Este trabalho busca avaliar as interações entre pedestres, espaço público e comércio segundo a ótica do que se considera como eficiência urbana, tendo como um dos seus pressuposto a intenção de economizar tempo para gastar tempo. A dissertação apresentada, portanto, tem como objetivo a investigação das demandas do indivíduo que ao caminhar até as estações de transporte público (no caso metrô e terminal de ônibus), ao fim do atendimento de suas obrigações do dia a dia (trabalho, estudos, etc.), realiza outras atividades durante o percurso a pé que tornam a viagem mais eficiente. Para tanto, o primeiro capítulo mostra o sentido da eficiência urbana focada no pedestre e nas atividades que este realiza no seu cotidiano que exigem deslocamentos (trabalho, abastecimento e consumo). A compreensão do que seja eficiente refere-se ao uso mais adequado em termos de qualidade de percurso, das atividades possíveis de serem realizadas durante esse deslocamento visando o uso proveitoso do tempo. O segundo capítulo trata do pedestre e a interface com os demais meios de transporte na cidade de São Paulo, buscando retratar o pedestre na RMSP e as questões atuais da mobilidade da cidade, como crescimento do automóvel, meios de restrição e as deseconomias geradas pelo modelo rodoviarista. O último capítulo faz uma análise da dinâmica urbana em torno da Estação Conceição de metrô e terminal de ônibus, visando mostrar como os indivíduos buscam a eficiência das suas atividades no meio urbano, ou seja, como utilizam o seu tempo de não trabalho (horário de almoço e retorno para casa) e como esta busca da eficiência define e delineia os diversos usos urbanos, o tipo de estabelecimentos de comércio e serviços, sua forma de operacionalização e a sua localização. / This study sought to determine the interactions between pedestrians, public space and commerce from the viewpoint of what is considered as urban efficiency, having as one of its assumption intended to save time to spend time. The dissertation presented, therefore, aims to research the demands of the individual to walk to public transport stations (subway and bus terminal) after the fulfillment of its obligations of daily life (work, studies, and others), performs other activities during the walking journey that make travel more efficient. Therefore, the first chapter shows the direction of urban efficiency focused on pedestrian and it\'s daily activities that require offsets (work, supply and consumption). The understanding of what is efficient refers to the most appropriate use in terms of journey quality, the possible activities to be performed during this shift aimed at the profitable use of time. The second chapter deals with the pedestrian and the interface with other transportation modes in the city of São Paulo and to portray the pedestrian in the Metropolitan Region of São Paulo and the current issues of city mobility, such as automobile growth, restraints and diseconomies generated by the car culture. The last chapter analyzes the urban dynamics around the Conceição subway station and bus terminal, in order to show how individuals seek the efficiency of their activities in urban areas, that is, how they use their free time (lunch time and return home) and how this search for efficiency defines and outlines the various urban uses, the type of commercial establishments and services, their way of operation and its location.

O objetivo desta pesquisa é investigar como o fluxo de pedestres interfere na concepção arquitetônica dos espaços que envolvem multidões. Tendo como objeto inicial as estações metroferroviárias, realizou-se um abrangente levantamento bibliográfico sobre o tema, buscando abordá-lo na complexidade que envolve o comportamento humano, a engenharia, a arquitetura e a construção. Conceitos sobre modelagem e simulação de fluxos de pedestres são apresentados e servem de base para o desenvolvimento de um estudo de caso sobre a concepção de distintos espaços arquitetônicos: O Estádio Arena das Dunas, em Natal; o Estádio Mineirão, em Belo Horizonte; o Parque Olímpico, no Rio de Janeiro; e a interligação metroviária Paulista-Consolação, em São Paulo. A presente pesquisa não tem a pretensão de apresentar soluções ou diretrizes de projeto para espaços que envolvem multidões, mas busca investigar como a concepção desses espaços pode ser alterada a partir de uma abordagem que coloca os pedestres como elemento determinante da arquitetura. / This essay aims at investigating how the pedestrian flow interferes the architectural design of the places full of people. Regarding the subway and rail stations as the initial objective, it was made a comprehensive bibliographic survey about this subject in order to speaking about the human behavior engineering, architecture and construction complexity. It is presented the modeling and simulation concepts of pedestrian flows which function as the basis for the development of a case study of different architectural spaces design: the Arena das Dunas Stadium in Natal, the Mineirão Stadium in Belo Horizonte, the Olympics Park in Rio de Janeiro and the subway stations interconnection Consolação-Paulista in São Paulo. This essay does not intend to present solutions or design guide lines for places full of people, but investigate how the design of these places can be changed from an approach that is considering the pedestrians as a determinant element of the architecture.

O objetivo deste trabalho é estudar a segurança de pedestres e ciclistas nas rodovias concessionadas do Estado de São Paulo. Os conceitos de oportunidade de manobra e oportunidade de conflito de tráfego têm sido usados para obter estimar a segurança em substituição à análise do histórico de acidentes. Estes conceitos têm a vantagem de depender apenas dos dados operacionais do local estudado, como velocidade, fluxo de veículos, fluxo de pedestres, entre outros. Inicialmente é apresentada a revisão dos dispositivos de segurança para pedestres e ciclistas na literatura nacional e internacional, seus parâmetros de aplicação e projeto. Com base nessa revisão foi realizado um estudo de campo que buscou formular um modelo de análise para avaliar o nível de segurança de pedestres e ciclistas em rodovias. Este modelo foi validado contra observações de campo (medidas empíricas) e comparação com o histórico de acidentes, com sucesso, mas apenas para pedestres. / The purpose of this work is to study the level of risk for pedestrians and cyclists at highways in São Paulo. The concepts of maneuver opportunity and conflict opportunity in road traffic have been used to estimate safety in order to replace the accident history. These concepts have the advantage of depend only of traffic data such as, traffic flow and velocity and pedestrian flow, among others. First, pedestrian and bicycle facilities that improve safety are reviewed in the national and international literature, including applicability and design issues. Based on this review, the field study was carried-out, indenting to build a model to evaluate the level of risk for pedestrian and cyclists in highways. This model was validated against field observation (empirical measures) and comparison with accident historic, successfully but only for pedestrians.

O presente trabalho trata da acessibilidade relativa dos espaços urbanos para pedestres com restrições de mobilidade. Reconhecendo-se que estes espaços são deficientes no aspecto da mobilidade potencial dos pedestres e que a situação é agravada dependendo das características de locomoção desses indivíduos, a hipótese do trabalho considera que estas deficiências podem ser amenizadas se for possível mensurar os seus efeitos para os grupos de pedestres com alguma dificuldade de locomoção. Para tanto, o objetivo desta pesquisa foi propor um modelo de avaliação capaz de mapear a acessibilidade relativa dos caminhos de pedestres, considerando-se as condições de mobilidade potencial de grupos de indivíduos selecionados. O estudo foi voltado para pessoas com deficiência física (cadeirantes), com deficiência visual (cegos) e com restrição de mobilidade (idosos), usando como referência as pessoas sem restrições de mobilidade. O modelo foi proposto com base na aplicação do método de avaliação multicritério que teve como complementação um estudo que resultou na proposição de níveis de acessibilidade relativa. Este modelo foi desenvolvido em ambiente SIG de forma a proporcionar a visualização das relações entre os ambientes urbanos de acordo com as condições de mobilidade para cada grupo de usuários selecionados. O modelo foi aplicado em dois campi universitários, um no Brasil e outro em Portugal, e validado com a adoção de dois métodos que verificaram sua aplicabilidade. Os resultados indicaram que o modelo é adequado e promissor, pois possibilita obter indicadores ou índices de acessibilidade relativa para a caracterização das condições de mobilidade potencial de pedestres. / The present works focus on the relative accessibility of urban open spaces for pedestrians with mobility constraints, based on the premise that urban open spaces are deficient with regard to the potential mobility of pedestrians and also that the situation can be aggravated by the particular travel conditions of the individuals. Therefore, the urban spaces deficiencies can be properly reduced if it is possible to assess their effect on the group of pedestrians with mobility limitations. In order to do so, the objective of this study was to formulate an evaluation model for mapping the relative accessibility of pedestrians\' pathways, in which the potential mobility conditions of particular groups were taken into account. The following groups of pedestrians were considered: wheelchair users, with visual disabilities, and with mobility constraints (e.g., elderly). Users without mobility constraints formed the control group taken as a reference of accessibility. The proposed model was initially based on a multicriteria evaluation, which was subsequently adjusted to show levels of relative accessibility. The entire model was developed in a Geographic Information System environment, what allows a visual comparison of the urban spaces conditions for the different groups of selected users. The method was applied in two university campuses, one in Brazil and one in Portugal, and the validation process involved two different methods. The results suggest that the model is an adequate and promising alternative to assess the potential mobility of particular pedestrians groups through the relative accessibility levels of urban open spaces.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho, estudamos as propriedades do transporte de partÃculas em sistemas mesoscÃpicos. Na primeira parte, usamos o modelo proposto anteriormente por Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) para descrever o transporte de partÃculas superamortecidas e interagentes no estado estacionÃrio, na presenÃa de um obstÃculo para o fluxo, e confinadas em um canal com largura da ordem do comprimento caracterÃstico do sistema. Com este modelo, obtivemos uma equaÃÃo diferencial de primeira ordem nÃo-linear, cuja soluÃÃo em 1D à capaz de descrever a densidade ao longo de um canal 2D para diferentes sistemas de partÃculas (e.g., vÃrtices em supercondutores, colÃides e pedestres, todos simulados por dinÃmica molecular) e diferentes tipos de obstÃculos (e.g., uma barreira de energia, um canal com uma constriÃÃo e uma rede de pinos no centro do canal). Observamos que este modelo pode ser usado para descrever o escoamento de qualquer sistema de partÃculas superamortecido, desde que as interaÃÃes entre elas possam alcanÃar distÃncias maiores que os primeiros vizinhos. Na segunda parte deste trabalho, estudamos o escoamento de partÃculas interagentes (nÃo necessariamente superamortecidas) confinadas por paredes assimÃtricas. Aqui o objetivo à descrever a dinÃmica de pedestres e a dinÃmica de vÃrtices em supercondutores. Em ambos os sistemas, as paredes assimÃtricas sÃo responsÃveis pela introduÃÃo de um sentido preferencial para o fluxo. No caso da dinÃmica de pedestres, estudamos as propriedades do sistema quando os pedestres andam em sentidos opostos. Verificamos que este confinamento induz uma ordem responsÃvel pela maximizaÃÃo do escoamento. Esta ordem pode ser destruÃda quando variamos a densidade, a velocidade, a razÃo entre a largura do canal e a sua rugosidade, o ruÃdo externo e a assimetria do canal. Verificamos tambÃm que as transiÃÃes de ordem-desordem neste sistema sÃo acompanhadas de metaestabilidades e ciclos de histerese. No caso de vÃrtices em supercondutores, verificamos que, para pequenos campos de comensurabilidade entre o nÃmero de "catracas" e o nÃmero de vÃrtices, o sistema apresenta mÃltiplas transiÃÃes de depinamento. / In this work we investigate the transport properties of particles in mesoscopic systems. In the first part, we use the model originally proposed by Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) to describe the steady-state transport of overdamped particles in the presence of an obstacle and confined to a channel with width of the order of the characteristic size of the system. With this model, we obtain a non-linear first-order differential equation, whose solution in 1D is capable to describe the behavior of the particle density along a 2D channel for different particle systems (e.g., superconducting vortices, colloids and pedestrians, all simulated with molecular dynamics) and obstacle types (e.g, one energy barrier, a channel constriction and a network of pinning centers). We observe that such a model can be used to represent the flow of any system of overdamped particles, as long as the interactions between them can reach a distance greater than only the first neighbors. In the second part of this work, we investigate the flow of interacting particles (not necessarily overdamped) confined to a channel of asymmetrical walls. Here the main objective is to describe through molecular dynamics techniques both the flow of pedestrians as well as the transport of superconducting vortices through irregular channels. In both cases, we observe that the asymmetry of the confining walls can induce a preferential direction to the flow. In the case of pedestrians, our results indicate that, when two groups of people move in opposite directions in a ratcheted type of corridor, this induced order is also responsible for flow maximization. This order can be destroyed, however, when we change the total number of particles in the system, their target speed, the amplitude of the external added noise or the degree of the asymmetry of the channel. We also observe that the order-disorder transitions in this system are usually followed by metastability and hysteresis cycles. In the case of superconducting vortices, multiple depinning transitions are observed when there is a small comensurability field between the number of ratchets in the channel and the number of particles (vortices) in the system.

Este trabalho busca avaliar as interações entre pedestres, espaço público e comércio segundo a ótica do que se considera como eficiência urbana, tendo como um dos seus pressuposto a intenção de economizar tempo para gastar tempo. A dissertação apresentada, portanto, tem como objetivo a investigação das demandas do indivíduo que ao caminhar até as estações de transporte público (no caso metrô e terminal de ônibus), ao fim do atendimento de suas obrigações do dia a dia (trabalho, estudos, etc.), realiza outras atividades durante o percurso a pé que tornam a viagem mais eficiente. Para tanto, o primeiro capítulo mostra o sentido da eficiência urbana focada no pedestre e nas atividades que este realiza no seu cotidiano que exigem deslocamentos (trabalho, abastecimento e consumo). A compreensão do que seja eficiente refere-se ao uso mais adequado em termos de qualidade de percurso, das atividades possíveis de serem realizadas durante esse deslocamento visando o uso proveitoso do tempo. O segundo capítulo trata do pedestre e a interface com os demais meios de transporte na cidade de São Paulo, buscando retratar o pedestre na RMSP e as questões atuais da mobilidade da cidade, como crescimento do automóvel, meios de restrição e as deseconomias geradas pelo modelo rodoviarista. O último capítulo faz uma análise da dinâmica urbana em torno da Estação Conceição de metrô e terminal de ônibus, visando mostrar como os indivíduos buscam a eficiência das suas atividades no meio urbano, ou seja, como utilizam o seu tempo de não trabalho (horário de almoço e retorno para casa) e como esta busca da eficiência define e delineia os diversos usos urbanos, o tipo de estabelecimentos de comércio e serviços, sua forma de operacionalização e a sua localização. / This study sought to determine the interactions between pedestrians, public space and commerce from the viewpoint of what is considered as urban efficiency, having as one of its assumption intended to save time to spend time. The dissertation presented, therefore, aims to research the demands of the individual to walk to public transport stations (subway and bus terminal) after the fulfillment of its obligations of daily life (work, studies, and others), performs other activities during the walking journey that make travel more efficient. Therefore, the first chapter shows the direction of urban efficiency focused on pedestrian and it\'s daily activities that require offsets (work, supply and consumption). The understanding of what is efficient refers to the most appropriate use in terms of journey quality, the possible activities to be performed during this shift aimed at the profitable use of time. The second chapter deals with the pedestrian and the interface with other transportation modes in the city of São Paulo and to portray the pedestrian in the Metropolitan Region of São Paulo and the current issues of city mobility, such as automobile growth, restraints and diseconomies generated by the car culture. The last chapter analyzes the urban dynamics around the Conceição subway station and bus terminal, in order to show how individuals seek the efficiency of their activities in urban areas, that is, how they use their free time (lunch time and return home) and how this search for efficiency defines and outlines the various urban uses, the type of commercial establishments and services, their way of operation and its location.

O objetivo desta pesquisa é investigar como o fluxo de pedestres interfere na concepção arquitetônica dos espaços que envolvem multidões. Tendo como objeto inicial as estações metroferroviárias, realizou-se um abrangente levantamento bibliográfico sobre o tema, buscando abordá-lo na complexidade que envolve o comportamento humano, a engenharia, a arquitetura e a construção. Conceitos sobre modelagem e simulação de fluxos de pedestres são apresentados e servem de base para o desenvolvimento de um estudo de caso sobre a concepção de distintos espaços arquitetônicos: O Estádio Arena das Dunas, em Natal; o Estádio Mineirão, em Belo Horizonte; o Parque Olímpico, no Rio de Janeiro; e a interligação metroviária Paulista-Consolação, em São Paulo. A presente pesquisa não tem a pretensão de apresentar soluções ou diretrizes de projeto para espaços que envolvem multidões, mas busca investigar como a concepção desses espaços pode ser alterada a partir de uma abordagem que coloca os pedestres como elemento determinante da arquitetura. / This essay aims at investigating how the pedestrian flow interferes the architectural design of the places full of people. Regarding the subway and rail stations as the initial objective, it was made a comprehensive bibliographic survey about this subject in order to speaking about the human behavior engineering, architecture and construction complexity. It is presented the modeling and simulation concepts of pedestrian flows which function as the basis for the development of a case study of different architectural spaces design: the Arena das Dunas Stadium in Natal, the Mineirão Stadium in Belo Horizonte, the Olympics Park in Rio de Janeiro and the subway stations interconnection Consolação-Paulista in São Paulo. This essay does not intend to present solutions or design guide lines for places full of people, but investigate how the design of these places can be changed from an approach that is considering the pedestrians as a determinant element of the architecture.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ion Ferreira Patruni.pdf: 3046553 bytes, checksum: 1979275f844ce748a3f9803c3498ab28 (MD5) Previous issue date: 2015-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work is about people detection in surveillance images. This occurs in external environments, where there are transit of both people and cars. The aim is to settle an imaginary line that once overpassed by people an alarm is sent to the CCTV operator. The study is mainly focused in the use of Histograms of Oriented Gradients (HOG) together with analysis of characteristics extracted from vectors fields of Optical Flow (OF) for training of Support Vector Machines (SVM) and subsequent classification. Some experiments are also executed to verify if the order of cascade classifiers based in OF and HOG affects the quality of the final response. This is measured by Receiver Operating Characteristics (ROC) curves plotted from confusion matrixes. Temporal performance of each classifier was measured as well. A new database was created from a parking camera/surveillance system, and the videos were divided into two groups: (1) training and (2) testing for control purposes. The group called testing for control purposes is used to verify if partial results are presenting improvements in comparison to classifications by HOG alone. A third group of images extracted from the Internet related to intrusions situations was selected to compose the effective final test database. The approach used to detect the intrusion event is based on persistence and consistence of individual classifications. That is, involving more than one group of images, varying from 3 to 9 frames until an effective alarm is sent to the CCTV operator. The ROC curves of classifiers OF→HOG and HOG→OF are fully coincident for all tested points. The OF based classifiers are 3 times faster than the HOG based. For the region of interest of classifiers operation used in people detection for surveillance videos, considering intrusion events, that is the lower portions of x axis of ROC curves, the classifier OF→HOG had the best performance. Finally, 6 simulations were done involving final tests database, split by events in different situations to evaluate the proposed approach to detect intrusion events and again the OF→HOG classifier had the best performance. Adding movement information by analysing e classifying data extracted from OF field to distinguish people from car improved alarm generation performance, increasing True Positives and reducing False Positives, when analysing a video sequence. / Este trabalho trata da detecção de pessoas em imagens de vigilância. Esta busca ocorre em ambientes externos, onde há pessoas e carros transitando conjuntamente. O objetivo é estabelecer uma linha imaginária que, quando ultrapassada por pessoas, gere um alarme ao operador de Circuito Fechado de TV (CFTV). O estudo concentra-se principalmente na utilização conjunta de Histogramas de Gradientes Orientados (HOG) e análise de características estatísticas extraídas do campo de vetores de Fluxo Óptico (FO) para treinamento de Máquinas de Vetores Suportes (SVM) e posterior classificação. Foram realizados alguns experimentos para verificar se a ordem de aplicação dos classificadores baseados em análise do FO e HOG interferem na qualidade final da resposta que é mensurada através das curvas de Características Operacionais do Receptor (ROC) traçadas a partir das matrizes de confusão. O desempenho temporal de cada classificador é medido. Foi criada uma base de dados proveniente de uma câmera de estacionamento, separada em dois grupos: (1) treinamento e (2) testes para controle. O segundo grupo é usado para averiguar se os resultados parciais estão apresentando melhora em relação ao uso isolado das características HOG. Um terceiro grupo de imagens, extraídas de imagens da Internet relacionadas com questões de intrusão, foi escolhido para compor os testes finais efetivos. A abordagem utilizada para avaliar o evento intrusão é baseada na persistência e consistência das classificações, ou seja, envolvendo mais de um grupo de imagens, podendo variar de 3 a 9 quadros para se ter uma geração efetiva de alarme que avise um operador de CFTV. As curvas ROC dos classificadores FO→HOG e HOG→FO ficaram sobreposta para todos os pontos testados. Com relação ao desempenho temporal, a utilização do classificador baseado no FO teve desempenho 3 vezes mais rápido que o classificador baseado em HOG. Para região de interesse de operação dos classificadores usados na detecção de pessoas em vídeos de vigilância, levando-se em conta a detecção de eventos de intrusão, que é a região inicial da escala das curvas ROC dos classificadores, o classificador baseado em FO→HOG teve melhor desempenho geral. Por fim, 6 simulações foram realizadas no grupo de vídeos separados por eventos nas mais diferentes situações com o objetivo de se avaliar a abordagem proposta de detecção de eventos de intrusão e o classificador FO→HOG teve o melhor desempenho. A adição da informação do movimento, através da análise e classificação de informações extraídas do campo de fluxo óptico para diferenciar pessoas de carros, trouxe melhorias quando se analisa uma sequência de vídeo, gerando mais alarmes verdadeiro-positivos e reduzindo consideravelmente a geração de alarmes falso-positivos.

Ao se discutir a calçada como o “cenário”, onde acontecem as cenas urbanas de uma cidade, e seus “atores” – a população usuária – é possível entender os conflitos gerados pela escolha de um determinado piso, localização de um mobiliário, possibilidade de uma aglomeração, existência de uma vegetação, delimitação diferenciada de seus usuários. Ao se avaliarem as calçadas em conjunto com seu paisagismo, seu mobiliário, sua distribuição de uso e seus fatores históricos, é possível identificar conceitos anteriores de pensamento (e necessidade) urbano que não atendem aos desejos de hoje. As situações acima descritas aparecerão com a falta de controle no planejamento dos espaços urbanos e na permissividade desenfreada de ações particulares sobre o uso coletivo. São conflitos que gerarão problemas relativos à segurança dos usuários, ao impedimento de uso dos espaços públicos, à simples circulação das pessoas. O estudo e interpretação de determinados conjuntos de dados envolve muitas vezes a análise de um grande número de variáveis, constituindo-se em um trabalho difícil e demorado. O emprego de métodos multivariados, como a Análise de Componentes Principais (ACP), destaca-se como uma ferramenta bastante útil quando o número de variáveis é grande. A ACP destina-se à análise de dados quantitativos e este trabalho se propôs a descrever e avaliar o uso de uma análise quantitativa em conjunto com dados qualitativos. As técnicas são aplicadas a um estudo de caso dirigido na área central da cidade de Foz do Iguaçu com o objetivo de avaliar o nível de serviço das calçadas existentes através de uma análise conjunta de fatores qualitativos e quantitativos, visando a melhoria da acessibilidade dos pedestres em geral. / In discussing the sidewalk as the “scenario”, where the scenes take place in an urban city, and its “players” – the user population – it is possible to understand the conflicts generated by choosing a particular floor, a location of furniture, possibility of conurbation, the existence of vegetation, differentiated demarcation of its users. When evaluating the sidewalks in conjunction with your landscaping, your furniture, your use and distribution of their historical factors can be identified earlier concepts of thought (and need) that do not meet city desires today. The situations described above appear with the lack of control in the planning of urban spaces and unbridled permissiveness of particular actions on collective use. These are conflicts that generate safety issues for users, unable to use public spaces, the simple movement of persons. The interpretation and study of certain sets of data often involves the analysis of a large number of variables, being in a difficult and time consuming. The use of multivariate methods such as Principal Component Analysis (PCA), stands out as very useful tool when the number of variables is large. The PCA is intended for the analysis of quantitative data and this work was to describe and evaluate the use of a quantitative analysis in conjunction with qualitative data. The techniques are applied to a case study aimed at the central area of the city of Foz do Iguaçu in order to assess the level of service of existing sidewalks through a joint analysis of qualitative and quantitative factors in order to improve the accessibility of pedestrian general.

SILVA, Petrúcio Barrozo da. Transporte de partículas em sistemas mesoscópicos. 2009. 140 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T19:09:21Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T19:18:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T19:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) Previous issue date: 2009 / In this work we investigate the transport properties of particles in mesoscopic systems. In the first part, we use the model originally proposed by Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) to describe the steady-state transport of overdamped particles in the presence of an obstacle and confined to a channel with width of the order of the characteristic size of the system. With this model, we obtain a non-linear first-order differential equation, whose solution in 1D is capable to describe the behavior of the particle density along a 2D channel for different particle systems (e.g., superconducting vortices, colloids and pedestrians, all simulated with molecular dynamics) and obstacle types (e.g, one energy barrier, a channel constriction and a network of pinning centers). We observe that such a model can be used to represent the flow of any system of overdamped particles, as long as the interactions between them can reach a distance greater than only the first neighbors. In the second part of this work, we investigate the flow of interacting particles (not necessarily overdamped) confined to a channel of asymmetrical walls. Here the main objective is to describe through molecular dynamics techniques both the flow of pedestrians as well as the transport of superconducting vortices through irregular channels. In both cases, we observe that the asymmetry of the confining walls can induce a preferential direction to the flow. In the case of pedestrians, our results indicate that, when two groups of people move in opposite directions in a ratcheted type of corridor, this induced order is also responsible for flow maximization. This order can be destroyed, however, when we change the total number of particles in the system, their target speed, the amplitude of the external added noise or the degree of the asymmetry of the channel. We also observe that the order-disorder transitions in this system are usually followed by metastability and hysteresis cycles. In the case of superconducting vortices, multiple depinning transitions are observed when there is a small comensurability field between the number of ratchets in the channel and the number of particles (vortices) in the system. / Neste trabalho, estudamos as propriedades do transporte de partículas em sistemas mesoscópicos. Na primeira parte, usamos o modelo proposto anteriormente por Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) para descrever o transporte de partículas superamortecidas e interagentes no estado estacionário, na presença de um obstáculo para o fluxo, e confinadas em um canal com largura da ordem do comprimento característico do sistema. Com este modelo, obtivemos uma equação diferencial de primeira ordem não-linear, cuja solução em 1D é capaz de descrever a densidade ao longo de um canal 2D para diferentes sistemas de partículas (e.g., vórtices em supercondutores, colóides e pedestres, todos simulados por dinâmica molecular) e diferentes tipos de obstáculos (e.g., uma barreira de energia, um canal com uma constrição e uma rede de pinos no centro do canal). Observamos que este modelo pode ser usado para descrever o escoamento de qualquer sistema de partículas superamortecido, desde que as interações entre elas possam alcançar distâncias maiores que os primeiros vizinhos. Na segunda parte deste trabalho, estudamos o escoamento de partículas interagentes (não necessariamente superamortecidas) confinadas por paredes assimétricas. Aqui o objetivo é descrever a dinâmica de pedestres e a dinâmica de vórtices em supercondutores. Em ambos os sistemas, as paredes assimétricas são responsáveis pela introdução de um sentido preferencial para o fluxo. No caso da dinâmica de pedestres, estudamos as propriedades do sistema quando os pedestres andam em sentidos opostos. Verificamos que este confinamento induz uma ordem responsável pela maximização do escoamento. Esta ordem pode ser destruída quando variamos a densidade, a velocidade, a razão entre a largura do canal e a sua rugosidade, o ruído externo e a assimetria do canal. Verificamos também que as transições de ordem-desordem neste sistema são acompanhadas de metaestabilidades e ciclos de histerese. No caso de vórtices em supercondutores, verificamos que, para pequenos campos de comensurabilidade entre o número de "catracas" e o número de vórtices, o sistema apresenta múltiplas transições de depinamento.