shell.execute_reply": "2026-06-07T23:44:13.125849Z" "shell.execute_reply": "2026-06-07T23:48:25.108109Z"
} }
}, },
"outputs": [ "outputs": [
@@ -866,25 +866,25 @@
"== RESULTADO DO MODELO 3 (COM 40 MIN DE SOLO) ==\n", "== RESULTADO DO MODELO 3 (COM 40 MIN DE SOLO) ==\n",
"Status: Optimal\n", "Status: Optimal\n",
"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: 2\n", "Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: 2\n",
"Tempo total de voo puro: 16.70 horas\n", "Tempo total de voo puro: 1004 min (16.73 h)\n",
"Tempo total gasto em solo (TAT): 7.33 horas\n", "Tempo total gasto em solo (TAT): 440 min (7.33 h)\n",
"Tempo total operacional comprometido: 24.04 horas\n", "Tempo total operacional comprometido: 1444 min (24.07 h)\n",
"Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): 50.1%\n", "Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): 50.1%\n",
"\n", "\n",
"== QUADRO DE HORÁRIOS DIÁRIOS (COM 40 MIN TAT) ==\n", "== QUADRO DE HORÁRIOS DIÁRIOS (COM 40 MIN TAT) ==\n",
"| Aeronave | Origem | Destino | Tipo | Partida | Chegada | Duração Voo |\n", "| Aeronave | Origem | Destino | Tipo | Partida | Chegada | Duração Voo |\n",
"|------------|----------|-----------|--------------------------|-----------|-----------|---------------|\n", "|------------|----------|-----------|--------------------------|-----------|-----------|---------------|\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBGR | Passageiro | 00:00 | 00:51 | 0.86 h |\n", "| Aeronave 1 | SBSJ | SBGL | Passageiro | 00:00 | 00:42 | 42 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGR | SBGL | Passageiro | 01:31 | 02:23 | 0.86 h |\n", "| Aeronave 1 | SBGL | SBSJ | Passageiro | 01:22 | 02:04 | 42 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBBR | Passageiro | 03:03 | 05:22 | 2.33 h |\n", "| Aeronave 1 | SBSJ | SBBR | Passageiro | 02:44 | 04:53 | 129 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBBR | SBGL | Passageiro | 06:02 | 08:22 | 2.33 h |\n", "| Aeronave 1 | SBBR | SBGL | Passageiro | 05:33 | 07:53 | 140 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBGL | SBSJ | Passageiro | 09:02 | 09:43 | 0.69 h |\n", "| Aeronave 1 | SBGL | SBBR | Passageiro | 08:33 | 10:53 | 140 min |\n",
"| Aeronave 1 | SBSJ | SBGL | Passageiro | 10:23 | 11:05 | 0.69 h |\n", "| Aeronave 1 | SBBR | SBAN | Passageiro | 11:33 | 11:51 | 18 min |\n",
"| Aeronave 2 | SBGR | SBBR | Passageiro | 00:00 | 02:10 | 2.17 h |\n", "| Aeronave 1 | SBAN | SBSJ | Vazio (Reposicionamento) | 12:31 | 14:40 | 129 min |\n",
"| Aeronave 2 | SBBR | SBGR | Passageiro | 02:50 | 05:00 | 2.17 h |\n", "| Aeronave 2 | SBGL | SBGR | Passageiro | 00:00 | 00:52 | 52 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBBR | SBAN | Passageiro | 00:00 | 00:18 | 0.30 h |\n", "| Aeronave 2 | SBGR | SBGL | Passageiro | 01:32 | 02:24 | 52 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBAN | SBSJ | Vazio (Reposicionamento) | 00:58 | 03:06 | 2.14 h |\n", "| Aeronave 3 | SBBR | SBGR | Passageiro | 00:00 | 02:10 | 130 min |\n",
"| Aeronave 3 | SBSJ | SBBR | Passageiro | 03:46 | 05:55 | 2.15 h |\n" "| Aeronave 3 | SBGR | SBBR | Passageiro | 02:50 | 05:00 | 130 min |\n"
] ]
} }
], ],
@@ -896,10 +896,10 @@
"Y3 = pulp.LpVariable.dicts(\"Y3\", [(o, d) for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha], lowBound=0, cat='Integer')\n", "Y3 = pulp.LpVariable.dicts(\"Y3\", [(o, d) for o in aeroportos_malha for d in aeroportos_malha], lowBound=0, cat='Integer')\n",
"N3 = pulp.LpVariable(\"N3\", lowBound=0, cat='Integer')\n", "N3 = pulp.LpVariable(\"N3\", lowBound=0, cat='Integer')\n",
"\n", "\n",
"TAT_horas = 40.0 / 60.0\n", "TAT_min = 40\n",
"\n", "\n",
"# Função Objetivo\n", "# Função Objetivo\n",
"prob3 += N3 + 0.0001 * pulp.lpSum([Y3[(i, j)] * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "prob3 += N3 + 0.0001 * pulp.lpSum([Y3[(i, j)] * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"\n", "\n",
"# Restrição de fluxo\n", "# Restrição de fluxo\n",
"for no in aeroportos_malha:\n", "for no in aeroportos_malha:\n",
@@ -909,8 +909,8 @@
"\n", "\n",
"# Restrição de tempo com TAT\n", "# Restrição de tempo com TAT\n",
"# Cada voo (D ou Y) consome tempo de voo + TAT\n", "# Cada voo (D ou Y) consome tempo de voo + TAT\n",
"tempo_total_operacional = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)]) * (tempos_voo[(i, j)] + TAT_horas) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "tempo_total_operacional = pulp.lpSum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)]) * (tempos_voo_min[(i, j)] + TAT_min) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"prob3 += tempo_total_operacional <= N3 * 24.0\n", "prob3 += tempo_total_operacional <= N3 * 1440\n",
"\n", "\n",
"# Solução\n", "# Solução\n",
"prob3.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))\n", "prob3.solve(pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False))\n",
@@ -919,15 +919,15 @@
"print(f\"Status: {pulp.LpStatus[prob3.status]}\")\n", "print(f\"Status: {pulp.LpStatus[prob3.status]}\")\n",
"print(f\"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N3.varValue)}\")\n", "print(f\"Número mínimo absoluto de aeronaves C-97 necessárias: {int(N3.varValue)}\")\n",
"\n", "\n",
"tempo_voo_puro = sum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)].varValue) * tempos_voo[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "tempo_voo_puro = sum([(D[(i, j)] + int(Y3[(i, j)].varValue)) * tempos_voo_min[(i, j)] for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"total_voos_realizados = sum([(D[(i, j)] + Y3[(i, j)].varValue) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n", "total_voos_realizados = sum([(D[(i, j)] + int(Y3[(i, j)].varValue)) for i in aeroportos_malha for j in aeroportos_malha])\n",
"tempo_solo_total = total_voos_realizados * TAT_horas\n", "tempo_solo_total = total_voos_realizados * TAT_min\n",
"\n", "\n",
"print(f\"Tempo total de voo puro: {tempo_voo_puro:.2f} horas\")\n", "print(f\"Tempo total de voo puro: {tempo_voo_puro} min ({tempo_voo_puro/60:.2f} h)\")\n",
"print(f\"Tempo total gasto em solo (TAT): {tempo_solo_total:.2f} horas\")\n", "print(f\"Tempo total gasto em solo (TAT): {tempo_solo_total} min ({tempo_solo_total/60:.2f} h)\")\n",
"print(f\"Tempo total operacional comprometido: {tempo_voo_puro + tempo_solo_total:.2f} horas\")\n", "print(f\"Tempo total operacional comprometido: {tempo_voo_puro + tempo_solo_total} min ({(tempo_voo_puro + tempo_solo_total)/60:.2f} h)\")\n",
"if N3.varValue > 0:\n", "if N3.varValue > 0:\n",
" print(f\"Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): {((tempo_voo_puro + tempo_solo_total) / (N3.varValue * 24)) * 100:.1f}%\\n\")\n", " print(f\"Taxa de ocupação da frota (Tempo Operacional / Tempo Disponível): {((tempo_voo_puro + tempo_solo_total) / (N3.varValue * 1440)) * 100:.1f}%\\n\")\n",
"\n", "\n",
"# GERAR TABELA DE HORÁRIOS COM TABULATE E DATETIME\n", "# GERAR TABELA DE HORÁRIOS COM TABULATE E DATETIME\n",
"voos_para_fazer3 = []\n", "voos_para_fazer3 = []\n",
@@ -942,7 +942,7 @@
" D_copy3[(i, j)] -= 1\n", " D_copy3[(i, j)] -= 1\n",
" else:\n", " else:\n",
" tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'\n", " tipo = 'Vazio (Reposicionamento)'\n",
" voos_para_fazer3.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo[(i, j)]})\n", " voos_para_fazer3.append({'origem': i, 'destino': j, 'tipo': tipo, 'tempo': tempos_voo_min[(i, j)]})\n",
"\n", "\n",
"tabela_horarios3 = []\n", "tabela_horarios3 = []\n",
"aeronave_id3 = 1\n", "aeronave_id3 = 1\n",
@@ -951,7 +951,7 @@
" voo_atual = voos_para_fazer3.pop(0)\n", " voo_atual = voos_para_fazer3.pop(0)\n",
" hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)\n", " hora_atual = datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0)\n",
" \n", " \n",
" tempo_delta = datetime.timedelta(hours=voo_atual['tempo'])\n", " tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(voo_atual['tempo']))\n",
" hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n", " hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n",
" \n", " \n",
" tabela_horarios3.append([\n", " tabela_horarios3.append([\n",
@@ -961,7 +961,7 @@
" voo_atual['tipo'],\n", " voo_atual['tipo'],\n",
" hora_atual.strftime('%H:%M'),\n", " hora_atual.strftime('%H:%M'),\n",
" hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n", " hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n",
" f\"{voo_atual['tempo']:.2f} h\"\n", " f\"{voo_atual['tempo']} min\"\n",
" ])\n", " ])\n",
" \n", " \n",
" # Próxima partida só depois do TAT de 40 min\n", " # Próxima partida só depois do TAT de 40 min\n",
@@ -972,12 +972,12 @@
" prox_voo = None\n", " prox_voo = None\n",
" for idx, v in enumerate(voos_para_fazer3):\n", " for idx, v in enumerate(voos_para_fazer3):\n",
" if v['origem'] == local_atual:\n", " if v['origem'] == local_atual:\n",
" if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(hours=v['tempo'])).total_seconds() <= 24 * 3600:\n", " if (hora_atual - datetime.datetime(2025, 1, 1, 0, 0, 0) + datetime.timedelta(minutes=int(v['tempo']))).total_seconds() <= 1440 * 60:\n",
" prox_voo = voos_para_fazer3.pop(idx)\n", " prox_voo = voos_para_fazer3.pop(idx)\n",
" break\n", " break\n",
" \n", " \n",
" if prox_voo:\n", " if prox_voo:\n",
" tempo_delta = datetime.timedelta(hours=prox_voo['tempo'])\n", " tempo_delta = datetime.timedelta(minutes=int(prox_voo['tempo']))\n",
" hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n", " hora_chegada = hora_atual + tempo_delta\n",
" tabela_horarios3.append([\n", " tabela_horarios3.append([\n",
" f\"Aeronave {aeronave_id3}\",\n", " f\"Aeronave {aeronave_id3}\",\n",
@@ -986,7 +986,7 @@
" prox_voo['tipo'],\n", " prox_voo['tipo'],\n",
" hora_atual.strftime('%H:%M'),\n", " hora_atual.strftime('%H:%M'),\n",
" hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n", " hora_chegada.strftime('%H:%M'),\n",
" f\"{prox_voo['tempo']:.2f} h\"\n", " f\"{prox_voo['tempo']} min\"\n",
" ])\n", " ])\n",
" hora_atual = hora_chegada + datetime.timedelta(minutes=40)\n", " hora_atual = hora_chegada + datetime.timedelta(minutes=40)\n",
" local_atual = prox_voo['destino']\n", " local_atual = prox_voo['destino']\n",