Frontend and Optimization Model for the Nexus Haulier Capacity Matching

Abstract

The increasing concerns over CO2 emissions and inefficiencies in hauliers' truck routes underscore the urgent need for smart, sustainable solutions. NEXUS Digital Green Solutions has initiated the development of a state-of-the-art software that leverages artificial intelligence (AI) and optimization models to address these challenges specifically at the Port of Sines.This master's thesis, conducted by Samuel dos Santos Carinhas as part of the Informatics Engineering program at the University of Coimbra's Department of Informatics Engineering, contributes significantly to this innovative project. The primary objective of this work is to develop an optimization model that addresses inefficiencies at the Port of Sines. Additionally, it aims to create a frontend application that seamlessly interacts with the backend solution, thereby improving system accessibility and usability through a user-friendly interface (UI).The thesis presents a comprehensive optimization model designed to tackle truck route inefficiencies. It provides a detailed explanation of the scientific background, problem definition, and the proposed solution. Furthermore, it outlines the development of a frontend application, discussing the current state of the art, the application's architecture, and its implementation.The outcome of this dissertation is a proof of concept for the Port of Sines, which enables various stakeholders to utilize the developed optimization model efficiently from their computers or smartphones. The solution is integrated within a combinatorial optimization framework named NASF4NIO, demonstrating its practical applicability and potential for significant environmental and operational improvements.

As crescentes preocupações com as emissões de CO2 e as ineficiências nas rotas dos camiões de transporte sublinham a necessidade urgente de soluções inteligentes e sustentáveis. A NEXUS Digital Green Solutions iniciou o desenvolvimento de um produto que utiliza inteligência artificial (IA) e modelos de otimização para enfrentar estes desafios, especificamente no Porto de Sines.Esta tese de mestrado, realizada por Samuel dos Santos Carinhas como parte do programa de Engenharia Informática do Departamento de Engenharia Informática da Universidade de Coimbra, contribui significativamente para este projeto inovador. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um modelo de otimização que resolva as ineficiências do Porto de Sines, bem como desenvolver uma aplicação frontend que interaja com a solução backend, melhorando a acessibilidade e usabilidade do sistema por via de uma interface de utilizador (UI).A tese apresenta um modelo de otimização abrangente projetado para resolver as ineficiências das rotas de camiões. Fornece uma explicação detalhada do contexto científico, definição do problema e a solução proposta. Além disso, a tese descreve o desenvolvimento de uma aplicação frontend, discutindo o estado da arte atual, a arquitetura da aplicação e a sua implementação.O resultado desta dissertação é uma prova de conceito para o Porto de Sines, que permite aos diversos stakeholders utilizarem o modelo de otimização desenvolvido de forma eficiente a partir dos seus computadores ou telemóveis. A solução está integrada numa framework de otimização combinatória, NASF4NIO, demonstrando a sua aplicabilidade prática e potencial para melhorias ambientais e operacionais significativas.