Estabilidade de Carga no Problema de Carregamento de Contêineres

Abstract

Aplica-se um algoritmo baseado na resolução de modelos de programação linear inteira para o problema de carregamento de caixas dentro de um único contêiner considerando a restrição de estabilidade de carga. O problema em estudo consiste em arranjar itens (caixas) de diferentes tamanhos dentro de um objeto maior (contêiner), de maneira maximizar a ocupação do volume do contêiner enquanto respeita as restrições dadas. Quatro métodos são investigados e comparados quanto a estabilidade vertical do empacotamento, sendo que três deles são desenvolvidos neste trabalho e baseados em conceitos do equilíbrio de corpos rígidos, enquanto um deles é baseado no fator de suporte da base das caixas. No caso do fator de suporte, um conjunto de restrições pode ser inserido totalmente dentro da formulação inteira, enquanto nos demais métodos planos de corte são inseridos durante a resolução da formulação por um algoritmo branch-and-cut. Os testes computacionais mostraram que o uso do fator de suporte pode subestimar a solução, porém seu uso com modelos de programação linear inteira tem a vantagem das soluções viáveis poderem ser estáveis, enquanto os demais métodos desenvolvidos apenas verificam a estabilidade e, assim, dependem do programa linear inteiro retornar soluções viáveis mais rapidamente. Os métodos para a estabilidade de carga desenvolvidos neste trabalho mostraram-se superiores ao fator de suporte para testes envolvendo diferentes tipos de malhas para o empacotamento no contêiner.