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- Sistema de apoio à decisão espacial para análise do impacte ambiental da dispersão de poluentes atmosféricosPublication . Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João Coutinho; Sousa, NunoNeste artigo é apresentado um Sistema de Apoio à Decisão Espacial (SADE) onde os decisores podem facilmente definir diferentes tipos de problemas espaciais recorrendo a diferentes categorias de objetos, pré-definidas ou a definir, associando- lhes características com ou sem dependência espacial, e indicando formas de interferência (impactos) entre essas caracte- rísticas/propriedades. A análise espacial para determinação ou avaliação de configurações alternativas para a localização de diferentes tipos de ocorrências espaciais será feita através da utilização interativa do SADE de acordo com conjuntos de regras intrínsecas aos vários elementos gráficos (objetos, categorias, características, impactos) utilizados na definição dos problemas. O teste à generalidade representativa e analítica do SADE proposto é efectuado recorrendo a um problema concreto, suficientemente específico e complexo, relativo à aplicação de modelos gaussianos para o estudo da dispersão atmosférica de eventuais poluentes resultantes do tratamento de resíduos sólidos. A região em estudo está limitada, neste exemplo, ao município de Coimbra, Portugal. Para este município estão acessíveis, e são utilizados, os dados demográficos ao nível da secção de voto (censos oficiais) e, como tal, é possível a realização de um estudo realístico do impacto com populações humanas.
- Multi-objective model for optimizing railway infrastructure asset renewalPublication . Sousa, Nuno; Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João CoutinhoA multi-objective model for managing railway infrastructure asset renewal is presented. The model aims to optimize three objectives, while respecting operational constraints: levelling investment throughout multiple years, minimizing total cost and minimizing work start postponements. Its output is an optimized intervention schedule. The model is based on a case study from a Portuguese infrastructure management company, which specified the objectives and constraints, and reflects management practice on railway infrastructure. The results show that investment levelling greatly influences the other objectives and that total cost fluctuations may range from insignificant to important, depending on the condition of the infrastructure. The results structure is argued to be general and suggests a practical methodology for analysing trade-offs and selecting a solution for implementation.
- Large scale railway renewal planning with a multiobjective modeling approachPublication . Sousa, Nuno; Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João CoutinhoA multiobjective modeling approach for managing large scale railway infrastructure asset renewal is presented. An optimized intervention project schedule is obtained considering operational constraints in a three objectives model: evenly spreading investment throughout multiple years, minimizing total cost, minimizing work start postponements on higher priority railway sections. The MILP model was based on a real world case study; the objectives and constraints specified by an infrastructure management company. Results show that investment spreading greatly influences the other objectives and that total cost fluctuations depend on the overall condition of the railway infrastructure. The model can produce exact efficient solutions in reasonable time, even for very large-sized instances (a test network of similar size to the USA railway network, the largest in the world). The modeling approach is therefore a very useful, practical methodology, for generating optimized solutions and analyzing trade-offs among objectives, easing the task of ultimately selecting a solution and produce the works schedule for field implementation.
- A multi‐objective model for publicly funded festival planningPublication . Almeida, Luís Alçada; Sousa, Nuno; Rodrigues, João CoutinhoThis article proposes a multi-objective mixed-integer linear programming model to assist event managers in obtaining and evaluating non-dominated solutions to the problem of selecting a daily lineup of shows and activities for a festival – be it cultural, sports, ceremonial or any other kind. The model, which is especially adequate for designing festivals with public funding, has five objectives, relating to financial, logistical and how renowned the festival artists or acts are. It includes support for multiple days, multiple stages and differ- ent types of shows, all subject to constraints imposed by the intrinsic nature of the festival itself. The output of the model is a set of optimized daily lineups for the activities that constitute the festival, each correspond- ing to a particular compromise between the five objectives. The approach is demonstrated with a case study for a 5-day festival, for which non-dominated solutions are derived, presented and discussed. Results show that the model can provide a good variety of solutions while ensuring the persistence of the more desirable shows. The model is a novel decision support tool to assist in designing festival lineups that provide optimal audience experience, a key factor in attracting spectators, tourists and increasing comeback value.
- Bi-objective modeling approach for repairing multiple feature infrastructure systemsPublication . Sousa, Nuno; Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João CoutinhoA bi-objective decision aid model for planning long-term maintenance of infrastructure systems is presented, oriented to interventions on their constituent elements, with two upgrade levels possible for each element (partial/full repairs). The model aims at maximizing benefits and minimizing costs, and its novelty is taking into consideration, and combining, the system/element structure, volume discounts, and socioeconomic factors. The model is tested with field data from 229 sidewalks (systems) and compared to two simpler repair policies, of allowing only partial or full repairs. Results show that the efficiency gains are greater in the lower mid-range budget region. The proposed modeling approach is an innovative tool to optimize cost/benefits for the various repair options and analyze the respective trade-offs.
- Metodologia biobjetivo para reparação de infraestruturas com múltiplos componentesPublication . Sousa, Nuno; Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João CoutinhoAções de manutenção em sistemas de infraestruturas deparam-se frequentemente com o problema de decidir se uma dada ação deve ser completa ou se uma reparação parcial é suficiente para o caso em questão. A presente pesquisa apresenta um modelo biobjetivo de apoio à decisão para o planeamento da manutenção a longo prazo dos sistemas de infraestruturas, que otimiza a escolha entre reparações parciais, completas ou nenhuma ação a tomar, tomando em consideração aspetos socioeconómicos e descontos por atacado. Os objetivos considerados são a minimização do custo de reparação e maximização dos benefícios trazidos aos utilizadores. O modelo foi testado num caso de estudo 23 passeios e comparado com duas políticas de reparação mais simples, de permitir apenas reparações parciais ou completas, tendo os resultados mostrado que os ganhos de eficiência da política mista ditada pelo modelo são mais significativos na região de orçamento médio-baixo.
- Planeamento multiobjetivo em projetos de renovação da ferroviaPublication . Sousa, Nuno; Almeida, Luís Alçada; Rodrigues, João CoutinhoO transporte ferroviário é visto como um modo de transporte promissor dos pontos de vista económico, energético e ambiental. No entanto, a ferrovia mundial necessita de intervenções de fundo, uma vez que a competição com o transporte rodoviário levou a falta de investimento nestas infraestruturas no século XX. Apresenta-se aqui um modelo multiobjetivo para o planeamento de renovações na rede ferroviária, atendendo a: distribuição equitativa do investimento pelos anos de projeto, minimização do custo total e minimização dos adiamentos de obras prioritárias. O modelo obedece a restrições operacionais, que visam limitar atrasos à circulação, e adequa-se a renovações que não requeiram fecho de linhas. O modelo é aplicado a um caso de estudo e os resultados mostram um considerável trade-off entre os objetivos de distribuição equitativa do investimento e adiamentos de obras prioritárias. Já o custo total só é relevante para redes muito degradadas.