O setor rodoviário no Brasil é o maior responsável pelo transporte de passageiros e de cargas. A indústria de veículos de carga tem realizado modificações nas características dos veículos e a tendência neste mercado é o aumento na capacidade de transporte, obtida com a fabricação de veículos com maiores dimensões, com um maior número de eixos, bem como a utilização de combinações de veículos de carga (CVCs). Estas alterações atendem uma exigência do mercado, que é o aumento da produtividade nos serviços de transporte. Para uma operação segura, entretanto, se faz necessário garantir a compatibilidade entre os veículos e a malha rodoviária ofertada para absorver este tráfego. O objetivo principal deste trabalho é investigar as características e padrões dos veículos que trafegam nas rodovias brasileiras, visando à proposição de parâmetros de projeto geométrico compatíveis, contemplando os aspectos da interação dos veículos e da via, com ênfase para os veículos de grande porte, e em particular os veículos do tipo CVC. São propostos ajustes nos padrões técnicos estabelecidos pelo DNER, atual DNIT, de forma a adequar a geometria das rodovias às características e restrições dos veículos em operação. Foi realizado ainda um estudo de caso para um conjunto de trechos de rodovias no Estado de São Paulo e no Estado do Ceará, com características técnicas diferentes, onde trafegam CVCs de diversas configurações com restrições, permitindo que sejam identificados os ajustes necessários na geometria para adequação ao tráfego, bem como orientar a concepção de outros projetos. / In Brazil the majority of passenger and goods transportation is carried out by the highway transportation system. Vehicle industry does a continuous job of designing new models in order to increase capacities, producing bigger vehicles, with more axles, as well as long combination vehicles (LCVs). These modifications aim to attend a market demand that is looking for better productivity figures for transportations services. However, to assure a good level of safety in the operation of these vehicles, it is necessary a guarantee of compatibility of them with the roads where they will circulate. The main objective of this thesis is the research of the characteristics and standards of vehicles traveling on brazilian roads, in order to analyze design parameters, considering the interaction between vehicles and roads. The problem of the flow of large vehicles, in particular LCVs, is emphasized. Adjustments on the design standards, established by the DNER (presently named DNIT), are proposed with the intention of adequate the road geometry to the vehicles characteristics and restrictions. A case study was carried out for a set of highway segments of the states of São Paulo and Ceará. These segments present different technical characteristics and are traversed, with some restrictions, by different types of LCVs. This study allows not only the identification of necessary adjustment on the road geometry to hold up the existing traffic flow, but also the design of new projects standards.

A distância de visibilidade de parada deve ser garantida ao longo de toda a extensão de uma rodovia por questões de segurança. Elementos da seção transversal podem se tornar obstruções que interferem nas distâncias de visibilidade do projeto. Este é o caso do uso de barreiras ao invés de canteiros centrais em rodovias bidirecionais, especialmente ao longo de curvas à esquerda. Desta forma, este trabalho analisa o posicionamento de barreiras em cenários hipotéticos aclives planos e declives com uso de simulações gráficas tridimensionais. O afastamento lateral da barreira, em relação à pista de rolamento, foi definido em função de cada velocidade de projeto e de cada raio de curva horizontal analisados. Os diagramas gerados foram comparados com modelo de afastamento de objetos fixos em curvas horizontais, presente como recomendações em manuais nacionais. As diferenças encontradas indicam a viabilidade da metodologia utilizada, em que o projeto foi considerado como um todo, o qual se desenvolve tridimensionalmente. / Stopping Sight Distance must be guaranteed throughout of a highway for safety reasons. However, cross section elements can become obstructions which interfere on design sight distances. This occurs when barriers are used instead of medians on bidirectional highways, especially along left curves. Therefore, this paper analyzes the barriers placement on hypothetical scenarios upgrades, plans and downgrades using three-dimensional graphics simulations. The lateral offset of the barrier in relation to the roadway was defined according to each design speed and each radius of the horizontal curve analysis. For each scenario were generated diagrams, which use compared with offset model of fixed objects on horizontal curves presents as recommendation in national manuals. The differences indicate the viability of the methodology used, where the project was considered as a whole, which develops three-dimensionally.

Este estudo contribui para um melhor entendimento do desempenho de veículos combinados em interseções de rodovias secundárias. A hipótese de que as normas nacionais e estrangeiras não são adequadas para permitir a compatibilidade entre a circulação desses veículos e a geometria horizontal de interseções em nível no Brasil é investigada. Através de processo de simulação demonstramos que, com relação ao arraste, o comportamento de veículos com mais de uma articulação pode ser bom, e por vezes melhor que o de veículos com apenas uma articulação, se considerados certos aspectos operacionais e de engenharia. Contamos que as autoridades de tráfego brasileiras passem a ser menos restritivas para com a regulamentação de dimensões de veículos combinados longos, tendo em vista o aumento de produtividade alcançado com o seu uso. Como a regulamentação brasileira tem sido tradicionalmente influenciada por normas e recomendações estrangeiras, tanto para o projeto e construção de vias como para a regulamentação de veículos, procuramos caracterizar as diferenças de comportamento dos veículos e as respectivas discrepâncias em relação às normas nacionais e estrangeiras. Esta avaliação visa fornecer elementos para um julgamento mais apropriado das condições brasileiras, para que possamos elaborar nossas próprias normas, promovendo melhores condições de segurança aos usuários dos sistemas de transporte rodoviário. / This study contributes to a better understanding of combination vehicle performance on secondary roadway intersections. The hypothesis that national and foreign rules are inadequate to provide compatibility of the traffic of these vehicles with the horizontal geometry of at grade intersections in Brazil is investigated. With respect to offtracking, and with due consideration to certain operational and engineering concerns, we have demonstrated, through a simulation process, that the behavior of vehicles with double articulation can be good, and at times even better than the behavior of single articulated vehicles. We expect that Brazilian roadway authorities will become Iess restrictive toward the regulation of longer combination vehicles, taking into consideration the increase in productivity achieved with their use. Since Brazilian regulatory agencies have been traditionally influenced by foreign standard rules and recommendations for highway design and construction, as well as regulation of vehicles, we have tried to characterize the differences in vehicle performance and the respective discrepancies in relation to national and foreign standards. The main objective of this evaluation is to present the elements that permit a more appropriate judgment of Brazilian conditions, so that we will be able to elaborate compatible rules and procedures, thus providing better safety conditions for users of roadway transportation systems.

Ferrets are amusing, flexible creatures that have been under represented in computer models. Because their bodies can assume almost any curved shape, splines are the natural tool for modelling ferrets. Surface pasting is a hierarchical method of modelling with spline surfaces, where features are added onto a base surface. Existing surface pasting techniques are limited to modelling rectilinear shapes. Using the task of modelling a ferret as a driving force, I propose a method of pasting cylinders in world space; I looked at methods for reducing distortion of pasted features; and I created a method for pasting trimmed features to allow for features that do not have the rectilinear shape of standard pasting. With my methods, modelling ferrets with surface pasting is easier, and the resulting models are closer to a real ferret.

Ferrets are amusing, flexible creatures that have been under represented in computer models. Because their bodies can assume almost any curved shape, splines are the natural tool for modelling ferrets. Surface pasting is a hierarchical method of modelling with spline surfaces, where features are added onto a base surface. Existing surface pasting techniques are limited to modelling rectilinear shapes. Using the task of modelling a ferret as a driving force, I propose a method of pasting cylinders in world space; I looked at methods for reducing distortion of pasted features; and I created a method for pasting trimmed features to allow for features that do not have the rectilinear shape of standard pasting. With my methods, modelling ferrets with surface pasting is easier, and the resulting models are closer to a real ferret.

A distância de visibilidade de parada deve ser garantida ao longo de toda a extensão de uma rodovia por questões de segurança. Elementos da seção transversal podem se tornar obstruções que interferem nas distâncias de visibilidade do projeto. Este é o caso do uso de barreiras ao invés de canteiros centrais em rodovias bidirecionais, especialmente ao longo de curvas à esquerda. Desta forma, este trabalho analisa o posicionamento de barreiras em cenários hipotéticos aclives planos e declives com uso de simulações gráficas tridimensionais. O afastamento lateral da barreira, em relação à pista de rolamento, foi definido em função de cada velocidade de projeto e de cada raio de curva horizontal analisados. Os diagramas gerados foram comparados com modelo de afastamento de objetos fixos em curvas horizontais, presente como recomendações em manuais nacionais. As diferenças encontradas indicam a viabilidade da metodologia utilizada, em que o projeto foi considerado como um todo, o qual se desenvolve tridimensionalmente. / Stopping Sight Distance must be guaranteed throughout of a highway for safety reasons. However, cross section elements can become obstructions which interfere on design sight distances. This occurs when barriers are used instead of medians on bidirectional highways, especially along left curves. Therefore, this paper analyzes the barriers placement on hypothetical scenarios upgrades, plans and downgrades using three-dimensional graphics simulations. The lateral offset of the barrier in relation to the roadway was defined according to each design speed and each radius of the horizontal curve analysis. For each scenario were generated diagrams, which use compared with offset model of fixed objects on horizontal curves presents as recommendation in national manuals. The differences indicate the viability of the methodology used, where the project was considered as a whole, which develops three-dimensionally.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-18T14:37:53Z No. of bitstreams: 1 reinaldoloubachsardinha.pdf: 3590389 bytes, checksum: 7849ad784b5da10be210323d98ce53d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T13:31:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 reinaldoloubachsardinha.pdf: 3590389 bytes, checksum: 7849ad784b5da10be210323d98ce53d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T13:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 reinaldoloubachsardinha.pdf: 3590389 bytes, checksum: 7849ad784b5da10be210323d98ce53d3 (MD5) Previous issue date: 2014-08-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivos, além de relatar experiências e dificuldades vivenciadas pelo autor no ensino de Desenho Geométrico para alunos dos anos finais do ensino fundamental regular, apresentar a uma ferramenta tanto para professores quanto para alunos, que possa auxiliar o ensino e a aprendizagem do Desenho Geométrico. O objetivo principal deste trabalho é a apresentação de um recurso computacional, o GeoGebra, um software gráfico de uso livre e gratuito, como ferramenta de ajuda e apoio no ensino da disciplina de Desenho Geométrico ou mesmo na disciplina de Geometria e a proposta de introdução nas escolas publicas deste recurso. Na elaboração deste trabalho, foram realizadas pesquisas e consultas em obras e artigos, escritas por grandes autores. Este trabalho também apresenta como sugestão para professores, algumas atividades que podem ser usadas no dia-a-dia, em aulas práticas que visam ampliar o conhecimento dos alunos e buscar despertar nos mesmos, um maior interesse pelo assunto. / This study aims, in addition to reporting experiences and difficulties experienced by the author in teaching students Geometric Design for the final years of regular elementary school, present a tool for both teachers and students, who may assist the teaching and learning of Geometrical drawing. The main objective of this work is to present a computational resource, GeoGebra, a graphical software for free use, as help and support tool in teaching the subject of Geometric Design or in the discipline of geometry and the proposed introduction in public schools of this feature. In preparing this report, consultations and research in books and articles, written by great authors were performed. This work also presents a suggestion for teachers, some activities that can be used in day-to-day, practical lessons that aim to broaden students’ knowledge and seek to awaken in them a greater interest in the subject.

O número de acidentes de trânsito é crescente nas últimas décadas no Brasil. Uma das principais causas de acidentes em rodovias brasileiras é o excesso de velocidade, que contribui para a possibilidade de ocorrência de acidentes. As velocidades praticadas pelos motoristas são também função dos elementos geométricos que compõem a via (raio, rampa, largura da faixa, etc). A consistência de traçado não afeta a expectativa dos motoristas e garante uma operação segura. A maioria dos motoristas consegue perceber as falhas de coordenação, mas tecnicamente, por exemplo, desconhecem a origem das mesmas. Esta pesquisa apresenta como objetivo a análise de consistência de um trecho de uma determinada rodovia do país de múltiplas faixas, com elevado índice de acidentes e alto fluxo de veículos comerciais. Os pontos com maior ocorrência de acidentes foram identificados e realizaram-se medições de velocidade para elaboração de um modelo de previsão de velocidade operacional (V85) do trecho de estudo. De posse deste modelo, procedeu-se à análise de consistência através do método dos critérios de segurança, que identificou 2 seções com problemas de consistência. Por fim, verificou-se se estas seções correspondiam aos locais de maior número de acidentes: a tangente T5 precede uma curva com alto índice de acidentes (km 511+000); o local com maior concentração de acidentes (km 514) foi classificado como RAZOÁVEL. / In Brazil, the number of traffic accidents is increasing in recent decades, and speeding is one of the major causes of accidents on highways, which contributes to the possibility of accidents. The speed used by the driver is determined by the geometric elements of the road (radius, slope, lane width, etc). Geometric design consistency does not affect the expectation of drivers and ensures a safe operation. Most drivers can perceive coordination failures, but, technically, they are unaware of their source. This research aims to perform a consistency analysis of a stretch of a Brazilian multiple lane highway with a high rate of accidents and large number of commercial vehicles. Thus, the sections with a higher accident occurrence were identified, and speeds were measured to determine the operating speed (V85) and, subsequently, to develop a model to predict operating speeds. With this model, the design consistency was analyzed using the method of the safety criteria. This analysis identified two sections with consistency problems. Finally, it was verified if these sections correspond to the sites with higher accident occurrence: tangent T5 precedes a curve with a high number of accidents (km 511+000); the site with higher accident occurrence (km 514) was classified as FAIR.

A utilização de tecnologias de visualização tridimensional aplicada à área de Transportes tem contribuído não só para avaliar o impacto de um projeto de rodovia na região de seu entorno, mas também, no desenvolvimento e estudo dos elementos do próprio projeto geométrico. A pesquisa busca avaliar o potencial do uso de ferramentas de visualização tridimensional (3D) na detecção de deficiências de coordenação entre os alinhamentos horizontal e vertical de um projeto rodoviário. A avaliação foi conduzida por meio de testes com grupos de indivíduos (estudantes do curso de Engenhara Civil sem experiência na área de desenvolvimento de projeto geométrico de rodovias). Estes indivíduos avaliaram trechos de vias em duas situações distintas com correta coordenação dos alinhamentos verticais e horizontais e posteriormente com distorção desta coordenação. Foi utilizado um software aplicativo na área de projeto geométrico de vias terrestre que permite criar um vídeo do drive through da via em questão. Em seguida os avaliadores responderam a um questionário que auxiliou a interpretar os resultados acerca da percepção de deficiências no traçado com a visualização 3D do projeto. Os resultados obtidos foram satisfatórios para o experimento realizado, o que leva a acreditar na possibilidade da introdução dessas ferramentas como parte do curso de engenharia civil, para auxiliar o egresso a desenvolver a habilidade de visualização espacial voltada para a área de projeto geométrico. / The use of three-dimensional visualization technologies applied in the field of transport has contributed not only to assess the impact of a highway project in the region of their surroundings, but also in the development and study of the geometric elements of the project itself. The research seeks to assess the effectiveness of visualization tools-dimensional (3D) in the detection of poor coordination between the horizontal and vertical alignment of a road project. The evaluation will be conducted by testing groups of individuals (students of civil engineering course - no experience in the development of geometric design of highways). These individuals evaluated stretches of roads in two different situations - with proper coordination of horizontal and vertical alignment and then with distortion of this coordination. We used a software application in the geometric design of roads that allows you to create a video drive through of the route in question. Then the evaluators responded to a questionnaire that helped interpret the results on the perception of disability in stroke with 3D visualization of the project. The results were satisfactory for the experiment which leads to believe in the possibility of introducing these tools as part of the civil engineering course, to assist the graduates to develop the skill of spatial visualization focused on the area of geometric design.

The design of curves and surfaces in C.A.D. systems has many applications in car, plane or ship industry. Because they offer more flexibility, rational functions are often preferred to polynomial functions to modelize curves and surfaces. In this work, several methods to generate rational Bezier curves and surfaces which minimize some functionals are proposed. The functionals measure a technical smoothness of the curves and surfaces, and are related to the energy of beams and plates in the sense of the elasticity theory.