Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

Development of Planning And Evaluation Models For Superstreets

Despite the extensive implementation of Superstreets on congested arterials, reliable methodologies for such designs remain unavailable. The purpose of this research is to fill the information gap by offering reliable tools to assist traffic professionals in the design of Superstreets with and without signal control. The entire tool developed in this thesis consists of three models. The first model is used to determine the minimum U-turn offset length for an Un-signalized Superstreet, given the arterial headway distribution of the traffic flows and the distribution of critical gaps among drivers. The second model is designed to estimate the queue size and its variation on each critical link in a signalized Superstreet, based on the given signal plan and the range of observed volumes. Recognizing that the operational performance of a Superstreet cannot be achieved without an effective signal plan, the third model is developed to produce a signal optimization method that can generate progression offsets for heavy arterial flows moving into and out of such an intersection design.

Mission and Scenario Planning for Unmanned Aerial Vehicles (Path Planning and Collision Avoidance Systems)

As unmanned autonomous vehicles (UAVs) are being widely utilized in military and civil applications, concerns are growing about mission safety and how to integrate dierent phases of mission design. One important barrier to a coste ective and timely safety certication process for UAVs is the lack of a systematic approach for bridging the gap between understanding high-level commander/pilot intent and implementation of intent through low-level UAV behaviors. In this thesis we demonstrate an entire systems design process for a representative UAV mission, beginning from an operational concept and requirements and ending with a simulation framework for segments of the mission design, such as path planning and decision making in collision avoidance. In this thesis, we divided this complex system into sub-systems; path planning, collision detection and collision avoidance. We then developed software modules for each sub-system

Exact and heuristic algorithms for the integrated planning of multi-energy systems

The aim of this thesis is to present exact and heuristic algorithms for the integrated planning of multi-energy systems. The idea is to disaggregate the energy system, starting first with its core the Central Energy System, and then to proceed towards the Decentral part. Therefore, a mathematical model for the generation expansion operations to optimize the performance of a Central Energy System system is first proposed. To ensure that the proposed generation operations are compatible with the network, some extensions of the existing network are considered as well. All these decisions are evaluated both from an economic viewpoint and from an environmental perspective, as specific constraints related to greenhouse gases emissions are imposed in the formulation. Then, the thesis presents an optimization model for solar organic Rankine cycle in the context of transactive energy trading. In this study, the impact that this technology can have on the peer-to-peer trading application in renewable based community microgrids is inspected. Here the consumer becomes a prosumer and engages actively in virtual trading with other prosumers at the distribution system level. Moreover, there is an investigation of how different technological parameters of the solar Organic Rankine Cycle may affect the final solution. Finally, the thesis introduces a tactical optimization model for the maintenance operations’ scheduling phase of a Combined Heat and Power plant. Specifically, two types of cleaning operations are considered, i.e., online cleaning and offline cleaning. Furthermore, a piecewise linear representation of the electric efficiency variation curve is included. Given the challenge of solving the tactical management model, a heuristic algorithm is proposed. The heuristic works by solving the daily operational production scheduling problem, based on the final consumer’s demand and on the electricity prices. The aggregate information from the operational problem is used to derive maintenance decisions at a tactical level.

Quality Of Life Of Coronary Artery Disease Patients After The Implementation Of Planning Strategies For Medication Adherence.

to compare the general and specific health-related quality of life (HRQoL) between the Intervention (IG) and Control (CG) groups of coronary artery disease patients after the implementation of Action Planning and Coping Planning strategies for medication adherence and to verify the relationship between adherence and HRQoL. this was a controlled and randomized study. the sample (n=115) was randomized into two groups, IG (n=59) and CG (n=56). Measures of medication adherence and general and specific HRQoL were obtained in the baseline and after two months of monitoring. the findings showed that the combination of intervention strategies - Action Planning and Coping Planning for medication adherence did not affect the HRQoL of coronary artery disease patients in outpatient monitoring.

Administração limpa e enxuta em sistemas hidráulicos de colhedoras de cana-de-açúcar

Among the important changes in the production processes, it is necessary to guarantee the sustainability of the human enterprises, what makes us to foresee changes in the managerial administration to adapt to a new model, with the insert of the concepts of Clean Production, Cleaner, Lean and Total Productive Maintenance (TPM). The main focus of this work was to elaborate a methodology that made it possible to guarantee the reliability in the waterworks of the sugarcane harvester, identifying and analyzing the manners of flaws, in order to result in the improvement of the environmental and socioeconomic quality in the atmosphere of an industry of sugarcane through the significant decrease of hydraulic oil spill. Through the existent report in ERP (Enterprise Resource Planning), used in a Sugarcane Industry Plant, it was possible to accompany of the operational acting of the sugarcane harvester used during 03 crops, regarding the manners of flaws in the waterworks of the same ones, and, in one of the crops it was elaborated the total control of the waterworks of 5 harvesters. Based on the obtained data and the developed methodology it was possible to develop a software that specifies the electric outlet of decisions.

MH 607 FEF/UNICAMP, onde saude coletiva e performance humana se encontram : uma pesquisa-ação

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Computed tomography and scintigraphy exams for diagnosis and treatment planning of the condylar osteochondroma: a case report

PURPOSE: To report an uncommon case of osteochondroma affecting the mandibular condyle of a young patient and to illustrate the important contributions of different imaging resources to the diagnosis and treatment planning of this lesion. CASE DESCRIPTION: A 24-year-old female patient with the chief complaint of an increasing facial asymmetry and pain in the left pre-auricular region, revealing a reduced mouth opening, mandibular deviation and posterior cross-bite over a period of 18 months. Panoramic radiography revealed an enlargement of the left condyle, whereas computed tomography (CT) sections and three-dimensional CT showed a well-defined bone growth arising from condylar neck. The scintigraphy exam showed an abnormal osteogenic activity in the left temporomandibular joint. The condyle was surgically removed and after 18 months follow-up the panoramic radiography and CT scans showed no signs of recurrence. CONCLUSION: Although osteochondroma is a benign bone tumor that rarely arises in cranial and maxillofacial region, it should be considered in the differential diagnosis of slow-growing masses of the temporomandibular area and the use of different imaging exams significantly contribute to the correct diagnosis and treatment planning of this pathological condition.

Direct Computation of Operational Matrices for Polynomial Bases

Several numerical methods for boundary value problems use integral and differential operational matrices, expressed in polynomial bases in a Hilbert space of functions. This work presents a sequence of matrix operations allowing a direct computation of operational matrices for polynomial bases, orthogonal or not, starting with any previously known reference matrix. Furthermore, it shows how to obtain the reference matrix for a chosen polynomial base. The results presented here can be applied not only for integration and differentiation, but also for any linear operation.

Combined heuristic with fuzzy system to transmission system expansion planning

A heuristic algorithm that employs fuzzy logic is proposed to the power system transmission expansion planning problem. The algorithm is based on the divide to conquer strategy, which is controlled by the fuzzy system. The algorithm provides high quality solutions with the use of fuzzy decision making, which is based on nondeterministic criteria to guide the search. The fuzzy system provides a self-adjusting mechanism that eliminates the manual adjustment of parameters to each system being solved. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence of the Operational Constraints in the Active Transmission Losses Allocation via Lagrange Multipliers

This paper presents an approach for the active transmission losses allocation between the agents of the system. The approach uses the primal and dual variable information of the Optimal Power Flow in the losses allocation strategy. The allocation coefficients are determined via Lagrange multipliers. The paper emphasizes the necessity to consider the operational constraints and parameters of the systems in the problem solution. An example, for a 3-bus system is presented in details, as well as a comparative test with the main allocation methods. Case studies on the IEEE 14-bus systems are carried out to verify the influence of the constraints and parameters of the system in the losses allocation.

Evaluating an Agile Method for Planning and Controlling Innovative Projects

This article presents an extensive investigation carried out in two technology-based companies of the So Carlos technological pole in Brazil. Based on this multiple case study and literature review, a method, entitled hereafter IVPM2, applying agile project management (APM) principles was developed. After the method implementation, a qualitative evaluation was carried out by a document analysis and questionnaire application. This article shows that the application of this method at the companies under investigation evidenced the benefits of using simple, iterative, visual, and agile techniques to plan and control innovative product projects combined with traditional project management best practices, such as standardization.

Physical-chemical and operational performance of an anaerobic baffled reactor (ABR) treating swine wastewater

Since hog raising concentrates a huge amount of swine manure in small areas, it is considered by the environmental government organizations to be one of the most potentially pollutant activities. Therefore the main objective of this research was to evaluate by operational criteria and removal efficiency, the performance of a Anaerobic Baffled Reactor (ABR), working as a biological pre-treatment of swine culture effluents. The physical-chemical analyses carried out were: total COD, BOD(5), total solids (TS), fix (TFS) and volatiles (TVS), temperature, pH, total Kjeldahl nitrogen, phosphorus, total acidity and alkalinity. The ABR unit worked with an average efficiency of 65.2 and 76.2%, respectively, concerning total COD and BOD(5), with a hydraulic retention time (HRT) about 15 hours. The results for volumetric organic loading rate (VOLR), organic loading rate (OLR) and hydraulic loading rate (HLR) were: 4.46 kg BOD m(-3) day(-1); 1.81 kg BOD(5) kg TVS(-1) day(-1) and 1.57 m(3) m(-3) day(-1), respectively. The average efficiency of the whole treatment system for total COD and BOD(5) removal were 66.5 and 77.8%, showing an adequate performance in removing die organic matter from swine wastewater.