T12 Resolução de problemas operacionais numa Companhia Aérea

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1 T12 Resluçã de prblemas peracinais numa Cmpanhia Aérea Objectiv Criar um Sistema Multi-Agente (SMA) que permita mnitrizar e reslver s prblemas relacinads cm s aviões, tripulações e passageirs de uma cmpanhia aérea. Executar SMA de frma distribuída (em mais d que um cmputadr) Cm este trabalh s aluns aprenderã: A utilizar JADE para definir agentes e um SMA. Tirar partid das características distribuídas d JADE. A cnhecer cm funcina um Centr de Cntrl Operacinal de uma cmpanhia aérea e cm se reslve s prblemas diáris. A utilizar dads reais de um prblema real. Descriçã d Trabalh a Efectuar As cmpanhias aéreas têm um Centr de Cntrl Operacinal (CCO), cm bjectiv de acmpanhar e garantir que a sua peraçã (ist é, s seus vs) seja realizada de acrd cm s hráris prevists. Infelizmente, a peraçã nem sempre crre cm previst pel que é necessári que CCO tenha equipas de pessas especializadas na resluçã ds váris prblemas que pssam surgir. O CCO é nrmalmente cmpst pr especialistas que realizam as seguintes tarefas: Mnitrizar a peraçã detectand events que pssam gerar prblemas. Prcurar sluçã para s prblemas que frem detectads, nrmalmente relacinads cm uma das dimensões acima. Das pssíveis sluções encntradas, esclher a melhr (nrmalmente, a que implica mens custs). Aplicar a sluçã encntrada. O SMA a desenvlver, que representa CCO, é cmpst pels seguintes agentes: Supervisr d CCO (SupCc): Autridade máxima n CCO (SMA). Esclhe a melhr sluçã de entre aquelas que sã prpstas pelas equipas de especialistas. Cntrladres da peraçã (MnOp): Mnitrizam a peraçã, detectand se existem vs atrasads e pedind uma resluçã para s prblemas as agentes especialistas. Aicraft Manager (AircManager): Lidera a equipa ds especialistas em resluçã de prblemas cm aviões. Recebe infrmações ds prblemas detectads e pede à sua equipa pssíveis sluções para s prblemas. Respnsável pela esclha das melhres sluções de entre aquelas que fram enviadas pela sua equipa.

2 Especialistas resluçã prblema aviã (EspAviã): Cada especialista implementa um algritm diferente que permita reslver s prblemas relacinads cm aviã. Respndem a pedid recebid d AircManager prpnd uma u mais sluções para prblema. Crew Manager (CrewManager): Lidera a equipa ds especialistas em resluçã de prblemas cm tripulações. Recebe infrmações ds prblemas detectads e pede à sua equipa pssíveis sluções para s prblemas. Respnsável pela esclha das melhres sluções de entre aquelas que fram enviadas pela sua equipa. Especialistas resluçã prblema tripulaçã (EspTrip): Cada especialista implementa um algritm diferente que permita reslver s prblemas relacinads cm a tripulaçã. Respndem a pedid recebid d CrewManager prpnd uma u mais sluções para prblema. Pax Manager (PaxManager): Lidera a equipa ds especialistas em resluçã de prblemas cm s passageirs. Recebe infrmações ds prblemas detectads e pede à sua equipa pssíveis sluções para s prblemas. Respnsável pela esclha das melhres sluções de entre aquelas que fram enviadas pela sua equipa. Especialistas resluçã prblema passageirs (ServPax): Cada especialista implementa um algritm diferente que permita reslver s prblemas relacinads cm s passageirs. Respndem a pedid recebid d PaxManager prpnd uma u mais sluções para prblema. Exempl d funcinament d SMA numa situaçã típica, usand uma abrdagem sequencial: O MnOp detecta que v FEUP80 está atrasad na saída d aerprt OPO devid a uma avaria e que temp estimad para a sua resluçã é de 2 hras. O MnOp após receber esta infrmaçã divulga-a pel AircManager para que seja encntrada uma sluçã. O AircManager emite uma CFP (Call fr Prpsal) a tda a sua equipa (cmpsta pr, pel mens, três agentes d tip EspAviã que implementam algritms diferentes). Assim que cada agente EspAviã encntrar uma sluçã, deverá enviá-la para respectiv líder. O AircManager esclhe as duas melhres sluções de entre as que fram prpstas e, juntamente cm prblema, pede a CrewManager para a analisar e enviar as duas melhres sluções para s pssíveis prblemas que pssam existir cm a tripulaçã. A mesm temp, AircManager cmunica a SupCc as sluções encntradas para aviã. O CrewManager tem uma acçã semelhante à d AircManager aplicada à sua equipa. O CrewManager, após ter esclhid as duas melhres sluções, envia tds s dads para PaxManager n sentid de ser encntrada as duas melhres sluções para s ptenciais prblemas cm s passageirs. A mesm temp, PaxManager cmunica a SupCc as sluções encntradas para a tripulaçã. O PaxManager actua em cnfrmidade. Após encntrar as duas melhres sluções para s prblemas cm passageirs, PaxManager cmunica a SupCc as sluções encntradas para s passageirs. SupCc analisa as sluções recebidas e esclhe aquela que tiver um melhr impact glbal, u seja, aquela que tiver mens custs nas três dimensões d

3 prblema (aviã, tripulaçã e passageirs). O prblema cnsidera-se encerrad, após a esclha d SupCc. Pssíveis algritms a serem implementads pels agentes especialistas: Simulated Annealing (SA) Tabu Search (TS) Hill Climbing (HC) Genetic Algrithm (GA) Particle Swarm Optimizatin (PSO) Ant Clny Optimizatin (ACO) Outrs que achem adequads. Pssível distribuiçã ds agentes pr cmputadres diferentes: Cenári cm dis cmputadres diferentes: Agentes Supervisr e Cntrladr da peraçã n cmputadr A. Agentes Aircraft, Crew and Pax Manager n cmputadr B. Cenári cm três cmputadres diferentes: Agentes Supervisr e Cntrladr da peraçã n cmputadr A. Agente Aircraft Manager n cmputadr B Agente Crew Manager e Agente Pax Manager n cmputadr C. Material JADE Slides aulas teóricas e ficheirs cm dads (xls). Disruptin Management in Airline Operatins Cntrl An Intelligent Agent-Based Apprach, Antóni J.M. Castr, Eugéni Oliveira. Pdem bter artig a partir deste link Ntas Imprtantes 1. Os ficheirs cm s dads nã têm infrmaçã sbre as tripulações. Cnsiderar a seguinte infrmaçã para efeits de cmpsiçã de tripulaçã pr v: a. Cada v tem uma tripulaçã técnica cnstituída pr dis pilts. b. Os vs efectuads em aviões de NB (Narrw Bdy) A319, A320 e A321 têm uma tripulaçã de cabine cnstituída pr 4 elements. c. Os vs efectuads em aviões de WB (Wide Bdy) A330 e A340 têm uma tripulaçã de cabine cnstituída pr 10 elements. 2. Restrições para a alcaçã de tripulantes as vs: a. Pilts de NB só pdem ser alcads a aviões de NB (qualquer um deles). b. Pilts de WB só pdem ser alcads a aviões de WB (qualquer um deles). c. Pessal de cabine pdem ser alcads a aviões NB e WB. d. Nenhum tripulante pde estar em mais d que um v a mesm temp. 3. Limites de temp de trabalh das tripulações: a. Diári: 12 hras

4 b. Semanal: 50 hras c. Mensal: 180 hras 4. Geraçã (alcaçã) da escala de tripulantes: a. Iniciar s acumuladres de hras de cada tripulante cm um valr aleatóri e que crrespnda a uma distribuiçã nrmal. b. Em terms de númer de tripulantes necessáris, cnsiderar a seguinte regra: para cada aviã (e nã para cada tip de aviã) cnsiderar que sã necessárias 4 tripulações técnicas (de 2 pilts cada tripulaçã) e 4 de cabine (4 elements para aviões NB e 10 para aviões WB). Exempl, se tenh 10 aviões vu precisar de 10*4*2 = 80 pilts e 10*4*10 = 400 de cabine. c. Cnsiderar que só existe uma base e que tds s tripulantes pertencem a essa base. 5. Os saláris ds tripulantes devem ser gerads aleatóriamente mas cnvêm ter em atençã algumas regras: a. Para s pilts, gerar valres cnsideram cm limite min 3000 máx b. Para pessal de cabine, gerar valres cnsiderand min 1000 máx Custs da tripulaçã estã referids n artig acima. De uma frma geral: a. Cada tripulante recebe: salári_base + hras_extra*venc_hrari + ajudas_cust (pr cada dia de trabalh). b. As hras extras sã mensais, u seja, se n espaç de um mês excederem limite, entã têm hras extra a receber. 7. Relativamente as passageirs, ficheirs de dads inclui númer de passageirs ds vs em cada classe. Cnsiderar: a. Havend atras num v à chegada, cnsiderar um númer aleatóri de passageirs em cada classe, que perdem as ligações. b. Atribuir um cust fix para cada passageir que perde as ligações (cust diferente para cada classe) e, desta frma pde-se bter cust da cmpnente passageirs. 8. Definições sbre events e geraçã de prblemas: a. Um prblema só é classificad cm Prblem se der rigem a atras de um v. Se nã é cnsiderad um Warning. Exempl: Aviã CS-TNA tem uma avaria e demra 90 min a reparar. Cm vai fazer um v daqui a 30 minuts, ist prvca um atras de 60 minuts n v. Prtant é um Prblem. Supnd que v só se iria realizar passad 120 minuts, entã seria um Warning pis nã prvca atras n v. b. Os events classificads cm Warning só sã visualizads na cnsla de mnitrizaçã nã requerend acçã ds agentes reslvedres. c. Os events classificads cm Prblem, para além de serem visualizads, requer uma resluçã. d. Tips de events/prblemas pssíveis: avarias/atrass de aviões, atrass/nã cmparência de tripulantes.

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