Revista ANPET 112001 final - Administração · múltiplos despachos para atender a um mesmo chamado, o tempo médio de viagem varia de acordo com a região, o dia e o período do

anpet associação nacional de pesquisa e ensino em transportes

TRANSPORTES volume 9 • número 2 • novembro de 2001

Transportes - vol 1, n. 1 (jun. 1993). - Rio de Janeiro, Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes. 1993 - v; 21 cm

Semestral ISSN 1415-7713 1. Transporte-Periódico. I. Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes.

CDD 20 ed. 388

TRANSPORTES volume 9 - número 2 - novembro de 2001 SUMÁRIO

EDITORIAL ................................................................................................7 ARTIGOS

UMA PROPOSTA ALTERNATIVA PARA AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE TRANSPORTE EMERGENCIAL DE SAÚDE BRASILEIROS Renata Algisi Takeda, João Alexandre Widmer & Reinaldo Morabito................................................................................................ 9 UMA ABORDAGEM ADAPTATIVA DE BUSCA TABU APLICADA AO PROBLEMA DE ROTEAMENTO DE VEÍCULOS Vitória Pureza & Paulo Morelato França .......................................................... 28 AUDITORIA DA SEGURANÇA VIÁRIA Christine Tessele Nodari & Luis Antonio Lindau..............................................48

AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO TIPO DE CIMENTO NA EXPANSIBILIDADE DAS MISTURAS DE FOSFOGESSO E CIMENTO Andréa Regina Kaneko Kobayashi & Alexandre Benetti Parreira......................67

ESPECIAL

TRANSPORTES NO BRASIL: QUE HISTÓRIA CONTAR? Joaquim José Guilherme de Aragão, Oswaldo Lima Neto, Anísio Brasileiro, Enilson Medeiros dos Santos, José Menezes Senna & Rômulo Dante Orrico Filho................................................................................87

RESENHA

THE TRANSIT METROPOLIS: A GLOBAL INQUIRY Ronaldo Balassiano...........................................................................................108

NORMAS PARA PUBLICAÇÃO ..............................................................119

EDITORIAL

Liedi Bariani Bernucci Editora de TRANSPORTES

Este número completa o volume 9 da TRANSPORTES, referente ao ano de 2001. Um aspecto positivo a ser destacado nas edições deste ano foi o aumento da quantidade de artigos científicos publicados nos números de maio e de novembro. As duas edições contam com quatro artigos científicos, superando o observado nos últimos anos. Este crescimento tem se dado com garantia da qualidade da publicação, graças ao criterioso processo de seleção adotado pela TRANSPORTES. É fundamental que se mantenha o esforço da comunidade científica da área para sustentar esta tendência positiva, para que a revista possa receber o apoio financeiro também de órgãos de fomento, os quais estabelecem, entre outros critérios de avaliação, números mínimos de artigos publicados por edição. Os quatro artigos publicados neste número da TRANSPORTES abordam temas diversos, abrangendo da pesquisa sobre materiais para pavimentação ao desenvolvimento de técnicas de otimização aplicadas a problemas de Logística. O artigo de Takeda et al. apresenta uma aplicação do modelo hipercubo de filas para a avaliação do desempenho de sistemas de transporte emergencial de saúde. Os autores descrevem a aplicação desse modelo para o município de Campinas, SP, avaliando cenários alternativos de organização do serviço, comparativamente à configuração atual. O segundo artigo, de autoria de Pureza & França, explora a aplicação de técnicas heurísticas de otimização de busca tabu ao problema clássico de roteamento de veículos, comparando os resultados com os obtidos por outros métodos. A abordagem adaptativa proposta pelos autores apresenta vantagens ao poupar recursos computacionais sem sacrificar a qualidade das soluções obtidas. Nodari & Lindau fazem uma revisão das técnicas de Auditoria da

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Segurança Viária, utilizada com sucesso em alguns países na redução de acidentes viários. Os autores apontam a utilização ainda incipiente destas técnicas no Brasil e indicam benefícios potenciais significativos decorrentes de seu uso. Finalmente, o artigo de Kobayashi & Parreira apresenta um estudo laboratorial sobre a potencialidade de aproveitamento de fosfogesso, resíduo sólido gerado em grandes quantidades na fabricação de fertilizantes, como material de construção de camadas de pavimentos. O enfoque principal da pesquisa é a redução de expansão deste produto pela adição de cimento Portland de diferentes naturezas e em teores diversos, procurando viabilizar a destinação de um produto que tem apresentado problemas de armazenagem e ambientais. A revista traz ainda um artigo Especial, “Transportes no Brasil: que história contar?”, de autoria de Aragão et al., onde os autores, em uma abordagem original na área, fazem um exercício metodológico para identificar os períodos e as questões relevantes para os pesquisadores que objetivam historiar os transportes em nosso país. Na seção Resenha, encerrando este número da TRANSPORTES, Balassiano faz a revisão do livro The Transit Metropolis: a global inquiry, de Robert Cervero. O livro propõe uma tipologia de áreas urbanas e seus sistemas de transportes públicos, descrevendo exemplos de 12 cidades em diversos países. Os artigos recebidos em fluxo contínuo têm sido selecionados por meio de avaliação pelo Conselho Editorial e por Assessores Ad-Hoc que procedem a uma análise baseada em diversos aspectos considerados de relevância para uma publicação científica. Têm sido convidados e incluídos na revista, artigos originalmente encaminhados para os congressos anuais da Associação e que recebem avaliação destacada pelo Comitê Científico da ANPET devido à conjugação de qualidade e originalidade. Graças aos nossos patrocinadores, a ANPET cumpre mais uma vez sua meta de garantir a periodicidade semestral da TRANSPORTES. Externamos nossos sinceros agradecimentos pelo apoio recebido para este número: à ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland, à Rede Transportes - RECOPE e à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

ARTIGO UMA PROPOSTA ALTERNATIVA PARA AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE TRANSPORTE EMERGENCIAL DE SAÚDE BRASILEIROS Renata Algisi Takeda João Alexandre Widmer Departamento de Transportes Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo Reinaldo Morabito Departamento de Engenharia de Produção Universidade Federal de São Carlos

RESUMO A rapidez na realização do atendimento às vítimas é uma das maiores exigências dos serviços de atendimento médico de urgência, e o tempo decorrido entre o instante da ocorrência da solicitação pelo serviço e o início do atendimento junto às vítimas é um dos principais fatores que influenciam o desempenho do sistema. Este tempo depende das condições do tráfego, dia e período do dia, número de veículos disponíveis e suas localizações, capacitação profissional da equipe, etc. Este trabalho apresenta uma análise do desempenho atual do serviço oferecido pela cidade de Campinas-SP, tratando o problema por meio do modelo hipercubo de filas, que considera as variações aleatórias dos processos de chegadas e atendimento dos chamados. Sua aplicação produz uma ampla variedade de indicadores de desempenho para o sistema, além de possibilitar, através da investigação de cenários alternativos, a busca de configurações operacionais com melhores níveis de serviço.

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ABSTRACT One of the major concerns in medical emergency systems is the quickness to accomplish the attendance to the victims. Its performance is mainly influenced by the time elapsed between the emergency call and the rescue. This time depends on the traffic features, the day and the hour, the number of available vehicles and their locations, professional team training, etc. This paper presents a performance analysis of the current service offered in Campinas-SP, facing the problem through the hypercube queuing model, which considers stochastic variations of the arrivals and service processes. Its application produces a wide variety of system performance measures, besides making possible, through a careful investigation of alternative sceneries, the indication of a better operational configuration looking for the service level increase. 1. INTRODUÇÃO A qualidade de vida da população está ligada a uma diversidade de serviços que podem ser classificados em três grandes grupos: serviços de rotina, serviços semi-emergenciais e serviços de emergência, dentre os quais destaca-se o Serviço de Atendimento Médico de Urgência (SAMU). Quando projetado e operado com eficiência, o SAMU pode salvar vítimas; por outro lado, quando ineficiente, é um potencial responsável pelo agravamento clínico dos casos. A função básica de um SAMU é responder de forma organizada, a fim de evitar o uso excessivo de recursos, a toda situação de urgência que necessite de meios médicos, desde o primeiro contato telefônico até a liberação das vítimas ou seus encaminhamentos hospitalares. O sistema deve determinar e desencadear a resposta mais adequada para o caso, assegurar a disponibilidade dos meios hospitalares, determinar o tipo de transporte exigido e preparar o acolhimento dos pacientes. Serviços emergenciais como os SAMU’s apresentam altos graus de incerteza, e normalmente suas eficiências são medidas através do

ARTIGO – UMA PROPOSTA ALTERNATIVA PARA… 11

tempo médio de resposta a um chamado, ou seja, o tempo que uma vítima espera em média para começar a receber algum tipo de atendimento. Quanto maior o grau de incerteza envolvido e maior a necessidade de se obter respostas rápidas, menor deve ser a taxa de utilização dos operadores e equipamentos do sistema. Caso contrário, o nível de serviço oferecido pode ser deteriorado. Neste contexto, quando bem dimensionados, geralmente ocorrem longos períodos em que os operadores e equipamentos permanecem desocupados (Gonçalves, 1994). Muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas no sentido de se obter métodos para analisar e dimensionar tais sistemas, de forma a elevar o nível de serviço oferecido e também racionalizar os recursos exigidos. No entanto, uma limitação dos estudos é que muitos deles não consideram a natureza probabilística dos processos de chegada e atendimento dos chamados, e não levam em conta o fato de que as ambulâncias nem sempre estão disponíveis para iniciar um atendimento. Dentre as importantes contribuições, destacam-se trabalhos onde a atenção é concentrada em questões tais como localização de bases, roteirização de veículos, zoneamento da área de atuação do sistema e problemas de congestionamento. A modelagem integrada destas questões é muito complexa, pois geralmente os sistemas reais são compostos por um grande número de veículos, as solicitações por serviço ocorrem temporária e espacialmente, existe cooperação entre veículos de áreas distintas, podem ocorrer múltiplos despachos para atender a um mesmo chamado, o tempo médio de viagem varia de acordo com a região, o dia e o período do dia, e existe a possibilidade de formação de filas de espera. Alguns pesquisadores dedicaram-se exclusivamente a problemas de localização de bases (Toregas et al., 1971, Anderson e Fontenot, 1992 e Louveaux, 1993), enquanto outros consideraram o problema de projeto das áreas de cobertura específicas (Keeney, 1972 e Larson, 1974). Daskin e Stern (1981) usaram problemas de cobertura com o objetivo de determinar o número necessário de veículos para cobrir cada região individualmente, e também para um conjunto de regiões vizinhas.

12 TRANSPORTES

Outra maneira de se abordar o problema é por meio de modelos de simulação. Savas (1969) usou um modelo de simulação na cidade de Nova Iorque para mostrar que o tempo médio de resposta a um chamado pode ser reduzido redistribuindo as ambulâncias em suas bases, enquanto Swoveland et al. (1973) aplicaram um modelo de simulação para determinar o tempo médio de resposta das ambulâncias em toda a extensão de Vancouver e, usando o algoritmo branch and bound, determinou novas localizações e novas configurações das áreas de cobertura do sistema a fim de reduzir o tempo médio de resposta. Fitzsimmons (1973) desenvolveu um modelo baseado em teoria de filas para analisar a localização de ambulâncias na cidade de Los Angeles, que considera como principal fator o tempo médio de viagem de cada veículo a cada chamado. No presente trabalho utilizou-se o modelo hipercubo, desenvolvido por Larson (1974) e estudado por diversos autores (Swersey, 1994), para analisar o desempenho atual do serviço oferecido pelo SAMU da cidade de Campinas-SP. Trata-se de uma ferramenta analítica e descritiva que permite calcular uma ampla variedade de medidas de desempenho, que auxiliam nas decisões operacionais e de configuração do sistema (Brandeau e Larson, 1986). O hipercubo não é um modelo de otimização que determina uma configuração ótima para o sistema, mas fornece uma completa avaliação de desempenho de cada configuração sugerida (Halpern, 1977). A aplicação original do modelo foi para o problema de patrulhamento policial. Porém, sistemas como bombeiros, ambulâncias, defesa civil, reparos em redes de infra-estruturas básicas, guinchos e entregas domiciliares também podem ser bem representados por esta técnica. No Brasil, alguns exemplos importantes são: o atendimento a interrupções de energia elétrica em Florianópolis, SC (Albino, 1994), a localização de ambulâncias em um trecho da BR 111 – SC (Gonçalves et al., 1994, 1995), e o balanceamento das workloads de ambulâncias no sistema Anjos do Asfalto da Rodovia Presidente Dutra (Mendonça e Morabito, 2000). Um exame recente do uso do modelo hipercubo na solução de problemas de localização probabilísticos foi apresentado em Chiyoshi et al. (2000).


2. UMA BREVE APRESENTAÇÃO DO MODELO HIPERCUBO 2.1. Descrição do sistema e utilização do modelo Em um sistema de atendimento de emergência, as principais hipóteses são:

• os chamados chegam em instantes distintos, de diferentes partes de uma região, em uma central telefônica;

• caso exista um veículo disponível, ele é despachado para o

local do evento; caso contrário, o primeiro a se tornar “livre” é alocado para realizar o atendimento, ou o chamado é transferido para outro sistema de atendimento;

• ao chegar junto às vítimas, a equipe despende um tempo no

local do evento (tempo em cena), as transporta até um hospital (caso necessário), e então retorna a sua base, estando pronta para realizar um novo atendimento.

O modelo hipercubo considera a cidade particionada em um número finito de regiões, denominadas átomos geográficos. O analista coleta informações do processo de chegada das solicitações de cada átomo (intervalos de tempo entre chegadas), processo de atendimento de cada servidor (tempos de atendimento), e tempos de viagem entre todos os pares de átomos, para descrever estatisticamente as operações do sistema e realizar a calibração do modelo. Uma vez calibrado, o hipercubo pode ser usado para determinar indicadores de desempenho para diferentes configurações do sistema. Para cada configuração, o modelo calcula medidas de desempenho para: (i) a extensão total da região, (ii) um veículo específico, (iii) um subconjunto finito de átomos, e (iv) um átomo específico. Baseado nos resultados produzidos e nas exigências do sistema, o tomador de decisões pode pesquisar configurações alternativas que ofereçam níveis de serviço mais elevados aos usuários.

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2.2. A matemática do modelo básico A modelagem pressupõe que a área a ser estudada seja particionada em NA regiões (átomos geográficos), cada qual gerando uma fração fj

do número total de solicitações de serviços

=∑

=

1AN

1jjf . O tempo

médio de viagem entre dois átomos i e j quaisquer é dado por ijτ . Existem N veículos em operação no sistema, e a probabilidade de o

veículo n estar localizado no átomo j é lnj

=∑

=

1AN

1jnjl . Admite-se

que os chamados ocorram no sistema conforme um processo de Poisson, com taxa média λ chamados por unidade de tempo (por exemplo, hora), sendo cada átomo j um gerador de processos de Poisson independentes com taxas médias jj f⋅λ=λ . Caso os

servidores sejam homogêneos, com mesma taxa média µ de atendimentos por unidade de tempo, as medidas agregadas do modelo hipercubo equivalem às do modelo clássico M/M/N (com ou sem possibilidade de formação de fila, isto é, M/M/N/∞ ou M/M/N/0), sob as seguintes condições:

• apenas um veículo é alocado para atender um chamado; • o tempo de atendimento de qualquer veículo tem

distribuição exponencial negativa, com taxa média µ;

• o tempo de atendimento é independente da identidade do servidor, da localização das vítimas e da história do sistema;

• para o caso M/M/N/∞, todos os chamados que chegam

enquanto os N veículos estão ocupados entram em fila, e são posteriormente atendidos segundo a disciplina first-come, first-served (FCFS);


• para o caso M/M/N/0, todos os chamados que chegam enquanto os N veículos estão ocupados são perdidos (ou transferidos para outro sistema de atendimento).

Para cada átomo, a política de despachos de veículos é fixada por meio de uma ordem de preferências de despachos, como mostra a tabela 1 (nji indica o i-ésimo servidor escolhido para atender um chamado do átomo j).

Tabela 1: Matriz de preferências de despachos Veículo Átomo

1ª preferência 2ª preferência 3ª preferência … Nª preferência M M M M M j nj1 nj2 nj3 … njN M M M M M

Consideradas todas estas hipóteses, o sistema pode ser caracterizado como um processo de Markov em tempo contínuo, com O(2N) possíveis estados, para todas as combinações (livre/ocupado) admissíveis para os veículos. Cada estado do sistema é representado por uma seqüência de N 0´s e 1´s, onde, em cada posição n da seqüência, o valor 0 corresponde à condição “livre” (ou disponível) do servidor n, e 1 à condição “ocupado”. Com isto, as probabilidades de equilíbrio de estado podem ser calculadas, analogamente às probabilidades de estado do modelo M/M/N, resolvendo-se um sistema linear com O(2N) equações e incógnitas, gerando uma grande variedade de indicadores de desempenho para o sistema. 2.3. Extensão do modelo básico: atendimentos com prioridades Muitos sistemas reais contêm regras operacionais complexas, que nem sempre são facilmente descritas nos modelos analíticos, como é o caso de sistemas com múltiplas classes de usuários. Serviços que possuem atendimentos diferenciados quanto ao tipo de veículo, formação da equipe, ou até procedimentos tomados junto às vítimas, também podem ser representados pelo modelo hipercubo. Um exemplo é o SAMU de Campinas-SP, onde o sistema é composto por ambulâncias de quatro tipos distintos: VSA (veículos de suporte avançado, ou seja, as unidades de tratamento intensivo móveis), VSB

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(veículos de suporte básico, semelhante ao veículo-resgate do corpo de bombeiros), VRS (veículos de remoção simples) e PSQ (veículos psiquiátricos). Para modelar tal situação, Larson e Odoni (1981) recomendaram o “processo de camadas”, onde cada átomo é particionado em “sub-átomos”, um para cada tipo de chamado do átomo original, e então os veículos específicos para realizar o atendimento são considerados como primeiras prioridades de despacho para o átomo. Esta simples adaptação permite o cálculo de todos os indicadores de desempenho para cada classe de usuários e cada tipo de veículo, separadamente, e também para o sistema como um todo. 2.4. Indicadores de desempenho Determinadas as probabilidades de equilíbrio, o modelo produz algumas medidas importantes para avaliar o comportamento do sistema para uma dada configuração operacional. Dentre elas:

• probabilidade de existência de fila: PQ; • workload ou fator de utilização dos veículos: ρn, n = 1, ..., N

(na prática, este valor representa a fração do tempo em que o veículo n está ocupado);

• freqüência de despachos inter-átomos fnj, isto é, fração de

todos os despachos que enviam o veículo n ao átomo j, que pode ser decomposta em:

fnj = f [1]nj+ f [2]nj (1) onde f [1]nj :fração dos despachos do veículo n ao átomo j, para

atender a um chamado que não vem de fila, e f [2]nj :fração dos despachos do veículo n ao átomo j, para

atender a um chamado que vem de fila de espera;


• tempo médio de viagem para chamados sujeitos a esperas em fila:

∑∑= =

⋅⋅

=A AN

1i

N

1jij2

jiQ τ

λλλ

T (2)

• tempo médio de viagem do veículo n ao átomo j:

∑=

τ⋅=AN

1kkjnknjt l (3)

• tempo médio de viagem para o átomo j:

( ) ∑∑

∑=

=

= ⋅⋅

λλ

+−⋅⋅

=AN

1i

'Qij

i'QN

1n

]1[nj

nj

N

1n

]1[nj

j PτP1t

Tf

f (4)

onde PQ’ = PQ + P11...1 representa a probabilidade de saturação do sistema (P11...1 é a probabilidade do sistema estar com todos os servidores ocupados);

• tempo médio de viagem de cada veículo n:

( )

( )NP

NPTtTU

'Q

N

1j

[1]nj

'QQ

N

1jnj

]1[nj

nA

A

+

⋅+⋅=

∑

∑

=

=

f

f (5)

3. APLICAÇÃO DO MODELO NO SAMU-192 DE CAMPINAS Baseados no modelo francês de atendimento às urgências, os SAMU’s começaram a ser implantados em algumas cidades brasileiras no início da década de 90. Funcionam como centros reguladores das urgências médicas, oferecendo suporte básico de vida, com veículos adequados para tal e operadores preparados para realizar o atendimento de forma segura, não colocando em risco as condições de vida dos seus usuários.

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Muitos sistemas que hoje operam em cidades brasileiras surgiram a partir da parceria entre as Secretarias Municipais de Saúde e o Corpo de Bombeiros, com a chegada dos veículos RESGATE. Isto levou a um aumento considerável no nível de serviço oferecido, e os resultados positivos passaram a justificar novos recursos e investimentos no setor, além de resgatar a confiabilidade da população no tipo de atendimento. Atualmente, nota-se um crescente aumento no número de municípios que procuram adequar-se às modernas diretrizes de planejamento e operação do serviço de transporte por ambulância no país, visando alcançar níveis internacionais de qualidade no atendimento às urgências. 3.1. A pesquisa de campo Dentre diversas cidades de pequeno, médio e grande porte consultadas, apenas oito se dispuseram a mostrar em detalhes os seus sistemas: Jaú, Rio Claro, Araraquara, São Carlos, Limeira, Piracicaba, Ribeirão Preto e Campinas. O principal objetivo desta primeira fase da pesquisa foi conhecer o ambiente e identificar os possíveis problemas a serem estudados, para construir um método de investigação eficaz, de acordo com a realidade envolvida. Em todos os casos, observou-se a existência de uma base de dados significativa, com registros das principais informações a respeito da operação dos sistemas. Porém, interesses outros acabaram dificultando o acesso a algumas destas informações. Neste contexto, a cidade de Campinas, que dispunha de um sistema considerado modelo no Estado de São Paulo, interessou-se por participar do estudo, contribuindo de forma expressiva para o levantamento dos dados e a interpretação dos resultados obtidos posteriormente com a aplicação do modelo. A equipe de gerentes do SAMU-192 da Campinas julgava possuir um tempo médio de resposta aos chamados insatisfatório, se comparado aos padrões internacionais de excelência.


3.2. O cenário observado Em 1998, o sistema operava com 18 ambulâncias, sendo 2 veículos de suporte avançado (VSA), 4 veículos de suporte básico (VSB), 11 veículos de remoção simples (VRS) e 1 veículo psiquiátrico (PSQ). Dentre os 11 VRS’s, 7 eram dedicados às operações de remoções simples (pacientes agendados) e 4 operavam como sendo VSB’s, totalizando 10 veículos dedicados, de fato, às operações de urgência. Portanto, para efeito de análise, foram considerados apenas estes 10 veículos, já que o caso de pacientes agendados e transferências psiquiátricas não são característicos de um sistema de transporte médico de urgência Todos os veículos permaneciam centralizados na base operacional do sistema, quando disponíveis, local onde se encontra, até o presente momento, a central telefônica 192 para onde convergem todos os chamados. O sistema também permite que seus usuários entrem em uma fila de espera (limitada, em média, por 1 usuário por veículo em operação), caso todas as ambulâncias estejam ocupadas no instante da ocorrência do evento.

Figura 1: Atuação do SAMU-192 em Campinas-SP A equipe gerenciadora estava preocupada com o crescimento dos índices de utilização das ambulâncias em determinados períodos do dia, bem como dos tempos de espera das vítimas. Surgiram

CAMPINAS • Área: 796 km2 • população estimada: 908.906 habitantes

(Contagem Populacional, IBGE, 1996) SAMU-192 • média anual de atendimentos de urgência:

30.000 • motoristas/socorristas: 65 • auxiliares de enfermagem: 49 • enfermeiros: 6 • técnicos de enfermagem: 3 • médicos reguladores das emergências: 42 • hospitais: 5 públicos

8 privados conveniados

base SAMU

20 TRANSPORTES

discussões sobre uma possível descentralização do serviço, ou seja, quanto uma localização estrategicamente descentralizada das ambulâncias poderia interferir no nível de serviço oferecido, e qual o número ideal de veículos para realizar a operação. 3.3. A coleta de dados Para implementar o modelo hipercubo no SAMU-192 foi preciso levantar:

• número de regiões de atuação do sistema (átomos geográficos), intervalos de tempo entre chegadas dos chamados, com as respectivas taxas médias de chegadas por região;

• tempo médio de viagem entre todas as regiões;

• tempos de atendimento, com os respectivos tempos médios

de atendimento por ambulância, e a fração correspondente do tempo junto ao paciente (tempo em cena);

• localização das ambulâncias.

3.3.1. Átomos geográficos Há diversas maneiras de se representar os átomos geográficos de um sistema: através da divisão política da cidade, ou dos setores policiais, bairros, etc. Em Campinas, o SAMU obedece as regiões correspondentes às áreas de cobertura dos Centros de Saúde: Norte, Sul, Leste e Oeste, sendo também considerada uma região Central no entorno de sua base. A coleta de dados determinou taxas médias de solicitação pelo serviço distintas ao longo das 24 horas de operação do sistema. Para fins de modelagem, foi considerado o período de 10 às 14 horas, que representa o período crítico para os gerentes do sistema. Neste período, observou-se uma taxa média λ = 5,4 chamados/h. Também


foram determinadas as taxas de cada área específica, sendo que as regiões periféricas e central apresentaram os maiores índices. Com isto, pode-se verificar, através da aplicação do teste não-paramétrico Kolmogorov-Smirnov, a hipótese de que o processo de chegada de chamados no sistema, bem como os processos de chegada em cada região, seguem padrão poissoniano, com nível de significância de 5%. Esta verificação foi realizada a partir das observações dos intervalos de tempo entre chegadas de solicitações. 3.3.2. Tempos de atendimento O tempo médio de atendimento observado no sistema foi de 65 minutos, sendo de 63 minutos para os veículos avançados e de 66 minutos para os veículos básicos. Estes valores foram determinados a partir das observações dos atendimentos realizados por todas as ambulâncias. Também foi verificado, através do teste de Kolmogorov-Smirnov, que os tempos de atendimento das ambulâncias são exponencialmente distribuídos, com nível de significância de 5%. 3.3.3. Localização das ambulâncias Quando disponíveis, as ambulâncias permaneciam centralizadas na base do SAMU. Uma das propostas para descentralização das mesmas era localizá-las nos pólos geradores de demanda do sistema. 3.4. Introduzindo classes de usuários na modelagem Como mencionado anteriormente, o SAMU-192 de Campinas possui classes diferenciadas de usuários. Neste estudo, foram consideradas apenas duas classes:

• básica – definida pelos chamados atendidos por VSB’s; • avançada – definida pelos chamados atendidos por VSA’s.

As cinco regiões foram biparticionadas, gerando um total de 10 átomos geográficos no sistema (Norte B, Norte A, Sul B, Sul A, Leste

22 TRANSPORTES

B, Leste A, Oeste B, Oeste A, Centro B, Centro A), conforme pode ser observado na figura 2.

Figura 2: Redistribuição espacial do sistema

4. VALIDAÇÃO DA TÉCNICA DE MODELAGEM O modelo foi implementado computacionalmente (linguagem Pascal, estação de trabalho IBM 3CT com 128 MB de memória e sistema operacional IBM AIX) e executado para as condições originais do sistema, ou seja, NA = 10 átomos e N = 10 ambulâncias, todas centralizadas na base quando disponíveis. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do modelo hipercubo para avaliar o serviço de transporte médico-emergencial de Campinas, apresentando desvios pouco significativos com relação aos dados reais (desvio médio de 4,84%). A tabela 2 ilustra as workloads e os desvios com relação aos tempos médios de resposta de cada ambulância (outros indicadores de desempenho foram comparados, gerando desvios também pouco significativos). Estes valores confirmam as observações iniciais de que as workloads são relativamente altas, em se tratando de um serviço emergencial. Uma das vantagens deste cenário, onde todos os veículos encontram-

NA

SA

LA OA

CA

B

B

B

B

B

Os veículos avançados foram alocados como primeiras preferências de despachos para os átomos Norte A, Sul A, Leste A, Oeste A e Centro A, e últimas opções, para os demais. A classe avançada representa 10% do total de chamados de emergência do sistema


se centralizados, é o fato de existir um bom balanceamento das workloads dentro de cada classe. A partir de então, novos cenários foram avaliados com o objetivo de encontrar melhores alternativas operacionais para o sistema. A seguir, serão apresentados apenas dois destes cenários (os demais podem ser encontrados em Takeda, 2000).

Tabela 2: Resultados gerados pelo modelo hipercubo para a configuração original do sistema

Tempo médio de resposta (minutos) desvio veículo Workload modelo amostra minutos %

1 0,38 10,88 10,38 0,51 4,91

VSA

2 0,39 10,90 10,70 0,20 1,89 3 0,63 14,22 13,39 0,83 6,22 4 0,65 14,24 13,54 0,70 5,19 5 0,62 14,23 14,30 -0,07 -0,49 6 0,64 14,24 13,64 0,60 4,43 7 0,63 14,23 13,17 1,06 8,09 8 0,62 14,22 13,27 0,95 7,17 9 0,64 14,24 13,23 1,01 7,61

VSB

10 0,65 14,24 13,76 0,47 3,42 5. DESCENTRALIZAÇÃO DAS AMBULÂNCIAS Membros da comunidade médica julgam o tempo médio de resposta como sendo o principal indicador do desempenho de um sistema emergencial. Para avaliar o impacto da descentralização dos veículos, foram realizados testes com cenários onde os veículos básicos foram descentralizados. A tabela 3 compara os tempos médios de resposta do sistema original (centralizado) com os de um sistema descentralizado, onde as regiões Norte B, Oeste B e Centro B tornaram-se bases para dois veículos, ficando as regiões Sul B e Leste B (com baixas taxas de solicitação pelo serviço) com apenas uma ambulância, e os veículos avançados ainda posicionados no Centro. Baseados na equação (4), e calibrando os valores dos tempos médios de atendimento para esta nova configuração, os tempos médios de resposta diminuem sensivelmente quando é implantada a

24 TRANSPORTES

descentralização das ambulâncias. Observa-se que isto não ocorreu com a região CB devido ao fato de que esta é solicitada como primeiro back-up para todas as outras regiões, dado que a distância média percorrida entre o Centro e os demais átomos é um pouco menor do que entre quaisquer dois outros pares. Também observa-se que as diferenças entre os valores determinados para as regiões geradoras de chamados avançados não é muito significativa, visto que eles permanecem centralizados.

Tabela 3: Tempos médios de resposta para cada região

Outro cenário investigado foi com relação ao efeito causado pelo aumento do número de ambulâncias na operação diária. Incentivado pela tendência de redução do tempo médio de resposta a um chamado quando se tem um sistema descentralizado, avaliou-se os impactos causados ao se implantar duas novas ambulâncias em operação, ficando cada região geradora de chamados básicos com duas ambulâncias disponíveis. Os valores dos tempos médios de resposta encontrados diminuíram, em média, 30% com relação ao cenário original (aproximadamente 4 minutos), e em torno de 15% com relação ao cenário descentralizado para as oito ambulâncias básicas avaliado anteriormente. As workloads dos veículos básicos reduziram cerca de 30% com relação ao cenário original (de 0,64 para 0,45), resultando em uma sensível redução da probabilidade de um chamado ocorrer quando todas as ambulâncias estão ocupadas (igual a 0,12 no sistema original e 0,05 para o sistema remodelado com os dois novos veículos).

Tempo médio de resposta (minutos) desvio átomo centralizado descentralizado Minutos %

NB 16,01 11,06 -4,96 -30,95 NA 13,09 12,48 -0,61 -4,63 SB 15,93 13,01 -2,92 -18,31 SA 13,00 12,69 -0,31 -2,42 LB 15,96 12,68 -3,28 -20,56 LA 13,03 12,65 -0,38 -2,88 OB 15,76 11,25 -4,51 -28,63 OA 12,83 12,26 -0,57 -4,45 CB 5,50 7,84 2,34 42,59 CA 4,33 4,58 0,25 5,83


Convém salientar que os resultados aqui apresentados são ainda preliminares. Os resultados completos estão sendo compilados, junto com uma análise dos trade-off entre as várias configurações operacionais estudadas, e deverão ser reportados em breve. 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS O modelo hipercubo de filas, desenvolvido por Larson (1974) para redimensionar o patrulhamento policial na cidade de Nova Iorque, foi utilizado para avaliar o desempenho do serviço de transporte médico-emergencial da cidade de Campinas-SP. O modelo mostrou-se uma ferramenta eficaz para auxiliar no planejamento e operação deste sistema. Observou-se que o processo de camadas é uma técnica eficaz para modelar sistemas com múltiplas classes de usuários, onde prioridades estão embutidas no processo de atendimento, como é o caso do SAMU da cidade de Campinas. A avaliação de cenários alternativos mostrou a importância da descentralização de ambulâncias no sistema, o que reduz consideravelmente o tempo médio de resposta a um chamado em relação ao da configuração atual e, com isso, aumenta as chances de sobrevivência das vítimas. A aplicação do modelo hipercubo no SAMU-192 contribuiu para difundir para a Rede Brasileira de Cooperação em Emergências (RBCE) a importância de conciliar a experiência administrativa da classe médica com o uso de ferramentas analíticas, para auxiliar nas decisões de planejamento e operação dos sistemas de transporte emergencial de saúde brasileiros. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à equipe do SAMU-192 de Campinas, em especial à Dra. Arine Campos Oliveira Assis, coordenadora do sistema, pelo apoio à realização da presente pesquisa.

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Endereço dos Autores: Renata Algisi Takeda João Alexandre Widmer Departamento de Transportes - EESC – USP Avenida Trabalhador São-Carlense, 400 13566-590 - São Carlos-SP - Brasil E-mail: [email protected]

[email protected] Reinaldo Morabito Departamento de Engenharia de Produção – UFSCar Caixa Postal 676 13565-905 - São Carlos-SP - Brasil E-mail: [email protected]

ARTIGO UMA ABORDAGEM ADAPTATIVA DE BUSCA TABU APLICADA AO PROBLEMA DE ROTEAMENTO DE VEÍCULOS Vitória Pureza Departamento de Engenharia de Produção Universidade Federal de São Carlos Paulo Morelato França Departamento de Engenharia de Sistemas Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Universidade Estadual de Campinas

RESUMO Neste trabalho descrevemos experimentos com a abordagem adaptativa de busca tabu HTA que sistematicamente perturba elementos tabu selecionados. A natureza, grau e duração de cada perturbação é determinada pela análise de padrões descritos pelas trajetórias de busca mais recentes. O objetivo principal desta abordagem é o de alterar os níveis de restritividade de forma a intensificar a busca em regiões promissoras e de provocar diversificação se as possibilidades de melhoria parecem mínimas. Uma implementação tabu inicialmente aplicada ao Problema do Caixeiro Viajante (PCV) foi estendida ao Problema de Roteamento de Veículos (PRV). São analisados tempo computacional e qualidade de solução entre a implementação adaptativa e a implementação sem estes mecanismos. Os testes envolvem 14 problemas da literatura e as implementações foram sujeitas a níveis de restritividade não controlados e impostos por outros elementos tabu. Comparações de desempenho também incluem outros algoritmos de busca tabu competitivos.

ARTIGO – UMA ABORDAGEM ADAPTATIVA… 29

ABSTRACT This paper describes experiments on the adaptive tabu search HTA approach that systematically perturbs selected tabu elements. The nature, degree and span of each perturbation is determined by the analysis of patterns described by the most recent search trajectories. The main goal of this approach is to alter restrictiveness levels in order to intensify the exploration when the conditions indicate promising regions, and to yield diversification if improvement possibilities seem to be minimal. An adaptive tabu implementation initially applied to the Traveling Salesman Problem (TSP) was extended to the Vehicle Routing Problem (VRP). Our main purpose is to compare time and solution quality for this adaptive implementation and for the same implementation deprived of adaptive mechanisms. Tests for the VRP involve 14 benchmark instances, and our implementations were subjected to varying free-running levels of restrictiveness imposed by other tabu elements. Performance comparisons also include other competitive tabu search algorithms. 1. INTRODUÇÃO A natureza flexível da metodologia tabu (Glover, 1989,1990; Glover e Laguna,1997) permite e estimula a elaboração de técnicas que promovam melhorias adicionais ao desempenho da busca. Algumas dessas técnicas caracterizam-se pela variação sistemática do período e da configuração da lista tabu, sendo, portanto, uma extensão do conceito de listas tabu dinâmicas. A alteração das listas é um mecanismo que provoca a integração das estratégias de intensificação e diversificação. A orientação básica é a de se utilizar tamanhos de listas menores ao se atingir regiões atraentes, próximas a ótimos locais. Reduzindo-se os níveis de restritividade impostos pelas listas, permite-se a exploração detalhada da região. Tamanhos de listas maiores são empregados quando se torna necessário a fuga da vizinhança desses ótimos. Hübsher e Glover (1992) propõem uma forma elaborada de variação sistemática do período tabu dinâmico e da configuração da lista ao

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introduzir o conceito de moving gaps em problemas de programação de tarefas em multiprocessadores. A lista tabu consiste de uma parte dinâmica e de uma parte estática: a configuração da parte dinâmica é alterada de tal forma que uma fase de intensificação é seguida de uma fase de diversificação e vice-versa. Seis configurações de lista foram utilizadas e a transição entre uma configuração e a próxima é ativada se nenhuma melhoria for encontrada durante um número especificado de iterações. Chakrapani e Skorin-Kapov (1993) aplicam um conceito similar ao problema de designação quadrática com a variação dinâmica do tamanho da lista tabu através de oito configurações fixas. Quando uma fase sem melhorias é verificada, o número de atributos tabu-ativos é sistematicamente diminuído, definindo novas configurações de lista. A lista diminui até tornar-se inoperante. O objetivo desta fase é o de permitir um exame mais detalhado da região factível. Um aumento sistemático do tamanho da lista é então iniciado como forma de quebrar a ciclagem e produzir maior diversificação. No fim desta fase, a configuração inicial da lista é restabelecida, resultando em um processo no qual a lista tabu cicla através de diferentes configurações. Note-se que em ambas implementações, a configuração corrente da lista é função da configuração anterior. A abordagem tabu adaptativa HTA, a ser aqui utilizada, pode também ser considerada uma estratégia que integra fases de diversificação e intensificação. Assim como as abordagens anteriores, baseia-se na variação ou perturbação de valores de elementos tabu selecionados com o propósito de criar níveis de restritividade que promovam intensificação em regiões promissoras e diversificação se possibilidades de melhoria parecem remotas. Diferentemente, porém, a perturbação dos elementos tabu não é ativada por fases sem melhoria, mas depende da análise de padrões de trajetória de busca recentemente traçada. A análise é realizada ao longo de todo o processo de busca, após um número relativamente pequeno de iterações. Isso significa que as condições operacionais estão sujeitas a constantes perturbações. A análise determina não apenas a natureza da perturbação (aumento ou diminuição dos níveis de restritividade) mas também o grau e a duração (número de iterações) da


perturbação. Distintamente das abordagens anteriores, o valor da perturbação corrente não é explicitamente dependente do valor de uma perturbação anterior. Estas idéias foram inicialmente aplicadas ao Problema do Caixeiro Viajante (PCV) (Pureza e França, 1996) e, mais recentemente, ao Problema de Agrupamento Capacitado (França et al., 1999). Neste artigo são descritos alguns experimentos com o Problema de Roteamento de Veículos (PRV). Foi desenvolvida uma implementação tabu adaptativa que sistematicamente perturba a regra de ativação tabu. São reportados resultados computacionais envolvendo 14 problemas clássicos do PRV com tamanhos entre 51 e 199 nós. O principal objetivo destes experimentos é o de verificar se a incorporação do procedimento de perturbação da regra de ativação tabu é capaz de melhorar o desempenho da meta-heurística em relação ao mesmo algoritmo desprovido de mecanismos adaptativos. Também foi analisado o impacto em termos de tempos de processamento, e a efetividade do método em lidar com condições operacionais menos apropriadas e mantidas fora do escopo do controle. Os resultados indicam que para o conjunto de problemas tratados, a implementação proposta é capaz de produzir com menor esforço computacional, soluções de maior qualidade que a versão não adaptativa. 2. O PRV E A IMPLEMENTAÇÃO TABU ORIGINAL O Problema de Roteamento de Veículos (PRV) com limitações de capacidade e tempo máximo de rota consiste na definição de rotas de custo mínimo que se originem e terminem em uma garagem ou depósito. A frota serve a um conjunto de clientes ou nós, cada um caracterizado por sua localização no espaço bidimensional, demanda e tempo de serviço. A demanda de cada cliente precisa ser satisfeita por exatamente um veículo. A demanda total dos clientes alocados a um dado veículo não pode exceder a capacidade do mesmo. O tempo total de rota não pode exceder um dado limitante pré-especificado e inclui tempos de viagem entre clientes e tempos de serviço em cada cliente.

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A abordagem adaptativa HTA foi aplicada a uma implementação tabu baseada no algoritmo de Pureza e França (1991), originalmente elaborado para problemas de roteamento de veículos com janelas de tempo. Por ser uma das primeiras implementações de busca tabu para o PRV, apenas os elementos mais simples da metodologia tabu foram incorporados. O algoritmo utiliza a heurística de construção de rotas proposta por Solomon et al. (1987) para geração da solução inicial. Após a semente da primeira rota ter sido escolhida, a melhor posição factível para cada cliente não roteado é calculada de acordo com um critério que favorece a economia em distância, tempo ou uma combinação de ambos. Outro critério, baseado no primeiro, seleciona o cliente a ser inserido. Sempre que a inserção de um novo cliente provocar infactibilidade da rota atual, uma nova rota passa a ser construída com a escolha de uma nova semente. O procedimento é repetido até que todos os clientes tenham sido roteados. A heurística de melhoria de rotas é baseada no método de Dror e Levy (1986), elaborado para roteamento de estoque. Esta heurística utiliza trocas de nós ao invés de trocas de arestas, generalizando as técnicas de melhoria r-opt limitadas a sistemas de uma única rota. A heurística realiza operações de inserção de um único nó da rota corrente a uma rota alternativa e de troca simples entre dois nós que pertençam a rotas distintas. Estas operações são aqui chamadas de movimentos inter-rotas. A seleção do movimento é guiada pelo critério da máxima redução da distância total. A partir da solução inicial são aplicados movimentos inter-rotas até que as possibilidades de melhoria sejam exauridas. Antes de iniciar movimentos de não melhoria, a heurística de troca de arestas 2-opt (Croes, 1958) é aplicada em cada rota. Estas operações são chamadas de movimentos intra-rotas. Apenas trocas 2-opt de melhoria são realizadas. A aplicação destes movimentos pode ser vista como um refinamento do roteamento após a aplicação de operações de inserção e troca de nós, mostrando-se bastante efetiva.


As arestas adicionadas e eliminadas são os atributos dos movimentos intra-rota e inter-rotas, uma vez que estes últimos podem ser reduzidos a procedimentos de adição e eliminação de arestas. Quando o algoritmo foi elaborado, períodos tabu dinâmicos ainda não tinham sido considerados. Foram utilizadas 2 listas tabu fixas. As arestas que pertencem às listas são consideradas tabu-ativas por um número de iterações correspondente ao tamanho da lista tabu. O status dos movimentos é definido por um parâmetro T que determina o número máximo tolerável de arestas tabu-ativas. Além deste valor, o movimento é considerado tabu. Os experimentos consideraram 3 tamanhos de lista tabu (20, 30 e 40). O parâmetro T assumiu os valores 2, 3 e 4, considerados os mais efetivos em testes preliminares. Como critério de parada, usou-se 500 ou 600 movimentos de trocas de nós a partir do primeiro ótimo local. Finalmente, foi incluído um critério de aspiração que permite movimentos tabu que resultem em soluções melhores do que a melhor até o momento. Antes de aplicar a abordagem adaptativa, o algoritmo original foi modificado de forma a incorporar melhorias metodológicas mínimas. Como critério de parada, utilizou-se número de iterações sem melhoria. Foram adotados períodos tabu dinâmicos; arestas tabu-ativas mantêm este status durante um número t de iterações, número este gerado aleatoriamente em um intervalo pré-especificado [tmin, tmax]. 3. A ABORDAGEM ADAPTATIVA HTA A regra de ativação tabu e o período tabu definem o nível de restritividade imposto à busca. Níveis de restritividade têm um grande impacto no desempenho da meta-heurística, o qual é refletido no padrão geral das trajetórias de busca (a curva função objetivo vs. iteração). A abordagem foi elaborada para identificar e reagir a três padrões de trajetória que parecem especialmente relevantes para o desempenho da meta-heurística – estagnação da busca, trajetórias ascendentes e trajetórias descendentes.

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A estagnação da busca é geralmente o resultado de restrições tabu fracas ou de curta duração. As trajetórias são caracterizadas pela geração de custos de solução em uma faixa relativamente estreita. O processo de busca experimenta grande dificuldade em encontrar melhores soluções e parece preso a uma região muito limitada. Como a estagnação é uma condição adversa para a efetividade de qualquer processo de busca, a abordagem adaptativa responde a este padrão com o aumento dos níveis de restritividade. Os atributos de movimento recentemente utilizados mantêm o status tabu mais rigorosamente que previamente especificado, resultando na seleção de movimentos menos atraentes e conseqüente diversificação da busca. A trajetória ascendente é caracterizada pelo aumento dos custos de solução. Deve-se, em geral, a restrições severas ou de longa duração. No contexto adaptativo, é geralmente o resultado da aplicação de diversificação após uma fase de estagnação. A abordagem responde a trajetórias ascendentes com a relaxação das restrições tabu, a qual pode assumir diferentes graus dependendo da severidade dos níveis de restritividade alcançados. O objetivo desta fase é o de permitir que novas regiões promissoras do espaço de busca sejam atingidas. É também a fase mais crítica já que as restrições devem ser suficientemente vigorosas para impedir o retorno ao vale de onde a busca emergiu e, ao mesmo tempo, permitir o aproveitamento das possibilidades de melhoria que a nova região venha a apresentar. O terceiro e último padrão considerado corresponde a seqüências de soluções que resultam em uma trajetória descendente, caracterizadas, portanto, pela diminuição dos custos de solução. A abordagem adaptativa estabelece níveis de restrititividade moderados de forma a permitir uma exploração mais detalhada da região em busca de melhorias adicionais. Trajetórias descendentes podem resultar da relaxação de restrições tabu. A identificação dos padrões de trajetória é feita através da análise comparativa entre as médias dos custos de solução (função objetivo) observados nos últimos dois estágios de busca. As médias destes dois conjuntos de custos são chamadas de média anterior e média


corrente. Por exemplo, se os valores das médias são aproximadamente iguais, conclui-se que está ocorrendo estagnação. Se a média corrente é maior que a anterior, a busca está descrevendo uma trajetória ascendente. Se a média corrente é menor que a anterior, a busca está descrevendo uma trajetória descendente. O uso da função objetivo para detecção de padrões implicitamente admite que a estrutura do espaço de soluções exibe uma alta correlação entre os valores da função objetivo entre pares de soluções x e y e a distância dp[x,y], por sua vez definida como o número mínimo de operações do tipo p para se obter y a partir de x (Charleston, 1995). Como cada análise individual se restringe a segmentos relativamente pequenos da trajetória de busca, uma alta correlação para dp[x,y] ≤ k (k relativamente pequeno) é suficiente. Apesar de nenhuma prova formal desta hipótese ser apresentada, observa-se que altos níveis de restritividade (custos de solução crescentes) tendem a produzir soluções consecutivas distantes uma das outras já que a escolha de arestas para adição e eliminação está restrita a conjuntos envolvidos em movimentos realizados a pelo menos um número it (grande) de iterações anteriores. O mesmo raciocínio pode ser aplicado a níveis baixos de restritividade (custos de solução similares) - dada a natureza agressiva da Busca Tabu, soluções consecutivas compartilham várias arestas. Neste trabalho foram utilizadas médias simples apesar de medidas mais elaboradas como médias rolantes pudessem também ter sido utilizadas (veja Seção 6). Como o uso destas estatísticas simples para inferir padrões de trajetória apresenta limitações, a escolha apropriada do comprimento do estágio de busca é crucial para evitar interpretações equivocadas. O comprimento do estágio de busca é chamado de horizonte de avaliação e define o período durante o qual a perturbação deve ser aplicada e o número de iterações e os custos de solução associados a serem utilizados na próxima avaliação. Horizontes de avaliação são obtidos gerando-se aleatoriamente um número inteiro e positivo (hoz) em uma faixa [hmin,hmax]. A Figura 1 ilustra o processo de identificação de trajetórias. Considere que c(xi) é o custo da solução calculado na iteração iti.

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média anterior=(c(xk) + ... + c(xm))/(itm - itk) média corrente=(c(xm+1) + ... + c(xp))/(itp - itm+1)

Figura 1: Identificação de trajetórias

Neste trabalho foram exploradas alterações dinâmicas no parâmetro T. Tais perturbações são realizadas em intervalos pré-determinados, de forma que a iteração da próxima avaliação é conhecida previamente. Em geral, a iteração da próxima avaliação é calculada adicionando-se a parte inteira de m*hoz à iteração corrente (m≥0). O parâmetro m é um fator de ajuste do período de aplicação a cada tipo de perturbação. Perturbações que envolvem a aplicação de altos níveis de restritividade (T=0) requerem pequenos valores de m, geralmente menores que 0, de forma a limitar o aumento nos custos. Trajetórias descendentes, por outro lado, sugerem valores de m maiores que 1 como forma de explorar ao máximo as possibilidades de melhoria da região. Utilizou-se também um critério de aspiração que mantém a busca operando em um valor de T padrão (independente das características das trajetórias), caso ocorra a atualização da melhor solução no último estágio da busca. Neste caso, m é maior que 1. O algoritmo realiza 3 tipos diferentes de movimentos (inserção de nós, troca de nós e troca de arestas intra-rota 2-opt) e, para cada tipo,

hoz hoz

c(xp)

c(xm)

c(xk)

Itk Itm Itp


T pode assumir diferentes valores dependendo do número de arestas afetadas. Para inserção de nós, estes valores estão entre 0 e 6; para troca de nós, entre 0 e 8, e para troca de arestas, entre 0 e 4. Por esta razão, T foi substituído por 3 parâmetros que definem o número máximo tolerável de arestas tabu-ativas em cada tipo de movimento: TI (movimentos de inserção), TT (movimentos de troca) e TO (movimentos intra-rota). Quando alguma perturbação é realizada, os valores dos 2 primeiros parâmetros são modificados simultaneamente. TO é mantido fixo e igual a 4 dado que apenas movimentos intra-rota de melhoria são permitidos (a ocorrência de ciclagem não é possível). Como na implementação original, o status do movimento candidato depende do valor de T associado. Quanto ao critério de aspiração, experimentos preliminares indicaram que TT=6 e TI=5 resultam em maiores ganhos na qualidade das soluções quando aplicados em regiões promissoras (por exemplo, quando a melhor solução é atualizada). 4. PASSOS DO ALGORITMO

1. (Inicialização) Seja it a iteração corrente. Faça it=0. A partir da solução inicial, faça TT=TI=3 e TO=4 e proceda com a busca até que o primeiro ótimo local seja atingido, armazenando os custos das soluções geradas em uma lista C.

2. Faça média_anterior igual à média dos custos armazenados e

reinicialize C. Gere aleatoriamente um valor de hoz na faixa adotada e continue a busca nas mesmas condições por hoz iterações. A próxima avaliação prox_aval ocorrerá na iteração it + hoz. Neste meio tempo, armazene os custos em C. Quando it=prox_aval, faça média_corrente igual à média dos custos em C e reinicialize C. Gere um novo hoz.

3. Se o critério de parada tiver sido satisfeito, páre e retorne a

melhor solução. Caso contrário:

3.1 Se houve atualização da melhor solução, faça TT=6 e TI=5 por 2*hoz iterações (prox_aval=it + 2*hoz). Armazene os custos em C.

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3.2 Caso contrário, calcule diff=(média_anterior - média_corrente)/ média_corrente.

3.2.1 Se |diff| ≤ 0,0025 então estagnação é o padrão corrente.

Aplique restritividade máxima (TT=TI=0) e mantenha a busca por hoz/2 iterações (prox_aval=it + hoz/2). Armazene os custos em C.

3.2.2 Caso contrário, se diff < 0 então trajetória ascendente é o

padrão corrente. Neste caso, altere os níveis de restritividade segundo uma função do valor de diff, de acordo com a Tabela 1. Mantenha a busca por 2*hoz iterações (prox_aval=it + 2*hoz). Armazene os custos em C.

3.2.3 Caso contrário, se diff >0 então trajetória descendente é o

padrão corrente. Se TT=7 e TI=6, faça TT=6 e TI=5 de forma a aumentar a restritividade por 2*hoz iterações (prox_aval=it+ 2*hoz). Caso contrário, mantenha a busca por hoz iterações (prox_aval=it+ hoz). Armazene os custos em C.

3.3 Quando it=prox_aval, faça média_anterior=média_corrente e

média_corrente igual à média dos custos armazenados em C. Reinicialize C. Gere novo hoz e retorne ao passo 3.

A Tabela 1 apresenta os valores de TT e TI para faixas específicas de valores de diff. Quanto menores os valores de diff, maiores os níveis de restritividade. De acordo com os conceitos adaptativos, tais níveis precisam ser diminuídos (impondo-se altos valores de TT e TI). Experimentos preliminares indicaram que as chances de se retornar ao vale anterior são muito pequenas mesmo quando se adota níveis de restritividade muito pequenos (TT=7 e TI=6). Isso provavelmente se deve aos diferentes tipos de movimento que competem pela seleção. É possível que esta estratégia funcione como um elemento diversificante no sentido de que ao revisitar a mesma solução exista uma probabilidade razoável de seleção de um caminho de busca


diferente. O procedimento 2-opt aplicado após cada ótimo local complementa este efeito.

Tabela 1: Valores de TT e TI para trajetórias ascendentes Faixa de diff TT TI

(-∞, -0,03) 7 6

(-0,03, -0,025) 6 5

(-0,025, -0,02) 5 4

(-0,02, -0,015) 4 3

(-0,015, -0,005) 3 3

(-0,005, -0,0025) 2 2

Conforme os valores de diff aumentam, os níveis de restritividade são aumentados de forma a impedir o retorno ao vale de onde a busca emergiu e, simultaneamente, explorar as possibilidades da região corrente. A partir de um certo ponto, valores maiores de diff indicam que a busca está muito próxima ou ainda explorando a mesma região. Impondo-se maior restritividade (valores pequenos de TT e TI), força-se a busca a novas regiões. Deve-se enfatizar que se trabalha com valores de TT e TI hipotéticos que não devem ser excedidos de forma a impedir um aumento muito grande nos custos de solução, mas que precisam ser suficientemente grandes para resultar em diversificação. Os valores (válidos) 1 e 8 de TT não foram considerados em trajetórias ascendentes porque os níveis de restritividades associados foram satisfatoriamente atingidos por valores adjacentes. Nos experimentos com o PCV foram realizados vários testes para definir valores de parâmetros e as condições que caracterizam padrões de trajetória. A maioria destes valores foi utilizada neste trabalho. A condição para estagnação (passo 3.2.1) foi definida da seguinte forma. Considere ε-platôs onde K ≤ c(x) ≤ K + ε para todo x no conjunto e e um número pequeno e positivo. A condição de estagnação é de fato utilizada para identificar "passeios" (walks) em ε-platôs que também contêm bases de atração. Isso significa que não se espera encontrar nenhuma solução com custo menor que K no

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conjunto. Para um número de problemas teste, foram adotados valores de T de média restritividade e testados períodos tabu em ordem decrescente. Para cada período, valores de diff foram computados em estágios de busca imediatamente subseqüentes à obtenção do primeiro ótimo local. Como condição de estagnação, foi escolhido maior valor de diff para o qual nenhuma melhoria foi obtida dentro de um número razoavelmente grande de iterações. 5. EXPERIMENTOS COMPUTACIONAIS 5.1. Dados e Experimentos Computacionais Os experimentos envolveram 14 problemas clássicos do PRV (Christofides et. al, 1979), com tamanhos entre 51 e 199 nós. Estes problemas têm características específicas com respeito à distribuição dos nós (agrupada ou uniforme), capacidade dos veículos e tempo máximo de rota. Alguns deles incluem tempos de serviço. Foi utilizada a métrica euclidiana para calcular as distâncias entre cada par de nós. Os experimentos (executados em estações Sun Ultra1) consistiram de execuções a partir de 4 soluções de partida, 7 faixas de períodos tabu e 4 horizontes de avaliação. As soluções de partida foram definidas por alguns dos valores sugeridos para os parâmetros da heurística de Solomon. Como critério de parada, adotou-se 4000 iterações sem melhoria. Para alguns problemas foram testadas variações do algoritmo que basicamente consistem em alterações do valor do parâmetro m e que resultaram em um número diferente de iterações nos passos 3.1, 3.2.2 ou 3.2.3. Todas as faixas de período tabu têm comprimento 10. Para problemas até 100 nós, utilizou-se [tmin,tmax] =[0,10] como a faixa de período tabu menos restritiva e [tmin, tmax] =[20,30] como a mais restritiva. Para problemas maiores tais valores foram respectivamente [10,20] e [30,40]. Observou-se que pequenos períodos tabu são eficientes na geração de boas soluções, mesmo em problemas de maior porte. Faixas de período tabu além de [30,40] provocaram degradação do desempenho do algoritmo,


contrariamente ao que foi obtido nos experimentos com o PCV. É possível que o desempenho desfavorável decorrente do uso de períodos tabu maiores se deva ao menor número de caminhos de busca factíveis que resultam das restrições do PRV. Os horizontes de avaliação foram determinados a partir dos resultados do algoritmo adaptativo para o PCV. As mesmas faixas sugeridas para problemas de tamanho n foram utilizadas no PRV. Considerando que são problemas distintos, foram incluídas faixas de horizonte adjacentes. Os resultados da implementação adaptativa (PF+HTA) foram comparados aos resultados obtidos por outros 5 algoritmos. O algoritmo original (PF) foi modificado de forma a incluir períodos tabu dinâmicos. Foi utilizado o mesmo critério de parada e as execuções foram realizadas a partir das mesmas soluções de partida e períodos tabu usados na versão adaptativa. Os experimentos foram repetidos para valores de T iguais a 2, 3, 4 e 5. O principal objetivo destes testes é o de observar se a abordagem proposta é capaz de adaptar a busca a níveis de restritividade impostos pelas faixas de período tabu. Quatro outros algoritmos foram selecionados devido ao seu desempenho em termos de qualidade de solução: o algoritmo de Taillard(1993), o algoritmo de Osman (1993), TABUROUTE (Gendreau et. al,1994) e DETABA (Barbarosoglu et. al, 1999). Todos são implementações tabu e resultaram nos melhores resultados para este conjunto de problemas. 5.2. Comparação da Qualidade da Solução - 5 Algoritmos A Tabela 2 apresenta os resultados computacionais para os 14 problemas considerados. Tomando como referência as melhores soluções até então reportadas, resultados equivalentes foram obtidos por PF+HTA em 7 problemas. Para os problemas p8 e p9 (100 e 150 nós), PF+HTA encontrou uma solução melhor que a melhor solução dos 4 algoritmos. Em média, PF+HTA apresentou um desvio percentual dos custos das melhores soluções de 0,25%. Se

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considerarmos apenas os resultados apresentados pela versão padrão de PF + HTA, obteve-se um desvio percentual médio de 0,35%.

Tabela 2: Resultados # Algoritmos TAILLARD OSMAN TABUROUTE DETABA PF PF+HTA

p1 524,61† 524,61† 0,6 524,61† 1,4 524,61† - 524,63 0,4 524,61† 0,15 p2 835,26† 844 0,4 835,32 - 836,71 - 837.94 1,6 835,26† 0,8 p3 826,14† 835 6,7 826,14† - 828,72 - 827,88 57,7 826,64 0,7 p4 1028,42† 1044,35 22,9 1031,07 - 1043,89 - 1042,29 64,3 1032,53 51,5 p5 1298,79† 1334,35 28,4 1311,35 - 1306,16 - 1340,98 26,1 1327,98 26,6 p6 555,43† 555,43† 1,1 555,43† 7,8 - - 556,68 2,6 555,43† 1,5 p7 909,68† 911 27,6 909,68† - - - 920,30 0,25 909,68† 5,7 p8 865,94 866,75 13,7 865,94 5,9 - - 865,51 7,4 865,51† 1,9 p9 1162,89 1184 14,9 1162,89 - - - 1168,65 58,1 1161,93† 82,7 p10 1397,94† 1422 28,8 1404,75 - - - 1419,07 192 1407,63 145,2 p11 1042,11† 1042,11† 13,4 1042,11† - 1051,18 - 1044,30 17,4 1042,11† 1,8 p12 819,56† 819,56† 2,1 819,56† 1,7 819,56† - 819,56 1,2 819,56† 0,8 p13 1541,15† 1547 10,2 1545,93 - - - 1547,01 61,3 1542,97 47 p14 866,37† 866,37† 6,9 866,37† 29,7 - - 866,37† 0,25 866,37† 0,2 AV 0,01 0,76 0,15 0,49* 0,66 0,25

† : melhor solução * : para 7 problemas 1a coluna : custo da melhor solução 2a coluna : tempo de CPU p/ melhor solução (min.) AV : desvio percentual médio das melhores soluções encontradas pelos 5 algoritmos

Computadores: TAILLARD: Silicon Graphics 4D/35 OSMAN: VAX 8600 TABUROUTE: Silicon Graphics, 36MHz, 5.7 Mflops DETABA: Pentium 133 MHz - 32MB Ram PF e PF + HTA: Sun Ultra 1 workstation.

É interessante comparar o desempenho dos algoritmos OSMAN e PF já que ambos usam recursos básicos similares: 3 tipos de movimentos (inserção de nós, troca de nós e troca de arestas) e períodos tabu dinâmicos. Dado que PF+HTA é superior a PF, comparações entre OSMAN e PF+HTA poderiam tornar mais claro o papel da abordagem adaptativa. Por outro lado, os algoritmos TAILLARD and TABUROUTE usam estratégias mais sofisticadas tais como paralelização e busca em regiões infactíveis. 5.3. Sensibilidade aos Períodos Tabu A fim de avaliar a sensibilidade de PF+HTA às faixas de período tabu, foram calculados os custos mínimos, médios e máximos nas execuções obtidas com o horizonte de avaliação e solução de partida


que resultaram na melhor solução (versão padrão do algoritmo). Os mesmos cálculos foram feitos para PF, desta vez utilizando as execuções com o valor de T e solução de partida que geraram a melhor solução. A Figura 2 ilustra estes resultados, onde as marcas em cada linha indicam a tripla de custos. Em geral, os custos obtidos por PF+HTA são inferiores aos de PF o que sugere sua maior adaptabilidade aos períodos tabu considerados.

Figura 2:. Sensibilidade ao Período Tabu

5.4. Tempos de Processamento - PF e PF+HTA Como PF+HTA claramente supera PF com relação à qualidade da solução, deve-se observar como o tempo de processamento é afetado pela inclusão dos mecanismos adaptativos. A análise do esforço computacional requerido pelos dois algoritmos considerou duas medidas: o tempo para atingir a melhor solução e o tempo total de execução. Os cálculos realizados abrangem apenas a execução que resultou na melhor solução encontrada pelos algoritmos. Em problemas até 120 nós, o esforço computacional requerido por PF+HTA tanto para obtenção da melhor solução como para finalização da busca é substancialmente menor do que o verificado em PF. A introdução dos mecanismos adaptativos provocou uma redução destes tempos de 60 e 40% respectivamente. Para problemas de 150 e 199 nós, as reduções diminuem (10% para as

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duas medidas), mantendo-se, porém, positivas. Tempos mais curtos de obtenção da melhor solução levam à conclusão de que PF+HTA é mais efetivo nas explorações do espaço de busca. Tempos mais curtos para finalização do processo sugerem, por sua vez, que ao longo das 4000 iterações sem melhoria subseqüentes (critério de parada), fases onde se aplica maior restritividade (mais demoradas) parecem ser compensadas por fases menos restritivas (mais rápidas). Note que o algoritmo não adaptativo PF trabalha com um único nível de restritividade (T) ao longo de todo o processo, e que as melhores soluções foram geralmente obtidas adotando-se T=3 ou T=4 . A Tabela 3 apresenta as razões entre os tempos médios de processamento exibidos pelos dois algoritmos.

Tabela 3:. Tempo médio (PF + HTA) / Tempo médio (PF) Melhor solução Total

n obtida n ≤ 120 0,40 0,57

> 120 0,90 0,90

todos 0,75 0,77

6. CONCLUSÕES E DISCUSSÃO Neste artigo apresentamos alguns experimentos resultantes da aplicação da abordagem tabu adaptativa HTA a 14 problemas clássicos do Problema de Roteamento de Veículos. A abordagem HTA é caracterizada pela perturbação sistemática da regra de ativação tabu e baseada na análise de trajetórias de busca recentemente descritas. A implementação teve como base o algoritmo de Pureza e França (1991) e absorveu a estrutura das rotinas elaboradas em experimentos anteriores com o Problema do Caixeiro Viajante. O procedimento adaptativo é bastante simples, não requerendo mais do que uma estrutura de lista relativamente pequena para armazenar os custos de solução e duas subrotinas adicionais. Não obstante, os resultados dos experimentos indicam que o algoritmo adaptativo foi capaz de produzir ganhos tanto em qualidade de solução como em


tempos de processamento em relação à versão não adaptativa. O papel da estratégia HTA é também evidente se considerada a simplicidade de recursos do algoritmo frente às heurísticas que o superam. Deve ser observado que o propósito deste trabalho é o de apresentar os benefícios relativos de utilização desta abordagem em uma implementação relativamente modesta ao invés de propor um algoritmo elaborado. Por esta razão, é importante aplicar estes conceitos a implementações mais sofisticadas, como as que empregam vizinhanças de busca mais poderosas e estratégias de exame de partes de vizinhanças. Acredita-se que uma maior efetividade seja alcançada. Como esta abordagem não se destina a um problema específico tal como o PRV, sua eficiência deve ser testada em um número maior de problemas. Uma idéia interessante é o de aplicá-la a problemas ainda mais restritos, onde seja difícil a obtenção de caminhos factíveis que resultem em soluções de alta qualidade. Os próximos passos desta pesquisa envolvem o desenvolvimento de uma implementação adaptativa (HTSA) onde o aumento da restritividade é feito de forma gradual, alternada com fases de restritividade moderada. Esta estratégia parece ser mais adequada para lidar com a natureza restritiva do PRV e usa alguns conceitos similares a moving gaps (Hübscher e Glover, 1992). Em HTSA, a estagnação é uma condição esperada, detectada através de médias móveis enquanto as outras duas fases (estabilização e diversificação) ainda são aplicadas por um número pré-determinado de iterações. HTSA pode ser considerado um passo para o desenvolvimento de uma abordagem adaptativa onde parâmetros exógenos tais como horizontes de avaliação são substituídos por uma avaliação dinâmica de padrões de trajetória. Neste caso, a informação provida define a duração da aplicação da perturbação de uma forma não arbitrária, teoricamente resultando em uma capacidade maior de adaptação a um processo de busca particular. AGRADECIMENTOS Esta pesquisa teve apoio da FAPESP e do CNPq.

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Endereço dos autores: Vitória Pureza Departamento de Engenharia de Produção Universidade Federal de São Carlos E-mail: [email protected] Paulo Morelato França Departamento de Engenharia de Sistemas Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Universidade Estadual de Campinas

ARTIGO AUDITORIA DA SEGURANÇA VIÁRIA

Christine Tessele Nodari Luis Antonio Lindau Laboratório de Sistemas de Transportes Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS

RESUMO A Auditoria de Segurança Viária – ASV, originada no Reino Unido na década de 80, tem por objetivo diminuir a probabilidade de ocorrência de acidentes de trânsito por meio da realização de vistorias periódicas com foco nas questões de segurança. Este artigo objetiva revisar a ASV, apresentando seus principais conceitos, objetivos, resultados alcançados, aplicabilidade, aspectos legais, custos e benefícios. A realização de ASV no Brasil é ainda muito incipiente. Por outro lado, em países como a Inglaterra, Dinamarca, Canadá, Austrália e Nova Zelândia, que possuem índices de acidentes substancialmente menores que os brasileiros, a realização de ASV já é prática obrigatória. A adoção da ASV possibilita economias significativas de recursos. A experiência resultante de duas décadas de condução de ASV sugere que os custos associados à sua execução representam um aumento de apenas 4 a 10% no custo total do projeto. Embora os benefícios gerados sejam de difícil quantificação, estima-se que a condução de ASV resulte em relações benefício-custo na ordem de 15:1; estimativas mais otimistas avaliam essa relação em 20:1. Essas estimativas indicam o grande potencial de retorno social e econômico decorrente da sua aplicação, o que referenda a difusão atual da prática de ASV por diversos países do mundo.

ARTIGO – AUDITORIA DA SEGURANÇA VIÁRIA 49

ABSTRACT Road Safety Auditing - RSA, that originated in the United Kingdom during the 80's, aims at avoiding the occurrence of road accidents throughout the conduction of periodic safety audits. The objective of this paper is to review the RSA, presenting its key concepts, objectives, results, applicability, legal aspects, costs and benefits. The application of RSA in Brazil is still very modest. On the other hand, in countries such as England, Denmark, Canada, Australia and New Zealand, where accident rates are much lower than in Brazil, RSA is a mandatory procedure. RSA provides substantial economies of resources. The experience arising from two decades of RSA conduction reveals that its costs add only 4 to 10% to the total cost of road projects. Even if benefits are difficult to quantify, it is reckoned that RSA achieves benefit cost ratios of the order 15:1; more optimistic estimates reveal this relation as great as 20:1. These estimates indicate the great social and economic potential of RSA, and support the current diffusion of its practice along several countries. 1. INTRODUÇÃO Tradicionalmente, a engenharia de segurança viária enfatiza a redução de acidentes pela adoção de medidas corretivas em pontos com grande concentração de acidentes, denominados de blackspots ou pontos críticos. Porém, nos últimos anos, vem crescendo a importância de tratar a segurança viária de forma preventiva. Nessa última abordagem, procura-se evitar que os acidentes ocorram por intermédio da incorporação de avaliações formais com foco nas questões de segurança, desde a fase de concepção até a operação de projetos viários. Essa técnica de prevenção de acidentes é referenciada internacionalmente como Auditoria da Segurança Viária - ASV. A adoção de medidas preventivas como a ASV pode resultar em economias significativas de recursos. Os benefícios incluem desde a redução das despesas referentes aos acidentes que deixam de ocorrer

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ou cuja severidade é diminuída com essa ação preventiva, até a eliminação dos gastos decorrentes de obras de correção que podem ser evitadas pela análise criteriosa nas fases de projeto e construção, período no qual as ações, normalmente, são menos custosas. Infelizmente, em muitos países existe ainda uma tendência de se atuar de forma reativa ao invés de proativa, isto é, prioriza-se o tratamento de pontos críticos ao investimento em ASV (Appleton, 1996). Como conseqüência, pontos críticos apresentando quantidades desproporcionais de acidentes continuam intrínsecos à realidade da implantação e operação de muitas vias rurais e urbanas. Os procedimentos para a ASV originaram-se na Inglaterra, na década de 80, e se disseminaram por diversos países. A ASV pode ser aplicada tanto a projetos viários novos quanto a vias existentes e deve ser conduzida por equipes de profissionais qualificados e independentes da equipe responsável pelo projeto ou pela operação. Este artigo inicia pela conceituação da ASV, apresentando os objetivos e resultados alcançados com a sua realização. Apresenta a aplicabilidade da ASV em diferentes estágios de um projeto rodoviário. Também discute aspectos relativos à realização de uma ASV. Finalmente, são abordados aspectos legais, custos e benefícios, além da apresentação de um histórico da prática de ASV. 2. CONCEITO DE ASV Segundo Austroads1 (1994), a Auditoria da Segurança Viária - ASV é definida como: “um exame formal de vias, projetos de circulação ou qualquer esquema de tráfego que lide com usuários das vias, no qual um examinador qualificado e independente avalia o potencial de acidentes de um projeto e o seu desempenho no que se refere à segurança”. A ASV se caracteriza por ser um processo formal e independente. Sua condução deve ser feita por profissionais com treinamento e experiência em segurança viária e deve ficar restrita às questões de 1 Austroads é uma organização australiana similar à American Association of State Highway and Transportation Officials – AASHTO.


segurança enfrentadas por todos os usuários da via (Hildebrand e Wilson, 1999) e constituir um procedimento sistemático e documentado (Tight, 1998). A ASV deve identificar o que precisa ser feito para prevenir a ocorrência de acidentes ou reduzir sua severidade. Seu produto é um relatório destacando as deficiências de segurança das vias e indicando recomendações para eliminá-las ou reduzi-las. As soluções para os problemas de segurança destacados pela auditoria referem-se diretamente à via e ao ambiente viário adjacente a ela, tanto em relação as suas características físicas quanto operacionais. Em documento do TRRL (1991), a ASV é apontada como instrumento para evitar que os escassos recursos disponíveis, especialmente em países em desenvolvimento, sejam desperdiçados em projetos pouco seguros gerando gastos com a reformulação de vias pouco seguras e com acidentes que poderiam ter sido evitados. 3. OBJETIVO DA ASV A segurança viária apresenta um grande impacto social. Praticamente toda a população está exposta, de uma forma ou outra e com maior ou menor intensidade, aos riscos inerentes ao transporte. As primeiras rodovias apresentavam poucos elementos de segurança embutidos nas etapas de projeto e implantação física. Durante as décadas de 60 e 70, os engenheiros começaram a construir forgiving highways que incorporavam elementos de projeto voltados a mitigar a conseqüência de colisões com elementos próximos às faixas de rolamento. Mais recentemente, a preocupação tem se voltado para o desenvolvimento de caring highways que enfatizam a necessidade de prevenir (em vez de mitigar) colisões. Mesmo assim, o desejo ou necessidade de minimizar os custos de construção fomenta a adoção de padrões mínimos. Uma via projetada segundo uma série de critérios mínimos muito provavelmente apresentará problemas de segurança. Acidentes de tráfego podem ser reduzidos se a segurança for tratada de forma proativa em todas as fases de uma via, desde a sua concepção original até, e durante a sua operação (Hildebrand e Wilson, 1999).

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O objetivo geral da ASV é assegurar que os novos projetos viários ou vias em operação operem da forma mais segura, buscando equilibrar a questão da segurança dos usuários com a exeqüibilidade dos projetos. Os objetivos específicos incluem desde a minimização da ocorrência e da severidade de acidentes em projetos viários (Burrow e Taylor, 1995) até evitar que acidentes sejam transferidos para outros pontos da rede viária. 4. APLICABILIDADE DA ASV De acordo com o Austroads (1994), a ASV pode ser aplicada em cinco diferentes estágios que vão desde a concepção do projeto até sua operação propriamente dita. Esses estágios encontram-se caracterizados como: Estágio 1 – Viabilidade do projeto Estágio 2 – Projeto preliminar Estágio 3 – Projeto definitivo Estágio 4 – Pré-abertura dos projetos novos ou período de construção Estágio 5 – Vias em operação e procedimentos de manutenção de vias Os estágios de 1 a 4 são aplicados em projetos novos e possibilitam a introdução de alterações para melhorar as características de segurança ainda antes do início das operações. Essas correções, quando na fase de projeto, envolvem gastos substancialmente menores que os relativos a medidas corretivas em vias já em operação. Os estágios 1, 2 e 3 são caracterizados por requererem sólidos conhecimentos sobre projeto viário. Já o estágio 4 que, originalmente, se destinava apenas à fase de pré-abertura do projeto, assume hoje maiores proporções ao incorporar o período de construção. Por fim, o estagio 5 faz-se necessário uma vez que determinados ambientes viários (trechos de vias, interseções, bairros etc.) podem ter suas condições de segurança alteradas ao longo do tempo. De forma geral, pode-se dizer que, no estágio 1, a ASV é conduzida na fase inicial de concepção do novo projeto. Nesse estágio, a auditoria avalia as possíveis opções de rotas, de tratamentos de interseções e impactos sobre a rede viária já existente, entre outros


elementos. Também nesse estágio é analisada a compatibilidade entre a classe proposta para a via e a demanda de tráfego projetada, em termos de volume e composição. Já no estágio 2, onde é auditado o projeto preliminar, deve-se avaliar o atendimento aos padrões gerais de projeto como: alinhamento horizontal e vertical, largura das faixas e dos acostamentos, superelevações, dispositivos de sinalização e proteção, outros equipamentos na via (como pedágios, áreas de descanso e de serviços, etc), facilidades para pedestres e ciclistas, etc. Nesse estágio devem ser detectados todos possíveis efeitos sobre a segurança resultantes da não observância de padrões de projeto. Devido aos custos de desapropriações normalmente envolvidos em projetos rodoviários, torna-se difícil fazer alterações de traçado após esse estágio. Uma vez elaborado o projeto definitivo, procede-se o estágio 3 da ASV. De posse do projeto detalhado, incluindo todos os elementos de projeto, a ASV avalia itens como características do projeto geométrico, projeto de sinalização e marcação das vias, projeto de iluminação, drenagem, defensas e outros elementos do ambiente viário. Especialmente nos casos onde o projeto é desenvolvido por mais de uma empresa, deve-se a verificar se existe uniformidade na aplicação dos padrões. No estágio 4 é realizada uma vistoria final antes da abertura do novo projeto. Esse estágio objetiva garantir que o projeto original não tenha sofrido alterações durante a construção, assegurando que aspectos referentes à segurança dos diversos usuários da via tenham sido observados e que situações potenciais de risco tenham sido eliminadas. A condução de auditorias durante as obras de construção da via permite que eventuais discrepâncias com o projeto original sejam prontamente identificadas e corrigidas. É aconselhável que as vistorias de pré-abertura de novos projetos sejam diurnas e noturnas, tanto em dias secos como chuvosos, o que possibilita a identificação de problemas de segurança de difícil ou impossível identificação em etapas anteriores.

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A condução da ASV em vias em operação, estágio 5, também inclui inspeções diurnas e noturnas e deve contemplar a variação climática predominante na região. A realização de auditorias regulares permite que novas situações de risco sejam identificadas e corrigidas antes que resultem em acidentes. Nas vistorias durante as obras de manutenção deve-se examinar se as alterações temporárias do tráfego operarão de forma segura. Idealmente, todos os projetos viários deveriam ser auditados em todos os estágios. Porém, restrições orçamentárias muitas vezes determinam que as autoridades selecionem aqueles projetos e estágios nos quais a ASV proporcionará maiores benefícios. Nessa seleção, deve-se levar em conta que os benefícios esperados da ASV de diferentes tipos de projetos podem variar em função do estágio em que elas são conduzidas. Com o objetivo de orientar a decisão sobre a priorização de auditorias, Hildebrand e Wilson (1999) apresentam, na tabela 1, os estágios recomendados para a condução da ASV em diferentes tipos de projetos. Tabela 1:Estágios recomendados para realização de ASV em diversos tipos

de projetos (adaptado de Hildebrand e Wilson, 1999). Estágios da ASV

Tipo de Projeto Viabilidade Projeto

preliminar Projeto

definitivo Pré-

abertura Vias em operação

Novas rodovias principais

• • • • •

Novas rodovias secundárias

• • • •

Grandes modificações na via

• • •

Pequenas modificações na via

• •

Moderação do tráfego (traffic calming)

• • •

5. OPERACIONALIZAÇÃO DA ASV Existem três maneiras básicas de se conduzir uma ASV (Trentacoste, 1997a). São elas através de: a) Auditor ou equipe de auditoria especializada;


b) Outros projetistas de vias que não tenham participado do projeto a ser auditado;

c) Outros projetistas de vias da própria equipe do projeto. Idealmente, a ASV deve ser conduzida por uma equipe especializada multidisciplinar e independente da equipe de projeto para que exista uma visão imparcial sobre as características do projeto. A maioria daqueles que praticam a auditoria viária concorda que a equipe de auditores não deve incluir técnicos que participaram do desenvolvimento do projeto, de forma a garantir não só a imparcialidade, mas também uma visão a partir de outra perspectiva. Por outro lado, é importante garantir uma boa interface entre a equipe de auditores e o cliente ou equipe de projeto de forma a garantir que a auditoria seja eficaz (Hildebrand e Wilson, 1999). Embora a auditoria realizada por profissional ou equipe especializada seja a mais recomendável, a literatura ainda cita outras duas maneiras. ASV conduzidas por outros projetistas que não tenham participado da elaboração do projeto, e que não apresentem conhecimento na área de segurança, possivelmente não contemplarão uma avaliação precisa sobre a segurança do ponto de vista dos diversos usuários da via. Por fim, ASV conduzidas por outros projetistas da própria equipe responsável pelo projeto, além de apresentarem as mesmas limitações do caso anterior, ainda podem ser adicionalmente prejudicadas pela familiaridade destes com as características do projeto. A equipe de auditoria, ou o auditor, deve ter experiência nas áreas de engenharia de segurança viária, investigação e prevenção de acidentes, engenharia de tráfego e projeto viário. Devido à forte interação entre o comportamento dos usuários e o ambiente viário, também é desejável que membros da equipe de ASV tenham conhecimentos sobre o comportamento e percepção dos usuários. O tamanho da equipe de auditores depende do tipo e dimensão do projeto a ser avaliado. Recomendações existentes (Hildebrand e Wilson, 1999) apontam para equipes com um mínimo de dois e máximo de cinco técnicos com formação multidisciplinar. O uso de

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dois técnicos proporciona a fertilização pela troca de idéias resultante do processo das discussões (Austroads, 1994). Por outro lado, uma equipe muito grande pode prejudicar o foco do trabalho e o alcance do consenso. Ainda, quando o objeto da ASV for um projeto de porte muito pequeno que não justifica a contratação de uma equipe, um único indivíduo pode ser utilizado. Trentacoste et al. (1997a) relatam que, durante as visitas realizadas por uma equipe do FWHA ao Japão, Nova Zelândia e Austrália, com objetivo de fazer uma revisão sobre a prática da ASV nesses países, a maior parte das auditorias tinha sido realizada por um único profissional com grande experiência em engenharia de tráfego e em projeto viário, ou por equipes lideradas por um profissional com essas características. 6. REALIZAÇÃO DA ASV O conceito e a prática da ASV estão historicamente relacionados com a avaliação prática realizada por examinador qualificado e independente. Atualmente, a ASV é também fundamentada no uso de checklists, além da experiência dos auditores. Navin et al. (1999) comentam que as recomendações para a melhoria da segurança das vias ainda estão fortemente baseadas na experiência dos experts e, que a longo prazo, a ASV deve migrar para a inclusão da estimativa do risco da ocorrência dos acidentes. Existem checklists desenvolvidos pelo IHT (1996), pelo Austroads (1994), pelo RTA (1995), Transfund New Zealand (1998), pela University of New Brunswick, Canadá (Hildebrand e Wilson, 1999), pela Transportation Association of Canada (2001), entre outras entidades, que auxiliam e orientam os auditores no processo de avaliação da segurança dos projetos viários. Para a realização de uma ASV são necessárias informações completas sobre o projeto, como as plantas do projeto e das características físicas e geométricas das adjacências. Para a realização de uma ASV é importante observar os seguintes passos (Austroads, 1994): a) Seleção do auditor – como a prática da ASV ainda está muito

associada à experiência do auditor ou da equipe de auditoria,


deve-se garantir que a composição da equipe e as habilidades dos auditores sejam compatíveis com o tipo de auditoria em questão.

b) Obtenção de informações relevantes – é necessário prover, ao

auditor, todo material e informações necessárias e relevantes, como dados relativos ao local do projeto, plantas do projetos e plantas com características físicas e geométricas das adjacências, estatísticas de tráfego e acidentes. A coleta desse material deve ser realizada antecipadamente para que não provoque atrasos na realização da ASV.

c) Inspeção criteriosa do local – a inspeção in loco tem por principal

objetivo verificar como o projeto interage com o ambiente no qual será inserido, principalmente, quais os possíveis efeitos nesse ambiente. Devem ser observados os principais conflitos e impedimentos que o novo projeto irá impor aos diferentes usuários do sistema viário.

d) Redação de um relatório de ASV – descrevendo de forma

objetiva os aspectos do projeto que envolvem risco e fazendo recomendações sobre possíveis ações corretivas.

7. RELATÓRIO FINAL DA ASV Toda auditoria deve ter como produto um relatório final de ASV. O formato deste relatório pode variar em função do tipo de auditoria realizada e da equipe de execução. O objetivo do relatório final de ASV é consolidar as conclusões obtidas no processo de auditoria e fazer recomendações referentes aos aspectos que envolvam riscos para a segurança dos usuários da via. O relatório final de ASV não deve ser uma crítica ao projeto original, mas sim apresentar um panorama sobre as condições potenciais de risco relativas ao projeto. O relatório deve ser sucinto e restrito aos aspectos de risco potencial à segurança. Não é objetivo do relatório conter o detalhamento das soluções possíveis para as deficiências identificadas.

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Segundo Austroads (1994), o relatório final de ASV deve conter as seguintes informações: e) Informações gerais sobre o projeto auditado; f) Informações gerais sobre a execução do trabalho de auditoria; g) Resultados da auditoria e recomendações; h) Assinatura da equipe de auditores. 8. ASV: GARANTIA DA SEGURANÇA E QUESTÕES LEGAIS Os padrões e as normas de engenharia formam a base para a execução de projetos. Como padrões e normas são desenvolvidos para atender objetivos diversos, e não apenas aspectos de segurança, sua aplicação estrita não conduz, necessariamente, a um ambiente viário o mais seguro possível. O atendimento de padrões é um componente importante mas não suficiente para obtenção de projetos seguros. Como não é possível codificar todas as possíveis conseqüências da interação dos indivíduos com o ambiente viário em uma tabela de padrões, também não é possível afirmar que seguir padrões de segurança resulte na garantia de ambientes viários totalmente seguros (Morgan, 1999). Já a ASV é um procedimento que visa garantir que as deficiências de segurança de um projeto, e as medidas para eliminar ou reduzir os problemas resultantes da falta de segurança, tenham sido contempladas (Austroads, 1994). Países como Austrália, Nova Zelândia, Canadá e Singapura estão introduzindo mudanças nos padrões de engenharia viária a partir dos resultados das ASV desenvolvidas. Austroads (1994) levanta aspectos legais referentes à condução da ASV. A questão que então se impunha dizia respeito a eventuais processos judiciais que autoridades públicas pudessem vir a sofrer em função da condução da ASV. Hildebrand e Wilson (1999) observam que, até então, na Austrália, Reino Unido e Canadá não haviam ocorrido problemas com ações judiciais decorrentes do uso


de ASV. Appleton (1996) destaca o potencial de litígios legais como um dos obstáculos para a maior difusão da ASV nos Estados Unidos, onde os profissionais são fortemente influenciados por essas questões. Por outro lado, Morgan (1999) aponta a realização de uma ASV como um elemento de defesa, caracterizando que os responsáveis pelo projeto não negligenciaram a questão da segurança. Já a prática brasileira atual, que não contempla a condução de ASV, tampouco impede ações contra o Estado na justiça. Panitz (1996) aborda a questão das reclamatórias judiciais indicando que é significativo o número de condenações sofridas pelo Estado devido às más condições das vias públicas. Nesse caso, o autor aponta a ASV como um caminho obrigatório para a redução da severidade dos acidentes viários. Appleton (1999) também indica a ASV como uma ferramenta para reduzir os litígios através da redução da ocorrência e gravidade dos acidentes. 9. CUSTOS E BENEFÍCIOS DA ASV Segundo a Transfund New Zealand (1998), o custo da ASV abrange três itens: o custo dos consultores, o custo do tempo do cliente para gerenciar a auditoria e os custos associados com a implantação das recomendações. Hildebrand e Wilson (1999) apontam que custos adicionais podem decorrer de alterações no cronograma e escopo de um projeto. Trentacoste et al. (1997a) reporta indicativos da Austroads, onde o custo de auditar um grande projeto rodoviário em seus diferentes estágios adiciona 4 a 10% no custo total do projeto. Números equivalentes são reportados por Hamilton Associates (apud Hildebrand e Wilson, 1999) que indicam encarecimentos entre 5 a 10% nos custos do projeto, o que, segundo os mesmos autores, representaria cerca de 1% dos custos de construção da via; em projetos de menor dimensão, como os associados a medidas de moderação de tráfego (traffic calming), as despesas podem representar percentuais mais elevados do custo de capital. O levantamento realizado por Trentacoste et al. (1997a e 1997b) indica que o custo da

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ASV de um novo projeto equivale ao de um levantamento geotécnico. São ainda poucos os trabalhos que quantificam os benefícios advindos da ASV. Hildebrand e Wilson (1999) mencionam pesquisas inglesas que indicam reduções da ordem de até um terço das colisões em rodovias que passaram pela ASV; ainda, reportam reduções de acidentes com danos pessoais entre 1 e 3%. Embora haja dificuldade em estimar a relação benefício-custo, os escoceses estimam-na em 15:1 enquanto os neo-zelandezes avaliam essa relação em 20:1 (Hildebrand e Wilson, 1999). Outros benefícios decorrentes da aplicação da ASV incluem (Austroads, 1994; Hamilton Associates apud Hildebrand e Wilson, 1999): a) redes viárias mais seguras; b) aprimoramento das técnicas e da prática da engenharia de

segurança viária; c) redução da necessidade de modificar a circulação viária após a

construção; d) melhoria dos padrões e normas de segurança; e) consideração explícita das necessidades de segurança dos

usuários mais vulneráveis; f) difusão da consciência pela segurança entre operadores e

projetistas; g) engajamento de um maior número de profissionais para a área

de segurança viária; h) redução dos custos decorrentes de acidentes, incluindo os sociais

e os de saúde; i) aprimoramento do projeto rodoviário;


j) estímulo ao desenvolvimento de uma cultura corporativa pela segurança;

10. CRONOLOGIA DA ASV De forma resumida, pode-se dizer que a ASV surgiu no Reino Unido no início da década de 80 (Proctor and Belcher, 1993). No início dos anos 90 foi adotada também na Austrália e Nova Zelândia. A partir de então se difundiu por outros países como Canadá, Estados Unidos e Dinamarca, entre outros. A necessidade de procedimentos de ASV surgiu na Inglaterra a partir das diretrizes de segurança propostas pelo Road Traffic Act de 1974. Porém, a ASV teve uso crescente a partir de 1990, com o destaque dado ao estatuto de responsabilidade sobre a segurança de novas vias contido no Road Traffic Act de 1988. Em 1990, o IHT – The Institution of Highways & Transportation, editou o primeiro manual contendo procedimentos para realização de ASV; essa publicação foi revisada e reeditada em 1996 (IHT, 1996). Em 1991, o Departamento de Transportes do Reino Unido tornou a ASV obrigatória para todas as freeways e rodovias troncais nacionais (Hildebrand e Wilson, 1999). O desenvolvimento da auditoria rodoviária é atribuído a Malcom Bulpitt. Na década de 80, no Reino Unido, Bulpitt empregou, em rodovias, os conceitos de auditoria de segurança originalmente aplicados na rede ferroviária britânica durante o período Vitoriano, quando os oficiais inspecionavam as novas linhas ferroviárias antes de sua abertura para o uso. Bulpitt utilizou o conceito de vistorias independentes, com a finalidade de aumentar as condições de segurança nos projetos viários desenvolvidos pelo Departamento de Transportes e Rodovias do Condado de Kent. (Trentacoste et al., 1997b). Na Austrália, a primeira ASV foi realizada na Pacific Highway, rodovia então já em operação, para a qual checklists foram especialmente desenvolvidos. Só em 1994 foi editado o guia de ASV (Austroads, 1994) que contém uma apresentação detalhada dos 5 estágios da auditoria, passando da ASV de projetos novos à ASV de

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vias em operação. A ASV insere-se na estratégia australiana de segurança viária, desenvolvida em 1992, que enfatiza a questão da redução das fatalidades no trânsito. A FORS – Federal Office of Road Safety, agência australiana responsável pela segurança viária, coordena o programa australiano de ASV, ficando cada estado ou território responsável por implementá-la e monitorá-la. Em 1993/94, o governo australiano destinou US$ 4,8 milhões como fundo direto aos estados e territórios, para realização de ASV. Na Nova Zelândia, em 1989, foi instituída a Transit New Zealand – TNZ, e, em 1990, foi designado um gerente de auditoria para conduzir ASV de vias em operação. Em 1992 iniciou a prática piloto de ASV nos projetos viários e, em 1993, foi desenvolvido e implementado um conjunto de procedimentos. A TNZ, responsável pelo gerenciamento da rede viária, tem como política a condução de ASV em uma amostra de 20% da malha rodoviária. Os recursos para realização destas auditorias são providos pelo Transfund, órgão responsável pela alocação dos recursos do National Roads Account destinados à promoção de um sistema viário mais seguro e eficiente. No estado australiano de Vitória, todos os projetos com custo superior a US$ 4 milhões são necessariamente auditados. Além desses, outros projetos são aleatoriamente selecionados para também serem auditados em uma ou mais fases do projeto. Na Nova Zelândia, todos projetos com custo acima de US$ 3,6 milhões são auditados em todos os estágios de desenvolvimento. Projetos menores são auditados apenas nos estágios mais avançados (Trentacoste et al. 1997b). Atualmente, na Dinamarca, a ASV é obrigatória em todos os projetos viários nacionais. Na América do Norte, a prática da ASV foi adotada em meados dos anos 90, sendo que a primeira ASV formal realizada nos Estados Unidos ocorreu em 1997 (Trentacoste et al. 1997b). A prática canadense é bastante recente e vem sendo conduzida através de esforços isolados em diferentes províncias (Hildebrand e Wilson, 1999).


11. A ASV NO BRASIL No Brasil, a prática de auditoria viária ainda é incipiente. Entre as iniciativas isoladas reportadas na literatura, encontram-se o trabalho pioneiro de ASV urbana conduzido sobre o projeto de sinalização semafórica da cidade de São Paulo (Martinez et al., 1993 e Scaringella et al. 1995), a ASV conduzida nas vias das marginais Tietê e Pinheiros no projeto Nova Marginal (Bornsztein, 2001) e a experiência de Cucci Neto e Waisman (1999) que apresentam um estudo de ASV focando a segurança de pedestres. Ainda, como estratégia para redução e prevenção de acidentes, a ASV começa a ser adotada por concessionárias responsáveis pela manutenção e operação de rodovias (Bornsztein, 2001). A ASV ainda não tem sido empregada de forma sistemática na avaliação das diferentes fases de uma rodovia. A experiência brasileira não está institucionalizada nem formalizada; ainda, sua prática caracteriza-se pela aplicação predominante na análise de elementos de vias existentes ao invés de projetos de maior porte. Acredita-se que muitos pontos e trechos da malha nacional, considerados como críticos do ponto de vista de ocorrência de acidentes, poderiam não ter essa característica caso tivessem sido submetidos a uma ASV. 12. CONCLUSÃO Muitas organizações monitoram o desempenho da segurança através da coleta e análise de estatísticas de acidentes. Entretanto, essas estatísticas representam, na essência, medidas de falha, e não indicadores de o quão longe uma organização está de controlar ou eliminar problemas de segurança. Sistemas de ASV apontam o caminho para que as organizações alcancem uma melhoria na sua eficiência e efetividade. Basicamente, as ASV objetivam reduzir ou prevenir acidentes, minimizando o risco de problemas de segurança e assegurando a máxima segurança para as equipes de trabalho e usuários da via. Neste artigo buscou-se revisar o estado-da-arte e a prática da ASV. Identifica-se que a aplicação da ASV no contexto rodoviário é ainda

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bastante recente. Enquanto vários países com incidência de acidentes viários muito menores que a brasileira já tornaram a ASV obrigatória, no Brasil sua aplicação é incipiente e ainda não-sistematizada. Entende-se que os próximos anos verão a implantação e desenvolvimento da prática da ASV em nosso país, visto o grande potencial de retorno social e econômico decorrente da sua aplicação. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio à realização desse trabalho proporcionado pelo CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Appleton, I. (1996) Progress with the introduction of road safety

audit in Australia and New Zealand. Report number RA/96/519S. Christchurch, New Zealand.

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Bornsztein, L.L (2001) Auditoria de segurança viária na análise e projeto de interseções semaforizadas. Dissertação (Mestrado em Engenharia). Escola Politécnica da USP, São Paulo.

Burrow, I.J. e M.C. Taylor (1995) Network Safety Management – A quantative approach. Proceedings of Seminar G – Traffic and Road Safety. 23th European Transport Forum. University of Warwick, England, pp.115-126.

Cucci Neto, J. e J. Waisman, (1999) Aplicações de engenharia de tráfego na segurança dos pedestres. Anais do XIII Congresso da Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, ANPET, São Carlos, v. III, pp. 535-545.

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Navin, F.; S. Zein; J. Nepomuceuo e G. Ho (1999) Road Safety Audit and reviews: The state-of-the-art and beyond. 69th Institute of Transportation Annual Meeting. Las Vegas, Nevada, 11p.

Panitz, M.A. (1996) Auditoria de segurança viária: a oportunidade perdida para redução da severidade de acidentes rodoviários. Anais do X Congresso da Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, ANPET, Brasília, v. II, pp. 695-705.

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RTA – Road and Traffic Authority (1995) Road Safety Audits, New South Wales, Austrália.

Scaringella, R.S.; A. Martinez e A. J. Rodolpho (1995) Auditoria de segurança viária nos projetos de sinalização semafórica da cidade de São Paulo. Anais do IX Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, ANPET, São Carlos, v.3, pp. 405-409.

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Transportation Association of Canada (2001) The Canadian Road Safety Audit Guide. Version 3 (Draft).

Trentacoste, M.; P. Boekamp; L. Depue; M.E. Lipinski; D. Manning; G. Schertz; J. Shanafelt.; T. Werner e E. M. Wilson (1997a) FHWA Study tour for road safety audits – part 1. American Trade Initiative, Inc., Federal Highway Administration, U.S. Departament of Transportation.

Trentacoste, M.; P. Boekamp; L. Depue; M.E. Lipinski; D. Manning; G. Schertz; J. Shanafelt.; T. Werner e E. M. Wilson (1997b) FHWA Study tour for road safety audits – part 2. American Trade Initiative, Inc., Federal Highway Administration, U.S. Departament of Transportation.

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TRRL (1991) Towards safer roads in developing countries: a guide for planners and engineers, Transport and Road Research Laboratory, Overseas Development Administration, England.

Endereço dos autores: Christine Tessele Nodari Luis Antonio Lindau Laboratório de Sistemas de Transportes Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS Praça Argentina, n.9 sala 408 Cep 90040-020 – Porto Alegre – RS E-mail: [email protected] [email protected]

ARTIGO AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO TIPO DE CIMENTO NA EXPANSIBILIDADE DAS MISTURAS DE FOSFOGESSO E CIMENTO

Andréa Regina Kaneko Kobayashi Alexandre Benetti Parreira Departamento de Transportes Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo

RESUMO Fosfogesso é um resíduo sólido da produção de ácido fosfórico pelas indústrias de fertilizantes. Geram-se cerca de 180 milhões de toneladas deste resíduo por ano no mundo, causando problemas com a sua armazenagem. Este trabalho apresenta um resumo dos resultados de ensaios laboratoriais para avaliar a influência do tipo de cimento Portland na expansibilidade das misturas de fosfogesso e cimento para uso como material de construção de bases e sub-bases de pavimentos. A expansão foi medida em corpos de prova, compostos com diferentes proporções de fosfogesso e cimento, variando-se o tipo de cimento, a energia de compactação e o período de cura. Para todas as misturas investigadas, considerando-se o período de 84 dias de cura, a maior parte da expansão ocorreu nos primeiros 28 dias. Concluiu-se que a influência do tipo de cimento é significante na expansão destas misturas. ABSTRACT Phosphogypsum is a solid by-product of the manufacture of phosphate fertilizers. The annual worldwide production of this material is approximately 180 million de tons and it causes problems with its disposal. This paper presents a summary of the results obtained from the laboratory testing program to evaluate the

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influence of the Portland cement type on the expansion of cement-stabilized phosphogypsum mixtures for use as pavement base and subbase materials. The expansion was measured through specimens composed by different phosphogypsum and cement proportions, varying the cement type, compaction energy and curing period. For all mixtures investigated, most of expansion occurred within the first 28 days in relation to the 84 days of curing. It was concluded that the influence of cement type is significant on the expansion of these mixtures. 1. INTRODUÇÃO O fosfogesso é um resíduo sólido da produção do ácido fosfórico, principal componente dos fertilizantes fosfatados. O ácido fosfórico é obtido através da reação entre a rocha fosfática e o ácido sulfúrico. O fosfogesso contém elementos radioativos e alguns traços de metais pesados em concentrações que poderiam causar um potencial risco à saúde humana e ao meio ambiente. Aproximadamente 180 milhões de toneladas de fosfogesso são geradas anualmente no mundo (Smadi et al., 1999). No Brasil, apenas a empresa FOSFERTIL, localizada no município de Uberaba/MG, gera 2 milhões de toneladas de fosfogesso anualmente, já possuindo cerca de 25 milhões de toneladas em sua área de depósito (Takeda, 1998). Problemas semelhantes de armazenagem deste material ocorrem na Europa, Canadá, Japão, Índia, Austrália, dentre outras regiões. O fosfogesso e o gesso têm como componente principal o sulfato de cálcio. Entretanto, o fosfogesso contém impurezas e os métodos para a sua purificação são onerosos, fazendo com que a substituição do gesso natural por fosfogesso se torne, muitas vezes, inviável economicamente. Por isto, a maior parte do fosfogesso é estocada em campo aberto, originando problemas de uso de espaço para sua armazenagem e podendo causar riscos ao meio ambiente através da lixiviação dos metais pesados e elementos radioativos presentes em sua composição. Somente 14% do fosfogesso gerado na produção de fertilizantes é utilizado, tendo suas principais aplicações na agricultura como corretor de pH de solos alcalinos e redutor de

ARTIGO – AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO TIPO DE… 69

salinidade, na obtenção de ácido sulfúrico e na produção de cimento Portland (Carmichael, 1988). Grandes volumes de fosfogesso poderiam ser utilizados como material de construção de bases ou sub-bases de pavimentos, surgindo daí a necessidade de se avaliar a sua resistência, deformabilidade e o seu comportamento expansivo para se comprovar a viabilidade técnica desta aplicação. Diversos estudos têm sido desenvolvidos neste sentido, sendo que a maior parte das pesquisas têm sido conduzidas pelo LCPC (“Laboratoire Central des Ponts et Chaussées”) na França, pelo IRM (“Institute for Recyclable Materials”) e pelo FIPR (“Florida Institute of Phosphate Research”), sendo estes dois últimos institutos localizados nos Estados Unidos. No Brasil, foi analisado o comportamento mecânico das misturas contendo fosfogesso anidro por Maccarini (1991) e Ortiz (1997) e das misturas de fosfogesso di-hidratado e cimento por Takeda (1998). O fosfogesso tem características de permeabilidade baixa, resistência à compressão simples baixa e pouca durabilidade quando sujeito somente à estabilização mecânica (Gutti et al., 1996). Assim, o fosfogesso necessita também da estabilização química. As misturas de fosfogesso estabilizadas com cimento Portland têm sido objeto de estudo de diversos pesquisadores, uma vez que estas misturas demonstram resultados satisfatórios em termos de ganho de resistência e estabilidade frente à ação da água. Segundo Tittlebaum et al. (1995), o fosfogesso estabilizado com cimento forma uma laje monolítica contendo compostos insolúveis que ajudam a reter os metais pesados dentro da mistura, que poderiam contaminar o lençol freático. Em misturas de fosfogesso e cimento, a reação química entre o aluminato tricálcico (C3A: 3CaO.Al2O3) contido no cimento e os íons de sulfato presentes no fosfogesso é denominada ataque por sulfatos e tem como resultado a formação de cristais de etringita. A etringita poderia causar aumento de volume que conduziria à perda de resistência e ruptura das misturas contendo cimento (Taha e Seals, 1991; Ouyang et al., 1988). Em alguns estudos sobre concreto, concluiu-se que o C3A não é o único composto do cimento responsável pela expansão das misturas contendo cimento, podendo

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outros compostos e componentes deste material, tais como o silicato tricálcico, o ferro-aluminato tetracálcico, a cal livre e o óxido de magnésio, cumprirem este papel (Odler e Colán-Subauste, 1999; González e Irassar, 1997). Na Figura 1, apresentam-se os resultados de expansão das misturas de fosfogesso e diferentes tipos de cimento investigadas por Taha e Seals (1991). O teor de C3A varia conforme o tipo de cimento. Constata-se que, à medida em que se aumenta o teor de C3A, obtém-se maiores expansões no decorrer do tempo de cura. 2. OBJETIVO O objetivo deste trabalho é avaliar a influência do tipo de cimento Portland na expansibilidade das misturas de fosfogesso estabilizado com cimento para uso como material de base e sub-base de pavimentos.

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Tempo (semanas)

Expa

nsão

(%)

Citadel Demopolis (11% de C3A)

Ideal Fine Grind (7% de C3A)

Gifford-Hill (5% de C3A)Lone Star (0% de C3

Figura 1: Expansão das misturas de fosfogesso e cimento para diferentes teores de aluminato tricálcico (Taha e Seals, 1991)


3. MATERIAIS E MÉTODOS Os materiais utilizados nesta pesquisa foram: fosfogesso, cimento Portland e solo. O fosfogesso é do tipo di-hidratado e foi coletado na empresa FOSFERTIL, localizada em Uberaba/MG. O fosfogesso foi submetido aos ensaios de caracterização para a determinação da granulometria, da massa específica dos sólidos e dos limites de liquidez (LL) e de plasticidade (LP) na sua forma di-hidratada, conforme normas específicas para solos. O pH deste material também foi medido. Na Figura 2, observa-se que o fosfogesso apresenta características granulométricas semelhantes ao silte, com 90% de partículas passando na peneira n. 200. Na determinação da massa específica dos sólidos obteve-se o valor de 2,262 g/cm3. O pH foi 4,25. Não foi possível a determinação do LL, pois a pasta de fosfogesso não apresentou a trabalhabilidade necessária para a realização do ensaio. Não se obteve êxito também na moldagem dos bastonetes para se determinar o LP, levando a classificar o material como não-plástico. Os resultados de caracterização do fosfogesso em questão assemelham-se aos resultados encontrados na bibliografia pesquisada (Taha e Seals, 1991; Taha et al., 1995; Takeda, 1998). A escolha dos cimentos utilizados neste estudo teve como critério o teor de C3A presente em suas composições. Após o levantamento de alguns cimentos disponíveis no mercado brasileiro, escolheram-se quatro tipos de cimento, conforme os teores de C3A fornecidos pelos fabricantes: o CP III-40 (2,4% de C3A), o CP II-E32 (5,0% de C3A), o CP V-ARI-RS (5,7% de C3A) e o CP V-ARI (7,5% de C3A). Neste trabalho, para conferir os teores de C3A fornecidos pelos fabricantes, foi utilizada a técnica de difração raio-X (XRD) de amostras dos quatros tipos de cimentos na forma em que são comercializados. A ordem determinada através deste método confirma a ordem estabelecida a partir dos dados dos fabricantes, ou seja: CP III-40, CP II-E32, CP V-ARI-RS e CP V-ARI, considerando-se valores crescentes de aluminato tricálcico.

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0

20

40

60

80

100

0,001 0,01 0,1 1Diâmetro dos grãos (mm)

% q

ue p

assa

Figura 2: Distribuição granulométrica do fosfogesso

Para a composição das misturas, o fosfogesso foi misturado com 5%, 10% e 15 % de cada tipo de cimento, em relação à massa seca de fosfogesso, levando-se em conta a umidade higroscópica dos dois materiais. Preliminarmente, realizaram-se ensaios de compactação das misturas de fosfogesso e cimento, em duas energias: normal e modificada. Em cada nível de energia, obtiveram-se a massa específica seca máxima (ρdmáx) e o teor ótimo de umidade(wo). Em seguida, procedeu-se a moldagem dos corpos de prova para a medida da expansão, através de compactação estática, em 5 camadas, nas condições de ρdmáx e wo determinadas na etapa anterior. Estes corpos de prova foram confeccionados com as dimensões de 5 cm de diâmetro e 15 cm de altura, envolvidos por filme plástico e devidamente identificados. Moldaram-se quatro corpos de prova para representar cada uma das condições em que foram analisadas as misturas. Para garantir a precisão das medidas de expansão e manter a integridade dos corpos de prova durante a sua manipulação, fixou-se uma chapa circular dotada de um pino de medida saliente (pino liso) e outro de ancoragem (com ranhuras), embutido, no topo do corpo de prova (vide Figura 3a). O pino de medida foi utilizado como


referência fixa para as leituras de expansão, sendo que o pino de ancoragem impedia o desprendimento da chapa ou o seu deslocamento em relação ao corpo de prova. Para também proteger a base do corpo de prova, fixou-se uma chapa circular dotada apenas de um pino de ancoragem na sua extremidade inferior. O eixo dos pinos foi posicionado de modo a coincidi-lo com o eixo longitudinal do corpo de prova. A cura dos corpos de prova foi feita em câmara úmida, com aproximadamente 100% de umidade relativa. A altura dos corpos de prova foi registrada após a moldagem e decorridos 3, 7, 17, 23, 28, 42, 56, 70 e 84 dias de cura, sem imersão em água. Para efeito de continuidade desta pesquisa, estes mesmos corpos de prova terão suas alturas também registradas após 112, 140, 168, 196 e 210 dias de cura. A expansão foi medida pela variação da altura do corpo de prova através do comparador, utilizando-se como padrão de referência um cilindro de 5 cm de diâmetro e 15,9 cm de altura, confeccionado em aço (vide Figura 3b).

Figura 3: (a) Corpo de prova, (b) Comparador e cilindro de referência

Para comparar o comportamento expansivo das misturas de fosfogesso e cimento com o de um material já conhecido na

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construção de pavimentos, moldaram-se também corpos de prova de solo-cimento nas condições de ρdmáx e wo, definidas a partir do ensaio de compactação na energia normal. O solo para a composição desta mistura foi escolhido pelo fato de ser predominantemente fino (83% de material passando na peneira n. 200), além de ter sido coletado na região próxima à realização dos ensaios (estrada SP-333 – km 320 + 150 m – margem esquerda). A massa específica dos sólidos para este material é de 3,222 g/cm3. Os limites de liquidez e de plasticidade deste solo são, 42% e 32%, respectivamente. A microscopia eletrônica por varredura (MEV) foi usada para identificar morfologicamente as partículas de fosfogesso e os cristais de etringita nas misturas de fosfogesso e cimento. Para esta análise, foram considerados três tipos de cimento: CP II-E32, CP III-40 e CP V-ARI. Misturas de fosfogesso com 10% de cimento foram compactadas especificamente para a MEV e, obtiveram-se microfotografias após os períodos de cura de 3, 7, 28 e 84 dias. Compactaram-se também misturas de fosfogesso com 5%, 10% e 15% de cimento nas energias normal e modificada, para se realizar a MEV depois de decorridos 84 dias de cura. Observou-se que para uma boa visualização das partículas de fosfogesso, é necessário aumento de 500 a 1000X, enquanto que para os cristais de etringita, necessita-se aumento de 4000 a 10000 X. 4. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 4.1. Relação wo – ρdmax A Tabela 1 apresenta o resumo dos valores de wo e ρdmax, obtidos para as misturas de fosfogesso e diferentes tipos e porcentagens de cimento, segundo as energias de compactação usadas neste estudo. Verifica-se que os valores de massa específica seca máxima das misturas de fosfogesso e cimento compactadas na energia modificada são, em média, 16% maiores que os obtidos na energia normal, enquanto os valores de teor ótimo de umidade destas misturas na energia modificada são, em média, 28% menores que os obtidos na energia normal.


Para a mistura de solo estabilizado com 10% de CP II-E32, compactada na energia normal, obtiveram-se os seguintes valores: wo

= 27% e ρdmax = 1,495 g/cm3. Comparando-se estes valores com os obtidos para as misturas de fosfogesso e cimento na energia normal, observa-se que os teores ótimos de umidade apresentam valores muito próximos, enquanto que a massa específica seca máxima do solo-cimento é 26% maior que a das misturas contendo fosfogesso.

Tabela 1: Valores de teor ótimo de umidade(wo) e massa específica seca máxima (ρdmáx) obtidos para misturas de fosfogesso e cimento, nas energias

normal e modificada Energia Normal Modificada Teor de cimento 5% 10% 15% 5% 10% 15% Tipo de cimento CP II-E32 wo (%) 26,1 27,5 27,0 18,5 17,7 16,9 ρdmax (g/cm3) 1,160 1,183 1,180 1,345 1,366 1,375 Tipo de cimento CP III-40 wo (%) 27,9 28,0 28,3 20,3 19,1 18,9 ρdmax (g/cm3) 1,144 1,187 1,186 1,339 1,354 1,353 Tipo de cimento CP V-ARI wo (%) 26,2 27,5 26,5 17,7 17,3 17,2 ρdmax (g/cm3) 1,168 1,177 1,193 1,347 1,367 1,379 Tipo de cimento CP V-ARI-RS wo (%) 27,3 27,2 27,7 18,8 16,8 18,7 ρdmax (g/cm3) 1,136 1,167 1,182 1,330 1,354 1,377

4.2. Análise do comportamento expansivo das misturas de fosfogesso e cimento Nas Figuras 4 e 5, são mostradas as curvas de expansão das misturas de fosfogesso e diferentes tipos de cimento em função do teor de cimento e do tempo de cura, nas energias normal e modificada, respectivamente. 4.2.1. Influência do teor de cimento Ao se analisar as Figuras 4 e 5, observa-se que a expansão de misturas com 5% de cimento é expressivamente maior que as de 10%

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e 15% de cimento até o período de 28 dias de cura. Neste período inicial, as expansões das misturas com 10% e 15% de cimento são muito parecidas. Após o período de 28 dias, as misturas com 5% de cimento têm as suas expansões praticamente estabilizadas e as outras (10% e 15%) continuam a apresentar expansões crescentes. Para os cimentos CP II-E32, CP III-40 e CP V-ARI, as misturas com 10% de cimento mostram uma tendência de estabilização que se confirma aos 84 dias. A exceção é a mistura com 10% de CP V-ARI-RS que aos 84 dias ainda continua apresentando uma nítida tendência de crescimento da expansão. Aos 84 dias de cura, com exceção do cimento CP V-ARI, todas as outras misturas com 15% de cimento ainda apresentam uma tendência marcante de crescimento da expansão, de modo que, após este período, espera-se que a expansão destas misturas ultrapasse a das misturas contendo 5% de cimento. Segundo Ouyang et al.(1988) o aumento no teor de cimento nas misturas de fosfogesso e cimento resulta em acréscimo de expansão, desde o início do período de cura, ao contrário do que foi observado nas misturas investigadas neste estudo durante os 50 dias iniciais de cura. 4.2.2. Influência da energia de compactação Ao se analisar as Figuras 4 e 5, verifica-se ser muito pequena a influência da energia de compactação na expansão das misturas de fosfogesso e cimento, apesar dos ensaios de compactação nas energias normal e modificada conduzirem a valores significativamente diversos de massa específica seca máxima e teor ótimo de umidade.


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5%

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15%

10%

5%

10%15%

Proctor normal

(5,0% de C3A)(2,4% de C3A)

(7,5% de C3A)

(5,7% de C3A)

Figura 4: Expansão das misturas de fosfogesso e cimento compactadas na

energia normal

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0 15 30 45 60 75 90T empo de cura (dias)

Exp

ansã

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)

CP II-E32CP III-40CP V-ARICP V-ARI-RS

10%

15%

5%

5%

5%

5%

10%10%

15%

15%15%

10%

Proctor modificado

(5,0% de C3A)(2,4% de C3A)

(7,5% de C3A)

(5,7% de C3A)

Figura 5: Expansão das misturas de fosfogesso e cimento compactadas na

energia modificada


As misturas de fosfogesso e 5% de CP II-E32 tiveram coincidência nas curvas de expansão ao se considerar as duas energias de compactação, fato também observado para as misturas com 10% de CP III-40 e com 15% de CP V-ARI-RS. Para as demais misturas, constata-se que os valores de expansão na energia modificada são ligeiramente maiores do que os observados na energia normal. Entretanto, houve duas exceções: (a) os valores de expansão da mistura com 15% de CP III-40 nas duas energias de compactação coincidiram até aos 42 dias de cura e depois, para a energia normal, tornaram-se ligeiramente maiores que para a energia modificada; (b) a mistura com 10% de CP V-ARI-RS apresentou, sistematicamente, maior expansão para a energia normal do que para a energia modificada. 4.2.3. Influência do tempo de cura Para todas as misturas de fosfogesso e cimento, considerando-se o período de 84 dias de cura, a maior parte da expansão ocorreu nos primeiros 28 dias (vide Figuras 4 e 5), assim como foi observado no estudo de Gutti et al. (1996). O ataque por sulfatos poderia ser responsável pelo comportamento expansivo, pois a quantidade de íons de sulfato diminui com o processo de reação química, e o ataque tende a diminuir com a idade da mistura, acarretando no decréscimo da taxa de crescimento da expansão. Observa-se ainda que, no período inicial de cura, baixos teores de cimento conduziram às maiores expansões. Após este período, à medida em que se aumenta o teor de cimento, obtém-se as maiores taxas de crescimento da expansão. Este fato seria explicado tendo-se em vista que o cimento é responsável por 2 processos opostos que acontecem simultaneamente: uma ação aglutinante e uma ação expansiva. No início do período de cura, o crescimento da ação aglutinante é muito rápido, sobrepondo-se à ação expansiva, que aconteceria mais lentamente. Assim, constata-se as menores expansões para teores mais elevados de cimento. Com o decorrer do período de cura, já alcançado o máximo efeito da ação aglutinante, enquanto o efeito expansivo ainda se apresenta ativo, chega-se à situação em que as misturas com maiores quantidades de cimento

80 TRANSPORTES

disponível para as reações químicas expansivas com o fosfogesso passam a apresentar as maiores expansões. 4.2.4. Influência do tipo de cimento Analisando-se as Figuras 4 e 5, constata-se que para o CP III-40 (2,4% de C3A) e o CP V-ARI (7,5% de C3A) as misturas apresentaram, respectivamente, os maiores e os menores valores de expansão. Verifica-se que para os cimentos CP V-ARI-RS (5,7% de C3A) e CP II-E32 (5% de C3A) as misturas apresentaram valores de expansão intermediários aos obtidos para o CP III-40 e o CP V-ARI. Na revisão bibliográfica, os resultados de pesquisas realizadas com misturas de fosfogesso e cimento para a aplicação rodoviária indicam que ao se aumentar a quantidade de C3A contido no cimento, obtém-se valores crescentes de expansão (Ouyang et al.,1988; Taha e Seals, 1991). Ao contrário disto, os resultados desta pesquisa indicam que teores mais baixos de C3A conduzem a maiores valores de expansão. Este fato poderia ser explicado através dos resultados de estudos recentes (González e Irassar, 1997; Odler & Colán-Subauste, 1999) sobre mecanismos de expansão do concreto, pelos quais concluiu-se que não apenas o C3A contribui para a expansão das misturas contendo cimento, mas também a outros compostos do cimento, como o ferro-aluminato tetracálcico e o silicato tricálcico. Assim, supõe-se que para os cimentos analisados, a contribuição do C3A não tenha tido preponderância frente à ação expansiva dos referidos compostos. 4.2.5. Comparação com a expansão do solo-cimento Na Figura 6, ilustram-se as curvas de expansão de misturas de fosfogesso e cimento e de solo-cimento. Ambas as misturas foram compactadas na energia normal e estabilizadas com 10% de CP II-E32. Verifica-se nenhuma expansão dos corpos de prova de solo-cimento ao longo do período de cura, enquanto que a mistura de fosfogesso e cimento expandiu de forma continuada e com alta taxa de crescimento de expansão que se reduz no decorrer do tempo de cura.


-0,2

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0 15 30 45 60 75 90Tempo de cura (dias)

Expa

nsão

(%)

Fosfogesso e cimento

Solo-cimento

Figura 6: Curvas de expansão das misturas de fosfogesso e cimento e de

solo-cimento 4.3. Análise das microfotografias As partículas de fosfogesso encontram-se ilustradas na Figura 7a. Através das microfotografias obtidas pela MEV, observa-se que as partículas do fosfogesso usado nesta pesquisa são tabulares e de tamanho variando entre 10 a 100 µm de comprimento, assim como foi observado por Taha e Seals (1991). Cristais resultantes da reação entre fosfogesso, cimento e água podem apresentar a mesma morfologia da etringita e suas composições químicas serem diferentes. Entretanto, pela semelhança entre a morfologia dos cristais observados nas microfotografias deste estudo e a da etringita verificada na revisão bibliográfica, supõe-se que os cristais aciculares sejam etringita. Não foi possível relacionar a variação da forma, do tamanho e da quantidade de etringita com o tipo e teor de cimento, a energia de compactação ou o tempo de cura. As Figuras 7b e 8 mostram os cristais provenientes da reação entre fosfogesso e cimento e o comportamento da integridade das partículas de fosfogesso ao longo do tempo de cura. Na Figura 7b, ilustram-se cristais aciculares presentes aos 7 dias de cura na mistura de fosfogesso e 10% de CP III-40, compactada na energia normal.

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Observa-se que estas agulhas de cristal se encontram espalhadas aleatoriamente ao redor das partículas de fosfogesso ou agrupadas em formas de esferas com agulhas se projetando radialmente, com tamanho variando entre 5 a 10 µm de comprimento. As microfotografias da Figura 8 ilustram a dissolução das partículas de fosfogesso e, no detalhe, o crescimento de cristais aciculares na superfície destas partículas, em mistura de fosfogesso e 10% de CP II-E32 aos 84 dias de cura, compactada na energia modificada.

Figura 7: (a) Partículas tabulares de fosfogesso – aumento de 500X (b)

Mistura de fosfogesso e 10% de CP III-40, compactada na energia normal, aos 7 dias de cura – aumento de 500X


Ao se analisarem as microfotografias obtidas nesta pesquisa, constata-se uma crescente dissolução das partículas de fosfogesso em misturas de fosfogesso e cimento com o decorrer do tempo de cura, assim como foi observado por Gutti et al. (1996).

Figura 8: Dissolução das partículas de fosfogesso em mistura de fosfogesso e 10% de CP II-E32, compactada na energia modificada, aos 84 dias de cura

(a) aumento de 500X (b) detalhe com zoom de 10X

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5. CONCLUSÕES Para todas as misturas de fosfogesso e cimento, considerando-se o período de 84 dias de cura, a maior parte da expansão ocorreu nos primeiros 28 dias. Durante o primeiro mês de cura, as misturas com altos teores de cimento conduziram às menores expansões. Em seguida, as misturas com 5% de cimento tiveram as suas expansões estabilizadas e as outras (10% e 15%) continuaram a apresentar expansões crescentes. Aos 84 dias de cura, as misturas com 15% de cimento ainda apresentam uma tendência marcante de crescimento da expansão, de modo que, após este período, as expansões destas misturas poderão ultrapassar as das misturas contendo 5% de cimento. Constatou-se pouca influência da energia de compactação no comportamento expansivo das misturas investigadas. Através da análise das microfotografias, observou-se uma crescente dissolução das partículas de fosfogesso em misturas de fosfogesso e cimento com o decorrer do tempo de cura. Entretanto, não foi possível relacionar a variação da forma, do tamanho e da quantidade de etringita com o tipo e teor de cimento, a energia de compactação ou o tempo de cura. O tipo de cimento está diretamente relacionado com a sua composição química e tem influência significante na expansibilidade das misturas de fosfogesso e cimento. Diferentes tipos de cimento conduzem a variados níveis de expansão, visto que os resultados experimentais indicam que ao se aumentar a quantidade de aluminato tricálcico presente no cimento, obtém-se menores expansões, fato que contraria a expectativa inicial da pesquisa. AGRADECIMENTOS À FAPESP e ao CNPq pelo apoio financeiro dispensado para a realização desta pesquisa.


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Takeda, M. C. (1998) Avaliação das Propriedades Mecânicas de Misturas de Fosfogesso e Cimento para Uso na Construção Rodoviária. Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 164 p.

Tittlebaum, M. E.; H. Thimmegowda; R. K. Seals e S. C. Jones (1995) Leachate generation from raw and cement stabilized phosphogypsum. Transportation Research Record, n. 1486, p. 27-34.

Endereço dos autores: Andréa Regina Kaneko Kobayashi Alexandre Benetti Parreira Departamento de Transportes Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Av. Trabalhador São-carlense, 400 Cep 13.566-590 – São Carlos/SP E-mail: [email protected] [email protected]

ESPECIAL TRANSPORTES NO BRASIL: QUE HISTÓRIA CONTAR? Joaquim José Guilherme de Aragão Universidade de Brasília Oswaldo Lima Neto Anísio Brasileiro Universidade Federal de Pernambuco Enilson Medeiros dos Santos Universidade Federal do Rio Grande do Norte José Menezes Senna Empresa Brasileira de Planejamento dos Transportes – GEIPOT Rômulo Dante Orrico Filho Universidade Federal do Rio de Janeiro

RESUMO O presente trabalho se propõe a desenvolver uma abordagem historiográfica com vistas a contribuir para o entendimento da história dos transportes no Brasil. Inicialmente, desenham-se considerações gerais sobre o ofício de historiar os transportes, de modo a que possam ser úteis para a compreensão das origens e do desenvolvimento do setor. Em seguida, tentamos demonstrar a complexidade dos transportes enquanto fenômeno histórico, e que pontes devem ser colocadas entre a história dos transportes e a história política, econômica e social mais abrangente, sobretudo no que concerne ao desenvolvimento espacial da sociedade. A partir dessa discussão metodológica, apresenta-se uma metodologia aplicada à historiografia dos transportes. Em seguida, aplica-se a metodologia através da definição de uma tipologia de fatos históricos

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relevantes, com vistas a dotar a análise historiográfica de uma maior consistência analítica. ABSTRACT The present contribution aims to develop an integrated approach to Brazilian transportation historiography. To begin with, some general methodological considerations on transportation historiography are brought in which the authors think to be useful for the understanding of the origins and the development of the sector. In the following section an attempt is made to show the complexity of transportation as subject of historiography and the interdisciplinary bridges that are to be built between transportation and political, economical end social history, with special regard to general spatial development of the society. Starting from these methodological remarks, a general methodology for transportation history is exposed. Subsequently, this methodological proposal is applied to the definition of a typology of the main historical facts that would be relevant for a more consistent Brazilian transportation historiography. 1. SOBRE ESSE ENSAIO Embora ainda com certo atraso, a historiografia dos transportes no Brasil começa a evoluir, embora boa parte dessas obras, por mais que elas avancem na coleção de fatos, se ressente da falta de um método historiográfico consistente (cf. Ferreira Netto 1974, Stiel 1984, Vianna 1949, Coimbra 1974, Benévolo 1953, Bittencourt 1953). Assim, os escritos aparecem muitas vezes como uma seqüência de episódios escolhidos aleatoriamente, mesmo que cronologicamente bem ordenados, não permitindo ao leitor concluir alguma lógica histórica do desenvolvimento dos transportes. O presente ensaio pretende contribuir para a discussão da metodologia do trabalho historiográfico referente ao setor do transporte em nosso País, oferecendo sugestões de abordagem e pistas para futuros trabalhos, além de justificar a abordagem concretamente adotada na linha de pesquisa que os autores vêm desenvolvendo. Inicialmente, desenham-se considerações gerais sobre o ofício de historiar os transportes. A questão mais específica de como historiar os

ESPECIAL – TRANSPORTES NO BRASIL: QUE HISTÓRIA… 89

transportes é retomada em seguida, onde tentamos demonstrar a complexidade dos transportes enquanto fenômeno histórico (especialmente em um país com posição internacional de periferia), e quais pontes têm de ser colocadas entre a história dos transportes e a história política, econômica e social mais abrangente, sobretudo no que tange ao desenvolvimento espacial da sociedade. Com base nesses pressupostos metodológicos, desenvolvemos uma proposta de trabalho para a historiografia dos transportes no Brasil, onde sistematizamos, conclusivamente, uma tipologia de fatos históricos dignos de um maior investimento de pesquisa, para que a historiografia ganhe consistência analítica. 2. A ABORDAGEM HISTORIOGRÁFICA

2.1. Noções Gerais A História enquanto “ciência dos atos humanos do passado e dos fatores que neles influíram, vistos na sua sucessão temporal” (Besselaar 1974) não constitui apenas uma enumeração de eventos dispostos em ordem cronológica. Na verdade, o tempo é apenas formalmente o objeto da história. Materialmente, o que se estuda são os atos humanos, a sua lógica de evolução e de desenvolvimento, e os fatores que interferem nessa evolução, quer sejam estes passageiros (fatores fortuitos), quer sejam permanentes (condições naturais e sociais duradouras). No tocante ao tempo, há de se distinguir entre a noção física e a histórica (ibid). O que está em jogo, quando se lida com a história, é a sucessão de situações, únicas, concretas e heterogêneas. Passado, presente e futuro não são fragmentos iguais de uma linha infinita, mas estão intimamente relacionados entre si: em uma situação presente, o passado é reconhecido e julgado, decidindo-se livremente seu prolongamento ou sua renegação. E ao mesmo tempo, antecipa-se o futuro, mediante planos e valores. Nesse contexto, o historiador deparará com uma questão não fácil de resolver, que é a periodização. Não existe nenhuma periodização universal, pois ela depende da própria interpretação do historiador, assim como do momento histórico do próprio. Na análise do desenrolar de acontecimentos sucessivos, o historiador não pode esperar

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estabelecer sistematicamente “leis universais do processo histórico”, eis que tem por objeto de estudo fatos singulares, que podiam ter sucedido de outra forma ou até não ter sucedido. Assim, alguma ordem na multiplicidade desordenada e confusa de fatos averiguados (ibid.) exige uma sistematização que há de ser emprestada de outras disciplinas, tais como a sociologia, a economia e a psicologia. Outra dificuldade que se coloca é a construção da certeza histórica, ou seja, da justeza da reconstrução interpretada dos fatos em uma sucessão de acontecimentos. Não existe a certeza absoluta, eis que a reconstrução está sobretudo presa às fontes utilizadas; baseadas nelas, o historiador faz sua interpretação. Quanto maior o número de fontes, melhor. Mesmo assim, a verdade não será conseguida da sua essência total. Qualquer tentativa de consolidar uma reconstrução e interpretação consistente requer, antes de mais nada, a análise de documentos apropriados dos eventos, produzidos por testemunhas fidedignas e competentes, ou seja, não apenas sinceras mas também em condições realmente favoráveis para conhecer a verdade do fato em tela. Mas, a partir disto, coloca-se a questão da interpretação do material coletado, o que vai exigir do historiador um entendimento geral dos atos humanos, adquiridos de sua experiência profissional como historiador, bem como de sua própria vida. Por fim, depara-se com uma riqueza de fatos que podem ser objeto de estudo historiográfico, tais como pessoas, grupos, instituições, grandes eventos (por exemplo, revoluções), tendências e movimentos (p.ex. industrialização), idéias e sistemas de idéias (ciências), crenças, valores e hábitos (culturas), tecnologias, artes, etc. (Guilderhus 2000, Stanford 1986, Cardoso et al. 1997, Swain 1994). Assim sendo, ao estudarmos uma sucessão de eventos, podemos analisá-los sob o prisma político, econômico, cultural, biográfico, e muitos outros. 2.2. História para quê? Um aspecto que tem grandes implicações sobre a abordagem e estrutura de um estudo historiográfico são os objetivos do mesmo. Em muitos casos, ele visa buscar lições para lidar com problemas do presente. De fato, a história é freqüentemente apelidada de “mestra


da vida”. Entretanto, esse uso instrumentalizado do estudo histórico nem sempre leva a resultados práticos, eis que a atual situação têm singularidades, se diferenciando de situações semelhantes e aparentemente comparáveis do passado, do qual ela, inclusive, é filha. As condições sociais, econômicas, e políticas e sobretudo tecnológicas são diferentes. Muito menos pode se usar a historiografia para prever o futuro; quando muito, os ensinamentos poderão ajudar a buscar pistas para cenários futuros. No mais, a História vai ajudar a conhecer as raízes do presente, ajudando a compreender a atual situação, a compreender a nossa sociedade. Ela é, pois, resultado de seu passado, da variedade de fatores históricos. 2.3. História, como? Uma primeira questão que surge na reconstrução historiográfica é a seleção, entre uma profusão de eventos e fatos, daqueles que possam ser considerados “fatos históricos”. De um lado, qualquer interpretação da história tem de partir de fatos objetivamente existentes, mas já a seleção dificilmente pode ser dissociada de uma proposta prévia de interpretação (Stanford 1986). Igualmente, a terminologia empregada pode influir na interpretação; embora que fatos não sejam apenas idéias ou sentenças, eles se expressam através desses. Existe, portanto, uma relação intima entre os fatos e a reconstrução histórica, na medida em que os dois momentos são mediados pelo julgamento do historiógrafo. Selecionados os fatos, há de se iniciar a busca de evidências. Primeiramente, há de se analisar quais estão disponíveis, e quais, não. No que tange as evidências disponíveis, há de se verificar como elas foram geradas, como estão preservadas e sob que lógica estão arquivadas. As fontes para tais evidências podem ser variadas, podendo surgir sob forma de textos escritos (historiografia já existente, crônicas, jornais, documentos oficiais, literatura), tradições e testemunhos orais, representações pictográficas, objetos e restos (Besselaar 1974), que deverão ser analisadas quanto à sua autenticidade (no caso de cópias, quanto à inexistência de erros), ao seu estado de conservação, às intenções e honestidade do autor, assim como à consistência interna da fonte.

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Procede-se, então, à seleção das fontes segundo sua relevância, o que está ligado, como afirmado, a uma proposta de construção histórica e aos objetivos do projeto. Esta pode vir emprestadas de interpretações existentes, bem como de teorias de outras ciências sociais. Na construção da interpretação, novamente esses quadros existentes podem ser utilizados, devidamente complementados com a imaginação do historiógrafo, imaginação essa alimentada pela sua experiência de vida e de profissão de historiador, desde que a visão do analista não perturbe a análise objetiva das evidências e não distorça seu significado. A reconstrução se veste, evidentemente, com o manto de uma narrativa, que costura os fatos com uma linha que atravessa o tempo. Uma vez concluída a reconstrução, são feitas as conclusões, é composta a avaliação geral pelo historiador. Pode ocorrer aqui o risco de o historiador incluir nesse julgamento valores de sua época, que não seriam vigentes na época do objeto histórico relatado. Finalmente, o historiador dedicar-se-á à última fase do seu trabalho, que é a difusão e o impacto cultural de sua obra. 3. HISTORIANDO OS TRANSPORTES O transporte é uma infra-estrutura complexa e relacionada, de forma igualmente complexa, com os mais diversos momentos da vida social e seu ambiente natural. Entender a história dos transportes é, portanto, entender como as diversas redes espaciais de infra-estruturas, serviços e organizações e respectivas tecnologias resultam e se inserem nas seguintes categorias de fatores condicionantes (Hoyle e Knowles 1999): • o legado histórico de épocas passadas; • suporte físico e ambiental do território nacional, de suas regiões e de suas cidades (formas e tamanhos, recursos naturais, condições climáticas, etc.); • padrões atuais de demanda de transportes, tanto internos quanto internacionais: tais padrões estão relacionados com as estruturas espaciais demográficas, sociais e econômicas. Em se tratando de um País primeiramente colonizado e depois dependente, as geografias


econômicas e sociais resultam dessa sua inserção subordinada na geografia econômica e política internacional; • padrões tecnológicos de transporte e de movimentação de produtos e pessoas; estruturas de mercado no setor de transportes, caracterizadas pela constituição de empresas e pelas relações entre elas, os diversos grupos de clientes, fornecedores de insumos e o Estado; • políticas governamentais, tanto setoriais quanto econômicas gerais, as quais têm reflexo no arcabouço jurídico do setor e de outras atividades conexas. Em se tratando de um sistema que tem por missão realizar iterações espaciais da sociedade e sua economia, o estudo da evolução dos transportes não pode deixar de lado sua natureza intrinsecamente geográfica. A Geografia é tida por muitos autores como a “ciência-irmã” da História, e isso fica patente no estudo da história dos transportes. Assim, entender história dos transportes é, antes de qualquer coisa, entender uma evolução das geografias de transporte e das subjacentes geografias econômicas e políticas. Desta feita, a compreensão da história dos transportes do Brasil requer a adoção de um modelo conceitual da evolução das geografias de transporte em economias colonizadas e depois dependentes. Para os fins de nosso trabalho, julgamos útil, como hipótese a ser testada, o modelo proposto por Taaffe, Morrill e Gould (cf. Hoyle e Knowles 1999), que tenta explicar o desenvolvimento das redes de transportes em tais economias mediante a conceituação de seis fases principais: a) fase dos pontos de transbordo dispersos, em que, em um conjunto numeroso de pontos de atracação de embarcações não conectados entre si, são realizadas as primeiras trocas com os centros colonizadores (na nossa história, representada pela época das Capitanias); b) fase das primeiras penetrações e concentrações dos pontos de transbordos, em que a colônia passa a desenvolver, a partir de um

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número mais reduzido desses pontos, uma incipiente economia primária e exportadora, mas sem integração entre as regiões internas (no Brasil, as penetrações para as áreas pecuárias e de mineração); c) fase do desenvolvimento de redes alimentadoras: as regiões exportadoras e os respectivos pontos de transbordo ainda não apresentam interligações mútuas; mas internamente a cada região, os eixos de penetração se desenvolvem e constróem redes de pequenas vias alimentadores e de centros internos menores (desenvolvimento dos eixos de mineração e de pecuária); d) fase da interconexão incipiente: em cada eixo de penetração, alguns sub-centros interiores se desenvolvem e se conectam com outros sub-centros de outros eixos, abrindo campo para as primeiras trocas internas do território nacional (primeiras ligações entre eixos e centros no Sudeste e no Nordeste); e) fase da interconexão completa: os eixos e as regiões econômicas apresentam diversas ligações mútuas, mas o espaço nacional não mostra ainda eixos preferenciais, denotando uma economia ainda fortemente primária, quase que sem centro industrial (no Brasil, o fim da Velha República); f) fase da emergência de eixos prioritários: em função da industrialização, o território nacional se polariza, e alguns eixos de conexão interna de maior capacidade partem do principal centro industrial (rede rodoviária nacional a partir do Plano de Metas). O desenvolvimento dos sistemas de transportes e da respectiva tecnologia líder apresenta igualmente uma periodização que, se não coincide inteiramente, pelo menos não se confronta com a periodização dos outros fatores históricos: na Colônia, assistimos a uma falta total de integração nacional e até uma política de repressão a essa integração; mais adiante, pode-se verificar o desenvolvimento das economias exportadoras e florescimento da navegação de cabotagem e da ferrovia durante o Império; sua continuação, durante a Primeira República; o desenvolvimento geral das infra-estruturas, durante o Estado Novo; assim como o rodoviarismo a partir de 1945. Ou seja, os períodos definidos pelas posturas políticas típicas, pelos


traços marcantes da economia e da conseqüente expansão do território não apenas não se chocam com os grandes cortes cronológicos da história dos transportes, mas também mantêm uma certa correlação. 4. HISTÓRIA DOS TRANSPORTES DO BRASIL: UMA INTERPRETAÇÃO Trabalhar sistematicamente a História dos Transportes do Brasil exige uma análise multidimensional do fenômeno e de seu desenvolvimento, na medida em que não podem ser olvidadas as relações entre o transporte e o desenvolvimento geral da sociedade, nos planos político econômico, social, tecnológico, cultural e geográfico. Além disso, a lógica do desenvolvimento desse tipo de infra-estrutura não se entende apenas a partir dos acontecimentos no País, ele se insere, muito mais, em todo um processo internacional de mudanças econômicas, técnicas e políticas. Assim, no resto do presente artigo, é proposta uma sistematização de grandes momentos históricos, sistematização essa que haverá de servir para programas de pesquisa historiográfica dos transportes no nosso País. Essa proposta resulta de uma contraposição entre literatura da História Geral do Brasil (cf. Prado Jr 1974, Lima 1970, Fausto 1993, Rodrigues 1949, Baer 1995) e a dos Transportes (cf. Ferreira Netto 1974, Stiel 1984, Vianna 1949, Coimbra 1974, Benévolo 1953, Bittencourt 1953). A História brasileira de transportes, aliás de todo o País, iniciou-se fora dele, em Portugal. Trata-se de estudar porque uma nação na margem da Europa, que conseguira dar a luz a uma estrutura política e social peculiar em função de uma árdua luta pela imposição de sua soberania frente à política reunificadora de Castela, passou a ter por objetivo estratégico nacional sua expansão pelo Sul do Atlântico, absorvendo e desenvolvendo o que havia de mais moderno em termos de tecnologia de navegação. Fazia isso, sobretudo, aproveitando uma oportunidade histórica daquele momento, que era a superexploração das economias européias por aqueles que dominavam o comércio levantino. No avanço das descobertas, soberanos vizinhos começam a se mover também, e surgem primeiros conflitos na corrida pelos novos espaços. Em um primeiro

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momento, o conflito é regulado pelo Tratado em Tordesilhas, o qual permite a portugueses e espanhóis se concentrarem nas suas respectivas estratégias de conquista: historicamente, o caminho para a viagem de Cabral está preparado. Relevante para a História dos Transportes é sobretudo o fato que aquela nação desenvolve não apenas a tecnologia mas também um conhecimento valioso de como organizar expedições de descoberta e de comércio, acumulando, ao longo de diversas investidas, experiência na arte de desbravar o desconhecido. Vão apropriando-se de novos espaços, inventando caminhos e estabelecendo rotas. Tais antecedentes é que vão resultar naquela partida de uma fabulosa frota e na viagem que se segue, a qual, além de dar origem à nossa História, viagem essa que constitui um relevante e completo ato de transporte, merecedor de devidos esforços de pesquisa. Aqui, encontram os portugueses a sociedade indígena e se estabelecem após sucessivas viagens, com tolerância e até colaboração dos índios, ou contra a sua vontade. Inicialmente mantido como reserva para futuras expansões do Império que ora se construía pelo mundo e para novas explorações econômicas, o novo território teve logo serventia para outros empreendedores, indesejados pelos pretensos donos desse quinhão do planeta. Inicia-se uma intensa derrubada das matas de pau-brasil, o Reino tenta correr atrás do prejuízo e são estabelecidos os primeiros postos permanentes de ocupação. Igualmente, o território é utilizado pelos portugueses como ponto de partida para vãs tentativas de invasão da área reservada aos espanhóis, onde se suspeitava a existência de grandes reservas de metais preciosos. Todos esses eventos são filões ricos para os pesquisadores de transporte: além das viagens, os primeiros passos e deslocamentos no território ainda não familiar, o transporte e embarque dos primeiros bens extraídos, da mesma forma o desembarque dos equipamentos e bens trazidos do Reino. Em seguida, então, as primeiras incursões, quer seja para melhor conhecê-lo, que seja para combater tribos inóspitas e “ invasores” de outras nacionalidades, quer para descobrir caminhos para supostas fabulosas jazidas em território dos rivais espanhóis. Aqui, há um primeiro intercâmbio entre os europeus e as tribos, e os primeiros se apropriam da técnica dos índios de desbravar a mata e navegar por seus rios: abrem-se picadas e escavam-se canoas. Não se olvide, igualmente, o processo de transporte nas perseguições, navais, aos


concorrentes, cujos soberanos não se submetiam à avença de partilha entre portugueses e espanhóis. Desfeito o sonho do Império nas Índias, os portugueses chegam para ficar. A estratégia das capitanias, que tinha rendido bons resultados em outras partes do Império, não vinga aqui. Assim, o Reino tenta uma outra alternativa que é o Governo Geral. Essas duas lógicas e etapas da Administração do território geram novos espaços políticos e sociais, que se consolidam quando se estabelece a primeira cultura permanente, que é a do açúcar e que traz consigo a escravidão. O Reino tem ainda de repelir várias tentativas de disputa de outras potências européias, assim como rebeliões dos indígenas. Outros eventos de interesse para nossos fins são os momentos quando Portugal é obrigado a se juntar ao Reino da Espanha, desmanchando-se, assim, a geografia da partilha; quando os jesuítas se espalham pela colônia, atravessando os interesses daqueles que viviam de escravizar os índios; e, evidentemente, quando os holandeses conseguem implantar, por algum tempo, colônias próprias. Reconquistados a independência e o domínio completo sobre a colônia americana, Portugal não é mais o mesmo reino: despojado dos postos na Ásia e politicamente dependente da Inglaterra, o Brasil se torna a principal base para o seu comércio e para a sua economia. Resolve-se, assim, promover sua exploração até às últimas conseqüências. No início, era o açúcar, depois o ouro e o diamante, além de outros produtos comercializáveis no mercado europeu e no africano (o qual fornecia os escravos). A Administração da colônia passou a visar primordialmente essa sua superexploração, de um lado pouco investindo no desenvolvimento de seu processo produtivo e das respectivas infra-estruturas, de outro lado reprimindo o surgimento de atividades e comércios que pudessem concorrer com os empreendedores metropolitanos, ao ponto de se restringirem deslocamentos entre as capitanias; e acima disso, recolhendo da população a parte que o Reino resolveu caber a si. Submetida a toda essa pressão, a colônia foi desenvolvendo seus espaços produtivos, direta ou indiretamente relacionados com o processo de exploração. Enquanto que a costa e as áreas das jazidas se integram no comércio colonial, o restante do interior se destina ao fornecimento de alguns dos mantimentos necessários para a subsistência dos colonos. A colônia tenta diversas vezes resistir, mas

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somente quando o Reino é invadido pelos franceses e que a Corte foge para este lado do oceano é que essa lógica é rompida. Tal reviravolta, aliada às insatisfações da elite na colônia e às grandes mudanças políticas, econômicas e culturais que ocorrem no mundo nessa época conturbada, vai posteriormente levar a colônia para o Grito. Diante desse pano de fundo, o pesquisador de transportes encontrará fartos motivos de investigação, a começar com a organização de expedições e com os meios de transporte utilizados na exploração do território, na repulsão de invasões por outras potências e de revoltas de índios, assim como na ocupação definitiva para fins do estabelecimentos das primeiras culturas permanentes. Adicionam-se, aí, toda logística de transporte do tráfico negreiro e da manutenção do sistema de escravocrata (como e onde os escravos circulavam, por onde se rebelavam e eram reprimidos?); o transporte dos bens econômicos explorados e exportados, bem como daqueles importados; o transporte referente ao comércio interno de víveres na colônia (gado, couro, algodão, os primeiros produtos manufaturados, etc.), como também o deslocamento de tropas e autoridades para efeitos de controle administrativo-militar (inclusive o correio colonial!). Fatos históricos notáveis como a invasão holandesa, as missões jesuitas, as bandeiras, as mais diversas revoltas e guerras internas (dos Emboabas, as inconfidências, etc.) e, por fim, a própria transferência da Corte para o Brasil, são fartos de momentos de transporte que não podem escapar a uma historiografia sistemática desse período. Durante o mesmo, o espaço da futura nação se fabrica na medida em que a partir da costa se abrem trilhas que se encontram no interior, rios são subidos e descidos, novos núcleos são erigidos, seguindo uma diretriz lógica semelhante ao representado no modelo de Taaffe, Morris e Gould acima referenciado. E se desenvolvem caminhos, pontilhões, embarcadouros, carros e embarcações, como também instrumentos de manejo, postos de transferência e depósitos de cargas. Em torno das respectivas atividades, estruturam-se organizações de transporte e regulamentos do Reino que não podem fugir do olho investigador e curioso do historiador. Têm-se ainda as cidades que se implantam e crescem, geram fluxos de deslocamentos internos e desenvolvem diversos veículos de transporte, de tração animal ou mesmo humana.


A peculiaridade do processo brasileiro de independência é de domínio público, e igualmente é notório o papel exercido pela Inglaterra. A inserção do Brasil no comércio e na política mundial muda de pólo de referência, mas no início, o jovem Império ainda tem de lutar por sua unidade. Sua base econômica é ainda a mesma dos últimos séculos precedentes, e subsiste a escravidão, embora combatida pela Inglaterra. Mas, aos poucos, a nova base exportadora, que é a do café, produz uma acumulação interna de capitais e aprofunda a integração do território. Tal acumulação, mas também investimentos estrangeiros começam a implantar as primeiras indústrias e infra-estruturas modernas de transporte de comunicações, que reforçam o impulso de modernização. Paulatinamente, o braço escravo vai sendo substituído pelo trabalho livre, especialmente de imigrantes, e crescem as cidades e as respectivas economias urbanas. Todo esse processo não está livre de eventos políticos traumáticos como as rebeliões regionais e as guerras com os países vizinhos. No final, a época é encerrada com o golpe militar de 1889, que introduz o regime republicano. Mas é nesse período que o pesquisador vai assistir uma maior animação no campo dos transportes, na medida em que o País se livra dos grilhões coloniais que impediam modernizar sua base produtiva. A acumulação autóctone de capital, complementada pelo investimento estrangeiro, permite a implantação de meios modernos de transporte, tanto na terra como na água, e isso é basicamente realizado por empreendedores privados, cujas epopéias já mereceram e merecerão sempre atenção dos pesquisadores. Igualmente é relevante, até para a política dos dias de hoje, o processo de relacionamento entre esses empreendedores e o Estado imperial, que se dava basicamente pelo instrumento das concessões. Em todos os modos de transporte, seja o das estradas, as ferrovias, a navegação fluvial ou a marítima, os documentos deixados alimentarão ainda muitos trabalhos. Novamente, não nos esqueçamos das operações e dos instrumentos de transporte presentes em importantes fatos políticos, como a resistência e a repressão do tráfico negreiro, as guerras e rebeliões e a importação da mão-de-obra estrangeira. Para nossos fins, a Primeira República completa a obra do Império, mas preparando o terreno para a fase que lhe viria a suceder, da plena industrialização do País. As culturas de exportação se ampliam

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continuamente, mas também se reforça a industrialização, a qual se dá basicamente nas principais cidades, dando origem a uma classe operária urbana reivindicante. O processo de integração do território nacional esse sofre sua última expansão no Acre e em outras áreas fronteiriças na Amazônia , longe de estar completo, passa a criar novos espaços econômicos em função da estrada de ferro e da navegação a vapor. Entretanto, apesar de todos os progressos, a nova estrutura social emergente dessas modernizações se torna cada vez menos compatível com as antigas formas oligárquicas de poder. O novo sistema econômico também põe à luz suas características de instabilidade. As contradições internas do sistema vão, então, aos poucos produzindo crises, as quais culminam na Revolução de 30. Neste contexto, os meios modernos de transporte continuam a dinamizar a economia, sobretudo sua base exportadora mas também a industrialização incipiente. Mas surge uma nova tecnologia que produz um enorme impacto sobre o desenvolvimento do sistema de transporte e de toda a economia: é o automóvel (em nosso programa de pesquisa, não nos dedicaremos, ao menos em um primeiro momento, ao transporte aéreo). No Brasil, a motorização de parte significativa das massas urbanas ocorreria apenas mais tarde; contudo, nessa parte inicial do Século XX, o automóvel produz primeiramente a decadência das ferrovias, eis que essas foram destronadas da posição monopolista de constituir a única tecnologia moderna de transporte terrestre. O automóvel, em contraste, é flexível, e possibilita uma nova divisão entre o Poder Público e a iniciativa privada: enquanto que, no modo ferroviário, o empreendedor, público ou privado, tem de se encarregar da via e da operação veicular, no sistema rodoviário, a via fica a cargo do poder público, e a operação, que possui menor custo fixo e, assim, maior lucratividade, a cargo do operador privado. O automóvel retoma, ademais, a integração do território nacional por estradas e caminhos, processo esse que tinha sido interrompido com a navegação a vapor e a estrada de ferro: há muito tempo, as antigas trilhas e picadas que integravam o interior nos tempos coloniais tinham deixado de exercer qualquer papel na configuração do espaço econômico e social do País. Durante o auge da navegação a vapor e da ferrovia, o Brasil regrediu, em termos espaciais, ao estágio de arquipélago de centros econômicos costeiros. Cabe ressaltar que, no nosso país, é o automóvel que coloca em cena o Poder Público como grande


iniciador no setor de transportes: primeiramente, ele empurra a ferrovia, moribunda para fins de investimento do capital privado, para os braços do governo, e esse ainda fica com a responsabilidade exclusiva pelo investimento nas rodovias. Se na época das ferrovias pelo menos no Brasil , o Estado exercia apenas uma função de protetor e incentivador (e também parcialmente de financiador) dos investimentos da iniciativa privada, e a essa é que cabia o planejamento da expansão da rede, na era rodoviária, o encargo que passou a pesar sobre o Estado de prover as vias impôs a necessidade do planejamento público e do financiamento fiscal para fins da expansão da rede. Ao largo dessa incumbência, lhe sobrariam ainda as funções de operar e expandir o sistema ferroviário e portuário. Evidentemente, esse planejamento ainda se fazia sem as bases técnicas que surgiriam somente na segunda metade desse século. Mas sejam quais forem os critérios então utilizados para a escolha dos investimentos, o que queremos aqui sublinhar é que caberia ao Estado, a partir de agora, se preocupar de uma forma sistemática com a configuração de uma rede de infra-estruturas e serviços. Com relação a essa época, cabe completar que fatos políticos marcantes como as contínuas rebeliões sobretudo durante a década de vinte (saliente-se aqui a Coluna Prestes) e a própria Revolução de 1930 têm valor próprio para o historiador dos transportes, eis que em todos eles o transporte atuava no mínimo como importante figurante do cenário, viabilizando tecnicamente as operações desses movimentos. Os cavalos são então atados no obelisco para inaugurar uma era de intensiva modernização do parque produtivo nacional. Os grandes eventos políticos, o contexto ideológico então reinante, fazem parte da memória pessoal de uma parte da população ainda hoje viva. Cabe ressaltar, aqui, a dramática mudança no papel do Estado, que passou a comandar ativa e agressivamente o progresso da base técnica de produção, e isso não apenas no nosso País. O antigo laisser-faire no campo das infra-estruturas é substituído pela noção de serviço público: caducam as concessões, até por desinteresse dos próprios investidores em continuar as operações. Igualmente, fazem parte do campo de ações do Poder Público as relações entre empregadores e empregados e a reprodução ampliada da força de trabalho. Embora continuasse a evoluir, nossa geografia econômica e social ainda não passara pelas mudanças traumáticas que lhe

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esperavam na segunda metade do século. Assim sendo, ao pesquisador de transportes cabe ressaltar, no momento que registrar os fatos históricos do setor desse período, a radical mudança havida no processo administrativo, onde se criam importantes organismos públicos como o DNER. Embora que a tutela governamental sobre os diversos meios de transportes lhes garanta uma relativa modernização, é no modo rodoviário que a transformação mais reluz, eis que ele se empurra para o centro das atenções. As mudanças se aceleram no período que sucede: sob a sombra da Guerra Fria e da competição entre dois sistemas políticos e econômicos, o País consegue negociar o apoio a um processo acelerado de industrialização e da modernização de sua infra-estrutura. Investimentos estrangeiros e públicos se complementam nessa tarefa. A interferência norte-americana se faz igualmente mediante apoio a estudos setoriais, e a técnica governamental se moderniza. Celebra-se o desenvolvimentismo: indústrias de base se instalam e são coroadas pela indústria automobilística, a qual consolidou o padrão rodoviário do transporte interior no Brasil. Mas é a construção de Brasília que vai reconfigurar radicalmente o espaço econômico e social brasileiro, integrando grande parte do sertão definitivamente à vida nacional. Adicione-se, evidentemente também, o início da veloz urbanização do País. E os conflitos sociais se agudizam, impulsionados também pela efervescência ideológica. Esses fatos e mais ainda o desequilíbrio financeiro provocado pela expansão acelerada da economia põem os tanques na rua. Essa é, obviamente, uma época rica para o avanço dos sistemas de transporte e para a respectiva pesquisa. A tecnologia rodoviária se instala plenamente no nosso país, e igualmente se renova a técnica administrativa (sem todavia conhecer ainda os instrumentos de planejamento sistêmico). Mesmo com o avanço do Estado no setor de transporte, o qual ainda investe nas outras modalidades, o setor privado desdobra-se em múltiplas iniciativas, construindo sob contrato governamental as vias, prestando os serviços de transporte e fabricando os equipamentos. A faculdade que o modo rodoviário tem para impulsionar incontáveis iniciativas privadas nacionais e estrangeiras contribui, sem dúvida, para sua apoteose, mesmo que os outros modos recebam alguma atenção do Estado. Os “caminhoneiros” completam, por fim, a obra do governo que rasga o


país de estradas, finalizando o processo de integração e da criação de uma nova geografia. Só a Amazônia ainda fica à margem da epopéia rodoviária, e sua vida continua a ser comandada pelo rio. Nas cidades, inchadas e conflituosas, vinga igualmente o modo rodoviário, se bem que os conflitos entre os empreendedores e os usuários, além do tipo particular de interferência do Poder Público local (política de permissões) têm sido dignos de alguma pesquisa. Os militares aplicam então até à exaustão o modelo de desenvolvimento montado na década de 50, inovando-o mediante a aplicação de modernas técnicas de planejamento importadas de fora. A repressão dificulta o pleno desenvolvimento dos conflitos sociais e políticos e aplaina o caminho para um incontido e explosivo avanço da industrialização em todos os níveis e da construção da respectiva infra-estrutura básica. O Estado comanda agora firmemente os mais diversos aspectos desse processo, mas no forno dessa forte interferência assa-se a formação dos grandes grupos empresariais nacionais. A integração incondicional de todo o território nacional é política explícita do regime, e o País sofre uma revolução em sua geografia. Mas a cidade, agora monstruosa, resiste. E quando os desequilíbrios financeiros produzidos pelo crescimento sem freios apresentam a sua conta, o regime desaba. Foi essa, até agora, a época de ouro dos técnicos especialistas de transporte. A nova ciência permite a capacitação técnica para servidores públicos, pesquisadores, consultores, que recebem guarida em diversas instituições e empresas públicas. Sob a direção enérgica do setor público cresce o privado, protegido que está pelos contratos de obras e de prestação de serviços que celebra com o Poder. Se bem que a modernização sopra nos mais diversos modos de transporte o País se transforma em um grande construtor de navios e até de aviões, ferrovias são recuperadas e reequipadas, portos são implantados e aparelhados , a rodovia prossegue na sua missão transformadora do espaço. Nas cidades, sujeitas igualmente à aplicação das mais recentes técnicas administrativas e de planejamento, o modo rodoviário alimenta e faz amadurecer um setor privado ímpar no mundo, muito embora as principais cidades recebam novos sistemas de transportes sobre trilhos (pela primeira vez, embora de forma transitória, o Governo central se interessa pela saúde dos deslocamentos urbanos, embora fosse a questão energética o motivo

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principal de suas preocupações). A cidade e seu transporte fornecerão, enfim, solo fértil para o pesquisador, eis que no seio do transporte coletivo urbano se desenvolvem importantes lutas sociais. Festa acabada, o País tenta encontrar um novo rumo. A antiga lógica do crescimento rápido financiado pelo erário esbarra nos seus limites, mas o caminho para a estabilidade financeira ainda tem de atravessar várias experiências traumáticas. Especialmente, as reivindicações populares reprimidas durante duas décadas também exigem sua satisfação, o que torna mais tortuosa a vereda da construção de um novo consenso. De qualquer forma, o grande capital nacional já se julga suficientemente maduro para assumir investimentos que antes eram exclusivamente realizados pelo Estado, e não se pode esquecer que ele não parou de se desenvolver e modernizar durante a “década perdida”. Igualmente, novas fronteiras geográficas não deixaram de ser continuamente incorporadas ao espaço produtivo. No plano internacional, não apenas o conflito ideológico sofre, pelo menos temporariamente, uma dramática solução com a queda do socialismo, mas também a revolução tecnológica e o agigantamento de estruturas de capital à procura de novos espaços para a sua valorização aprisionam as economias periféricas que caíram na armadilha do endividamento internacional: anuncia-se a globalização. Os referidos fatos internos e externos impõem ao Brasil os remédios da estabilização financeira mediante a retração do setor estatal e a venda de boa parte dele, assim como uma nova lógica da ação governamental, especialmente no que tange à provisão das infra-estruturas e o apoio às atividades privadas. O País é também obrigado a expor mais sua economia ao mercado externo, após décadas onde o mercado interno tinha dado a tônica do crescimento. Nesse âmbito, emerge a opção de utilizar a região do Cone Sul como canal para a expansão do comércio externo, direção essa que nunca tinha sido cogitada em quinhentos anos de história do subcontinente e a qual tende a produzir um novo e dramático deslocamento dos eixos geográficos do desenvolvimento regional. Relatar o desenvolvimento do setor de transportes durante essa transição já se assemelha à análise política contemporânea, tão recentes e atuais são os respectivos fatos históricos. De qualquer


maneira, a desorientação do período reflete-se na imagem das vias esburacadas e das ferrovias e restantes instalações sucateadas, salvo algum ou outro investimento pontual. Mas, como afirmado, não foi um tempo onde tudo esteve parado. Modernizou-se, pelo menos, o parque empresarial, e se preparou o terreno para uma extensiva política de concessões, cujos primeiros resultados todavia estão sendo impressos. O antigo aparato administrativo foi parcialmente desmontado, eis que a nova lógica da atuação estatal irá exigir um novo tipo de organismo público. A crise marca presença sobretudo nas grandes cidades, onde não se conseguem realizar investimentos significativos. Mas elas são asfixiadas no congestionamento, eis que a nova inserção do País no mercado globalizado dele faz um dos locais mais privilegiados na recente estratégia de expansão dos grandes fabricantes mundiais de automóveis. Por outro lado, com o agravamento da crise social mas também em função da incapacidade do mercado financeiro nacional para canalizar grandes massas de pequena poupança popular, mais outro ator disputa o já exíguo espaço das ruas e avenidas que é o transporte rodoviário não oficial de passageiros. Contra toda essa maré, os grandes grupos empresariais no setor de ônibus, que estão sendo progressivamente desertados por sua clientela outrora cativa, tentam preservar suas prerrogativas contratuais. Mas como tudo isso é uma batalha ainda em curso, historiar seu desfecho caberá a futuros estudiosos. 5. PALAVRAS FINAIS Apresentamos, ao longo dessa contribuição, um roteiro multidimensional para a pesquisa histórica dos transportes no Brasil. Tal proposta metodológica não exclui, evidentemente, outra, mas pretende oferecer um caminho sistemático para a pesquisa, para que os trabalhos não resultem em coletas anedóticas de fatos juntados. Evidentemente, as diversas dimensões poderão oferecer trabalhos especializados em cada uma delas, mas sugerimos que não se percam de vista outros elementos que irão enriquecer a compreensão da História.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Baer, W. (1995): A Economia Brasileira. São Paulo: Nobel Benévolo, A. (1953): Introdução à História Ferroviária do Brasil. Estudo

Social, Político, e Histórico. Recife: Ed. Folha da Manhã. Besselaar, J. (1974): Introdução aos Estudos Históricos. 4a edição revista

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Bittencourt, E. R. (1953) Caminhos e Estradas na Geografia dos Transportes. Rio de Janeiro: Editora Rodovia.

Cardoso, C.; C. Flamarion e R. Vainfas (1997): Domínios da História. Ed. Campus.

Coimbra, C. (1974): Visão História e Análise Conceitual dos Transportes no Brasil. Rio de Janeiro: Ministério dos Transportes.

Fausto, B. (1993): História do Brasil. 10a ed. São Paulo: EDUSP Ferreira, Netto F. (1974): 150 Anos de Transportes no Brasil. Rio de

Janeiro: Ministério dos Transportes. Gilderhus, M. T. (2000): History and Historians. 4th ed. Upper Saddle

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New York: John Wiley & Sons Lima, H. F. (1970): História Político-Econômica e Industrial do Brasil.

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Prado Jr., C. (1974): História Econômica do Brasil. 17a edição São Paulo: Brasiliense

Rodrigues, J. H. (1949): Teoria da História do Brasil. 1a edição. São Paulo: Instituto Progresso Editorial.

Stanford, M. (1986): The Nature of Historical Knowledge. Oxford: Blackwell.

Stiel, W. C. (1984): História do Transporte Urbano no Brasil. Brasília; EBTU e Pini

Swain, T. N.: (1994): História no Plural. Brasília: Ed. UnB Vianna, H. (1949): História da Viação Brasileira. Rio de Janeiro: Gráfica

Lammert.


Endereço dos autores: Joaquim José Guilherme de Aragão Oswaldo Lima Neto Anísio Brasileiro Enilson Medeiros dos Santos José Menezes Senna Rômulo Dante Orrico Filho Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Brasília Campus Universitário – Asa Norte Cep: 70910-900 Brasília – DF E-mail: [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

RESENHA THE TRANSIT METROPOLIS: A GLOBAL INQUIRY Cervero, Robert. Island Press, Washington, D.C., 1998, 464p. Ronaldo Balassiano Programa de Engenharia de Transportes Universidade Federal do Rio de Janeiro

Os sistemas de transportes públicos existentes em diversas cidades do mundo vêm, ao longo dos últimos anos, tentando manter em níveis satisfatórios o número de usuários atendidos nas principais rotas operadas. Parece existir nessas rotas, uma competição pelo transporte de passageiros, onde o resultado final registra uma perda progressiva da clientela cativa dos diversos modos de transporte público para o transporte privado. Os analistas mais críticos da operação dos sistemas de transportes públicos consideram, que um número significativo desses sistemas, pode ser classificado como um meio de locomoção que oferece aos usuários mobilidade de 2a categoria. Outros chegam ainda a afirmar, que o fato desses sistemas operarem de forma inadequada, com baixa produtividade, oferecendo pouco conforto e confiabilidade, conseguem na prática, contribuir apenas para agravar as condições ambientais de muitas cidades. São várias as possíveis causas determinantes da baixa produtividade operacional de sistemas de transportes coletivos existentes em diferentes cidades do mundo. Dentre essas razões, alguns especialistas destacam o fato de seu principal competidor, o carro privado, estar sendo indevidamente taxado (sub-taxado), gerando um desequilíbrio neste processo competitivo. A ocupação desordenada de grande parte das cidades, com os diferentes assentamentos residenciais se localizando cada vez mais distantes de

RESENHA – THE TRANSIT METROPOLIS: A GLOBAL... 109

suas áreas centrais, também contribui de forma significativa para reduzir ou mesmo eliminar a eficiência operacional dos diferentes modos. Por outro lado, identificam-se casos de cidades de grande porte, que conseguem dispor de sistemas de transporte públicos registrando um número suficiente de usuários, que garantem a eficiência econômica e operacional dos diferentes modos. Qual seria a fórmula encontrada nessas cidades? Como harmonizar a operação de sistemas de transportes públicos com o desenvolvimento e funcionamento sustentável dessas cidades? Que aspectos do processo de planejamento dessas cidades foram e devem ser privilegiados em cada caso? Parece existirem evidências de que em muitas dessas cidades que alcançaram sucesso, ocorre um perfeito entrosamento entre os serviços de transportes operados e o modelo de assentamento urbano observado. De uma maneira geral, em algumas dessas cidades, o desenho urbano foi devidamente projetado para ser atendido de forma adequada pelos sistemas de transportes. Em outras, os sistemas de transportes foram devidamente planejados, para atender de forma eficiente à demanda gerada pela ocupação espacial das mesmas. Em resumo, a harmonia entre a operação de serviços de transportes públicos e o desenvolvimento e ocupação ordenada dessas cidades é que as transforma no que Robert Cervero define como “The Transit Metropolis” ou a “Metrópole que se Transporta”. O professor Robert Cervero, autor do livro, vinculado à University of California, Berkeley, é um pesquisador reconhecido internacionalmente por mais de 100 trabalhos científicos publicados em periódicos especializados. Já publicou anteriormente outros 4 livros, com destaque para “Paratransit in América”, que faz uma abordagem bastante ampla dos principais aspectos relacionados ao transporte alternativo de baixa capacidade em diferentes cidades do mundo. Esta abordagem destaca ainda, em detalhes, a operação e organização desses sistemas em cidades americanas. Seus trabalhos científicos abrangem os mais diferentes temas vinculados ao setor de transportes incluindo aspetos relativos a tarifação de sistemas de transportes, operação de sistemas de transporte sobre trilhos, ocupação espacial e sua relação com a operação de transporte público, entre outros. É consultor de diferentes entidades incluindo a

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Comissão das Nações Unidas para Assentamentos Urbanos (Habitat). Participou ainda de projetos de consultoria em diferentes cidades do Brasil, tendo inclusive proferido um conjunto de palestras na COPPE/UFRJ no ano de 2000. Em seu livro, “The Transit Metropolis: A Global Inquiry”, o autor destaca que a sustentabilidade das cidades, tendo por base a operação adequada de seus sistemas de transportes, se constitui no principal foco da análise por ele desenvolvida. Segundo o professor, a abordagem desenvolvida, mostra que o equilíbrio das cidades e o uso inadequado dos recursos naturais, nunca foram colocados em risco de forma tão evidente como atualmente. Grande parte da responsabilidade pelo desenvolvimento desse quadro, pode ser debitada à crescente dependência do uso do carro privado nos principais deslocamentos da população dessas cidades. Para Cervero, não existe uma fórmula única para harmonizar a operação dos sistemas de transportes e o funcionamento das cidades. Em alguns casos esta harmonia pode estar baseada em um modelo que privilegie o desenvolvimento urbano compacto, com o surgimento de áreas de uso misto e adequadamente servidas por sistemas de transportes que operam sobre trilhos. Em outros casos, a adequação ocorre em cidades que optaram por desenvolver um modelo de ocupação espacial mais disperso, atendido adequadamente por um sistema de transporte rodoviário com cobertura de toda a região. O segredo, em ambos os modelos, é um perfeito entrosamento entre a operação dos sistemas de transportes, a ocupação espacial da cidade e a localização de seus serviços. The Transit Metropolis se desenvolve seis partes distintas, cobrindo um total de 12 estudos de caso ao longo de 17 capítulos. A primeira parte está dedicada a explicitar o conceito da Transit Metropolis (ou a Metrópole que se Transporta). As cidades analisadas estão agrupadas em 4 blocos distintos. Cada bloco reúne um conjunto de cidades, que possuem sistemas de transportes de características funcionais semelhantes e que operam em harmonia com o meio urbano onde estão inseridos. O autor esclarece que se dedicou a estudar cidades que conseguiram esta harmonia num contexto contemporâneo (pós 2a guerra) de ocupação descentralizada. Cervero resume a escolha das 12 metrópoles analisadas, como sendo os casos


de maior destaque, onde foi possível identificar planejamento e desenvolvimento integrado entre a operação de seus sistemas de transportes e a ocupação do espaço urbano. Destaca ainda o fato, de serem cidades com economias caracterizadas pelo regime de livre mercado, que se estruturaram nos últimos 50 anos e que registraram, ainda, um crescimento acelerado da frota de veículos particulares. Os doze estudos de caso estão apresentados de forma bastante detalhada, incluindo fotografias, com destaque para o fato de em todos os casos, o autor ter estado presente nas cidades, e em contato com os diferentes atores envolvidos no processo de planejamento de transportes e da ocupação urbana. Os casos analisados foram agrupados da seguinte forma: Bloco 1 – Cidades Adaptáveis – Neste bloco se incluem cidades que investiram em sistemas de transportes que operam sobre trilhos e que orientaram seu crescimento e desenvolvimento urbano contemplando a preservação de amplas áreas livres e núcleos residenciais diretamente atendidos por esses sistemas sobre trilhos. Todos os casos se caracterizam por abordarem comunidades urbanas localizadas em áreas compactas, de uso misto, localizadas próximas às estações. As cidades estudadas neste bloco incluem Estocolmo, Copenhaguem, Tókio e Singapura. Bloco 2 – Sistemas de Transportes Adaptáveis – Neste grupo estão enquadradas cidades que optaram por um modelo de desenvolvimento urbano descentralizado. Registram-se nesses casos, padrões de ocupação e uso do solo de baixa densidade populacional onde a adequação de seus sistemas de transportes, através do uso de tecnologias diferenciadas, torna-se necessária. Foram estudadas nesse bloco as cidades de Karlsruhe, Adelaide e Cidade do México. Bloco 3 – Cidades que Priorizaram o Desenvolvimento de seu Núcleo Central – Neste grupo estão relacionadas cidades que conseguiram integrar com sucesso sistemas de transportes e desenvolvimento urbano num contexto mais confinado de áreas centrais. São cidades que optaram pela integração entre diferentes sistemas, com marcante utilização de modos do tipo VLT operando em tráfego misto. São sistemas de transportes que co-existem de forma harmoniosa com

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pedestres e usuários de bicicletas. São cidades que garantiram a renovação funcional de suas áreas centrais com forte influência de seus sistemas de transportes. São analisados nesse bloco os casos de Zurich e Melbourne. Bloco 4- Casos Híbridos – Neste caso estão relacionados casos onde as cidades ou seus sistemas de transportes tiveram que ser adaptados ao longo do tempo para facilitar a harmonização funcional. Nos casos estudados, observa-se a opção pelo desenvolvimento urbano ocorrendo ao longo de corredores de transportes e também a existência de sistemas de transportes que tiveram que se adequar, para atender a demanda de localidades distantes das áreas centrais. Neste bloco estão incluídos os casos de Munique, Ottawa e Curitiba. No caso de Munique, a integração entre um sistema de bondes com modernos VLTs, alimentados por um eficiente sistema de ônibus, reforçou a ocupação da área central e, ao mesmo tempo, permitiu um crescimento urbano ordenado, ao longo de eixos direcionados aos subúrbios. Já para os casos de Ottawa e Curitiba, foram adotados sistemas de ônibus flexíveis, operando em faixas e vias exclusivas e atendendo de forma satisfatória a demanda existente. A conjugação de serviços flexíveis, com ocupação urbana de características mistas ao longo das faixas exclusivas, garantiu um nível de utilização dos serviços, acima da média observada em outros sistemas, em ambos os casos. A primeira parte do livro pode ser caracterizada como a de fundamentação teórica da Transit Metropolis. Como já referido, além de definir e caracterizar a cidade que se transporta no capítulo 1, o autor apresenta a formatação dos 4 blocos de cidades selecionadas, apresenta as diferentes tecnologias de transportes encontradas e explicita as vantagens e desvantagens da abordagem escolhida para análise, com base em estudos de caso. No caso das diferentes tecnologias de transportes, o autor faz uma análise das características, vantagens e desvantagens de cada uma, subdividindo sua abordagem pelos diferentes modos: sistemas de baixa capacidade (vans, jitneys, microônibus, etc,); sistemas de ônibus urbanos; sistemas operando bondes e VLTs; sistemas de metrô e sistemas de trens de subúrbio.


No que se refere à opção metodológica, analisar sistemas de transportes com base em estudos de caso, o autor destaca que existem vantagens e desvantagens nesta abordagem. Como vantagens, destaca o fato de estudos de caso serem ricos em detalhes e informações, que poderão subsidiar o processo de planejamento de transportes. Se bem detalhados, poderão refletir aspectos econômicos, políticos e sociais que seriam difíceis de serem retratados de outra forma. No lado negativo deste tipo de análise, está o risco de extrapolação de resultados e análises, o que nem sempre se torna possível. O capítulo 2, ainda no bloco de fundamentação teórica do livro, discute o papel dos sistemas de transportes em um mundo em transformação. Ao lado da possibilidade do usuário poder exercer sua livre escolha no mercado, o autor destaca neste capítulo um conjunto de aspectos que deverão interferir na escolha modal, no momento de realização da viagem. Entre esses aspectos estão relacionados os avanços alcançados no campo das telecomunicações, a reestruturação da economia mundial e o papel diferenciado da mulher e sua atuação no mercado de trabalho, como fatores que contribuem de forma significativa, na definição de como e onde os diferentes usuários vão viver, trabalhar, comprar e se divertir. Alguns aspectos merecem um detalhamento especial nesse capítulo. Destaque é dado para o fato das diferentes formas de ocupação do espaço urbano desafiarem a eficiência dos sistemas de transportes. A dicotomia entre concentração urbana e dispersão, na localização de assentamentos residenciais e de negócios impõem, uma cuidadosa definição da melhor forma de atendimento da demanda pelos sistemas de transportes. O papel das telecomunicações e da descentralização de atividades, e o impacto produzido sobre viagens do tipo casa-trabalho-casa são também abordados. Um outro aspecto que mereceu destaque nesse capítulo foi o da crescente motorização das principais cidades de países desenvolvidos e também daquelas cidades emergentes de países em desenvolvimento. Cervero se dedica ainda neste capítulo a analisar de forma mais detalhada as causas da mudança na natureza das viagens realizadas em centros urbanos. Ele destaca entre essas causas aspectos

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referentes a mudanças nos estilos de vida e nas características demográficas da população das diferentes cidades e questões econômicas, sobretudo aspectos vinculados ao preço do combustível e ao modelo de cobrança por vagas de estacionamento. São ainda consideradas as questões referentes ao nível de serviço oferecido pelos diferentes sistemas de transportes, incluindo seus modelos de suporte financeiro e institucional. O autor ainda dedica neste capítulo, um espaço considerável para discussão da dependência, de uma parcela significativa da população dessas cidades, do transporte individual. Problemas dos mais diversos são então relacionados, com destaque para congestionamentos, poluição do ar, efeito estufa e mudanças climáticas, consumo de energia, acidentes de tráfego e o problema clássico das desigualdades sociais decorrentes desta maior dependência do carro. Diferentes grupos da sociedade se tornam marginalizados, sob esse modelo que privilegia o uso do automóvel nas grandes cidades. O capitulo 3, também de caráter conceitual discute as políticas públicas relacionadas ao conceito da Transit Metropolis. Essas políticas são analisadas do ponto de vista da demanda e da oferta. No caso da análise da demanda são destacadas estratégias de gerenciamento da mobilidade, restrições ao uso do carro privado, regulação de aspectos relativos ao desempenho tecnológico e ambiental dos carros particulares e elementos referentes aos mecanismos de taxação vinculados ao uso do carro (taxas cobradas em áreas congestionadas; taxas para estacionamentos e taxas pela emissão de poluentes). Na análise de aspectos vinculados à oferta de transportes dedica-se algum espaço à discussão de temas referentes a utilização de novas tecnologias, telecomunicações e transporte não motorizado. Observa-se ainda neste capítulo algum destaque para a análise da relação entre os sistemas de transportes, sua operação e o entorno construído. A cidade compacta, a diversidade de possibilidades de utilização do solo urbano e o desenho das cidades são analisados sob a ótica da eficiência operacional dos sistemas de transportes. Alguns casos específicos, como os das cidades de Toronto e São Francisco, são analisados como forma de destacar as complexas questões que


relacionam transportes e uso e ocupação do espaço urbano nas cidades. O capítulo 4 já integra a 2a parte do livro, que inicia a análise dos estudos de caso selecionados. Nesta parte serão analisadas cidades denominadas adaptáveis. Essas cidades priorizaram padrões de assentamentos urbanos com base em um modelo pró-ativo de ocupação do solo urbano. Os 4 casos analisados, Estocolmo, Copenhaguem, Singapura e Tókio descrevem cidades com utilização intensiva de seus sistemas de transportes que se caracterizam por operarem sobre trilhos. Uma combinação de lojas, escritórios, restaurantes, unidades residenciais, e serviços em geral estão localizados ao redor das estações que servem esses sistemas de transportes. Encontram-se ainda ao redor de muitas estações, praças públicas, mercados e outros centros de atividades que transformam essas áreas em verdadeiros pólos de geração de viagens. Em cada um dos capítulos dedicados aos estudos de caso são descritos aspectos detalhados do funcionamento e operação dos seus sistemas de transportes e os impactos relacionados ao adequado funcionamento das cidades. Os capítulos destacam ao final o que pode ser apreendido em cada caso. No capítulo 4, está desenvolvido o estudo de caso de Estocolmo. Neste caso é destacado que seu sistema de transportes é baseado na operação de um sistema de trens urbanos que opera em equilíbrio ao longo de todo o dia; sub-centros de uso misto, estão localizados ao longo das linhas ferroviárias, fazendo com que os fluxos de passageiros sejam uniformes nos dois sentidos de operação. O caso de Copenhaguem, destacado no capítulo 5, é bastante semelhante. O modelo de ocupação urbana conhecido como “finger plan” assemelha-se ao desenho da palma da mão com seus 5 dedos. O sistema de transportes opera por esses corredores garantindo aos residentes de qualquer ponto da cidade, acesso adequado ao centro, utilizando transporte público. Os diferentes sub-centros, como no caso de Estocolmo, são de uso misto o que garante o equilíbrio dos fluxos de transportes. Uso intensivo de bicicletas é também verificado ao redor das estações que oferecem ainda espaços amplos e seguros para pedestres em sua viagens locais.

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O capítulo 6 dedica-se à análise da cidade de Singapura, que ao lado da promoção de um sistema de transportes que opera sobre trilhos, tem atuado de forma radical na restrição ao uso do caro privado. Taxação elevada na compra do carro particular aliada a restrições para utilização do carro privado em áreas centrais, promovem um uso mais intensivo do sistema de transporte público, contribuindo para sua eficiência econômica. Finalmente, neste primeiro grupo de cidades analisadas é apresentado o caso de Tókio, com destaque, para o modelo mais empresarial que integra a operação ferroviária e o desenvolvimento urbano ao redor das estações. A terceira parte do livro é dedicada ao estudo dos denominados casos híbridos. Nestes casos tanto os sistemas de transportes quanto as cidades podem ser adaptados para garantir harmonia operacional e funcional ao conjunto. A primeira cidade destacada neste grupo é Munique (capítulo 8). Para o autor, o sucesso de Munique em relação a outras cidades da Alemanha está no aspecto da intensa integração física e tarifária de seu sistema de transporte público. A parte central da cidade ganhou um novo impulso em seu funcionamento, com a melhoria da operação do sistema de transportes, aliado a uma ação pró-ativa em favor da implantação de projetos de moderação de tráfego. Em contraste ao caso de Munique, são apresentados nesta parte do livro (casos híbridos), os casos de Ottawa (capítulo 9) e Curitiba (capítulo 10). Em ambos os casos destacam-se que a qualidade de vida das cidades é garantida por um sistema de transportes rodoviários, que opera com prioridade, atendendo às diferentes regiões urbanas com diferenciação de serviços, de acordo com a demanda existente. Tanto nos casos de Ottawa quanto Curitiba, fica demonstrado que independente do tipo de operação de sistemas de transportes (sobre trilhos ou sobre pneus), é possível oferecer um serviço eficiente em áreas de características menos compactas. Na quarta parte, estão analisadas cidades que se caracterizam por possuir centros bastante dinâmicos e que concentram um grande número de atividades e serviços. Estão analisados os casos de Zurich (capítulo 11) e Melbourne (capítulo 12). Em ambos os casos destacam-se o importante papel de sistemas do tipo bonde, capazes de operar e manter uma convivência segura entre pedestres e


usuários de bicicletas. Ao mesmo tempo identifica-se um ambiente atraente e propício ao desenvolvimento de diferentes atividades nessas áreas bem servidas por meios de transportes públicos. Observa-se no caso específico de Zurich, que a combinação através de operação integrada, de serviços de transportes rodoviários, bondes e trens de subúrbio, produziu um dos mais elevados índices de viagens realizadas por habitante da Europa. A quinta parte, ainda dedicada aos estudos de caso, destaca os casos de Karlsruhe (capítulo 13), Adelaide (capítulo 14) e cidade do México (capítulo 15). Neste grupo, enfatiza-se o fato de ser composto por cidades, onde o sistema de transportes foi adaptado para atender com eficiência à demanda e ocupação urbana bastante específicas. No caso de Karlsruhe destaca-se um sistema de transportes onde veículos do tipo VLT dividem a mesma superestrutura ferroviária utilizada por trens de alta velocidade. Viagens integradas podem ser realizadas, conectando de forma eficiente, bairros de subúrbio e a área central. Em Adelaide, o sistema de transportes utiliza-se de veículos com a tecnologia O-Bahn, onde os ônibus têm prioridade nas vias e trafegam em faixas guiadas que proporcionam aumento significativo na confiabilidade operacional do sistema. No caso da cidade do México, observa-se uma integração eficiente entre um sistema que opera sobre trilhos e sistemas de micro-ônibus, que garantem a mobilidade daqueles residentes em subúrbios dessa metrópole de quase 20 milhões de habitantes. A sexta e última parte do livro, capítulos 16 e 17, está dedicada a uma espécie de compilação das análises de todos os temas e sistemas avaliados. No capítulo 16 são destacadas um conjunto de recomendações, derivadas das análises dos estudos de caso. São listados 15 pontos específicos, que deverão ser considerados, como forma de se iniciar ações que visem o desenvolvimento de uma Transit Metropolis. Embora não se possa destacar uma fórmula específica, os aspectos discutidos nos capítulos anteriores certamente poderão subsidiar ações nesse sentido. Já o capítulo 17 se destaca por analisar o caso específico de 5 áreas metropolitanas da América do Norte e os esforços desenvolvidos para adaptar a operação dos

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diferentes sistemas de transportes lá existentes, com o adequado funcionamento dessas cidades. Com base no que foi analisado nos 12 estudos de caso, o autor enumera em cada um dos 5 casos, os pontos que concorrem e os que dificultam o processo de transformação dessas cidades em Transit Metropolises. Para pesquisadores, técnicos e especialistas envolvidos no processo de planejamento de transportes, este livro fornece um conjunto de análises e elementos, que certamente deverão influenciar intervenções e reflexões futuras sobre o funcionamento dos diferentes sistemas de transportes. Pelo que foi discutido na abordagem dos estudos de caso apresentados, o planejamento das cidades neste novo milênio, deverá privilegiar a operação de sistemas de transportes coletivos que auxiliem a mobilidade da população, garantindo ao mesmo tempo, a qualidade de vida e ambiental dessas áreas. Endereço do autor: Ronaldo Balassiano Núcleo de Desenvolvimento Estratégico de Transportes - PLANET Programa de Engenharia de Transportes – PET/COPPE/UFRJ Caixa Postal 68512 – CEP: 21945-970 Rio de Janeiro – RJ E-mail: [email protected]

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1. INFORMAÇÕES GERAIS A revista TRANSPORTES é uma publicação da ANPET - Assiciação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes - que tem por objetivo divulgar artigos técnicos e científicos e outras matérias de interesse para os seus associados e para a comunidade de profissionais de transportes e áreas afins. A publicação aceita os seguintes tipos de colaboração: Especial Artigos, normalmente, encomendados a profissionais renomados sobre temas de interesse da comunidade e da própria ANPET. Artigos Trabalhos de natureza técnico-científica, de caráter original, que não tenham sido submetidos para publicação em qualquer outro veículo de divulgação. Panorama Profissional Comunicações de conteúdo sucinto, descrevendo o andamento ou os resultados obtidos através de trabalhos de pesquisa ou projetos significativos na área de transportes. Resenhas Bibliográficas Análise crítica de livros, teses e monografias, editados no Brasil ou no exterior, reconhecidos como sendo de interesse para o conhecimento de transportes e áreas associadas.

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Eventos Esta seção apresenta relatos breves das atividades realizadas durante congressos, simpósios, seminários e outros tipos de eventos na área de transportes, analisando os principais acontecimentos e apresentando um sumário das conclusões mais importantes. Cartas Canal de comunicação entre os leitores e associados a respeito do material publicado na revista e outros assuntos julgados de interesse para a comunidade. 2. FORMA DE APRESENTAÇÃO DOS ORIGINAIS 2.1. Os originais deverão ser submetidos em três vias impressas,

sendo que em apenas uma o(s) autor(es) estará(ão) identificado(s).

2.2. Os originais deverão ser acompanhados de uma cópia em

disquete de 31/2", utilizando o processador de texto "Word for Windows" versão 6.0 ou superior.

2.3. a elaboração dos trabalhos deverá seguir as recomendações da

ANPET, apresentadas na publicação: Setti, J. R. A e M. H. A. Sória (1995) Como preparar um trabalho para apresentação no Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. Transportes, v.5, n.1, p. 9-30. Pode-se consultar também o site da ANPET www.anpet.org.br. Os artigos não deverão ultrapassar 15 páginas no formato exigido.

3. SELEÇÃO DE ARTIGOS Os trabalhos submetidos à publicação em TRANSPORTES serão avaliados, pelo menos, por dois membros do Conselho Editorial. Aos autores será remetido um ou mais pareceres, notificando sobre a aceitação ou recusa do trabalho e contendo, se for o caso, sugestões de alterações para transformá-lo no padrão requerido pelo periódico.

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4. CORRESPONDÊNCIAS Revista TRANSPORTES A/C Profa Dra Liedi Bariani Bernucci PTR - EPUSP Av. Prof. Almeida Prado, travessa 2, 83 05508-900 - São Paulo - SP - Brasil

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Revista ANPET 112001 final - Administração · múltiplos despachos para atender a um mesmo chamado, o tempo médio de viagem varia de acordo com a região, o dia e o período do