Author(s): Freitas, Hugo Miguel Gonçalves
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.26/12571
Origin: Escola Naval
Subject(s): Otimização de derrotas, modelação expedita, perda de velocidade, algoritmo de Dijkstra, fatores meteo-oceanográficas s; Route optimization, expedite modeling speed loss Dijkstra´s algorithm meteooceanographic data
Esta dissertação surge da necessidade da Marinha Portuguesa no emprego das unidades navais no cumprimento da sua missão aumentar a eficiência. Dada a atual conjuntura económica do país existe a necessidade de otimizar a utilização dos recursos gastos a bordo dos navios da Armada, nomeadamente o consumo de combustível durante o trânsito no cumprimento das missões atribuídas aos navios. O cálculo das derrotas a serem percorridas pelos navios deverá, considerar as previsões das condições meteooceanográficas. O problema consiste na resolução de dois desafios, o primeiro prende-se com a modelação do perfil hidrodinâmico do navio e a sua integração no cálculo, o segundo consiste na criação de um algoritmo para determinar a melhor derrota a ser percorrida pelo navio de modo a que este tenha um consumo estimado mais baixo, sendo que no caso desta dissertação, foi escolhido o algoritmo de Dijkstra. Para a executar este trabalho foi necessário dividi-lo em três fases, uma primeira onde os navios foram expeditamente modelados de modo a obter a ordem de grandeza da reação perante os fatores meteo-oceanográficas s, sendo esta reação traduzida numa perda de velocidade; de seguida desenvolveu-se uma metodologia para obtenção de dados meteo-oceanográficos de forma a permitir o cálculo, uma vez que estes devem de ser obtidos de forma rápida e acessível no mar; por último foi criada uma aplicação que permite o cálculo da derrota ótima com recurso às capacidades computacionais existentes a bordo sendo este validado através da análise e comparação de várias derrotas praticadas por navios.
This dissertation had its origin in the necessity of Portuguese Navy in the employment of the naval units to fulfil its mission. Given the current county´s economic state there is the necessity of optimization of the usage of spent resources on-board ships, more precisely the fuel used during the transits practiced in the fulfilment of missions. Calculation of the routes to be practiced by ships should take in account meteooceanographic weather forecasts. The solution to the problem at hand can be divided in two main challenges, the first consists in the modeling of the hydrodynamic characteristics of the ship in weather influence and the integration of that model onto the calculations, the second consists in the creation of an algorithm that determines the optimum route and allows the lowering of the estimated fuel consumption, with that in mind the algorithm chosen was Dijkstra´s algorithm. In order to reach a solution it´s necessary to divide the problem in three main phases, the first where the ship is modeled in an expedite way allowing the determination of the influence of weather factors in ship speed loss followed by the necessity of weather data that allows not only the calculation but the reception of that data at sea, lastly it is created an application that calculates the optimum route using the computer resources on board the ship, these routes are then validated by the analysis of several routes practiced.
