A concretização das vantagens potenciais do transporte fluvial pressupõe o correto dimensionamento dos sistemas de transporte. Neste trabalho, apresentam-se modelos analíticos para avaliar a capacidade de transporte de uma frota em operação circular entre um dado numero de portos. Os modelos incorporam tempos de atendimento e viagem aleatórios, que provocam a formação de filas nos portos. O efeito das filas e o aumento do tempo de permanência das embarcações nos portos, acarretando uma redução da capacidade de transporte. Adotou-se, inicialmente, um modelo de rede circular de filas com distribuições exponenciais para a analise, em regime estacionário, do desempenho de uma frota de embarcações autopropelidas. A seguir, substituem-se as distribuições exponenciais por distribuições erlang. Em um segundo cenário, admite-se que a frota seja composta por comboios fluviais, formados por empurradores e barcaças, que proporcionam maior flexibilidade de operação. Para este segundo problema, foi desenvolvido um novo modelo de redes de filas, admitindo-se ainda que os tempos de atendimento e viagem sejam variáveis aleatórias exponenciais. Ao longo do trabalho, são apresentados e discutidos resultados da aplicação dos modelos mencionados para algumas configurações de sistemas de transporte fluvial de carga.

Inland waterway transportation is usually recommended for moving large amounts of low value goods over long distances. In order to profit by all potential advantages of the inland waterway transportation, the transportation systems must be suitably designed. This dissertation presents analytical queueing models to evaluate the transportation capacity of a vessel fleet in cyclic operation among a given number of ports. These models assume port and voyage time to be random variables, which causes the occurrence of queues at the ports. The queue effect is the increase of in-port times with the consequent reduction of fleet transportation capacity. At first, a cyclic queue model with exponential service times is used to analyze the performance of a self-propelled barge fleet under stationary conditions. Further, it is assumed Erlang distributions in order to consider a broader range of configurations . Thereafter, a new cyclic model is proposed to study the transportation capacity of a tow fleet operating among a given number of ports. In this case, only exponential distributions are considered. Computational results for all the proposed models are presented and discussed.