Adiciona missoes sinteticas, ferry (Fase 3) e consolida versoes anteriores
- Gerador sintetico cross-base (50 missoes, 10 bases, haversine/C-105) - Fase 3: arcos de ferry em construir_rede(); ferry consome horas de celula - oamrp_v2.py e resultados CSV anteriores adicionados ao repositorio - README, docs/about.md e changelog atualizados ate v0.6 Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.6 <noreply@anthropic.com>
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Cesa-V
375
software/oamrp_v2.py
Normal file
375
software/oamrp_v2.py
Normal file
@@ -0,0 +1,375 @@
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"""
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============================================================================
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AIRCRAFT ROUTING - ESQUADRAO ARARA - V2
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============================================================================
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Primeira versao do modelo OAMRP usando dados reais pre-processados do
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registro de voo 2025.
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Diferencas em relacao ao v1:
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- le o CSV consolidado gerado a partir da Planilha 2025;
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- filtra uma janela de datas, com janeiro/2025 como padrao;
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- usa aeronaves reais observadas no registro: 2800, 2803, 2809 e 2811;
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- gera um CSV de resultado em db/processed/.
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Esta versao ainda e uma rodada exploratoria. Todas as missoes recebem
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prioridade 1 e a base de manutencao considerada e SBMN.
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============================================================================
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"""
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from __future__ import annotations
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import argparse
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import csv
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from dataclasses import dataclass
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from datetime import datetime, timezone
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from pathlib import Path
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import pulp
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BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parents[1]
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CSV_REGISTRO_PADRAO = BASE_DIR / "db" / "processed" / "registro_voo_2025_consolidado.csv"
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||||
CSV_RESULTADO_PADRAO = BASE_DIR / "db" / "processed" / "resultado_oamrp_jan_2025.csv"
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||||
DATA_INICIO_PADRAO = "2025-01-01"
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||||
DATA_FIM_PADRAO = "2025-02-01" # exclusivo
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BASE_MANUTENCAO = "SBMN"
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||||
BASE_INICIAL = BASE_MANUTENCAO
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||||
TURNAROUND_MIN_H = 1.0
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||||
LIMITE_HORAS_F = 300.0
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||||
PRIORIDADE_PADRAO = 1
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||||
AERONAVES = [
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# id base inicial horas acumuladas desde ultima inspecao
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||||
("2800", BASE_INICIAL, 0.0),
|
||||
("2803", BASE_INICIAL, 0.0),
|
||||
("2809", BASE_INICIAL, 0.0),
|
||||
("2811", BASE_INICIAL, 0.0),
|
||||
]
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||||
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||||
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||||
@dataclass(frozen=True)
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||||
class Missao:
|
||||
id: str
|
||||
orig: str
|
||||
dest: str
|
||||
partida_utc: datetime
|
||||
chegada_utc: datetime
|
||||
prioridade: int
|
||||
periodo: str
|
||||
linhas_origem: str
|
||||
aeronave_real: str
|
||||
om: str
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||||
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||||
@property
|
||||
def dur_h(self) -> float:
|
||||
return (self.chegada_utc - self.partida_utc).total_seconds() / 3600
|
||||
|
||||
|
||||
def parse_utc(valor: str) -> datetime:
|
||||
texto = str(valor).strip()
|
||||
if texto.endswith("Z"):
|
||||
texto = texto[:-1] + "+00:00"
|
||||
dt = datetime.fromisoformat(texto)
|
||||
if dt.tzinfo is None:
|
||||
dt = dt.replace(tzinfo=timezone.utc)
|
||||
return dt.astimezone(timezone.utc)
|
||||
|
||||
|
||||
def parse_data_inicio(valor: str) -> datetime:
|
||||
return datetime.fromisoformat(valor).replace(tzinfo=timezone.utc)
|
||||
|
||||
|
||||
def carregar_missoes(caminho: Path, inicio: datetime, fim: datetime) -> list[Missao]:
|
||||
missoes: list[Missao] = []
|
||||
with caminho.open(newline="", encoding="utf-8-sig") as arquivo:
|
||||
leitor = csv.DictReader(arquivo)
|
||||
for linha in leitor:
|
||||
partida = parse_utc(linha["partida_utc"])
|
||||
chegada = parse_utc(linha["chegada_utc"])
|
||||
if not (inicio <= partida < fim):
|
||||
continue
|
||||
if chegada <= partida:
|
||||
raise ValueError(f"Missao {linha['id_registro']}: chegada antes da partida")
|
||||
missoes.append(
|
||||
Missao(
|
||||
id=linha["id_registro"],
|
||||
orig=linha["localidade_dep"],
|
||||
dest=linha["localidade_arr"],
|
||||
partida_utc=partida,
|
||||
chegada_utc=chegada,
|
||||
prioridade=PRIORIDADE_PADRAO,
|
||||
periodo=linha.get("periodo", ""),
|
||||
linhas_origem=linha.get("linhas_origem", ""),
|
||||
aeronave_real=linha.get("aeronave", ""),
|
||||
om=linha.get("om", ""),
|
||||
)
|
||||
)
|
||||
return sorted(missoes, key=lambda m: (m.partida_utc, m.id))
|
||||
|
||||
|
||||
def horas_relativas(missoes: list[Missao]) -> tuple[dict[str, dict[str, object]], datetime]:
|
||||
horizonte_inicio = min(m.partida_utc for m in missoes)
|
||||
dados = {}
|
||||
for missao in missoes:
|
||||
dados[missao.id] = {
|
||||
"orig": missao.orig,
|
||||
"dest": missao.dest,
|
||||
"part": (missao.partida_utc - horizonte_inicio).total_seconds() / 3600,
|
||||
"cheg": (missao.chegada_utc - horizonte_inicio).total_seconds() / 3600,
|
||||
"prio": missao.prioridade,
|
||||
"dur": missao.dur_h,
|
||||
"obj": missao,
|
||||
}
|
||||
return dados, horizonte_inicio
|
||||
|
||||
|
||||
def resolver(missoes: list[Missao]) -> dict[str, object]:
|
||||
if not missoes:
|
||||
raise ValueError("Nenhuma missao encontrada na janela informada")
|
||||
|
||||
miss, horizonte_inicio = horas_relativas(missoes)
|
||||
acft = {a[0]: {"base": a[1], "f": a[2]} for a in AERONAVES}
|
||||
ids = list(miss.keys())
|
||||
ks = list(acft.keys())
|
||||
|
||||
conex = [
|
||||
(i, j)
|
||||
for i in ids
|
||||
for j in ids
|
||||
if i != j
|
||||
and miss[i]["dest"] == miss[j]["orig"]
|
||||
and miss[j]["part"] >= miss[i]["cheg"] + TURNAROUND_MIN_H
|
||||
]
|
||||
|
||||
def pode_iniciar(k: str, i: str) -> bool:
|
||||
return miss[i]["orig"] == acft[k]["base"]
|
||||
|
||||
mdl = pulp.LpProblem("ARARA_OAMRP_v2", pulp.LpMaximize)
|
||||
|
||||
x = {(k, i): pulp.LpVariable(f"x_{k}_{i}", cat="Binary") for k in ks for i in ids}
|
||||
s = {
|
||||
(k, i): pulp.LpVariable(f"s_{k}_{i}", cat="Binary")
|
||||
for k in ks
|
||||
for i in ids
|
||||
if pode_iniciar(k, i)
|
||||
}
|
||||
c = {
|
||||
(k, i, j): pulp.LpVariable(f"c_{k}_{i}_{j}", cat="Binary")
|
||||
for k in ks
|
||||
for (i, j) in conex
|
||||
}
|
||||
z = {i: pulp.LpVariable(f"z_{i}", cat="Binary") for i in ids}
|
||||
|
||||
mdl += pulp.lpSum(miss[i]["prio"] * z[i] for i in ids), "missoes_cumpridas_ponderadas"
|
||||
|
||||
for i in ids:
|
||||
mdl += z[i] == pulp.lpSum(x[(k, i)] for k in ks), f"def_z_{i}"
|
||||
|
||||
for k in ks:
|
||||
for i in ids:
|
||||
entradas = pulp.lpSum(c[(k, jj, i)] for (jj, ii) in conex if ii == i)
|
||||
inicio = s[(k, i)] if (k, i) in s else 0
|
||||
mdl += inicio + entradas == x[(k, i)], f"in_{k}_{i}"
|
||||
|
||||
for k in ks:
|
||||
for i in ids:
|
||||
saidas = pulp.lpSum(c[(k, i, jj)] for (ii, jj) in conex if ii == i)
|
||||
mdl += saidas <= x[(k, i)], f"out_{k}_{i}"
|
||||
|
||||
for k in ks:
|
||||
inicios = [s[(k, i)] for i in ids if (k, i) in s]
|
||||
if inicios:
|
||||
mdl += pulp.lpSum(inicios) <= 1, f"start_{k}"
|
||||
|
||||
for k in ks:
|
||||
mdl += (
|
||||
pulp.lpSum(miss[i]["dur"] * x[(k, i)] for i in ids)
|
||||
<= LIMITE_HORAS_F - acft[k]["f"]
|
||||
), f"horas_{k}"
|
||||
|
||||
solver = pulp.PULP_CBC_CMD(msg=False)
|
||||
mdl.solve(solver)
|
||||
prio_otima = int(round(pulp.value(mdl.objective) or 0))
|
||||
|
||||
# Criterio secundario: entre solucoes com a mesma prioridade, minimiza horas
|
||||
# totais atribuidas. Neste v2 isso evita voos extras irrelevantes se houver
|
||||
# empate em prioridade.
|
||||
mdl += pulp.lpSum(miss[i]["prio"] * z[i] for i in ids) == prio_otima, "fixa_prioridade"
|
||||
mdl.sense = pulp.LpMinimize
|
||||
mdl.setObjective(pulp.lpSum(miss[i]["dur"] * x[(k, i)] for k in ks for i in ids))
|
||||
mdl.solve(solver)
|
||||
|
||||
return {
|
||||
"modelo": mdl,
|
||||
"miss": miss,
|
||||
"acft": acft,
|
||||
"ids": ids,
|
||||
"ks": ks,
|
||||
"conex": conex,
|
||||
"x": x,
|
||||
"s": s,
|
||||
"c": c,
|
||||
"z": z,
|
||||
"horizonte_inicio": horizonte_inicio,
|
||||
"prioridade_otima": prio_otima,
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
def rota_da_aeronave(sol: dict[str, object], k: str) -> list[str]:
|
||||
ids = sol["ids"]
|
||||
conex = sol["conex"]
|
||||
s = sol["s"]
|
||||
c = sol["c"]
|
||||
inicio = [
|
||||
i
|
||||
for i in ids
|
||||
if (k, i) in s and s[(k, i)].value() is not None and s[(k, i)].value() > 0.5
|
||||
]
|
||||
if not inicio:
|
||||
return []
|
||||
|
||||
seq = [inicio[0]]
|
||||
while True:
|
||||
atual = seq[-1]
|
||||
prox = [
|
||||
j
|
||||
for (ii, j) in conex
|
||||
if ii == atual and c[(k, atual, j)].value() is not None and c[(k, atual, j)].value() > 0.5
|
||||
]
|
||||
if not prox:
|
||||
break
|
||||
seq.append(prox[0])
|
||||
return seq
|
||||
|
||||
|
||||
def escrever_resultado(sol: dict[str, object], caminho: Path) -> None:
|
||||
caminho.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
|
||||
miss = sol["miss"]
|
||||
z = sol["z"]
|
||||
linhas = []
|
||||
for k in sol["ks"]:
|
||||
for ordem, mid in enumerate(rota_da_aeronave(sol, k), start=1):
|
||||
obj = miss[mid]["obj"]
|
||||
linhas.append(
|
||||
{
|
||||
"aeronave_modelo": k,
|
||||
"ordem": ordem,
|
||||
"id": mid,
|
||||
"om": obj.om,
|
||||
"orig": obj.orig,
|
||||
"dest": obj.dest,
|
||||
"partida_utc": obj.partida_utc.isoformat().replace("+00:00", "Z"),
|
||||
"chegada_utc": obj.chegada_utc.isoformat().replace("+00:00", "Z"),
|
||||
"dur_h": f"{obj.dur_h:.2f}",
|
||||
"prioridade": obj.prioridade,
|
||||
"periodo": obj.periodo,
|
||||
"aeronave_real_2025": obj.aeronave_real,
|
||||
"linhas_origem": obj.linhas_origem,
|
||||
"status": "cumprida",
|
||||
}
|
||||
)
|
||||
|
||||
for mid in sol["ids"]:
|
||||
if not z[mid].value() or z[mid].value() <= 0.5:
|
||||
obj = miss[mid]["obj"]
|
||||
linhas.append(
|
||||
{
|
||||
"aeronave_modelo": "",
|
||||
"ordem": "",
|
||||
"id": mid,
|
||||
"om": obj.om,
|
||||
"orig": obj.orig,
|
||||
"dest": obj.dest,
|
||||
"partida_utc": obj.partida_utc.isoformat().replace("+00:00", "Z"),
|
||||
"chegada_utc": obj.chegada_utc.isoformat().replace("+00:00", "Z"),
|
||||
"dur_h": f"{obj.dur_h:.2f}",
|
||||
"prioridade": obj.prioridade,
|
||||
"periodo": obj.periodo,
|
||||
"aeronave_real_2025": obj.aeronave_real,
|
||||
"linhas_origem": obj.linhas_origem,
|
||||
"status": "nao_cumprida",
|
||||
}
|
||||
)
|
||||
|
||||
colunas = [
|
||||
"status",
|
||||
"aeronave_modelo",
|
||||
"ordem",
|
||||
"id",
|
||||
"om",
|
||||
"orig",
|
||||
"dest",
|
||||
"partida_utc",
|
||||
"chegada_utc",
|
||||
"dur_h",
|
||||
"prioridade",
|
||||
"periodo",
|
||||
"aeronave_real_2025",
|
||||
"linhas_origem",
|
||||
]
|
||||
with caminho.open("w", newline="", encoding="utf-8-sig") as arquivo:
|
||||
escritor = csv.DictWriter(arquivo, fieldnames=colunas)
|
||||
escritor.writeheader()
|
||||
escritor.writerows(linhas)
|
||||
|
||||
|
||||
def imprimir_relatorio(sol: dict[str, object], resultado_csv: Path) -> None:
|
||||
miss = sol["miss"]
|
||||
z = sol["z"]
|
||||
ids = sol["ids"]
|
||||
cobertas = [i for i in ids if z[i].value() is not None and z[i].value() > 0.5]
|
||||
prioridade_total = sum(int(miss[i]["prio"]) for i in ids)
|
||||
prioridade_obtida = sum(int(miss[i]["prio"]) for i in cobertas)
|
||||
|
||||
print("=" * 72)
|
||||
print(" OAMRP V2 - Registro de voo 2025 consolidado")
|
||||
print("=" * 72)
|
||||
print(f" Status solver: {pulp.LpStatus[sol['modelo'].status]}")
|
||||
print(f" Horizonte inicia em UTC: {sol['horizonte_inicio'].isoformat().replace('+00:00', 'Z')}")
|
||||
print(f" Missoes cumpridas: {len(cobertas)}/{len(ids)}")
|
||||
print(f" Prioridade obtida: {prioridade_obtida}/{prioridade_total}")
|
||||
print(f" Resultado CSV: {resultado_csv}")
|
||||
|
||||
for k in sol["ks"]:
|
||||
seq = rota_da_aeronave(sol, k)
|
||||
horas = sum(float(miss[i]["dur"]) for i in seq)
|
||||
print(f"\n Aeronave {k}: {len(seq)} missoes | {horas:.1f}h")
|
||||
for mid in seq[:12]:
|
||||
obj = miss[mid]["obj"]
|
||||
print(
|
||||
f" {obj.partida_utc:%d/%m %H:%M}Z "
|
||||
f"{obj.orig}->{obj.dest} OM {obj.om} ({mid})"
|
||||
)
|
||||
if len(seq) > 12:
|
||||
print(f" ... mais {len(seq) - 12} missoes")
|
||||
|
||||
nao_cumpridas = [i for i in ids if i not in cobertas]
|
||||
if nao_cumpridas:
|
||||
print("\n Missoes nao cumpridas (primeiras 20):")
|
||||
for mid in nao_cumpridas[:20]:
|
||||
obj = miss[mid]["obj"]
|
||||
print(f" {obj.partida_utc:%d/%m %H:%M}Z {obj.orig}->{obj.dest} OM {obj.om} ({mid})")
|
||||
if len(nao_cumpridas) > 20:
|
||||
print(f" ... mais {len(nao_cumpridas) - 20} missoes")
|
||||
|
||||
|
||||
def main() -> None:
|
||||
parser = argparse.ArgumentParser(description="Resolve OAMRP v2 com registro de voo real.")
|
||||
parser.add_argument("--csv", type=Path, default=CSV_REGISTRO_PADRAO)
|
||||
parser.add_argument("--inicio", default=DATA_INICIO_PADRAO)
|
||||
parser.add_argument("--fim", default=DATA_FIM_PADRAO)
|
||||
parser.add_argument("--resultado", type=Path, default=CSV_RESULTADO_PADRAO)
|
||||
args = parser.parse_args()
|
||||
|
||||
inicio = parse_data_inicio(args.inicio)
|
||||
fim = parse_data_inicio(args.fim)
|
||||
missoes = carregar_missoes(args.csv, inicio, fim)
|
||||
sol = resolver(missoes)
|
||||
escrever_resultado(sol, args.resultado)
|
||||
imprimir_relatorio(sol, args.resultado)
|
||||
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
main()
|
||||
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