Fonte: Adaptada de DHL Deutscht Post

2

Distribuição de medicamentos às farmácias no meio

urbano

Sistema inovador de transporte – veículos e sistemas aéreos não

tripulados UAS

Logística Urbana –transporte urbano de

mercadorias

Problema de planeamento de

rotas de distribuição VRP

Aplicação de software de modelação e simulação

de transporte de mercadorias

TransCad

Actividade Transporte

Resumo

Estado da

Arte

Estado da

Arte

CASO ESTUDO

DE

3

Introdução (I) “… Nós inventamos as cidades para podermos falar uns com os outros…”

Paulo Rocha Mendes in homenagem a Oscar Niemeyer – Ed. COPAN, 2013

Actualmente entre 50 – 70 % dos habitantes do planeta vive nas

cidades

Veículos transporte de mercadorias

Actividade urbanas muito dependentes Prejudiciais à qualidade do meio

ambiente Necessidade dos centros urbanos

serem atraentes

Cidade como fonte principal de crescimento económico e

produtividade global

vs

maior consumo de recursos e emissões de CO2

Presente e o Futuro do sucesso das

cidades dependem da eficiência da

organização e mitigação dos

problemas chave do t ra n s p o r t e d e m e rc a d o r i a s .

4

Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (I)

Fonte: Adaptada de (Deloitte, 2013)

• Actividade Indispensável

• Critérios Rígidos Organização

• Requisitos Técnicos e Legais

• Clientes Exigentes – Nível de

Serviço Elevado

• Numerosos Movimentos de C/D

no Espaço Urbano Dificuldades das Farmácias Urbanas Reduzido espaço de armazenagem Diminuta capacidade financeira

Causas Venda liberalizada (MNSRM) – novos players Liberalização propriedade – operar em rede Redução preços – diminuição de margens Alargamento horários – tempo atendimento Poupanças distribuição – custos Envelhecimento população – mais urgência

Necessidades Responder aos pedidos

atempadamente Garantir entregas

O Dilema da Distribuição Planeamento das rotas e do tipo

de viaturas a alocar ao serviço Evitando rupturas de stock

5

Distribuição de medicamentos às farmácias em meio urbano (II)

Gestão Just-in-Time de toda a cadeia de abastecimento Laboratórios

Distribuidores / Armazenistas

Farmácias

Doentes

Doentes - exigem tempos de entrega + curtos

Farmácias - necessitam fornecimentos várias X ao dia; entregas em pequenas quantidades

Armazenistas - preços de terreno baixos (depósitos maiores); pretendem entregas +

eficientes (tempo ou custos)

Laboratórios - lançamento de novos produtos; e vendas em grandes quantidades

Operação de distribuição totalmente efectuada por via rodoviária

Múltiplos locais da cidade

Várias vezes ao dia

Sector que provoca elevadas

externalidades no meio urbano

Exige-se uma reflecção sobre medidas e soluções adequadas à sua resolução

6

Sistemas Inovadores de Transporte (I) “Disruptive technologies: advances that will transform life, business, and the global economy”

McKinsey Global Institute ,May 2013

• Retirada gradual dos veículos de

motorização convencionais – diminuição

dependência petróleo e volume

emissões gases de efeito de estufa

• Uso de energias alternativas - redução

da pegada carbónica

• Congestionamento da rede rodoviária e

as externalidades várias

Grandes preocupações mundiais nas últimas décadas em termos de

transporte urbano: passageiros e carga

Evolução da actividade transporte de

mercadorias necessitará de ser reinventada.

OUTROS MODOS ou a sua combinação mais

eficiente

Sistemas Inovadores de Transporte (II)

Definição e Conceito de UAS ?

Fonte: Imagens Google 2014

7

8

Sistemas Inovadores de Transporte Potencialidades & Benefícios

“….Worldwide people are being innovative, creative and using their imagination to capitalize on what “can” UAS offer…”

Mobilidade – fácil de implantar, movimentar, descolar e

recuperar

Baixo Custo – investimento do sistema e operação

Rápida Resposta – elevada prontidão e segurança

Ausência de Risco Humano - sem tripulantes

Redução de Exposição Humana– missões longas, fatigantes

e perigosas

Elevado Grau de Controlo– centros de comando e operação

Elevado Controlo e Informação – em tempo real

….

Protecção do ambiente

Redução de Ruído Redução consumo de

combustível e emissões de CO2

9

Questões Politicas

Falta harmonização - regras e ausência de quadro legal

Falta formação e requisitos de licenciamento Falta acesso ao espaço aéreo

…

Fonte: Warmerdam, J., Buuren, G ten. (2010)

Garantir Segurança em caso de se perder o control link

terminando a missão de voo em segurança ou voltar ao ponto de

falha

Questões Técnicas

Necessidade confiar tecnologias de comunicações e navegação

Garantir segurança, eficiência, credibilidade - integração no espaço aéreo

Operações de voo transparentes para outros utilizadores e tráfego aéreo

Controle – detecção, percepção e evitar obstáculos

Sistemas Inovadores de Transporte Obstáculos e Riscos

10

D E F I N I Ç Ã O D O P R O B L E M A “Sistemas de Transporte e telecomunicações que permitem movimentar pessoas, produtos

e informação de forma rápida, segura e eficiente”

José Manuel Viegas, in A Mobilidade na Competitividade das Cidades, 2009

Procurar num sistema de distribuição determinadas tarefas que possam ser executadas

por veículos não convencionais que aliviem a disputa do espaço nas infra-estruturas rodoviárias

urbanas

Actividade das farmácias - dificuldades em prestar um elevado nível de serviço

Escassez de espaço disponível – armazenamento

Restrições financeiras – aquisição de stock

Entrada constante no mercado de novos produtos

Utilização de UAS Entrega de pequenos volumes,

fiabilidade, flexibilidade, redução de custos

E porque não testar as sua aplicação em

actividades comerciais?

11

Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I )

Conceito de Logística

Processo de planeamento,

implementação e controlo de

procedimentos para o eficiente e eficaz

transporte e armazenamento de

mercadorias ou serviços.

Incluindo os serviços e informações

desde o ponto de origem

(extracção/produção) até ao ponto de

destino (local de venda/consumo) com o

propósito de corresponder aos

requisitos dos clientes.

Fonte: Imagem Google 2014

12

Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I I ) “ Urban logistics is the planning, implementation and efficient control of the flow and storage of materials and related

information, an urban scale, with all its specificities”

Caiado, MSc thesis I.S.T., 2004

Organizar a logística urbana envolve uma imensa complexidade de medidas e acções

que visam a satisfação dos consumidores Busca incessante da eficiência do sistema de

distribuição

Redução custos de transporte

Fonte: (Projecto "LOGURB", 2007)

13

“(…) Sustainable development is development that meets the needs of the

present without compromising the ability of future generations to meet

their own needs (…)" Brundtland Report, 1987

Estado da Arte - L o g í s t i c a U r b a n a ( I I I )

Custos de serviços de transporte de carga e logística

Impactos directos no custo dos bens e serviços consumidos

Pressão no sector – níveis elevados de eficiência a baixos

SOLUÇÕES Medida primária – veículos de reduzidas dimensões

Legislativas e Operacionais – sistemas cooperativos,

Condicionamento de Acessos – peso ou dimensão

do meio de transporte, horários;

Gestão Territorial – zonas de carga e descarga, mini

plataformas logísticas;

Tecnológicas – utilização de GPS e tracking,

software planeamento de rotas, veículos

não poluentes….

Fon

te: (

Pro

ject

o "

LOG

UR

B",

20

07

)

14

Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (I)

Tendência crescente no uso de modelos e ferramentas informáticas de simulação para estudo de actividades de logística urbana

Transporte de Passageiros

Vehicle Routing Problem VRP

Variadíssimas Decisões relacionadas com o transporte – algumas das + importantes:

A selecção do modo de transporte;

Routing - definição de rotas;

Programação de rotas;

Consolidação de cargas.

Inúmeros Casos Reais de Aplicação

• distribuição de mercadorias ou serviços a

clientes,

• entregas expresso de encomendas ou

correspondência,

• recolhas de valores e documentos

15

Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (II)

Vehicle Routing Problem VRP Necessidade da criação ou optimização de rotas

de distribuição Generalização do Problema do Caixeiro – Viajante

(Travelling Salesman Problem TSP)

Objectivo – encontrar uma solução óptima na definição de rotas de entregas de mercadorias com origem em um ou em diversos centros de distribuição até um determinado número de clientes espalhados geograficamente numa dada região

a solução que se obtém através da

resolução de um VRP mostrará como

deverão ser afectados os diferentes

recursos disponíveis com o intuito de

realizar a operação de transporte

num custo mais baixo

Quantos veículos utilizar? Quais os clientes que cada veiculo

serve? Qual a rota para cada veículo?

16

Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (III)

Elementos que constituem o VRP

Teoria de Grafos Arcos (links ou ligações) representam as secções da rede (ex. estradas) Vértices (junctions ou nós) representam cruzamentos (intersecções), ou localizações (clientes, depósitos) A cada Arco é associado um Custo, Distância ou Tempo

parâmetros do VRP – que correspondem à formulação em programação linear: Função Objectivo – minimização (distância, duração da rota, dimensão frota);

Restrições – Veículos, Clientes, Rotas; Varáveis de Decisão – qual o veículo, outras (horário, quantidades);

Hipóteses (recursos) e características do problema – visita única ou entrega fraccionada

Fonte: www. neo.lcc.uma.es/vrp/vehicle-routing-problem/

17

Estado da Arte – Modelos de Simulação Transporte Mercadorias (IV)

Vehicle Routing Problem

VRP

Travelling Salesman Problem

TSP Capacitated

Vehicle Routing Problem

CVRP

Vehicle Routing

Problem Pick-ups Deliveries

VRPPD

Heterogeneous Fleet Vehicle

Routing Problem

HFVRP

Multiple Depot

Vehicle Routing Problem

MDVRP

Vehicle Routing

Problem with Time

Windows

VRPTW

Stocahstic Vehicle Routing Problem

SVRP

Variantes do VRP relevantes para o caso de estudo

Métodos de Resolução

a. Abordagens exactas

b. Heuristicas

i. Mét. Construtivos

ii. Mét.

Melhoramento

iii.Mét. Compostos

a. Meta-Heuristicas

18

P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I )

OBJECTIVO determinar os requisitos necessários duma rede de transporte UAS para minimizando os custos e garantir os objectivos de uma rede de transportes:

cobertura, acessibilidade, nível de serviço e redundância de rede

Modelar um sistema de planeamento de rotas de distribuição de medicamentos a Farmácias usando UAS em meio urbano

Alternativa com custos menores de operação

Quando as quantidade são pequenas, e existe a necessidade de prestação de serviço em tempo reduzido

A introdução de UAS na operação de distribuição de medicamentos

PROCURA como OBJECTIVO:

Reduzir Custos Directos;

Aumentar Receitas (prestar melhor serviço – resolver o problema da não venda);

Redução dos Custos Externos

19

P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I )

METODOLOGIA 1. Recolha Bibliográfica

2. Abordagem exploratória – Farmácias, empresa

que operam de UAS

3. Tarefa de compreensão e interpretação –

tratamento de dados

4. Modelação da procura – recurso ao TransCad

5. Criação de Cenários com a construção de Matrizes

Origem / Destino. Soluções de custo mínimo,

distância (percurso) mínima, tempo mínimo. –

resolvido através dos algoritmos básicos do

problema dos transporte.

6. Apresentação resultados e cenários graficamente.

Alguns aspectos a precaver

Relevo do terreno, zonas

interditas de voo;

Características dos veículos;

Condições meteorológicas

(vento e chuva) – cidade de

Lisboa

….

20

P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )

METODOLOGIA

Rede de Farmácias em Lisboa

• Levantamento geográfico

• Colocação em Mapa

Rede de Distribuidores em Lisboa

• Levantamento geográfico

• Colocação em Mapa

21

P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )

METODOLOGIA

Zonas Restritas de Voo de UAS Exemplos:

• Zona do Aeroporto;

• Hospitais;

• Instalações Militares;

• Palácio da Presidência

República

• Assembleia Nacional

República

• …

22

P R O P O S T A D E D I S S E R T A Ç Ã O ( I I I )

METODOLOGIA

Elaboração da Rede de UAS

Planeamento das rotas de distribuição

Cálculo da Frota Ex: Para a simulação da descolagem, voo (em velocidade cruzeiro) e aterragem – arcos com diferentes dimensões Pequenos na origem e destino

23

Bibliografia

Allen, J., Thorne, G., Browne, M. (2007). BESTUFS - Guia de Boas Práticas no Transporte Urbano de Mercadorias.

Barth, M.B., Michel, F.D. (2012). Dimensionamento de uma Frota de Veículos com Foco na Redução de Custos: Estudo de

caso.

Comissão Europeia COM 913 final. (2013). Avançar em conjunto para uma mobilidade urbana competitiva e eficiente na

utilização de recursos. Comissão Europeia.

Dablanc, L. (2007). Goods transport in large European cities: Difficult to organize, difficult to modernize. Transportation

Research Part A pp 208-285.

Ekisioglu, B., Vural, A.V., Reisman, A. (2009). The vechicle routing problem: A toxonomic review. Computers & Industrial

Engineering 57 (2009) 1472-1483.

European Commission TREN F2/LT/GF/gcD(2009). (2009). Hearing on Light Unmanned Aircraft Systems (UAS).

Directorate_General for Energy and Transport - Directorate F Air Transport.

INFARMED. (2014). Apresentação, Licenciamento de entidades. Obtido em Fev de 2014, de www.infarmed.pt.

Macário, R. et al. (2006). Mobilidade urbana sustentável: e a distribuição de mercadorias? Pluris - 2º Congresso Luso

Brasileiro para o Planeamento, Urbano, Regional, Integrado, Sutentável. Braga: Universidade do Minho.

Magalhães, J.M., Pinho de Sousa, J. (2004). Dynamic VRP in Pharmaceutical distribution - a case study. Porto: CEJOR

OCED. (2003). Delivering the Goods - 21 st Century Challenges to Urban Goods Transport. Organization for Econimic Co-

Operation and Development.

24

Pita Barros, P., Catela Nunes, L. (2011). 10 Anos de Politica do Medicamento em Portugal. Lisboa.

Pita, J.R. (Dez. de 2010). A farmácia e o medicamento em Portugal nos últimos 25 anos. CIEDA e CIEJD.

Projecto "LOGURB". (2007). Optimização de Sistemas Logisticos de Distribuição de Mercadorias em Meio Urbano. Instituto

Superior Técnico. Lisboa: FCT Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

Rodrigue, J-P et al. (2013). The Geography Transport Systems, Hofstra Universaity, Depart. Of Global Studies & Geography.

Obtido em Mar. de 2014, de https://people.hofstra.edu/geotrans/index.html

Taniguchi, E. et al. (2001). City Logistics: network modelling and intelligent transport systems. Amsterdam, New York:

Pergamon.

Taylor, M. A. (2005). The City Logistics Paradigma for Urban Freight Transport. 2nd State of Australian Cities conference in

Brisbane.

Toth, P., Vigo, D. (2002). The Vehicle Routing Problem. Society for Industrial and Applied Mathematics.

U.S. Depart. of Transportation - Federal Aviation Admnistration. (2013). Integration of Civil Unmanned Aircraft Systems

(UAS) in the National Airspace System (NAS) Roadmap. U.S. Department of Transportation - Federal Aviation Administration.

Viegas, J.M. (2014). Mobilidade Urbana na Encruzilhada: Possibilidades Técnicas e Escolhas Politicas. Palestra no Instituto

Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisboa, 09 de Maio 2014.

VOLPE - National Transportation Systems Center. (2013). Unmanned Aircraft Systems (UAS) - Service Demand 2015-2035,

literature Review & Projections of Future Usage. U.S. Department of Transportation - Research an Innovative Technology

Administration.

25

Questões & Respostas

Obrigado