Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Relatam-se e discutem-se resultados obtidos em ações de uma tentativa para mostrar que o formato da seção transversal de rodovias pode ser usado para explicar uma parcela do comportamento de pavimentos e qualidade de viagens em estradas vicinais. Incluiu-se o uso de medidas sobre variáveis para explicação de estado de equipamentos para drenar água das vias. O tipo de variável usada para explicar o comportamento de pavimentos e qualidade de viagens foi a distribuição de notas atribuídas a viagens por segmentos de rodovias por um grupo de avaliadores treinados. A técnica estatística usada para análise dos dados foi a regressão linear múltipla passo a passo. Relata-se resultados de aplicação a um estudo de caso sobre um conjunto de rodovias vicinais próximo à Araraquara, estado de São Paulo. / lt is related and discussed the results from actions in an attempt to show that the format of the cross section of highways can be used to explain the behavior of the pavements and quality of trips in local highways. Measures on variables to explain the state of drainage equipments was taking into account. The variable used to explain the behavior of pavements and quality of trips was the distribution of scores attributed to the highway segments trips by a group of trained appraisers. The statistical technique used to analyze the data was the multiple linear step-by-step regressions. lt is told the application results to a case study on a set of local highway segments near the city of Araraquara, State of Sao Paulo.

Relatam-se e discutem-se resultados obtidos em ações de uma tentativa para mostrar que o formato da seção transversal de rodovias pode ser usado para explicar uma parcela do comportamento de pavimentos e qualidade de viagens em estradas vicinais. Incluiu-se o uso de medidas sobre variáveis para explicação de estado de equipamentos para drenar água das vias. O tipo de variável usada para explicar o comportamento de pavimentos e qualidade de viagens foi a distribuição de notas atribuídas a viagens por segmentos de rodovias por um grupo de avaliadores treinados. A técnica estatística usada para análise dos dados foi a regressão linear múltipla passo a passo. Relata-se resultados de aplicação a um estudo de caso sobre um conjunto de rodovias vicinais próximo à Araraquara, estado de São Paulo. / lt is related and discussed the results from actions in an attempt to show that the format of the cross section of highways can be used to explain the behavior of the pavements and quality of trips in local highways. Measures on variables to explain the state of drainage equipments was taking into account. The variable used to explain the behavior of pavements and quality of trips was the distribution of scores attributed to the highway segments trips by a group of trained appraisers. The statistical technique used to analyze the data was the multiple linear step-by-step regressions. lt is told the application results to a case study on a set of local highway segments near the city of Araraquara, State of Sao Paulo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5587368 bytes, checksum: 8953571965e3894399a67c5d550889e4 (MD5) Previous issue date: 2010-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pavements surface distresses are discontinuities on the road which affect the safety and comfort of the user, as well as to possible needs for interventions on the road. The knowledge concerning the pavement layers also works, along with other structural parameters, analyzing further actions on the track. This thesis proposes the use of digital pavement images to detect surface distresses and to find out the pavement layers. This study aims a modern alternative against the current traditional technique of pavement surface defects inspections in Brazil. Firstly, under the spectroradiometer, it was analyzed several patterns relative to the conditions of the asphalt pavement surface in order to define the spectral range that best discriminate against those patterns. By the technique of automatic pattern recognition, it was analyzed the orbital images of high resolution and ground images from the asphalt pavement, using as a rule of decision the algorithm Maximum Likelihood and Artificial Neural Networks. Regarding the features discrimination it applied spectral data to the multispectral images and textural information to the monochrome images. It was worked with a Ground Penetration Radar (GPR) with the purpose of describing the pavement layers determination, thus it acquires the the subsurface profile, resulting in a continuous image of the pavement layers and the automatic classification of images, and in the automatic classification of those images, it was also used textural information to get characteristics as well as the algorithm of the Maximum Likelihood and Artificial Neural Networks as rule of decision. Subsequently, the data obtained in the classification of images, the pavement distresses and its layers in order, set out to ascertain the possibility of using them in a trade Pavement Management System (PMS). The results of classification using orbital images of high resolution were not encouraging, however, when it worked with ground images, the results were surprisingly good, so it indicated a promising possibility in this way. In the classification of the subsurface image pavement, the results were so good so far pretty satisfactory, but lower than the defects classification. Regarding the use of results in the images classification and their use as data in a trade Management System Commercial, it had no major difficulties in this mentioned proceeding. / Defeitos nas superfícies de pavimentos asfálticos são descontinuidades na pista de rolamento que afetam a segurança e o conforto do usuário, além de indicativos da necessidade de intervenções na via. O conhecimento das camadas do pavimento também é utilizado, juntamente com outros parâmetros estruturais, na análise de uma futura intervenção na via. Nesta tese, propõe-se o uso de imagens digitais do pavimento para detectar defeitos superficiais e para identificarr as camadas do pavimento. Quanto aos defeitos superficiais, a motivação é a possibilidade de se obter uma alternativa à técnica de levantamento tradicional de defeitos superficiais em uso no Brasil. Inicialmente, com o auxílio de um espectrorradiômetro, analisaram-se vários padrões correspondentes às condições da superfície do pavimento asfáltico, com o intuito de definir a faixa espectral que melhor discrimine aqueles padrões. Usando-se a técnica de reconhecimento automático de padrões, analisaram-se imagens orbitais de altíssima resolução e terrestre do pavimento asfáltico, empregando como regra de decisão o algoritmo da Máxima Verossimilhança e Redes Neurais Artificiais. Para a fase de discriminação das características, utilizou-se, nas imagens multiespectrais, dados espectrais e nas imagens monocromáticas, informações texturais. Para a determinação das camadas do pavimento usou-se um Ground Penetration Radar (GPR) na aquisição do perfil subsuperficial, obtendo-se uma imagem contínua das camadas do pavimento, e na classificação automática dessas imagens, usou-se, também, informações texturais para extrair características, o algoritmo da Máxima Verossimilhança e Redes Neurais Artificiais como regra de decisão. Posteriormente, com os dados obtidos na classificação sobre as imagens, ou seja, os defeitos superficiais do pavimento e suas camadas, verifica-se a possibilidade de usá-los em um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP) comercial. Os resultados da classificação com o uso de imagem orbital não foram animadores. No entanto, quando se usou imagens terrestres para a classificação, os resultados foram surpreendentemente bons, indicando ser uma possibilidade bastante promissora. Na classificação da imagem subsuperficial do pavimento, os resultados foram razoavelmente satisfatórios, porém, inferiores ao da classificação dos defeitos. Quanto ao uso dos resultados obtidos na classificação das imagens e sua utilização como dados em um Sistema de Gerência de Pavimentos comercial, verificou-se, no sistema comercial analisado, não haver grandes dificuldades neste procedimento.

A presente pesquisa objetiva contribuir para a implantação de Sistemas de Gerência de Pavimentos Aeroportuários (SGPA), tendo por base um estudo de caso desenvolvido no Aeroporto Estadual de Araraquara-SP Bartolomeu de Gusmão. Foi criado um banco de dados informatizado, através do FAA PAVEAIR, programa computacional de gerência de pavimentos aeroportuários disponibilizado pelo FAA (Federal Aviation Administration), que permitiu o armazenamento de toda informação inerente aos pavimentos do complexo aeroportuário e a determinação, com base no método PCI (Pavement Condition Index), da condição atual da pista de pousos e decolagens, da pista de rolagem e do pátio de aeronaves. Os resultados mostraram que o aeroporto de Araraquara apresenta condição regular de operação, indicada por um PCI médio de 67, e que os principais defeitos encontrados foram desagregação das partículas da mistura asfáltica, trincas transversais e, principalmente, trincas longitudinais. Por conseguinte, foram planejadas intervenções de manutenção e reabilitação, de modo a evitar situações que levassem ao comprometimento geral da condição dos pavimentos e, por consequência, a um aumento significativo dos custos de conservação. A melhor estratégia, se aplicada ao longo dos vinte anos de período de projeto, resultaria em um valor de PCI médio igual a 77, correspondente a boas condições de operação. Dessa forma, o estudo de caso desenvolvido contribuiu, com um exemplo completo, para a implantação de um SGPA em nível de rede e, mais ainda, para o desenvolvimento de um SGPA integral para a rede de aeroportos de administrações aeroportuárias de pequeno, médio e grande portes no Brasil, o que deve ser precedido pela elaboração de legislação específica que exija a aplicação efetiva de técnicas de manutenção que prolonguem a vida útil dos pavimentos, especialmente devido ao aumento da demanda por transporte aéreo e à necessidade de modernas e potentes aeronaves, que requerem, cada vez mais, melhores condições funcionais e estruturais das pistas de pousos e decolagens e dos pátios de aeronaves dos aeroportos. / This research aims to contribute to the implementation of Airport Pavements Management Systems (SGPA), based on a case study developed at the Araraquara State Airport Bartolomeu de Gusmao, in the State of Sao Paulo, Brazil. A computerized database was created, using the FAA PAVEAIR, an airport pavement management computer program provided by the FAA (Federal Aviation Administration), which allowed the storage all information inherent to the airport complex facilities and determining, based on the method of PCI (Pavement Condition Index), the current condition of the runway, taxiway and apron. The results showed that the airport presents regular operating condition, indicated by an average PCI of 67, and that the main defects found were raveling, transverse cracks and mainly longitudinal cracks. Therefore, maintenance and rehabilitation operations are planned so as to avoid situations that could lead to impairment of the general condition of the pavement and, consequently, a significant increase of maintenance costs. The best strategy, if applied over the twenty-year project period, would result in average PCI value of 77, corresponding to good operating condition. Thus, the case study developed contributed with a complete example, for the implementation of a SGPA network-level and even more so for the development of a comprehensive SGPA to the airport network of administrations of small, medium and large airports in Brazil, which should be preceded by the enactment of specific legislation that requires the effective application of maintenance techniques that prolong the life of pavements, especially due to increased demand for air transport and the need for modern and powerful aircraft, requiring increasingly, better functional and structural conditions of runways and aprons.

A presente pesquisa objetiva contribuir para a implantação de Sistemas de Gerência de Pavimentos Aeroportuários (SGPA), tendo por base um estudo de caso desenvolvido no Aeroporto Estadual de Araraquara-SP Bartolomeu de Gusmão. Foi criado um banco de dados informatizado, através do FAA PAVEAIR, programa computacional de gerência de pavimentos aeroportuários disponibilizado pelo FAA (Federal Aviation Administration), que permitiu o armazenamento de toda informação inerente aos pavimentos do complexo aeroportuário e a determinação, com base no método PCI (Pavement Condition Index), da condição atual da pista de pousos e decolagens, da pista de rolagem e do pátio de aeronaves. Os resultados mostraram que o aeroporto de Araraquara apresenta condição regular de operação, indicada por um PCI médio de 67, e que os principais defeitos encontrados foram desagregação das partículas da mistura asfáltica, trincas transversais e, principalmente, trincas longitudinais. Por conseguinte, foram planejadas intervenções de manutenção e reabilitação, de modo a evitar situações que levassem ao comprometimento geral da condição dos pavimentos e, por consequência, a um aumento significativo dos custos de conservação. A melhor estratégia, se aplicada ao longo dos vinte anos de período de projeto, resultaria em um valor de PCI médio igual a 77, correspondente a boas condições de operação. Dessa forma, o estudo de caso desenvolvido contribuiu, com um exemplo completo, para a implantação de um SGPA em nível de rede e, mais ainda, para o desenvolvimento de um SGPA integral para a rede de aeroportos de administrações aeroportuárias de pequeno, médio e grande portes no Brasil, o que deve ser precedido pela elaboração de legislação específica que exija a aplicação efetiva de técnicas de manutenção que prolonguem a vida útil dos pavimentos, especialmente devido ao aumento da demanda por transporte aéreo e à necessidade de modernas e potentes aeronaves, que requerem, cada vez mais, melhores condições funcionais e estruturais das pistas de pousos e decolagens e dos pátios de aeronaves dos aeroportos. / This research aims to contribute to the implementation of Airport Pavements Management Systems (SGPA), based on a case study developed at the Araraquara State Airport Bartolomeu de Gusmao, in the State of Sao Paulo, Brazil. A computerized database was created, using the FAA PAVEAIR, an airport pavement management computer program provided by the FAA (Federal Aviation Administration), which allowed the storage all information inherent to the airport complex facilities and determining, based on the method of PCI (Pavement Condition Index), the current condition of the runway, taxiway and apron. The results showed that the airport presents regular operating condition, indicated by an average PCI of 67, and that the main defects found were raveling, transverse cracks and mainly longitudinal cracks. Therefore, maintenance and rehabilitation operations are planned so as to avoid situations that could lead to impairment of the general condition of the pavement and, consequently, a significant increase of maintenance costs. The best strategy, if applied over the twenty-year project period, would result in average PCI value of 77, corresponding to good operating condition. Thus, the case study developed contributed with a complete example, for the implementation of a SGPA network-level and even more so for the development of a comprehensive SGPA to the airport network of administrations of small, medium and large airports in Brazil, which should be preceded by the enactment of specific legislation that requires the effective application of maintenance techniques that prolong the life of pavements, especially due to increased demand for air transport and the need for modern and powerful aircraft, requiring increasingly, better functional and structural conditions of runways and aprons.