Este trabalho apresenta um procedimento para a análise e seleção de estratégias de manutenção de pavimentos em malhas de redes de rodovias, sendo proposto um modelo de sistema de gerência de pavimentos que inclui análises de riscos. O trabalho propõe a análise concomitante de diversas rodovias que sejam gerenciadas por uma mesma instituição, de modo a identificar os efeitos das estratégias individuais de manutenção sobre os custos totais para administração da malha. Para tanto são integrados elementos das análises em nível de projeto, com elementos adicionais, contendo informações especialmente relacionadas a riscos, de diversas naturezas e que possam ter impacto nas análises pelo sistema. Os conceitos fundamentais dos sistemas de gerência de pavimentos, tanto para aplicação em nível de rede, como para o nível de projeto, são utilizados no procedimento proposto de modo que grande parte dos dados requeridos é comum aos distintos níveis. O principal objetivo da integração entre os níveis de projeto e de rede é aumentar a confiabilidade dos resultados. Assim, a estrutura se inicia pelo nível de projeto, o qual contempla informações detalhadas acerca das condições dos pavimentos. Nesta etapa, os segmentos homogêneos são detalhadamente delimitados, e a utilização de variáveis obtidas por correlações é indicada. Tais elementos permitem que as intervenções sejam propostas de modo mais assertivo no curto prazo. Para a conexão entre os níveis de projeto e de rede, são selecionadas variáveis de desempenho advindas de medidas diretas sobre as condições dos pavimentos. É mais conveniente a utilização de variáveis que estejam alinhadas com requerimentos contratuais ou indicadores de desempenho. No nível de rede, a segmentação homogênea está orientada para fornecer resultados não detalhados, mais genéricos e de maior amplitude, que estatisticamente incluem variações de desempenho, comuns às projeções de médio e longo prazo. Para o procedimento, são elaborados cenários de análises, alinhados com políticas, objetivos, restrições, entre outros aspectos que possam influenciar a seleção de estratégias para intervenções em pavimentos. A ampliação dos elementos considerados nas análises, que resulta no nível proposto nesta tese, inclui estudos específicos sobre riscos. Os diversos riscos envolvidos na administração de rodovias vêm sendo explorados em maior profundidade em virtude da crescente participação da iniciativa privada em contratos de concessão. Os riscos são, portanto, considerados nos distintos níveis das organizações, a partir dos quais são eleitos aqueles que estejam relacionados e exerçam maiores impactos na gestão dos pavimentos. O estudo de caso conduzido para apresentar o procedimento contempla a análise de três rodovias concessionadas, considerando suas características especificas como condições dos pavimentos e requisitos contratuais. A partir do estudo de caso é possível pontuar aspectos relevantes nas análises em nível de rede, contribuindo para a construção de sistemas altamente orientados. / This thesis presents a procedure for the performing analysis and selection of strategies for the maintenance of road pavements in highways networks, by proposing a model of pavement management system that includes risk analysis. The work proposes the concomitant analysis of several highways that are managed by the same institution, in order to identify the effects of the individual maintenance strategies on the total costs for the administration of the network. For this purpose, the elements from project-level and network-level analysis are integrated with additional elements, especially those related to risk information, diverse in nature and with the capacity of impact on the system\'s analysis. The fundamental concepts of pavement management systems for both network-level and project-level are applied in the proposed procedure as the majority of the required data is common in both levels. The main purpose of the integration between the levels is to increase the reliability of the results. Thus, the structure begins at project-level, which includes detailed information about the condition of the pavements. In this step, the homogeneous segments are well delimited and the use of correlation obtained variables is indicated. These elements allow the proposed interventions to be more assertive on a short-term period. The indicators selected for the connection between project-level and network-level come from direct measurements on the conditions of the pavements. It is more convenient to use variables that are in line with contractual requirements or performance indicators. At the network level, homogeneous segmentation is oriented to provide not detailed results but to consider the larger scale. That includes, from statistically point of view, performance variations, common on projections for the medium and long-term. For the procedure, analysis scenarios are elaborated, in line with policies, objectives, constraints, and other aspects that may influence the selection of strategies for pavements interventions. The expansion of the elements considered in the analysis, which results in the proposed level, includes specific studies on risks. The various risks involved in the management of roads have been deeply explored due to the increasing participation of private partners in concession contracts. Therefore, the risks are considered in the different levels of the organizations. From those risks, the ones that are related and imply in a greater impact in the management of pavements are elected. The case study conducted to present the procedure includes the analysis of three highways under concession of a PPP (Private Public Partnership), considering its specific characteristics and pavements conditions, and contractual requirements. From the case study it is possible to draw attention to important aspects of the analysis at a macro network-level, contributing to the construction of highly oriented systems.

Este trabalho apresenta um procedimento para a análise e seleção de estratégias de manutenção de pavimentos em malhas de redes de rodovias, sendo proposto um modelo de sistema de gerência de pavimentos que inclui análises de riscos. O trabalho propõe a análise concomitante de diversas rodovias que sejam gerenciadas por uma mesma instituição, de modo a identificar os efeitos das estratégias individuais de manutenção sobre os custos totais para administração da malha. Para tanto são integrados elementos das análises em nível de projeto, com elementos adicionais, contendo informações especialmente relacionadas a riscos, de diversas naturezas e que possam ter impacto nas análises pelo sistema. Os conceitos fundamentais dos sistemas de gerência de pavimentos, tanto para aplicação em nível de rede, como para o nível de projeto, são utilizados no procedimento proposto de modo que grande parte dos dados requeridos é comum aos distintos níveis. O principal objetivo da integração entre os níveis de projeto e de rede é aumentar a confiabilidade dos resultados. Assim, a estrutura se inicia pelo nível de projeto, o qual contempla informações detalhadas acerca das condições dos pavimentos. Nesta etapa, os segmentos homogêneos são detalhadamente delimitados, e a utilização de variáveis obtidas por correlações é indicada. Tais elementos permitem que as intervenções sejam propostas de modo mais assertivo no curto prazo. Para a conexão entre os níveis de projeto e de rede, são selecionadas variáveis de desempenho advindas de medidas diretas sobre as condições dos pavimentos. É mais conveniente a utilização de variáveis que estejam alinhadas com requerimentos contratuais ou indicadores de desempenho. No nível de rede, a segmentação homogênea está orientada para fornecer resultados não detalhados, mais genéricos e de maior amplitude, que estatisticamente incluem variações de desempenho, comuns às projeções de médio e longo prazo. Para o procedimento, são elaborados cenários de análises, alinhados com políticas, objetivos, restrições, entre outros aspectos que possam influenciar a seleção de estratégias para intervenções em pavimentos. A ampliação dos elementos considerados nas análises, que resulta no nível proposto nesta tese, inclui estudos específicos sobre riscos. Os diversos riscos envolvidos na administração de rodovias vêm sendo explorados em maior profundidade em virtude da crescente participação da iniciativa privada em contratos de concessão. Os riscos são, portanto, considerados nos distintos níveis das organizações, a partir dos quais são eleitos aqueles que estejam relacionados e exerçam maiores impactos na gestão dos pavimentos. O estudo de caso conduzido para apresentar o procedimento contempla a análise de três rodovias concessionadas, considerando suas características especificas como condições dos pavimentos e requisitos contratuais. A partir do estudo de caso é possível pontuar aspectos relevantes nas análises em nível de rede, contribuindo para a construção de sistemas altamente orientados. / This thesis presents a procedure for the performing analysis and selection of strategies for the maintenance of road pavements in highways networks, by proposing a model of pavement management system that includes risk analysis. The work proposes the concomitant analysis of several highways that are managed by the same institution, in order to identify the effects of the individual maintenance strategies on the total costs for the administration of the network. For this purpose, the elements from project-level and network-level analysis are integrated with additional elements, especially those related to risk information, diverse in nature and with the capacity of impact on the system\'s analysis. The fundamental concepts of pavement management systems for both network-level and project-level are applied in the proposed procedure as the majority of the required data is common in both levels. The main purpose of the integration between the levels is to increase the reliability of the results. Thus, the structure begins at project-level, which includes detailed information about the condition of the pavements. In this step, the homogeneous segments are well delimited and the use of correlation obtained variables is indicated. These elements allow the proposed interventions to be more assertive on a short-term period. The indicators selected for the connection between project-level and network-level come from direct measurements on the conditions of the pavements. It is more convenient to use variables that are in line with contractual requirements or performance indicators. At the network level, homogeneous segmentation is oriented to provide not detailed results but to consider the larger scale. That includes, from statistically point of view, performance variations, common on projections for the medium and long-term. For the procedure, analysis scenarios are elaborated, in line with policies, objectives, constraints, and other aspects that may influence the selection of strategies for pavements interventions. The expansion of the elements considered in the analysis, which results in the proposed level, includes specific studies on risks. The various risks involved in the management of roads have been deeply explored due to the increasing participation of private partners in concession contracts. Therefore, the risks are considered in the different levels of the organizations. From those risks, the ones that are related and imply in a greater impact in the management of pavements are elected. The case study conducted to present the procedure includes the analysis of three highways under concession of a PPP (Private Public Partnership), considering its specific characteristics and pavements conditions, and contractual requirements. From the case study it is possible to draw attention to important aspects of the analysis at a macro network-level, contributing to the construction of highly oriented systems.

Highway Capacity Manual (HCM) 2010 methodology for freeway operations contain procedures for calculating traffic performance measures both for undersaturated and oversaturated flow conditions. However, one of the limitations regarding oversaturated freeway weaving segments is that the HCM procedures have not been extensively calibrated based on field observations on U.S. freeways. This study validates the HCM2010 methodology for oversaturated freeway weaving segment by comparing space mean speed and density obtained from HCM procedure to those generated by a microsimulation model. A VISSIM model is extensively calibrated and validated based on NGSIM field data for the US 101 Highway. Abundance of the NGSIM data is utilized to calibrate and validate the VISSIM model. Results show that HCM methodology has significant limitations and while in some cases it can reproduce density correctly, the study finds that speeds estimated by the HCM methodology significantly differ from those observed in the field. / by Dusan Jolovic. / Thesis (M.S.C.S.)--Florida Atlantic University, 2012. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2012. Mode of access: World Wide Web.