MINISTÉRIO DA DEFESA EXÉRCITO BRASILEIRO DEPARAMENTOT DE CIÊNCIA E...

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MINISTÉRIO DA DEFESA

EXÉRCITO BRASILEIRO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA DE TRANSPORTES

Cap IRAN ROSA XAVIER

PROCEDIMENTO PARA PLANEJAMENTO DO EMPREGO DE

HELICÓPTEROS NO TRANSPORTE AÉREO LOGÍSTICO EM

DESASTRES NATURAIS

Rio de Janeiro

2016

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Cap IRAN ROSA XAVIER

PROCEDIMENTO PARA PLANEJAMENTO DO EMPREGO

DE HELICÓPTEROS NO TRANSPORTE AÉREO

LOGÍSTICO EM DESASTRES NATURAIS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado emEngenharia de Transportes do Instituto Militar de Engenharia,como requisito parcial para obtenção do título de Mestre emCiências em Engenharia de Transportes.

Orientador: Cap Renata Albergaria de Mello Bandeira - D.Sc.Co-orientador: Cap Adriano de Paula Fontainhas Bandeira - D.Sc.

Rio de Janeiro

2016

c2016

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIAPraça General Tibúrcio, 80-Praia VermelhaRio de Janeiro-RJ CEP 22290-270

Este exemplar é de propriedade do Instituto Militar de Engenharia, que poderá incluí-loem base de dados, armazenar em computador, micro�lmar ou adotar qualquer forma dearquivamento.

É permitida a menção, reprodução parcial ou integral e a transmissão entre bibliote-cas deste trabalho, sem modi�cação de seu texto, em qualquer meio que esteja ou venhaa ser �xado, para pesquisa acadêmica, comentários e citações, desde que sem �nalidadecomercial e que seja feita a referência bibliográ�ca completa.

Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do(s) autor(es) e do(s)orientador(es).

629.04 Xavier, Iran Rosa XavierProcedimento para planejamento do emprego de helicópteros no trans-

porte aéreo logístico em desastres naturais / Iran Rosa Xavier; orientado

por Cap Renata Albergaria de Mello Bandeira - D.Sc.e Cap Adriano dePaula Fontainhas Bandeira - D.Sc. - Rio de Janeiro : Instituto Militar deEngenharia, 2016.

187 p.: il.

Dissertação (mestrado) - Instituto Militar de Engenharia- Rio de Janeiro,2016

1. Curso de Engenharia de Transportes - teses e dissertações. 2. He-licópteros. 3. Desastres Naturais. I. Bandeira, Renata Albergaria de Mello.II. Bandeira, Adriano de Paula Fontainhas. III. Título. IV. Instituto Militarde Engenharia

2

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Cap IRAN ROSA XAVIER

PROCEDIMENTO PARA PLANEJAMENTO DO EMPREGO DE

HELICÓPTEROS NO TRANSPORTE AÉREO LOGÍSTICO EM

DESASTRES NATURAIS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de Trans-portes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para obtenção do títulode Mestre em Ciências em Engenharia de Transportes.

Orientador: Cap Renata Albergaria de Mello Bandeira - D.Sc.Co-Orientador Cap Adriano de Paula Fontainhas Bandeira - D.Sc.

Aprovada em 26 de fevereiro de 2016 pela seguinte Banca Examinadora:

Cap Renata Albergaria de Mello Bandeira - D.Sc. do IME - Presidente

Profa. Vânia Barcellos Gouvêa Campos - D.Sc. do IME

Profa. Adriana Leiras - D.Sc. da PUC-RJ

Rio de Janeiro

2016

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Dedico essa dissertação à Deus, à minha esposa Ilyvieska, aos meus�lhos Davi e João (in memoriam), e a todos que, de alguma maneira,procuram contribuir com a logística humanitária. Brasil!

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AGRADECIMENTOS

Primeiramente, gostaria de agradecer ao Grande Arquiteto do Universo que me per-

mitiu trilhar esse caminho de constante aprendizado, que é a vida.

Em especial, à professora Renata Albergaria de Mello Bandeira pela orientação,

amizade, incentivo, correções e principalmente, pela paciência, sem os quais este trabalho

não se realizaria. Durante este período de convivência sempre mostrou-se como exemplo

de dedicação e perseverança na busca pelo conhecimento cientí�co.

Ao professor Adriano de Paula Fontainhas Bandeira pela orientação e colaboração

durante a elaboração desta pesquisa.

Aos meus pais pelo amor incondicional, pela con�ança e por terem acreditado em

mim, fazendo todos os esforços para investir na minha educação.

À minha esposa Ilyvieska pelo apoio, paciência e incentivo constantes, mesmo quando

estivemos morando em cidades diferentes por conta da carreira militar. Sempre esteve

disposta a escutar, por diversas vezes, sobre o tema da minha dissertação.

Ao meu �lho Davi, que mesmo sendo uma criança sempre esteve ao meu lado como

amigo e incentivador. Juntamente com seu irmão João (in memoriam) foram as inspira-

ções para concluir esta missão no IME.

Às professores Vânia Barcellos Gouvêa Campos e Adriana Leiras, por aceitarem

participar da minha banca de avaliação, contribuindo em muito para a lapidação desse

trabalho.

Aos professores do Mestrado Engenharia de Transportes do Instituto Militar de En-

genharia pelos seus ensinamentos e aos funcionários do curso, que durante esses anos,

contribuíram de algum modo para o nosso enriquecimento pessoal e pro�ssional.

Ao Coordenador da PGT, Ten Cel Marcelo Reis, e aos professores Silveira Lopes e

Vânia Barcellos, pois sempre se mostraram dispostos ajudar, dando sugestões e dirimindo

dúvidas.

Aos companheiros das turma de mestrado 2014/2015, pela amizade, compartilha-

mento de experiências, apoio nos estudos e convivência harmoniosa durante esses dois

anos de curso.

Por �m, agradeço ao Comando da Aeronáutica, ao Comando Geral de Apoio (COM-

GAP) e, principalmente, à Diretoria de Engenharia da Aeronáutica (DIRENG), por me

proporcionar a oportunidade de realizar este curso na Casa do Engenheiro Militar (IME).

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"Quando tudo parecer estar contra você, lembre-se de que o aviãodecola contra o vento, não com a ajuda dele."

HENRY FORD

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SUMÁRIO

LISTA DE ILUSTRAÇÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

LISTA DE TABELAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

LISTA DE SIGLAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.1 Considerações Iniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.2 Objetivos da dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.2.1 Objetivo Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.2.2 Objetivos Especí�cos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.3 Justi�cativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.4 Delimitação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.5 Estrutura da Dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2 REVISÃO DO EMPREGODEHELICÓPTEROS EMDESASTRES

NATURAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.1 Terremoto e tsunami no Oceano Índico, em 2004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.1.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.1.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.4 Lições Aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.2 Furacão Katrina nos EUA em 2005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.2.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.2.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.2.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.2.4 Lições aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.3 Terremoto no Paquistão em 2005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.3.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.3.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.3.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.3.4 Lições Aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.4 Enchentes e deslizamentos de terra no Vale do Itajaí, SC em 2008 . . . . . . . . . 44

2.4.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

7

2.4.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.4.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.4.4 Lições Aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.5 Terremoto Haiti, 2010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.5.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.5.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.5.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.5.4 Lições Aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.6 Enchentes e deslizamentos na Região Serrana do RJ - 2011 . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.6.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.6.4 Lições aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.7 Terremoto e Tsunami no Japão - 2011. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.7.1 Características do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.7.2 Operação de resposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.7.3 Emprego das aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

2.7.4 Lições aprendidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

2.8 Análise comparativa dos casos estudados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2.8.1 Processo de distribuição na cadeia de suprimento humanitária . . . . . . . . . . . . . 58

2.8.2 Emprego de helicópteros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

2.8.3 Práticas recomendadas e oportunidades de melhoria no emprego de

helicópteros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3 REVISÃO DEMODELAGENS PARADISTRIBUIÇÃODE AJUDA

HUMANITÁRIA UTILIZANDO HELICÓPTEROS . . . . . . . . . . . . . . 67

3.1 Metodolologia da pesquisa bibliográ�ca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.2 Análise dos artigos selecionados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.2.1 Características gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.2.2 Tipo de modelagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.2.3 Função objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3.2.4 Nível de Incerteza da modelagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

3.2.5 Métodos de solução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

3.2.6 Aplicação da modelagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.7 Principais restrições aplicadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

8

3.3 Comparação entre os modelos estudados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.4 Considerações �nais do capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4 PROCEDIMENTO PARA AUXÍLIO NO PLANEJAMENTO DE

TRANSPORTE AÉREO LOGÍSTICO POR HELICÓPTEROS . . . 84

4.1 Etapa 1 - Avaliação do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.1.1 Avaliação Situacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.1.2 Avaliação da infraestrutura de transportes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4.2 Etapa 2 - Levantamento de necessidades de Transporte Aéreo Logístico . . . . . 87

4.3 Etapa 3 - Veri�cação da disponibilidade e capacidade dos meios aéreos . . . . . 89

4.3.1 Disponibilidade e mobilização de aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

4.3.2 Capacidades e limitações dos meios aéreos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.4 Etapa 4 - Necessidades para implantação do Transporte Aéreo Logístico . . . . 97

4.4.1 Centro de Operações Aéreas (COA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.4.2 Seleção das bases de operação e zonas de pouso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.4.3 Controle do Espaço Aéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.5 Etapa 5 - Estimativa dos itinerários das missões e quantidade de aeronaves . 99

4.5.1 Caracterização do problema de de�nição dos roteiros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.5.2 Estratégia para determinação dos itinerários mais e�cientes . . . . . . . . . . . . . . . 104

4.5.3 Clarke-Wright . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

4.5.4 Método melhoria local 2-opt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4.5.5 De�nição da orientação do itinerário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.5.6 Número teórico mínimo de veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

4.5.7 Previsão de operação com veículos de capacidades distintas . . . . . . . . . . . . . . . 108

4.5.8 Complexidade Computacional e Métodos de solução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

4.6 Considerações sobre o procedimento proposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5 APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PROPOSTO A UM EXEM-

PLO NUMÉRICO, COM BASE NAS CARACTERÍSTICAS DO

DESASTRE DA REGIÃO SERRANA DO RIO DE JANEIRO EM

2011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.1 Etapa 1 - Avaliação do desastre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.1.1 Avaliação Situacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.1.2 Avaliação da infraestrutura de transportes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5.2 Etapa 2 - Levantamento de necessidades de Transporte Aéreo Logístico . . . . . 116

9

5.3 Etapa 3 - Veri�cação da disponibilidade dos meios aéreos . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

5.3.1 Disponibilidade de aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

5.4 Etapa 4 - Implantação do Transporte Aéreo Logístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.4.1 Centro de Operações Aéreas (COA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.4.2 Seleção das bases de operação e zonas de pouso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.4.3 Controle do Espaço Aéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.5 Etapa 5 - Estimativa dos itinerários das missões e quantidade de aeronaves . 120

5.5.1 Situação 1 - Transporte de material para a área afetada . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.5.2 Situação 2 - Transporte de pessoal especializado para ações de resposta . . . . . 127

5.5.3 Análise de sensibilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

5.5.4 Alteração das velocidades de cruzeiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

5.5.4.1Alteração das janelas de oportunidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.5.4.2Alteração do tempo de descarregamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

5.5.4.3 trade-o� entre a capacidade de carga e a autonomia da aeronave. . . . . . . . . . . 139

5.6 Considerações Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

6 MODELO PARA APLICAÇÃO EM DESASTRES DE LARGA ES-

CALA (CATÁSTROFES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

6.1 De�nição do problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.2 Formulação matemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.1 Sets (Conjunto dos índices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.2 Parâmetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.3 Variáveis de decisão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

6.2.4 Modelo proposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

6.3 Implementação e solução da modelagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6.4 Aplicação e Parametrização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6.5 Principais resultados para o modelo de distribuição da última milha

em desastres de larga escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

6.6 Considerações �nais do capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

7 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

7.1 Contribuições e Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

7.2 Limitações e recomendações para trabalhos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

10

9 ANEXOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

9.1 ANEXO 1 - Matriz de distâncias do estudo de caso do capítulo 5 . . . . . . . . . . 175

9.2 ANEXO 2 - Resultados da Etapa 5 aplicada à situação 1 - Transporte

de Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

9.3 ANEXO 3 - Resultados da Etapa 5 aplicada à situação 2 - Transporte

de Pessoal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

11

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIG.1.1 Evolução dos desastres naturais no mundo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

FIG.2.1 Regiões atingidas pelo efeito do terremoto e tsunami . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

FIG.2.2 Capacidades nacionais e internacionais em Aceh (ilustrativo) . . . . . . . . . . 30

FIG.2.3 Volume de entregas diárias transportadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

FIG.2.4 Lançamento de suprimentos pelos helicópteros (airdrop) . . . . . . . . . . . . . . 49

FIG.2.5 Estrutura da cadeia de suprimento da ajuda humanitária . . . . . . . . . . . . . 59

FIG.3.1 Inter-relacionamento entre os artigos avaliados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

FIG.4.1 Etapas do Procedimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

FIG.4.2 Mapa das Suceptibilidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

FIG.4.3 AS350 - Esquilo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

FIG.4.4 Huey - H1 - Sapão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

FIG.4.5 AS365 - Panther . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

FIG.4.6 Black Hawk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

FIG.4.7 AS 332 - Super Puma / AS 532 - Cougar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

FIG.4.8 Super Cougar - H36 Caracal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

FIG.4.9 Fluxograma para acionamento das missões de TAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

FIG.4.10 Fluxograma para determinação dos itinerários mais e�cientes . . . . . . . . . . 105

FIG.4.11 Movimento 2-opt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

FIG.4.12 (a) Pontos de demanda; (b) Roteiros de�nidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

FIG.4.13 Métodos de Solução para VRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

FIG.5.1 Mapa das Ameças do Rio de Janeiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

FIG.5.2 Municípios atingidos - Região Serrana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

FIG.5.3 Pontos de atendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

FIG.5.4 Aeródromos do RJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

FIG.5.5 Estacionamento de aeronaves Itaipava - RJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

FIG.5.6 Composição dos tempos de execução da missão x modelos de veícu-

los . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

FIG.5.7 Número de Itinerários x modelos de veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

FIG.5.8 Tempo de Ciclo x modelos de veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

FIG.5.9 Taxas de Ocupação x modelos de veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

12

FIG.5.10 Composição do TCLHV x modelos de veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

FIG.5.11 Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 1, AS 350 (Es-

quilo), na situação 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

FIG.5.12 Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 5, EC 725 (Cara-

cal), na situação 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

FIG.5.13 Composição dos tempos de execução da missão x modelos de veícu-

los - Situação 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

FIG.5.14 Número de Itinerários x modelos de veículos - Situação 2 . . . . . . . . . . . . . 129

FIG.5.15 Tempo de Ciclo x modelos de veículos - Situação 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

FIG.5.16 Taxas de Ocupação x modelos de veículos - Situação 2 . . . . . . . . . . . . . . . 130

FIG.5.17 Composição do TCLHV x modelos de veículos - Situação 2 . . . . . . . . . . . 130

FIG.5.18 Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 1, AS 350 (Es-

quilo), na situação 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

FIG.5.19 Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 5, EC 725 (Cara-

cal), na situação 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

FIG.5.20 In�uência da velocidade operacional sobre o Tempo Toral de Mis-

são . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

FIG.5.21 In�uência da velocidade operacional sobre o Total de Horas de Voo . . . . 134

FIG.5.22 In�uência da velocidade operacional sobre Número Mínimo Teórico

de Aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

FIG.5.23 In�uência da velocidade operacional sobre TCLHV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

FIG.5.24 In�uência da Janela de Oportunidade sobre o Tempo Total da

Missão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

FIG.5.25 In�uência da Janela de Oportunidade sobre Número Teórico Mín-

imo de Aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

FIG.5.26 In�uência da Janela de Oportunidade sobre TCLHV . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

FIG.5.27 In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento

sobre o Tempo Total da Missão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

FIG.5.28 In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento

sobre o Tempo Total de Carregamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

FIG.5.29 In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento

sobre o Número Teórico Mínimo de Aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

FIG.5.30 In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Tempo

Total da Missão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

13

FIG.5.31 In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Número

de Viagens com carga completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

FIG.5.32 In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Número

Teórico Mínimo de Aeronaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

FIG.5.33 In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o TCLHV . . . . . . . 141

FIG.6.1 Transporte Aéreo Logístico (TAL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

FIG.9.1 Matriz de distância considerando a base (P1) e os 26 Pontos de

Atendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

FIG.9.2 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

FIG.9.3 Taxa de ocupação dos veículos modelo 1 nos itinerários estimados . . . . . 176

FIG.9.4 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

FIG.9.5 Taxa de ocupação dos veículos modelo 2 nos itinerários estimados . . . . . 177

FIG.9.6 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

FIG.9.7 Taxa de ocupação dos veículos modelo 3 nos itinerários estimados . . . . . 178

FIG.9.8 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

FIG.9.9 Taxa de ocupação dos veículos modelo 4 nos itinerários estimados . . . . . 179

FIG.9.10 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

FIG.9.11 Taxa de ocupação dos veículos modelo 5 nos itinerários estimados . . . . . 180

FIG.9.12 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

FIG.9.13 Taxa de ocupação dos veículos modelo 1 nos itinerários estimados . . . . . 181

FIG.9.14 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

FIG.9.15 Taxa de ocupação dos veículos modelo 2 nos itinerários estimados . . . . . 182

FIG.9.16 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

FIG.9.17 Taxa de ocupação dos veículos modelo 3 nos itinerários estimados . . . . . 183

14

FIG.9.18 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

FIG.9.19 Taxa de ocupação dos veículos modelo 4 nos itinerários estimados . . . . . 184

FIG.9.20 Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo

5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

FIG.9.21 Taxa de ocupação dos veículos modelo 5 nos itinerários estimados . . . . . 185

15

LISTA DE TABELAS

TAB.2.1 Desastres naturais avaliados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

TAB.2.2 Distribuição modal dos suprimentos no terremoto do Paquistão . . . . . . . 41

TAB.2.3 Destruição nas principais cidades da região serrana do RJ, em 2011 . . . . 51

TAB.2.4 Principais modelos de helicópteros empregados nos desastres estu-

dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

TAB.2.5 Oportunidades de melhoria e práticas recomendadas no processo

de distribuição de ajuda humanitária . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

TAB.3.1 Artigos selecionados para revisão sobre modelagem matemática . . . . . . . 68

TAB.3.2 Visão geral dos artigos avaliados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

TAB.4.1 Material e pessoal deslocado no TAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

TAB.4.2 Características e capacidades médias dos principais helicópteros

empregados no Brasil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

TAB.4.3 Mínimos meteorológicos para voo VFR de helicópteros . . . . . . . . . . . . . . . 96

TAB.4.4 Restrição de Ventos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

TAB.4.5 Parâmetros para estimativa do número teórico mínimo de veículos . . . . . 107

TAB.5.1 Danos físicos no setor de infraestrutura de transportes . . . . . . . . . . . . . . . 115

TAB.5.2 Demanda por material nos pontos de atendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

TAB.5.3 Demanda por transporte de pessoal para os pontos de atendimento . . . . 117

TAB.5.4 Helicópteros dos OSP-RJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

TAB.5.5 Características dos principais helicópteros empregados pelo SINPEDC

121

TAB.5.6 Estimativas resultantes da aplicação do procedimento à situação 1 . . . . . 122

TAB.5.7 Estimativas resultantes da aplicação do procedimento à situação 2 . . . . . 127

TAB.6.1 Parâmetros para geração da demanda de produtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

TAB.6.2 Parâmetros dos veículos utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

TAB.6.3 Quantidade de Veículos alocados nos depósitos/ bases de operação . . . . . 151

TAB.6.4 Resultados médios das simulações para desastres em larga escala . . . . . . 152

TAB.6.5 Resultados obtidos para dois depósitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

16

LISTA DE SIGLAS

AG Algoritmos Genéticos

AIMMS Advanced Integrated Multidimensional Modeling Software

ANAC Agência Nacional de Aviação Civil

CAVEX Comando de Aviação do Exército

CENAD Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos de Desastres

CRED "Centre for Reasearch on the Epidemology of Disasters"

COA Centro de Operações Aéreas

COMAER Comando da Aeronáutica

DoD "Departament of Defense" (Departamento de Defesa)

EMCFA Estado Maior Conjunto das Forças Armadas

EM-DAT Banco de Dados Internacional de Desastres

FA Forças Armadas

FAA "Federal Aviation Administration"

FAB Força Aérea Brasileira

FEMA "Federal Emergency Management Agency" (Agência Federal de

Gerenciamento de Emergências)

FIR "Flight Informration Region" (Região de Informação de Voo)

ICA Instrução do Comando da Aeronáutica

IFR "Instrument Flight Rules" (Regras de Voo por Instrumentos)

IFRC "International Federation of Red Cross and Red Crescent Socie-

ties" (Federação Internacional da Cruz Vermelho)

IME Instituto Militar de Engenharia

MD Ministério da Defesa

MATLAB Matrix Laboratory

OTAN Organização do Tratado do Atlântico Norte

OSP Órgão de Segurança Pública

17

PLIM Programação Linear Inteira Mista

shp shaft horsepower

SAR "Search and Rescue" (Busca e Resgate)

SCO Sistema de Comando em Operações

SEDEC Secretaria Nacional de Proteção e Defesa Civil

SINPDEC Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil

TAL Transporte Aéreo Logístico

USACE "United States Army Corps Engineers" (Corpo de Engenheiros do

Exército dos Estados Unidos)

USAF "United States Air Force" (Força Aérea dos Estados Unidos)

USN "United States Navy" (Marinha dos Estados Unidos)

VFR "Visual Flight Rules" (Regras de Voo Visual)

VRP "Vehicle Routing Problem" (Problema de Roteamento de Veícu-

los)

VMC "Visual Meteorological Conditions" (Condições Meteorológicas

Visuais)

18

RESUMO

A ocorrência de desastres naturais tem aumentado nas últimas décadas e tende a con-tinuar a aumentar devido ao crescimento urbano desordenado e às alterações climáticas.Para garantir o alívio do sofrimento e a preservação da vida nas áreas afetadas pelos de-sastres naturais, faz-se necessária a atuação desa�adora da logística humanitária, que visaprover auxílios às vítimas, podendo ser realizados através de recursos materiais ou huma-nos, de maneira correta e em tempo oportuno. No entanto, quando as áreas afetadas sãoremotas, de difícil acesso ou quando outros modos de transporte falharam, os helicópterostornam-se os veículos mais adequados para alcançar os bene�ciários, particularmente noscasos desastres naturais como enchentes, deslizamentos de terra e terremotos, quando ainfraestrutura de transportes do local pode ser severamente dani�cada ou destruída.

Esta pesquisa visa propor um procedimento para auxiliar na tomada de decisão,durante o planejamento do emprego de helicópteros, para as atividades de transporteaéreo logístico em resposta a desastres naturais. Como parte do procedimento foramimplementados dois modelos matemáticos que objetivam a minimização do tempo totalnessas operações de suporte logístico. O primeiro modelo considera as peculiaridades dosdesastres naturais ocorridos no Brasil, utilizando o problema de roteirização de veículospara de�nir os itinerários e quantidade de aeronaves necessária para a operação. Osegundo modelo tem características do problema de transportes sendo aplicável nas açõesrealizadas após a ocorrência de catástrofes naturais, ou seja, desastres naturais de largaescala, quando a complexidade da distribuição de suprimentos é maior, sendo necessárioo transporte de grande quantidade de produtos de diferentes tipos a partir de centros deapoio, visando atender vários pontos de demanda numa vasta área.

No desenvolvimento do trabalho, inicialmente, foram realizadas avaliações sobre oemprego de helicópteros nas ações de resposta a seis grandes desastres naturais ocorri-dos nos últimos tempos. Em seguida, foi feita uma revisão bibliográ�ca dos principaismodelos matemáticos utilizados no planejamento do uso de helicópteros para operaçõesemergenciais de suprimento de material e transporte de pessoal.

Com base nestes estudos, foi desenvolvido um procedimento para apoio à estrutu-ração do transporte aéreo logístico empregando helicópteros para os casos de desastresnaturais de pequena e média escala, incluindo a roteirização das aeronaves para garantiruma maior rapidez no atendimento às pessoas necessitadas. O procedimento propostofoi aplicado a um cenário hipotético de desastre natural, tomando-se como base as ca-racterísticas do pós-desastre na Região Serrana no estado do Rio de Janeiro em 2011.A análise de sensibilidade realizada permitiu identi�car a in�uência dos parâmetros noplanejamento da operação. Posteriormente, a formulação e a aplicação da modelagempara catástrofes naturais foi apresentada, considerando-se um problema de transportescom múltiplos depósitos, múltiplos produtos, mono período, múltiplas viagens, e frotaheterogênea para realizar a distribuição da última milha a múltiplos pontos de demanda,mediante restrições operacionais.

Pode-se dizer que o objetivo principal foi alcançado, visto que foi veri�cada a e�cáciada aplicação do procedimento proposto, que permite subsidiar as ações dos tomadoresde decisão em situações pós-desastre ou no planejamento das hipóteses de emprego.

19

ABSTRACT

The occurrence of natural disasters has increased in recent decades and is likely tocontinue to increase due to urban sprawl and climate change. To ensure the alleviation ofsu�ering and the preservation of life in the areas a�ected by natural disasters, the chal-lenging work of the humanitarian logistics it is necessary, which aims to provide aid to thevictims and can be achieved through human or material resources, correctly and timely.However, when the a�ected areas are remote, di�cult to access or when other modesof transport failed, helicopters become the most appropriate vehicle to reach the bene�-ciaries, particularly in natural disasters cases such as �oods, landslides and earthquakeswhen the local transport infrastructure can be severely damaged or destroyed.

This research aims to propose a procedure to assist in decision making, during theplanning of the use of helicopters for logistical air transport activities in response to na-tural disasters. As part of the procedure were implemented two mathematical modelsthat aim to minimize the total time in these logistic support operations. The �rst modelconsiders the peculiarities of natural disasters in Brazil, using the problem of vehiclerouting to de�ne the routes and number of aircraft required for operation. The secondmodel has transport problem characteristics and applies the actions taken after the oc-currence of natural disasters, ie, natural disasters, large-scale, when the complexity ofthe distribution of supplies is greater, requiring large amount of shipping products fromdi�erent types of support centers to meet various demand points over a wide area.

In development work, initially, there were reviews of the use of helicopters in responseactions to six major natural disasters in recent times. Then it was made a bibliographicreview of the main mathematical models used in planning the use of helicopters foremergency of material and personnel transport supply operations.

Based on these studies, it was developed a procedure to support the structuring oflogistical airlift using helicopters to the natural disasters of small and medium scale,including the routing of aircraft to ensure greater speed in meeting the need. The pro-cedure was applied to a hypothetical scenario of natural disaster, taking as a basis thepost-disaster characteristics in the mountainous region in the state of Rio de Janeiroin 2011. The sensitivity analysis identi�ed the in�uence of parameters in the planningoperation. Subsequently, the formulation and application of modeling to natural disas-ters was presented, considering a multi deposit transport problem, multi product, monoperiod, multi trip, with heterogeneous �eet carrying out the distribution of the last mileto multiple demand points, with operational constraints.

It can be said that the main goal was achieved, as it was veri�ed the e�ectivenessof the proposed method, which allows subsidize the actions of decision makers in post-disaster situations or in planning opportunities for employment.

20

1 INTRODUÇÃO

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

A ocorrência de desastres naturais tem aumentado nas últimas décadas e tende a con-

tinuar aumentando devido ao crescimento urbano desordenado e às alterações climáticas

(BERTAZZO, 2011 e GUHA-SAPIR, 2014). Em 2013, foram registrados 330 desastres

naturais, mais de 21.610 mortes de pessoas, produziram 96,5 milhões de vítimas e que

geraram um prejuízo material correspondente a 118,6 bilhões de dólares (GUHA-SAPIR,

2014). Até 2050, é previsto que as perdas por desastres naturais cheguem a 300 bilhões

de dólares (LAVELL, 2003).

Neste contexto, as operações humanitárias ganharam destaque na comunidade inter-

nacional (KENT, 2004), e a logística humanitária, que visa prover auxílios às vítimas,

podendo ser recursos materiais ou humanos, de maneira correta e em tempo oportuno,

focando sempre o alívio do sofrimento e a preservação da vida (KOVÁCS, 2007), tem

emergido como uma nova área de pesquisa (JAHRE, 2009). Contudo, de acordo com

BERTAZZO (2013), existe uma carência de estudos com foco nos níveis operacional e

tático do gerenciamento da resposta a desastres.

De acordo com GUHA-SAPIR (2014), a evolução das ocorrências mundiais de de-

sastres naturais e do número total de vítimas (soma de mortos e atingidos), registrados

no período de 1990 a 2013, pode ser visualizada na Figura 1.1. É possível veri�car

uma tendência crescente do número de desastres e, apesar da quantidade de vítimas não

crescer na mesma proporção, constata-se uma média anual é de 226,7 milhões de vítimas.

Por meio do anuário brasileiro de desastres naturais do ano de 2013 (CENAD, 2013),

constata-se que foram registrados o�cialmente 396 desastres naturais, os quais causaram

93 óbitos e afetaram quase 17 milhões de pessoas, o que corresponde a cerca de 17,50%

do total de vítimas mundiais, conforme GUHA-SAPIR (2013). Os eventos hidrológi-

cos severos (enxurradas e inundações) foram os desastres naturais mais prejudiciais à

população brasileira, pois causaram juntos 43% dos óbitos e 41,47% dos afetados.

Desastres súbitos (terremotos, deslizamentos de terra, inundações, etc) podem ter um

forte impacto negativo sobre a características físicas da região, destruindo infraestrutura

de transporte, tais como pontes e campos de ar, redes de eletricidade e infraestrutura

de comunicação (BARBAROSOGLU, 2002). Assim, um dos maiores desa�os logísticos

21

FIG. 1.1: Evolução dos desastres naturais no mundo.Fonte: GUHA-SAPIR (2014)

durante as ações de resposta é o transporte de material de alívio (KAPUCU, 2011). No

entanto, ao contrário de cadeias de suprimento comerciais padrão, na qual normalmente

deve-se realizar um trade-o� entre custo �nanceiro e tempo, para o contexto de operações

de logística de ajuda de emergência, a velocidade no atendimento às vítimas é o fator

crucial (KOVÁCS, 2012; BANDEIRA, 2011 e OLORUNTOBA, 2006).

De acordo com (HOLGUÍN-VERAS, 2012a), também devem ser consideradas as

ações de reposta após a ocorrência de catástrofes naturais, ou seja, desastres naturais

de larga escala, quando a complexidade da distribuição de suprimentos é maior, sendo

necessário o transporte de grande quantidade de produtos de diferentes tipos a partir de

centros de apoio, visando atender vários pontos de demanda numa vasta área.

Segundo BALCIK (2008), a distribuição da última milha (last mile distribution)

consiste no estágio �nal da cadeia ajuda humanitária e refere-se à entrega de suprimentos

dos centros de distribuição local até às pessoas localizadas nas áreas afetadas.

A de�nição da estrutura do sistema de transporte em caso de desastres naturais é

de extrema importância, pois permitirá o envio de materiais de primeira necessidade

(BARBAROSOGLU, 2002). Segundo DA SILVA (2001), o planejamento de ações em

crise inicia-se imediatamente antes e durante as emergências reais, com um horizonte de

planejamento curto. Os modelos matemáticos podem ser usados para alocar os meios de

22

transporte disponíveis nas diversas linhas de ação, devendo estar inseridos num processo

dinâmico para ser referido diariamente de acordo com o desdobramento das linha de

ação. Conforme ALTAY (2006), a pesquisa operacional tem uma signi�cante aplicação

no gerenciamento dos programas de preparação dos desastres, atuando como parte dos

esforços uni�cados da comunidade durante a condução de operações de resposta.

A rapidez e a qualidade do atendimento são fatores importantes para reduzir os im-

pactos sociais e econômicos negativos em operações humanitárias em caso de emergência

(BASTOS, 2013). Portanto, quando as áreas afetadas são remotas ou de difícil acesso ou

quando outros modos de transporte falharam, os helicópteros tornam-se os veículos mais

adequados para alcançar os bene�ciários, particularmente nos casos de enchentes, desliza-

mentos e terremotos (OZDAMAR, 2011a; XAVIER, 2015; COMAER, 2013a; e BRASIL,

2014a). Conforme USARMY (2007), o transporte aéreo por helicópteros é especialmente

aplicável quando: (i) as rotas terrestres são inexistentes, limitadas, congestionadas, dani-

�cadas ou bloqueadas por atividades inimiga ou obstáculos; (ii) a unidade suportada não

tem outros veículos disponíveis adequados; e (iii) o fator tempo é crítico.

No Brasil, o Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil (SINPDEC) é constituído

pelos órgãos e entidades da administração pública federal (inclusive as Forças Armadas),

dos Estados, do Distrito Federal, dos municípios, pelas entidades públicas e privada.

Este sistema tem como órgão central a Secretaria Nacional de Proteção e Defesa Civil

(SEDEC) do Ministério da Integração Nacional (MI), que é responsável por coordenar o

planejamento, a articulação e a execução dos programas, projetos e ações de proteção e

defesa civil (BRASIL, 2012). De acordo com BALCIK (2008) e OZDAMAR (2011a), uma

das decisões críticas a ser tomada, durante a operação de resposta a desastres, refere-se

ao planejamento do uso e�ciente dos ativos disponíveis para transporte de suprimentos

e recursos humanos para as áreas afetadas. Assim, este trabalho procura estudar essa

temática, norteada pelos objetivos apresentados a seguir.

1.2 OBJETIVOS DA DISSERTAÇÃO

1.2.1 OBJETIVO GERAL

Propor um procedimento para auxiliar na tomada de decisão durante o planeja-

mento do emprego de helicópteros para as atividades de transporte aéreo logístico em

resposta a desastres naturais. Como parte do procedimento serão apresentados modelos

matemáticos que minimizam o tempo de missão e a mobilização dos meios aéreos durante

a distribuição da última milha, que é o estágio �nal de uma cadeia de ajuda humanitária.

23

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

A seguir, são apresentados os objetivos especí�cos que de�nem as etapas do trabalho

a serem realizadas para que se alcance o objetivo geral estabelecido.

- Revisar o emprego de helicópteros nas ações de resposta a desastres naturais;

- Conhecer os modelos matemáticos existentes que tratam da distribuição de ajuda

humanitária usando helicópteros;

- Propor um procedimento adequado às peculiaridades dos desastres naturais do

Brasil;

- De�nir o método que solucione o problema dentro do limite de tempo que permita

aplicação operacional e/ou replanejamento;

- Realizar um estudo de caso aplicando o procedimento proposto a um cenário

hipotético;

- Avaliar os resultados e a e�cácia do procedimento;

1.3 JUSTIFICATIVA

Segundo VAN WASSENHOVE (2006), os suprimentos críticos (água, comida, remé-

dios) disponíveis nas áreas afetas podem ser destruídos pelo evento ou podem rapidamente

se esgotar devido a resposta imediata. Desta maneira, será necessário o emprego de as-

sistência externa para reduzir sofrimento e perda de vidas humanas. A complexidade das

atividades de transporte e distribuição de suprimentos críticos em grandes desastres está

apenas começando a ser compreendida (HOLGUÍN-VERAS, 2012a).

Alguns desastres naturais ocorridos no Brasil podem ser considerados situações críti-

cas (CEPED, 2013), pois foram eventos cujas características de risco exigiram, além

de uma intervenção imediata de pro�ssionais capacitados com equipamentos adequados,

uma postura organizacional não rotineira para o gerenciamento integrado das ações de

resposta (SEDEC, 2007). Desta forma, segundo BANDEIRA (2011), existe a necessi-

dade de se estruturar procedimentos que tornem mais e�cientes as ações de atendimento

à região afetada.

Para LOPES (1987) e MAZZOTTI (1987), as operações de transporte aéreo são

complexas e dependem de um planejamento bem executado para que alcancem o êxi-

to esperado, devendo ser observado o princípio da oportunidade, assim quanto menor

24

o tempo necessário para executar a tarefa de planejamento maior a probabilidade de

sucesso. Esse trabalho pretende contribuir para o Sistema Nacional de Proteção e Defesa

Civil por meio da abordagem do emprego de helicópteros em suporte às missões de ajuda

humanitária.

1.4 DELIMITAÇÃO

Nesse trabalho considera-se o planejamento operacional do transporte aéreo logístico

empregando helicópteros mediante o conhecimento de alguns parâmetros associados à

atividade de transporte. Não são consideradas as aplicações dos helicópteros em con-

junto com missões diversas, tais como Busca e Resgaste (SAR), Evacuação Aeromédica

(EVAM) e Contra Incêndio (CI). Objetiva-se a minimização do tempo de alocação dos

meios aéreos, de maneira que sejam su�cientes para cumprir a missão dentro das restri-

ções estipuladas. Ressalta-se que, a análise detalhada dos custos totais da operação não

faz parte do escopo desse trabalho.

O estudo de caso tem o foco na demonstração da viabilidade de aplicação do proce-

dimento proposto. No entanto, apesar de ter como base as características similares ao

desastre ocorrido na Região Serrana do Rio de Janeiro em 2011, trata-se apenas de uma

hipótese de emprego e, em nenhum momento, pretende comparar seus resultados com os

observados durante a ação de resposta no evento de referência.

Ademais, podem ser citadas outras limitações ao trabalho desenvolvido, tais como: o

tempo hábil para a realização dessa pesquisa e a impossibilidade de acessar documentos

o�ciais de caráter reservado.

1.5 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

A dissertação será organizada em 7 capítulos, que serão organizados conforme descrito

a seguir:

No capítulo 1, são apresentadas as considerações gerais sobre o tema, os objetivos, a

justi�cativa e a estrutura do trabalho.

No capítulo 2, são feitas avaliações sobre o emprego de helicópteros nas ações de

resposta a seis grandes desastres naturais ocorridos nos últimos tempos: terremoto e

tsunami no Oceano Índico em 2004; Furacão Katrina nos EUA em 2005; terremoto no

Paquistão em 2005; enchentes e deslizamentos de terra no Vale do Itajaí/SC em 2008;

terremoto no Haiti em 2010; enchentes e deslizamentos de terra na Região serrana do Rio

25

de Janeiro em 2011; e terremoto e tsunami no Japão em 2011.

No capítulo 3, será feita uma revisão dos principais modelos matemáticos utilizados

no planejamento do uso de helicópteros para operações distribuição de suprimento de

material e transporte de pessoal.

No capítulo 4, será apresentado o procedimento proposto para apoio à decisão no

planejamento do uso de helicópteros no transporte aéreo logístico em desastres naturais

de pequena e média escala, como são a maioria dos desastres do Brasil. Essa modelagem

abordará o problema de roteirização de veículos para prever os itinerários e estimar o

número de aeronaves que deve ser mobilizado.

No capítulo 5, será apresentada uma aplicação do modelo proposto para um cenário

hipotético de desastres, que tem como base as características do pós-desastre na região

serrana no Rio de Janeiro em 2011.

No capítulo 6, será apresentada a modelagem para desastres de larga escala, con-

siderando sistema multi depósito, multi veículo, multi produto, que será implementada

no AIMMS para avaliação do seu desempenho quando aplicada a algumas instâncias

acadêmicas.

Por �m, no capítulo 7, são apresentadas as conclusões desta pesquisa, juntamente

com as recomendações para futuros estudos.

26

2 REVISÃO DO EMPREGO DE HELICÓPTEROS EM DESASTRES

NATURAIS

Nesse capítulo é apresentada uma revisão sobre o emprego de helicópteros em ope-

rações de resposta a desastres naturais. O objetivo desta etapa do estudo é entender as

principais abordagens adotadas para realizar o transporte aéreo logístico de pessoas e ma-

terial em operações de ajuda humanitária, avaliando as circunstâncias em que ocorreram

e as principais restrições a que são submetidas.

São avaliadas operações de resposta a sete desastres naturais, sendo cinco interna-

cionais e duas no Brasil: (i) terremoto e tsunami no oceano Índico em 2004; (ii) furacão

Katrina nos EUA em 2005; (iii) terremoto no Paquistão em 2005; (iv) enchentes e desliza-

mento de terra no morro do Baú em 2008;(v) terremoto no Haiti em 2010; (vi) enchentes

e deslizamento de terra no Rio de Janeiro em 2011; (vii) terremoto e tsunami no Japão em

2011. A seleção dos eventos baseou-se na dimensão do seu impacto (consequente mobiliza-

ção de recursos), nos dados disponíveis, na similaridade das condições operacionais e na

quantidade de aeronaves empregadas no alívio do sofrimento dos atingidos pelo desastre.

Justi�ca-se a escolha do tsunami no Oceano Índico em 2004, do terremoto no Paquistão

em 2005 e do terremoto no Haiti em 2010 por estarem entre os desastres naturais do

século XXI com maior número de fatalidades, enquanto o furacão nos EUA em 2005

e o terremoto no Japão em 2011 são exemplos daqueles com maior prejuízo econômico

(GUHA-SAPIR, 2014). Dentre os desastres naturais ocorridos no Brasil, foram seleciona-

dos dois eventos hidrológicos: Região do Vale do Itajaí/SC (2008) e Região Serrana do

Rio de Janeiro (2011), pois foram os desastres com a maior quantidade de helicópteros

já empregada em operações de resposta (COMAER, 2011 e MACHADO, 2012) e o se-

gundo é caracterizado como o maior desastre registrado no Brasil, devido ao número de

fatalidades (CENAD, 2013).

Os per�s dos eventos estudados, com suas principais características são apresentadas

na TAB. 2.1, sendo referidos: (i) o local e data de ocorrência; (ii) o subgrupo do desastre,

conforme classi�cação EM-DAT (2015); (iii) a população afeada; (iv) o número de mortos;

(v) região/extensão do desastre; (vi) o número de helicópteros empregados nas ações

de resposta. Destaca-se que, apesar dos principais desastres naturais no Brasil serem

enchentes e deslizamentos de terras (CENAD, 2013), a pesquisa considerou outros eventos

27

TAB. 2.1: Desastres naturais avaliados

como terremotos e tsunamis, pois, embora as características operacionais das cadeias de

alívio possam variar de acordo com o tipo de desastre (BALCIK, 2008), os princípios

de gestão são semelhantes, especialmente para eventos súbitos e de grande intensidade

(GAD-ELHAK, 2008).

No desenvolvimento dessa etapa da pesquisa foram considerados dados secundários

obtidos por meio das diversas bases disponíveis: manuais militares, relatórios de ope-

rações, livros, artigos acadêmicos, sites, vídeos, etc. Utilizou-se a técnica de análise

de conteúdo, na modalidade de análise temática, guiada por categorias preestabelecidas

como ferramental analítico básico para análise e estruturação dos conteúdos. Nesse sen-

tido, as informações, obtidas por meio das diversas bases disponíveis, foram agrupadas

nas seguintes categorias para análise dos desastres: caracterização do evento, as ações

de resposta desenvolvidas, o empregos dos helicópteros e, posteriormente, as principais

lições aprendidas e aspectos críticos. Ao �nal do capítulo, é apresentada uma análise

comparativa dos principais pontos estudados nos 7 eventos analisados, de forma a iden-

ti�car as características e restrições operacionais comuns aos eventos. Dessa maneira,

é possível identi�car as condições que nortearão o desenvolvimento do procedimento de

apoio a decisão proposto nesta dissertação.

28

2.1 TERREMOTO E TSUNAMI NO OCEANO ÍNDICO, EM 2004

2.1.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Em 26 de dezembro de 2004, o forte terremoto submarino, de 9.0 na escala Ritcher,

que ocorreu ao largo da costa de Sumatra e, principalmente, os tsunamis que se seguiram

destruíram cidades, e enormes áreas costeiras indicadas na FIG. 2.1, a saber: (A) Índia

e as ilhas Andaman e Nicobar; (B) Maldivas; (C) Sri Lanka; (D) Indonésia; (E) Malásia;

entre outros países da Ásia e África.

FIG. 2.1: Regiões atingidas pelo efeito do terremoto e tsunamiFonte: NIDS (2006)

A combinação do terremoto e tsunami é considerada a maior e mais devastadora

catástrofe que atingiu o sudeste da Ásia, sendo que o US Geological Survey estimou

que sua energia do terremoto seria equivalente a 23.000 bombas atômicas de Hiroshima

(ELLEMAN, 2007). Suas consequências foram contabilizadas em 295.000 pessoas mortas

ou desaparecidas, e foram registrados cerca de ummilhão de desabrigados (CLEMENTSON,

2011). Além disso, estimou-se um prejuízo �nanceiro de mais de 7,9 bilhões de dólares

(NIDS, 2006).

A destruição foi mais grave na Indonésia, especi�camente na província de Nanggroe

Aceh Darussalam, localizada na ponta noroeste da ilha de Sumatra (assinalada com D

na FIG. 2.1), ou seja, próxima ao epicentro do terremoto. Nessa região, aldeias inteiras

foram destruídas em poucos minutos por ondas de até 20 metros, que atingiram a costa a

uma velocidade de 60km/h e avançaram 5 km para o interior (ELLEMAN, 2007; NIDS,

2006 e SIPRI, 2008).

29

2.1.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

As atividades de ajuda humanitária nas áreas afetadas foram conduzidas pelas Forças

Armadas do Paquistão, 195 organizações internacionais, 38 grupos humanitários locais, 16

governos estrangeiros e seus militares e Organizações Não Governamentais (ONG), todos

em cooperação com o governo local (SIPRI, 2008). A contribuição �nanceira total desses

organismos, somado às doações individuais, ultrapassaram o montante de 6,7 bilhões de

dólares (NIDS, 2006).

Após o desastre, a população local foi assistida pelo poder público nacional, civis e

militares que atuaram nas ações de salvamento e apoio inicial às emergências. Posterior-

mente, devido à demanda superar a capacidade nacional foram acionadas as capacidades

militares e civis internacionais (TELFORD, 2007). A evolução da demanda pós desastre

e a capacidade de resposta ocorridas em Aceh (Indonésia) estão ilustradas na FIG. 2.2.

FIG. 2.2: Capacidades nacionais e internacionais em Aceh (ilustrativo)Fonte: Adaptado de TELFORD (2007)

As Forças Armadas internacionais empregaram um grande quantidade de ativos mil-

itares na operação pós desastre, em um total de: 163 navios, 185 helicópteros, 154 aviões,

equipamentos de engenharia, hospitais de campanha, equipes SAR, médicos e engenheiros

(SIPRI, 2008). A resposta das forças militares dos EUA foi imediata, aproveitando-se

de suas equipes expedicionárias disponíveis e das bases avançadas localizadas na região

(ELLEMAN, 2007). O Comando do Pací�co (US Paci�c Command - US PACOM ) e

o Escritório para coordenação de Assuntos Humanitários (OCHA) assumiram a coor-

denação das atividades de ajuda das diversas unidades militares. No entanto, segundo

TELFORD (2007), a coordenação militar da operação encontrou di�culdades em geren-

ciar os diversos contingentes internacionais, que ofereceram os mesmos recursos de as-

sistência: o transporte.

30

As aeronaves de asa rotativa (helicópteros) foram os principais meios de transporte

utilizados na fase de resposta, haja vista que, em algumas áreas da província de Banda

Aceh, o terremoto destruiu mais de 70% da pontes e dani�cou grandes seções das rodovias

(ELLEMAN, 2007) e ainda, devido às características geográ�cas do local, que possui uma

grande cadeia de altas montanhas, di�cultavam o acesso terrestre.

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

Diante da catástrofe, a Organização Mundial da Saúde (OMS) alertou que o número

estimado de afetados dobraria, caso suprimentos emergência de comida, água e medica-

mentos não chegassem às áreas atingidas (ELLEMAN, 2007). Assim, a distribuição de

água tornou-se uma das mais altas prioridades da operação.

Inicialmente, de acordo com ELLEMAN (2007), considerou-se realizar a distribuição

de suprimentos a locais isolados usando o lançamento aéreo (airdrop) por aviões, porém

veri�cou-se que somente a comida poderia ser embalada e lançada com segurança, mas

água, devido ao seu peso, poderia dani�car os vasilhames ao chocar-se com o solo. Sendo

assim, adotou-se como estratégia para a distribuição de ajuda humanitária a utilização de

helicópteros. A tripulação sempre levava garrafas de água extras para o caso de encontrar

pessoas isoladas no trajeto da aeronave, e, caso isso ocorresse, faziam o descarregamento

do item em local seguro e depois os afetados eram orientados sobre a localização dos

suprimentos.

Como parte da estratégica de distribuição, de�niu-se que a base naval de Utapao

Royal Thai Navy, conhecida como Red Camp, na Tailândia, seria utilizada como ponto

de apoio devido a vasta experiência de operações utilizando esse quartel general.

Os navios da marinha comportaram-se como hubs, apoiando os depósitos e coorde-

nando as entregas nos aeroportos de Banda Aceh, Utapao (Tailândia) e outros pontos de

distribuição. Os helicópteros e aerobarcos (hovercrafts) eram as opções mais e�cientes

de transporte de suprimentos das bases logísticas de Banda Aceh até as mais de 60 vilas

e campos de desabrigados ao longo da costa (SIPRI, 2008).

Durante duas semanas o navio USNS San Jose entregou mais de 2.000 paletes de

provisões, correspondências, peças de reparo e outros suprimentos essenciais para os

navios envolvidos na operação (ELLEMAN, 2007). Outros 700 paletes de suprimentos,

incluindo água, comida e remédios doados pelo projeto Hand-Clasp, foram transferidos

entre os navios ou foram levados diretamente para as áreas afetadas utilizando-se os

helicópteros.

31

A coordenação das operações aéreas era realizada pelo comando militar da Indonésia,

que estabeleceu a realização de reuniões diárias, no início da noite, para gerenciar as

ordens de operações do dia seguinte. Nessa oportunidade, eram gerenciadas decisões

operacionais e táticas cruciais, considerando as necessidades, disponibilidades, prioridades

de atendimento, roteiros de distribuição e de�nição de quais aeronaves seriam empregadas

(SIPRI, 2008).

Como exemplo do volume da operação de alívio, vinte oito helicópteros que operavam

dos navios dos EUA realizaram mais de 100 missões diárias, que possibilitavam a entrega

de suprimentos e evacuação de pessoas (SIPRI, 2008). No �nal de janeiro de 2005,

somente o porta aviões USNS AL e seu grupo de transporte aéreo realizaram mais de

1.800 voos, entregando 2.700 toneladas de suprimentos de ajuda humanitária e realizando

a evacuação de 3.000 pessoas (ELLEMAN, 2007).

2.1.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

Nos primeiros dias após o desastre, a utilização de helicópteros foi fundamental para

avaliação da situação e reconhecimento das consequências e necessidades de resposta.

Conforme ELLEMAN (2007), o primeiro dia da missão dos helicópteros foi o mais movi-

mentado: realizava-se a localização das zonas de pouso apropriadas, determinação da

quantidade de caixas que podem ser transportadas em cada voo, e con�guração das

Zonas de Pouso de Helicóptero (ZPH). Para garantir uma curva de aprendizado rápida,

optou-se em manter o mesmo o�cial e tripulação durante esta fase de construção do

aprendizado especí�co.

Na fase de resposta ao desastre, a maior parte do suporte logístico para a assistência

humanitária na Indonésia foi realizada utilizando helicópteros. Segundo FRITZ (2005),

cerca de 76 % das organizações que operaram na região utilizaram exclusivamente o

transporte aéreo. As aeronaves transportavam suprimentos, equipamentos e pessoal para

as áreas afetadas e também atuavam como pontes aéreas entre as cidades de Medan,

Meulaboh e Banda Aceh, proporcionando acesso e transporte de suprimentos e evacuação

de feridos.

Os helicópteros que transportavam suprimentos, inicialmente, estavam proibidos de

recolher e transportar feridos, pois o governo da Indonésia não queria sobrecarregar as

instalações de saúde (ELLEMAN, 2007). No entanto, em pouco tempo, a localização e

transporte de feridos para o hospital de Banda Aceh tornou-se uma tarefa importante

32

para diminuir a perda de vidas.

Após o tsunami, o governo da Indonésia dispunha de somente dois helicópteros

para ilha de Sumatra (ELLEMAN, 2007). Posteriormente, com a ajuda internacional,

chegaram a operar 47 helicópteros na Indonésia. O Governo da Índia recusou o em-

prego de ativos militares internacionais e fez uso de 41 helicópteros de sua própria Força

Nacional (NIDS, 2006).

Segundo NIDS (2006), cerca de 185 helicópteros operaram na fase de resposta ao

desastre da região, sendo que os principais modelos de médio porte, Black Hawk (H-

60) e Huey (H-1H), foram utilizados para transporte logístico e missões SAR, já os

modelos Sea Kinght (CH-46), Chinook (CH-47) e Sea Stallion (CH-53), com seus grandes

alcances e altas capacidades de carga, transportaram enormes quantidades de suprimentos

emergenciais de Medan e Banda Aceh para áreas isoladas de Aceh (SIPRI, 2008).

- PERÍODO DAS ATIVIDADES

As ações de resposta ocorreram no período de 28 de dezembro de 2004 até o �nal de

janeiro de 2005, quando o OCHA anunciou que, depois do grande suporte internacional,

a fase de resposta emergencial poderia ser encerrada (NIDS, 2006). No entanto, o último

elemento militar do EUA foi retirado em 16 de março de 2005 (SIPRI, 2008), com o

reconhecimento pela ONU do bom e efetivo trabalho realizado (NIDS, 2006).

- RESTRIÇÕES

Devido a falhas na comunicação entre os agentes envolvidos, em algumas das primeiras

viagens dos helicópteros, não havia ninguém para receber e descarregar os suprimentos

(ELLEMAN, 2007).

Durante a etapa de entrega dos suprimentos às vítimas, muitas vezes os helicópteros

foram cercados pelos populares. Assim, o piloto e a tripulação eram obrigados a alterar

os locais de pouso ou realizar o lançamento dos suprimentos a baixa altura e o mais

rápido possível. Em alguns casos, as zonas de pouso improvisadas apresentavam riscos

tanto para a tripulação da aeronave quanto para os afetados que desconheciam os perigos

da aproximação dos helicópteros. No decorrer das ações de entregas de suprimentos e

evacuação de feridos, executadas pela ajuda internacional, foi importante a participação

de representantes locais, que eram incumbidos pelo contato direto com as vítimas e por

auxiliar na organização das zonas de pouso de helicópteros (ELLEMAN, 2007).

Segundo CLEMENTSON (2011), as diversas surtidas realizadas pelas aeronaves du-

33

rante a operação de resposta aumentaram a exigência mecânica, que chegaram a três

vezes as exigências normais. Logo, as equipes de manutenção precisaram ter uma espe-

cial atenção para manter as aeronaves funcionando propriamente. Ainda, os pilotos e as

tripulações dos helicópteros foram submetidos a altos níveis de estresse devido às diversas

tarefas de apoio humanitário. Registrou-se que cada piloto voou vinte horas a mais que

a média normal, o que se assemelha às missões de tempo de guerra (ELLEMAN, 2007).

Devido às questões de segurança e falta de instalações, os helicópteros e tripulação,

das Forças do EUA, sempre pernoitavam no navio. Esses navios utilizados como bases

aéreas marítimas tinham a capacidade de média de 90 surtidas diárias, considerando-se

os tempos de reabastecimento e manutenção das aeronaves (CLEMENTSON, 2011). Foi

necessária a ativação de um controle de tráfego aéreo local com regras modi�cadas, de

maneira a evitar os con�itos de voos e aumentar a segurança das operações aéreas na

região.

2.1.4 LIÇÕES APRENDIDAS

Durante o período a Assistência Humanitária, ocorreram dois acidentes aeronáuticos,

um com aeronave de asa �xa e um com helicóptero (ELLEMAN, 2007). O acidente com o

Boeing ocorreu durante pouso noturno e interditou a pista de pouso, criando um gargalo

logístico. Já o acidente com o helicóptero SH-60 não resultou em vítimas, mas a perda

total da aeronave, que, após ser retirado da lama, foi transportada para o navio por outro

helicóptero de grande porte.

A utilização de sistemas de informação incompatíveis e classi�cados (acesso restrito)

di�cultavam as operações de planejamento e coordenação, sendo que uma exceção era

o web site de Utapao, que podia ser acessado de qualquer lugar por qualquer pessoa

(ELLEMAN, 2007).

O emprego de helicópteros e demais ativos militares mostrou-se e�caz. No entanto,

veri�cou-se que o gerenciamento dos meios empregados em cada missão poderia ser

otimizado, maximizando o aproveitamento das aeronaves e minimizando os altos cus-

tos �nanceiros da operação (NIDS, 2006).

34

2.2 FURACÃO KATRINA NOS EUA EM 2005

2.2.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Em 29 de agosto de 2005, a costa sul dos EUA foi atingida pelo Furacão Katrina,

que alcançou a categoria 5 da Escala de Furacões de Sa�r-Simpson (regredindo a 4 antes

de chegar a costa sudeste dos Estados Unidos). Os ventos do furacão alcançaram mais

de 280 quilômetros por hora, e causaram grandes prejuízos na região litorânea do sul dos

Estados Unidos, especialmente em torno da área metropolitana de Nova Orleans. Devido

a motivos diversos, os diques e canais de drenagem da cidade de Nova Orleans acabaram

por se romper durante a passagem do furacão, o que contribuiu em muito para as grandes

inundações que assolaram a cidade (USA, 2006).

Esse furacão é considerado como o mais destrutivo desastre natural da história dos

EUA, assolando uma área de 90.000 milhas quadradas, ou seja, equivalente à área do

Reino Unido (USA, 2006). Cerca de 500.000 indivíduos foram afetados pelos efeitos do

furacão e inundações, que provocaram 1833 mortes e mais de um milhão de evacuações

(EM-DAT, 2015) e totalizaram prejuízos da ordem de 149,1 bilhões de dólares (GUHA-

SAPIR, 2014).

2.2.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

A resposta ao furacão Katrina necessitou de ações intergovernamentais (federal, es-

tadual e local) e inter setoriais, envolvendo uma complexa rede de atores composto

por órgãos públicos, empresas privadas e organizações sem �ns lucrativos (USA, 2006

e YILDIRIM, 2007). De acordo com USA (2006), mais de 500 organizações diferentes

estavam envolvidas nas operações de resposta após o desastre, sendo que, nesse evento,

ocorreu o maior emprego doméstico de militares desde a guerra civil do EUA. Em duas

semanas, o governo dos EUA disponibilizou um contingente de 50.000 soldados e equipa-

mentos.

O Plano de Resposta Nacional, introduzido em 2004, formalizava o papel e as respon-

sabilidades e funções de grande parte dos atores centrais à resposta à crise. No entanto,

a complexidade das ações de resposta ao furacão Katrina era tão grande que ocorreram

falhas na coordenação de todos os envolvidos, inclusive na avaliação e gerenciamento das

habilidades e capacidades disponíveis (USA, 2006).

Diante dos avisos sobre o furacão, a Guarda Costeira, alguns Comandantes Militares

35

e a Agência Federal de Gerenciamento de Emergências (FEMA) realizaram o prévio

posicionamento de pessoal, equipamentos e suprimentos que pudessem ser empregados

na ações de resposta (USA, 2006).

Dois pontos positivos da operação de resposta apontados por USA (2006) são: os

efetivos e heroicos esforços da Guarda Costeira nas atividades SAR e o desempenho de

setores privados no restabelecimento de serviços essenciais. Ambos os agentes realizaram

o reposicionamento dos principais ativos, deslocando-os para longe da rota da tempestade,

mas mantendo-os perto o su�ciente das linhas de frente para a rápida resposta após a

passagem do furação.

As autoridades locais optaram por aplicar o modelo de salvamento previsto no treina-

mento realizado durante o exercício Furacão PAM, ou seja, as equipes da Louisiana

levariam as vítimas do furacão para terrenos mais altos, onde eles supostamente rece-

beriam comida, água, atenção médica e transporte para abrigos. No entanto, como as

autoridades federais desconheciam todos os detalhes desse planejamento, ocorreram atra-

sos no embarque e envio de alimentos e água para essas regiões (USA, 2006).

Para manter a infraestrutura aérea, o Comando de Transporte (TRANSCOM) de-

terminou que as equipes de engenharia �cassem preparadas para ser empregadas em

aeródromos dani�cados, realizando reparos rápidos, sinalização, navegação e sistemas de

comunicação (USA, 2006).

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

As atividades de transporte e distribuição dos suprimentos apresentaram diversas

di�culdades, tanto que o �uxo de bens promovido pelo governo federal para o estado do

Mississipi só atingiu níveis adequados após 10 dias de operação. Conforme USA (2006),

as possíveis razões apontadas pela FEMA para essa de�ciência inicial na distribuição

seriam: a di�culdade de se adaptar ao aumento repentino do volume de transporte, a

incompatibilidade dos sistemas eletrônicos utilizados pelas autoridades federais para o

processamento dos pedidos de ajuda e principalmente, a magnitude do desastre.

Ademais, a FEMA, que coordenava as atividades, não possuía ferramentas adequadas

para controlar a situação dos transportes (embarque, translado e entrega), o que acabou

interferindo com a gestão do fornecimento de alimentos, água, gelo e outros suprimentos

vitais para os necessitados em toda a Costa do Golfo. Assim, para complementar as

atividades de entrega de suprimentos, as agências federais (FEMA e DOD) contrataram

empresas privadas como Wal-Mart, que utilizaram toda sua expertise na distribuição

36

de produtos diretamente aos necessitados inclusive aplicando modelos com base de dis-

tribuição bases diárias para otimizar suas operações (YILDIRIM, 2007).

Segundo USA (2006), o planejamento de resposta a desastres nos estados do Missis-

sipi e Lousiana considerava somente a entrega de suprimentos por meio de pontos pré

estabelecidos, porém desconsiderava as di�culdades das pessoas em acessarem esses pon-

tos e não previa qualquer autoridade responsável pela última etapa da distribuição (last

mile distribution).

O aeroporto de Nova Orleans foi uma base fundamental para o desenvolvimento

das ações de resposta utilizando helicópteros. O estádio do Superdome recebeu diversos

desabrigados, feridos e funcionou como um depósito avançado. Segundo USCG (2006),

os helicópteros realizaram diversas missões levando comida e água para as pessoas que

se encontravam isoladas na região.

2.2.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

As principais ações de suporte utilizando helicópteros foram atividades de reconheci-

mento, busca e resgate (SAR), evacuação aérea, transporte de suprimentos, equipamentos

e pessoal, entre outros. Algumas aeronaves especí�cas realizaram missões de combate a

incêndios.

Inicialmente, segundo o planejamento da FEMA, foram solicitados apenas dois he-

licópteros que seriam usados para avaliar os danos nas as regiões atingidas (USA, 2006),

porém, no dia 08 de setembro (dez dias após o desastre), existiam 293 helicópteros

operando na região atingida, sendo 143 helicópteros da Guarda Nacional e 150 das Forças

Armadas. As aeronaves de médio porte (H-60;H-65;H-1H;H-25) foram empregadas em

missões SAR, EVAM e de transporte logístico de acordo com a sua con�guração, imple-

mentos disponíveis e capacidade de carga. Outros modelos como os CH-47 e CH-53 eram

tão grandes e potentes que a força do empuxo dos rotores empurrava as vítimas para

debaixo d'água e não puderam ser usados em missões SAR, mas foram fundamentais

para a execução de missões de evacuação aeromédica e transporte aéreo logístico. Ainda,

segundo USA (2006), o DOD distribuiu mais de 26, milhões de Refeições Prontas para

Consumo (Meals Ready to Eat - MRE), tratou de 26.304 pacientes, realizou 16.525 sur-

tidas aéreas. Adicionalmente, a Guarda Nacional contabilizou 33.000 resgates, incluindo

11.000 salvamentos de pessoas que estavam sobre os telhados, realização de transporte

aéreo de 1,2 milhões de MRE, 1 milhão de galões de água e grandes quantidades de

37

medicamentos críticos.

Na recuperação de algumas das estruturas dos diques e canais de drenagem, foram

utilizados helicópteros de médio porte para transporte externo (ganchos) de materiais e

equipamentos de engenharia (USA, 2006). Outro método de utilização dos helicópteros

com grande capacidade de elevação de carga externa, descrito por VALCIK (2013), é a

retirada de entulhos nas áreas que não estão acessíveis a equipamentos como guindastes.

- PERÍODO DE ATIVIDADES

No nível federal, a FEMA iniciou as entregas de suprimentos e outros recursos

começaram no dia 28 de agosto, ou seja, um dia antes do furacão e se estenderam até o

dia 30 de setembro de 2005 (HOLGUÍN-VERAS, 2008 e USCG, 2015).

- RESTRIÇÕES

A destruição de torres de comunicação e outros equipamentos limitaram a capacidade

das tripulações realizarem uma ação e�ciente, sendo que muitas vezes as comunicações

eram realizadas por meio de rádios de alcance limitado (USA, 2006). Devidos aos proble-

mas com a comunicação, a obtenção, transferência e gestão de informação atormentaram

a gestão da cadeia de suprimentos (USA, 2006) e as operações SAR desenvolvidas pela

Guarda Costeira (USCG, 2006).

A falta de combustível logo após o furacão apresentou-se como um dos principais

obstáculos para as atividades de distribuição de suprimentos no Mississipi (USCG, 2006),

também foram relatados casos de ataques com arma de fogo contra alguns dos helicópteros

que realizavam missões SAR e EVAM.

Devido à incapacitação de sistemas de controle do espaço aéreo, criou-se grandes

perigos de acidentes entre as aeronaves, sendo que os pilotos foram forçados a realizar

apenas voos visuais (VFR) sem as orientações e separação de segurança que seriam pro-

porcionados pelo Controle de Tráfego Aéreo. As tripulações e aeronaves foram submeti-

das a longos e difíceis voos, sob espaço aéreo congestionado e condições estressantes que

levaram fadiga e altos níveis de estresse (USA, 2006). As orientações para cada piloto

eram de, no máximo, 8 horas de voo em um período de 24 horas (USCG, 2006).

Em 12 de abril de 2006, a Guarda Costeria (USCG) solicitou à FEMA o ressarcimento

de US$ 66.746.961 referentes a parte dos custos do emprego de pessoal, equipamentos

Katrina e Rita. Nessa data, a USCG já havia atingido seu teto de �nanciamento que

foi de US$ 98.811.320,00, conforme USCG (2006). O que demonstra a necessidade de

38

adequado planejamento de uma resposta economicamente viável.

2.2.4 LIÇÕES APRENDIDAS

A participação de empresas privadas na resposta ao desastre indicava uma evolução

nos processos de resposta. Assim, adotou-se que, em todo início de ano, seria realizada

a contratação de empresas para fornecimento de alimentos, suprimentos e materiais a

regiões passíveis de desastre. A FEMA foi responsável pela avaliação dos modelos logísti-

cos, planos de distribuição, capacidades que atendessem as necessidades em menor tempo

(USA, 2006).

A falta de plano inter agência, de�nindo a estratégia de busca, planejamento, organi-

zação, comunicações, estrutura de comando centralizada, controle de tráfego e recepção

de vítimas, levou a perigosas condições de voo, ine�ciência do emprego de recursos aéreos

e atrasos no resgaste de vítimas (USCG, 2006).

O relatório do Senado dos EUA (USA, 2006) sobre as ações de resposta ao furacão

Katrina apresentou as seguintes recomendações para operações futuras:

- criar um plano integrando o DOD e os demais elos do governo para o desdobramento

do apoio após a solicitação de apoio em resposta a incidentes catastró�cos;

- simpli�car das burocracias ordinárias atreladas aos processo de atendimentos dos

pedidos da FEMA;

- desenvolver de inventários com os ativos mais propícios de serem empregados em

casos de desastres de grande escala;

- desenvolver diretrizes para pré posicionamento de ativos em casos de desastre e

implantação de itens pré embalados para facilitar a pronta resposta;

- aprimorar da coordenação das operações multi agências (militares, civis, interna-

cionais) e realização de rigorosos treinamentos e exercícios combinados entre os

stakeholders.

2.3 TERREMOTO NO PAQUISTÃO EM 2005

2.3.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Em 8 de outubro de 2005, um terremoto medindo 7,6 na escala Ritcher atingiu o norte

do Paquistão. As áreas mais afetadas pelo terremoto foram Azad Jammu e Caxemira,

39

no norte do Paquistão, e noroeste da província de Frontier. Foram registrados mais

de 1000 terremotos secundários, com intensidades variando de 5 a 6 na escala Ritcher

(ADB, 2005). A área afetada foi de 30.000 km2, implicando em aproximadamente 73.000

mortes e 3,3 milhões de pessoas desabrigadas (PHISTER, 2009). A maioria das pessoas

afetadas residia em regiões montanhosas e o acesso a essas áreas �cou impedido pelos

deslizamentos de terra que bloquearam as estradas.

O terremoto resultou em danos e destruições nunca antes visto: 500.000 casas (56%),

365 unidades de saúde (65%), 86 unidades de telecomunicações (34%), 33.225 linhas de

transmissão (13%), 6083 escolas/colégios (50%) e 1000 hospitais. A destruição resultou

em 200 milhões de toneladas de destroços (KHAN, 2010). Além dos efeitos da destruição

do terremoto, outro fator que contribuiu para aumentar o sofrimento das vítimas foi a

chegada do período de inverno.

2.3.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

O governo do Paquistão imediatamente atuou na coordenação das ações de resposta

ao desastre NIDS (2006) e as Forças Armadas Paquistanesas foram acionadas para ativi-

dades de prestação de assistência logística, evacuação, transportes, construção de acam-

pamentos, distribuição de comida e abrigos (ACTION AID, 2006). Adicionalmente,

ocorreu a participação das organizações internacionais no fornecimento de suprimentos

emergenciais, barracas e suporte médico, enquanto que a atuação do setor privado empre-

gou sua expertise logística para permitir que a ajuda internacional fosse entregue rápida

e e�cientemente (ADB, 2005; NIDS, 2006 e PHISTER, 2009). A ONU e a OTAN, além

do suporte �nanceiro, forneceram signi�cativo apoio humanitário, incluindo logística,

assistência e mão de obra para os esforços de alívio (ADB, 2005 e OTAN, 2010).

Conforme KHAN (2010), após o terremoto, os principais desa�os eram: a remoção

e resgate de corpos e pessoas feridas, as di�culdades em alcançar vilarejos remotos e a

fornecimento imediata de abrigo, alimentação e ajuda médica.

Decorridas 24 horas do terremoto, a ONU iniciava a execução pela primeira vez, em

cada um dos principais acampamentos de atendimento de Islamabad, sua nova estratégia

para implantação de clusters : Comida e Nutrição; Água e Saneamento; Saúde; Abrigos

de Emergência; Recuperação imediata e reconstrução; Logística; Telecomunicações TI;

Gerenciamento e proteção do campo; Educação (ACTION AID, 2006). Conforme SIPRI

(2008), a falta de experiência no adequado gerenciamento dos clusters culminou em

40

omissões e na duplicidade de atividades.

Após 35 dias de operação, o governo do Paquistão havia distribuído 350.000 barracas,

3,2 milhões de cobertores, 3.000 toneladas de medicamento e estabelecido 10 acampamen-

tos para as pessoas afetadas pelo desastre (ADB, 2005).

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

Segundo SIPRI (2008), o governo do Paquistão solicitou o apoio de especialistas em

logística para coordenar o gerenciamento da cadeia de suprimento usando os modais:

rodoviário, ferroviário, �uvial e marítimo. Para a etapa de distribuição implementou-se o

método de hub-and-spoke (BENINI, 2006), de maneira que o �uxo de suprimentos seguia

a sequência: Porto de Entrada −→ Hub −→ Ponto de Entrega Avançado −→ Ponto de

Entrega Final.

Para realizar a distribuição utilizou-se, principalmente, o modal aéreo (BENINI,

2006; e WFP, 2008), sendo estabelecidas duas bases principais: as cidades de Chaklala

e de Qasim; também foram de�nidas bases de apoio intermediário nos aeródromos de

Abbottabad e Muza�arabad; por �m, foram implantadas quatro bases de operações

táticas avançadas nas cidades de: Batagram, Balakot, Bagh e Rawlakot. De acordo com

SIPRI (2008), toda a aviação era coordenada pelo Centro de Operações Aéreas na base

Aérea de Chaklala, em Islamabad. Nas regiões mais afetadas, Azad Jammu e noroeste da

província de Frontier, o exército criou cinco postos avançados para recebimento e entrega

de suprimentos de ajuda humanitária (ADB, 2005).

Conforme BENINI (2009), a OTAN executou aproximadamente 168 pontes aéreas

que transportaram um total de que 3.500 toneladas de ajuda humanitária para o Paquistão.

Nesses voos, foram transportados cerca de 18.000 barracas, 505.000 cobertores, 17.000

fogões e aquecedores, mais de 31.500 colchões, 49.800 sacos de dormir, toneladas de

medicamentos e outros suprimentos.

Na TAB 2.2, são apresentados os registrados do Centro Logístico das Nações Unidas

(UNJLC) para as 3.426 movimentações de carga no Paquistão, realizadas entre 28 de ou-

tubro de 2005 e 18 de maio de 2006. Os produtos foram classi�cados em oito categorias,

sendo que se diferencia as quantidades transportadas pelos modais rodoviário e aéreo

(BENINI, 2009). Comparando-se os modais de transportes utilizados, veri�ca-se o pre-

domínio do modal aéreo (74,72%) em relação ao modal rodoviário (25,28%), mostrando

a importância do emprego de aeronaves em situações de desastre.

É possível notar que três categorias de suprimentos: alimentos e água (58%); abri-

41

TAB. 2.2: Distribuição modal dos suprimentos no terremoto do Paquistão

Grupo de suprimentos Rodoviário (ton) Aéreo (ton) Total (ton) Total Percentual

Comida e água 843 18.377 19.220 58%Abrigo e roupas 1.835 1.744 3.579 11%

Materiais de construção 4.550 3.772 8.322 25%Suprimentos médicos 263 122 385 1%

Suprimento de educação 161 24 185 1%Itens de socorro diversos 457 554 1.011 3%

Suporte a missão 147 132 278 1%Desconhecido 173 195 368 1%

Total 8.429 24.920 33.350 100%

Fonte: Adaptado de BENINI (2009)

gos e roupas (11%); materiais de construção(25%), somados correspondem a 94% dos

suprimentos transportados, e são consideradas como produtos de necessidade. As demais

categorias têm baixa representatividade percentual e são compostas produtos de apoio

logístico. A evolução do atendimento à demanda de produtos de necessidade é exibida

na FIG 2.3, na qual identi�ca-se que, no início das atividades de respostas, os produtos

das categorias de alimentação/água e abrigos/roupas têm uma urgência maior que os

materiais de construção.

FIG. 2.3: Volume de entregas diárias transportadasFonte: Adaptado de BENINI (2009)

2.3.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

Devido à grande extensão do terremoto e pela infraestrutura básica severamente

dani�cada, culminando em acesso limitado por via rodoviária, o governo usou uma frota

42

de helicópteros, composta por aeronaves próprias (civis e militares) e as disponibilizadas

pela ajuda internacional, para o transporte de suprimentos emergenciais e evacuação dos

feridos (PHISTER, 2009).

Inicialmente, o governo do Paquistão fez uma solicitação de apoio internacional

genérica. Posteriormente, com a ajuda da OTAN e ONU foram de�nidas as necessi-

dades especí�cas. Dentre essas, a disponibilização de helicópteros de grande porte, que

tivessem a capacidade de carregar grandes equipamentos para as atividades de limpeza

dos escombros e liberação de rodovias (SIPRI, 2008). E, enquanto as vias para transporte

terrestre não estivessem liberadas, as operações de socorro fariam uso de helicópteros.

Durante a operação de resposta ao desastre, foram empregados mais de 129 he-

licópteros, sendo 69 nacionais e 60 das Forças Armadas estrangeiras, que realizaram mis-

sões de salvamento, evacuação aeromédica e transporte logístico de suprimentos/materiais

e pessoal (NIDS, 2006 e SIPRI, 2008). No período de 08 de outubro a 02 de novembro,

já haviam sido realizadas mais de 5.000 surtidas para as áreas afetadas e realizaram mais

de 17.150 evacuações médicas (ADB, 2005). Somente os 5 helicópteros da OTAN trans-

portaram mais de 1.750 toneladas de suprimentos de ajuda para as remotas vilas das

montanhas e evacuaram mais de 7.650 vítimas dos desastres (OTAN, 2010).

De acordo com SIPRI (2008), as aeronaves cargueiras (C-17 GlobeMaster III, C-

130 Hércules, B-707 e An-124 Antonov) foram utilizadas nas pontes aéreas da atividade

de transporte de suprimentos, enquanto que a distribuição desses itens às vítimas foi

realizada, majoritariamente, pelos seguintes modelos de helicópteros: CH-47 Chinook,

UH-60 Black Hawk, UH-1H Huey, Mi-7 Hip, CH-53 Sea Stallion.

- PERÍODO DE ATIVIDADES

As atividades de apoio militar internacional bilateral na fase de resposta iniciaram

em 10 de outubro e se encerraram no dia 24 de novembro de 2005, conforme NIDS (2006).

No entanto, as operações sob coordenação da OTAN se estenderam até 01 de fevereiro

de 2006 (OTAN, 2010 e SIPRI, 2008).

- RESTRIÇÕES

O relevo da região deve ser um ponto a ser observado, pois tem consequências logísti-

cas que in�uenciam nas missões de transporte (BENINI, 2009). Os helicópteros tiveram

que seguir trajetórias sinuosas em torno de colinas e montanhas, o que implicou no trans-

porte de mais combustível e redução da quantidade de carga. A elevação em relação ao

43

nível do mar também in�uenciou a operação, pois o consumo de combustível é direta-

mente proporcional à elevação.

Problemas na obtenção de desembaraço político-militar entre os países que ofereciam

auxílio humanitário ao Paquistão atrasaram o emprego de helicópteros de Forças Armadas

estrangeiras (SIPRI, 2008).

Segundo BENINI (2009), devido ao alto custo do emprego de helicópteros para en-

trega direta de suprimentos às vítimas, este modal aéreo restringiu-se às situações nas

quais as condições de trafegabilidade do sistema rodoviário não permitiria o uso dos

modais terrestres.

Por solicitação da ONU, a França realizou a instalação de uma central de abasteci-

mento com 900 mil litros de combustível de aviação no heliporto da ONU em Abbotabad.

O exército francês de�niu seis pontos de abastecimento, que utilizariam os três tanques

de 300 mil litros, que, por sua vez, recebiam combustível proveniente de caminhões-

tanque vindos de Islamabad e de regiões próximas (FRANCE, 2008). Este ponto de

abastecimento contribuiu para o bom desenvolvimento da operação.

2.3.4 LIÇÕES APRENDIDAS

De acordo com KHAN (2010), a operação de resposta realizada no Paquistão pode ser

considerada bem sucedida, sendo que podem ser elencadas, não exaustivamente, algumas

práticas recomendadas para outras situações:

- O governo do Paquistão reconheceu a necessidade de aprimorar a condução da

coordenação entre as diversas agências e previu uma agência permanente que possa

gerenciar integralmente desastres, com planos de contingência para uma resposta

imediata e e�caz.

- Deve-se eliminar a burocracia e dar prioridade a acordos prévios;

- Dada a inacessibilidade de determinada região afetada pelo terremoto, por conta da

di�culdade/interrupção dos acessos por meio de rodovias, deve-se de�nir helipontos

e pistas de pouso, além do estabelecimento de controle do espaço aéreo local e

sistemas de comunicação;

- Devem ser estabelecidos mecanismos para acompanhar o �uxo de material desde

a fonte até o usuário �nal; sendo que a publicação dessas informações são cruciais

para a transparência;

44

- Deve-se permitir a participação da mídia, realizando uma interação contínua e

compartilhando informações;

Conforme SIPRI (2008), alguns que países que participaram da operação declararam

que o emprego de meios militares, incluindo helicópteros, poderia ter sido mais rápido

caso os acordos internacionais já tivessem previsto questões como: custos, atribuição de

tarefas, prestação de contas e normas sobre a execução de trabalhos humanitários.

2.4 ENCHENTES E DESLIZAMENTOS DE TERRA NO VALE DO ITAJAÍ, SC EM

2008

2.4.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Devido ao aumento pluviométrico ocorrido no mês de novembro de 2008 no Estado

de Santa Catarina (Brasil), principalmente nas regiões do Vale do Itajaí, Ilhota, Gaspari,

Luiz Alves, Benedito Novo, Balneário Camburiú, Joinville e Jaraguá do Sul, ocorreram,

em 26 de novembro de 2008, além de alagamentos, deslizamentos de terra, que vitimaram

135 pessoas e deixaram cerca de 120.000 desabrigados (MACHADO, 2012; e EM-DAT,

2015).

2.4.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

A operação de resposta as enchentes e deslizamentos de terra na região do Vale

do Itajaí foi coordenada pela defesa Civil do estado de Santa Catarina, que recebeu

apoio de diversos outros estados brasileiros, das Forças Armadas e agências federais

(MACHADO, 2012). A participação da sociedade civil ocorreu por meio de doações e

trabalho voluntários e Organizações Não Governamentais (ONG's). As empresas privadas

tiveram participação ativa, como por exemplo, a Eletrosul que emprestou um helicóptero,

equipamentos e veículos terrestres.

- CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃONA CADEIA DE AJUDA

HUMANITÁRIA

A Defesa Civil estimou que cerca de 12 mil pessoas estiveram diretamente envolvi-

das nas ações de resposta, além de milhares de voluntários que auxiliaram na recepção,

45

triagem e distribuição de doações, entre elas, 4,3 milhões de quilos de alimentos e 2,5

milhões de litros de água.

As rodovias e estradas �caram seriamente comprometidas (DEFESA CIVIL, 2009),

de modo que o modal terrestre mostrou-se ine�caz para acessar certas regiões atingidas

pelos deslizamentos de terra. Estabeleceu-se uma das maiores operações aéreas reg-

istradas no país, ao se empregar diversos helicópteros no atendimento às áreas isoladas

(MACHADO, 2012). A principal base de operações foi o aeroporto de Navegantes/SC,

fazendo uso das instalações do Corpo de Bombeiros do Aeródromo. Adicionalmente,

foram de�nidos sete locais que seriam utilizados como base de apoio avançada para

os helicópteros, incluindo os municípios de Itajaí, Ilhota, Gaspar, Blumenau (PASSOS,

2010).

A maior parte da coordenação das operações aéreas foi realizada pelo Batalhão Aéreo

da Polícia Militar de Santa Catarina, gerenciando as necessidades apresentadas pela De-

fesa Civil Estadual. Os registros dessa operação contam o número de 1700 voos (DEFESA

CIVIL, 2009).

No município de Benedito Novo, foram detectados locais de risco e a Defesa Civil

determinou que a comunidade local fosse retirada, porém, os moradores se negaram a

evacuar suas propriedades. Desta maneira, os helicópteros precisaram entregar cestas

básicas e água, para que os afetados pudessem se manter até a melhora do tempo e

liberação das vias de acesso (MACHADO, 2012).

2.4.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

Os diferentes modelos de aeronaves realizaram missões de retirada de pessoal das

áreas de risco, transporte de alimentos e remédios até as áreas isoladas, transporte de

pessoal/material, reconhecimento aéreo e evacuação aeromédica. A frota de helicópteros

chegou a contar com 25 veículos, sendo composta por aeronaves das Polícias Militares

de diversos estados, da Polícia Rodoviária Federal (PRF), IBAMA, Marinha do Brasil

e Força Aérea, que operavam a partir de Navegantes/SC e 04 aeronaves do Exército

Brasileiro que operavam de Blumenau/SC.

As Forças Armadas atuaram empregando principalmente aeronaves de médio porte

(AS-332 Super Pumã, EC 565 Pantera), enquanto os demais órgãos federais e estaduais

utilizaram seus ativos característicos, que são os helicópteros de pequeno porte como o

AS-350 Esquilo e Bell Jet Ranger.

46

Durante a operação com helicópteros foram resgatadas 1250 vítimas, incluindo feri-

dos e desabrigados, e transportadas cerca de 35.700kg de carga, sendo uma aproximação

da soma de alimentos, água e leite PASSOS (2010). Também foram registrados 14 trans-

portes de corpos de pessoas falecidas.

- PERÍODO DE ATIVIDADES

As operações com helicópteros estenderam-se por 12 dias, no período de 24 de novem-

bro a 05 de dezembro de 2008 (MACHADO, 2012).

- RESTRIÇÕES

As missões aéreas utilizaram regras visuais de voo (VFR), porém em algumas situ-

ações, as referências para navegação área visual estavam comprometidas, devido à des-

con�guração do relevo com os deslizamentos e às restrições visibilidade causadas pelas

condições meteorológicas adversas (MACHADO, 2012).

Em certos locais, de�nidos no planejamento da missão, não havia condições de pouso

ou mesmo áreas adequadas para efetuar uma aproximação em terreno acidentado. As-

sim, realizava-se a alteração do local e/ou aplicavam-se técnicas especiais nos pousos e

aproximações.

Por motivos de segurança, todas as aeronaves envolvidas na operação deveriam re-

tornar para o aeroporto de Navegantes 10 minutos antes do pôr-do-sol, haja vista não

terem sido permitidas operações noturnas. No início da noite, era realizada a coorde-

nação das operações aéreas do dia seguinte, considerando-se a demandas identi�cadas,

os tipos e quantidades de aeronaves disponíveis.

Devido ao grande número de aeronaves operando na região e às condições meteo-

rológicos foi imprescindível a implantação de medidas de controle e segurança de voo,

tais como: mudança do circuito de tráfego do aeroporto, obrigações de manter os faróis

e luzes de navegação acesos e a entrada e saída da área de maior concentração feitas

obrigatoriamente por pontos �xos.

2.4.4 LIÇÕES APRENDIDAS

De acordo com MACHADO (2012), evidenciou-se a necessidade de se manter contato

entre a coordenação e as equipes de voo por meio de rádios aeronáuticos portáteis, que

permitem acompanhar e obter informações sobre o andamento da missão usando-se a

frequência adequado de�nida pelo Serviço de Tráfego Aéreo (ATS).

47

Para manter contanto com as equipes que faziam os levantamentos em solo, foi

necessário implantar um sistema de comunicação VHF que permitisse a troca de infor-

mações entre a coordenação da operação e as demais unidades, permitindo assim receber

as demandas dos pro�ssionais que faziam os levantamentos juntos aos necessitados.

Segundo MACHADO (2012), em certas localidades, os moradores estavam em estado

de pânico e precisaram ser controlados para que se estabelecesse uma zona de pouso de

helicópteros segura.

Após o término da operação alguns militares apresentavam sintomas de estresse pós

traumático, como insônia e depressão, que foram ocasionados devido ao enorme envolvi-

mento emocional e à elevada carga de trabalho (MACHADO, 2012).

2.5 TERREMOTO HAITI, 2010

2.5.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Em 12 de Janeiro de 2010, o pior desastre natural na moderna história ocorreu

em Port-au-Prince, Haiti: um de magnitude 7,0 terremoto afetou mais de 2 milhões de

pessoas, deslocando 1,6 milhões, ferindo 300.000 pessoas e resultando em 230.000 mortes

(GUHA-SAPIR, 2011).

O epicentro do terremoto ocorreu a 10 km dos centros urbanos de Port-au-Prince,

Leogan e Jacmel, provocando a destruição de diversas edi�cações nessas cidades e vizi-

nhanças, sendo que 60% da infraestrutura governamental (inclusive 28 dos 29 ministérios).

2.5.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

A assistência humanitária e o socorro ao desastre foram realizados por diversas orga-

nizações imediatamente após a ocorrência do terremoto. A Guarda Costeira dos Estados

Unidos (USGC) e a Agência dos Estados Unidos para o Desenvolvimento Internacional

(USAID) chegaram dentro de 24 horas e as Forças Armadas dos EUA já estavam prote-

gendo o Aeroporto de Port-au-Prince no dia 14 de janeiro (RENCORET, 2010).

Segundo CLEMENTSON (2011), foi registrada a participação de 140 países e de

1.000 organizações não-governamentais (ONGs) na operação de resposta. Adicional-

mente, esforços militares de 26 países forneceram signi�cativo apoio, incluindo hospitais

de campanha, tropas, aviões militares, navios hospitais, navios de carga, equipamentos

de movimentação portuária e helicópteros (CECCHINE, 2013).

48

Destaca-se que o terremoto resultou na morte de funcionários militares e civis das

Nações Unidas (ONU), que, desde a remoção do presidente Aristide, em 2004, estabeleceu

a Missão de Estabilização do Haiti (MINUSTAH) como uma força de paz para apoiar o

governo e proporcionar estabilidade e proteção civil. Em 19 de janeiro, o Conselho de

Segurança da ONU incrementou a participação da MINUSTAH para que desse suporte

imediato aos esforços de recuperação, reconstrução e estabilização (MARGESSON, 2010).

Após os primeiros dias, as equipes de engenharia conseguiram recuperar trechos da

infraestrutura das vias de acesso. Com isso, ações de resposta puderam distribuir maior

quantidade de suprimentos utilizando veículos terrestres e as aeronaves passaram a focar

suas atividades no transporte de pessoal e evacuações aeromédicas (CLEMENTSON,

2011).

Devido a magnitude do desastre, já nos primeiros dias após o estabelecimento da Ope-

ração de Resposta Uni�cada, foram realizados diversas missões de evacuação aeromédica

(EVAM) utilizando helicópteros. As solicitações de EVAM's excediam a capacidade de

voo das aeronaves disponíveis, porém as solicitações diminuíram a medida que a ca-

pacidade hospitalar se sobrecarregou e foi necessário implantar métodos de triagem e

priorização.

No pico da resposta militar, em 31 de Janeiro de 2010, JTF-Haiti empregou mais de

22.200 funcionários, 33 navios da Marinha dos EUA e USCG, e mais de 300 aeronaves

(CECCHINE, 2013).

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

Uma vez que o quartel general da MINUSTAH foi destruído, de�niu-se um escritório

central e base de apoio na cidade em Santo Domingo, na República Dominicana, para o

gerenciamento dos esforços civis e militares, e permitindo a concentração e a distribuição

das equipes e suprimentos para o Haiti (MARGESSON, 2010).

A Força Tarefa JTF-Haiti de�niu que a Baia de Guantanamo, em Cuba, seria a base

da sua rede de distribuição do tipo hub-and-spoken que o envio de suprimentos ao Haiti

(CLEMENTSON, 2011). Assim, todos os suprimentos eram recebidos no aeródromo

de Guantanamo (GTMO), sendo então descarregados, classi�cados, e, posteriormente,

transportados para os vários pontos de demanda. A operação dos EUA utilizou, além do

aeródromo GTMO, 40 zonas de pouso improvisadas e três bases marítimas, incluindo os

navios USS Carl Vinson, USS Nassau, e USS Bataan (CLEMENTSON, 2011).

Antes do terremoto, a população do Haiti já tinha limitado acesso a água potável.

49

Assim, após o desastre, o tratamento e distribuição de água foi de�nido como uma das

prioridades (RENCORET, 2010). A ONU, em 21 dias, conseguiu montar 14 pontos

de demanda e campos de refugiados HOLGUÍN-VERAS (2012) e, numa tentativa de-

sesperada de atender as necessidades dos refugiados, enviou helicópteros para fazer o

lançamento de suprimentos para os campos, haja vista não haver condições de pouso

devido à aglomeração de pessoas. No entanto, essa estratégia, ilustrada na FIG. 2.4,

foi criticada por não ser uma forma digna de ajuda humanitária e acarretaram disputas

violentas por suprimentos, de maneira que os mais fortes eram sempre bene�ciados em

detrimento das mulheres e crianças (LIVELEAK, 2010 e HOLGUÍN-VERAS, 2012b).

FIG. 2.4: Lançamento de suprimentos pelos helicópteros (airdrop)Fonte: LIVELEAK (2010)

2.5.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

Segundo (CLEMENTSON, 2011), durante as duas primeiras semanas da missão de

ajuda humanitária no Haiti, ativos aéreos movimentaram mais de 8.100 pessoas e 1.315

toneladas de carga.

Diversas pessoas que �caram feridas por conta dos desabamentos causados pelo terre-

moto, assim foram necessárias diversas missões de evacuação aeromédica (EVAM), sendo

que uma grande quantidade de helicópteros foi priorizada para o transporte de pacientes

das zonas afetadas para locais de atendimento hospitalar.

Considerando a frota de aeronaves que os diferentes organizações utilizaram na res-

posta ao terremoto no Haiti, pode-se destacar o emprego dos seguintes modelos de he-

licópteros: CH-46 Sea Knight, CH-53 Sea Stallion, MV-22 Osprey, UH-1H Huey, UH-60

Black Hawk.

Durante os esforços de ajuda no Haiti, a partir de 15 janeiro a primeiro de fevereiro

de 2010, os helicópteros voaram mais de 1.000 horas, entregando cerca de 500 toneladas

de suprimentos para o país e evacuar mais de 435 pacientes clínicos (LAGRONE, 2010).

50

- PERÍODO DE ATIVIDADES

A Operação de Resposta Uni�cada, com a participação de diversos países, principal-

mente EUA, Canadá e República Dominicana, ocorrem no período que vai desde horas

após o terremoto de 12 de janeiro até o dia primeiro de junho de 2010 (CECCHINE,

2013).

- RESTRIÇÕES

A modo como itens de diversas organizações foram embalados, por vezes, di�cultou

a manipulação e transporte dos suprimentos de ajuda humanitária (CLEMENTSON,

2011). Como exemplo, despendia-se menos tempo na paletização e empilhamento de

conjuntos de garrafas de água previamente embalados e padronizados.

Segundo CLEMENTSON (2011), durante as operações de resposta um dos esquadrões,

com 13 aeronaves, possuíam apenas uma Unidade de força Terrestre (UFT) e um carro

de oxigênio líquido. Assim, até a chegada de novos equipamentos, as atividades aéreas

foram prejudicas pela falta de adequado planejamento logístico.

Em consequência de falhas na comunicação, alguns helicópteros eram designados

para missões EVAM, mas ao chegar à ZPH veri�cavam que o paciente ainda não es-

tava preparado ou que as coordenadas estavam erradas CLEMENTSON (2011). Essas

situações despendiam valiosas e restritas horas de voo dos helicópteros.

Conforme LOG CLUSTER (2008), antes do terremoto de 2010 o aeroporto inter-

nacional de Porto Príncipe (Haiti) processava entre 30 a 50 movimentos de aeronaves

(aviões leves, helicópteros, MUNISTAH e transportadoras internacionais). No auge da

operação do mesmo aeródromo, usando um COA para gerenciar vagas de estacionamento

e o controle do espaço aéreo foi possível lidar com mais de 500 movimentos diários.

2.5.4 LIÇÕES APRENDIDAS

Segundo RENCORET (2010), identi�cou-se a necessidade de desenvolver ferramentas

que possibilitem uma rápida avaliação do impactos, e permitam uma efetiva e adequada

prestação de socorro às vítimas.

Em diversas oportunidades, as organizações humanitárias priorizaram velocidade so-

bre o custo, a �m de salvar vidas. No entanto, para Segundo LOG CLUSTER (2008),

sem coordenação, as organizações podem, inadvertidamente, responder às mesmas ne-

cessidades, duplicar esforços, competem por recursos limitados e meios de transporte e,

51

assim, inviabilizar operações devido ao aumento dos custos de transporte.

2.6 ENCHENTES E DESLIZAMENTOS NA REGIÃO SERRANA DO RJ - 2011

2.6.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Entre os dias 10 e 11 de janeiro de 2011, chuvas de grande intensidade de�agraram

o que seria considerado o pior desastre brasileiro dos últimos tempos: as enchentes e

deslizamentos da Região Serrana do Rio de Janeiro, evento que causou 912 mortes em

sete cidades, 45.000 desalojados/desabrigados e afetou mais de 300 mil pessoas, ou 42%

da população dos municípios atingidos (TORO, 2012 e CENAD, 2012).

Na TAB. 2.3, apresentam-se os efeitos da destruição nas cidades mais atingidas pelas

enchentes e deslizamentos de terra. De uma forma geral, Nova Friburgo, Teresópolis e

Petrópolis concentraram a maior parte do impacto devido ao desastre natural, porém,

nas cidades menores, em termos relativos o impacto foi signi�cativo. Em São José do Vale

do Rio Preto e em Sumidouro, por exemplo, toda a população foi afetada pelo desastre

(TORO, 2012).

TAB. 2.3: Destruição nas principais cidades da região serrana do RJ, em 2011

Munícipio Afetados Desabrigados Desalojados Mortos Feridos

Aeral 7.000 1.469 1.031 NIL 15Bom Jardim 12.380 632 1.186 NIL 423Nova Friburgo 180.000 3.800 4.500 420 900Teresópolis 50.500 6.727 9.110 355 837São José do Vale Rio Preto 20.682 790 NIL NIL 163Sumidouro 15.000 240 311 22 13Petrópolis 19.000 2.800 6.341 68 NILTotal 304.562 16.458 22.479 865 2.351

Fonte: TORO (2012)

Além da área urbana, a área rural foi também fortemente atingida pela tragédia

e muitas pessoas �caram isoladas, sem meios de comunicações (terrestres ou telefôni-

cas), porque estradas e antenas de comunicações foram avariadas ou destruídas pelas

avalanches, enchentes ou deslizamentos (TORO, 2012).

52

2.6.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

De acordo com a análise de COSTA (2014), os atores envolvidos na operação huma-

nitária em na região serrana �uminense foram: o governo do estado, as prefeituras das

cidades atingidas, a Defesa Civil do Estado do Rio de Janeiro, a Força Nacional de Segu-

rança, efetivos da segurança pública do Estado do Rio de Janeiro e de outros estados da

Federação, as Forças Armadas Brasileiras, algumas Organizações Não Governamentais,

e um grande número de voluntários.

Os elementos que constituem o CEDEC envolveram-se nas atividades de resposta

oferecendo helicópteros, efetivos, medicamentos, unidades móveis de atendimento médico

e suprimentos, bem como outros tipos de suporte aos municípios afetados (TORO, 2012

e COSTA, 2013). No entanto, a atuação destes órgãos, nos primeiros dois dias, ocorreu

de forma desconexa culminando, em alguns momentos, em atrasos nas ações de alívio e

na sobreposição de esforços para atuação em um mesmo problema (COSTA, 2013).

Em face do número de vítimas, das condições da área, do local onde as vítimas es-

tavam, concluiu-se que a operação com helicópteros, bem como o emprego de um Hospital

de Campanha da Aeronáutica (HCAMP) seriam providenciais para a situação. Em con-

sequência deste contexto, o Comando da Aeronáutica (COMAER) ativou a Força Aérea

Numerada (FAN) 122 para coordenar as atividades aéreas na região (COMAER, 2011).

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

O Exército Brasileiro participou do tratamento e da distribuição de água em locais

de difícil acesso (BANDEIRA, 2011). Devido à elevada demanda de suprimento de água e

ao acesso restrito a locais isolados, foi observada a di�culdade em priorizar a distribuição

de água na fase de resposta imediata e em como estabelecer o sistema de distribuição de

água de modo a atender a maior demanda possível (BANDEIRA, 2011).

Para auxiliar na fase de resposta, foram estabelecidos três bases de operações aéreas,

uma destas na área do Parque de Exposições da cidade de Itaipava, distrito de Petrópolis,

a segunda na Granja Comary, em Teresópolis; e a terceira no município de Nova Friburgo,

respectivamente operadas pela a aviação do Exército, da Força Aérea e Marinha do Brasil.

As necessidades de apoio do meio aéreo eram apresentadas pelo Secretaria Municipal

de Crise, que desde o mês de dezembro de 2010 atuava na região em pequenas outras

ocorrências naturais (deslizamentos de encostas de pequeno porte). Com base nos resul-

53

tados das missões realizadas pelas Equipes de Busca Aérea e Terrestres, o Coordenador

de Defesa Civil apresentava o pedido de missão ao Centro de Operações Aéreas (COA),

durante a Reunião do Pôr do Sol, onde se decidia que meio utilizar para distribuir alimen-

tos ou medicamentos, transportar médicos ou Equipes de Resgate, etc. Quando julgada

exequível por meio aéreo, a missão era passada ao Coordenador das Operações Aéreas,

que de�nia o melhor vetor e quadro horário para o seu cumprimento.

2.6.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

As principais atividades realizadas pelos vetores aéreos foram auxiliar no reconhe-

cimento de área, busca e resgate (SAR), transporte de suprimentos, feridos e pessoal

técnico especializado. A aviação do Exército, que utilizou seis helicópteros (04 (quatro)

AS365 Pantera e 02 (dois) HA-1 Fennec), realizou 384 surtidas, sendo que 220 (57,3%)

eram missões de transporte de donativos. Já a aviação da FAB utilizou 07 aeronaves (03

(três) Super Pumã, 01 (um) H1-H Huey, 01 (um) H-60 Black Hawk e 02 AS350 Esquilo)

totalizando 123 surtidas, das quais 83 (67,5%) eram missões de transporte aéreo logístico

(COMAER, 2011).

Cerca de 32 helicópteros (civis e militares) realizaram missões na operação de resposta

aos deslizamentos da região serrana do RJ. Os helicópteros de pequeno porte dos órgãos

de Segurança Pública, com destaque para o AS-350 Esquilo, Bell 206 Jet Ranger e R44

Robson 44, correspondiam a 2/3 do total das aeronaves. O restante das aeronaves era das

Forças Armadas (Marinha, Exército e Aeronáutica), que empregaram modelos de médio

porte como: AS-332 Super Puma, AS-365 Pantera, UH-1H Huey e UH-60 Black Hawk.

- PERÍODO DE ATIVIDADES

A Operação com apoio aéreo da FAB se desenvolveu a partir do dia 17 de janeiro

(cinco dias após a tragédia) e perdurou até o dia 28 de janeiro de 2011 (COMAER, 2011).

- RESTRIÇÕES

Todas as missões ocorreram no período diurno, sendo iniciadas somente após crite-

riosa avaliação de segurança e comprovação de necessidade eram realizadas surtidas no

período da noite. Deve-se ressaltar que, por vezes, as condições meteorológicas impediram

a realização de voos diurnos.

54

A improvisação de zonas de pouso de helicópteros (ZPH) implicou na necessidade

do constante gerenciamento das operações de pouso/decolagem e estacionamento de ae-

ronaves. Ademais, foi necessário estabelecer postos de controle de acesso na ZPH, de

maneira a limitar o assédio da imprensa e outras pessoas não envolvidas com a operação

das aeronaves (COMAER, 2011).

Os constantes deslocamentos das aeronaves para realização de abastecimento repre-

sentaram uma diminuição da disponibilidade de aeronaves e consumo de preciosas horas

de voo. Ainda, com relação ao apoio logístico, o emprego das aeronaves por longos

períodos exigiu que fossem realizadas inspeções e manutenções visando a segurança da

tripulação e equipamento. No entanto, estas duas situações culminavam na indisponibi-

lidade de temporária de determinado helicóptero.

O tempo de descanso e a carga horária máxima da tripulação permitidos pela le-

gislação da Força Aérea foram respeitados, de maneira que se evita-se a fadiga em voo

e, consequentemente, se mantivesse o alto nível de segurança das operações aéreas (CO-

MAER, 2014).

2.6.4 LIÇÕES APRENDIDAS

O estabelecimento do Comando de Operações Aéreas Central, que gerenciou os meios

aéreos envolvidos foi fundamental, principalmente para que não ocorresse a duplicidade

de atendimento de uma mesma localidade ou ainda con�ito do Espaço Aéreo.

Da mesma forma, observou-se que a centralização das informações no centro de

gerenciamento do desastre estabelecido em Petrópolis, facilitou sobremaneira as decisões

sobre como, quando e onde atender as necessidades surgidas, bem como a classi�cação de

seus estados de emergência ou urgência, por meio da avaliação de especialista e conhece-

dores da região afetada, permitindo assim, o pronto atendimento destas necessidades de

maneira e�caz.

A operação de aeronaves de asas rotativas numa ZPH, onde há envolvimento de

pessoas não familiarizadas com esse tipo de atividade sugere a realização de reuniões

preparatórias com envolvidos. Os pontos a serem abordados devem ressaltar os cuidados

com os setores de aproximação às aeronaves, distâncias de segurança dos helicópteros nas

aproximações de pouso e decolagem, espaço aéreo que deve ser observado antes do ingresso

e durante a movimentação no pátio de manobra, entre outros que visam a prevenção de

acidentes, incidentes ou de potencial grau de perigo.

Para evitar os deslocamentos das aeronaves por conta do reabastecimento, foram

55

desdobrados para as bases de operação centros de abastecimento provisórios que disponi-

bilizavam os combustíveis e insumos necessários aos meios aéreos.

2.7 TERREMOTO E TSUNAMI NO JAPÃO - 2011

2.7.1 CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

Em 11 de março de 2011, um terremoto de magnitude 9,0 sacudiu uma ampla faixa

de Honshu, a maior ilha do Japão. O terremoto, cujo epicentro ocorreu a cerca de 230

km a nordeste de Tóquio, gerou um tsunami que bateu costa do nordeste de Honshu,

causando uma destruição generalizada em Miyagi, Iwate, Ibaraki e Fukushima, onde

aconteceu o acidente na usina nuclear. A combinação dos desastres naturais culminou na

destruição de áreas urbanas, sendo que 432.047 casas e 27.019 outros edifícios, bem como

3.700 estradas foram dani�cadas ou destruídas (FEICKERT, 2011). Contabilizam-se

19.846.188 mortes con�rmadas e 368.820 pessoas afetadas (EM-DAT, 2015). Os serviços

de reconstrução tiveram os custos estimados em aproximadamente 300 bilhões de dólares

e poderiam durar cerca de 10 anos MORONEY (2013).

2.7.2 OPERAÇÃO DE RESPOSTA

- CONDIÇÕES OPERACIONAIS

A catástrofe desencadeou um movimento mundial de solidariedade para com o Japão

e diversos esforços de ajuda internacional (MORONEY, 2013). Três dias depois do

tsunami, 91 países e nove Organizações internacionais já haviam oferecido suas assistên-

cias: suporte médico, ativos militares e recursos �nanceiros. As respostas mais rápidas

vieram das Forças Armadas da Austrália, Correia do Sul, Israel, Nova Zelândia e prin-

cipalmente dos EUA, com que o Japão possui acordos de cooperação mútua e devido à

existência de tropas expedicionárias americanas em regiões próximas (NIDS, 2012).

Imediatamente após o terremoto, o ministro de defesa acionou as Forças de Autode-

fesa do Japão (Self-Defense Forces - SDF) para que atuassem na resposta ao desastre.

Além das operações SAR e de transporte logístico (pessoal e material), a SDF também

atuou nas atividades de retirada de entulhos, construção de abrigos, desobstrução de

rodovias (total de 322 km), entre outros.

Um dos maiores problemas causados pelo terremoto foi o acidente nuclear de Fukushima.

Assim, a Unidade Central de Defesa de Armas Químicas Biológicas Nucleares foi acionada

para auxiliar os trabalhos desenvolvidos pela SDF, incluindo: assistência a evacuação dos

56

residentes da região afetada; fornecimento e transporte de água e suprimentos.

Conforme (NIDS, 2012), as ações de resposta emergencial envolveram 106 mil fun-

cionários, 209 helicópteros, 321 aeronaves de asa �xa e 57 navios. Tal mobilização cul-

minou no resgate de 19.000 sobreviventes e distribuição de ajuda humanitária a milhares

de pessoas afetadas.

- PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE AJUDA HUMANITÁRIA

Nos dias seguintes ao desastre, as atividades aéreas focaram na entrega de suprimen-

tos e reposicionamento de aeronaves para acomodar o esforço de socorro, de maneira que

as aeronaves militares dos EUA foram transferidas da base Okinawa para base em Hon-

shu com objetivo de ajudar nas operações. Equipes da Base Aérea de Kadena auxiliaram

na limpeza pistas e ativamento de torres de controle na Base Aérea de Matsushima, no

nordeste do Japão, permitindo que a base fosse usada como outro importante hub de

suprimentos de emergência que seriam entregues por helicóptero.

As Forças de Auto Defesa (SDF) realizaram a maioria das atividades de transporte de

pessoal e suprimentos. A componente naval utilizou os navios destroyers, seus respectivos

helicópteros e hovercrafts para distribuir combustíveis e alimentos para regiões externas

à ilha. (NIDS, 2012)

Os EUA, por possuírem contingentes militares na região do Japão, puderam pronta-

mente empregar seus ativos militares na complementação dos esforços da Força de Au-

todefesa Japonesa (SDF). Além disso, as forças militares dos dois países realizavam re-

gularmente treinamentos, incluindo exercícios de assistência e socorro durante desastres

humanitários.

Dentro de 8 dias do terremoto, as equipes de resposta haviam mais de 106.200 fun-

cionários, 200 helicópteros e 322 aeronaves de asa �xa e 60 navios. Após resgatar cerca

de 20.000 indivíduos, na primeira semana, os esforços se concentraram nas missões hu-

manitárias de socorro as comunidades deslocadas, além de apoiar atividades no reator

nuclear dani�cado (FEICKERT, 2011).

Grande parte das transporte de logístico de suprimentos e pessoas foi realizada por

helicópteros que operavam a partir de bases marítimas NIDS (2012). Os navios porta-

aviões dos EUA servirão com base de operações aéreas, realizando reabastecimento da

maioria dos helicópteros atuavam na região, inclusive da frota japonesa (FEICKERT,

2011).

57

2.7.3 EMPREGO DAS AERONAVES

- TIPOS DE MISSÕES E MODELOS DE HELICÓPTEROS

Helicópteros MH-60 foram usados para fazer o monitoramento da temperatura dos

reatores, medição do nível de contaminação radiológica e reconhecimento aéreo. Além

disso, as aeronaves de carga CH-47 foram usados para despejar água nos reatores numa

tentativa de evitar maiores problemas.

Considerando a frota de aeronaves que os diferentes atores utilizaram na resposta

ao desastre natural do Japão, podemos destacar o emprego dos seguintes modelos de

helicópteros: CH-47 Chinook, CH-53 Sea Stallion, MV-22 Osprey, UH-1H Huey, UH-60

Black Hawk.

- PERÍODO DE ATIVIDADES

As atividades da SDF iniciaram no mesmo dia 11 de março (dia do terremoto) e

perduram até o agosto de 2011. No entanto, os esforços de resposta executados pelos

diversos países que compunham a Força Tarefa Tomodachi ocorreram no período de 14

de março a primeiro de julho de 2011.

2.7.4 LIÇÕES APRENDIDAS

A análise das ações realizadas pelo governo Japonês após o terremoto demonstraram

que o país está pronto e adequadamente preparado para desastres em larga escala, in-

cluindo os nucleares. No entanto, o Ministério da Defesa do Japão (MODJ, 2012) consi-

dera necessária, para a proteção das vidas e propriedades, a melhoria dos equipamentos,

treinamentos, pesquisas cientí�cas, procedimentos QBRN, entre outros. Assim, plane-

jou a aquisição de novos aviões cargueiro modelo C-2, que transportariam suprimentos

para áreas atingidas, um porta aviões e helicópteros de transporte modelos CH-47JA e

MCH-101, que seriam usados no transporte de suprimentos para regiões isoladas.

Em apenas um dos municípios analisados por HOLGUÍN-VERAS (2011), foram rea-

lizadas simulações de operações de logística humanitária durante o treinamento, entre-

tanto, foram treinadas apenas operações entre os centros de distribuição, desconsiderando

a etapa mais crítica, que é a entrega da última milha (last mile distribution).

Segundo TATSUMI (2012), as capacidades logísticas de transportes da JSDF são

insu�cientes para sustentar sua mobilização em larga escala por meses seguidos. Foi

aconselhado que o Ministério da Defesa considerasse o estabelecimento de relação con-

58

tratual com empresas de transporte privado, permitindo que o JSDF dispusesse de seus

veículos para situações de emergência.

2.8 ANÁLISE COMPARATIVA DOS CASOS ESTUDADOS

Nesta seção, apresenta-se a análise comparativa das operações de resposta aos desas-

tres estudado, sendo avaliados: o processo de distribuição na cadeia de suprimentos de

ajuda humanitária e, principalmente, o emprego de helicópteros neste tipo de operação,

com o intuito de identi�car os problemas ocorridos (pontos negativos) e considerá-los

como base para estudos de aprimoramento. Por sua vez, as melhores práticas obser-

vadas (pontos positivos) foram consideradas, visando a aplicação em ações humanitárias

futuras.

Para todos os casos estudados, veri�cou-se que, as operações de respostas envolveram

ações intergovernamentais (federal, estadual e local) e inter setoriais, através de uma

complexa rede de atores composta por órgãos públicos, empresas privadas e organizações

sem �ns lucrativos. No entanto, também se destacam as di�culdades de coordenação

desses diversos atores e de gerenciamento de suas ações. No caso do furacão Katrina nos

EUA, por exemplo, as falhas no gerenciamento das ações foram identi�cadas como uma

das principais causas para os atrasos no alívio às vítimas (USA, 2006).

A participação das Forças Armadas nas operações de resposta também foi uma ob-

servação comum a todos os eventos. APTE (2009) reforça que, embora o custo do apoio

militar seja alto, as Forças Armadas têm desempenhado um papel importante em ope-

rações de resposta a desastres, uma vez que a capacidade das demais organizações nem

sempre é su�ciente nestes eventos súbitos e massivos. Ainda, foi veri�cada a importância

do envolvimento de operadores logísticos, que possuem, assim como os militares, exper-

tise, possibilidade de pronto emprego e equipamentos pré posicionados. Como exemplos

de empresas privadas que atuaram no suporte logístico das ações de resposta, têm-se

as empresas Wal-Mart, após o furacão Katrina nos EUA (2005), conforme (BARBARO,

2005), e a Deutsche Post DHL, após os terremotos do Haiti (2010) e Japão (2011).

2.8.1 PROCESSO DE DISTRIBUIÇÃO NA CADEIA DE SUPRIMENTO HUMANI-

TÁRIA

Por meio da análise das operações de resposta aos desastres naturais apresentadas

nesta etapa do trabalho, identi�cam-se diversos desa�os no planejamento e execução do

processo de distribuição na cadeia de suprimentos humanitários. Os atrasos no forne-

59

cimento de alívio às vítimas do furacão Katrina nos EUA, em 2005, e do terremoto no

Japão, em 2011, evidenciam que até os países desenvolvidos e com grande expertise estão

sujeitos a problemas na condução de resposta a desastres.

A FIG. 2.5 ilustra a representação da cadeia de suprimentos de ajuda humanitá-

ria proposta por BALCIK (2008), que é comum a todos os desastres analisados. Nesse

processo de distribuição utiliza-se o método de hub-and-spoke, de maneira que o �uxo

de suprimentos segue a sequência: Porto de Entrada −→ Hub −→ Ponto de Entrega

Avançado −→ Ponto de Entrega Final. No entanto, observa-se que, nos casos analisados,

o estágio �nal da cadeia, ou seja, a entrega dos suprimentos aos bene�ciários �nais, tam-

bém conhecida como a distribuição da última milha (last mile distribution), foi a maior

di�culdade encontrada no processo de distribuição em operações de resposta a desastres.

Um dos pontos negativos do planejamento das ações pós desastre nos EUA (2005) e

Japão (2011) foi a não previsão de treinamento ou estabelecimento de responsabilidades

sobre a entrega da última milha, o que culminou em atrasos no atendimento às vítimas.

FIG. 2.5: Estrutura da cadeia de suprimento da ajuda humanitáriaFonte: Adaptado de BALCIK (2008)

Em todos os desastres internacionais, as principais portas de entrada para ajuda

humanitária foram os aeroportos e portos que estivessem próximos à área afetada e pos-

suíssem infraestrutura para a execução da operação. Como exemplo da importância

dessas instalações, pode-se citar a imediata atuação das Forças Armadas dos EUA para

controlar e operacionalizar o aeroporto de Port-au-Prince. Posteriormente, a ajuda hu-

manitária segue para depósitos principais, onde será armazenada, manipulada, e poderá

seguir para outros depósitos secundários antes de ser entregue aos bene�ciários. Constatou-

se que, devido a magnitude e extensão, todos os desastres naturais avaliados implantaram

redes de transportes com múltiplos depósitos (principal e secundário), onde ocorrem qua-

tro funções primárias: manutenção, consolidação, fracionamento e combinação de pro-

60

dutos. Nos casos do furacão Katrina nos EUA (2005), Tsunami no Oceano Índico (2004)

e Terremoto no Japão (2011), alguns navios porta-aviões funcionaram como hubs de

distribuição de suprimentos.

Em todas as operações, identi�cou-se uma grande variedade de itens transportados.

Porém, suprimentos essenciais para a sobrevivência, como água, alimentos e medicamen-

tos, foram os itens com maior demanda. Os demais materiais transportados variaram

conforme as necessidades das vítimas de cada país.

A escolha das embalagens e o tipo de unitização das cargas implicaram diretamente

na e�ciência e no tempo do processo de distribuição. Destaca-se que a organização

dos suprimentos na forma de kits previamente confeccionados reduziram os tempos de

carregamento e descarregamento dos veículos, além de facilitar a manipulação por parte

dos usuários �nais. Durante a distribuição de suprimentos de ajuda humanitária em

resposta ao tsunami do Oceano Índico (2004), no terremoto no Paquistão (2005) e no

terremoto no Japão (2011), veri�cou-se que a unitização dos conjuntos de itens bene�ciou

o transporte. Porém, no caso do terremoto do Haiti (2010) e nos deslizamentos de terra no

Brasil (2008 e 2011), alguns suprimentos (doações) não estavam devidamente preparadas,

di�cultando o armazenamento, manuseio e transporte.

Observou-se que, nos eventos avaliados, a infraestrutura de transportes terrestre foi

dani�cada pelo desastre, exigindo a utilização de modais alternativos para distribuição

de suprimentos, como barcos, botes e, principalmente, os helicópteros. No caso do terre-

moto do Paquistão, 75% das cargas foram transportadas pelo modal aéreo e o restante

pelo rodoviário. Por sua vez, no tsunami do Oceano Índico, o êxito da distribuição de

suprimentos foi obtido pela combinação de navios e helicópteros.

2.8.2 EMPREGO DE HELICÓPTEROS

Após o desastre natural, uma das primeiras possibilidades de emprego dos helicópteros

é o reconhecimento aéreo da área afetada, que contribui, consideravelmente, para a con-

sciência situacional sobre a extensão e gravidade do desastre (HENNINGER, 1991). No

caso do furacão Katrina e no terremoto do Paquistão, as informações do reconhecimento

auxiliaram na de�nição dos possíveis pontos de demanda, avaliação das condições da

infraestrutura de transportes e entre outras etapas do planejamento da operação de res-

posta. No entanto, dependendo da natureza do desastre natural, o reconhecimento aéreo

pode não ser aplicável imediatamente, como foi o caso das enchentes e deslizamentos no

Brasil, em 2008, quando as condições meteorológicas atrasaram os voos.

61

Durante os primeiros dias após o desastre, os helicópteros são fundamentais para

garantir a imediata sobrevivência das vítimas por meio da realização de missões de Busca

e Resgate (SAR), Evacuações Aeromédicas (EVAM) e transporte aéreo logístico (TAL).

Para a realização das missões SAR e EVAM são necessárias aeronaves con�guradas com

equipamentos especí�cos (por exemplo, guincho para SAR e UTI para EVAM), além

disso, a tripulação precisa ser composta por equipes especializadas. Os militares po-

dem contribuir valiosamente para a ação humanitária, respondendo às solicitações de

recursos e capacidades especí�cas de natureza complementar aos esforços civis, quando

os últimos são considerados sobrecarregados, inadequados ou inexistentes (ZEIMPEKIS,

2015; OCHA, 2014). Esse apoio militar deve ser realizado em atenção a uma necessidade

aguda e com o passar do tempo, a situação deve evoluir para uma fase sustentável, na

qual o governo se articula para conduzir os esforços remanescentes e, após um processo

de transição, é feita a retirada dos meios militares (BRASIL, 2014c).

As missões de transporte aéreo logístico, para movimentar material e pessoal, são

responsáveis pelo alívio do sofrimento de um grande número de vítimas dos desastres,

sobretudo, na distribuição da última milha. Por meio da análise das ações de resposta aos

desastres apresentados, veri�ca-se que, em todos os eventos, os helicópteros foram empre-

gados para o transporte dos seguintes suprimentos: Classe I - materiais de subsistência

(alimentos e água); Classe II - materiais de intendência (roupas, abrigos, produtos de uso

pessoal, etc); e Classe VIII - suprimentos médicos. Ainda, durante a resposta ao furacão

Katrina nos EUA (2005), nos terremotos do Paquistão (2005) e Haiti (2010), aeronaves

de média e grande capacidade de carga (Black Hawck UH-60, Sea Stallion CH-53 e Chi-

nook CH-47) utilizaram seus ganchos para transporte de materiais e equipamentos de

engenharia (suprimentos Classe IV), que eram requeridos para obras de contenção e reti-

rada de escombros. Destaca-se que, durante a ajuda humanitária no tsunami do Oceano

Índico (2004), terremoto no Paquistão (2005) e nos deslizamentos de terra no Brasil

(2008 e 2011), os helicópteros, após a entrega dos suprimentos nos pontos de demanda,

aproveitavam para recolher e transportar feridos até os centros de triagem e atendimento

médico. Como exemplo da importância das missões de transporte aéreo logístico pode-se

citar que este tipo de missão correspondeu a 62% das horas de voo utilizadas na operação

na região serrana do RJ (2011) e no Paquistão (2005) cerca de 74 % da movimentação

de carga utilizou o modal aéreo.

Para o transporte no interior das aeronaves e posterior distribuição às vítimas dos

desastres, os suprimentos de subsistência, intendência e médicos foram apropriadamente

62

unitizados na forma de cestas básicas, pacotes e kits. Em alguns casos, como no tsunami

do Oceano Índico (2004), terremoto no Paquistão (2005), Haiti (2010) e Japão (2011)

agências como a USAID e Shelterbox utilizaram caixas contendo kits com itens de

primeira necessidade (ELDRIDGE, 2011; e SHELTERBOX, 2010). Nas operações no

Brasil (2008 e 2011), os alimentos eram transportados embalados como cestas básicas, a

água envasada em garrafas plásticas e medicamentos em caixas apropriadas MACHADO

(2012) e COMAER (2011). Em todos os eventos, observou-se que os carregamentos / em-

barques e os descarregamentos / desembarques eram realizados, preferencialmente, após

o pouso da aeronave, ou seja, o chamado método airland (USDOD, 2013). No Oceano

Índico (2004) e Paquistão (2005), esse tipo de método de entrega exigiu a participação

de representantes locais, que atuaram como tradutores, auxiliaram na organização do

descarregamento e repassaram as orientações para propiciar a segurança das zonas de

pouso de helicópteros. Todavia, existe a possibilidade de realizar a entrega de suprimen-

tos e desembarque de pessoal com a aeronave ainda em voo, por meio de lançamento

aéreo, ou seja, método airdrop (USDOD, 2013). Esse método apresenta desvantagens em

relação ao airland, tais como: aumento do risco de ferir pessoas ou dani�car as cargas; re-

quer treinamento especializado da tripulação e preparação da carga; e necessita de maior

tempo de planejamento devido à complexidade da operação. A estratégia de lançamento

de cargas de helicópteros que pairavam a baixa altitude foi aplicada no Oceano Índico

(2004), Paquistão (2005) e Haiti (2010), porém não obtiveram total êxito, já que cargas

essenciais, como as garrafas e galões de água, foram avariadas nas quedas.

Os períodos de atividades aéreas utilizando helicópteros para resposta aos desastres

variaram conforme as características do evento, necessidade de atendimento imediato,

condições da infraestrutura de transportes, disponibilidades de aeronaves, possibilidade

de uso de outro modal, entre outros fatores. A seguir, apresentam-se a duração apro-

ximada das operações aéreas: 11 semanas para o tsunami no oceano Índico em 2004;

04 semanas para o furacão Katrina nos EUA em 2005; 15 semanas para o terremoto no

Paquistão em 2005; 02 semanas para o deslizamento de terrena no morro do Baú em

2008; 14 semanas para o terremoto no Haiti em 2010; 02 semanas para o deslizamento

de terra no Rio de Janeiro em 2011; 15 semanas para o terremoto e tsunami no Japão

em 2011. A grande quantidade de surtidas e horas de voo no Oceano Indico (2006), nos

EUA (2005), Paquistão (2005) e Brasil (2011) implicaram na fadiga física e psicológica

das tripulações e na realização de manutenções técnicas das aeronaves, o que resultou

em períodos de indisponibilidades temporária dos meios aéreos. Ademais, quanto maior

63

o uso de helicópteros também será o suporte logístico necessário para a continuidade das

operações aéreas. Sendo que, com exceção do Paquistão (2005) que recebeu adequado

apoio internacional, em todos os demais desastres ocorreram problemas na disponibiliza-

ção de equipamentos de apoio ao solo e insumos indispensáveis, tais como: combustíveis,

lubri�cantes, fontes de energia, ente outros.

Com base nos casos de emprego de aeronaves de asa rotativa para atividades res-

posta a desastres, a TAB. 2.4 sumariza os principais modelos de helicópteros que foram

empregados em missões de ajuda humanitária pós desastres. Os helicópteros com ca-

pacidade de transporte médio e pesado foram os principais ativos cedidos por nações

estrangeiras para auxiliar nas missões humanitárias. Nos desastres ocorridos no Brasil

foram utilizadas aeronaves de transporte leve, que são predominantes nos órgãos de se-

gurança estaduais e na aviação civil brasileira, e as aeronaves de transporte médio, que

são operadas pelas Forças Armadas. Ademais, ressalta-se que, nas ações de resposta aos

desastres naturais ocorridos no Brasil (2008 e 2011), a atuação dos meios aéreos militares

foi adequada e fundamental para o resgate de vítimas e no transporte de suprimentos

(COMAER, 2013a).

Avaliando-se as ações de resposta de cada um dos desastres, identi�ca-se que houve

a necessidade de se implantar um Centro de Operações Aéreas (COA), para uni�car e

gerenciar as diversas missões e aeronaves, evitar a duplicidade de tarefas e aumentar a

segurança do espaço aéreo, conforme preconizado nos manuais DOD (2011), BRASIL

(2013), OCHA (2014) e DOD (2014). Uma das práticas consagradas do COA, que foram

utilizadas em todas as operações de resposta, foi a realização das reuniões diárias ao

pôr do sol, quando ordens de operação do dia seguinte são gerenciadas considerando-se:

as tarefas realizadas, as necessidades de atendimento, as prioridades estabelecidas pelas

autoridades e a disponibilidade dos meios aéreos.

Por conta do grande número de aeronaves sobrevoando as áreas afetadas foi necessário

estabelecer procedimentos que garantissem a segurança do voo. Assim, nos desastres

ocorridos no Brasil (2008 e 2011), no furacão nos EUA (2005) e Paquistão (2005) foram

reforçadas as medidas para controle do espaço aéreo e do sistema de comunicação. Após

o terremoto do Haiti (2010), uma das primeiras ações das Forças Armadas dos EUA foi a

recuperação e reativação das instalações do aeroporto de Port-au-Prince. A importância

de se manter a disponibilidade dos aeródromos pode ser veri�cada no caso do furacão

Katrina nos EUA (2005), terremotos do Paquistão (2005) e Japão (2011), quando equipes

de engenharia �caram em prontidão para ser empregadas em aeródromos dani�cados,

64

TAB. 2.4: Principais modelos de helicópteros empregados nos desastres estudados

Modelo - DesignaçãoTipo de

Missão

Oceano Índico

(2004)

EUA

(2005)

Paquistão

(2005)

Brasil

(2008)

Haiti

(2010)

Brasil

(2011)

Japão

(2011)

Transporte Leve

AS 350 - Esquilo Múltipla X XAS 355 - Fennec Múltipla X XB06 - Bell Jet Ranger Utilitário X XR44 - Robson 44 Reconhecimento X

Transporte Médio

AS 332 Super Puma Múltipla X XAS 365 Pantera Múltipla X XUH-1H Huey "Sapão" Múltipla X X X X XUH-60 Black Hawk Múltipla X X X X X XHH-60 Pave Hawk EVAM e SAR X XHH-65 Dolphin EVAM e SAR XMH-60 Jayhawk Múltipla X X X XMi-8 Hip Múltipla X XSH-60 Seahawk Múltipla X XMV-22 Osprey Múltipla X

Transporte Pesado

CH-46 Sea Knight Múltipla X XCH-47 Chinook Múltipla X X X X XCH-53 Sea Satallion Múltipla X X X X XHH-25 Retriever SAR XKa 32 Kamov SAR XMH-53 Pave Low SAR X X X X

atuando em reparos rápidos, sinalização, sistemas de comunicação e controle do espaço

aéreo.

Em todas as ações de resposta, veri�cou-se que a dependência das condições me-

teorológicas é uma restrição que pode inviabilizar a realização dos voos. Nos eventos

ocorridos no Brasil em 2008 e 2011, o mau tempo impossibilitou o imediato emprego

das aeronaves, exigiu a utilização de voos por instrumento e, por vezes, permitiu voos

somente em alguns períodos do dia, as chamadas janelas de oportunidade.

2.8.3 PRÁTICAS RECOMENDADAS E OPORTUNIDADES DE MELHORIA NO

EMPREGO DE HELICÓPTEROS

En�m, para maior compreensão das questões inerentes à logística humanitária, os

pontos elencados na TAB. 2.5 apresentam as oportunidades de melhorias (problemas) e

65

melhores práticas (aspectos positivos) no processo de distribuição de suprimentos empre-

gando helicópteros, conforme análise comparativa dos casos analisados.

TAB. 2.5: Oportunidades de melhoria e práticas recomendadas no processo dedistribuição de ajuda humanitária

CaracterísticasOceano Índico

(2004)

EUA

(2005)

Paquistão

(2005)

Brasil

(2008)

Haiti

(2010)

Brasil

(2011)

Japão

(2011)

- Envolvimento Militar PR PR PR PR PR PR PR

- Participação de

empresas privadasPR OM PR OM PR

- Participação de

representantes locaisPR PR PR

- Métodos de Entrega OM OM PR OM PR PR

- Controle e monitora-

mento de entregasOM OM OM OM

- Emprego de helicópteros PR PR PR PR PR PR PR

- COA Uni�cado PR PR OM OM

- Reuniões ao pôr-do-sol PR PR PR PR PR PR

- Comunicações OM OM OM

- Segurança de Voo e

Controle do Espaço AéreoOM OM OM OM

- Planejamento do apoio ao

solo e manutenção de aeronavesOM PR PR OM OM OM PR

- Emprego de equipes de

engenharia no aeródromoOM PR PR PR OM PR

- Realização de treinamento OM OM OM OM OM OM OM

PR - Prática Recomendada

OM - Oportunidade de Melhoria

A análise das ações de resposta também permitiu identi�car as possíveis restrições

operacionais que poderão ser incorporadas à modelagem matemática sobre o emprego

dos helicópteros em apoio a desastres naturais: condições climáticas (de�nindo janelas

de tempo); disponibilidade de aeronaves; capacidade dos veículos (peso, volume, pas-

sageiros); máxima jornada de trabalho da tripulação (controle de fadiga); máxima jor-

nada de trabalho diária das aeronaves; quantidade de viagens permitidas; apoio logístico

em solo (manutenção, combustível, suprimentos, etc); limite orçamentário da operação.

Finalmente, conclui-se, por meio da análise dos sete grandes desastres naturais, que

66

o emprego de helicópteros no processo de distribuição de ajuda humanitária é uma ativi-

dade de grande importância para o alívio do sofrimento das vítimas, mas que apresenta

oportunidades de melhoria. A avaliação dos principais aspectos do transporte aéreo logís-

tico dos eventos estudados permitiu identi�car condições comuns que serão consideradas

no procedimento para auxílio à tomada de decisão e melhoria do desempenho logístico

nas respostas humanitárias a desastres.

67

3 REVISÃO DE MODELAGENS PARA DISTRIBUIÇÃO DE AJUDA

HUMANITÁRIA UTILIZANDO HELICÓPTEROS

Neste capítulo, apresenta-se uma revisão bibliográ�ca sistemática sobre aplicações

de modelos matemáticos, desenvolvidos com base em técnicas de Pesquisa Operacional

(PO), que visam auxiliar a tomada de decisão no processo de distribuição da cadeia

de suprimentos humanitária usando helicópteros. O objetivo desta etapa do estudo é

identi�car as principais características e práticas adotadas na modelagem matemática

dos problemas de transporte de passageiros e entrega de suprimentos às pessoas afetadas.

Inicialmente, é feita a descrição da metodologia estabelecida para esta pesquisa

bibliográ�ca, posteriormente, os artigos selecionados são analisados considerando-se os

seguintes aspectos: características gerais, tipo de modelagem, função objetivo, incerteza

na otimização, métodos de resolução e aplicação. Por �m, o capítulo é concluído com a

apresentação de uma tabela comparativa entre os modelos estudados.

3.1 METODOLOLOGIA DA PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

A pesquisa bibliográ�ca foi realizada nos seguintes bancos de dados: Web of Know-

ledge, Science Direct, Scopus, Emerald Insight e periódicos nacionais (CAPES). A busca

foi realizada por meio da seguinte combinação de palavras-chave: "(helicopter and (distri-

bution or logistic* or supply chain or last mile) and (emergenc* or disaster* or catastroph*

or extreme even* or humanitarian* or aid* or assistance* or relief or response))". A busca

inicial limitou-se a artigos acadêmicos e congressos relacionados às áreas de Transportes,

Pesquisa Operacional, Ciências Exatas. Restringiu-se o período da pesquisa entre os anos

de 2000 a 2015, pois as mais signi�cativas contribuições sobre gerenciamento de desastres

ocorreram na última década.

Como resultado da primeira busca, foram identi�cados 45 artigos, que passaram a

ser avaliados conforme os seguintes: (i) análise do título e do resumo dos artigos; (ii) ve-

ri�cação da aplicação da pesquisa operacional na logística humanitária em desastres; (iii)

exclusão de artigos que não considerem transporte de suprimentos; e (iv) avaliação das

referências bibliográ�cas. Desta maneira, dos 45 artigos inicialmente selecionados, foram

eliminados 15 que apenas citavam o uso de helicópteros em situações de emergência ; 5 ar-

tigos não considerarem transporte de suprimentos, focando no uso aeromédico; 5 artigos

68

são revisões bibliográ�cas, que versam sobre revisão bibliográ�ca de modelos/atividades

de distribuição de ajuda humanitária em casos de desastres: CAUNHYE (2012), DE

LA TORRE (2012), ANAYA-ARENAS (2014), DISSANAYAKE (2014) e ÖZDAMAR

(2015); foram identi�cados somente 9 artigos que consideram a modelagem do emprego

de helicópteros na cadeia humanitária; por meio da consulta à referências secundárias

selecionou-se quatro artigos que capturam as complexidades inerentes ao ambiente de

distribuição da última milha. Por �m, foram identi�cados treze artigos (doze interna-

cionais e um nacional) que são a base da revisão apresentada nesta etapa do estudo. Na

TAB. 3.1, é possível veri�car o resultado da metodologia de pesquisa bibliográ�ca.

TAB. 3.1: Artigos selecionados para revisão sobre modelagem matemática

Autor Titulo Periódico

BALCIK (2008) Last Mile Distribuition in Humanitarian ReliefJournal of Intelligent

Transportation Systems

BARBAROSOGLU (2002)An interactive approach for hierarquical analysis of

helicopter logistics in disaster relief operations

European Journal of Ope-

rational Research

BARBAROSOGLU (2004)A two-stage stochastic programming framework for

transportation planning in disaster response

Journal of the Operational

Research Society

BATTINI (2014) Application of humanitarian last mile distribuition modelJournal of Humanitarian

Logistics and SCM

BERKOUNE (2012) Transportation in disaster response operationsSocio-Economic

Planning Sciences

DE ANGELIS (2007)Multiperiod integrated routing and scheduling of World

Food Programme cargo planes in Angola

Computers and Operations

Research

HAGHANI (1996)Formulation and solution of a multi-commodity, multi-

modal network �ow model for disaster relief operationsTransp. Research. Part A

NAJAFI (2013)A multi-objective robust optimization model for logistics

planning in the earthquake response phase

Transp. Research. Part E:

Logistics and Transportation

OTAN (2008)Computer based decision support tool for helicopter

mission planning in disaster relief and military operations

Research and Technology

Organization

OZDAMAR (2004) Emergency Logistics Planning in Natural Disasters Annals Operations Research

OZDAMAR (2011a) Planning helicopter logistics in disaster relief OR Spectrum

YI (2007b)A dynamic logistics coordination model for evacuation and

support in disaster response activities

European Journal

of Operational Research

69

Na FIG. 3.1, é apresentado o inter relacionamento entre os artigos selecionados como

base desta pesquisa bibliográ�ca. É possível identi�car que HAGHANI (1996), BAR-

BAROSOGLU (2002), BARBAROSOGLU (2004) e OZDAMAR (2004) são as principais

referências para os trabalhos desenvolvidos na última década.

FIG. 3.1: Inter-relacionamento entre os artigos avaliadosFonte: Autor

3.2 ANÁLISE DOS ARTIGOS SELECIONADOS

HAGHANI (1996) introduziu a formulação de um modelo de �uxo de redes multi

produto, multi modal, multi período em operações de ajuda humanitária, convertendo

uma rede física numa rede tempo-espaço. A proposta dos autores estabeleceu como

função objetivo a minimização dos custos totais referentes às atividades de transportes e

armazenagem.

BARBAROSOGLU (2002) apresenta uma proposta de metodologia interativa de

análise multi critério para o planejamento do emprego de helicópteros para missões de

prestação de ajuda e salvamento durante desastres naturais. As decisões sobre o problema

de otimizar do emprego dos veículos são hierarquicamente decompostas em duas etapas

visando minimizar os custos totais e o tempo necessário para completar a operação. No

estudo, são tratadas questões relacionadas à atribuição de tripulação, de roteirização

e �uxo de suprimentos durante a fase de resposta inicial, considerando uma rede de

transportes multi período, multi produtos, muti depósito, com frota heterogênea.

BARBAROSOGLU (2004) apresenta um modelo de programação estocástica de dois

estágios para minimizar o custo do transporte de materiais de primeiros socorros às

70

áreas afetadas utilizando-se diferentes tipos de modais (caminhões e helicópteros) aloca-

dos numa rede G(N,A), na qual N é o número de nós e A é o conjunto de arcos como

capacidade limitada e variável. É feita uma formulação de �uxo de material para uma

rede de multi modal, multi produto, com transbordo, em que os veículos não têm que

retornar ao depósito já que o modelo incorpora novos pedidos de auxílio e atualiza os

planejamento. Assim, o modelo é resolvido repetidamente, em determinados intervalos

de tempo, visando minimizar o custo total da operação, que contempla os custos as ativi-

dades de transporte, transbordo e o custo referente à penalização por não atendimento

da demanda.

OZDAMAR (2004) apresenta um modelo para o problema de transporte multi pro-

duto (suprimentos médicos e pessoal), multi modal e com planejamento dinâmico (multi

período). Nessa formulação, faz-se necessário resolver repetidamente o problema de �uxo

de redes para satisfazer a demanda prevista para o horizonte de planejamento, ou seja,

minimizar a demanda não atendida. Devido à multi periodicidade é possível considerar a

disponibilidade de novos fornecedores ou meios de transporte, assim como atender novas

solicitações de demanda. Como resultado da modelagem são geradas as programações

horárias dos entregas e coletas, a de�nição das rotas, quantidades e tipos de cargas alo-

cadas para cada veículo.

DE ANGELIS (2007) apresenta um trabalho que trata da planejamento semanal de

voos para entregas emergenciais de comida a vítimas durante a guerra civil na Angola

em 2001. O problema é modelado como uma formulação multi período integrando rotei-

rização e programação de veículos. Nessa proposta, considera-se que podem existir vários

depósitos, limites de tempo para início e término das missões diárias, além de diferentes

tipos de veículos que, em cada missão, podem atender somente um único cliente. Uma

das contribuições deste trabalho consiste no fato de que os veículos não estão atrelados

ao depósitos, ou seja, não necessitam retornar ao depósito de origem.

YI (2007a) apresenta um modelo que integra localização e distribuição para a coor-

denação do apoio de logística em operações de resposta a desastres, considerando dois

�uxos de transporte: o envio de produtos e pessoal especializado para prestar socorro e a

evacuação de feridos das zonas afetada para as unidades de emergência. O modelo pro-

posto aborda uma programação inteira mista, na qual o �uxo dos diversos materiais são

utilizados como variáveis de decisão inteiras. No entanto, para detalhamento da rota dos

diversos tipos veículos, assim como para as instruções de carregamento, faz-se necessário

um posterior processamento das informações. Trata-se de uma extensão do modelo de

71

OZDAMAR (2004), com a inclusão da evacuação de feridos conforme as limitações de

disponibilidade das unidades hospitalares.

BALCIK (2008) desenvolveu um modelo de duas fases no qual objetiva-se minimizar

a soma dos custos logísticos de transporte e dos custos da penalizações por não atendi-

mento da demanda. A primeira fase trata da geração de todas as possíveis rotas para cada

veículo, que são obtidas por meio da solução do problema do caixeiro viajante (Traveling

Salesman Problem - TSP). Na segunda fase da modelagem são determinados os horários,

a quantidade e tipo de material que cada veículo transportará em determinada rota. A

formulação proposta apresenta-se como geral e �exível abordando as decisões de rote-

irização dos veículos e o gerenciamento do inventário, numa rede de transportes multi

produto, multi depósito e multi período, que possibilita reproduzir incertezas no forneci-

mento e demanda.

Em OTAN (2008) são apresentados quatro propostas de modelos de otimização que

são avaliadas como possíveis ferramentas de apoio à decisão no emprego de helicópteros

durante as operações de resposta a desastres naturais. Todos os modelos são formulados

como problemas de roteirização de veículos, fornecendo informações detalhadas sobre as

atividades de transporte entre as bases de operação e os locais de demanda, porém as

modelagens diferenciam-se quanto à função objetivo e o grau de detalhamento do sistema

de transportes.

OZDAMAR (2011a) apresenta um sistema de planejamento para coordenação das

operações com helicópteros em ajuda a desastres após terremotos, considerando a dis-

tribuição last mile de medicamentos e retirada de pessoas feridas. A proposta do modelo

consiste numa formulação de �uxo em redes e um Route Management Procedure (RMP)

que realiza o pós-processamento das saídas do modelo, sendo que a meta do sistema é

minimizar o tempo total de voo, incluindo o tempo de carga/descarga, necessário à com-

pleta execução da missão de transporte. Os autores de�nem que a proposta apresentada

é uma evolução do modelo de YI (2007a), porém com a redução de um fator T. Desta

maneira, elimina-se o risco de ter entregas e coletas incompletas no caso da incorreta

especi�cação do parâmetro horizonte de planejamento.

BERKOUNE (2012) aborda um dos aspectos mais importantes na fase de resposta a

desastres: o transporte de suprimentos de ajuda humanitária para pessoas localizadas em

pontos �xos de distribuição. Nesse trabalho são apresentados a de�nição e a formulação

matemática para o Problema de Transportes em Operações de Resposta a Desastres

(TP-DRO). Os autores consideram o planejamento operacional mono período numa rede

72

multi produto, multi viagem, que faz uso de frota heterogênea para satisfazer os pontos

de demanda. Os diferentes tipos de veículos são identi�cados individualmente e, ao �nal

da modelagem, tem-se a de�nição dos itinerários, as quantidades e tipos de produtos

transportadas em cada viagem.

NAJAFI (2013) considera o planejamento do transporte de suprimentos para os ne-

cessitados e a evacuação de feridos, que deverá ser otimizado utilizando de forma e�ciente

os escassos meios de transporte disponíveis (trens, caminhões e helicópteros). Assim, o

modelo dinâmico estocástico proposto é aplicado a uma rede multi mercadoria, multi

modal, multi período, sendo possível realizar atualização de informações a qualquer

tempo e então ajusta o planejamento do despacho e roteirização dos veículos. Nessa

modelagem são estabelecidos três funções objetivo: (i) minimizar o número de feridos

não atendidos; (ii) minimizar a demanda de suprimentos não atendida; e (iii) minimizar

o total de veículos utilizados na operação.

BATTINI (2014) apresenta uma modelagem que visa minimizar os custos logísti-

cos da distribuição da última milha em operações de ajuda humanitária. A formulação

matemática aborda decisões de alocação de recursos e roteirização de veículos num ambi-

ente complexo formado por um rede de transporte multi período, multi produto e multi

modal. Nessa abordagem são consideradas restrições relacionadas à capacidade de trans-

porte dos veículos (caminhões e helicópteros), conservação do �uxo e janelas de tempo

para entregas. Além disso, realiza-se um estudo de sensibilidade dos custos logísticos

e percentual de escassez mediante à variação da frota, da sua capacidade, bem como

quanto à introdução de pontos de transbordo intermodal.

3.2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS

Os estudos de BALCIK (2008), BARBAROSOGLU (2002), BATTINI (2014), BERK-

OUNE (2012), NAJAFI (2013), OZDAMAR (2011a), OTAN (2008) e YI (2007a) concen-

traram-se na modelagem da etapa �nal da cadeia de suprimentos, quando ocorre a en-

trega de ajuda humanitária à população afetada pelo desastre, ou seja, a distribuição da

última milha (last mile distributon).

Os demais modelos têm uma abordagem mais abrangente sobre as atividades de

transporte na cadeia de suprimento humanitária (BARBAROSOGLU, 2004; DE ANGE-

LIS, 2007; HAGHANI, 1996; e OZDAMAR, 2004), sendo consideradas as operações de

transferência dos produtos desde sua origem, através dos diversos nós da rede (incluindo

pontos de transbordo) até chegar ao seu destino �nal.

73

No caso de assistência a vítimas que se encontram isoladas após a ocorrência de

um desastre natural, devem ser providenciados diferentes itens para aliviar o sofrimento

(alimentos, água, medicamentos e etc). Na maioria dos modelos avaliados considera-se o

envio de múltiplos produtos para os pontos de demanda. No entanto, deve-se ressaltar

que, o aumento da diversidade de itens exige maior esforço computacional para obtenção

das soluções.

Os modelos de BARBAROSOGLU (2004), BALCIK (2008), BATTINI (2014), BERK-

OUNE (2012), DE ANGELIS (2007) e OZDAMAR (2004) tratam exclusivamente do

transporte de suprimentos. Já os trabalhos de BARBAROSOGLU (2002), NAJAFI

(2013), OTAN (2008), OZDAMAR (2011a) e YI (2007a)), além de transportar produ-

tos, consideram o transporte de vítimas das áreas afetadas até centros de atendimento e,

portanto, são mais complexos (ANAYA-ARENAS, 2014).

Segundo CLARK (2012), existem dois tipos de planejamento de transportes em ações

de ajuda humanitária: (i) o estratégico, que considera o planejamento de longo prazo,

identi�cando os recursos disponíveis e permitindo que os decisores políticos e os plane-

jadores possam avaliar os pontos fortes e fracos de um sistema baseado em uma série

de prováveis cenários de desastre; e (ii) o tático/operacional, que é um planejamento de

curto prazo (diário ou semanal), aplicado na iminência ou após um desastre visando a

determinação das decisões sobre de�nição dos �uxos de material, roteirização de veículos,

atendimento de solicitações de evacuação, etc.

Todos os trabalhos avaliados foram concebidos para serem aplicados no planejamento

tático/operacional, porém diferenciam-se quanto à de�nição do horizonte de planeja-

mento. Os trabalhos de HAGHANI (1996), DE ANGELIS (2007), OZDAMAR (2004),

BALCIK (2008), BATTINI (2014) e NAJAFI (2013); YI, 2007a formularam um problema

multi período, pois visam considerar as incertezas e variações de parâmetros como nível

de suprimento, demanda, disponibilidade de veículos, etc. No entanto, de acordo com ÖZ-

DAMAR (2012), existem duas desvantagens no emprego de modelagens dinâmicas (multi

período). A primeira desvantagem é a necessidade da prévia determinação do compri-

mento do horizonte de planejamento, T. Dessa maneira, se T é muito curto, as demandas

podem não ser completamente atendidas e se T é muito longo, o esforço computacional

para solução do problema pode aumentar consideravelmente. Uma segunda desvantagem

das modelagens dinâmicas reside na representação de tempo de viagem entre pares de

nós em termos de períodos de tempo integral. O que muitas vezes é impraticável, porque

cada tempo de viagem deve ser um múltiplo do menor tempo de viagem entre todos os

74

pares de nós na rede que por sua vez leva a um aumento signi�cativo no tamanho do

problema.

Os trabalhos de OZDAMAR (2011a), BERKOUNE (2012), BARBAROSOGLU (2004),

BARBAROSOGLU (2002) e OTAN (2008) apresentam modelos para aplicação em plane-

jamento mono período. No entanto, apesar de considerar um único período de plane-

jamento, esses estudos de�nem uma rede de distribuição com bom nível de detalhe re-

�etindo os desa�os diários enfrentados no gerenciamento dos complexos procedimentos

de distribuição de ajuda humanitária (ANAYA-ARENAS, 2014).

Outra característica comum à modelagem de problemas de transporte é a conside-

ração de uma rede com múltiplos depósitos, que são as origens dos �uxo de produtos

que seguem para as áreas afetadas. De todos os estudos analisados, somente os traba-

lhos de BALCIK (2008) e PASSOS (2010) consideram depósito único. A formulação de

um modelo multi depósito é interessante, pois permite aos gestores de crises avaliar as

consequência da disponibilidade e distribuição dos recursos.

Dependendo da dimensão do desastre e da necessidade de ajuda humanitária poderá

ocorrer a participação de diversos stakeholders (governos, agências internacionais, organi-

zações não governamentais, e o setor privado) que disponibilizam seus recursos para ações

de resposta (BANDEIRA, 2011; BASTOS, 2013; NATARAJARATHINAM, 2009). Dessa

maneira, considerar uma frota de veículos heterogênea é uma característica importante

em modelos que tratam do processo de distribuição de alívio.

Os trabalhos de BALCIK (2008), BERKOUNE (2012) e HAGHANI (1996) apresen-

tam uma formulação com veículos heterogêneos genéricos (multi modal). Os modelos

que abordam o emprego de helicópteros em conjuntos com o modal rodoviário são des-

critos em BARBAROSOGLU (2004), BATTINI (2014) e YI (2007a). Há ainda, modelos

que consideram a possibilidade de utilização de modais aéreos, rodoviários e ferroviário

(NAJAFI, 2013 e OZDAMAR, 2004). Os estudos que consideram exclusivamente o uso

de helicópteros são BARBAROSOGLU (2002), OTAN (2008), OZDAMAR (2011a) e

PASSOS (2010). O emprego de diferentes tipos de aviões cargueiros é abordado em DE

ANGELIS (2007).

3.2.2 TIPO DE MODELAGEM

Na modelagem das atividades de transporte e distribuição de ajuda humanitária são

aplicadas diferentes formulações e representações para os veículos capacitados. Essas

representações afetam o tamanho e a complexidade do modelo e, portanto, tem impacto

75

direto no tempo computacional para obtenção da solução (ANAYA-ARENAS, 2014, DE

LA TORRE, 2012 e ÖZDAMAR, 2015,).

Segundo ÖZDAMAR (2015), os modelos de transporte em logística humanitária po-

dem ser enquadrados em três categorias, de acordo com o tipo de representação dos

veículos. A saber:

- Fluxos em Redes: os veículos são representados por variáveis inteiras associa-

dos ao �uxo de produtos entre dois nós. Para os casos em que a rede, com N nós, é

dinâmica (multi período) haverá um índice relacionado ao tempo do horizonte de plane-

jamento (T ) (HAGHANI, 1996; OZDAMAR, 2004; YI, 2007a; NAJAFI, 2013; OTAN,

2008). Na abordagem de �uxo em rede dinâmica tempo-espaço cria-se uma estrutura

com T 2N2 variáveis inteiras e para a obtenção das rotas do veículos é necessário um

pós-processamento da solução. No entanto, quando considera-se apenas um período para

o horizonte de planejamento tem-se um �uxo em rede estático com N2 variáveis inteiras

representando os veículos (BARBAROSOGLU, 2004; OZDAMAR, 2011a). Conforme

OZDAMAR (2011b), por conta do menor número de variáveis, a modelagem estática do

�uxo em rede é mais e�ciente que a modelagem dinâmica.

- Enumeração de rotas: Nessa abordagem é necessário uma estágio de pré pro-

cessamento, no qual é construído o vetor R que possui todas as rotas viáveis entre to-

dos trechos de nós de suprimento e demanda. Posteriormente, é necessário resolver um

problema de alocação os veículos às rotas ótimas de modo que satisfaçam a demanda,

disponibilidade, entre outras restrições (BALCIK, 2008; BATTINI, 2014). A abordagem

de enumeração dinâmica de rotas tem vRT variáveis binárias, sendo v o número de

veículos, R a quantidade de rotas, T o número de períodos. No caso de uma rede com M

depósitos e N nós, a cardinalidade de R pode ser igual a (2N−2M(n−M)). Assim, para

redes de alívio em grande escala, a construção de R rotas torna-se uma tarefa complexa

e a solução de enumeração por métodos exatos será intratável, requerendo longos tempo

de computacionais (ÖZDAMAR, 2015).

- Roteirização de veículos: os veículos são representados por variáveis binárias

que especi�cam índices dos trechos, veículos e viagem. Assim, são criadas vrN2 variáveis

binárias, onde v é o número de veículos, r é o número de viagens permitida para cada

veículo e N é o número de nós da rede. Para os modelos dessa categoria as rotas são

explicitamente construídas, não sendo necessário etapas de pré ou pós processamento

(BARBAROSOGLU, 2002; BERKOUNE, 2012; DE ANGELIS, 2007 e OTAN, 2008).

76

3.2.3 FUNÇÃO OBJETIVO

A escolha da função objetivo (FO) de um problema de distribuição de ajuda huma-

nitária é fundamental para ajustar, de forma harmonizada, os objetivos con�itantes e

para otimizar a alocação de recursos escassos (HOLGUÍN-VERAS, 2013). Em geral, na

logística humanitária, são consideradas as seguintes funções objetivo: minimização da

demanda não atendida; maximização de bene�ciários; minimização do tempo de atendi-

mento; entre outras (HOLGUÍN-VERAS, 2013; HOLGUÍN-VERAS, 2012a). A FO uti-

lizada na formulação matemática do sistema de apoio a decisão indica se o foco está

coincidente com a logística comercial ou a humanitária. A minimização de custos logísti-

cos (inventário e transportes) para satisfazer a demanda, mediante a disponibilidade de

oferta, é a principal motivação na logística comercial.

A minimização do custos logísticos (transporte, inventário ou a combinação destes)

e/ou os custos de penalização devido aos atrasos ou não atendimento das demandas

de diferentes suprimentos de emergência fazem parte dos objetivos de�nidos por BAL-

CIK (2008), BARBAROSOGLU (2002), BARBAROSOGLU (2004), BATTINI (2014),

HAGHANI (1996) e NAJAFI (2013). A minimização da demanda de bene�ciários não

atendidos é tratada em BALCIK (2008), OZDAMAR (2004) e YI (2007a). Já os es-

tudos de BATTINI (2014), DE ANGELIS (2007)e Model AN3 de OTAN (2008) focam

na maximização do número de bene�ciários atendidos. As abordagens semelhantes a de

DE ANGELIS (2007), que simplesmente maximizam a demanda atendida, não levam em

conta o tempo que as vítimas podem ter sido privadas de suprimentos essenciais e descon-

sideram a urgência do atendimento (HOLGUÍN-VERAS, 2013). Apesar disso, este tipo

de modelagem pode ser usada para fazer cumprir as normas mínimas de atendimento,

tais como aquelas previstas no Manual Sphere (2005).

A rapidez na execução do atendimento da demanda é um objetivo abordado por BAR-

BAROSOGLU (2002), BERKOUNE (2012), Model C1 de OTAN (2008), OZDAMAR

(2011a), sendo alcançada através da minimização do tempo total de operação do veículo,

incluindo os tempos de translado, etapas de carga/descarga e tempo de reabastecimento.

Para HOLGUÍN-VERAS (2013), os modelos que utilizam prioridade (NAJAFI, 2013;

OTAN, 2008; e YI, 2007a) ou fatores de penalidades (BALCIK (2008) e BARBAROSOGLU

(2004)) podem fornecer níveis mais equilibrados de serviço, porém exigem de�nições sub-

jetivas dos parâmetros de priorização ou penalização, podendo culminar em soluções que

não capturam a natureza dinâmica das necessidades das pessoas afetadas.

77

3.2.4 NÍVEL DE INCERTEZA DA MODELAGEM

BARBAROSOGLU (2004) considera que as previsões sobre o momento, a magnitude

e os impactos de um desastres podem ser tarefas difíceis. Dessa maneira, são inseridas

variáveis aleatórias para representar o comportamento da demanda, disponibilidade de

suprimentos e alterações na trafegabilidade das vias. Já o trabalho de NAJAFI (2013)

adota a incerteza na demanda como um parâmetro estocástico da modelagem. A principal

contribuição desses artigos é abordar as diferentes fontes de incerteza em um contexto

pós-desastre, proporcionando assim um plano de gerenciamento de crise e distribuição

mais robusto (ANAYA-ARENAS, 2014).

Nos demais trabalhos observa-se que os parâmetros são determinísticos. Para o plane-

jamento diário da distribuição essa é uma consideração plausível, no entanto, não é re-

comendada para longos horizontes de planejamento da distribuição (HOLGUÍN-VERAS,

2013).

3.2.5 MÉTODOS DE SOLUÇÃO

Devido às diferentes abordagens na formulação e no grau de detalhamento, identi�cou-

se que cada modelo adota uma estratégia de solução especí�ca, permitindo obter os re-

sultados em tempo computacional julgado adequado ao apoio na tomada de decisão.

Nos trabalhos de BALCIK (2008), BARBAROSOGLU (2002), BARBAROSOGLU

(2004), BATTINI (2014), BERKOUNE (2012), DE ANGELIS (2007), OTAN (2008),

OZDAMAR (2004), OZDAMAR (2011a) e YI (2007a), considera-se a utilização de solvers

comerciais para a obtenção de soluções exatas de pequenas instâncias. A aplicação de

métodos heurísticos propostos nos trabalhos de BERKOUNE (2012), HAGHANI (1996),

NAJAFI (2013) e OZDAMAR (2004), e métodos Meta Heurísticos são indicados em

OTAN (2008).

Em HAGHANI (1996), o primeiro algoritmo de solução decompõe o modelo em

subproblemas com base na relaxação Lagrangiana, o que permite uma melhor exploração

da estrutura do modelo. O segundo algoritmo de solução é um método ad hoc que corrige

variáveis inteiras gradualmente, em cada iteração, até que todas as variáveis assumam

valores inteiros. Ambos os procedimentos de solução utilizam um pacote de programação

linear, o Lindo.

Em BERKOUNE (2012) foram estabelecidas três estratégias para solução do pro-

blema: método exato pelo algoritmo de branch-and-bound do CPLEX para pequenas

instâncias; uma construção heurística gulosa (Greedy Heuristic); e algoritmos genéticos.

78

Em OTAN (2008), sugere-se que o método de Busca Tabu (Tabu Search) seja combinado

com o método de Simulated Annealing.

OZDAMAR (2004) apresenta proposta de resolução do problema por utilizando dois

métodos heurísticos: Relaxação Lagrangiana e heurística gulosa (Greedy heuristic). O

trabalho de NAJAFI (2013) demonstra que a otimização robusta pode ser aplicada à

modelagem estocástica, porém faz-se necessário que algumas restrições sejam reescritas

e que variáveis auxiliares sejam acrescentadas.

Segundo BALCIK (2008), o problema pode �car muito complexo quando se tem

um grande número de nós de demanda, diversas rotas, opções de alocação parcial, pe-

nalidades não-estacionárias, depósitos com capacidades muito limitadas, veículos com

cargas restritas, diferentes e/ou podendo realizar múltiplas entregas no mesmo período.

Portanto, algoritmos heurísticos são indicados para solucionar prolemas de grande porte.

3.2.6 APLICAÇÃO DA MODELAGEM

Os trabalhos de HAGHANI (1996), BALCIK (2008) e BERKOUNE (2012) aplicaram

a modelagem à pequenas instâncias acadêmicas. Os demais trabalhos focaram-se em

aplicações a estudos de caso, sendo que DE ANGELIS (2007) aplica sua proposta para

ao planejamento do fornecimento de suprimentos durante a guerra civil na Angola.

A maioria dos trabalhos avaliados (85%) considera o emprego de helicópteros em de-

sastres naturais súbitos com potencial para impactar grandes áreas e comprometendo se-

veramente a infraestrutura de transportes da região. Os trabalhos de BARBAROSOGLU

(2002), BARBAROSOGLU (2004), OZDAMAR (2004), YI (2007a), OTAN (2008) e OZ-

DAMAR (2011a) consideram a aplicação de seus respectivos modelos em catástrofes pós

terremoto na região da Turquia. Os trabalhos de NAJAFI (2013) e BATTINI (2014)

também consideram o estudo de caso para situações pós terremoto, só que no Irã e no

Haiti, respectivamente.

3.2.7 PRINCIPAIS RESTRIÇÕES APLICADAS

Em todos os modelos, são respeitadas as restrições de disponibilidade de forneci-

mento de suprimentos e/ou a capacidade hospitalares para atendimento das vítimas. A

distribuição igualitária de ajuda humanitária é abordada na maioria dos modelo, porém

em NAJAFI (2013) e no modelo AN3 da OTAN (2008) são propostos parâmetros que

estabelecem a prioridade dos atendimentos. No trabalho de DE ANGELIS (2007) é

de�nido um limite mínimo para atendimento das demandas considerando as orientações

79

do Sphere Project.

Em YI (2007a) e OTAN (2008) são de�nidas restrições para compatibilização do

transporte de cargas, ou seja, determinados itens devem ser transportados por tipos de

veículos especí�cos. Em OZDAMAR (2004) e BALCIK (2008) são aplicadas restrições

para garantir que somente determinados veículos estejam habilitados a percorrer alguns

arcos. Desta maneira, se uma rota é perigosa ou não pode ser efetuada com algum tipo

de veículo atribuiu-se um alto custo de viagem para este trecho.

Conforme BALCIK (2008), a disponibilidade de veículos de transporte é uma das

principais restrições em situações de emergência. Desta maneira, um número limitado de

veículos é de�nido antes da aplicação da modelagem de BERKOUNE (2012), DE AN-

GELIS (2007), OTAN (2008), BALCIK (2008). No entanto, no trabalho de OZDAMAR

(2011a) o número de veículos deve ser de�nido pelo tomador de decisão durante a solução

do problema.

Em todos os estudos sobre o emprego de helicópteros foi considerada a restrição

referente ao peso da carga transportada. Tal restrição deve-se ao fato das aeronaves de

asa rotativa possuírem um limite de peso máximo para decolagem. Assim, os cálculos

de carga devem efetuados para todos os voos, garantindo que o veículo opere dentro dos

limites estabelecidos pelo fabricante e não exceda o peso bruto para as condições locais

(BARBAROSOGLU, 2002 e NWCG, 2013).

As restrições relacionadas ao limite de volume transportado somente são adotadas

nos trabalhos de BALCIK (2008), BERKOUNE (2012), NAJAFI (2013). Apesar de

serem desconsideradas na maioria das modelagens, a restrição de transporte de volume

tem grande impacto nas decisão operacionais, pois na acomodação das cargas deve-se

respeitar o limite de ocupação do interior da aeronave (USARMY, 2012).

Para OTAN (2008), BATTINI (2014), DE ANGELIS (2007), HAGHANI (1996), YI

(2007a), BARBAROSOGLU (2004) as restrições de capacidade dos veículos são de�nidas

em unidades de carga e nos modelos abordam o transporte de passageiros e/ou feridos a

limitação da capacidade dos helicópteros é de�nida pela disponibilidade de assentos.

Em HAGHANI (1996), DE ANGELIS (2007) e BATTINI (2014) são de�nidas res-

trições de horários para chegada e partida para os veículos. Em BERKOUNE (2012),

BALCIK (2008), BATTINI (2014), DE ANGELIS (2007) e OZDAMAR (2004) considera-

se a máxima jornada de trabalho dos veículos. E, dentre os trabalhos avaliados, apenas

o modelo de BARBAROSOGLU (2002) leva em conta o limite de máxima jornada de

trabalho dos pilotos das aeronaves.

80

Os trabalhos de BARBAROSOGLU (2002) e OTAN (2008) apresentam restrições as-

sociadas às atividades de reabastecimento das aeronaves durante a operação. Na segunda

fase da modelagem de OZDAMAR (2011a), considera-se que o reabastecimento dos veícu-

los pode ser realizado durante os períodos de carga/embarque e descarga/desembarque

em qualquer um dos hospitais e/ou depósitos .

Somente no trabalho de DE ANGELIS (2007) é considerada restrição de disponi-

bilidade de vagas para o estacionamento e pernoite dos veículos. A de�nição de um

número máximo de para viagens realizadas é abordada em BARBAROSOGLU (2002),

BERKOUNE (2012) e DE ANGELIS (2007).

Deve-se observar que, os modelos que não contemplam os custos logísticos em sua

função objetivo (BERKOUNE, 2012; DE ANGELIS, 2007; OTAN, 2008; OZDAMAR

(2004); OZDAMAR, 2011a; YI, 2007a), também não fazem qualquer restrição orçamen-

tária para utilização dos veículos. Segundo BALCIK (2008), depois de uma emergência,

diferentemente dos sistemas comerciais, a ajuda a desastres não objetiva a otimização da

frota de veículos em termos de número, capacidade e compatibilidade.

3.3 COMPARAÇÃO ENTRE OS MODELOS ESTUDADOS

A TAB. 3.2 sintetiza os resultados da análise da pesquisa bibliográ�ca apresentada no

Capítulo 3, fornecendo uma visão geral da análise comparativa dos artigos selecionados

para esta etapa da pesquisa.

A partir da segunda coluna da TAB 3.2, é possível veri�car os tipos de dados utiliza-

dos pelos autores na modelagem (estocásticos ou determinísticos), sendo que apenas três

modelos (BARBAROSOGLU, 2002; OZDAMAR, 2004 e NAJAFI, 2013) consideraram

parâmetros estocásticos. Ademais, veri�ca-se que os modelos estocásticos e dinâmicos

são minoria, apresentando di�culdades e exigindo grande esforço computacional para

obtenção das soluções (ANAYA-ARENAS, 2014 e ÖZDAMAR, 2015).

A TAB 3.2 apresenta, em sua terceira e quarta coluna, o estilo de modelagem dos

veículos e o tipo de função objetivo de�nida, respectivamente. Observa-se que, na maio-

ria dos modelos, adotou-se a representação dos veículos por meio de variáveis binárias

relacionando seus índices aos trechos, ao tipo do veículo e à viagem, como em BAR-

BAROSOGLU (2002), BERKOUNE (2012), DE ANGELIS (2007) e OTAN (2008). Com

relação à função objetivo, veri�ca-se que os dois principais aspectos observados na função

objetivo são: a minimização do tempo total (BARBAROSOGLU, 2002;BERKOUNE,

2012; OTAN, 2008; OZDAMAR, 2011a e YI, 2007b ) e a minimização do custo total da

81

operação (BALCIK (2008); BARBAROSOGLU (2002); e BARBAROSOGLU (2004)).

Destaca-se que, alguns dos modelos apresentados possuem função objetivo múltipla,

sendo que nesses casos a minimização dos custos sempre é considerada (BALCIK, 2008;

BARBAROSOGLU, 2002; BATTINI, 2014; NAJAFI, 2013).

Nas quinta, sexta e sétima colunas da TAB. 3.2, são relacionadas as abordagem do

modelo quanto ao número de períodos, produtos e depósitos. Veri�ca-se um equilíbrio

entre as proposições mono e multi período; somente os trabalhos de DE ANGELIS (2007)

e YI (2007b) assumem um �uxo de mono produto (agregado), os demais (87,5 %) con-

sideram múltiplos produtos; com relação ao número de depósitos, tem-se que assumem a

existência de múltiplos depósitos.

A oitava coluna da TAB. 3.2 faz referência quanto à composição da Frota, mostrando

se o modelo utiliza uma frota heterogênea ou homogênea para as tarefas de transporte

de ajuda humanitária. Esta é uma característica importante na logística humanitária

porque várias organizações estão envolvidas em atividades de resposta de emergência,

assim a presença de vários tipos de veículos é muito comum.

A nona oitava coluna da TAB. 3.2 resume as principais restrições que limitam o

emprego dos veículos. Dentre as limitações têm-se: a capacidade de peso, a capacidades

volumétrica, a capacidade para passageiros e/ou unidades de carga, jornada de trabalho

dos veículos e para a tripulação, janelas de tempo para entrega, o tempo de distribuição

de deslocamento, custo, o número de veículos disponível, ou o número de unidades para

transportar. Na décima coluna apresenta-se o tipo de modal de transporte utilizado no

estudo (aéreo, terrestre, marítimo).

O método de solução proposto pelos autores é declarado na décima primeira coluna

da TAB. 3.2, sendo que, devido à complexidade dos problemas, são adotados métodos

exatos, heurísticos e meta heurísticos. Softwares comerciais com o CPLEX da IBMLOG

são utilizados somente para validar pequenas instâncias. A complexidade da modelagem

de roteirização exige a utilização de métodos aproximados que não garantem um ótimo

global, porém podem apresentar resultados de excelente qualidade (GOLDBARG, 2005;

DE LA TORRE, 2012).

Por �m, na décima segunda coluna, apresenta-se os cenários de aplicação dos modelos.

Veri�ca-se que 43,75% dos artigos são aplicados a cenários reais, ou seja, tem-se um

razoável equilíbrio entre o número de aplicações a dados acadêmicos e em dados de estudo

de caso. No entanto, com relação aos estudos de caso identi�cou-se que a aplicação dos

helicópteros, em sua maioria (71,42%), refere-se a ações de resposta pós-terremoto.

82

TAB.3.2:

Visão

geraldosartigosavaliados

Artigo

Dados

Tipo

Mod.Veic.

Função

Objetivo

Período

Produto

Depósito

Frota

Restrições

dos

veículos

Modal

Métodode

resolução

Aplicação

BALCIK

(2008)

Dinam

.RE

MinOC;MinCUD

Multi

Multi

Mono

Het.

V/W

TW/L

FTérreo

Heur.

Acad.

BARBAROSOGLU(2002)

Estoc.

CVR

MinOC;MinTT

Mono

Multi

Multi

Het.

Un.

Aéreo

Heur.

EC

BARBAROSOGLU(2004)

Determ.

NF

MinOC

Multi

Multi

Multi

Het.

Un.

Multi

Exato

EC

BATTIN

I(2014)

Determ.

RE

MinOC

Multi

Multi

Multi

Het.

Un.

Multi

Exato

EC

BERKOUNE(2012)

Determ.

CVR

MinTT

Mono

Multi

Multi

Het.

W/V

/WTW

Térreo

Heur.

Acad.

DEANGELIS

(2007)

Determ.

CVR

MaxMCD

Multi

Mono

Multi

Het.

U/T

W/L

F/C

P/M

DAéreo

Exato.

EC.

HAGHANI(1996)

Determ.

NF

MinOC

Multi

Multi

Multi

Het.

U/L

FMulti

Heur.

Acad.

NAJA

FI(2013)

Estoc.

NF

MinOC;M

inCUD

Multi

Multi

Multi

Het.

W/V

Multi

Otim.Rob.

EC

OTAN(2008)

-ModelC1

Determ.

CVR

MinTT

Único

Multi

Multi

Het.

W/U

n./LF/R

FAéreo

MetaHeur.

Acad.

OTAN(2008)

-ModelNC2

Determ.

CVR

MinOC

Único

Multi

Multi

Het.

W/U

n./RF

Aéreo

MetaHeur.

Acad.

OTAN(2008)

-ModelAN3

Determ.

CVR

MinCUD/M

inTT/M

axMCD

Único

Multi

Multi

MetaHet.

Un.

Aéreo

Heur.

Acad.

OTAN(2008)

-ModelAN4

Determ.

CVR

MinTT/O

tÚnico

Multi

Multi

Het.

Un.

Aéreo

MetaHeur.

Acad.

OZDAMAR(2004)

Estoc.

NF

MinCuD

Multi

Multi

Multi

Het.

W/L

F/W

TW

Multi

Heur.

EC

OZDAMAR(2011a)

Determ.

NF

MinTT

Mono

Multi

Multi

Hom

o.W/U

n./LF/R

FTérreo

Exato

Acad.

YI(2007a)

Estoc.

NF

MinTT;Ou.

Multi

Mono

Mono

Hom

.W/L

FTérreo

Heur.

Acad.

Notas:

Categoria

demodelagem

doveículo

-NF:Fluxoem

redes

(exigepós

processam

ento);RE-Enumeração

derotas(exigepré

processam

ento);eCVR:Roteirização

clássica

FunçãoObj.

-MinOC:Minim

izar

CustoOperacional;MinTT:Minim

izar

Tem

poTotal

daOperação;MinCUD:Minim

izar

Dem

andanão

Atendida;

OT:Outrotipo

MaxMCD:maxim

izar

bene�ciários

Restrições-U:unidades

transportadas;V:volumetransportado:

W:pesotransportado;

LF:limitação

dafrota;

TW:Janeladetempo;

WTW:Jornada

deTrabalhoPermitida;

DCF:Entregaecoleta

fracionada;

CP:Restrição

dedisponibilidadedeestacionam

ento;MD:Dem

andamínim

a;NV:Númerode

Viagens;RF:reabastecimento

83

3.4 CONSIDERAÇÕES FINAIS DO CAPÍTULO

Por meio da pesquisa bibliográ�ca, veri�cou-se que são poucos os estudos sobre a

distribuição de ajuda humanitária que consideram o empregando helicópteros, sendo que

este é um problema complexo que carece de maior atenção por parte do meio acadêmico.

As di�culdades para solução desse problema aumentam à medida que o nível de deta-

lhamento é aprimorado (BODIN, 1983; GOLDBARG, 2005; WINSTON, 2004; e ÖZ-

DAMAR, 2015). Por exemplo, quando se deseja modelar um sistema o mais próximo da

realidade, considerando simultaneamente parâmetros estocásticos, frota de veículos het-

erogênea, numa rede multi período, multi produto, com diversas restrições operacionais,

é bem provável que o modelo seja extremamente difícil de resolver e exija grande esforço

computacional (DE LA TORRE, 2012; e ANAYA-ARENAS, 2014; e HUANG, 2012).

Assim, é recomendável que, no desenvolvimento da modelagem, sejam escolhidos as ca-

racterísticas que melhor se adaptem ao contexto do estudo e estabeleçam suposições para

simpli�car o modelo (GOLDBARG, 2005 e ANAYA-ARENAS, 2014).

ÖZDAMAR (2015) de�ne que os modelos de transporte e distribuição em logística

humanitária podem ser enquadrados em três categorias, de acordo com o tipo de repre-

sentação dos veículos: Fluxos em Redes, Enumeração de rotas e Roteirização de veículos.

Conforme apresentado na TAB. 3.2 e discutido na seção 3.3, veri�cou-se que a maioria

dos modelos desenvolvidos utilizam a abordagem de representação por roteirização de

veículos. Desta forma, optou-se por adotar esta abordagem para a representação dos

veículos nos modelos propostos nesta dissertação. Sendo assim, os veículos (helicópteros)

são representados por variáveis binárias que de�nidas por índices dos trechos, veículos e

viagem. Outra vantagem para esta abordagem é que, neste tipo de modelagem, as rotas

são explicitamente construídas, não sendo necessário etapas de pré ou pós processamento

(BARBAROSOGLU, 2002; BERKOUNE, 2012; DE ANGELIS, 2007; PASSOS, 2010 e

OTAN, 2008).

Considera-se que, para se ter um e�ciente emprego de helicópteros no suporte logís-

tico em resposta a desastre naturais, é fundamental a elaboração de um procedimento

otimizado para auxiliar na tomada de decisão. O modelo não será igual a realidade,

mas deverá ser su�cientemente similar para que as conclusões obtidas através de sua

análise possam ser estendidas à realidade (GOLDBARG (2005)). De acordo com BAL-

CIK (2008), uma das principais decisões operacionais relacionadas a distribuição da úl-

tima milha é a roteirização de veículos. No entanto, segundo HOLGUÍN-VERAS (2012a)

e QUARANTELLI (2000), as ações de resposta podem atender a dois tipos de situações:

84

os desastres e as catástrofes (desastres de larga escala). Vislumbrou-se a possibilidade de

propor dois modelos, um para cada tipo de situação, de maneira o emprego dos meios

aéreos seja otimizado e o atendimento pela de demanda de transporte ocorra no menor

tempo possível (OLORUNTOBA, 2009).

Pela de�nição de HOLGUÍN-VERAS (2012a), no Brasil ocorrem desastres naturais

de pequena e média escala. Por meio da análise das ações de resposta à enxurradas e

deslizamentos de terra em Itajaí em 2008 (seção 2.4) e região serrana do Rio de Janeiro

em 2011 (seção 2.6), veri�ca-se que, durante um mesmo itinerário, um helicóptero pode

realizar a entrega de suprimentos a mais de uma localidade numa região isolada. Para

o primeiro modelo, considera-se que um problema roteirização de veículos (PRV) seja

adequado para determinar a quantidade de missões, necessárias para distribuição de

suprimentos e recursos humanos, e para de�nir o número de aeronaves empregar. Assim,

um procedimento para planejamento do transporte aéreo logístico, considerando um PRV,

será apresentado no capítulo 4 e uma aplicação a um exemplo numérico similar ao ocorrido

no desastre da região serrana do Rio de Janeiro, em 2011, será demonstrada no capítulo

5 dessa dissertação.

Para o segundo modelo, que considera-se as catástrofes (ou desastres de larga escala),

quando grandes áreas são completamente destruídas e são necessários enormes quanti-

dades de envio de ajuda humanitária. Considerando-se os trabalhos avaliados nesse capí-

tulo, optou-se pelo estudo de BERKOUNE (2012) para servir de base para a proposta de

uma modelagem do problema de transportes, que minimiza o tempo de atendimento na

última etapa na cadeia de suprimentos humanitários (last mile distribution). Tal escolha

deve-se ao fato de permitir o planejamento do emprego de helicópteros em benefícios da

população afetada em uma rede multi depósito, multi produto, com múltiplos pontos de

atendimento, mono período e com veículos heterogêneos representados por índices que

permitem a determinação imediata dos itinerários. Como contribuição, serão agregadas

novas características e restrições que adequem o modelo às operações aéreas.

85

4 PROCEDIMENTO PARA AUXÍLIO NO PLANEJAMENTO DE

TRANSPORTE AÉREO LOGÍSTICO POR HELICÓPTEROS

Neste capítulo, apresenta-se o procedimento proposto para auxiliar o planejamento do

emprego de helicópteros no transporte aéreo logístico em operações de resposta a desastres

naturais, identi�cando-se as principais etapas da tomada de decisão: desde a avaliação

situacional até a previsão dos itinerários da distribuição de suprimentos e transporte de

pessoal, que poderão aliviar o sofrimento das vítimas. O procedimento é desenvolvido

para ser aplicável no Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil (SINPDEC). Desta

maneira, após analisar as ações de resposta nos dois maiores eventos ocorridos no Brasil,

considera-se que abordar um problema roteirização seja adequado para determinar a

quantidade de missões e o número de veículos necessários.

A estrutura do procedimento proposto para planejamento do Transporte Aéreo Logís-

tico (TAL) foi dividida em 5 etapas, que ocorrem após a incidência de um desastre natural,

conforme pode ser visto na FIG. 4.1. A elaboração desse procedimento considerou os es-

tudos realizados nos capítulos 2 e 3, assim como as orientações previstas nos seguintes

manuais: BRASIL (2013), que versa sobre o Manual de Transportes de uso nas Forças

Armadas; MYERS (1998), que desenvolve um trabalho para encorajar os planejadores

a considerar a utilização do helicóptero nas ações de resposta a desastres e garantir o

seguro e efetivo uso deste tipo de veículo; OCHA (2008), que apresenta orientações para

coordenação civil militar em emergências complexas; COMAER (2013a), que contempla

instruções operacionais e de�ne a preparação dos recursos humanos e materiais para a

condução de operações aéreas utilizando helicópteros em resposta a desastres naturais;

COMAER (2005), que trata da condução de operações aéreas ; BRASIL (2014a), que

aborda o emprego dos vetores aéreos do Exército Brasileiro; CEPED (2004), que informa

sobre o Sistema de Comando em Operações (SCO); OCHA (2014), que é um guia para

coordenação militar em situações de ajuda humanitária; USARMY (1997), que versa

sobre operações com helicópteros do Exército dos EUA; USAF (2011), em que são apre-

sentados os fatores de planejamento de mobilidade aérea da USAF; USARMY (2014),

orientações para entregas aéreas no Exército Americano; e KRESS (2016), que analisa a

arte e ciência da sustentação das operações militares.

86

FIG. 4.1: Etapas do ProcedimentoFonte: Autor

4.1 ETAPA 1 - AVALIAÇÃO DO DESASTRE

A capacidade de realizar a avaliação do desastre auxilia na identi�cação das demandas

existentes, já que essas são particulares para cada situação, em função da classi�cação do

desastre, do tipo e do local de ocorrência, dos recursos locais existentes e ainda operantes

e a determinação dos complementos necessários (SEDEC, 2007; BRASIL, 2013; GAD-

ELHAK, 2008; e BASTOS, 2015). No entanto, como a situação pode se alterar com o

passar do tempo, é recomendado que seja feita uma constante veri�cação das condições

do desastre e, consequente, de�nição das novas demandas vigentes (IASC, 2012).

Após a ocorrência do desastre em território nacional, o COMDEC e/ou CEDEC de-

verão acionar seus respectivo Planos de Contingência, e quando necessário, solicitar o

apoio do Grupo de Apoio a Desastres (GADE) do Ministério da Integração e/ou Desa-

tacamento de Resposta Inicial (DRI) do Ministério da Defesa, conforme (EXÉRCITO,

2014). Segundo ICRC (2008), uma avaliação preliminar do desastre pode ser realizada

em até 24 horas, posteriormente, um avaliação complementar deve ser feita entre 48 a 72

horas após o desastre (LOGISTICS CLUSTER, 2015).

4.1.1 AVALIAÇÃO SITUACIONAL

A força, a velocidade e a devastação de um desastre natural são alguns dos parâmetros

que de�nirão a necessidade, a quantidade e o tipo dos meios aéreos que poderão ser

empregados (CLEMENTSON, 2011). A localização geográ�ca e as características físicas

(altitude, relevo, afastamento de aeródromos, etc) e climáticas (temperatura, umidade,

ventos, etc) da região são fatores que podem in�uenciar nas capacidades e características

de desempenho dos helicópteros.

87

De acordo com BANDEIRA (2011), apesar de um desastre ser um evento aleatório,

parte do planejamento pode ser realizado previamente com base em dados de desastres

anteriores (GATIGNON, 2010). Um análise prévia de cada região susceptível a desastres

naturais é fundamental, por isso os municípios monitorados pelo CEMADEN devem

possuir mapeamento de suas áreas de risco, além da estimativa da extensão dos prováveis

danos materiais, humanos e ambientais CEMADEN (2015). Na FIG. 4.2, observam-se

os municípios brasileiros susceptíveis a desastres naturais, sendo que as regiões sudeste e

sul são descritas como as mais afetadas por desastres de origem súbita, principalmente,

os relacionados ao tempo e ao clima hidrológicos (enxurradas, enchentes, alagamentos e

inundações), assim como as movimentações de massa (CEPED, 2013).

FIG. 4.2: Mapa das SuceptibilidadesFonte: CEPED (2013)

A determinação da área afetada e a intensidade do impacto são de extrema im-

portância, sendo que as informações sobre esses aspectos podem ser obtidas de diferentes

maneiras: (i) relatos da população e órgãos locais; (ii) avaliação de equipes especializa-

das; (iii) imagens aéreas realizadas por Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) ou por

helicópteros em missões de reconhecimento; (iv) imagens de satélite da região; (v) cober-

tura da mídia; entre outras. O �uxo de informações sobre o evento e suas consequências

devem ser estabelecidos o mais rápido possível, porém, na maioria das vezes, os primeiros

relatos são acompanhados de incertezas que di�cultam as ações de resposta (MACULAN,

2014), exigindo que o centro de gerenciamento de crise realize a �ltragem e consolidação

88

das informações e dados recebidos.

As diretrizes do Sistema de Comando em Operações (SCO) recomendam que a área

atingida pelo desastre seja dividida em três diferentes zonas de trabalho, de acordo com

o tipo de emergência, a natureza das tarefas a serem realizadas e o risco presente no

cenário em questão: (i) zona quente (de maior risco); (ii) zona fria (totalmente segura);

e (iii) zona morna (região intermediária). Essa divisão facilita a coordenação e o con-

trole dos recursos operacionais, além de servir para aumentar a segurança das operações

(OLIVEIRA, 2009).

Para agilizar as ações de resposta ao desastre, as seguintes informações do Plano de

Contingência do Município deverão ser consultadas (BRASIL, 2014b; e MYERS, 1998):

(i) indicação das responsabilidades de cada órgão na gestão do tipo de desastre; (ii)

de�nição dos sistemas de alerta a desastres, em articulação com o sistema de monitora-

mento, com especial atenção dos radioamadores; (iii) bases de operação e características

especí�cas sobre os materiais e pessoal a transportar; (iv) localização das instalações

hospitalares e dos centros de recebimento e organização da estratégia de distribuição de

doações e suprimentos.

4.1.2 AVALIAÇÃO DA INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

Após a delimitação da extensão da área afetada, faz-se necessário uma avaliação

criteriosa dos danos causados à infraestrutura de transportes, o que subsidiará a decisão

da necessidade de implantação do transporte aéreo logístico por helicópteros. Segundo

BALCIK (2010), em alguns casos é grande a di�culdade na obtenção de informações sobre

as condições do sistema de transportes. Assim, os pontos que merecem maior atenção

devem estar mapeados, permitindo uma rápida identi�cação das necessidade prioritárias

de apoio logístico e, principalmente, localização das possíveis áreas que encontram-se

isoladas. A destruição das infraestruturas de transportes, tais como rodovias, pontes,

portos, aeroportos, apresenta-se como um dos principais fatores que di�cultam as ações

de ajuda humanitária (FRITZ, 2005, BALCIK, 2008 e BASTOS, 2015).

Nessa etapa da avaliação, também devem ser veri�cadas a disponibilidade e a capaci-

dade dos recursos locais existentes, pois o emprego das Forças Armadas somente será ser

realizado em complementação aos meios civis (BRASIL, 2014c).

89

4.2 ETAPA 2 - LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES DE TRANSPORTE AÉREO

LOGÍSTICO

O trabalho de IASC (2012) sugere duas linhas de ação. Primeiramente, de�ne-se os

problemas de mobilidade por conta do desastre natural: (i) tipos de restrições de viagem

relacionadas a dias, horas ou distância; (ii) di�culdade de acesso devido a obstáculos

naturais; (iii) destruição ou falta de redes de transportes (pontes, rodovias, etc); (iv)

baixa disponibilidade de meios de transporte. Posteriormente, devem ser determinadas

as consequências da restrição de movimentação: redução do acesso à água, serviço médi-

cos, distribuição de ajuda humanitária; acesso a fontes de combustíveis; limitação ou

impedimento de acesso às atividades sócio econômicas mercados, alimentação; e risco de

vida por conta do isolamento.

Segundo PEDRAZA-MARTINEZ (2012), a estimativa da demanda é uma das princi-

pais orientações que possibilitam o dimensionamento da frota de veículos que atenderão

as ações de alívio e desenvolvimento das necessidades de transporte da área afetada.

Ressalta-se que, este estudo está focado na distribuição da última milha da cadeia de

suprimento humanitária e considera-se que as necessidade foram estimadas na implan-

tação na cadeia de suprimentos. O trabalho de ICRC (2008) apresenta um guia com orien-

tações para avaliação das necessidades das pessoas afetadas em situações de emergência.

- Suprimentos e materiais:

No capítulo 2, veri�cou-se que a população de cada localidade poderá requerer de-

mandas especí�cas. No entanto, na TAB. 4.1 são apresentadas as principais demandas

por transporte aéreo logístico (TAL) identi�cadas após avaliação dos seis desastres na-

turais selecionados para esta pesquisa. É importante que, preferencialmente, no caso da

utilização de helicópteros, as dimensões e pesos das cargas sejam compatíveis tanto com

o espaço e características internas das aeronaves, quanto com a possibilidade de manuseio

manual durante as ações de carregamento e descarregamento. Na solicitação de apoio

devem ser informado se os suprimentos encontram-se embalados, a granel, são perecíveis

ou necessitam de condição especial de manejo (SICOFAA, 2013).

De acordo com LOG CLUSTER (2008) e COMAER (2013a), deve ser dada atenção

ao transporte de produtos perigosos (Dangerous Good), que são todos os bens classi-

�cados pela Associação Internacional de Transporte Aéreo (IATA - International Air

Transport Association). Tais produtos apresentam potenciais riscos ao transporte aéreo:

produtos corrosivos, explosivos, gases, entre outros, devendo ser declarados no manifesto

de carga e estarão sujeitos a restrições ou proibições conforme legislação ou entendimento

90

TAB. 4.1: Material e pessoal deslocado no TAL

Tipo de transporte Descrição

Material

- Galões de água;- Alimentos (cestas básicas);- Remédios (vacinas);- Roupas e abrigos;- Equipamentos de apoio (geradores, ferramentas, etc)- Combustíveis;- outros itens de primeira necessidade;

Pessoal

- Equipes de avaliação de impacto;- Equipes médicas para atendimento local;- Equipes de bombeiros e SAR;- Equipes de reportagem;

Fonte: BENINI (2009), LOG CLUSTER (2008), OTAN (2008), COMAER (2011)

do comandante da tripulação (IATA, 2013).

- Transporte de pessoal:

O apoio de transporte aéreo logístico a operações SAR pode se dar por meio do

translado de equipes técnicas e materiais para locais isolados ou que necessitem de atendi-

mento imediato (OLIVEIRA, 2015). As ações com as aeronaves de asas rotativas tam-

bém são fundamentais para o sucesso das missões de assistência à saúde (COMAER,

2013a), pois permitem o translado de equipes médica para atendimento das populações

que encontram-se isoladas, necessitando de cuidados preventivos (vacinação) ou que te-

nham sofrido complicações de saúde. Principalmente em grandes desastres, deverá se con-

siderado o transporte das equipes dos canais de mídia/imprensa (NWDC, 2005), porém

estes pro�ssionais só devem acompanhar as ações mediante o recebimento de autorização

especí�ca (LOG CLUSTER, 2008 e COMAER, 2013a).

- Formulário de solicitação de Transporte Aéreo Logístico (TAL):

Para as solicitações de transporte aéreo logístico, sugere-se que seja adotado um

formulário padrão, que possa ser transmitido pela internet ou mesmo impresso e entregue

ao Centro de Gerenciamento da Crise ou no Posto de Comando do SCO. O formulário

deverá seguir o padrão estabelecido por LOGISTICS CLUSTER (2015), considerando as

solicitações para transporte de carga, pessoal ou voos para atendimento especí�co.

91

4.3 ETAPA 3 - VERIFICAÇÃODADISPONIBILIDADE E CAPACIDADE DOSMEIOS

AÉREOS

Após a de�nição dos locais de atendimento e os tipos de demanda por transporte

aéreo logístico, faz-se necessário avaliar quais meios aéreos estão disponíveis para mobi-

lização. Um desa�o à logística humanitária é determinar quais as organizações podem

efetivamente colaborar nas ações de resposta (KOVÁCS, 2009).

4.3.1 DISPONIBILIDADE E MOBILIZAÇÃO DE AERONAVES

De acordo com NWCG (2013), LOG CLUSTER (2008) e SICOFAA (2013), para exe-

cutar satisfatoriamente as missões deve-se escolher helicópteros que possuam adequada

capacidade de transporte de carga e passageiros, assim como a potência su�ciente, de

acordo com a temperatura, altitude e limitações do local onde será desenvolvida a ação.

MYERS (1998) e MINISTÉRIO DA DEFESA (2013) de�nem que uma das ferramen-

tas mais rápidas e e�cientes para planejar o emprego dos helicópteros no suporte logístico

é a consulta ao inventário dos possíveis meios aéreos disponíveis (aeronaves militares, go-

vernamentais, comerciais e privados). Devem ser descritos os contatos e as capacidades

de cada aeronave, limitações operacionais entre equipamentos especí�cos como, por e-

xemplo, capacidade de transporte por gancho ou retirada de entulhos, disponibilidade de

guincho, faróis para busca noturna e os canais de comunicação.

No caso do Brasil, o histórico de registros dos desastres naturais permite identi�car as

principais áreas e períodos de ocorrência dos desastres naturais recorrentes cíclicos (CE-

NAD, 2013). Desta maneira, é possível avaliar os meios de pessoal e material existentes

nas Organizações Municipais, Estaduais e Federais, que estejam mais próximas ao local

de ocorrência do desastre, sendo que a mobilização destes dependerá da disponibilidade

e da existência de acordos de cooperação.

De acordo com SICOFAA (2013), as unidades aéreas, ao se pronti�carem a participar

das ações de ajuda humanitária, deverão informar: (i) as datas de início e término da

participação; (ii) os contatos do responsável; (iii) quantidade de horas de voo disponíveis

para operação; (iv) horas de voo diárias; (v) restrições de operação. Caso seja possível,

USARMY (2007) recomenda que para missões de transporte aéreo logístico, evacuação

aeromédica e deslocamento de carga externa utilizando helicópteros, o planejamento seja

realizado com 48 horas de antecipação.

92

O monitoramento das áreas de risco mapeadas deverá ser realizado, a �m de permitir

a prevenção e a preparação em caso de desastres naturais. Assim, os relatórios com níveis

de alerta de risco estabelecidos pelo CEMADEM deverão ser encaminhados a todos os

atores envolvidos nas possíveis ações de resposta, inclusive as Organizações Militares

próximas à região (MINISTÉRIO DA DEFESA, 2013).

De acordo com MYERS (1998), para o acionamento das aeronaves em caso de de-

sastres são sugeridos três níveis de alerta e seus respectivos períodos de disponibilidade

após o acionamento. Para o nível 1 considera-se uma disponibilidade local, com tempo

resposta de até duas horas. No nível 2 estão previstos os ativos estaduais e regionais,

que possam estar disponíveis no período de duas a seis horas após acionamento. Por �m,

para o nível 3 tem-se as aeronaves de maior porte/capacidade das Forças Armadas, que

estarão aptas a atuar em tempo superior a seis horas após acionamento, mediante au-

torização federal. No desenvolvimento do plano de ação, os períodos de pronta resposta

para cada nível deverão ser de�nidos entre os planejadores e os responsáveis pelo apoio.

4.3.2 CAPACIDADES E LIMITAÇÕES DOS MEIOS AÉREOS

Para CLEMENTSON (2011), as principais informações utilizadas no planejamento

dos helicópteros são o máximo peso de decolagem (MCW - Max Cargo Weight) e a máx-

ima capacidade de passageiros (Max Passenger Capacity). A seguir são apresentadas as

principais características das aeronaves de asa rotativa utilizadas no Brasil por particu-

lares, entidades civis, Órgãos de Segurança Pública (OSP) e Forças Armadas (FA).

De acordo com ANAC (2015b), o helicóptero modelo AS350, fabricada pela Eu-

rocopter, é a aeronave mais utilizada no Brasil, principalmente devido a sua relação

custo-benefício. Este modelo, que também é denominado como "Esquilo", pode executar

as mais diversas missões, sendo adotada por várias entidades civis e pela maioria dos

OSP. Na FIG 4.3, é possível veri�car a aeronave mono motor Turbomeca Arriel 1D1, que

apresenta excelente desempenho mesmo em altitudes elevadas e em temperaturas altas

(EUROCOPTER, 2013).

Existe ainda o modelo AS355 NP Fennec, que é equipado com dois motores Tur-

bomeca Arrius 1A1 com sistema de controle eletrônico (EUROCOPTER, 2015b).

A aeronave Bell UH-1 Iroquois Huey, fabricado pela Bell Helicopter, é um helicóptero

militar multiuso de porte médio mono turbina, com duas lâminas principais e rotor de

cauda, conforme FIG. 4.4. Este helicóptero é multi uso e na FAB esteve designado nos

esquadrões para realização, principalmente, de missões SAR e EVAM. Possui capacidade

93

FIG. 4.3: AS350 - EsquiloFonte: site

de transportar até 13 pessoas; Peso máximo de decolagem é de 4,3 toneladas.

FIG. 4.4: Huey - H1 - SapãoFonte: COMAER (2015)

O Panther AS565, da FIG. 4.5, é um helicóptero de 4.500 kg de peso máximo de

decolagem, operado pelo Exército, com capacidade para dois pilotos e 10 combatentes,

provido com dois motores TURBOMECA 2x ARRIEL 2N, cada um desenvolvendo potên-

cia máxima de 985 shp. Trata-se de um helicóptero de médio porte, biturbina, multi mis-

são, possuindo a combinação das modernas e comprovadas tecnologias, bene�ciando-se

da larga experiência da família AS365 Dauphin, conforme EUROCOPTER (2015d).

O helicóptero Black Hawk, fabricado pela Sikorsky, é uma aeronave com dois motores

T700-GE-701D da General Eletric, que vem sendo aperfeiçoada tecnologicamente a mais

de 30 anos, para a ser emprega nas mais diversas e extremas condições pelas Forças

Armadas de diferentes países (SIKORSKY, 2015b). Possui capacidade para dois pilotos

e mais 14 passageiros, sendo que suas capacidades podem ser alteradas conforme o tipo

de missão a ser executada (SIKORSKY, 2015a; e ABRAHAM, 2009).

O helicóptero modelo AS 332, fabricado pela Eurocopter, pode transportar 25 com-

94

FIG. 4.5: AS365 - PantherFonte: site

FIG. 4.6: Black HawkFonte: SIKORSKY (2015b)

batentes ou seis feridos em macas com mais 10 passageiros. Ademais, tem a capacidade

de levantar 4,5 toneladas no gancho. A versão operada pela Marinha e pelo Exército é

a AS 532, que é uma evolução da versão do AS 332, com maior preparo para missões

operacionais no campo de batalha. Na FAB estas aeronaves estão sendo substituídas pelo

modelo EC 725, H-36 Caracal.

FIG. 4.7: AS 332 - Super Puma / AS 532 - CougarFonte: COMAER (2015)

95

O modelo EC725 foi concebido para desempenhar múltiplas missões, tais como trans-

porte tático de longa distância, evacuação aeromédica, apoio logístico, busca e salvamento

(SAR - Search And Rescue), busca e salvamento em ambiente hostil (C-SAR, de Combat-

SAR), dentre outras (FERNANDES, 2014). Este foi o modelo de helicóptero de�nido

como o novo padrão para operações militares, estando prevista a disponibilização de 16

unidades para cada uma das Forças Armadas Brasileiras. Como foi concebido para atuar

em missões de resgate, o helicóptero possui dois faróis de busca, dispostos um em cada

lado da fuselagem; um guincho elétrico e hidráulico, com capacidade para erguer 272 kg,

e um gancho apto a transportar 3,8 toneladas de carga externa. O helicóptero é equipado

com duas turbinas Turbomeca Makila 2A1, capazes de produzir 2.145 shp de potência

cada uma, ou seja, em caso de pane um dos motores, a aeronave é capaz de sair do chão.

Dentro da cabine é possível levar 29 passageiros ou instalar até 11 macas e assentos para

uma equipe médica de quatro pessoas. Seu peso máximo de decolagem é de 11 toneladas,

com autonomia de 1038 km voando a uma velocidade de cruzeiro econômico de 260km/h.

FIG. 4.8: Super Cougar - H36 CaracalFonte: COMAER (2015)

As características operativas das aeronaves têm papel signi�cativo no planejamento,

particularmente no que concerne, entre outros, à autonomia, aos equipamentos e capaci-

dade de transporte, ao programa de manutenção e à disponibilidade (YILDIRIM, 2007;

BRASIL, 2014a; USMARINES, 2014). Para auxiliar no planejamento do emprego de

helicópteros são apresentadas na TAB. 4.2 algumas das principais características das ae-

ronaves disponíveis no território nacional. Ressalta-se que, esses valores de parâmetros

podem variar de acordo com diversos fatores. Desta maneira, quando da realização dos

efetiva dos voos deverão ser consultados os manuais de voo aprovados, assim como os

demais documentos apropriados a cada aeronave.

96

TAB. 4.2: Características e capacidades médias dos principais helicópteros empregadosno Brasil

Modelo AS350 Bell Huey H1 Panther UH-60 AS332 EC725

Imagem de referência FIG. 4.3 FIG. 4.4 FIG. 4.5 FIG. 4.6 FIG. 4.7 FIG. 4.8

Velocidade de cruzeiro (km/h) 235 205 269 280 260 260

Peso Vazio (kg) 1.278 2.552 2.796 5.225 4.515 5.376

Carga paga (kg) 972 2210 1.334 1.525 4.085 5.624

Volume de Cabine (m3) 3 6,2 5,1 11,2 13,42 15,5

Número de passageiros (un) 3 10 10 12 24 28

Macas + Eq. Médica (un) 1+2 6+1 2+4 6+2 6+4 11+4

Peso Máximo de decolagem 2.250 4.762 4.300 9.071 8.600 11.000

Peso ext. c/ gancho 1.400 2.268 4.300 3.630 4.500 4.500

Consumo de combustível (kg/h) 157 275 314 440 490 650

Cap Tanque (kg) 426 632 897 1.070 1.595 2.017

Porta (m) 0,9x1,10 1,87x1,24 1,16x127 1,34x1,72 1,30x1,35 1,30x1,35

Alcance (km) sr 650 460 792 600 850 860

Fonte: EUROCOPTER (2015c); EUROCOPTER (2015e); EUROCOPTER (2015f);USARMY (1997); USARMY (2012); ECEME (2013)

Na escolha de aeronaves para missões de Transporte Aéreo Logístico é necessário

que haja um tradeo� entre a carga útil e quantidade de combustível dos helicópteros,

reduzindo-se o abastecimento para somente a quantidade necessária para a missão. As-

sim, tem-se a possibilidade de realizar um carregamento de uma maior quantidade de

carga útil a ser transportada em viagens de curta distância (CLEMENTSON, 2011). Os

helicópteros devem ser designados de maneira a maximizar sua capacidade de transporte

de carga (NWDC, 2005). No entanto, o número e os tipos de helicópteros não deve ser

superior à capacidade efetiva necessária, considerando o controle do espaço aéreo, áreas

de pouso e estacionamento, abastecimento (NWDC, 2005).

- Limitações quanto ao emprego das aeronaves

Conhecidas as principais características das aeronaves, faz-se necessário veri�car se

a situação pós desastre permite condições do emprego dos veículos sem desrespeitar

as limitações operacionais. Segundo NWCG (2013), são características que limitam a

utilização dos helicópteros: (i)número de assentos; (ii) desempenho da aeronave dadas as

condições meteorológicas e altitude dos locais de decolagem; (iii) uso de esquis ou rodas,

97

pois determinarão a área de pouso; (iv) capacidade e modelo dos equipamentos de rádio

de comunicação; (v) equipamentos de carga como guinchos e ganchos.

Para operações sob regras de voo visual (VFR) de helicópteros é essencial que sejam

seguidas as de�nições constantes da DECEA (2014b), que estabelece dentre outros: (i)

as condições mínimas de visibilidade de voo; (ii) distâncias de afastamento horizontal e

vertical de nuvens ou formações meteorológicas de opacidade equivalente; (iii) exigência

de se manter referência com solo ou água; (iv) alturas mínimas para voo; (v) mínimos

meteorológicos. Por razões de segurança, preferencialmente, as operações de TAL com

helicópteros deverão ser realizadas no período diurno COMAER (2013a), e para estes

casos os mínimos meteorológicos predominantes no aeródromos e helipontos envolvidos

deverão ser iguais ou superiores aos valores especi�cados na TAB. 4.3, conforme item 3.3

da DECEA (2014b):

TAB. 4.3: Mínimos meteorológicos para voo VFR de helicópteros

Mínimo meteorológico

Durante o dia- Teto: 600 pés; e- Visibilidade: 1.500m

Durante a noite- Teto: 1000 pés; e- Visibilidade: 3.000m

Fonte: DECEA (2014b)

As condições de visibilidade reduzida não impedem o emprego das aeronaves das

Forças Armadas, mas requerem a utilização de equipamento especializado (abordo e no

solo) e elevado grau de adestramento das tripulações (BRASIL, 2014a). No entanto, para

o planejamento de missões de transporte aéreo logístico, deverão ser previstas alternativas

que empreguem meios de superfície, para o caso de condições meteorológicas severas

impedirem a operação das aeronaves BRASIL (2014a) e MYERS (1998).

Outra condicionante para a operação com helicópteros está relacionada com a ve-

locidade do vento (NWCG, 2013) acima do nível do solo. As operações sob condições

diversas de vento estão descritas em CANADIAN AIR TRANSPORT (2006) e os limites

permitidos para as diferentes aeronaves e altitudes de voo estão exibidos na TAB. 4.4.

98

TAB. 4.4: Restrição de Ventos

Fonte: NWCG (2013)

4.4 ETAPA 4 - NECESSIDADES PARA IMPLANTAÇÃODOTRANSPORTE AÉREO

LOGÍSTICO

4.4.1 CENTRO DE OPERAÇÕES AÉREAS (COA)

Diferentemente do que acontece com os demais modais de transporte, a garantia da

segurança e e�ciência na utilização do modal aéreo depende de uma coordenação cen-

tralizada. De acordo com PEDRAZA-MARTINEZ (2012), numa rede descentralizada os

con�itos entre os objetivos podem acarretar na desarticulação das ações e consequente-

mente: inadequada de�nição da rede de transporte. Conforme preconizado nos manuais

DOD (2011), OCHA (2014) e DOD (2014), dentre as vantagens da coordenação centra-

lizada dos meios aéreos têm-se: (i) aumento do compartilhamento das informações; (ii)

redução das despesas gerais; (iii) utilização e�ciente da aeronave, menor tempo em solo

e consolidação de carga; (iv) melhor uso das áreas, equipamentos e instalações; e (v)

aumento da segurança e controle do espaço aéreo.

Segundo LOG CLUSTER (2008), o COA pode ser composto por representantes da

aviação civil e/ou militar, além de especialistas em ações humanitárias utilizando aero-

naves. O diretor do COA deverá ter familiaridade com operações aéreas, capacidades das

aeronaves, avaliação de riscos, e experiência em decisões sob pressão (HUDER, 2012).

Assim, quando na participação das Forças Armadas, o EMCFA deverá indicar o�ciais

de ligação junto aos órgãos de defesa civil da área, a�m de facilitar a interoperabilidade

entre as diversas agências que cooperam na região afetada (MINISTÉRIO DA DEFESA,

2013).

O COA também é responsável receber as solicitações transporte aéreo para apoio

humanitário, segundo a priorização feita pelo colegiado do Sistema de Comando de Ope-

rações. Ao �nal de cada dia, durante as reuniões do por do sol (NWDC, 2005), realiza-se

avaliação das atividades realizadas, a consolidação dos pedidos pendentes e o planeja-

mento para missões do dia seguinte.

99

4.4.2 SELEÇÃO DAS BASES DE OPERAÇÃO E ZONAS DE POUSO

Durante a operação de resposta a desastres naturais de grande escala em locais

desprovido de instalações pré existentes, poderá ser necessário a instalação de helibases

e/ou helipontos (OLIVEIRA, 2009). Uma helibase é o local onde são desenvolvidas as

atividades de suporte às operações aéreas, tais como estacionamento, abastecimento e

manutenção de aeronaves. Já os helipontos são instalados de acordo com as necessidades

operacionais da operação, sendo locais destinados somente ao embarque e desembarque

de pessoal e equipamentos em aeronaves, sem uma estrutura de suporte especí�ca. As

helibases somente são instaladas em eventos mais prolongados ou quando a distância

entre o incidente e o aeródromo/heliporto mais próximo for prejudicial para a autonomia

e agilidade das operações.

Para os casos de missões de transporte de ajuda humanitária, LOG CLUSTER (2008)

sugere que helicópteros de porte médio com carga máxima realizem o apoio direto nas

áreas afetadas, desde que estas estejam situadas num raio de alcance de 100 milhas

náuticas (185 km). Quando as distâncias do local de atendimento forem superiores a 100

milhas náuticas, sugere-se de�nir uma helibase na zona fria, mais próxima da área de

crise (DOD, 2013).

Para a seleção da base de operação, faz-se necessário considerar o emprego de ae-

ronave de pequeno porte (OSP e Civis) e de médio porte (FA). Assim, deverão ser ve-

ri�cados: (i) localização; (ii) capacidade do terminal; (iii) áreas de pouso/decolagem e

estacionamento (iv) instalações para pernoite e manutenção (hangares); (v) sistemas de

comunicação e controle do espaço aéreo; (vi) equipamentos de apoio ao solo.

Sempre que possível, deve ser feita a coordenação com o responsável local da zona

de pouso de helicópteros (ZPH) destino, de maneira a promover a segurança ná área

de pouso e a e�ciência no desenvolvimento das ações de distribuição de suprimentos ou

embarque/desembarque de pessoal. Nesse sentido, sugere-se a utilização de pátios de

estacionamento, campos de futebol, áreas planas e sem obstáculos, entre outros locais

que ofereçam condições mínimas de segurança (COMGAP, 1983; NWCG, 2013; e WFP,

2002).

Recomenda-se que seja feito o cadastramento prévio das possíveis áreas que poderão

ser utilizadas como bases de operação ou helipontos, dando-se preferência para locais

que possuam infraestrutura própria e estejam localizados próximo ao locais ameaçados,

tais como: aeroportos, aeródromos, helipontos, bases militares (inclusive as desdobradas)

(LOG CLUSTER, 2008). Informações iniciais sobre as características dos helipontos e

100

aeródromos homologados podem ser obtidas em ANAC (2015a) e DECEA (2015).

De acordo com ANAC (2003), subparte k, quando em missões policiais e de defesa

civil a aeronaves podem utilizar locais de pouso não homologados. No entanto, nas

legislações DECEA (2014b) e COMGAP (1983), é exigido que estes locais tenham suas

características físicas compatíveis com àquelas estabelecidas pela ANAC para helipontos

normais.

A disponibilidade de combustível de aviação (Jet A1) é um dos fatores que devem

ser observados no planejamento logístico, pois pode ser uma restrição ao apoio aéreo

durante as ações de resposta de larga escala. Algumas das alternativas de fornecimento

de combustível para a base desdobrada são: (i) caminhão tanque de reabastecimento; (ii)

utilização de plotter de combustível; (iii) destanqueio de outras aeronaves; (iv) faculta-

se o transporte externo em tanques �exíveis, quando estes são �xados em ganchos de

helicópteros; entre outras conforme COMAER (2013b) e TECNOAGROMG (2015).

4.4.3 CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO

Caso a área do desastre ou as condições de operação exijam, caberá ao COMAER

de�nir as ações relativas às medidas de controle do espaço aéreo (MINISTÉRIO DA DE-

FESA, 2013), DECEA (2014b) e COMAER (2013a). As responsabilidades e orientações

sobre o controle das atividade de segurança pública e defesa civil estão previstas em DE-

CEA (2014a), que de�ne as condições especiais de operação incluindo pouso e decolagem

em pistas e helipontos não homologadas, não registrados ou de pouso eventual, bem como

de�ne as Condições Meteorológicas Visuais (VMC) para operação VFR. Observa-se que,

em caso de desastres em locais remotos, o plano de voo poderá ser informado ao Serviço

de Tráfego Aéreo (ATS) por meio de radiotelefonia.

Devido ao aumento do número de aeronaves de organizações militares e civis, é

importante a implantação do Controle do Espaço Aéreo local e para gerenciar a ampla

área afetada (NWDC, 2005), principalmente sob condições meteorológicas e ambientais

difíceis (ALEXANDER, 2012). Os responsáveis pelo Controle do Espaço Aéreo deverão

criar rotas seguras, por meio da de�nição de regras, se estas são inexistentes, ou alterando

as regras vigentes, caso estejam ine�cazes COMAER (2013a).

101

4.5 ETAPA 5 - ESTIMATIVA DOS ITINERÁRIOS DAS MISSÕES E QUANTIDADE

DE AERONAVES

Nas etapas anteriores foi possível obter maiores informações sobre o desastre e suas

consequências em determinada região, posteriormente são tomadas providências com base

na ações previstas no plano de contingência. Caso seja veri�cado a necessidade de trans-

porte, esta deverá ser encaminhada ao Posto de Comando (PC) do Sistema de Comando

em Operações (SCO).

Se as condições logísticas e a urgência permitirem, deverão ser realizadas as atividades

de transportes, conforme de�nido no plano de ação. Segundo BENINI (2009), devido ao

alto custo do emprego de helicópteros para entrega direta de suprimentos às vítimas,

este modal aéreo restringe-se às situações nas quais as condições de trafegabilidade do

sistema rodoviário não permitam o uso dos modais terrestres. No entanto, caso seja

veri�cado que o fator tempo é fundamental e/ou a infraestrutura de transporte está

severamente dani�cada, faz-se necessário avaliar a disponibilidade de aeronaves e se estas

são adequadas ao tipo de demanda.

A de�nição dos itinerários das missões permitirá veri�car se os meios aéreos do Es-

tado, previstos inicialmente para as ações de resposta, são adequados e su�cientes. Do

contrário, o Governo Estadual poderá fazer a solicitação de apoio Federal, que veri�cará

a possibilidade de alocar seus ativos e permitir a execução das missões. O processo de

estabelecimento das missões de Transporte Aéreo Logístico é apresentado no �uxograma

da FIG. 4.9.

Desta maneira, na Etapa 5 pretende-se estimar os itinerários das missões a partir das

informações obtidas nas etapas anteriores. De acordo com as considerações realizadas na

seção 3.4, será feita a modelagem de um problema roteirização objetivando otimizar o

emprego dos meios aéreos e atender, no menor tempo possível, a demanda de transporte

de materiais e recursos humanos.

4.5.1 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA DE DEFINIÇÃO DOS ROTEIROS

De�nida a base de operação (Etapa 4), existente ou em implantação, onde um certo

número de veículos estão disponíveis (Etapa 3), deve-se determinar a alocação das aero-

naves e os roteiros que minimizem a duração total do transporte, de tal maneira que cada

ponto de demanda receba a quantidade requerida de cada tipo de produto ou equipe de

atendimento (Etapa 2). Devem ser respeitadas as restrições de capacidade dos veículos e

102

FIG. 4.9: Fluxograma para acionamento das missões de TALFonte: Autor

a disponibilidade dos centros de distribuição durante as ações de ajuda humanitária na

área afetada.

Portanto, trata-se de um problema de roteirização de veículos (PRV), que é funda-

mental para o gerenciamento logístico e, tradicionalmente, possui características deter-

minísticas e estáticas que podem ser aplicadas ao planejamento de transportes (ANDU-

UDAYASANKAR, 2014). De acordo com a classi�cação estabelecida por LAPORTE

(1992), é possível caracterizar o PRV descrito como sendo uma operação puramente de

entregas ou coletas (dependendo da situação), com depósito único, utilizando um frota

homogênea de helicópteros, que tem possibilidade de percorrer qualquer aresta de um

grafo bidirecional completamente conectado (GOLDBARG, 2012 e LEHMANN, 2008).

As restrições operacionais consideradas no modelo desenvolvido são: a máxima duração

da rota, o limite da capacidade e a máxima jornada de trabalho para cada veículo.

As suposições a seguir são pertinentes ao modelo matemático proposto:

- o alcance de voo dos helicópteros é grande o su�ciente para cobrir, no mínimo, a

distância entre sua base de operações até o ponto de demanda mais distante;

- assume-se nessa modelagem que uma base de operação será responsável pelo atendi-

mento de uma área pré estabelecida;

103

- no momento de aplicação do modelo os Centro de Coordenação de desastres estimou

a quantidade de suprimentos disponíveis e as necessidades dos pontos de demanda

(POD);

- os suprimentos de ajuda humanitária são su�cientes e estão estocados em depósitos,

que encontram-se próximos às bases de operação aérea;

- a autonomia da aeronave deve ser su�ciente para completar o roteiro completo,

além de mais 30 minutos de voo na velocidade de cruzeiro COMGAP (1983);

- a operação com aeronaves exige limite de peso de decolagem, que garantem a se-

gurança das operações (MANGUINO, 2013);

Conforme CORDEAU (2007), um problema de roteamento de veículos com janela de

tempo pode ser de�nido como um grafo direto G=(V,A), onde |V | = n+ 2 e o depósito

é representado pelos vértices 0 e n + 1. As rotas viáveis dos veículos devem começar no

0 e terminar no nó n+ 1.

SETS (CONJUNTO DOS ÍNDICES)

K : conjunto dos veículos disponíveis, sendo k = {1,2,...,m};

V : conjunto de nós que compõem a rede, sendo v = {0,1,2,...,n+1};

A : conjunto de nós que compõem os arcos, sendo A = {(0,1),(1,1), ... , (i,j)};

PARÂMETROS

DEMi : Demanda de carga requisitada em i, em [kg];

Dij : Distância linear entre os nós i e j, em [km];

V EL : Velocidade de operação de�nida para o veículo, em [km/h];

CAP : Capacidade de transporte do veículo, em [kg];

Tij : Tempo de deslocamento entre i e j, em [horas];

Si : Tempo de serviço no atendimento em i, sendo que S0 = Sn+1 = 0;

ai : Limite inferior da janela de tempo do ponto de demanda i, em [horas];

bi : Limite superior da janela de tempo do ponto de demanda i, em [horas];

Mij : Constante necessária à linearização da restrição de janela de tempo;

TLRF : Tempo de carregamento e/ou reabastecimento da aeronave, em [min];

TUL : Tempo de descarregamento da aeronave, em [min];

MTV : Limite máximo tempo de voo em uma rota, em [horas];

104

MJT : Máxima jornada diária de trabalho permitida, em [horas];

VARIÁVEIS DE DECISÃO

xijk =

1, se o veículo k percorre o trecho entre i e nó j utilizando

0, caso contrário.

wki : indicando o tempo em que cada veículo k inicia o serviço no nó i ;

FUNÇÃO OBJETIVO

O objetivo deste modelo é minimizar a soma dos tempos das rotas de aeronaves

necessárias ao atendimento da demanda.

min∑k∈K

j∑(i,j)∈A

Tijxijk (4.1)

RESTRIÇÕES

- Restrição que limita que cada ponto de demanda seja visitado somente uma única

vez:

∑k∈K

∑j∈δ+(i)

xijk = 1, ∀i ∈ N (4.2)

- Restrição que a base de operação recebe uma visitas de cada veículo:

∑k∈K

∑j∈δ+(0)

x0jk = 1, ∀k ∈ K (4.3)

- Restrição para garantir que a conservação de �uxo nos nós:

∑k∈K

∑j∈δ−(i)

xijk −∑k∈K

∑j∈δ+(i)

xjik = 0, ∀i ∈ N (4.4)

- Restrição para garantir que, em cada viagem realizada, seja respeitado o limite de

volume transportado pelo veículo:

105

∑j∈δ−(n+1)

xki,n+1 = 1, ∀k ∈ K (4.5)

- Restrição de atendimento dentro da janela de tempo:

wkj ≥ wki + Si + Tij −Mij(1− xkij), ∀k ∈ K, (i, j) ∈ A (4.6)

- Declaração do limite das janelas de tempo, sendo Desroches and Laporte (1991):

wki ≥ ai +∑

j∈δ+(i)

max{0, aj − ai + sj + Tij}xkij ∈ {0, 1}, ∀k ∈ K, i ∈ V (4.7)

wki ≥ bi −∑

j∈δ+(i)

max{0, bi − bj + sj + Tij}xkij ∈ {0, 1}, ∀k ∈ K, i ∈ V (4.8)

- Declaração que xkij é uma varável binária:

xkij ∈ {0, 1}, ∀i, j, k (4.9)

4.5.2 ESTRATÉGIA PARADETERMINAÇÃODOS ITINERÁRIOSMAIS EFICIENTES

De acordo com o tipo e gravidade do desastre, as demandas nos pontos afetados

podem superar a capacidade de carga dos veículos disponíveis. Desta maneira, nesse pro-

cedimento prevê-se o emprego de aeronaves completamente carregadas para estes pontos,

até que a demanda remanescente seja inferior à capacidade do veículo capaz de atendê-la.

Segundo BELFIORE (2006), a implementação dessa estratégia satisfaz as condições para

caracterizar um problema tradicional de roteirização de veículos.

Uma vez que a demanda de cada ponto a ser atendido é inferior à capacidade do

veículo, poderemos empregar um dos métodos de solução para o PRV clássico. Devido à

sua facilidade de implementação e robustez, a heurística das economias de Clarke e Wright

apresenta-se como uma opção apropriada de método de resolução (CORDEAU, 2002).

Posteriormente, será aplicada o método de aprimoramento local 2-opt para reorganizar

internamente os pontos de um roteiro e obter redução do tempo do itinerário.

Conforme CLEMENTSON (2011), nas operações de transporte aéreo, em locais des-

dobrados, a logística de suprimento de combustíveis é considerada como uma das maiores

preocupações, podendo apresentar altos custos. Ressalta-se que, nos grá�cos de desempe-

nho das aeronaves, o consumo de combustível durante o voo está correlacionado ao peso

total sustentado (EUROCOPTER, 2015a). Assim, assumindo-se que os roteiros podem

ser percorridos em ambos os sentidos sem prejuízo à operação, deverá ser avaliado em

qual sentido do itinerário será possível economizar maior quantidade de combustível.

106

FIG. 4.10: Fluxograma para determinação dos itinerários mais e�cientesFonte: Autor

4.5.3 CLARKE-WRIGHT

O algoritmo de economias é o método heurístico originalmente descrito por Clark e

Wright (CLARKE, 1964), sendo amplamente utilizado em softwares de roteirização com-

erciais (CORDEAU, 2002; e TEIXEIRA, 2002). O método permite incorporar diversos

tipos de restrições como janelas de tempo, máximo tempo da rota, etc. Além da rapi-

dez em termos de processamento, o algoritmo de economias mostra-se como um método

robusto que pode resultar em soluções próximas a 2% em relação à solução ótima (BAL-

LOU, 2006). Portanto, optou-se por adaptar esse método heurístico no procedimento

criado para solucionar o problema de roteirização proposto. O método inicia por rotas

ine�cientes, nas quais assume-se que cada veículo sai do depósito, atende uma única de-

manda local e depois retorna para o depósito. Então, de uma forma construtiva, rotas são

eliminadas através da combinação de rotas que oferecem o maior potencial de economia.

Desta maneira, rotas de veículos estão simultaneamente determinados como números da

rota são diminuídos. Este processo continua até veículo capacidades são cumpridos ou

não poupanças adicionais possam ser alcançados (GOLDBARG, 2005).

107

4.5.4 MÉTODO MELHORIA LOCAL 2-OPT

Os métodos de melhorias mais utilizados são do tipo k-opt, conforme proposto por

LIN (1973), nos quais k arcos são removidos de um roteiro e substituídos por outros k

arcos, com a �nalidade de diminuir a distância total percorrida (CUNHA, 2002). De

acordo com LAPORTE (1992), quanto maior o valor de k, melhor a precisão do método,

porém maior também é o esforço computacional. Nessa etapa do procedimento, adotou-

se o método 2-opt que testa trocas possíveis entre pares de arcos, refazendo as conexões

quando houver uma melhoria no roteiro.

Começando com uma pequena rota inicial, escolhido arbitrariamente ou por qualquer

outro método, se não houver nenhuma rota vizinha que é mais curta que a original, o

processo pára. A cada passo o algoritmo modi�ca a rota e veri�ca a viabilidade da

solução, o que pode exigir um longo tempo computacional dependendo no número de nós

da rede (ANDUUDAYASANKAR, 2014). O processo termina quando não for possível

mais realizar nenhuma troca que resulte em melhoria (CUNHA, 2002), sendo que este

método possui ordem de complexidade O(n2). Como pode ocorrer inversão de sentido em

parte do roteiro, conforme mostrado na FIG 4.11, pressupõe-se simetria de distâncias.

FIG. 4.11: Movimento 2-optFonte: CUNHA (2002)

4.5.5 DEFINIÇÃO DA ORIENTAÇÃO DO ITINERÁRIO

Neste estágio, utiliza-se a matriz de análise das rotas para inverter ou manter a

sequência da rota. Deste modo, caso o fator "tempo x peso" seja menor na sequência

gerada pelo método, esta não será invertida. De modo contrário, caso a mesma apresente

um maior fator, ocorrerá a inversão (GAMA, 2011).

No intuito de demonstrar a aplicação desse estágio, será realizada a execução dos

cálculos em uma situação hipotética. Considere que existem oito pontos a serem aten-

didos por veículos, de capacidade igual a 1500 kg, a partir de um depósito central. O

resultado da roteirização utilizando o método CW e o método de melhoria 2-opt forneceu

os seguintes itinerários, conforme apresentado na FIG. 4.12. É possível observar que a

108

rota 1 é foi inicialmente de�nida como a sequência: CD-A-B-C-CD, enquanto a rota 2 é

formada pela seguinte sequência de pontos: CD-F-E-D-CD.

FIG. 4.12: (a) Pontos de demanda; (b) Roteiros de�nidosFonte: GAMA (2011)

Considerando que o veículo sai carregado do depósito, é possível calcular o valor do

fator tempo x peso para os sequência original dos roteiros 1 e 2.

d.prota1orig = (1200 ∗ 1) + (1100 ∗ 1) + (1000 ∗ 1) + (0 ∗ 1) = 3300kg.h (4.10)

d.prota2orig = (1000 ∗ 1) + (200 ∗ 1) + (100 ∗ 1) + (0 ∗ 1) = 1300kg.h (4.11)

Ao se inverter as duas rotas obteremos os seguintes valores de produto distânciaxpeso:

d.prota1inv= (1200 ∗ 1) + (200 ∗ 1) + (100 ∗ 1) + (0 ∗ 1) = 1500kg.h (4.12)

d.prota2inv= (1200 ∗ 1) + (1100 ∗ 1) + (1000 ∗ 1) + (0 ∗ 1) = 3300kg.h (4.13)

Como o valor da Equação 4.12 é inferior ao valor da Equação 4.10, então deve-se

inverter a sequência do itinerário do roteiro 1, ou seja, teremos: CD-C-B-A-CD. No

entanto, para o roteiro 2 veri�ca-se que o valor da Equação 4.13 é superior ao valor da

Equação 4.11. Dessa maneira, mantem-se a sequência original para o roteiro 2.

4.5.6 NÚMERO TEÓRICO MÍNIMO DE VEÍCULOS

BATTINI (2014) a�rma que o número de veículos disponíveis necessários é um dos

mais importantes aspectos a considerar quando se pretende satisfazer todos os pontos

109

de demanda sem incorrer em uma falta. Desta maneira, os autores de�nem a Equação

4.14 para determinar o número teórico mínimo de veículos (NumV eicMin), com base nos

seguintes parâmetros de�nidos na TAB. 4.5.

NumV eicMin =Demtotal

MJTTMRotas

× CapV eic (4.14)

TAB. 4.5: Parâmetros para estimativa do número teórico mínimo de veículos

Parâmetro Descrição

TMRotas

é o tempo médio das rotas (tempo de transladosomado aos tempos de carga, descarga e serviço),ou seja, o tempo de ciclo;

MJT é máxima jornada de trabalho do veículo;

CapV eic é a capacidade de carga do veículo;

DemTotal é a demanda total a ser atendida;

Fonte: BATTINI (2014)

4.5.7 PREVISÃO DE OPERAÇÃO COM VEÍCULOS DE CAPACIDADES DISTIN-

TAS

A estratégia de solução apresentada até o presente momento consegue determinar

a quantidade e características dos itinerários que deverão ser cumpridos por uma frota

homogênea de veículos, respeitando-se as restrições operacionais e minimizando o tempo

de atendimento. No entanto, o número mínimo de veículos do mesmo tipo poderá não

estar disponível. Nesse momento, considera-se que o tomador de decisão terá três opções

de solução: (i) realizar somente o atendimento dos pontos de demanda prioritários; (ii)

solicitar a complementação da frota com aeronaves do mesmo tipo; e (iii) solicitar a

mobilização de aeronaves com características distintas.

- Primeira opção:

A partir da Equação 4.14, é possível obter a Máxima Capacidade de Atendimento

(MCA) que um certo número de veículos disponíveis. Assim, de posse do valor obtido

pela Equação 4.15, o tomador de decisão pode optar por escolher os pontos que terão

prioridade de atendimento, sendo que a soma das demandas do pontos selecionados deva

ser inferior ao valor de MCA.

DemMax =MJT

TMRotas

× NumV eic

Capveic(4.15)

110

- Segunda Opção:

Caso seja feita a complementação do número de aeronaves, a solução dos itinerários

permanece a mesma.

- Terceira opção;

Na terceira opção, o tempo também é o principal fator para cobrir grandes extensões

de áreas afetadas. Uma rota mais longa com menos veículos e uma alta taxa de ocupação

é uma proposta mais atraente para esse tipo de problema (HWANG, 1999). Ademais, de

acordo com BALLOU (2006), os roteiros mais e�cientes são os que fazem uso dos maiores

veículos disponíveis. Desta maneira, considerando-se uma frota heterogênea, as aeronaves

de maior porte devem se alocadas preferencialmente, desde que a melhor utilização de

suas capacidades sejam garantidas.

Portanto, para as aeronaves de maior capacidade disponíveis escolhe-se os itinerários

que possuam o maior valor do produto entre taxa de ocupação e tempo de ciclo.

4.5.8 COMPLEXIDADE COMPUTACIONAL E MÉTODOS DE SOLUÇÃO

Na formulação e solução PRV, a complexidade do modelo e o esforço computacional

requerido são considerados como sendo um fator importante. A maioria dos problemas de

roteamento são formulados como problemas de rede e pertencem à classe de otimização

combinatória (BODIN, 1983; e GOLDBARG, 2005), sendo que o número de arcos e nós

na rede determina a dimensão do problema. O aumento do esforço computacional pode

ser visto até mesmo em problemas de médio porte e, por vezes, torna-se impraticável

para obter uma solução ótima apesar do poder computacional disponíveis hoje (ANDU-

UDAYASANKAR, 2014). O problema de de�nir uma rota ótima para um veículo numa

rede de transportes é um problema de otimização combinatória muito difícil e pertence a

classe NP-hard (LAPORTE, 1992). Desta maneira, geralmente requerem métodos heurís-

ticos ou aproximados para obter as melhores soluções dentro de um tempo computacional

razoável (GANESH, 2008).

Conforme CORDEAU (2007) e BODIN (1983), a solução exata destes problemas

de roteirização podem ser obtidas através de algoritmos de otimização (por exemplo, a

programação linear, programação dinâmica, relaxação Lagrangiana etc). No entanto, mé-

todos aproximados e algoritmos heurísticos são muito e�cientes para solucionar problemas

de otimização combinatória, porém existe o risco de ser identi�car um resultado que não

seja um ótimo global (JAISWAL, 1997; WINSTON, 2004; e ANDUUDAYASANKAR,

2014). Na FIG. 4.13, são apresentadas os principais métodos para resolução dos diversos

111

tipos de tipos de problema de roteirização. O métodos heurísticos mais tradicionais são:

método das economias (CLARKE, 1964); método da inserção BODIN (1983); melho-

ramento local 2-opt e 3-opt; Agrupa primeiro e roteiriza depois; e roteiriza primeiro e

agrupa depois.

Algumas das técnicas meta-heurísticas importantes são: Colônias de Formigas, com

base no comportamento das formigas (BULLNHEIMER, 1999); Simulated Annealing,

com base em uma analogia com a mecânica estatística (CHIANG, 1996); Algoritmos

Genéticos, com base na analogia com evolução biológicap ALBA (2006); Redes Neu-

rais, com base numa analogia com o sistema nervoso humano; Busca Tabu e Análise de

destino, com base no conceito de inteligência arti�cial GENDREAU (2010); Algoritmos

Memético, com base na teoria dos algoritmos evolutivos; Greedy Randomized Adaptive

Search Procedure - GRASP (KONTORAVDIS, 1995). Maiores informações podem ser

obtidas em GENDREAU (2010).

FIG. 4.13: Métodos de Solução para VRPFonte: Adaptado de ANDUUDAYASANKAR (2014)

4.6 CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROCEDIMENTO PROPOSTO

Para a aplicação do procedimento proposto o uso da experiência de pro�ssional em

logística e conhecimentos de operações aéreas será fundamental, principalmente no plane-

jamento e na tomada de decisão em locais onde o desastre ocorreu pela primeira vez

(COSTA, 2013).

Após uma avaliação de risco de desastre natural, deverá ser elaborado um inventário

das principais aeronaves mobilizáveis, assim como devem ser identi�cado e registrado

o maior número possível de bases de operação ou helipontos, mesmo que não estejam

112

disponíveis, pois serão fontes de informação de uma base de dados com qualidade para

decisões e ações futuras. A participação de uma equipe multidisciplinar com o conheci-

mento da região nesta etapa poderá agilizar a obtenção das informações e torná-las mais

precisas, ricas e con�áveis.

As etapas de 1 a 4 são necessárias para de�nir os parâmetros e restrições que serão im-

plementadas na Etapa 5, que trata do dimensionamento do esforço aéreo para distribuição

da última milha da cadeia de suprimentos humanitária. O procedimento permite avaliar

se as aeronaves disponíveis são su�cientes, além de de�nir os itinerários que minimizam

a quantidade de horas de voo. Dessa maneira, é possível apresentar ao tomador de de-

cisão opções de soluções durante as etapas de planejamento ou execução do Transporte

Aéreo Logístico por helicópteros. Segundo DA SILVA (2001), nas operações de ajuda

humanitária, o quando tempo de resposta é fundamental para o êxito da missão, o as-

pecto �nanceiro pode vir a ser uma variável secundária para a de�nição dos meios de

transporte.

Na fase de planejamento, antes do desastre, espera-se que o procedimento possa

ser aplicado na avaliação das consequências da alteração de alguns dos parâmetros e,

dessa maneira, ampliar e antecipar os possíveis resultados. Logo após o desastre, o

procedimento deverá ser revisto periodicamente durante o tempo de duração da ação

em resposta ao desastre, atualizando os parâmetros principais para que seja possível

o ajuste dos meios aéreos alocados e de�nição dos itinerários das missões. Assim que

ocorrer a recuperação da infraestrutura impactada, espera-se a redução do emprego dos

helicópteros e, consequentemente os custos, até a completa desmobilização dos meios

aéreos (COMAER, 2013a).

No próximo capítulo, será apresentada uma aplicação do procedimento proposto

para demonstrar a importância e as vantagens da sua utilização para o planejamento do

emprego de helicópteros nas ações de transporte aéreo logístico em desastres naturais.

113

5 APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PROPOSTO A UM EXEMPLO

NUMÉRICO, COM BASE NAS CARACTERÍSTICAS DO DESASTRE

DA REGIÃO SERRANA DO RIO DE JANEIRO EM 2011

Neste capítulo, apresenta-se uma aplicação das cinco etapas que compõem o procedi-

mento proposto. No estudo de caso será considerado um cenário hipotético, criado com

características similares aos registros das operações de resposta ao desastre natural na

região Serrana do Estado do Rio de Janeiro em 2011. A escolha desse evento deve-se ao

fato de ser considerado o maior desastre natural ocorrido no Brasil e, por conseguinte,

também é a ação de resposta onde foi empregada a maior quantidade de helicópteros.

Além disso, a região serrana do Estado do Rio de Janeiro é de alta vulnerabilidade a

desastres naturais, possuindo municípios que são monitorados pelo CEMADEN, devido

às ameaças de danos humanos causados por eventos climatológicos como enxurradas,

enchentes e deslizamentos de terra, conforme pode ser observado na FIG. 5.1.

FIG. 5.1: Mapa das Ameças do Rio de JaneiroFonte: VAZ (2015)

Ressalta-se que o cenário hipotético abordado nessa pesquisa, apesar de ter carac-

terísticas similares, não corresponde integralmente aos impactos, destruição e ações rea-

lizadas durante o desastre ocorrido em 2011. Portanto, não cabe comparações entre os

resultados encontrados neste estudo com as ações efetivamente executadas na operação.

114

Durante a execução da etapa de 5, que trata da determinação do itinerários das

missões de transporte aéreo logístico e da estimativa do número de aeronaves a empregar,

será efetuada uma análise de sensibilidade mediante a alterações de alguns parâmetros e

veri�cação da sua in�uência sobre os resultados.

5.1 ETAPA 1 - AVALIAÇÃO DO DESASTRE

5.1.1 AVALIAÇÃO SITUACIONAL

- Tipo de desastre e localização geográ�ca

O relevo da região serrana do Rio de Janeiro atua como fator importante no aumento

da turbulência do ar, principalmente na passagem de frentes frias e linhas de instabilidade

onde o ar se eleva e perde temperatura, ocasionando fortes e prolongadas chuvas. A

posição geográ�ca de proximidade com o trópico permite uma forte radiação solar, e a

proximidade com a superfície oceânica permite amplamente o processo de evaporação,

favorecendo a formação de nuvens que irão se precipitar sobre as áreas serranas. O regime

de chuvas da região ocorre, principalmente, de dezembro a março e de forma concentrada

em poucos dias, geralmente associado à entrada de sistemas frontais, prevalecendo chuvas

superiores a 50 mm, que se formam em poucas horas devido ao alto aquecimento e

disponibilidade de umidade (DEFESA CIVIL, 2014).

Entre o dia 11 e a madrugada do dia 12 janeiro de 2011, o município de Petrópolis

sofreu um forte impacto hidrometeorológico que ocasionou uma enxurrada com inundação

brusca, causando diversos danos (TORO, 2012). Este evento natural ocorreu em um

pequeno espaço de tempo, indicado pelo acúmulo pluviométrico de 230 mm, em apenas

duas horas (DEFESA CIVIL, 2014). A predominância dos eventos hidrometeorológicos

e o somatório de ocorrências geraram perdas humanas, materiais e ambientais, causando

elevados e variados prejuízos econômicos, sociais e ambientais.

- Determinação das áreas afetadas;

Na FIG. 5.2 são apresentados os sete municípios mais afetados pelas chuvas de janeiro

de 2011, a saber: Areal, Bom Jardim, Nova Friburgo, Petrópolis, Sumidouro, São José

do Vale do Rio Preto e Teresópolis. Essa região apresenta uma área total de 3.611 km2,

com altitude média de 850 m acima do nível do mar e uma temperatura média anual de

20 oC (TERESÓPOLIS, 2015).

115

FIG. 5.2: Municípios atingidos - Região SerranaFonte: TORO (2012)

- Consulta ao plano de contingência da localidades;

Durante a pesquisa identi�cou-se que os planos de contingência de diversos municípios

não consideram o uso de helicópteros, cabendo ao órgãos que possuem este tipo de veículo

a responsabilidade pelo planejamento operacional. No entanto, deve haver uma gerência

coordenada do uso destes ativos, por isso a importância do Centro de Operações Aéreas.

5.1.2 AVALIAÇÃO DA INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

Segundo TORO (2012), as informações dos Relatórios de Avaliação de Danos (Avadans)

demonstram que a infraestrutura de transportes foi severamente impactada, como pode

ser visualizado na TAB. 5.1. Observa-se que, nas sete cidades afetadas, foram destruídas

184 pontes, pontilhões ou passagens molhadas e outras 46 obras de arte foram dani�-

cadas. Ademais, cerca de 700 mil metros quadrados de pavimentação urbana também

foram destruídos ou dani�cados pelas inundações e deslizamentos.

Através das informações obtidas por meio de reconhecimento aéreo, depoimentos,

reportagens da mídia, entre outros, foi possível identi�car, na área afetada, alguns dos

pontos isolados que deverão ser considerados no presente estudo de caso (FIG. 5.3).

Considera-se que todos os pontos de atendimento tiveram suas coordenadas geográ�cas

obtidas, sendo registados em formulário próprio que permite avaliar as necessidades de

transporte.

116

TAB. 5.1: Danos físicos no setor de infraestrutura de transportes

Obras de arte (pontes, ponti-)

lhões passagens molhadasEstradas (km)

Pavimentação vias urbanas

(mil m2)

Municípios Dani�cadas Destruídas Dani�cadas Destruídas Dani�cadas Destruídas

Nova Friburgo 20 96 450 150 350 150

Petrópolis

Teresópolis 12 20 50 70 50 30

Bom Jardim 1 10 400 120 76 30

Sumidouro 10 52 659 0 6 12

São José do Vale do Rio Preto 1 5 21

Areal 2 1 20

Total 46 184 1600 340 492 222

Fonte: TORO (2012)

Ressalta-se que, a matriz com as distâncias entre os 26 pontos identi�cados na FIG.

5.3 encontra-se no Anexo 1 desta pesquisa.

FIG. 5.3: Pontos de atendimentoFonte: Autor, adaptado de COMAER (2011)

117

5.2 ETAPA 2 - LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES DE TRANSPORTE AÉREO

LOGÍSTICO

A obtenção das informações sobres as necessidade de transporte de alimentos são

de responsabilidade Centro de Gerenciamento de desastres, que de�nirá sua quantidade,

urgência e prioridade. Ressalta-se que, este estudo está focado na distribuição da última

milha da cadeia de suprimento humanitária e considera-se que as necessidades para os

pontos de atendimento da FIG 5.3 já foram estimados ou identi�cados.

- TRANSPORTE DE SUPRIMENTOS E MATERIAIS

As demandas estimadas para transporte de material em cada ponto de atendimento

estão de�nidas na TAB. 5.2, sendo que a partir do depósito central (ponto P1) será dis-

tribuído, entre as 25 localidades (P2 a P26), um total de 20.110 kg de material. Tais

informações foram de�nidas tomando-se como referência COMAER (2015) e COMAER

(2011). Conforme analisado na Seção 2.6 desta dissertação, os principais materiais solici-

tados pela população que �cou isolada foram, principalmente, cestas básicas de alimentos,

água, material de higiene e remédios.

TAB. 5.2: Demanda por material nos pontos de atendimento

Ponto atend. P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10Dem. Material 600 750 300 880 1600 2300 600 1500 300

Ponto atend. P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19Dem. Material 900 1200 500 400 1600 830 630 1100 600

Ponto atend. P20 P21 P22 23 P24 P25 P26Dem. Material 500 700 650 300 400 200 700

Fonte: Autor

- TRANSPORTE DE PESSOAL

Conforme entrevistas com integrantes dos bombeiros que participaram das operações

de resgate, o deslocamento de pessoal especializado juntamente com seu equipamentos

para as regiões com infraestrutura de transportes comprometida é uma possibilidade

para o uso imediato do transporte. Desta maneira, nesse cenário hipotético considera-se

o transporte de equipes de salvamento que seriam enviadas a partir da base de operações

(ponto P1) para atuar nos locais de�nidos na TAB 5.3, totalizando uma demanda total de

118

231 pro�ssionais distribuída em 19 pontos de atendimento. Estes quantitativos estimados

tiveram como referência as entrevistas com o CBMERJ e COMAER (2011).

TAB. 5.3: Demanda por transporte de pessoal para os pontos de atendimento

Ponto atend. P2 P3 P4 P5 P6 P7 P9 P10 P12 P14Dem. Material 4 17 9 12 8 20 27 2 12 3

Ponto atend. P15 P17 P18 P19 P21 P22 P23 P25 P26Dem. Material 16 2 30 20 16 2 5 10 7

Fonte: Autor

5.3 ETAPA 3 - VERIFICAÇÃO DA DISPONIBILIDADE DOS MEIOS AÉREOS

5.3.1 DISPONIBILIDADE DE AERONAVES

As organizações que possuem helicópteros e operam na região deverão ser consul-

tadas para veri�car a possibilidade de constar do plano de operação em caso de desastres

naturais. Na FIG. 5.4, apresenta-se um modelo de banco de dados com as principais in-

formações sobre os helicópteros das instituições estaduais do Rio de Janeiro. Os seguintes

dados foram considerados: proprietário, operador e características de capacidade, origem

e contato.

A listagem completa com as aeronaves civis, incluindo dos OSP e outras entidades

federais como IBAMA e Receita Federal, registrada e homologadas, pode ser consultada

em ANAC (2015b).

TAB. 5.4: Helicópteros dos OSP-RJ

Fonte: ANAC (2015b)

119

Devido à intensidade dos danos humanos e materiais numa área extensa, o em-

prego das Forças Armadas em apoio às operações de Defesa Civil do Estado do Rio

de Janeiro, foi autorizado pela Diretriz Ministerial (MINISTÉRIO DA DEFESA, 2011).

Desta maneira, assume-se que estariam disponíveis para a mobilização, os seguintes mo-

delos de helicópteros: AS 350 (Esquilo); Bell Huey (H1H); Sikorsky H60 Black Hawk ;

AS 332 Super-Puma (H-34) e EC 725 (Caracal), que serão identi�cados por modelo 1,

2, 3, 4 e 5, respectivamente. O desempenho do emprego de cada modelo de aeronave

poderá ser comparado utilizando-se os resultados da Etapa 5, deste procedimento.

5.4 ETAPA 4 - IMPLANTAÇÃO DO TRANSPORTE AÉREO LOGÍSTICO

5.4.1 CENTRO DE OPERAÇÕES AÉREAS (COA)

Após a análise situacional, de�nindo-se a utilização de meios aéreos, deverá ser im-

plantado o Centro de Operações Aéreas, sendo composto por, representantes, da aviação

civil e militar. Devido à participação de militares das Forças Armadas, o EMCFA de�ne

os comandantes e o�ciais de ligação, que farão a coordenação das operações inter-agências.

5.4.2 SELEÇÃO DAS BASES DE OPERAÇÃO E ZONAS DE POUSO

Considerando que o desastre ocorreu na região serrana do estado do Rio de Janeiro,

deve-se consultar a base de dados cadastrais para identi�car os principais aeródromos e

helipontos próximos à região afetada (menos de 185 km de afastamento), assim como os

possíveis pontos de operação cadastrados previamente pela Defesa Civil e especialistas

em operações aéreas.

Os aeroportos estaduais que atendem ao requisito de afastamento máximo de 185

km estão apresentados na FIG. 5.4. No entanto, sempre que possível a base de operações

deverá ser de�nida numa área segura (zona fria), mais próximo possível do local afetado

(zona quente). Portanto, em razão da execução de outras atividades de resposta ao

desastre, como por exemplo o Hospital de Campanha, a Força Aérea Brasileira de�niu

pela instalação de uma base de desdobramento na área do Parque de Exposições de

Itaipava/Petrópolis. Essa área será considerada a base para as operações aéreas na

região.

Na FIG. 5.5, tem-se uma visão da área escolhida para implantação da base de ope-

rações aéreas desse estudo de caso. É possível observar que no local existem quadras

poliesportivas que podem ser utilizadas como locais de pouso e estacionamento de he-

120

FIG. 5.4: Aeródromos do RJFonte: DERRJ (2015)

licópteros.

FIG. 5.5: Estacionamento de aeronaves Itaipava - RJFonte: Google Earth

5.4.3 CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO

Assim, que for iniciada a operação de resposta o CINDACTA responsável pelo espaço

aéreo da região deverá ser informado, para veri�car a necessidade de emissão de NOTAN,

que aumenta a segurança operacional e regulariza o espaço aéreo daquela área.

De acordo com COMAER (2011), o Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro

- SISCEAB, cujo Órgão Central é o DECEA, por meio do 1o Grupo de Comunicações

e Controle, instala na base de desdobramento de Petrópolis, uma estrutura de apoio de

121

comunicação e informações aeronáuticas com: (i) sistemas de voz, por meio de rádio

transmissão e de telefonia; (ii) sistema de dados, por meio de rede lógica, com acesso à

INTERNET; (iii) Serviço de Informação Fixo Aeronáutico (AFIS), que utilizam Estações

Meteorológicas de Superfície (EMS) para fornecer o produto METAR e, ainda, o produto

da prestação de Serviço de Informação e Alerta.

5.5 ETAPA 5 - ESTIMATIVA DOS ITINERÁRIOS DAS MISSÕES E QUANTIDADE

DE AERONAVES

Nessa etapa do procedimento, considera-se que são conhecidas as demandas e coor-

denadas dos pontos que serão atendidos por transporte aéreo (Etapas 1 e 2), assim estão

de�nidas as aeronaves disponíveis (Etapa 4) e a base de operações (Etapa 4).

Para todas as situações hipotéticas solucionadas nessa seção, implementou-se os al-

goritmos no software MATLAB (MATrix LABoratory) versão 2015.

Foram consideradas duas situações de transporte. A primeira é referente ao trans-

porte de suprimentos para os pontos de atendimento de�nidos na TAB. 5.2, a partir

da base de operações desdobrada em Itaipava/Petrópolis. A segunda considera o trans-

porte de pessoal para os pontos de demanda especi�cados na TAB. 5.3, sendo que as

equipe de bombeiros também serão enviadas para as áreas afetadas a partir da base de

Itaipava/Petrópolis, pois apresenta-se com maior facilidade de acesso para os veículos

vindos do quartel general do CBMERJ, que �ca na cidade do Rio de janeiro.

Para estimar os itinerários e o número de aeronaves neste estudo de caso, os parâme-

tros referentes aos veículos disponíveis são apresentados na TAB. 5.5. Adicionalmente,

faz-se necessário registrar que os custos logísticos da hora de voo apresentados têm ape-

nas caráter elucidativo e re�etem uma ordem de grandeza, tendo sido obtidos a partir

dos trabalhos de ABREU (2008) e CLEMENTSON (2011).

Conforme MAZZOTTI (1987), a média de tempo para realização das aproximações

para pouso e decolagem dos helicópteros foi considerada igual a 2 minutos. Os tempos

de carregamento/reabastecimento e descarregamento das aeronaves de porte médio será

considerado como 30 minutos CLEMENTSON (2011) e OZDAMAR (2011a). Para as

outras aeronaves foram considerados valores médios de referência obtidos por meio de

entrevistas não estruturadas. Ressalta-se que o tempo de carregamento será considerado

proporcional à carga transportada.

122

TAB. 5.5: Características dos principais helicópteros empregados pelo SINPEDC

Identi�cação do Modelo 1 2 3 4 5

Tipo de aeronave AS350 Bell Huey H1 UH-60 AS332 EC725

Número de veículos disponíveis (un) 6(OSP)+2(FA) 1(OSP)+1(FA) 2(FA) 3(FA) 2(FA)

Velocidade de cruzeiro (km/h) 235 205 280 260 260

Capacidade para carga de suprimentos∗ (kg) 400 1.200 1.525 2.000 2.400

Tempo de carregamento/reabastecimento∗∗ (min) 15 20 30 30 30

Número de passageiros (un) 3 10 12 22 28

Consumo de combustível na V elcruz (kg/h) 157 275 440 490 650

Custo Logístico da Hora de Voo∗∗ (US$) 884,21 2.150,00 4.700,0 7.500,00 8.600,00

Nota: ∗ Valores médios aproximados, após considerar o peso do combustível e da tripulação;∗∗ Como fontes para o custo da hora de voo foram utilizados os trabalhos de ABREU (2008) e CLEMENTSON (2011).

Fonte: Autor.

5.5.1 SITUAÇÃO 1 - TRANSPORTE DE MATERIAL PARA A ÁREA AFETADA

Nesta situação são considerados: (i) as demandas por transporte de material do 26

pontos de atendimento identi�cados na TAB. 5.2 da Subseção 5.2, que totalizando 20.110

kg; (ii) um depósito, localizado na base de operações (P1); (iii) a matriz de distâncias,

conforme TAB. 9.1; (iii) máxima jornada de trabalho por veículo igual a 720 minutos;

(iv) veículos deslocando-se na velocidade de cruzeiro, com capacidade de carga e tempo

de carregamento/descarregamento de�nidos em TAB 5.5. Aplicando-se a estratégia de

solução apresentada da Etapa 5, subseção 4.5.2, foram obtidos os resultados apresentados

na TAB. 5.6.

Quanto ao tempo total de missão, que considera os tempos de deslocamento aéreo e

tempo em solo (carregamento/abastecimento), observa-se que todos os quatro modelos

de aeronaves de porte médio apresentam valores inferiores à metade do tempo total da

aeronave de menor porte, conforme apresentado na FIG. 5.6. Apesar do tempo para

carregamento de cada aeronave do modelo 1 ser inferior às demais aeronaves, seu tempo

total para carregamento (25,14 h) foi superior aos demais modelos, respectivamente:

11,17; 11,17; 10,06 e 9,14 h. Tal fato deve-se à maior quantidade de aeronaves necessária

para realizar a operação de transporte da mesmo quantitativo demanda total, corroborado

pela relação entre tempo de carregamento (min) e capacidade de carga de cada veículo

(kg): 0,0375; 0,0167; 0,0167; 0,0150; e 0,0136 min/kg.

123

TAB. 5.6: Estimativas resultantes da aplicação do procedimento à situação 1

Identi�cação do Modelo 1 2 3 4 5

Tipo de aeronave AS350 Bell Huey H1 UH-60 AS332 EC725

Tempo total da missão (h) 48.42 22.02 17.59 16.20 15.17

Tempo de carregamento/descarregamento(h) 25.14 11,17 11,17 10,06 9,14

Total de Horas de Voo (h) 23,29 10,85 6,42 6,15 6,03

Número total de itinerários (un) 54 19 13 11 11

Número de itinerários com carga completa

inicialmente identi�cados39 5 1 1 1

Média de paradas por itinerário 3,07 3,53 4 4,36 4,36

Máximo de paradas por itinerário 4 5 5 5 6

Tempo mínimo dos ciclo (min) 28,17 39,91 38,58 57,57 49,24

Tempo médio dos ciclos (min) 53,80 69,55 81,19 88,37 82,76

Tempo máximo dos ciclos (min) 81,47 94,65 102,88 106,18 108,41

Taxa de ocupação mínima dos itinerários (%) 50,00 54,17 38,89 75,00 54,55

Taxa de ocupação média dos itinerários (%) 93,10 88,20 85,94 91,40 83,09

Taxa de ocupação máxima dos itinerários (%) 100 100 100 100 100

Número Mínimo Teórico de aeronaves (un) 4 2 2 2 2

Total de consumo de combustível Jet-A1 (kg) 3.656 2.984 2.824 3.012 3.920

Total do CLHV (US$) 20.590 23.329 30.164 46.098 51.865

Fonte: Autor

Ao avaliar número de itinerários previstos para os cincos modelos (FIG. 5.7), observa-

se que a capacidade de carga tem in�uência direta na quantidade de roteiros: 54, 19, 13,

11 e 11, respectivamente. Para cada modelo foi possível inferir que os percentuais de

atendimento diretos (depósito-ponto-depósito) em relação ao número total de viagens

correspondem a: 72,22%, 26,3158%, 7,69%, 9,09% e 9,09%, respectivamente. Na TAB.

5.6, veri�ca-se que os número médio de pontos nos itinerários são: 3,07; 3,53; 4,00; 4,36

e 4,36, respectivamente, o que também comprova que a maioria dos atendimentos do

modelo 1 são diretos. O número máximo de pontos identi�cados nos itinerários são: 4,

5, 5, 5 e 5.

Os tempos de ciclo máximo, médio e mínimo para todos os modelos de aeronave são

apresentados na FIG. 5.8. Uma característica fundamental para a previsão do número

teórico de veículos é duração média dos ciclos, que neste estudo de caso corresponde a:

124

FIG. 5.6: Composição dos tempos de execução da missão x modelos de veículosFonte: Autor

FIG. 5.7: Número de Itinerários x modelos de veículosFonte: Autor

53,80 min; 69,55 min; 81,19 min; 88,37 min; e 82,76 min. O tempo máximo de ciclo para

todos os modelos variam entre 1h 20 min e 1h 46min e o tempo mínimo dos ciclos varia

de 28 min a 57 min, conforme TAB. 5.6.

Ao avaliar as taxas de ocupação máximas, mínimas e médias de cada modelo de

veículo apresentada na FIG. 5.9, é possível identi�car que todos os modelos de veículos,

no mínimo nos momentos de atendimento direto, utilizam toda a sua capacidade de carga,

ou seja, ocupação de 100% do veículo. Ademais, ao se avaliar as taxas de ocupação média

veri�cam-se valores superiores a 80%, o que demonstra que a otimização aplicada permitiu

125

FIG. 5.8: Tempo de Ciclo x modelos de veículosFonte: Autor

obter um bom aproveitamento da capacidade de carga dos veículos.

FIG. 5.9: Taxas de Ocupação x modelos de veículosFonte: Autor

Considerando que otimização atendeu todos as restrições, o tomador terá como esti-

mar o número mínimo teórico de aeronaves que serão necessária para cumprir a missão de

transporte aéreo logístico. Aplicando-se a Eq. 4.14 é possível veri�car que são necessárias

4 aeronaves do modelos 1 ou 2 aeronave idênticas de qualquer um dos outros modelos.

O procedimento teve como objetivo de minimizar a quantidade de itinerários e número

de aeronaves, pois considerou-se o tempo como fator preponderante. No entanto, para

subsidiar o processo de decisão apresenta-se na FIG. 5.10 o custo da total da operação,

126

levando-se em conta somente o valor do custo logístico da hora de voo.

FIG. 5.10: Composição do TCLHV x modelos de veículosFonte: Autor

Para ilustrar a solução ótima de itinerários para duas aeronaves, AS 350 Esquilo e EC

725 Caracal, são apresentados nas FIG. 5.11 e 5.12, os roteiros com 3 pontos (atendimento

direto) e os roteiros que possuem mais de 3 pontos, para cada aeronave. Na FIG 5.11,

referente ao modelo AS 350, é possível identi�car a predominância de roteiros com 3

pontos de atendimento, uma vez que esta aeronave possui menor capacidade de carga.

Por outro lado, na FIG. 5.12, referente ao modelo EC 725, predominam os roteiros

compostos por mais de 3 pontos de atendimento.

A aplicação do procedimento apresenta ao tomador de decisão algumas opções de

escolha TAB. 5.6. No caso da situação 1, que trata do transporte de 20.110 kg de

material/suprimentos , veri�ca-se que seriam necessárias 4 aeronaves do modelo 1, que

realizariam durante um período 12 horas, 54 missões, consumindo um total de 3.655,90

litros de combustível e totalizando um custo estimado em U$ 20.589,90.

Caso estas aeronaves já constem do plano de operações do Estado e estejam disponíveis

é uma alternativa viável, pois não haverá necessidade de mobilizar outros recursos fed-

erais. Por outro lado, caso as aeronaves do modelo 1 não estivessem disponíveis seria

possível acionar 2 aeronaves do modelo 2, pois o custo total da operação seria aumen-

tado para U$ 23.328,90 (+13,30%), o número de missões seria reduzido para 19 vagens

(-64,81%) e o consumo seria reduzido para 2.983,90 litros (-18,36%). A aeronave mo-

delo 5, que tem maior capacidade, realizaria apenas 11 missões (-79,62%), consumindo

de 3.920,00 litros de combustível (+7,22%), ao custo total de U$ 51.865,20 (+151,89%).

127

FIG. 5.11: Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 1, AS 350 (Esquilo), nasituação 1

Fonte: Autor

FIG. 5.12: Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 5, EC 725 (Caracal), nasituação 1

Fonte: Autor

Assim, a decisão deverá levar em conta os fatores mais críticos e a disponibilidade para

realização da operação.

128

5.5.2 SITUAÇÃO 2 - TRANSPORTE DE PESSOAL ESPECIALIZADO PARAAÇÕES

DE RESPOSTA

Nesta situação são considerados: (i) as demandas por transporte de pessoal nos

19 pontos de atendimento identi�cados na TAB. 5.3 da Subseção 5.2, que totalizam

231 pessoas; (ii) um depósito, localizado na base de operações (P1); (iii) a matriz de

distâncias, conforme TAB. 9.1 ; (iii) máxima jornada de trabalho por veículo igual a

720 minutos; (iv) veículos deslocando-se na velocidade de cruzeiro, com capacidade de

passageiros e tempos de embarque/desembarque de�nidos em TAB 5.5. Aplicando-se

a estratégia de solução apresentada da Etapa 5, subseção 4.5.2, obteve-se os resultados

apresentados na TAB. 5.7.

TAB. 5.7: Estimativas resultantes da aplicação do procedimento à situação 2

Identi�cação do Modelo 1 2 3 4 5

Tipo de aeronave AS350 Bell Huey H1 UH-60 AS332 EC725

Tempo total da missão (h) 39,92 17,87 13,54 9,92 8,17

Tempo de carregamento/descarregamento(h) 7,40 5,92 4,93 4,04 3,17

Total de Horas de Voo (h) 32,52 11,95 8,61 5,89 5,00

Número total de itinerários (un) 76 23 20 11 9

Número de itinerários com carga completa

inicialmente identi�cados67 15 11 2 1

Média de paradas por itinerário 3,05 3,30 3,40 3,91 4,22

Máximo de paradas por itinerário 5 5 5 6 7

Tempo mínimo dos ciclo (min) 15,06 24,99 17,67 29,41 26,80

Tempo médio dos ciclos (min) 31,51 46,62 40,62 54,12 54,47

Tempo máximo dos ciclos (min) 59,35 68,05 63,25 75,86 86,00

Taxa de ocupação mínima dos itinerários (%) 66,67 70,00 33,33 54,55 42,86

Taxa de ocupação média dos itinerários (%) 97,37 96,52 92,5 91,74 88,10

Taxa de ocupação máxima dos itinerários (%) 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Número Mínimo Teórico de aeronaves (un) 4 2 2 1 1

Total de consumo de combustível Jet-A1 (kg) 5.105 3.286 3.786 2.884 3.249

Total do CLHV da operação (US$) 28.752 25.692 40.443 44.143 42.995

Fonte: Autor

Quanto ao tempo total de missão, que considera os tempos de deslocamento aéreo e

tempo em solo (carregamento/abastecimento), observa-se que todos os quatro modelos

129

de aeronaves de porte médio apresentam valores inferiores à metade do tempo total da

aeronave de menor porte, conforme apresentado na FIG. 5.13. Apesar do tempo para

embarque de cada aeronave do modelo 1 ser inferior às demais aeronaves, seu tempo total

para carregamento (7,40h) foi superior aos demais modelos: 5,92h; 4,93h; 4,04h e 3,17h.

Tal fato deve-se à maior quantidade de aeronaves necessária para realizar a operação

da mesma demanda total, corroborado pela relação entre tempo de embarque (min) e

capacidade de passageiros de cada veículo (pax): 1,00; 0,80; 0,67; 0,54; e 0,43 min/pax.

FIG. 5.13: Composição dos tempos de execução da missão x modelos de veículos -Situação 2

Fonte: Autor

Ao avaliar número de itinerários previstos para os cincos modelos (FIG. 5.14), observa-

se que a capacidade de passageiros tem in�uência direta na quantidade de roteiros: 76,

23, 20, 11 e 9, respectivamente. Para cada modelo foi possível inferir que os percentuais

de atendimento diretos (depósito-ponto-depósito) em relação ao número total de viagens

correspondem a: 88,16%, 65,21%, 55,00%, 18,18% e 11,11%, respectivamente. Na TAB.

5.7, veri�ca-se que o número médio de pontos nos itinerários são: 3,05; 3,30; 3,40; 3,91 e

4,22, respectivamente, o que também comprova que a maioria dos atendimentos do mo-

delo 1 são diretos. O número máximo de pontos identi�cados nos itinerários da situação

2 são: 5, 5, 5, 6 e 7.

Os tempos de ciclo máximo, médio e mínimo para todos os modelos de aeronave são

apresentados na FIG. 5.15. Uma característica fundamental para a previsão do número

teórico de veículos é duração média dos ciclos, que neste estudo de caso corresponde a:

31,51 min; 46,62 min; 40,62 min; 54,12 min; e 54,47 min. Os tempos mínimos e máximos

130

FIG. 5.14: Número de Itinerários x modelos de veículos - Situação 2Fonte: Autor

dos ciclos estão variam de 15 a 1h 26min, respectivamente, conforme TAB. 5.7.

FIG. 5.15: Tempo de Ciclo x modelos de veículos - Situação 2Fonte: Autor

Ao avaliar as taxas de ocupação máximas, mínimas e médias de cada modelo de

veículo apresentada na FIG. 5.16, é possível identi�car que todos os modelos de veícu-

los, por conta dos momentos de atendimento direto, utilizam toda a sua capacidade de

transporte de passageiros, ou seja, ocupação de 100% do veículo. Ademais, ao se ava-

liar as taxas de ocupação média veri�cam-se valores superiores a 88%, demonstrando

que a otimização aplicada permitiu obter um ótimo aproveitamento da capacidade de

transporte dos veículos.

131

FIG. 5.16: Taxas de Ocupação x modelos de veículos - Situação 2Fonte: Autor

Considerando que otimização atendeu todas as restrições, o tomador de decisão terá

como estimar o número mínimo teórico de aeronaves que serão necessário para cumprir

a missão de transporte aéreo logístico. Serão necessárias 4 aeronaves do modelos 1; ou 2

aeronaves idênticas para os modelos 2 ou 3; ou somente uma aeronave caso sejam utiliza-

dos os modelos 4 ou 5 de qualquer um dos outros modelos. O procedimento teve como

objetivo de minimar a quantidade de itinerários e número de aeronaves, pois considerou-

se o tempo como fator preponderante. No entanto, para subsidiar o processo de decisão

apresenta-se na FIG. 5.17 o custo da total da operação, levando-se em conta somente o

valor do custo logístico da hora de voo.

FIG. 5.17: Composição do TCLHV x modelos de veículos - Situação 2Fonte: Autor

132

Para ilustrar a solução ótima de itinerários para duas aeronaves, AS 350 Esquilo e EC

725 Caracal, são apresentados nas FIG. 5.11 e 5.12 os roteiros com 3 pontos (atendimento

direto) e os roteiros que possuem mais de 3 pontos. Na FIG 5.11 é possível identi�car

a predominância de roteiros com 3 pontos de atendimento, uma vez que esta aeronave

possui menor capacidade de carga. Por outro lado, na FIG. 5.12 predominam os roteiros

compostos por mais de 3 pontos de atendimento.

A aplicação do procedimento é capaz de apresentar ao tomador de decisão algumas

opções de escolha TAB. 5.7. No caso da situação 2, que trata do transporte de pessoal,

veri�ca-se que seriam necessárias 4 aeronaves do modelo 1, que realizariam durante um

período 12 horas, 76 missões, consumindo um total de 5.105,3 litros de combustível

e totalizando um custo estimado em U$ 28.752,70. Caso estas aeronaves já constem

do plano de operações do Estado e estejam disponíveis é uma alternativa viável, pois

não haverá necessidade de mobilizar outros recursos federais. Por outro lado, caso as

aeronaves do modelo 1 não estivessem disponíveis seria possível acionar duas aeronaves

do modelo 2, pois o custo total da operação seria reduzido para U$ 25.692,20 (-10,64%), o

número de missões seria reduzido para 23 vagens (-73,68%) e o consumo seria de 3.286,20

litros (-36,63%).

FIG. 5.18: Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 1, AS 350 (Esquilo), nasituação 2

Fonte: Autor

A aeronave modelo 5, que tem maior capacidade de transporte de passageiros, per-

mite a realização de apenas 9 missões (-88,15%), consumindo de 3.286,20 litros de com-

133

bustível (-35,65%), ao custo total de U$42.995,30 (+49,53%). Desta maneira, a decisão

deverá levar em conta os fatores mais críticos e a disponibilidade para realização da

operação.

FIG. 5.19: Roteiros obtidos empregando-se aeronaves modelo 5, EC 725 (Caracal), nasituação 2

Fonte: Autor

5.5.3 ANÁLISE DE SENSIBILIDADE

Nesta subseção foram utilizadas as principais características que formaram a situação

1, descrita na subseção 5.5.1. No entanto, pretende-se avaliar as repostas de de�nição de

itinerários e número de veículos, mediante à alteração de alguns de parâmetros especí�cos:

(i) velocidade de operação das aeronaves; (ii) duração da máxima jornada de trabalho

(janelas de oportunidade); (iii) tempo de carregamento; e (iv) trade-o� entre a capacidade

de carga e a autonomia da aeronave.

5.5.4 ALTERAÇÃO DAS VELOCIDADES DE CRUZEIRO

Como visto no capítulo 2, as condições climáticas ou as regras de tráfego aéreo esta-

belecidas na região afetada podem exigir que as aeronaves desenvolvam suas atividades

utilizando velocidades diferentes das previstas para cruzeiro econômico (TAB. 4.2). As-

sim, será feita a alteração da velocidade de operação para cada tipo de aeronave, sendo

que o conjunto de valores para as velocidades são: 90 km/h, 120 km/h, 150 km/h, 180

134

km/h, 210 km/h e 240 km/h. A redução da velocidade de operação também pode ser

uma estratégia para que, durante os deslocamentos para transporte de pessoal, seja pos-

sível melhorar as condições para a realização de reconhecimento aéreo durante o trajeto.

Ademais, os tempos de deslocamento entre os nós da rede são função da velocidade, assim

a redução da velocidade pode representar um aumento de distância entre os pontos, ou

seja, considerar que os trajetos não são retilíneos.

Na FIG. 5.20, veri�ca-se que a velocidade é inversamente proporcional ao tempo to-

tal de missão, ou seja, a redução da velocidade aumenta ao tempo total para realização

da missão. Esse comportamento, re�ete a in�uência da velocidade no total de tempo

de hora de voo (FIG. 5.21). Como era de ser esperar a velocidade não aletrar as exe-

cuções dos serviços em solo (carregamento, descarregamento, embarque, desembarque e

abastecimento).

FIG. 5.20: In�uência da velocidade operacional sobre o Tempo Toral de MissãoFonte: Autor

Uma vez que a alteração da velocidade implica no aumento do tempos médios de

ciclo, veri�ca-se na FIG. 5.22 que alguns modelos de aeronave tem o número teórico

mínimo de aeronaves afetado. Por exemplo, a alteração da velocidade de operação das

aeronaves do AS350 Esquilo tem grande in�uência na de�nição do número de veículos,

sendo que: para 90km/h seriam necessárias 7 veículos, para 180 km/ seriam 5 veículos, e

para a velocidade de cruzeiro 235km/h seriam 4 veículos. O número mínimo de aeronaves

dos tipo AS 332 (Super Puma) e EC 725 (Caracal), não sofreu alteração com a variação

da velocidade de operação.

135

FIG. 5.21: In�uência da velocidade operacional sobre o Total de Horas de VooFonte: Autor

FIG. 5.22: In�uência da velocidade operacional sobre Número Mínimo Teórico deAeronaves

Fonte: Autor

Como o custo logístico é diretamente proporcional à quantidade de horas de voo,

então mostra-se inversamente proporcional à velocidade (FIG. 5.23), ou seja, quanto

menor a velocidade maior será o custo da operação.

136

FIG. 5.23: In�uência da velocidade operacional sobre TCLHV.Fonte: Autor

5.5.4.1 ALTERAÇÃO DAS JANELAS DE OPORTUNIDADE

Uma das principais restrições ao emprego dos helicópteros, identi�cadas no capítulo

2, está associada às condições meteorológicas da região. Tais situações podem obrigar

a execução de voos VFR com velocidade mais baixa ou o aproveitamento das curtas

janelas de bom tempo disponíveis. Nessa subseção veri�cara-se a in�uência do tamanho

do máxima jornada de trabalho da operação, ou seja, as janelas de oportunidade.

Por meio da FIG. 5.24 pode-se observar que a variação da Máxima Jornada de

Trabalho, de�nida para os itinerários e para os veículos não alterou o tempo total da

missão, pois a variação da jornada de trabalho não teve qualquer in�uência na quantidade

e características dos itinerários, ou seja, mas missões se mantiveram. Também não houve

alteração nas estimativas de Tempo Total da Missão e para o custo logístico. No entanto,

conforme FIG. 5.25,para que a operação de Transporte Aéreo Logístico seja concluída com

êxito, será necessário mobilizar grande número maior de veículos à medida que reduzimos

a janela de oportunidade

Nesta análise de sensibilidade sobre a in�uência das janelas de oportunidade, veri�ca-

se uma das limitações dessa da modelagem elaborada, pois apesar do número de aeronaves

ter aumentado consideravelmente, conforme FIG. 5.25, o custo da operação permaneceu

constate (FIG. 5.26). A justi�cativa para este fato deve-se ao modelo ter seu foco na

minimização do tempo da missão, por isso de�niu-se que o custo da operação dependeria

exclusivamente da quantidade de horas de voo, deixando de lado o custo �xo referente a

cada aeronave alocada.

137

FIG. 5.24: In�uência da Janela de Oportunidade sobre o Tempo Total da MissãoFonte: Autor

FIG. 5.25: In�uência da Janela de Oportunidade sobre Número Teórico Mínimo deAeronaves

Fonte: Autor

5.5.4.2 ALTERAÇÃO DO TEMPO DE DESCARREGAMENTO

Na aplicação do procedimento à situação 1 (subseção 5.5.1), forma utilizados os

parâmetros dos veículos conforme a TAB. 5.5. Assim, os valores para os tempos de car-

regamento de cada aeronaves são médias previstas na literatura e conforme entrevistas

realizadas. Nessa subseção, pretende-se veri�car a in�uência desse parâmetro no desem-

penho das missões. Na prática, podemos ter a redução do tempo de descarregamento

por diversos razões: (i) aumento do efetivo; (ii) utilização de embalagens adequadas; (iii)

138

FIG. 5.26: In�uência da Janela de Oportunidade sobre TCLHVFonte: Autor

experiência adquirida na execução de transporte de itens; (iv) adequado planejamento

da operação , entre outros. O aumento do tempo de carregamento deve-se a razões

contrárias às anteriormente expostas.

A seguir são apresentados os resultados da alteração do tempo de carregamento.

De�niu-se que as alterações percentuais variariam em 10%, variando-se de -50% (reduzir

à metade o tempo) até +100% (dobrar o tempo).

Por meio da FIG. 5.27 e 5.28, veri�ca-se que o tempo de carregamento é diretamente

proporcional ao tempo total de missão (TTM) e ao tempo total de carregamento (TTC).

Como era de se esperar o tempo de carregamento não in�uência no tempo de voo entre

os pontos de atendimento.

Uma vez que o tempo de carregamento tem in�uência no tempo de ciclo (aéreo +

solo), então também terá in�uência na estimativa no número teórico mínimo de veícu-

los necessário à operação. Na FIG. 5.29, pode-se identi�car que quanto o tempo de

carregamento, menor será a quantidade de aeronaves que deverá ser mobilizada.

139

FIG. 5.27: In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento sobre oTempo Total da Missão

Fonte: Autor

FIG. 5.28: In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento sobre oTempo Total de Carregamento

Fonte: Autor

Desta maneira, é possível concluir que a redução do tempo de carregamento é muito

importante para aumentar a e�ciência da operação. Aconselha-se a utilização de ad-

equadas embalagens, treinamento do pessoal, criação de gabaritos e a disponibilização

de pessoal para as etapas de carregamento e descarregamento são importantes, prin-

cipalmente nas ZPH improvisadas, quando muitas vezes são formadas as correntes de

solidariedade para descarregar as aeronaves (USARMY, 2007).

140

FIG. 5.29: In�uência do Acréscimo Percentual do Tempo de Carregamento sobre oNúmero Teórico Mínimo de Aeronaves

Fonte: Autor

5.5.4.3 TRADE-OFF ENTRE A CAPACIDADE DE CARGA E A AUTONOMIA DA

AERONAVE.

Conforme CLEMENTSON (2011), na operações de transporte aéreo logístico por

helicópteros, muitas vezes deve-se gerenciar a carga útil disponível por meio realização

do tradeo� entre carga e combustível. Nessa subseção, pretende-se veri�car o desempenho

da missão mediante a retirada de combustível e aumento de carga de ajuda humanitária.

Nessa avaliação serão consideradas apenas as aeronaves de porte médio, pois serão feitas

alterações de 100 kg, diminuindo a capacidade de transporte de carga em -400 kg, ou seja,

priorização de combustível ou outros equipamentos auxiliares, variando até o aumento

da capacidade em + 400kg, ou seja, priorização da carga de suprimentos em detrimento

do combustível, tripulação ou equipamentos.

Na FIG. 5.30, veri�ca-se que o aumento da capacidade de carga é inversamente

proporcional à variação da carga. Sendo a aeronave H1H apresenta a maior taxa de

variação relacionada à capacidade de carga.

O aumento na capacidade de carga também tem in�uência na quantidade de itinerá-

rios que são realizados com carga completa, conforme FIG. 5.31. Uma vez que se aumenta

a capacidade de uma aeronave esta conseguiu visitar mais pontos, ou seja, o número mé-

dio de paradas por itinerário aumentou. Por sua vez, com aumento do número de pontos

atendidos num itinerário, veri�cou-se que o tempo médio de ciclo também aumentou.

141

FIG. 5.30: In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Tempo Total daMissão

Fonte: Autor

FIG. 5.31: In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Número de Viagenscom carga completa

Fonte: Autor

Como pode ser visualizado na FIG. 5.32, a interação entre o aumento de capacidade

dos veículos e o aumento do tempo médio dos ciclos implicou num comportamento tal

que, para alguns modelos de aeronaves, com adição da capacidade obteve-se uma redução

no número teórico de veículos .

142

FIG. 5.32: In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o Número TeóricoMínimo de Aeronaves

Fonte: Autor

FIG. 5.33: In�uência do Acréscimo da capacidade de carga sobre o TCLHVFonte: Autor

5.6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A aplicação do procedimento ao estudo de caso permitiu uma demonstração da im-

portância e dos desa�os inerentes à tomada de decisão sobre a implantação do transporte

aéreo logístico utilizando helicópteros para distribuição suprimentos e pessoal na última

milha da cadeia humanitária.

Foi possível veri�car que a importância dos dados e informações sobre a área atingida

para a qualidade da decisão sobre as de�nições acerca da distribuição da última milha. A

143

aplicação do procedimento permitiu rapidamente veri�car se a quantidade de aeronaves

disponível no plano de mobilização é su�ciente para o atendimento das demandas. Sendo

que caso, as aeronaves disponíveis não sejam su�cientes, o tomador terá subsídios para

decidir sobre a urgência e necessidade de solicitar a mobilização de novos recursos.

Os resultados obtidos na análise de sensibilidade evidenciaram que são muitas as

possibilidades para se estruturar um sistema de transporte que atenda às limitações e

condições de uso da aeronave no pós desastre. Por meio desse procedimento, o tomador

de decisão poderá avaliar diversas situações de hipótese de emprego, antecipando os

possíveis resultados, as di�culdades e as alternativas viáveis.

Para o cenário do estudo de caso veri�cou-se que a demanda por suprimentos ou

recursos humanos na área afetada poderá exigir uma grande mobilização dos meios aéreos.

No próximo capítulo, será apresentado um modelo que foi concebido para ser aplicado

catástrofes ou desastres de larga escala, quando a demanda nos pontos a serem atendidos

sempre supera a capacidade dos veículos disponíveis.

144

6 MODELO PARA APLICAÇÃO EM DESASTRES DE LARGA ESCALA

(CATÁSTROFES)

Assim como OZDAMAR (2011a), a modelagem proposta nesta etapa da pesquisa

considera as restrições especí�cas da aviação de asas rotativas durante atuação em desas-

tres de larga escala ou catástrofes (HOLGUÍN-VERAS, 2012a). O objetivo do sistema é

minimizar o tempo total de missão necessário para completar a tarefa transporte.

Com base nos estudos avaliados, optou-se por escolher o estudo de BERKOUNE

(2012) como base para a proposta da modelagem de um problema de transportes que

utilizará helicópteros para executar a última etapa na cadeia de suprimentos humanitários

(last mile distribution) em benefícios de regiões isoladas. Tal escolha justi�ca-se pelo

fato deste modelo considerar minimização do tempo total de atendimento em uma rede

multi depósito, multi produto, mono período e com veículos representados índices que

permitem a determinação imediata dos itinerários. No entanto, deve-se ressaltar que

os autores formularam o modelo para ser aplicado em situações de catastró�cas, nos

quais as quantidade de suprimentos solicitados são superiores à capacidade dos veículos

(em volume e/ou peso) e os pontos de demanda estão espalhados por grandes áreas

(HOLGUÍN-VERAS, 2012a).

Este tipo de modelagem é de�nida em ANDUUDAYASANKAR (2014), sendo declarada

como um problema de roteirização e programação de veículos com cargas completas. Para

a minimização do tempo total de atendimento da demanda são de�nidos os itinerários

e modelos de veículos, que seguem do depósito, descarregaram num destino especí�co e,

posteriormente, retornam ao depósito.

Como contribuição desta pesquisa serão agregadas, ao modelo de BERKOUNE (2012),

novas características e restrições como:(i) velocidade dos veículos, que tem implicações

no tempo de atendimento; (ii) o consumo das aeronaves e a disponibilidade de com-

bustível nas bases de operação; (iii) disponibilidade orçamentária para a missão; e (iv) a

compatibilidade entre os helicópteros e os locais que serão atendimentos; e (v) a possi-

bilidade da aeronave retornar do ponto de demanda transportando pessoal que necessite

de atendimento na base de operações. A seguir, será realizada a de�nição do problema,

a formulação matemática e uma aplicação acadêmica do modelo proposto.

145

6.1 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA

Segundo BERKOUNE (2012) um desastre de larga escala é uma situação complexa

na qual o �uxo de vários suprimentos deve ser transportado para as populações afetadas

usando os veículos disponíveis. Esses suprimentos solicitados são enviados de centros de

distribuição, existente ou em implantação, para pontos de demanda que representam os

locais onde as vítimas do desastre podem obter ajuda.

FIG. 6.1: Transporte Aéreo Logístico (TAL)Fonte: Autor

Assim, dado um conjunto de centros de distribuição onde um certo número de veículos

de diferentes tipos estão disponíveis, objetiva-se determinar as viagens dos veículos que

minimizem a duração total do transporte, tal que cada ponto de demanda receba a

quantidade requerida de cada tipo de produto, todos os veículos tenham suas restrições

obedecidas e a disponibilidade dos centros de distribuição sejam respeitadas.

As suposições a seguir são pertinentes ao modelo matemático proposto:

- o alcance de voo ds helicópteros é grande o su�ciente para cobrir a distância entre

quaisquer dois nós da rede de transporte;

- no momento de aplicação da modelo os Centro de Coordenação de desastres estimou

a quantidade de suprimentos disponíveis e as necessidades dos pontos de demanda

(POD);

146

- os suprimentos de ajuda humanitária são limitados e estão estocados em múltiplos

depósitos, que encontram-se próximos às bases de operação aérea;

- existem diferentes tipos e quantidades de helicópteros disponíveis em cada base de

operação;

- são consideradas cargas completas, de maneira que o veículo pode realizar o atendi-

mento a um único ponto de demanda, ou seja, são realizadas missões de atendimento

exclusivo (USDOD (2013));

6.2 FORMULAÇÃO MATEMÁTICA

6.2.1 SETS (CONJUNTO DOS ÍNDICES)

d : conjunto dos depósitos (centros de distribuição), sendo que d = {1,2,...,i};

c : conjunto dos pontos de demanda (POD), sendo que c = {1,2,...,j};

p : conjunto dos produtos para ajuda humanitária, sendo que p = {1,2,...,a};

h : conjunto dos tipos de veículos, sendo que h = {1,2,...,md};

k : conjunto de veículos disponíveis, sendo k = {1,2,...,ndh};

v : conjunto de viagens realizadas no dia, sendo que v = {1,2,...,r};

6.2.2 PARÂMETROS

DEMcp : Quantidade de produtos tipo p requisitada no ponto de demanda c, em

[un];

NV Rc : Número de vítimas que devem ser coletadas no ponto de demanda c, em

[un];

ZPHc : Condições da zona de pouso no ponto de demanda c, sendo {1,2,3,4};

DISPdp : Disponibilidade de produtos tipo p no depósito d, em [un];

COORDd : Coordenadas do depósito d ;

COORDc : Coordenadas do ponto de demanda c;

DISTdc : Distância entre o depósito d e o ponto de demanda c, em [km];

Tdch : Tempo de deslocamento entre o depósito d e o ponto de demanda c utilizando

o veículo h, em [horas];

PUp :Volume de uma unidade do produto p, em [kg];

V Up : Volume de uma unidade do produto p, em [m3];

CATh : Categoria do veículo tipo h, em {1,2,3};

147

V ELh : Velocidade de cruzeiro de�nida para o veículo tipo h, em [km/h];

CAPWh : Capacidade de transporte de peso do veículo tipo h, em [kg];

CAPVh : Capacidade de transporte de volume do veículo tipo h, em [m3];

CAPPAXh : Capacidade de transporte de passageiros do veículo tipo h, em [un.];

CTHVh : Custo da hora de voo do veículo tipo h, em [$];

αph : Tempo de carregamento/descarregamento de uma unidade do produto p num

veículo tipo h , em [horas/un];

τhc : Tempo de aproximação da aeronave tipo h no ponto de demanda c, em [ho-

ras/un];

λh : Tempo de embarque/desembarque de vítimas descarregamento de uma unidade

do produto p num veículo tipo h , em [horas/un];

MJh : Jornada diária máxima para cada k veículo tipo h, em [horas];

CCOMBh : Consumo de combustível do veículo tipo h, em [l/h];

DCOMBd : Disponibilidade de combustível na base de operações d, em [litros];

MHVDh : Disponibilidade máxima de horas de voo para os veículos do tipo h, em

[horas];

ORC : Disponibilidade máxima de orçamento para operação aérea, em [$];

6.2.3 VARIÁVEIS DE DECISÃO

Xdckhv =

1,

se ocorre a entrega do depósito d para o cliente c utilizando

o k -ésimo veículo do tipo h na viagem de número v ;

0, caso contrário.

QTdcpkhv:Quantidade de produtos p transportados do depósito d até ocliente c pelo k -veículo do tipo h na viagem de número v ;

QEV ACdckhv:Quantidade de vítimas transportadas do ponto de demanda cpara o depósito d utilizando pelo k -veículo do tipo h na viagemde número v ;

6.2.4 MODELO PROPOSTO

De�niremos a seguir a duração de cada missão (Ddckhv), ou seja, o tempo necessário

para realizar a viagem v utilizando k -ésima aeronave do tipo h a partir do depósito d

para atendimento do ponto de demanda c:

148

Ddchkv = (2.Tdch + τhc) .Xdckhv +a∑p=1

(αph.QTdcpkhv) + λh.QEVdckhv (6.1)

O objetivo deste modelo é minimizar o tempo total da operação das aeronaves, con-

siderando os tempos de deslocamento, carregamento/descarregamento de material, em-

barque/desembarque de passageiros e tempo de aproximação.

Função Objetivo:

mini∑

d=1

j∑c=1

md∑h=1

ndh∑k=1

r∑v=1

Ddchkv (6.2)

Sujeito a:

- Restrição que limita o fornecimento de produtos tipo p à disponibilidade de cada

depósito d : ∑c

∑k

∑h

∑v

QTdcpkhv ≤ DISPdp, ∀d, p (6.3)

- Restrição que garante o atendimento da demanda de produtos tipo p no ponto de

demanda c: ∑d

∑k

∑h

∑v

QTdcpkh ≥ DEMcp, ∀c, p (6.4)

- Restrição para garantir que, em cada viagem realizada (v), seja respeitado o limite de

peso transportado pelo veículo (k) do tipo (h):∑p

PUp.QTdcpkhv ≤ CAPWh.Xdckhv, ∀d, c, k, h, v (6.5)

- Restrição para garantir que, em cada viagem realizada (v), um veículo (h) saindo do

depósito (d) somente seja designado para um ponto de atendimento (c):∑d

∑c

∑k

∑h

Xdckhv = 1, ∀v (6.6)

- Restrição para garantir que, em cada viagem realizada, seja respeitado o limite de

volume transportado pelo veículo:∑p

V Up.QTdcpkhv ≤ CAPVh.Xdckhv, ∀d, c, k, h, v (6.7)

149

- Restrição que visa garantir o atendimento das requisições de transporte de vítimas:∑d

∑k

∑h

∑v

QEV ACdckhv = NRVc, ∀c (6.8)

- Restrição para garantir que, em cada viagem realizada, seja respeitado o limite de

passageiros transportado pelo veículo:

QEV ACdckhv ≤ CAPPAXh.Xdckhv, ∀d, c, k, h, v (6.9)

- Restrição para garantir que os POD sejam atendidos por veículos compatíveis com as

características da zona de pouso de helicópteros (ZPH):

CATh.Xdchkv ≤ ZPHc ∀d, k, h, v (6.10)

- Restrição para garantir que os veículos tenham sua sua jornada máxima de trabalho

respeitada: ∑c

∑v

Ddchkv ≤MJh, ∀d, k, h (6.11)

- Restrição para garantir que seja respeitado o limite de combustível disponível na base

de operação d :∑c

∑k

∑h

∑v

CCOMBh × (2.Tdch + τhc)×Xdckhv ≤ DCOMBd, ∀d (6.12)

- Restrição para garantir que o limite orçamentário da missão seja respeitado:∑d

∑c

∑k

∑h

∑v

CLHVh × (2.Tdch + τhc)×Xdckhv ≤ ORC (6.13)

- Declara-se que Xdckhv é uma varável binária:

Xdckhv ∈ {0, 1}, ∀d, c, k, h, v (6.14)

- Declara-se que QTdcpkhv é uma variável Real não negativa (R+):

QTdcpkhv ∈ R+, ∀d, c, p, k, h, v (6.15)

150

- Declara-se que QEV ACdcpkhv é uma variável inteira não negativa (Z+):

QEV ACdcpkhv ∈ Z+, ∀d, c, p, k, h, v (6.16)

6.3 IMPLEMENTAÇÃO E SOLUÇÃO DA MODELAGEM

O modelo desta dissertação foi desenvolvido no software AIMMS (Advanced Inte-

grated Multidimensional Modeling Software) da Paragon Decision Technology, na versão

4.8.3.322, utilizando-se programação linear inteira mista (PLIM).

De acordo com IGNÁCIO (2004), o software AIMMS possibilita ao usuário �nal

uma visualização abrangente do problema devido ao conjunto de interfaces grá�cas que

fornece. O AIMMS é utilizado para desenvolvimento do modelo matemático de problemas

de otimização, funcionando de maneria integrada com alguns solvers comerciais. Uma das

principais características do AIMMS é sua capacidade de especi�car e resolver modelos

de otimização com restrições lineares e não lineares IGNÁCIO (2004). Com apenas

uma simples declaração, um modelo de otimização pode ser transferido para o solver e

resolvido por ferramentas, tais como CPLEX, XA, CONOPT e XPRESS (BISSCHOP,

2012).

6.4 APLICAÇÃO E PARAMETRIZAÇÃO

Segundo (HOLGUÍN-VERAS, 2012a), nos dias após uma catástrofe de grandes pro-

porções, entre 15 kg e 80 kg por pessoa / dia serão necessários para satisfazer as neces-

sidades das pessoas. Por exemplo, para os dois milhões de residentes de Port-au-Prince,

no Haiti em 2010, era exigido um mínimo de 30 mil toneladas de suprimentos (ou 1.500

semi-reboques carregados) por dia, a serem distribuídas entre mais de 90 km2 de terreno

difícil.

Para ilustrar a aplicação da modelagem para desastres de larga escala, serão utilizadas

as de�nições de (HOLGUÍN-VERAS, 2012a) e as orientações de BERKOUNE (2012).

A seguir são apresentadas as características de�nidas para o sistema de distribuição da

última milha em uma hipótese de catástrofe de origem natural.

A localização dos centros de distribuição (d) e dos pontos de atendimento (c) foram

geradas aleatoriamente utilizando distribuições uniforme que variam no intervalo de

151

[10km 80km]. Para cada ponto de atendimento, a demanda inteira por cada produto

(p) é gerada aleatoriamente utilizando-se uma distribuição normal, com média e desvio

padrão conforme TAB. 6.1, e posterior arredondamento. Serão considerados dois tipos

de nesta aplicação dois tipos de produtos (p), sendo que cada unidade de produto tem

um certo peso e volume dado em quilogramas (kg) e m3, respectivamente. Além disso,

cada produto tem um tempo de carregamento (em segundos) que está associado ao seu

grau de compatibilidade com um determinado tipo de veículo.

Quanto ao translado de pessoas das áreas afetadas para as bases de operação, será

considerado que a demanda por transporte terá uma distribuição uniforme variando de

[3 22]. O tempo de embarque/desembarque de cada passageiro em cada tipo de aeronave

está de�nido na TAB 6.2.

Uma vez que as demanda dos produtos foi gerada para cada ponto de entrega, a

capacidade total de todos os depósitos para cada produto é gerado aleatoriamente entre

120% e 150% da procura do produto. Esse valor total de disponibilidade de produtos

é dividida entre os dois depósitos Dep 1 e Dep 2, da seguinte maneira, 40 % e 60%,

respectivamente.

TAB. 6.1: Parâmetros para geração da demanda de produtos

Produto Demanda Peso VolumeTempo de carregamento

conforme produto

Distribuição

Uniformekg m3 seg/un

µ σ Heli 1 Heli 2 Heli 3 Heli 4

P1 80 30 20 0,027 15 15 16 20

P2 100 20 9 0,009 10 12 12 15

Fonte: Autor

Para cada tipo de veículo, que de�niu o peso e volume capacidade, o tempo máximo

de viagem por dia e o tempo de aproximação, conforme TAB. 6.2. Serão utilizados dois

centros de distribuição (Dep 1, Dep 2), sendo que para cada depósito serão alocados

determinado número de veículos, conforme TAB. 6.3.

Os demais parâmetros dos veículos estão conforme TAB. 4.2., sendo: Heli 1, o modelo

AS 350; Heli 2, o modelo Bell Huey H1; Heli 3, o modelo UH-60; e HElic 4, o modelo As

332.

152

TAB. 6.2: Parâmetros dos veículos utilizados

Veículo Capacidades de carga MJT τhc CAPPAX λh Veloc. CLHV CComb

Peso (kg) Vol.(m3) (min) (min) (pax) (min/pax) (km/h) (US$/h) (kg/h)

Heli 1 400 3 720 2 3 1 235 884 157

Heli 2 1800 6 720 2 10 0,8 205 CLHV 275

Heli 3 2000 8 720 2 12 0,667 280 CLHV 440

Heli 4 2200 9 720 2 22 0,545 260 CLHV 490

Fonte: Autor

TAB. 6.3: Quantidade de Veículos alocados nos depósitos/ bases de operação

Depósito Heli 1 Heli 2 Heli 3 Heli 4

Dep 1 6 2 2 4

Dep 2 6 2 2 4

Fonte: Autor

6.5 PRINCIPAIS RESULTADOS PARA O MODELO DE DISTRIBUIÇÃO DA ÚL-

TIMA MILHA EM DESASTRES DE LARGA ESCALA

Esta seção analisa a capacidade de resolução de nosso modelo, usando CPLEX 12.6.2.

Considera-se que que o modelo proposto poderá ser usado dentro de um sistema de apoio à

decisão em situações de emergência, deve ser possível obter soluções de forma rápida (em

alguns segundos). De�niu-se que o modelo deverá ser solucionado pelo CPLEX dentro

do limite de tempo de 60 segundos, que é o tempo de computação máximo tolerável

para um sistema de apoio a decisão (BERKOUNE, 2012). No entanto, para avaliar as

capacidades do CPLEX, foram registrados também os valores da solução após 120s e

600s. Depois, executou-se o CPLEX para determinar o tempo necessário para encontrar

a solução ideal.

Na TAB. 6.4, são apresentadas as características médias das 10 instâncias geradas

para os três cenários compostos por dois depósitos e número de pontos de atendimento

variando de 20, 40 e 60. Para 20 pontos de atendimento foram geradas para cada instância

29.210 variáveis, 28.577 restrições, a média da demanda total por suprimentos foi de kg e

a necessidade média por transporte de passageiros foi de . Para 20 pontos de atendimento

foram geradas para cada instância 29.210 variáveis, 28.577 restrições, a média da demanda

total por suprimentos foi de kg e a necessidade média por transporte de passageiros foi de .

Para 60 pontos de atendimento foram geradas para cada instância 87.610 variáveis, 88.097

153

restrições, a média da demanda total por suprimentos foi de 103.940 kg e a necessidade

média por transporte de passageiros foi de 778.

TAB. 6.4: Resultados médios das simulações para desastres em larga escala

Número de pontos de demanda 20 40 60

Número de Variáveis 29.210 58.410 87.610

Números de Restrições 29.577 58.837 88.097

Tempo Médio processamento (seg) 62,70 223,61 ≥3600

Média de Carga Transportada(kg) 34.458 70.499 103.940

Média de pessoas transportadas (pax) 242 487 778Fonte: Autor

Os resultados apresentados na TAB. 6.5 referem-se à média de 10 instâncias geradas.

É possível observar que para dois depósitos e 20 pontos de atendimento os softwares não

enfrentaram grandes problemas para obter a solução ótima, sendo foram encontradas

9 soluções ótimas em menos de 60 segundos. Para as instâncias com 40 pontos, ape-

nas 3 soluções ótimas foram encontradas em menos de 60 segundos de demanda, outras

6 soluções ótimas só puderam ser de�nidas passados mais de 600 segundos de proces-

samento. Para instâncias com 60 pontos de demanda não foi possível obter nenhuma

solução ótima em menos de 600 segundos, sendo que a maioria das soluções dessas in-

stâncias só alcançaram valor ótimo decorridos períodos de processamento superiores a 1

hora.

TAB. 6.5: Resultados obtidos para dois depósitos

N◦ pt. dem. 60 seg 120 seg 600 seg

Gap % Sol. ótimas Gap % Sol. ótimas Gap % Sol. ótimas

20 0.36% 9 0.36% 9 0% 10

40 0,84% 3 0,53% 4 0,41% 4

60 1,79% 0 0,92% 0 0,75% 0Fonte: Autor

Ainda, com relação ao resultados apresentados na TAB. 6.5, ressaltam que a comple-

xidade do problema leva a algumas limitações dos modelos matemáticos pois os tempos

de solução aumentam quando os instâncias tornam-se maiores. O aumento do esforço

computacional também está associado aos parâmetros de�nidos para algumas restrições,

o que pode di�cultar a identi�cação de uma solução ótima.

154

6.6 CONSIDERAÇÕES FINAIS DO CAPÍTULO

Neste capítulo, foi apresentada a caracterização do problema de transportes durante

a ações de resposta a um cenário de catástrofe natural. Com a intenção de melhor

representar o sistema a partir do qual o tomador de decisão fará suas escolhas, o modelo

desenvolvido com base no trabalho de BERKOUNE (2012) passou a incorporar diversas

características e restrições pertinentes às operações aéreas. No entanto, a incorporação

dessas novas condições aumenta a complexidade da modelagem e, consequente, o esforço

computacional para obtenção da solução ótima.

Por �m, com os resultados obtidos é possível veri�car e�ciência do modelo. Portanto,

em estudos futuros, faz-se necessária a aplicação de outros métodos de solução para

programação linear inteira mista. Nesse caso, devem ser investigados os métodos meta-

heurísticos mais adequados ao tipo de modelagem.

155

7 CONCLUSÃO

7.1 CONTRIBUIÇÕES E RESULTADOS

Esta pesquisa objetivou apresentar uma proposta de procedimento para auxiliar na

tomada de decisão durante o planejamento do emprego de helicópteros para as atividades

de transporte aéreo logístico em resposta a desastres naturais. Um dos maiores desa�os

da logísticos da cadeia humanitária é a realização da distribuição da última milha (BAL-

CIK, 2008), assim, quando a infraestrutura local está comprometida ou existe a urgência

nas ações de socorro às vítimas, os helicópteros apresentam-se como veículo de extrema

e�ciência.

A metodologia adotada nesse estudo permitiu identi�car as principais características

da operação de transportes com helicópteros, conhecer os principais modelos matemáticos

que utilizam a pesquisa operacional para otimizar a distribuição de ajuda humanitária.

Realizou-se uma primeira pesquisa bibliográ�ca utilizando como base artigos acadêmi-

cos, reportagens e relatórios técnicos. O objetivo desta etapa do estudo foi entender as

principais abordagens adotadas para realizar o transporte aéreo logístico de pessoas e

material em operações de ajuda humanitária, avaliando as circunstâncias em que ocor-

reram e as principais restrições a que são submetidas. Foram avaliadas operações de

resposta a sete desastres naturais, sendo cinco internacionais e duas no Brasil: (i) terre-

moto e tsunami no oceano Índico em 2004; (ii) furacão Katrina nos EUA em 2005; (iii)

terremoto no Paquistão em 2005; (iv) enchentes e deslizamentos de terra no morro do

Baú em 2008;(v) terremoto no Haiti em 2010; (vi) enchentes e deslizamentos de terra no

Rio de Janeiro em 2011; (vii) terremoto e tsunami no Japão em 2011. Como resultado

das avaliações da análise do emprego de helicópteros em sete grandes desastres naturais

ocorridos no mundo, sendo dois desses aqui no Brasil, têm-se o levantamento das princi-

pais características, restrições e lições aprendidas da operação de resposta aos desastres.

Foi possível identi�car algumas das necessidades e aspectos críticos do planejamento de

operação do transporte aéreo logístico utilizando aeronaves de asas rotativas.

Posteriormente, fez-se uma revisão bibliográ�ca sistemática sobre aplicações de mo-

delos matemáticos, desenvolvidos com base em técnicas de Pesquisa Operacional (PO),

que permitissem auxiliar a tomada de decisão no processo de distribuição da cadeia de

suprimentos humanitária usando helicópteros. Como resultado dessa etapa da pesquisa

156

foi a identi�cação das principais características e práticas adotadas na modelagem mate-

mática dos problemas de transporte de passageiros e entrega de suprimentos às pessoas

afetadas em situações de operações de resposta a desastres. Por meio da pesquisa bibli-

ográ�ca, veri�cou-se que são poucos os estudos sobre a distribuição de ajuda humanitá-

ria que consideram o empregando helicópteros, sendo que este é um problema complexo

que carece de maior atenção por parte do meio acadêmico. Ao término dessa revisão

vislumbrou-se o desenvolvimento dois modelos, que seriam aplicados a dois tipos de situ-

ações de�nidas por HOLGUÍN-VERAS (2012a): os desastres e as catástrofes (desastres

de larga escala). O primeiro modelo de roteirização fornece subsídios para a tomada de

decisão, sendo mais adequado às peculiaridades dos desastres naturais do Brasil. No se-

gundo modelo, o problema considera as catástrofes (ou desastres de larga escala), quando

grandes áreas são completamente destruídas e são necessárias enormes quantidades de

envio de ajuda humanitária. Esse modelo para desastres de larga escala foi desenvolvido

com base no modelo de BERKOUNE (2012), tendo sido acrescentadas novas restrições

que consideram as características das operações com helicópteros. Tal inclusão permitiu

o planejamento do emprego de helicópteros em benefícios da população afetada em uma

rede multi depósito, multi produto, com múltiplos pontos de atendimento, mono período

e com veículos heterogêneos representados por índices que permitem a determinação ime-

diata dos itinerários.

Um procedimento proposto para auxiliar o planejamento do emprego de helicópteros

no transporte aéreo logístico em operações de resposta a desastres naturais foi desen-

volvido, sendo dividido em cinco etapas: (i) avaliação situacional; (ii) levantamento das

necessidade de transporte aéreo; (iii) avaliação e mobilização dos meios aéreos; (iv) im-

plantação do sistema de transporte aéreo logístico; e (v) estimativa de itinerários das

missões e quantidade de aeronaves. Nesta última etapa encontra-se o modelo matemático

desenvolvido para gerência das tarefas de transportes visando o atendimento no menor

tempo e prevendo a quantidade de veículos necessários.

O procedimento para planejamento de helicópteros sugerido nessa pesquisa focou-

se na última milha da distribuição cadeia de suprimento humanitária, de maneira que

algumas simpli�cações foram consideradas na modelagem da roteirização. Sabe-se que o

planejamento de operações aéreas apresentam um alto grau de complexidade, dependendo

de diversas variáveis. No entanto, considera-se que o objetivo foi atingido uma vez que foi

apresentado uma visão do processo de tomada de decisão referente ao transporte aéreo

logístico empregando helicópteros, que pode ser utilizada pelas instituições que operam na

157

distribuição da última milha durante ações emergenciais como uma ferramenta de apoio

logístico, permitindo a otimização do uso dos recursos disponíveis frente às necessidades

de transporte ou para avaliação das hipóteses de emprego.

No caso do Brasil, a provável utilização dos helicópteros para transporte aéreo logís-

tico será em desastres hidrológicos e de origem súbita, tais como: enchentes, alagamentos,

deslizamentos de terra. A aplicação das cinco etapas que compõem o procedimento pro-

posto foi realizada para um exemplo numérico considerando um cenário hipotético, criado

com características similares ao desastre natural na região Serrana do Estado do Rio de

Janeiro em 2011. Durante a execução da etapa de 5, que trata da determinação dos itine-

rários das missões de transporte aéreo logístico e da estimativa do número de aeronaves

a empregar, foi efetuada uma análise de sensibilidade mediante a alterações de alguns

parâmetros e veri�cação da sua in�uência sobre os resultados.

Ao se apresentar as principais características e capacidades dos helicópteros mais

utilizados pelas agências federais, Órgãos de Segurança Pública e pelas Forças Armadas

vislumbra-se contribuir para o SINPEDEC, haja vista que foram apresentadas orien-

tações para planejamento tático e operacional. Ressalta-se a importância da preparação,

treinamento conjunto e benefícios dos acordos prévios. No entanto, segundo HOLGUÍN-

VERAS (2012), do ponto de vista econômico, devem ser dadas prioridades para a re-

cuperação de estradas e pontes, de maneira a se evitar os altos gastos com transporte

aéreo.

Por �m, espera-se que esse trabalho contribua para evidenciar a importância e a ne-

cessidade do planejamento e preparação do transporte aéreo logísticos. Para um rápido

atendimento, as organizações de ajuda humanitária e defesa civil que compõem o SIN-

PEDEC devem estar preparadas e dispostas para atuar em conjunto. No tocante ao

emprego de helicópteros das Forças Armadas, é importante destacar não só a elevada

capacidade das aeronaves, mas também o elevado grau de pro�ssionalismo, dedicação e

o comprometimento em salvar vidas tanto por parte das tripulações quanto dos demais

militares que dão suporte às atividades aéreas.

7.2 LIMITAÇÕES E RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

A principal limitação desta pesquisa, ao que se refere ao procedimento para desas-

tres de pequena e média escala, apresentado no capítulo 4, é referente à utilização de

modelagem com frota homogênea. No entanto, é feita uma sugestão para contornar

essa característica e avaliar veículos com características diferentes. Quanto à modelagem

158

para desastres de larga escala, observa-se que utilizando o AIMMS/CPLEX foi possível

obter resultados ótimos para pequenas instâncias acadêmicas, porém, para uma rede de

transporte maior sugere-se que sejam aplicados métodos heurísticos para alcançar bons

resultados dentro de um tempo de processamento aceitável.

Os resultados encontrados através de metodologias quantitativas devem ser analisa-

dos detalhadamente, uma vez que os modelos são uma simpli�cação da realidade e seus

resultados nem sempre representam a melhor solução para o problema real. As sim-

pli�cações, previsões e suposições adotadas nestas análises nem sempre representam as

situações reais com precisão. No entanto, são incontestáveis os benefícios trazidos pelo

procedimento para planejamento do emprego de helicópteros em desastres naturais.

Apesar dos últimos esforços para avaliar o emprego de helicópteros em situações de

desastres naturais, este ainda é um campo de estudo pouco explorado, apesar da sua

grande importância. Desta maneira, algumas recomendações para trabalhos futuros são

apresentadas:

- Formular o problema de roteirização considerando veículos com características di-

ferentes, aplicando outros métodos heurísticos ou meta-heurísticos de solução;

- Desenvolver uma modelagem que considere as incertezas do sistema de transporte

pós-desastre;

- Aplicar outros métodos de solução para a modelagem apresentada no capítulo 6;

- Realizar um planejamento integrado dos helicópteros, considerando, além do trans-

porte aéreo logístico, as demais atividades de resposta previstas para um desastre

natural, tais como busca e salvamento e a evacuação aeromédica;

159

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175

9 ANEXOS

176

9.1

ANEXO1-MATRIZ

DEDISTÂNCIASDOEST

UDODECASO

DOCAPÍTULO5

FIG

.9.1:

Matrizde

distânciaconsiderando

abase

(P1)

eos

26Pontosde

Atendimento

Fonte:

Autor

177

9.2 ANEXO 2 - RESULTADOS DA ETAPA 5 APLICADA À SITUAÇÃO 1 - TRANS-

PORTE DE MATERIAL

A seguir são apresentados os resultados da Etapa 5 à situação 1 do estudo de caso,

ou seja� transporte de material. É possível observar a variação do templo de ciclo e a

taxa de ocupação de cada itinerário referende ao modelo de aeronave empregado.

FIG. 9.2: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 1Fonte: Autor

FIG. 9.3: Taxa de ocupação dos veículos modelo 1 nos itinerários estimadosFonte: Autor

178

FIG. 9.4: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 2Fonte: Autor

FIG. 9.5: Taxa de ocupação dos veículos modelo 2 nos itinerários estimadosFonte: Autor

179

FIG. 9.6: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 3Fonte: Autor

FIG. 9.7: Taxa de ocupação dos veículos modelo 3 nos itinerários estimadosFonte: Autor

180

FIG. 9.8: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 4Fonte: Autor

FIG. 9.9: Taxa de ocupação dos veículos modelo 4 nos itinerários estimadosFonte: Autor

181

FIG. 9.10: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 5Fonte: Autor

FIG. 9.11: Taxa de ocupação dos veículos modelo 5 nos itinerários estimadosFonte: Autor

182

9.3 ANEXO 3 - RESULTADOS DA ETAPA 5 APLICADA À SITUAÇÃO 2 - TRANS-

PORTE DE PESSOAL

A seguir são apresentados os resultados da Etapa 5 à situação 1 do estudo de caso,

ou seja� transporte de pessoal. É possível observar a variação do templo de ciclo e a taxa

de ocupação de cada itinerário referende ao modelo de aeronave empregado.

FIG. 9.12: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 1Fonte: Autor

FIG. 9.13: Taxa de ocupação dos veículos modelo 1 nos itinerários estimadosFonte: Autor

183

FIG. 9.14: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 2Fonte: Autor

FIG. 9.15: Taxa de ocupação dos veículos modelo 2 nos itinerários estimadosFonte: Autor

184

FIG. 9.16: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 3Fonte: Autor

FIG. 9.17: Taxa de ocupação dos veículos modelo 3 nos itinerários estimadosFonte: Autor

185

FIG. 9.18: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 4Fonte: Autor

FIG. 9.19: Taxa de ocupação dos veículos modelo 4 nos itinerários estimadosFonte: Autor

186

FIG. 9.20: Tempo de Ciclo dos itinerários estimados empregando-se a modelo 5Fonte: Autor

FIG. 9.21: Taxa de ocupação dos veículos modelo 5 nos itinerários estimadosFonte: Autor

187