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Title: Uma meta heurística baseada em busca populacional para o problema de alocação de aeronaves à portões aeroportuários.
Other Titles: A population-based heuristic goal for the problem of assigning aircraft to airport gates.
???metadata.dc.creator???: SIMÃO, Cayllane Nathalia Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Yuri Laio Teixeira Veras.
???metadata.dc.contributor.referee1???: KRAMER, Raphael Harry Frederico Ribeiro.
???metadata.dc.contributor.referee2???: COUTINHO, Walton Pereira.
Keywords: Problema de alocação de portões;Otimização de aeroportos;Algoritmo híbrido heurístico;Otimização de colônia de formigas;Análise bibliométrica;Modelagem matemática;Gate allocation problem;Airport optimization;Hybrid heuristic algorithm;Ant colony optimization;Bibliometric analysis;Mathematical modeling
Issue Date: 3-Oct-2025
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SIMÃO, Cayllane Nathalia Silva. Uma meta heurística baseada em busca populacional para o problema de alocação de aeronaves à portões aeroportuários. 2025. 105f Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia (Curso de Bacharelado em Engenharia de Produção) - Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande - Campus Sumé - Paraíba - Brasil, 2025. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43821
???metadata.dc.description.resumo???: O Gate Assignment Problem (GAP) no contexto aeroportuário consiste em otimizar a alocação de aeronaves aos portões de embarque e desembarque, considerando diferentes objetivos e restrições operacionais. Em meio ao crescimento do fluxo aéreo nos últimos anos, surge a necessidade de aprimorar esse processo, com ênfase na minimização do deslocamento de passageiros e bagagens. Diante desse cenário, este trabalho propõe um algoritmo híbrido, combinando Ant Colony Optimization (ACO) e Local Search (LS), para tratar do problema de alocação em aeroportos com único terminal e portões homogêneos, bem como múltiplos terminais com portões heterogêneos. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática e análise bibliométrica a fim de identificar as tendências de pesquisa ao longo dos anos, os métodos mais empregados, os objetivos frequentemente considerados e as lacunas ainda existentes, seguida da modelagem matemática do problema, da construção do algoritmo e da geração de instâncias de teste baseadas em três aeroportos brasileiros. Os experimentos computacionais foram conduzidos aplicando as instâncias de testes no algoritmo desenvolvido e no solver Gurobi. Nos testes realizados para Aeroporto de Fortaleza (FOR), o algoritmo atingiu soluções de alta qualidade em menos de 1 minuto, com um Gap (%) médio inferior a 1%. No Aeroporto do Galeão (GIG), mesmo com maior complexidade e até 150 voos, o método manteve a viabilidade operacional, retornando soluções em cerca de 1 minuto. Já em Guarulhos (GRU), cenário mais desafiador, alocações viáveis foram obtidas em menos de 3,5 minutos, demonstrando a qualidade do método proposto frente a restrições complexas. Os resultados confirmam a efetividade da abordagem proposta para reduzir deslocamentos internos de passageiros e bagagens, e também apontam ganhos operacionais e ambientais relevantes.
Abstract: The Gate Assignment Problem (GAP) in the airport context consists of optimizing the allo- cation of aircraft to the boarding and disembarkation gates, considering different objectives and operational constraints. Amid the growth of air traffic in recent years, there is a need to improve this process, with an emphasis on minimizing the displacement of passengers and baggage. In view of this scenario, this study proposes a hybrid algorithm, combining Ant Colony Optimization (ACO) and Local Search (LS), to address the allocation problem in airports with a single terminal and homogeneous gates, as well as multiple terminals with heterogeneous gates. For this, a systematic review and bibliometric analysis were carried out to identify the research trends over the years, the most used methods, the objectives frequently considered and the gaps that still exist, followed by the mathematical modeling of the problem, the construction of the algorithm and the generation of test instances based on three real Brazilian airports. Finally, the computational experiments were conducted by applying the test instances to the developed algorithm and the Gurobi solver. In the tests carried out for Fortaleza Airport (FOR), the algorithm achieved high-quality solutions in less than 1 minute, with an average Gap (%) of less than 1%. For Galeão Airport (GIG), even with greater complexity and up to 150 flights, the method maintained operational viability, returning solutions in about 1 minute. For Guarulhos Airport (GRU), the most challenging scenario, viable allocations were obtained in less than 3.5 minutes, demonstrating the quality of the proposed method in the face of complex constraints. The results confirm the effectiveness of the proposed approach to reduce internal displacements of passengers and baggage, and also highlight relevant operational and environmental benefits.
Keywords: Problema de alocação de portões
Otimização de aeroportos
Algoritmo híbrido heurístico
Otimização de colônia de formigas
Análise bibliométrica
Modelagem matemática
Gate allocation problem
Airport optimization
Hybrid heuristic algorithm
Ant colony optimization
Bibliometric analysis
Mathematical modeling
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Produção.
URI: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43821
Appears in Collections:Curso de Bacharelado em Engenharia de Produção - CDSA - Monografias

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