TRANSPORTES

Avaliação da detecção automatizada de defeitos em pavimentos com YOLOv3: impacto das técnicas de coleta

Gabriel Tavares de Melo Freitas — 2024-05-21

Este estudo envolveu o treinamento de seis redes neurais com configurações personalizadas para detectar automaticamente defeitos nos pavimentos, utilizando o framework YOLOv3. A aquisição de imagens e vídeos retratando defeitos do pavimento foi realizada utilizando smartphones e câmeras de ação, levando à organização de seis datasets distintos. Cada rede neural foi submetida a treinamento e validação com o objetivo de atingir a precisão ideal na detecção automatizada de objetos. A aplicação do YOLOv3 possibilitou a realização eficiente de levantamentos de defeitos, contribuindo para o diagnóstico da qualidade do pavimento e fornecendo subsídios para a tomada de decisão na gestão dos transportes rodoviários. Ao final da análise, constatou-se que o método de enquadramento com maior eficácia atingiu uma taxa de precisão de 98%. Os resultados demonstram a eficácia do YOLOv3 na identificação dos defeitos, ressaltando a importância das técnicas de coleta e enquadramento e contribuindo para aumentando do conhecimento existente sobre detecção automatizada de defeitos em pavimentos.

Análise de custos de implantação e de manutenção de rodovias dimensionadas por métodos empírico e mecanístico-empírico

Jardel Andrade de Oliveira — 2024-05-23

Decisões tomadas na fase de dimensionamento e durante a vida útil de pavimentos têm potencial de impactar o seu desempenho e ritmo de deterioração. Citam-se a definição do sistema de camadas (materiais e espessuras), que pode se dar por diferentes métodos de dimensionamento, e a escolha das atividades de manutenção e reabilitação (M&R). Nesse contexto, percebe-se que há potencial para combinação de estratégias de dimensionamento (com respectivas previsões de evolução de deterioração) com métodos de Análise do Custo de Ciclo de Vida (ACCV), do inglês, Life Cycle Cost Analysis (LCCA), com vistas a ajudar a selecionar opções adequadas de estruturas de pavimentos e de atividades de M&R que, combinadas, gerem pavimentos econômica e tecnicamente mais eficientes. Este artigo visa a avaliar os métodos empírico e mecanístico-empírico mais usados no Brasil quanto à sua capacidade em dimensionar pavimentos eficientemente ao se considerar os custos de ciclo de vida, em diferentes cenários de tráfego. Adotou-se como indicador de desempenho o percentual previsto de área trincada (%AT) obtido por simulações com o software MeDiNa. De maneira a manter a comparabilidade entre os cenários avaliados, apenas uma estratégia de M&R foi adotada: fresagem e recomposição total da camada de revestimento asfáltico. Tal ação é adotada sempre que o %AT previsto chega a 30% (critério de projeto adotado no MeDiNa). Diferentes alternativas de pavimentos demandaram mais ou menos repetições da ação de manutenção proposta. Foi possível concluir que, em cenários com maiores tráfegos, o uso de um método de dimensionamento mais mecanicista (no caso o método mecanístico-empírico implementado no MeDiNa) tende a reduzir o volume de recursos necessários para conjuntamente implantar e manter pavimentos ao longo do ciclo de vida. Nesses cenários, o valor do revestimento é muito alto e grandes intervenções são de alto custo e precisam ser evitadas durante o horizonte de projeto. Já para pavimentos destinados a atender menores tráfegos, esta lógica se inverte, e o menor investimento na construção pode se justificar ao ponto de pavimentos subdimensionados terem menores custos de ciclo de vida.

Dosagem do agente rejuvenescedor Sylvaroad com base nas propriedades reológicas de ligante asfáltico envelhecid

Felipe Tiago Joenck — 2024-05-21

A técnica de utilização de agentes rejuvenescedores (AR) na recuperação das propriedades de ligantes envelhecidos ainda tem muito a ser desenvolvida, considerando que a quantidade de AR afeta diretamente o desempenho dos ligantes à fadiga e deformação permanente, principais fatores de degradação do pavimento. Esta pesquisa avaliou os métodos de dosagem de AR Sylvaroad RP1000 em ligante envelhecido, com base em parâmetros reológicos. O ligante foi extraído de mistura asfáltica fresada (RAP), por meio de centrifugação e rotoevaporação. Foram produzidas amostras com 0, 3, 5, 7 e 10% de AR e submetidas a ensaios na Estufa de Película Delgada Rotacional (RTFOT) e Reômetro de Cisalhamento Dinâmico (DSR). A dosagem ideal foi avaliada com base no Performance Grade de alta temperatura (PGH) do ligante virgem. Os parâmetros de suscetibilidade à deformação permanente e à fadiga também foram obtidos pelos ensaios de Fluência e Recuperação sob Tensão Múltipla (MSCR) e Varredura de Amplitude Linear (LAS). Os resultados mostraram a eficácia do AR, cujo teor capaz de recuperar o PGH do ligante virgem foi de 10,6% da massa do ligante envelhecido. Este teor apresentou resultados satisfatórios de compliância não recuperável, taxa de recuperação e resistência à fadiga, inclusive superiores aos do ligante virgem.

Análise do fator de dano acumulado (CDF) de 20 pavimentos aeroportuários brasileiros utilizando FAARFIELD e BAKFAA

Sérgio Ricardo Santilli — 2024-05-21

Há uma preocupação crescente com a integridade estrutural dos pavimentos dos aeroportos brasileiros. Esta preocupação surge do fato deles terem sido originalmente concebidos para suportar aeronaves mais leves durante uma época de menor tráfego. No entanto, com o aumento substancial do tráfego aéreo e a introdução de aeronaves mais pesadas, combinado com a infraestrutura envelhecida predominantemente construída entre as décadas de 1950 e 1970, estes pavimentos enfrentam agora desafios significativos. Esta pesquisa envolve a coleta de dados das características de aeronaves, padrões de tráfego e propriedades da camada do pavimento para atualizar informações sobre a vida útil dos pavimentos de aeródromos brasileiros existentes. A pesquisa consiste na análise para determinar o Cumulative Damage Factor (CDF) do pavimento de 20 pistas de pouso e decolagem de aeroportos brasileiros. A retroanálise das bacias de deflexão obtidas nos testes do Heavy Weight Deflectometer (HWD) é realizada usando o software BAKFAA. O software FAARFIELD é então empregado para calcular o CDF, incorporando as informações mais recentes sobre o mix de aeronaves e as condições do pavimento. O estudo revela que 65% dos pavimentos aeroportuários analisados são compostos por 4 camadas estruturais, sendo 50% das estruturas compostas por camadas de base tratadas com cimento. Notavelmente, 11 aeroportos apresentam um CDF inferior a 0,01, sugerindo potencial sobredimensionamento dos pavimentos para o movimento de aeronaves existentes. O Aeroporto de Boa Vista/RR (SBBV) se destaca com CDF de 1,5, gerando recomendações de ações para mitigar a degradação do pavimento. As descobertas oferecem informações valiosas para ações futuras, estratégias de manutenção e recomendações para a construção de novos aeroportos.

Análise comparativa de deformações e tensões obtidas por meio de retroanálise e instrumentação de um trecho experimental da BR 101 em Pernambuco

Cacildo de Medeiros Brito Cavalcante — 2024-07-02

A necessidade do desenvolvimento e aprimoramento de sistemas de análise estrutural dos pavimentos asfálticos possibilitou o surgimento de novos instrumentos de avaliação de desempenho mecânico. A instrumentação fundamenta-se na instalação de sensores que possibilitam avaliar o desempenho mecânico da estrutura por meio de leituras de tensão e deformação. Em estruturas de pavimentos em revestimento asfáltico, a temperatura torna-se também um parâmetro importante a ser avaliado na instrumentação. Desse modo, a instrumentação fornece análise aprofundada acerca da estrutura do pavimento e do desenvolvimento dos esforços do tráfego, bem como do entendimento de suas manifestações patológicas. Esta pesquisa teve o objetivo de analisar o desempenho estrutural de um trecho reestruturado da BR-101 na cidade de Recife por meio da instrumentação do pavimento. Foram instalados instrumentos medidores em diferentes camadas do pavimento e desenvolvido um software para a filtragem e organização dos dados recebidos pelas leituras registradas para cada veículo. Por fim, foi realizada a avaliação estrutural não destrutiva por meio do equipamento FWD. Os sensores apresentaram valores de deformação longitudinal foram da ordem de 290 a 380 με, deformação transversal de 270 a 290 με e a tensão vertical determinado pelas células de tensão foram em média de 964 kPa no mesmo horário do levantamento deflectométrico. Verifica-se que existe forte influência da temperatura no comportamento da estrutura. Comparando-se valores médios obtidos na instrumentação com os calculados por meio de retroanálise, observou-se resultados similares entre as deformações e tensões encontradas. Portanto, a utilização da instrumentação de pavimentos mostrou-se como uma importante metodologia para a análise do desempenho estrutural do pavimento estudado, demonstrando valores de tensão e deformação similares aos encontrados na utilização de outros métodos de análise.

Método para cálculo do consumo energético e da emissão de CO2 dos serviços de infraestrutura de transportes do SICRO: análise comparativa entre pavimentos asfáltico e de concreto de cimento Portland

Alice Amorim Teles — 2024-05-14

A aplicação de ferramentas que possibilitem uma avaliação quantitativa dos impactos no meio ambiente oriundos dos projetos de infraestrutura é uma demanda global na busca da sustentabilidade. No contexto brasileiro, esse tipo de avaliação ainda não se apresenta como prática consolidada nos estudos de projetos de infraestrutura de transportes. Diante disso, este artigo visa apresentar um método inteligível e eficaz para cálculo do consumo energético e da emissão de CO2 em serviços de infraestrutura, com base em dados referenciais do SICRO, de forma a impulsionar esse tipo de avaliação em empreendimentos de construção pesada. Para testar sua validade, o método é aplicado para comparar serviços de dois tipos de pavimentos, o asfáltico e o de concreto de cimento Portland. Os valores obtidos por quilômetro por ano apontam um consumo energético 4,8 vezes maior para a solução-tipo asfáltica em relação ao pavimento de concreto. No que diz respeito à massa de CO2 emitida, a solução de concreto apresentou uma contribuição 51% inferior à asfáltica. A presente pesquisa se configura como relevante contribuição para a tomada de decisão entre diferentes soluções construtivas ao quantificar de forma acessível parâmetros de impacto ambiental a partir de dados nacionalmente difundidos e que já integram os projetos de infraestrutura de transportes, como os do SICRO, além de agregar nova utilidade às composições de custos desse sistema.

Planejamento das rotas de manobra dos lotes de vagões em pátios ferroviários visando a redução do tempo total de estadia

Diesther Silvares — 2024-05-14

Os pátios de manobra desempenham um papel importante na ferrovia. As atividades de deslocamento dos lotes no pátio levam de 10% a 50% do tempo de trânsito dos trens. O planejamento de atividades em pátio ferroviário objetiva reduzir o tempo de estadia dos lotes de vagões e melhorar a utilização dos recursos. Para planejar as atividades do pátio e identificar gargalos esse artigo propõe um modelo matemático inspirado no Multi-Mode Resource Constrained Project Scheduling Problem (MRCPSP). O MRCPSP atua no sequenciamento de atividades considerando a restrição de alocação de recursos, reduzindo o tempo entre o início e o fim destas atividades. O modelo foi validado com dados reais do Pátio de Tubarão utilizando o IBM CPLEX 12.8. Em todas as instâncias, o tempo total de manobra calculado pelo CPLEX foi inferior ao tempo programado pela equipe do pátio, com reduções de até 2 horas em cada turno de 6 horas.

Comportamento do pedestre com base na Teoria do Comportamento Planejado: uma revisão de escopo

Márcia Lopes Rodrigues de Souza — 2024-06-06

O entendimento do comportamento humano é fundamental para viabilizar ambientes mais seguros, sobretudo considerando os pedestres, que se destacam como um dos elementos mais vulneráveis e complexos do trânsito. A Teoria do Comportamento Planejado (TCP) é amplamente empregada para a predição comportamental, apresentando resultados promissores no estudo do comportamento de pedestres há aproximadamente 20 anos. Esta revisão de escopo objetiva mapear e sintetizar o conhecimento disponível sobre o comportamento do pedestre com base na TCP. A revisão permitiu identificar os comportamentos mais estudados (violações, erros, lapsos e comportamento seguro) e os construtos e variáveis mais significativos na explicação dos comportamentos. Os comportamentos de risco com maior destaque nos estudos revisados foram a) atravessar em locais não autorizados; b) usar o celular durante a travessia; e c) caminhar e/ou realizar travessia embriagado. Conclui-se indicando que os construtos da TCP podem subsidiar ações de promoção de segurança viária e orientar o delineamento de estudos futuros voltadas para os pedestres.

Comparação entre centralidades baseadas na distância e no estresse para ranquear locais prioritários para investimentos em infraestrutura cicloviária em cidades de pequeno porte

Marcelo Monari — 2024-05-14

A carência de diretrizes técnicas que auxiliem na definição de locais com prioridade de investimentos é uma das barreiras ao ciclismo em países emergentes, limitando a preparação de planos de mobilidade urbana mesmo quando exigidos legalmente. O objetivo deste trabalho é propor e comparar duas abordagens, com e sem considerar a percepção do estresse de ciclistas (avaliada com base no LTS, ou Level of Traffic Stress), para determinação da importância relativa de segmentos viários na rede e hierarquização de infraestruturas cicloviárias prioritárias. Um estudo de caso foi conduzido na cidade de Bariri (Brasil), para a qual foram mapeadas e ranqueadas, por ambos os critérios, as contribuições gerais de cada link da rede às rotas cicláveis identificadas. A distribuição espacial das diferenças de classificações homólogas (classificações, pelos diferentes critérios, correspondentes a um mesmo link) também foi mapeada e a autocorrelação espacial entre essas diferenças foi avaliada pelo Índice de Moran Local, permitindo elencar trechos viários de maior similaridade e dissimilaridade entre as abordagens propostas para a alocação de recursos.

Acesso às oportunidades na cidade informal: caracterizando o papel da acessibilidade no ambiente construído e na mobilidade em assentamentos precários de Fortaleza

Isabela Ribeiro de Castro — 2024-05-23

Apesar dos recentes avanços na literatura que trata das desigualdades socioespaciais na acessibilidade urbana, e de sua rede de causas e consequências, reconhecem-se lacunas relevantes em relação ao contexto da habitação informal. Nesse sentido, o presente artigo se propõe a analisar os padrões de ambiente construído e mobilidade em grupos de assentamentos precários com níveis distintos de acessibilidade locacional. A partir do cruzamento entre dados secundários provenientes de diversas bases e da construção de indicadores representativos dos fenômenos analisados, realizou-se uma análise exploratória nos tercis de assentamentos precários, utilizando Fortaleza como estudo de caso. Os resultados obtidos permitem concluir que assentamentos precários mais acessíveis apresentam ocupação mais intensificada, menor diversidade de usos e padrões mais sustentáveis de mobilidade urbana, reforçando a necessidade de políticas públicas de aproximação entre pessoas e atividades.