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Dados Básicos
Título
Estudos sobre planejamento e operação de sistemas logísticos e de transportes mediante uso de metodologias de simulação e decisão multicritério
Número do projeto
050993
Número do processo
23081.006783/2019-04
Classificação principal
Pesquisa
Data inicial
18/02/2019
Data final
18/08/2022
Resumo
A crescente complexidade das atividades de planejamento e operação dos sistemas logísticos e de transportes e a escassez de recursos para investimentos públicos e privados na área exigem dos gestores uma adequada tomada de decisões. Essas decisões precisam de um fundamento técnico sobre vários critérios, que influenciam no problema de forma concomitante e com importâncias diferentes, assim como de aplicação de modelos de previsão de demanda que contemplem simulações de cenários e projeções futuras. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de ferramentas de ajuda de tomada de decisão a partir da ponderação de fatores e avaliação de alternativas mediante métodos de análise multicritério e de simulação de tráfego e técnicas de coleta de dados e de participação de especialistas e população em geral. Essas ferramentas serão empregadas em estudos de casos reais relacionados com os modais de transportes e sistemas logísticos que permitam verificar sua aplicabilidade e a coerência dos seus resultados.
Objetivos
O objetivo do presente projeto de pesquisa é desenvolver ferramentas de ajuda na tomada de decisões em problemas de operação e planejamento de infraestruturas de transporte e de sistemas logísticos de cargas ou de passageiros, sob o ponto de vista da sustentabilidade e eficiência, em todas as etapas, desde a planificação até o final da sua vida útil, passando pelo projeto, construção, entrada em serviço, manutenção, gerenciamento e desativação, tanto no âmbito interurbano quanto no contexto urbano. Através deste projeto, pretende-se avaliar a importância relativa dos fatores que influenciam no estabelecimento de prioridades de atuação entre diferentes demandas simultâneas, mediante a utilização de indicadores agregados e ponderados de fácil interpretação e úteis na avaliação de casos reais. Os objetivos específicos dessa proposta são os seguintes: • Realizar um extenso levantamento bibliográfico para alcançar um adequado conhecimento do estado da arte nos diferentes aspectos que abarca a pesquisa proposta. • Determinar as variáveis, os critérios e as alternativas a serem utilizados no processo de análise, considerando as próprias características dos diferentes modos de transporte no Brasil, em relação à infraestrutura, tráfego, tecnologia, processos logísticos, demandas e condicionantes. • Familiarizar-se com as ferramentas a serem utilizadas no processo de pesquisa, com especial ênfase nas metodologias de decisão multicritério, lógica fuzzy, técnica de painel de especialistas (EPT), Sistemas de Informação Geográfica, simulação e avaliação da demanda, e técnicas inovadoras de participação cidadã, assim como nos programas informáticos de apoio e implementação das mesmas. • Obter as avaliações e opiniões dos especialistas e cidadãos em relação ao problema de decisão analisado, necessárias para a ponderação das variáveis e critérios. • Obter os dados necessários relativos aos indicadores dos critérios utilizados na avaliação das alternativas em estudos de caso reais relacionados com problemas de planejamento e operação de sistemas logísticos e de transporte. • Realizar simulações de cenários e projeções futuras da demanda e operação das vias de transporte para verificar as consequências das decisões a serem implementadas. • Criar ferramentas que auxiliem na aplicação das metodologias desenvolvidas de forma a favorecer a sua incorporação a um software com uma interface gráfica amigável e simples ao usuário.
Justificativa
O transporte tem se convertido em um dos principais setores responsáveis pelo desenvolvimento econômico e social de uma cidade, de uma região, de um país. Assim, o sistema de transporte, com sua finalidade de possibilitar, de forma eficaz e eficiente, a movimentação de um fluxo material (seja de pessoas ou mercadorias) de um lugar para outro, só cresce no Brasil. Tal crescimento, relacionado com os padrões de uso de solo e os fatores socioeconômicos da região, proporciona uma demanda por mobilidade e acessibilidade nos diferentes modais de transporte, exigindo um gerenciamento contínuo das infraestruturas e dos sistemas logísticos segundo as exigências de qualidade e sustentabilidade. Nesse sentido, o Ministério dos Transportes criou o Plano Nacional de Logística e Transportes (PNLT), que tem como base o desenvolvimento coordenado dos diferentes modais de transportes (rodoviário, ferroviário, aquaviário, aéreo e dutoviário) visando reduzir custos logísticos e a excessiva dependência atual do país do modal rodoviário. Porém, a disfunção entre o desenvolvimento das infraestruturas de transporte e o aumento do tráfego que circula por elas traz consigo consideráveis problemas operacionais, como é o caso das falhas de manutenção, os congestionamentos, poluição, ruído, acidentes de trânsito e outros impactos no meio ambiente e no meio urbano. Do mesmo modo, a interação do meio ambiente e dos usuários com o sistema produz determinados efeitos sobre o próprio tráfego e a operação do transporte, que também é necessário avaliar e gerenciar, seja para prever possíveis conflitos ou para mitigar os impactos negativos porventura causados. Nesse contexto, a Política Nacional de Mobilidade Urbana também introduz critérios na elaboração dos Planos de Mobilidade Urbana de forma a observar a prioridade dos modos de transportes não motorizados sobre os motorizados e dos serviços de transporte público coletivo sobre o transporte individual motorizado. Do mesmo modo, no planejamento dos transportes aparece a segurança como um dos aspectos mais importantes a serem considerados, não só nessa etapa, mas também durante a operação e gestão do sistema, como assim especifica o “Pacto Nacional pela Redução de Acidentes no Trânsito – Um pacto pela Vida”, que visa desenvolvimento de ações em prol da redução dos acidentes de trânsito no país. Portanto, especial relevância deve ser dada ao estudo dos modos não motorizados nos âmbitos urbanos, particularmente a pé e bicicleta, assim como à segurança viária no transporte rodoviário de passageiros e de cargas em todos os níveis Sendo assim, o planejamento e a operação dos transportes são atividades essenciais e complexas que consideram, de forma ativa e contínua, fatores técnicos, econômicos, ambientais e sociais. Porém, sempre está presente a limitação dos fundos financeiros necessários para as obras de implantação, manutenção e gerenciamento das infraestruturas, de modo que especial ênfase deve ser dada à eficiência dos gastos e a distribuição dos recursos disponíveis entre as diferentes atuações com demanda simultânea. Portanto, estes processos exigem uma rápida e eficaz tomada de decisão que contemple os diversos parâmetros e variáveis que influenciam neles, assim como os seus variados graus de importância relativa no problema. No entanto, a tomada de decisão nos processos de planejamento na Engenharia costuma estar baseada majoritariamente na experiência do decisor. Além disso, muitos dos exemplos na área da Engenharia de Transportes contam com uma distorção bastante comum que procede da dificuldade de definição dos fatores envolvidos na tomada de decisão e dos pesos atribuídos a estes critérios para levar em conta a influência relativa no problema. Esta situação favorece que as decisões das administrações públicas e privadas para enfrentar os diferentes problemas não contenham a justificativa e o fundamento necessários para uma atuação eficiente. Sendo assim, muitas das disfunções operacionais nas infraestruturas de transporte e nos sistemas logísticos, comentados anteriormente, são resultado, em geral, de carências importantes nas etapas de planejamento, projeto, construção e gestão da infraestrutura, assim como deficiências na legislação vigente. De fato, nas normativas de referência no âmbito da Engenharia de Transportes não existem em todos os casos metodologias propostas para a otimização das medidas necessárias para atenuar esses problemas e aumentar a sustentabilidade e eficiência das operações de transporte e logística. Igualmente, esta legislação não fornece aos engenheiros e decisores um conjunto, seja priorizado ou não, dos parâmetros e variáveis que influenciam no planejamento e operação desses sistemas, o que serviria de ponto de partida para a formulação e implantação de medidas orientadas a esses objetivos. Portanto, desde o ponto de vista científico, é preciso que métodos sistemáticos de resolução de problemas alicercem, de forma racional e objetiva, as intervenções derivadas do processo de decisão que apresentam a intervenção de vários critérios com diferentes importâncias, e assim constituam uma ferramenta útil às administrações ou empresas competentes na avaliação das implicações das atuações de planejamento e operação do sistema e mitigação das suas externalidades. Da mesma forma, faz-se indispensável a avaliação da demanda estimada sobre estas infraestruturas no futuro assim como o análise das medidas previstas mediante simulações ou estimativas que não sejam invasivas no sistema nem comprometam a sua segurança e operação. Levando em conta essas características do problema definido, considera-se conveniente a utilização de métodos multicritério que auxiliem tanto na ponderação desses múltiplos critérios quanto na avaliação das possíveis alternativas em função dos mesmos. Para isso, existem muitas técnicas na literatura orientadas como metodologias de apoio à decisão, que podem abarcar essas duas etapas ou apenas uma delas, e ser coordenadas com outras constituindo os denominados métodos híbridos, com o intuito de combinar as vantagens de diferentes técnicas. Dessa forma, primeiramente são aplicadas metodologias de definição dos pesos dos critérios e, seguidamente, outros métodos de ordenação ou seleção de alternativas segundo a sua idoneidade para resolver o problema. Estas abordagens são consideradas mais apropriadas que as tradicionais mono-objetivo ou ainda a análise custo-benefício, que outorga especial atenção à dimensão econômica das soluções. Aplicações destas metodologias na área de transportes são comuns na literatura, sobretudo na ordenação de alternativas segundo a sua idoneidade para resolver um determinado problema, tais como, por exemplo, em questões de segurança viária (Bao et al., 2012), manutenção das infraestruturas (Cafiso et al., 2002), avaliação ambiental dos efeitos dos transportes (Huang et al., 2011), obras de engenharia sustentáveis (Silva Albuquerque e Peres Núñez, 2010), escolha de prioridades de atuação contra o ruído do transporte (Ruiz Padillo et al., 2016a, 2016b) ou os impactos na qualidade para caminhada nas cidades (Larrañaga et al., 2015), entre outros. Por outro lado, não é possível esquecer que essas decisões são tomadas e executadas por pessoas, o que sempre introduz certos graus de incerteza própria do ponto de vista humano, além de que muitos desses fatores intervenientes às vezes são difíceis de estimar ou medir com exatidão e podem misturar resultados quantitativos e qualitativos. Essa circunstância exige um especial interesse na obtenção dos dados necessários para avaliar os múltiplos critérios e seus pesos. Nesse sentido, a utilização de novas técnicas para a obtenção desses dados de entrada é recomendável, como modelos de previsão relacionados com a demanda de transporte, consulta a especialistas e novas tecnologias de participação cidadã. Igualmente, o emprego da abordagem difusa ou fuzzy permite modelar essa incerteza do problema de forma matemática visando obtenção de resultados mais próximos à realidade estudada com grande rigor matemático. A lógica difusa (fuzzy) surgiu com o intuito de formalizar o raciocínio aproximado, e associar às avaliações linguísticas valores quantitativos representativos. Finalmente, os recursos computacionais e softwares especializados em aplicação de técnicas de avaliação de demanda e simulação de cenários permitem aos gestores e decisores a verificação das solicitações futuras da infraestrutura assim como as consequências que determinadas medidas podem acarretar no sistema, tanto desde o ponto de vista da operação como em termos de segurança ou eficiência. Estas ferramentas permitem aprimorar as decisões tomadas assim como oferecem uma visão didática e justificada como apoio nas possíveis escolhas entre alternativas.
Resultados esperados
Os principais resultados esperados do presente projeto de pesquisa abarcam tanto desde o ponto de vista da literatura sobre o tema de estudo quanto aspectos metodológicos e práticos. Do mesmo modo, esperam-se resultados para problemas específicos que aportem informações para alcançar os objetivos do PNLT, fundamentalmente no sentido do aumento da sustentabilidade. Portanto, em primeiro lugar, as principais contribuições dessa proposta podem ser delimitadas desde um ponto de vista de ampliação de conhecimentos e consolidação de pesquisas relacionadas com os fatores que influenciam no planejamento e operação de infraestruturas de transporte e dos processos logísticos, visando a mitigação das suas externalidades. Por outro lado, espera-se aplicar e adaptar várias técnicas em uma ou várias ferramentas de decisão de prioridades que possam ser implementadas a casos reais diferentes em relação a regiões geográficas, modais de transporte, demandas ou processos, tanto na esfera pública quanto privada. Desde o ponto de vista prático, a aplicação dessas ferramentas desenvolvidas a estudos de caso reais permitirá a obtenção de soluções viáveis para problemas existentes atualmente no contexto brasileiro de transporte de cargas e de passageiros, com o objetivo de reduzir ou mitigar suas externalidades. Os resultados destas análises podem auxiliar governos e empresas a compreender os potenciais econômicos de investimentos em infraestrutura para transportes e logística, utilizando seus benefícios de acordo com princípios de sustentabilidade e eficiência de custos e para mitigar possíveis externalidades. Além disso, a execução do presente projeto favorecerá a formação de recursos humanos desde na área dos Transportes e da Logística nas técnicas utilizadas. Pretende-se, portanto, fomentar e dar continuidade a iniciação científica de alunos de graduação do Curso de Engenharia de Transportes e Logística da Universidade Federal de Santa Maria – Campus Cachoeira do Sul (UFSM-CS). Essas orientações serão desenvolvidas no Laboratório de Mobilidade e Logística – LAMOT, laboratório vinculado ao citado curso. Finalmente, os resultados obtidos com a execução deste trabalho serão oportunamente submetidos à apreciação de revistas científicas indexadas, assim como também serão convenientemente divulgados através da participação em congressos ou eventos nacionais e internacionais, como o Congresso da Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes (ANPET), o Pan-American Conference of Traffic, Transportation Engineering and Logistics (PANAM), o Annual Meeting of the Transportation Research Board (TRB) e outros eventos relacionados com o tema de pesquisa. Do mesmo modo, espera-se realizar uma adequada divulgação dos resultados de forma prática e acessível à comunidade onde se insere a UFSM-CS para, mediante ações de extensão, transmitir à sociedade local os avanços obtidos e dar retorno à população que colaborará com o fornecimento de dados de pesquisa e casos reais de estudo.
Projeto em âmbito confidencial
Não
Projeto superior
-
Palavra-chave 1
Tomada de decisão
Palavra-chave 2
Métodos multicritério
Palavra-chave 3
Estudo de caso
Palavra-chave 4
Simulação de tráfego
Tipo de evento
Não se aplica
Carga horária do curso
[Não informado]
Situação
Em andamento
Avaliação
Sem pendências de avaliação
Última avaliação
06/04/2020
Gestão do conhecimento e gestão financeira
O projeto pode gerar conhecimento passível de proteção?
Não
Propriedade Intelectual
[Não informado]
Proteção Especial
[Não informado]
Direito Autoral - Copyright
Não
O projeto contrata uma fundação? Indique a fundação
Não necessita contratar fundação
Classificações
Tipo
Classificação
Classificação CNPq
3.10.00.00-2 ENGENHARIA DE TRANSPORTES
Grupo do CNPq
760 Mobilidade e Logística
Linha de pesquisa
99.00.00 LINHA DE PESQUISA INEXISTENTE
Quanto ao tipo de projeto de pesquisa
2.01 Projeto de Pesquisa Pura

Plano Gestão
Objetivo Estratégico
PDI 2016-2026 - Desafios
Educação inovadora e transformadora com excelência acadêmica
PDI 2016-2026 - Desafios
Desenvolvimento local, regional e nacional
Participantes
Matrícula Nome Função Carga Horária Período
@{matricula} @{pessoa.nomePessoa} @{funcao.descricao} @{cargaHoraria} h/semana @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Órgãos
Unidade Função Período
@{descricao} @{funcao.descricao} @{dataInicial|format=dd/MM/yyyy} a @{dataFinal|format=dd/MM/yyyy}
Plano de Trabalho
Metas/Indicadores/Fases
  • Meta:
    01 - Revisão bibliográfica
    Período:
    18/02/2019 a 18/08/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    35 %
  • Meta:
    02 - Determinação de variáveis, critérios, indicadores e alternativas da metodologia
    Período:
    18/02/2019 a 28/05/2021
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    40 %
  • Meta:
    03 - Familiarização com as metodologias e ferramentas matemáticas e informáticas
    Período:
    12/08/2019 a 26/03/2021
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    40 %
  • Meta:
    04 - Levantamento de informações
    Período:
    07/10/2019 a 27/08/2021
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    20 %
  • Meta:
    05 - Obtenção dos pesos das variáveis e critérios da metodologia
    Período:
    25/11/2019 a 27/08/2021
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    20 %
  • Meta:
    06 - Avaliação de indicadores em alternativas de casos de estudo
    Período:
    27/01/2020 a 25/02/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    20 %
  • Meta:
    07 - Comparação dos métodos de decisão multicritério nos casos de estudo
    Período:
    23/03/2020 a 18/08/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    0 %
  • Meta:
    08 - Sistematização das ferramentas de ajuda na decisão
    Período:
    13/04/2020 a 18/08/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    0 %
  • Meta:
    09 - Elaboração de trabalhos para congressos, seminários e artigos científicos
    Período:
    11/03/2019 a 18/08/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    30 %
  • Meta:
    10 - Avaliação de resultados e elaboração de relatórios
    Período:
    02/12/2019 a 18/08/2022
    Valor:
    R$ 0,00
    Conclusão:
    25 %