De 25 a 28 de Agosto de 2015. XLVII Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL PROCESSO DE DECISÃO ESPACIAL MULTICRITÉRIO E MODELO MULTIOBJETIVO PARA A LOCALIZAÇÃO DE CENTRAIS DE BIOGÁS Sandra Silva ± ͶͻͲͲǦ͵Ͷǡ ̷Ǥ Ǥ Luís Alçada-Almeida e Luís C. Dias ǡ Ǥǡͳͷǡ͵ͲͲͶǦͷͳʹǡ ̷Ǥ ǤǢ ̷Ǥ Ǥ RESUMO ǡ ± ǡ Ù × ǡ À × Ǥ ǡ± ï ǡ Ùȋ Ȍ Ǥ ǣ Ǥ ± ± ±ǡ ± ǡ × ± ±ȋ Ȍ ȋ ȌǤ PALAVARAS CHAVE. Apoio à Decisão Multicritério, Sistemas de Informação Geográfica, Localização. Área principal: Apoio à Decisão Multicritério (ADM ); PO na Área de Energia (EN); PO na Agricultura e Meio Ambiente (AG&MA). ABSTRACT ǡ ǡ ǡ Ǥ ǡ ǡ ȋȌ Ǥ ǡ ǣ Ǧ Ǥ ǡ ȋ Ȍ ȋ Ȍ ȋ Ǧ ȌǤ KEYWORDS. Multicriteria decision support. Geographic Information Systems. Location. Main area: Multicriteria decision support; Operational research in the area of Energy; Operational research in Agriculture and Environment. 506 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL 1. Introdução À Ǥ ǡ ǡ ǡ ± ± ǡ ± Àǡ À Ǥ Ǧ ȋ Ǥǡ ʹͲͲͷȌǤ × ȋȌ ȋǦǤǡʹͲͲͻȌǤ ± ǡ Ǧ Ǧ ǡ Ǥ ± ǡ ȋ ± Ȍǡ ǡ± ±ï ǡǡ Ǥ Ùǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ × ǡ ǡ Ǥ ± ȋȌ ǡ ± ǡ ± ǡ ȋǡʹͲͲʹȌǡ Ǥ ± ǡ ² ȋ ǡ ʹͲͲʹȌ ǡ ǡ ȋ Ȍ ǡ ǡ ǡǡ Ǥ ǡ ǡ ± ± ǡ ² Ǥ ǡ ǡ ȋ À ǡ ʹͲͲͶȌǤ ± Ǥ ± À Ǥ ± À ×ǡ ǡ ǡ Ù × ǡ Ǥ ï ± ² Ȁ ȋ Ǥǡ ʹͲͳͳȌǡ ȋ ǡʹͲͳʹȌǡȋ ǦǤǡʹͲͳͶȌǡ Ǥ × ǡ ǡ ± ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ Ù Ǥ ± ǡ Ù À ± Ù À ±ÙǤ Ǧ ï ǡ Ǥ ² 507 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ǡ ȋǤǡʹͲͲͶȌǡÙ À × ȋ Ǥǡ ʹͲͲͺȌǡ Ù ȋǦǤǡʹͲͲͻȌǡ ȋǦǤǡʹͲͳʹȌǡǤ ǡ Ǧ ± ± ǡ ǡ ± ± ǡ ǡ ǡ ǡ Ǥ ǡǦ Ù ǡ ȋȌǡǤ 2. Metodologia 2.1. Definição do Problema Ǧ Ǥ Ǧ ǡ ǡ ǡ ǡ Ǥ Ǧ ǡ Ǥ À ² Ù Ùǡǡ ǡ ǡ ǡ Ù ǡ ± ȋȌǤ Ǧ ± À ͳͲ ǣǡ ǡǡ× ǡ ǡ ǡ ǡǡ ǡ ǡ ͳͷͺͲʹǤÙ ͳͲͷ ͳͲͲͲͲǡ ͳǡͷ Ù͵Ȁǡ ͶͲͳ͵ȀǤ 2.2. Processo de decisão espacial multicritério na avaliação da aptidão do solo ± Ù À ǡǡ × ± ȋǤǡʹͲͲͷȌǤ ± ǡ ± ² ȋ ǡ ͳͻͻ͵Ȍ Ùǣ x ± ǡ ± × ±ǡ± ± Àȋǡ × × ȌǢ x ǡ ² ǡǡ × ǡ Ǣ x ±± ×ǡ ± ±ǡ × Ǥ 508 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ± ± ȋǤǤǡǤǡʹͲͲͻǢǤǡʹͲͳͲǢ Ǧ ǤǡʹͲͳͶȌǡ ± Ǥ ±ǡǡ ͳǤ ǡ ǡ ȋͳͻͻͻȌǡ ǡ ǡ ±± ǡǡ Ǥ Definição do Problema Restrições Critérios de Avaliação C1 x C2 Fatores x … Fase Inteligência Cn = C SIG Fatores Ambientais Área Mínima Forma Adequada Fatores Económicos Fatores Sociais e Segurança Mapa de Restrições Estatísticas Zonais Cenários Matriz de Alternativas Decisão Preferências do Fase decisor Estruturação ADM Regra de Decisão Grelhas Vetoriais (ELECTRE TRI) Fase Escolha Análise ADM/SIG Mapa de Aptidão Sensibilidade Fase Revisão Recomendação ADM/SIG Figura 1: ±Ǥ ± Ǧ ǣ ǡ ǡ ǡ Ǣ Ǧ ± Ǥ ǡ ± ǣ Ù Ǥ ± ± À ȋȌ À ȋ ÀȌ Ǥ± ± ǡ Ǥ ± Ǥ À ǡ ² 509 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ǡ Ù ǡ ȀǤǦ ± ǡ ǡ ǡ ǣ ǡ ǡ ǡ À ǡ ǡ Àǡ Ǥ±Ùǡ À Ǥ À ǡ ͳ ȋ ȌǤ À ± Ǥ À Ǥ×ǡǦÙ Àǡ ǡ Ǥ ǡ ² Ùǣ ǡ × ǡ Ǥ À À × À ǡ Ǥ ± Ù ÙǤ Ù × ǡ × ± ǡ ȋ Ùǡ Ȍ ǡ ± ǡ ǡ Ǥ ǡ Ù ǡ Ù ± ǡ ǡ ǡ Àǡ ïǤ ǡ ǡ ǡ Ǥ ± ȋ² Ȍǣ Ǥ ± ȋlayerȌ Ǥ À ȋȌ ȋ ȌǤ ȋȌ ǡ ǡ Ǧ À Ǥ ǡ Ǥ ǡ Ǥ ȋ Ȍ ± Ǥ ± ² ǣǡ±Ǥ ǡ ± Ǥ2 À Ǥ ï ȋ Ȍ ǡ Ǥ ± ± Ǥ ± ǡ ÀǤ ǡ× ± 510 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ǡ ǡǡ Ǥ ± ǡǡǡ Ǧ À ǡ Ǥ ǡ ǡ À Ǥ À ± ± ǡ Ǧ Ǥ ǡ ±Ǧ ǡ ǡ ǡ ǡ ± Ǥ ± Ǧ ǤȋʹͲͳͶȌǤ 2.3. Modelo multiobjetivo para a localização de centrais de biogás ǡ × ǡ ǡ ïǡǡǤ± ǡ ǡ ǡ ǡ Ǥ ȋȌ ï ǡ ȋ Ȍ ÙǤ Ǧ ǡ ȋʹͲͳͷȌǡ ± ² Ù × Ǥ × ǣ ǡ ǡ Ǥ ǡ ǡ ǣ ǡ ï ǡ Ù ȋ Ȍǡ ï Ǥ ï ÀǤ±ǡ ǡ ǡ ǡ Ǥ Ù Ǥ ǡ × Ǥ × ǡ ǡ ǣ ǡ Ùǡ ǡ Ù ȋ ÙǦ×ȌǢ ǡ ǡ Ù ×ǡ ï ǡ Ǥ 511 De 25 a 28 de Agosto de 2015. XLVII Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ± ȋ ȌǤ Ǧ ǡ Ù ǡ Ǥ Ù ± Ǥ ² ǣȋʹͲͲȌǡ±ȋͷͲͲȌ ȋͳͲͲͲ Ȍǡ ± Ǥ ǡ ǡ À × Ǥ± ǡ Ù ǡ ǡ Ǥ ± ± Ǥ Ù ± ǡ ȋ Ȍ ȋ Ȍ Ǥ ± Ù ǡ ȋ ȌǤ ǡ ǣ Índicesǣ ݅ Ȃ Ù ȋ݅ ൌ ͳǡ ʹǡ ǥ ǡ ݉ȌǢ ݆ Ȃ ȋ݆ ൌ ͳǡ ʹǡ ǥ ǡ ݊ȌǢ ݇ Ȃ ȋ݇ ൌ ͳǡ ǥ ǡ ݈ȌǢ݄Ǧȋ݄ ൌ ͳǡ ǥ ǡ Ȍ Parâmetros necessários: ݉ ȋ݉ଷ ȀȌ ݅ Ǣ ܿ À ȋ݉ଷ ȀȌ ݇ ǡǡǢ ܿ௫ ȋ݉ଷ ȀȌ ݇ Ǣ ܽ ȋȌ ݆Ǣ ܽ ÀȋȌ ݇Ǣ ݀ ȋȌ ݅ ȋ Ȍ ݆Ǣ ݀ ȋȌÙ Ǣ ȋ±Ȍ ȋȌǢ ȋ̀Ȍͳ݉ଷ Ǣ ȋ̀Ȍ ݇Ǣ ȋ̀Ȍǡǡ ݇Ǣ ߠ bufferȋȌǡǡ ǡ ȋ ȌǢ ݎ ݄ǡbuffer ߠ j ݇Ǣ ݄Ǣ ܽ ȋȌhǢ ఏ ܽ ȋȌh, bufferߠ jǢ ఏ ï ± ߠ jǢ ݏ ݇ ݒ ݐ ݂ ݃ 512 De 25 a 28 de Agosto de 2015. XLVII Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL Variáveis de decisão: ݍ ȋ݉ଷ Ȍ ݅ j Ǥ× ሺ݅ǡ ݆ሻ݀ ݀ ȋ±ǡ Ù ȌǤ ݕ ͳǡ ݇± ݆ǢͲǡ ȋ ȌǤ × ሺ݆ǡ ݇ሻ ܽ ܽ ȋ±ǡ ݆ ݇ ȌǤ ǡܼଵ ǡ± ǡ ǡï ǣ ሺ݂ ݃ݒ ሻݕ ሺͳሻ ܼ݊݅ܯଵ ൌ ୀଵ ୀଵ ೕ ஹೖ ܼଶ ǡ±ǡ ȋ Ȍ Ù Ùǣ ܼ݊݅ܯଶ ൌ ʹ݀ݐ ݍ ሺʹሻ ୀଵ ୀଵ ௗೕ ஸௗ ܼଷ ȋbufferȌǣ ܼ݊݅ܯଷ ൌ ୀଵ ୀଵ ୀଵ ೕ ஹೖ ݎ ݕ ൌ ୀଵ ఏ ݏ ݕ ሺ͵ሻ ୀଵ ೕ ஹೖ ± ȋ ÀȌ À buffer ߠ j ȋఏ Ȍǡ ± ఏ buffer ȋܽ ሻ ȋܽ Ȍǡ ȋ ሻǡ ǣ ఏ ൌ σୀଵ ൈ ഇ ೕ Ǥ ±ǡ ± ሺݏ ሻ ± Ǥ ± ǡ ǡ ݏ ൌ ܽ ǡ ݇ൌ ሼͳǡʹǡ͵ሽǤ Ù ȋǤ ǡ ʹͲͳͷȌǣ ǡ ǡ ǡ± Ǣ ±ǡǡ ȋ ȌǢ À ǡ ȋ ͵Ȍ ȋȌǢ ȋȌǤ 513 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL 3. Resultados ± Ǧ ²Ùȋ ± ǡ À Ȍ Ǧ ͵ͳͺ ǡ ͳ ͵ͷǡͶ Ǥ ǡ ± ± ǡ ȋ Ȍ Ǧ ± ǣ ² ǡ ² ǡ ǡ À ȋǤǡʹͲͳͶ ȌǤ±± ǡ ǡ Ǥ ͵ͳͺ ȋ Ȍǡʹͷͷ ȋʹͶͷ ǡ ͻ ± ͳ Ȍ ͵ ȋʹʹ Ǧ± ǡʹͲǦ ʹͳ±Ǧ ȌǤ ͵ ȋÀȌ ± Ǧ ǡ À Ǥ ǡ ÀǦ ʹǤ Ǧ ͵ Ǧ ͷͳ͵ Ǥ ǡ ±± ȋ Ȍ À ͳ ǡ Ǧ ͳͲͻ ǡ ±Ǥ ǡ± ǡ À Viana do Castelo ǡ Ǧ Ͷ͵ Ǥ Esposende Barcelos Legenda: ± Povoa do Varzim Famalicao Explorações Ǧ Ͷͳ ȋͺ leiteiras Santo Tirso Vila do Conde ͵͵Ȍ Locais com Trofa maior aptidão ǡ À Ǧ Maia Matosinhos ǡ Ǧ Kilometers 01.53 6 9 12 ʹ ȋ݊ ൌ ʹȌ Figura 2: ͳǡͲ͵ͺ ǡͶ Ù Ǥ ȋʹȌǤ ² ሺ݈ ൌ ͵ሻ Ù Ǧï ǡ À ǡ ǡ ± ʹͲ ȋ ݒൌ ʹͲȌǡ À ǡ Ǥ ±ͳͺÙ͵͵ͻǡ Ͷͻ Ǥ Ù 514 De 25 a 28 de Agosto de 2015. XLVII Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL ǣȋͳȌ pÙǢȋʹȌ ² Ǥ ͳʹǤͷǤ ȋͳȌǡ ǡ ± ǡ ሺߝሻ Ù ȋ Ù ȌǤ ²Ǧ Ù ͳǡ ʹ ͵ǡ × ͳǤ±Ùͳǡʹ͵± כ ݖൌ ሺͶͲ͵ʹǡͷʹ͵Ͷǡ ʹ͵ ͻͲͻȌǤ ± ± ǡ ± À Ù ǡ ݖௗ ൌ ሺͷͷͶͺǡͶͻʹǡͷ͵ͺͳʹȌǤ ȋʹȌ ȋ ² Ȍ ± ǣ Ͷ± ܮஶ ȋȌ ͷ ± ܮଵ ȋȌǤ Ù Dzλ ȋȌdz Dzͳ ȋȌdzǡ ǡͳǤǦǡ ǡ À Ù ǡǡ ȋÀ ǤǡʹͲͲ͵ȌǤ Soluções Designação Objetivos Tipo de Central de Biogás Iterações Z1 – Custos de Z3- Rejeição N.º de Z2 – Custos Tempo de Inst., Oper. e Social Centrais de Transp. Pequena Média Grande execução Manut. ȋǤ͑ de ȋ̀Ȍ (seg.) ȋ̀Ȍ Ȍ Biogás N.º ͓ͳ ͳȋͳ െ ʹߝǢߝǢߝȌ 46 032 ʹͶʹ ʹͺͷͻ ͳ͵ ͳ ͷ Ͳǡͺ Ͷ͵ͺͺ ͓ʹ ʹȋߝǢͳ െ ʹߝǢߝȌ ͷͷͶͺ 5 235 ͷ͵ͺͳʹ ʹͷ ͳͶ Ͷ Ͳǡ ͳͺͳͷ ͓͵ ͵ȋߝǢ ߝǢ ͳ െ ʹߝȌ Ͷͻͷ Ͷͻʹ 263 909 ͳͷ ͵ Ͳǡͺ Ͷ͵ͺͺ ͓Ͷ λȋȌ Ͷͺʹ ͲͲ ͵Ͳʹͻ͵ͺ ͳͶ ͳ ͶǡͲ ͻͺͲͷ ͓ͷ ͳȋȌ ͳ͵ ͳ ͷ ǡͷ ͳ͵ͺͲ 46 032 ʹͶʹ ʹͺͷͻ Ideal 46 032 5 235 263 909 Nadir ͷͷͶͺ Ͷͻʹ ͷ͵ͺͳʹ Tabela 1: Sumário de cinco soluções eficientes. Ù Ǧ ǡ ȋͶͲͳ ͵Ȍ ͳͲͷ Ùǡ ǡ± ͳ͵ Ǥ ȋͳȌȋ ǡ Ȍ Ǧ ͳ͵ Ǥ ǡ ± ± ͵ Ǥ ï ǡ ȋʹͷ ǡ ȌǡǤ ǡ ǡ ǡ ï Ǥ ±Ǧ ͳͷ ǡ ± ǡ ǡ Ǥ 515 De 25 a 28 de Agosto de 2015. XLVII Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL Ù ǡ ± À ±ȋǤ ͵Ȍ Ǥ Viana do Castelo _ ^ _ ^ 3. Conclusões _ ^ Esposende Barcelos À Ùǡ _ ^ _ ^ _ ^ Povoa do Varzim ±ǣ Dz Famalicao Vila do Conde ± _^ ^ _^ Trofa _ Santo Tirso ^ _ ^ _ ^ _ ± ǫdz Dz ǡ Maia ï ǡ Matosinhos ǫdzǤ 0 2 4 8 12 16 Kilometers Ù ± Figura 3: Ù Ǧ ǡǡ DzͳȋȌdzǤ ± ± ǡ Ǧ ǡ Ǥ ± ±ǡ ǡ ï ǡ Ǥ ± ǡ ȋȌǤ ± ǡ ǡ ïǡ ǡ ǡ ǡ ǡ ǡ Ǥ Ù ǡ ǡ À Ù Ǧ Ù ǡ Ù ǡ ï ǡ Ù Ǥ Ù ± ± ǡ ǡ ǡ ǡ ² Ǥ ǡ ǡ Ǥ 516 XLVII De 25 a 28 de Agosto de 2015. Porto de Galinhas, Pernambuco-PE SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PESQUISA OPERACIONAL Referências Alçada-Almeida L., Coutinho-Rodrigues J., Current J. ȋʹͲͲͻȌǤ ǤSocio-Economic Planning SciencesǡͶ͵ǡͳͳͳȂͳʹͲǤ Belton, V., Stewart, T. ȋʹͲͲʹȌǤMultiple Criteria Decision Analysis: An Integrated ApproachǤ ǡ Ǥ Brito, A. J., Almeida, A. T., Mota, C. M.M. (ʹͲͳͲȌǤ ǤEuropean Journal of Operational ResearchǡʹͲͲȋ͵ȌǡͺͳʹǦͺʹͳǤ Captivo, M. E., Clímaco, J. N. ȋʹͲͲͶȌǤ ±ǣ Ǥ× Ǥ Church, R. L. ȋʹͲͲʹȌǤ Ǥ Computers. Operations ResearchǡʹͻǡͷͶͳǦͷʹǤ Clímaco, J.N, Hengeller Antunes, C., Alves, M.J.GǤ ȋʹͲͲ͵ȌǤ Programação Linear MultiobjectivoǤǤ Coutinho-Rodrigues, J., Tralhão, L., Alçada-Almeida, L.ȋʹͲͳʹȌǤǦ Ǧ ǤEuropean Journal of Operational Researchǡʹʹ͵ȋͳȌǡʹͲ͵Ǧʹͳ͵Ǥ Erkut, E., Karagiannidis, A., Perkoulidis, G., Tjandra, S.A.ȋʹͲͲͺȌǤ ǤEuropean Journal of Operational ResearchǡͳͺǡͳͶͲʹǦͳͶʹͳǤ Ferretti, V., Pomarico S. ȋʹͲͳʹȌǤ ǣ ȋȌǤ Environment, Development and SustainabilityǡͳͶȋͷȌǡͺͶ͵ǦͺǤ Holm-Nielsen, J. B., Al Seadi, T., Oleskowicz-Popiel, P. (ʹͲͲͻȌǤ ǤBioresource TechnologyǡͳͲͲǡͷͶͺǦͷͶͺͶǤ Ma, J., Scott, N. R., DeGloria, S., Lembo, A. J. L. ȋʹͲͲͷȌǡ Ǧ Ǥ Biomass and BioenergyǡʹͺǣͷͻͳǦͲͲǤ Madlener, R., Hengeller Antunes, C., Dias, L. C. ȋʹͲͲͻȌǤ Ǧ Ǥ European Journal of Operational ResearchǡͳͻǡͳͲͺͶǦͳͲͻͶǤ Malczewski, J. ȋͳͻͻͻȌǤGIS and Multicriteria Decision AnalysisǤǡǤ Passuello, A., Cadiach, O., Perez, Y., Schuhmacher M. ȋʹͲͳͳȌǤ Ǥ ǡ͵ͺȋͳȌǡͳǦͻǤ Rakas, J., Teodorovi©, D., Kim, T. ȋʹͲͲͶȌǤ Ǧ Ǥ Transportation Research Part D: Transport and EnvironmentǡͻȋʹȌǣͳʹͷȂͳ͵ͺǤ Roy B., Bouyssou, D.ȋͳͻͻ͵ȌǤ °± ǣ± ǤEconomicaǡ Ǥ Sánchez-Lozano, J.M., García-Cascales, M.S., Lamata, M.T. ȋʹͲͳͶȌǤ ǡǤ Energyǡ͵ǡ͵ͳͳȂ͵ʹͶǤ Sánchez-Lozano, J. M., Hengeller Antunes, C., García-Cascales, M.S., Dias, L.C.ȋʹͲͳͶȌǤ Ǧ Ǧǣ ǡ ǡǤRenewable EnergyǡǡͶͺǦͶͻͶǤ Silva, S., Alçada-Almeida, L., Dias, L.C. ȋʹͲͳͶȌǤ ǣ Ǥ Biomass and BioenergyǡͳǡͷͺǦͺǤ Silva, S. ȋʹͲͳͷȌǤ ± Ǥ Ǧ² ǡ ǡǤ 517