As barreiras de concreto são dispositivos utilizados como componentes de segurança em rodovias, que visam absorver o choque lateral de veículos desgovernados, propiciando sua recondução à faixa de tráfego e minimizando os danos aos ocupantes do veículo. Neste trabalho é analisado o desempenho de barreiras de concreto com o uso de modelos experimentais e numéricos baseados nas recomendações das normas brasileiras e internacionais. O estudo consiste em analisar a eficiência estática e dinâmica dessas barreiras. A análise estática engloba o estudo de distribuição de tensões na barreira considerando diferentes tipos de conectores, modo de ruptura, bem como a resistência desses conectores através de ensaios experimentais. Os ensaios são realizados de acordo com os critérios estabelecidos pela norma americana AASHTO LRFD 2012. A análise numérica, realizada com o uso de software de elementos finitos LS-DYNA©, contempla a atuação da geometria e da rigidez da barreira no processo de absorção de energia de impacto entre a barreira e o veículo, a eficiência do seu redirecionamento e adequação para os níveis de contenção estabelecidos em normas internacionais. Os resultados evidenciaram que a geometria da barreira é um fator importante para o desempenho da mesma, e, também que o uso de conectores em barreiras temporárias são primordiais para o bom funcionamento do sistema de contenção. / Concrete barriers are devices used as safety components in roads, which aim at absorbing side impact of unguided vehicles, redirecting them to the traffic lane and minimizing damage to the vehicle occupants. The present work analyzes the performance of concrete barriers through experimental and numerical models based on the recommendations of the Brazilian and international standards. The study consists in analyzing the static and dynamic efficiency of these barriers. The static analysis includes determining the stress distribution and yield lines in the barrier for different types of connectors, as well as studying the resistance of these connectors by performing experimental tests; these tests were conducted according to the criteria established by the American Standard AASHTO LRFD 2012. The numerical analysis, conducted with the commercial finite element software LS-DYNA©, evaluates the effect of geometry and stiffness of the barrier on the energy absorption performance., efficiency in redirecting the vehicles and suitability for providing restraint levels established in international standards. The results showed that the geometry of the barrier is an important factor for the barrier performance. In addition, the use of connectors in temporary barriers is essential for the smooth operation of the containment system.

O trabalho apresenta os resultados de pesquisa voltada à investigação de processos de erosão e de deslizamentos afetando taludes rodoviários em solos residuais arenosos. A abordagem do estudo combinou diferentes ferramentas de investigação e de caracterização geológica-geotécnica e utilizou escalas de trabalho regional e de detalhe (1:50.000 a 1:500). Ela foi aplicada na rodovia Castelo Branco (SP-280), que está localizada na região sudoeste do estado de São Paulo, Brasil. As principais etapas da pesquisa abrangeram: levantamento de dados existentes; elaboração de base cartográfica e mapas temáticos utilizando Sistema de Informação Geográfica (SIG); levantamentos de campo; identificação dos taludes mais críticos; realização de ensaios laboratoriais (análise granulométrica, erodibilidade, resistência ao cisalhamento direto natural e inundado) e de análises de estabilidade dos taludes. Os resultados obtidos nestas etapas do estudo permitiram a identificação das causas e dos mecanismos dos processos de instabilização e a indicação das diretrizes gerais para a recuperação dos taludes afetados. / The paper presents the results of research focused on the investigation of erosion and slides processes affecting highway cut slopes in residual sandy soils. The approach of the study combined the different engineering geological investigation and characterization tools and used regional and detail work scales (1:50,000 to 1:500). It was applied in the Castello Branco Highway (SP-280), which is located in the south-west region of the São Paulo state, Brazil. The main steps of the research included: survey of existent data; preparation of the cartographical base and the thematic maps using Geographical Information System (GIS); field surveys; identification of the most critical cut slopes; realization of laboratorial essays (granulometry, soil erodibility, shear strength in natural and flooded humidity conditions) and slope stability analysis of the highway cut slopes. The results obtained in these steps of the study allowed the identification of the causes and mechanisms of the slope instability processes and the indication of the general directives for the recuperation of the affected cut slopes.

A identificação dos segmentos críticos da rede viária é um conhecimento básico que todo planejador de transportes deve ter sobre a rede viária. É inevitável a ocorrência de incidentes e eventos de redução da capacidade nos elementos da rede. O efeito de acidentes e obstruções em segmentos críticos da rede ocasionam impactos que prejudicam o desempenho da rede. Este estudo foi desenvolvido com o apoio do modelo de alocação de tráfego do software VISUM (versão 2015) e propõe um método para determinar a importância de cada segmento da rede viária, a identificação de segmentos críticos da rede e a avaliação de sua obstrução de forma estática e dinâmica. Para isso, são utilizados diversos indicadores de desempenho da rede viária. O método foi aplicado na região do Litoral Norte do Rio Grande do Sul, utilizando os dados de tráfego fornecidos pela CONCEPA TRIUNFO, DAER e DNIT. A determinação da importância de cada segmento decorreu da avaliação do impacto na rede causado pela obstrução do próprio segmento. Através do método proposto neste estudo foi possível identificar o segmento crítico da rede viária estudada e, de forma qualitativa, verificar a extensão da obstrução desse segmento nas análises estática e dinâmica Verificou-se que o indicador diferença do total de tempo despendido na rede é o indicador que mais apresenta crescimento com o incremento da demanda, não apresenta alterações de priorização dos segmentos frente a variações de intensidade e sentido da demanda. Os resultados deste estudo mostraram que o segmento crítico da rede pertence a BR-101 entre os municípios de Osório e Terra de Areia. O método de hierarquização proposto independe do sentido e da intensidade da demanda, e está sujeito a mais de uma métrica para avaliar o segmento crítico. Estes resultados podem subsidiar o planejamento de transportes, identificando trechos críticos da rede viária que necessitam de mais atenção dos gestores e apontando medidas de operação no caso de eventos disruptivos nos trechos críticos. / Identifying the most important link of the network is essential knowledge that the transport planners should have over the network. Incidents and events of capacity reduction in network elements are inevitable. The effect of accidents and obstructions on critical network links causes impacts that hamper network performance. This study was developed with support of VISUM (version 2015) traffic assignment model software with proposes a method to determinate each network link importance level, to identify the critical link and to measure the critical link blockage impact on network. For this, several road network performance indicators are used. The method was applied in the North Coast region of Rio Grande do Sul, using traffic data provided by CONCEPA TRIUNFO, DAER and DNIT. The link level importance in define from the own link impact due its obstruction. The proposed method identified the most critical link of the studied network and verified the qualitative impact of its obstruction extent in the static and dynamic assignment analyses It was verified that the measure total spent time difference in the network is the most sensible measure that growth with a demand increase, this measure does not present changes the link importance rank against variations of intensity and direction of demand flow changes. The results of this study show that the critical link of the network belongs to the BR-101 highway between the municipalities of Osório and Terra de Areia. The proposed hierarchical method developed with several metrics measures fond the critical link in an independent demand direction and intensity analysis. The findings may support transport planners to identify the most critical arc of a network. To better implement resources of road management and repairs. Also identify where the operation measures may be implanted in face a disruptive event on a critical link.

Since before the release of the Highway Safety Manual research has been indicating the need to incorporate mobility and control aspects to road safety analysis. The first part of this work developed and implement in an existing computational engine a signal timing optimization method that considers mobility, safety, and emissions measures simultaneously. A sensitivity analysis was conducted to provide insight on the practical effects and order of relevance of 20 key input variables. Mobility improvement performance usually coincides with emissions improvements, but sometimes at the expense of safety. The second part of this work investigated the relationship between hourly traffic density and crash rates on Brazilian expressways with different characteristics, based on a database containing over 20,000 crashes and more than 35 million traffic volume observations and. The resulting curves for urban expressways follow a U shape, with minimum values associated with LOS B to C, while the relationships for rural expressways were found to be continuously increasing, suggesting that low volume rural roads are safer than the higher volume ones. The analysis of other influencing factors revealed that nighttime conditions, weaving segments and urban multilane highways could be related to higher crash rates. The third part of the project extends the analysis to crash severity modeling, using an ordered response choice model. The framework that better fit this database led to the development of two different models: single-vehicle crashes (SV) and multiple-vehicle crashes (MV), since the factors that explain the severity of crashes varies widely between these models. For instance, guardrails and barriers proved to effectively reduce severity for SV crashes, for which run-offs are the most severe crash type. The unique database used in this study also allowed for an investigation of the influence of prevailing traffic conditions on crash severity, while still controlling for all other factors. The results suggested that multiple-vehicle crash severity is negatively related with traffic density, while single-vehicle crashes are more closely related to speed. The findings of this work have implications to policy and design decisions, and the produced equation could be incorporated to active traffic management (ATM) and HCM reliability analysis. / Desde antes da publicação do Highway Safety Manual, vários pesquisadores indicam a necessidade de se incorporar aspectos de operação de tráfego à análise de segurança viária. A primeira parte deste trabalho desenvolveu e implementou em uma ferramenta computacional existente um método de otimização de tempos semafóricos que considera medidas de desempenho de operação, segurança e emissões simultaneamente. Uma análise de sensibilidade foi realizada para produzir conhecimento sobre os efeitos práticos e a ordem de relevância de 20 variáveis de entrada principais. O desempenho da programação semafórica em termos de redução dos atrasos geralmente coincide com redução das emissões, embora às vezes às custas da segurança. A segunda parte deste trabalho investigou a relação entre a densidade horária de tráfego e as taxas de acidentes em autoestradas e rodovias de pista dupla brasileiras com características diversas, com base em um banco de dados contendo mais de 20.000 registros de acidentes e mais de 35 milhões de observações de tráfego. As curvas resultantes para rodovias urbanas seguem um formato em U, com valores mínimos associados aos níveis de serviço B a C, enquanto que as relações para as rodovias rurais são contínuas e crescentes, sugerindo que rodovias rurais de baixo volume são mais seguras do que as de maior volume. A análise de outros fatores revelou que condições noturnas, segmentos de entrelaçamento e rodovias de pista dupla convencionais urbanas estariam relacionadas a maiores taxas de acidentes. A terceira parte deste projeto amplia a análise para modelagem de severidade dos acidentes, usando um modelo de escolha discreta ordenado. A estrutura que melhor se adequa a esse banco de dados levou ao desenvolvimento de dois modelos diferentes: acidentes com um veículo e acidentes com múltiplos veículos, já que os fatores que explicam a severidade dos acidentes variam muito entre esses modelos. Por exemplo, defensas e barreiras se mostraram efetivas para a redução da severidade de acidentes com um veículo, para as quais a saída de pista é o tipo de acidente mais grave. O amplo banco de dados usado neste estudo também permitiu uma investigação da influência das condições de tráfego na severidade do acidente, em comparação com todos os outros fatores. Os resultados sugeriram que a severidade de acidentes de múltiplos veículos está negativamente relacionada com a densidade de tráfego, enquanto colisões com um único veículo estão mais relacionadas à velocidade. As descobertas deste trabalho têm implicações nas decisões sobre políticas e projetos de transportes, e a equação produzida pode ser incorporada à análise de confiabilidade do gerenciamento ativo do tráfego (ATM) e do Highway Capacity Manual.

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.

O trabalho apresenta os resultados de pesquisa voltada à investigação de processos de erosão e de deslizamentos afetando taludes rodoviários em solos residuais arenosos. A abordagem do estudo combinou diferentes ferramentas de investigação e de caracterização geológica-geotécnica e utilizou escalas de trabalho regional e de detalhe (1:50.000 a 1:500). Ela foi aplicada na rodovia Castelo Branco (SP-280), que está localizada na região sudoeste do estado de São Paulo, Brasil. As principais etapas da pesquisa abrangeram: levantamento de dados existentes; elaboração de base cartográfica e mapas temáticos utilizando Sistema de Informação Geográfica (SIG); levantamentos de campo; identificação dos taludes mais críticos; realização de ensaios laboratoriais (análise granulométrica, erodibilidade, resistência ao cisalhamento direto natural e inundado) e de análises de estabilidade dos taludes. Os resultados obtidos nestas etapas do estudo permitiram a identificação das causas e dos mecanismos dos processos de instabilização e a indicação das diretrizes gerais para a recuperação dos taludes afetados. / The paper presents the results of research focused on the investigation of erosion and slides processes affecting highway cut slopes in residual sandy soils. The approach of the study combined the different engineering geological investigation and characterization tools and used regional and detail work scales (1:50,000 to 1:500). It was applied in the Castello Branco Highway (SP-280), which is located in the south-west region of the São Paulo state, Brazil. The main steps of the research included: survey of existent data; preparation of the cartographical base and the thematic maps using Geographical Information System (GIS); field surveys; identification of the most critical cut slopes; realization of laboratorial essays (granulometry, soil erodibility, shear strength in natural and flooded humidity conditions) and slope stability analysis of the highway cut slopes. The results obtained in these steps of the study allowed the identification of the causes and mechanisms of the slope instability processes and the indication of the general directives for the recuperation of the affected cut slopes.

A aplicação do método de elementos finitos como ferramenta de análise vem crescendo na indústria ao longo dos anos, sendo que uma das áreas em desenvolvimento corresponde ao estudo de impacto e avaliação de resistência ao choque. O objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência da defensa metálica maleável simples utilizada nas rodovias do Brasil, no que diz respeito à capacidade de conter um veículo desgovernado de 2000 quilogramas a 100 quilômetros por hora, através da simulação numérica pelo método dos elementos finitos. Para possibilitar a execução das análises, são realizados ensaios experimentais de corpos de prova retirados de um dos componentes da defensa metálica para a caracterização do material. Além disso, são desenvolvidas simplificações no modelo para permitir a realização de análises com baixo custo computacional. A partir do modelo elaborado, são avaliados os comportamentos de impacto na defensa metálica maleável simples em diversas condições de instalação encontradas em vias brasileiras com grande volume de veículos, incluindo-se condições inadequadas. As avaliações indicam que a defensa é incapaz de reter o veículo, ocorrendo o rompimento dos parafusos que unem as lâminas. As defensas em condições irregulares de manutenção apresentam resultados mais catastróficos, colocando mais risco aos ocupantes e pedestres. Por fim, é recomendada a elevação da classe do parafuso para 5.8, permitindo que a defensa retenha o veículo do teste 3-11 do NCHRP Report 350. / The application of Finite Element Method as an analysis tool in industry has been increasing over the years, so that one of the development areas corresponds to the study of impact and crashworthiness. The objective of this work is to assess the efficiency of a guardrail model used on Brazilian roads, with respect to the ability of containing a runaway vehicle of 2 ton at 100 miles per hour, through numerical simulation using finite element analysis. Experimental tests of samples taken from a component of the guardrail are performed to enable material characterization for the analysis. Furthermore, model simplifications are developed to permit the analysis with low computational cost. The impact behaviors are evaluated in various guardrail installation conditions found on high movement roads, including some inadequate ones. The analysis show that the guardrail is unable to retain the vehicle, shearing the W-beam splice bolts. The irregular maintenance condition guardrails present more catastrophic results, endangering even more the occupants and the pedestrians. Finally, it is recommended that the bolts are upgraded to 5.8, enabling the vehicle retention under test 3-11 of NCHRP Report 350.

A dissertação tem como objetivo verificar e analisar a influência das características geométricas de trechos de rodovia no custo total dos usuários, em termos de custo de operação dos veículos e custo do tempo de viagem, com a utilização do programa computacional HDM-4 (Highway Development and Management). Para esta análise, foi realizado um estudo de caso para o qual foram criados sete trechos representativos das classes de geometria consideradas pelo HDM-4 e dezenove trechos com características geométricas que permitissem uma análise de sensibilidade dos parâmetros relacionados às curvaturas vertical e horizontal das vias. Foram selecionados, ainda, quatro trechos da rodovia Washington Luiz (SP-310), representativos de rodovias com distintas características geométricas. A simulação foi realizada fixando-se um cenário de fatores que compõem o modelo HDM-4: tipo de fluxo de tráfego, classe da rodovia, composição e volume de tráfego, tipo e condição do pavimento, dentre outros. O estudo de caso permitiu a quantificação dos efeitos da geometria sobre todas as parcelas que compõem os custos dos usuários. Foram calculados os custos de terraplenagem e pavimentação para diferentes curvaturas verticais com a finalidade de comparação dos custos de melhorias no projeto de rodovias existentes com os benefícios decorrentes dessas intervenções. Os resultados obtidos mostraram que a geometria pode ter grande influência nos custos totais dos usuários e, portanto, seus efeitos devem ser considerados em projetos de construção e de manutenção de rodovias, possibilitando maiores benefícios à sociedade. / The main goal of the master dissertation is to verify and to analyze the influence of geometric characteristics of road sections on highway users’ costs, in terms of vehicle operation costs and costs associated to travel time, using the software HDM-4 (Highway Development and Management). The study was initiated with the creation of seven sections representing the HDM-4 highway geometric classes, and nineteen sections with geometric characteristics defined to allow a sensitivity analysis of parameters associated to vertical and horizontal alignments. Four sections were selected from Washington Luiz highway (SP-310), representing highways with distinct geometric characteristics. The computer simulations were performed considering a scenario that includes: traffic flow pattern, road class, average daily traffic and traffic composition, pavement type and condition, among others. The study calculated the effects of highway geometry on each component of users’ costs. The costs of earth work and paving were calculated aiming at the comparison between costs of geometric improvements and benefits associated to that. The results showed that highway geometry may have a great influence on users’ costs and, therefore, its effects must be considered in highway construction and maintenance projects assuring more benefits to society.

O objetivo desta tese é adaptar os procedimentos do Highway Capacity Manual 2000, para que possam melhor estimar a qualidade de serviço nas condições de tráfego encontradas em rodovias de pista simples estudadas. Para isto, foi desenvolvido um programa para calibração automática do simulador TRARR, baseado em um algoritmo genético e implementado em Perl. A calibração, que usa dados de velocidade e porcentagem de veículos em pelotões, coletado por meio de filmagens nos locais estudados, foi feita simultaneamente para cinco trechos diferentes, para que o simulador fosse capaz de reproduzir as características de um trecho típico de rodovia de pista simples do estado de São Paulo. Para garantir a qualidade dos resultados das simulações realizadas com o modelo recalibrado, procedeu-se à sua validação, usando-se um conjunto independente da dados. Partindo-se do pressuposto que a estrutura geral do método deveria ser mantida, a adaptação do HCM-2000 consistiu em obter novos valores para os diversos fatores de ajuste usados no processo de estimativa do nível de serviço. Para tanto, foram reproduzidos os experimentos de simulação realizados no desenvolvimento do procedimento para análise de rodovias de pista simples, à exceção do uso da versão recalibrada TRARR no lugar do simulador TWOPAS. Os fatores de ajuste adaptados foram: fator de pico horário (PHF), fator de ajuste de rampas (fG), fator de equivalência veicular (ET), fator para o efeito de zonas de ultrapassagem proibida (fnp) e fator de ajuste para o efeito combinado da divisão direcional do tráfego e de zonas de ultrapassagem proibida (fd/np). Com exceção do PHF, todos os demais fatores foram obtidos a partir de resultados de simulação. Os níveis de serviço observados nos cinco trechos estudados foram comparados com estimativas obtidas com a versão original do HCM-2000 e com a adaptação proposta. Os resultados desta comparação mostram que as estimativas obtidas com a adaptação proposta são mais precisas que as obtidas usando-se os valores originais do HCM-2000. / This thesis objective is to adapt the Highway Manual Capacity 2000, procedures to produce better estimates of service level and capacity for two-lane highways studied, In order to do this, an automatic calibration system, implementing a genetic algorithm and coded in Perl, was used to obtain a recalibrated version of TRARR, a two-lane highway simulation model. The calibration, that which uses speed and percent vehicles traveling in platoons data collected by videotaping, was carried out simultaneously for five different road segments, so that the recalibrated model would be able to reproduce traffic behavior on a typical two-lane road in the state of São Paulo, Brazil. The recalibrated model was validated using a second, independent, set of data. Based on the assumption that the general framework of the methodology should be kept, the adaptation was achieved by obtaining new values for the adjustment factors used in the procedure. Thus, the simulation experiments used in the development of HCM-2000 methodology were reproduced using the recalibrated TRARR model. The following adjustment factors were adapted: peak hour factor (PHF), grade adjustment factor (fG), heavy vehicle equivalence factor (ET), adjustment factor for the effect of non-passing zones (fnp) and adjustment factor for combined effect of directional distribution of traffic and percentage of no-passing zones (fd/np). With the exception of the PHF, all factors were obtained from simulation results. In order to assess the accuracy of the proposed adaptation observed levels of service were compared to the estimates obtained through the original HCM-2000 procedure and the modified procedure. The results of these comparisons clearly show that the estimates obtained using the proposed values for the adjustment factors are closer to the observed levels of service than the estimates obtained using the original values for the adjustment factors.

Devido à importância do modal rodoviário para a economia brasileira no que diz respeito à sua participação na matriz de transporte de cargas, à elevada participação no consumo de combustíveis fósseis (óleo diesel) e nas emissões de CO2, esta Tese avaliou se rodovias em melhores estados de conservação implicam benefícios econômicos e ambientais. Os benefícios econômicos disseram respeito à avaliação dos seguintes parâmetros: consumo de combustível, tempo de viagem e gasto com manutenção do veículo. Já os benefícios ambientais referiram-se às reduções das externalidades negativas resultantes da diminuição nas emissões de CO2. Foram realizadas coletas de dados primários relacionados ao desempenho observado em caminhões em rodovias com diferentes condições de infra-estrutura. Nesse sentido, foram conduzidos dois conjuntos de experimentos, envolvendo rotas e tipos diferentes de caminhões, aos quais foram acoplados computadores de bordo para auxiliar na coleta dos dados. O primeiro conjunto de experimentos envolveu quatro rotas, as quais foram percorridas por um caminhão Volvo FH12, fabricado em 2004. Num total de 48 viagens, foram observados o consumo de combustível, e o perfil das velocidades em cada trajeto. Os resultados indicaram a existência de benefícios econômicos e ambientais para as rotas em melhor estado de conservação. No segundo conjunto de experimentos, foram selecionadas duas rotas em diferentes estados de conservação., nas quais dois caminhões de fabricantes distintos (Scania R124-420 e MB 1944S) realizaram um total de 40 viagens. Nesses experimentos, também foram comparados os resultados observados em cada tipo de veículo, tendo sido possível concluir que o tipo de tecnologia apenas impactou no consumo de combustível. Finalmente, os dados dos dois conjuntos de experimentos foram agregados, a fim de estimar valores mais próximos à realidade, já que na prática, há diversos tipos de modelos e fabricantes de caminhão. Ainda assim, os resultados obtidos confirmam a existência de benefícios econômicos e ambientais resultantes de viagens em rotas com melhor infra-estrutura: há um aumento na eficiência energética em rotas melhores, implicando menor consumo de combustível e menores níveis de emissão de CO2. A análise estatística dos resultados sugeriu que, em geral, os dados relacionados ao consumo de combustível eram significativos ao nível de significância de 5%, rejeitando a hipótese nula de que o consumo médio das rotas em piores estados de conservação é estatisticamente igual ao consumo médio observado em rotas com melhores condições. Portanto, tratou-se de indicação em favor da hipótese alternativa, de que o consumo médio observado em rotas piores é maior do que aquele em rotas melhores. / Due to importance of the road transportation for the Brazilian economy related to its participation in the matrix of load transport, to its high participation in the fossil fuels consumption (diesel) and in the CO2 emissions, this study evaluated if highways in better state of conservation imply in economic and environmental benefits. The economic benefits were related to the evaluation of the following parameters: fuel consumption, duration of the trip and expenses on vehicle maintenance. The environmental benefits related to the CO2 emissions reduction. It was collected primary data related to the performance observed in trucks on highways with different infrastructure conditions. In this aspect, it was carried out two sets of experiments, involving different routes and types of trucks, to which cutting edge computers were connect to assist the collection of the data. The first set of experiments involved four routes covered by a Volvo FH12 truck, manufactured in 2004. In a total of 48 trips, the fuel consumption, and the velocity profile in each passage were observed. The results showed the existence of economic and environmental benefits in the routes with better conservation. In the second set of experiments, two routes in different states of conservation were selected, in which two trucks from distinct manufacturers (Scania R124-420 and MB 1944S) performed a total of 40 trips. In these experiments, the results observed in each type of vehicle were compared, which allowed to conclude that the type of technology only impacted on the fuel consumption. Finally, the data of the two sets of experiments were aggregated, in order to approximate the values to the reality, once in reality there are several types of truck models and manufacturers. Still, the results confirm the existence of economic and environmental benefits deriving from trips in routes with better infrastructure: there is a gain in energy efficiency, resulting in less fuel consumption and lower levels of CO2 emissions. The statistical analysis of the results suggested that, in general, the data related to the fuel consumption were significant to the level of significance of 5%, rejecting the null hypothesis that the average fuel consumption in the routes in worse states of conservation is statistically equal to that observed in routes in better condition. Therefore, it is indicated that the alternative hypothesis is significant that the observed average consumption in worse routes is bigger than that observed in better routes.