O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um equipamento capaz de gerar e captar o efeito corona em alimentos de forma automatizada e instantânea. Para isto, foi desenvolvido um gerador de alta tensão e alta frequência, um sistema de captação com eletrodo e câmera digital e um software de gerenciamento do sistema, que recebe e trata os dados coletados através da câmera digital. Para comprovar a eficiência do sistema, foram feitos vários testes com frutas (maçã, limão, ameixa, uva e pera) e os resultados obtidos foram comparados com imagens geradas por um sistema kirlian e com simulações computacionais através de algoritmo genético e elementos finitos e permitem assim, concluir que o sistema proposto foi capaz de captar imagens que contém informações das características físico-químicas do alimento. / This study aimed to develop a device capable of generating and acquiring the corona effect on food automatically and instantaneously. In order to make it possible, a high voltage and high frequency generator was developed, with a system with electrodes and digital camera controlled by a software that receives and handles incoming data from a digital camera. To test de system, experiments where made with fruits (apples, lemons, plums, grapes and pears) and the results where compared to a standard system and with computational simulation made with Genetic Algorithm and Finite Elements and it was conclude that the system is able to acquire images that contain information on the physical-chemical proprieties of the material.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-10T18:35:20Z No. of bitstreams: 1 Karina_Dissertacao_versao_final.pdf: 14328590 bytes, checksum: b09ee552401b05045498580540b46215 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-10T18:35:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Karina_Dissertacao_versao_final.pdf: 14328590 bytes, checksum: b09ee552401b05045498580540b46215 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T18:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karina_Dissertacao_versao_final.pdf: 14328590 bytes, checksum: b09ee552401b05045498580540b46215 (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / Protein structure prediction is one of the most important problems in computational molecular biology and aims to determine the three dimensional structure of proteins solely from the amino acid sequence. It is considered that the amino acid sequence contains all the necessary information for the chain to adopt its native conformation under physiological conditions. The prediction of protein structure constitutes an extremely difficult optimization problem because, depending on the approximations made, it deals with hundreds or thousands of degrees of freedom and a complex search space associated with the multimodal energy hyper surface. Even for smaller proteins, the problem is computationally costly due the complexity of the optimization process. The goal of this work was the development of genetic operators for the GAPF program (Genetic Algorithm for Protein Folding – developed by GMSSB/LNCC). The operators work through the use of constraints in the search space of the main chain dihedral angles to accelerate the search algorithm and improve the predictive ability of the program. This work was developed in six stages: I - Building an matrix of dihedral angles phi and psi from a database of experimentally determined protein structures, with up to 20% identity; II - Development and introduction in the GAPF program of the RAMA mutation operators in order to use the dihedral angles matrix; III - Generation of initial population using information supplied by the matrix of dihedral angles; IV - Use of matrix of dihedral angles generated from fragments libraries specifically built for each sequence target; V - Verify the performance of the methodology when information from secondary structure prediction of the target sequence and protein structures database are provided; and VI - Evaluate the effect of these changes in terms of reducing the computational cost and quality of the predicted structures. The operators were tested in a set of eight proteins belonging to the following classes: preferably-alpha, alpha+beta, alpha\beta and preferably-beta. The results showed that the imposition the more favorable phi and psi for each amino acid as angular constraints reduced up to 75% the number of energy function evaluations necessary to obtain equivalent results without the use of these operators. Additionally, it was possible to obtain more accurate models, with a reduction of up to 4Å for RMSD and an increase of approximately 6% in GDT-TS of the bigger proteins of the test set, i.e. 1BDD and 1GYZ, when comparing with the values obtained for standard version of the GAPF program using the same number of evaluations. / A predição de estrutura de proteínas é um dos propósitos mais importantes da biologia molecular computacional e possui como objetivo determinar a estrutura tridimensional de proteínas a partir de suas sequências de aminoácidos. Na técnica de predição por primeiros princípios se considera que a sequência de aminoácidos de uma proteína contém toda a informação necessária para que a cadeia adote, em condições fisiológicas, sua conformação tridimensional nativa. Esse tipo de predição se constitui em um problema de otimização extremamente difícil visto que, dependendo das aproximações efetuadas, se lidam com centenas ou milhares de graus de liberdade e com um espaço de busca conformacional muito complexo associado à uma superfície de energia multimodal. Mesmo para uma pequena molécula de proteína, o problema é difícil de ser tratado computacionalmente devido ao alto custo em tempo de execução, além da complexidade associada ao processo de otimização. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de operadores genéticos que atuem no processo de otimização do programa GAPF (Genetic Algorithm for Protein Folding – desenvolvido pelo GMSSB/LNCC) através do uso de restrições no espaço de busca de ângulos diedrais associados à cadeia principal da proteína de modo a acelerar o processo de busca do algoritmo e melhorar a capacidade preditiva do programa. Esse trabalho se desenvolveu em seis etapas: I – Construção uma matriz de ângulos diedrais phi e psi a partir do banco de estruturas de proteínas determinadas experimentalmente, com até 20% de identidade; II - Desenvolvimento e introdução de operadores genéticos de mutação RAMA ao programa GAPF tendo em vista o uso da matriz de ângulos diedrais; III - Geração da população inicial empregando informações fornecidas pelas matrizes de ângulos diedrais; IV - Investigação do uso de matrizes de ângulos diedrais geradas a partir de bibliotecas de fragmentos específicas para cada sequência alvo; V - Verificar o desempenho da metodologia ao serem introduzidas informações a respeito da estrutura secundária da sequência alvo e das proteínas do banco de estruturas usado; e VI - Avaliar o efeito das modificações introduzidas no algoritmo em termos de redução do custo computacional e qualidade das estruturas preditas. A utilização dos operadores foi testada na predição de um conjunto de oito proteínas, pertencentes às classes: preferencialmente alpha; alpha+beta; alpha\beta e preferencialmente beta. Os resultados obtidos mostraram que a imposição de restrições angulares associadas à utilização dos ângulos phi e psi mais favoráveis para cada tipo de resíduo, proporcionaram uma redução de até 75\% do número de avaliações de função de energia necessário para se obter um resultado equivalente sem o uso desses operadores. Adicionalmente, foi possível obter predições de estruturas mais acuradas, com uma redução de até 4Å nos valores de RMSD e um acréscimo de aproximadamente 6% nos valores de GDT-TS das maiores proteínas do conjunto teste, isto é, 1BDD e 1GYZ, quando comparados aos valores obtidos com o GAPF padrão para o mesmo número de avaliações.

As redes de distribuição constituem importantes infra-estruturas por serem responsáveis pelo abastecimento de água à população. Dessa maneira, tanto o projeto, como a operação e a manutenção dessas infra-estruturas devem ser eficientes, visando manter a sustentabilidade do recurso natural distribuído através das mesmas. Devido à idade das redes, pressões excessivas nos condutos e outros fatores, as perdas por vazamento representam, nos dias de hoje, grande parte de toda água bombeada e tratada quimicamente para o consumo populacional. Com o objetivo de minimizar essas perdas, este trabalho visa a determinação dos parâmetros do modelo hidráulico para sub-setores da cidade de São Carlos, onde as perdas por vazamentos mostram-se expressivas. Os referidos parâmetros foram determinados através do modelo inverso de minimização dos desvios entre dados de campo observados e valores simulados por modelo hidráulico, usando algoritmos genéticos (AGs). O estudo constitui parte integrante do projeto intitulado \"controle operacional em subsistema urbano de distribuição de água\", apoiado pelo FINEP, em andamento. / The water supply networks are very important structures for human consumption. This way, the project as well as the operation and maintenance of such systems must be efficient, focusing on keeping the sustainability of this natural resource. Due to the age of the networks, excessive pressure inside the pipes and other factors, leakage nowadays represents a considerable loss of the total pumped and chemically treated water which is to be supplied to the population. Trying to minimize theses losses, this study sets out to determine the parameters for the pressure x leakage model, applying it to sub-sectors of São Carlos city network, SP, where leakage represents a considerable amount. The referred parameters determination is realized through the inverse minimization model of differences between data observed in field and those simulated values by a hydraulic model, using genetic algorithms (GAs).

Para estimar o nível de serviço em rodovias de pista simples, o Highway Capacity Manual 2010 (HCM2010) adota como medidas de desempenho a Porcentagem de Tempo Viajando em Pelotões (PTSF) e a Velocidade Média de Viagem (ATS). A PTSF, no entanto, é praticamente impossível de ser obtida de observações em campo. Na literatura, algumas pesquisas propõem medidas de desempenho alternativas que podem ser coletadas diretamente da observação do tráfego. A meta deste trabalho consistiu em avaliar e propor medidas de desempenho que pudessem ser adequadas para descrever a qualidade de serviço em rodovias de pista simples no Brasil. Foi utilizado um conjunto de dados de tráfego coletados em diversas rodovias no estado de São Paulo para calibrar e validar o simulador de tráfego escolhido, o CORSIM, a partir de um Algoritmo Genético (AG). Com o simulador recalibrado, foi gerado um conjunto de dados sintéticos, para diversas condições de geometria viária e composição de tráfego. Com esses dados sintéticos, foram produzidos modelos teóricos para estimar a PTSF a partir de dados de tráfego que seriam \"observáveis em campo\": a porcentagem de veículos em pelotões (PF); o modelo porposto por Pursula (1995); o modelo de Laval (2006); o criado por Polus e Cohen (2009); e um modelo polinomial baseado na PF e outras variáveis. As estimativas obtidas com esses modelos divergiram significativamente da PTSF produzida pelo CORSIM, sugerindo a necessidade de substituir a PTSF por uma outra medida de desempenho. Assim sendo, nove medidas de desempenho alternativas foram estudadas. Usando dados de tráfego sintéticos produzidos com o CORSIM, foram desenvolvidos modelos que relacionavam medidas de desempenho alternativas com o fluxo de tráfego unidirecional. Comparações dos valores provenientes dessas relações com dados de campo indicaram que três medidas de desempenho (a velocidade média de viagem dos automóveis; a densidade para automóveis e a densidade de veículos em pelotões) poderiam ser usadas para propor critérios para estimar o nível de serviço em rodovias de pista simples no Brasil. / The Highway Capacity Manual 2010 uses Percent-Time-Spent Following (PTSF) and Average Travel Speed (ATS) to estimate level of service on two-lane rural highways. As it is almost impossible to observe PTSF directly in the field, the literature suggests alternative measures of effectiveness (MOEs) that can be obtained from traffic stream parameters. The objective of this thesis was to analyze MOEs that could adequately describe quality of service on two-lane rural highways in Brazil. Traffic data collected on several roads in the state of São Paulo were used to calibrate and validate the traffic simulation model CORSIM, using a Genetic Algorithm (GA). The recalibrated CORSIM was used to create a synthetic set of traffic data, comprising a wide range of traffic flows and road geometries. Using this synthetic data, several models relating PTSF to \"directly observable\" traffic parameters were developed: percent following (PF), as in the HCM2010; the shockwave theory model proposed by Pursula (1995); the Laval (2006) moving bottleneck model; the Polus and Cohen (2009) queueing model; and a polynomial model. PTSF estimates produced by these models significantly diverged from PTSF values produced by CORSIM, suggesting the need for a new measure of effectiveness. Thus, nine alternative MOEs were analyzed and models relating these MOEs to directional traffic flow were fitted, using the synthetic traffic data set. Comparisons between the values obtained from these models and from the field indicated that three MOEs (average travel speed of cars, density for cars and follower density) could be used to create level of service criteria for two-lane rural highways in Brazil.

Desenvolve-se um método para estimar os parâmetros de uma rede hidráulica a partir de dados observados de cargas hidráulicas transientes. Os parâmetros físicos da rede como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diâmetros e a identificação e quantificação de vazamentos são as grandezas desconhecidas. O problema transiente inverso é resolvido utilizando uma abordagem indireta que compara os dados disponíveis de carga hidráulica transiente observados com os calculados através de um método matemático. O Método Transiente Inverso (MTI) com um Algoritmo Genético (AG) emprega o Método das Características (MOC) na solução das equações do movimento para escoamento transiente em redes de tubos. As condições de regime permanente são desconhecidas. Para avaliar a confiabilidade do MTI-AG desenvolvido aqui, uma rede-exemplo é usada para os vários problemas de calibração propostos. O comportamento transiente é imposto por duas manobras distintas de uma válvula de controle localizada em um dos nós da rede. Analisam-se, ainda, o desempenho do método proposto mediante a variabilidade do tamanho do registro transiente e de possíveis erros de leitura nas cargas hidráulicas. Ensaios numéricos realizados mostram que o método é viável e aplicável à solução de problema inverso em redes hidráulicas, sobretudo recorrendo-se a poucos dados observados e ao desconhecimento das condições iniciais de estado permanente. Nos diversos problemas de identificação, as informações transientes obtidas da manobra mais brusca produziu estimações mais eficientes. / A method for estimation of parameters of existing hydraulic networks on the basis of observed transients pressures. Such parameters include pipe friction factors or absolute roughness, their diameters and the leakage locations and discharges. The inverse transient problem in terms of unknown parameters is solved through an indirect calibration procedure, which compares the calculated and observed hydraulic heads. The search method for optimal parameters employs the Method of Characteristics for the solution equations of transient motions in pipes and Genetic Algorithms. The initial conditions in the state of equilibrium are supposed unknown and the observed transient behavior of the network is in response to a valve maneuver composed of partial closure and reestablishment of flow in a pipe. In order to validate the transient calibration method, an example network is used to test various proposed calibration problems. The results show that the proposed method can be used with confidence for determination of various kinds of parameters. The transient inverse method is capable of network calibration using transient data collected at few locations in response to a quick valve maneuver.

O advento dos veículos aéreos não tripulados (VANTs) representa uma quebra de paradigma no ramo aeronáutico. São revisados os conceitos de projeto envolvidos no desenvolvimento de VANTs e levantadas as suas potenciais aplicações. São também analisadas as características de sua operação e discutidas as questões regulatórias envolvidas na certificação e integração dos VANTs ao tráfego aéreo civil. Dentre as várias características singulares dos VANTs, enfatiza-se a sua necessidade de realizar vôos a grande altitude e com longa autonomia. Isso leva ao emprego de materiais mais leves e configurações com asas de grande alongamento, que provocam menor arrasto induzido. É feita uma revisão sobre materiais compósitos, que são materiais de uso crescente no ramo aeronáutico por sua leveza e resistência, e que por sua característica de anisotropia, são suscetíveis à otimização estrutural. Métodos e ferramentas de otimização estrutural de compósitos laminados ainda são pouco empregados, por suas características discretas e pelo grande número de parâmetros envolvidos. Um método eficiente e adequado à otimização de um problema desse tipo é o método dos algoritmos genéticos (AG). Assim foi desenvolvida uma sub-rotina de otimização baseada em algoritmos genéticos, usando a linguagem de programação Fortran. A sub-rotina desenvolvida trabalha em conjunto com um programa comercial de análise estrutural baseado no método dos elementos finitos, o Ansys. Foi também proposta uma configuração de asa de um VANT típico, de grande alongamento e fabricada com materiais compósitos reforçados com fibras (CRF). A asa proposta teve o número e a orientação das camadas do laminado otimizadas com o uso da sub-rotina desenvolvida, e resultados satisfatórios foram encontrados. Foram também analisados os efeitos da variação dos parâmetros dos operadores do AG, como probabilidades de mutação, cruzamento, tipo de escalonamento, entre outros, no desempenho do mesmo. Também foram feitas otimizações no mesmo modelo de asa proposto, empregando outros métodos disponíveis no próprio programa de análise estrutural. Os resultados das otimizações através desses métodos foram comparados com os resultados obtidos com a sub-rotina desenvolvida / The advent of the unmanned air vehicles (UAVs) represents a paradigm break in the aeronautical field. The project concepts involved in the development of UAVs are revised and its potential applications are rose. Also the issues related to UAVs operation are assessed and the regulatory questions involved in their certification and integration to the civil air space are argued. Amongst many singular characteristics of the UAV, its necessity of performing flights at high altitudes and with long endurance is emphasized. This leads to the employment of lighter materials and to configurations with high aspect ratio wings that cause minor induced drag. A revision on composite materials, which are of increasing use in the aeronautical field for their lightness and strength, and that are appropriate for being optimized due to their anisotropy characteristics, is made. Methods and tools of structural optimization of laminated composites are still seldom employed, due to their discrete nature and to the large number of parameters involved. An efficient and suitable method for the optimization of this kind of problem is the genetic algorithm (GA). Thus, an optimization sub-routine based on genetic algorithms was developed, using FORTRAN programming language. The developed sub-routine works in combination with Ansys, a structural analysis commercial program based on the finite elements method. A configuration of a typical UAV wing, made from composite reinforced plastics (CRP) was also proposed. The proposed wing had the number of plies and the orientations of its layers optimized using the developed sub-routine, and satisfactory results had been found. Also the effect of the variation of AG’s operator parameters in its performance, as mutation probabilities, crossover probabilities, fitness scaling, among others, have been assessed. The same wing model considered was also optimized using other build-in methods of the structural analysis program. The results of these optimizations have been compared with the results obtained with the developed sub-routine

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 27 / Nenhuma / Problemas de pessoal, produtividade e contenção de custos afetam todas as áreas de negócio, inclusive os provedores de cuidados de saúde. Porém, nesta área o controle dos custos não pode comprometer a qualidade do atendimento. É neste contexto que uma ferramenta computacional para a elaboração das escalas de trabalho de pessoal de enfermagem torna-se importante. Esta é uma tarefa realizada manualmente na maioria dos hospitais e clínicas, consumindo muito tempo e nem sempre atendendo completamente a legislação e normas vigentes. No Brasil há falta de ferramentas computacionais para a elaboração destas escalas, ou mesmo para a avaliação das escalas desenvolvidas. O objetivo desta pesquisa é encontrar uma solução, computacionalmente viável, para a geração de escalas de trabalho mensais para os técnicos de enfermagem, de acordo com as regras operacionais dos hospitais e as restrições da legislação. Deseja-se ainda obter maior nível de satisfação dos funcionários atendendo preferências de dias de folga e distribui / Problems of personnel, productivity and cost restriction affect all areas of a business, including the health care providers. However, in this area, cost control cannot endanger the quality of service. In this context, a software for creating the schedule of nursing personnel becomes important. This is a hand-made task in the majority of hospitals and clinics. It is time consuming and does not always comply to the legislation and the valid rules. In Brazil, there is a lack of computer tools for the creation of these schedules or even for the evaluation of the ones already developed. This research aims at finding a technologically feasible solution for the generation of monthly schedules for the nursing technicians, according to the operational rules of hospitals and legislation restrictions. It also aims at giving the employees a higher level of satisfaction, concerning their day off preferences and equitable distribution of duties on Saturdays, Sundays and holidays. The proposal is to apply a Tabu Search me

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-11-29T16:00:55Z No. of bitstreams: 1 André da Silva Davi_.pdf: 2370087 bytes, checksum: dcaf9c82247a500748da7c104102054b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-29T16:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 André da Silva Davi_.pdf: 2370087 bytes, checksum: dcaf9c82247a500748da7c104102054b (MD5) Previous issue date: 2017-09-12 / Nenhuma / Neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional para a otimização de layout de um Armazém. Além da abordagem do Problema de Layout de Armazém, também é abordado o Problema de Família de Partes. Para o desenvolvimento do modelo foi aplicada a metaheurística Algoritmo Genético. O objetivo do estudo é projetar a configuração de um armazém que otimize a alocação de mercadorias nas prateleiras tal que proporcione a minimização da movimentação das mesmas durante a seleção de pedidos, pois a operação e a gerência são partes essenciais das operações e serviços realizados. Para isto, as variáveis de decisão são: a distância absoluta da localização da mercadoria e o número de pedidos por dia. O resultado deste trabalho é a geração de um layout capaz de comportar as mercadorias de acordo com as necessidades de alocação, realizando uma otimização de aproximadamente 15%. / In this work a computational model was developed for a warehouse layout optimization. In addition to the Warehouse Layout Problem approach, the Part Family Problem is also addressed. For the development of the model was applied the metaheuristic Genetic Algorithm. The objective of the study is to design the configuration of a warehouse that optimizes an allocation of goods on the shelves that provides a minimization of the warehouse's movement during order selection, operation and management with essential uses of the operations and services performed. The decision variables are: the absolute distance of the location of the merchandise and the number of requests per day. The result is a set of new layouts, according to the conditions of service and the realization of an optimization of approximately 15%.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-07-03T17:52:39Z No. of bitstreams: 1 Iris Corrêa das Chagas Linck.pdf: 1456080 bytes, checksum: ea4a6f659a229e845649c58baaf8cb23 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-03T17:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iris Corrêa das Chagas Linck.pdf: 1456080 bytes, checksum: ea4a6f659a229e845649c58baaf8cb23 (MD5) Previous issue date: 2012 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Neste trabalho é desenvolvido um algoritmo híbrido que simula o comportamento do Codificador/Decodificador de vídeo H.264/AVC, ou simplesmente CODEC H.264, utilizado no Sistema Brasileiro de Televisão Digital. O algoritmo proposto tem a finalidade de buscar a melhor configuração possível de seis dos principais parâmetros utilizados para a configuração do CODEC H.264. Este problema é abordado como um problema de otimização combinatória conhecido como Problema de Seleção de Partes e que é classificado como NP-Difícil. O algoritmo híbrido proposto, denominado Simulador de Metaheurísticas aplicado a um CODEC (SMC), foi desenvolvido com base em duas metaheurísticas: Busca Tabu e Algoritmo Genético. Os seis parâmetros de configuração a serem otimizados pelo SMC são: o bit rate; o frame rate; os parâmetros de quantização de quadros tipo B, tipo P e tipo I e a quantidade de quadros tipo B em um grupo de imagens (GOP – Group of Pictures). Os dois primeiros parâmetros mencionados atuam basicamente sobre a qualidade da imagem do vídeo enquanto que os demais parâmetros atuam diretamente na compressão do vídeo. Experimentos e testes foram feitos utilizandose o CODEC H.264 desenvolvido no Projeto Plataforma de Convergência Digital IPTV/TV Digital (DigConv). Nos experimentos o CODEC tem seus parâmetros configurados de acordo com os resultados obtidos pelo SMC. Um vídeo é codificado no CODEC H.264 para que se possa analisar a sua qualidade de imagem e o seu grau de compressão após o processo de codificação. É feita uma correlação entre esses resultados e a Função Objetivo do SMC. A qualidade da imagem é medida através da métrica mais utilizada na literatura, o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), que é calculada pelo próprio CODEC ao final da codificação de um vídeo. Verificouse que à medida que a Função Objetivo aumenta, o CODEC H.264 consegue obter uma melhor qualidade de imagem e um maior grau de compressão de vídeo. / In this work is developed a hybrid algorithm that simulates the behavior of the H.264/AVC video encoder/decoder, or simply H.264 video CODEC, used in the Brazilian System of Digital Television. The proposed algorithm intends to seek the best possible configuration of the six main parameters used for configuring the H.264 video CODEC. This problem is treated as a combinatorial optimization problem known as the Parties Selection Problem, which is classified as NP-Hard. The proposed hybrid algorithm, called Simulator Metaheuristcs applied to a CODEC (SMC), was developed based on two metaheuristics: Tabu Search and Genetic Algorithm. The six configuration parameters to be optimized by the SMC are the bit rate, frame rate, the parameters of quantization tables of type B, type I and type P and the amount of frames type B in a group of pictures (GOP - Group of Pictures).The first two parameters mentioned, work primarily on the quality of the video image while the other parameters act directly on the video compression. Experiments and tests were done using the video CODEC H.264 developed in Digital Convergence Platform IPTV/Digital TV Project (DigConv). DigConv Project. In the experiments the CODEC has its parameters set according to the results obtained by the SMC. Then, a video is encoded by the CODEC in order to analyze the video image quality and the video compression degree reached after the encoding process. It is made a correlation between these results and the objective function of the SMC. The picture quality is measured by the metric most often used in literature, the PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), which is calculated by the CODEC at the end of a video encoding process. It was found that as the objective function has increased, the CODEC reached a better image quality and a higher video compression.

A meta desta pesquisa foi caracterizar as relações fundamentais do fluxo de tráfego em rodovias de pista simples paulistas através de modelos baseados em parâmetros que reflitam a qualidade de serviço e possam ser observados diretamente em campo. Para que esta meta fosse atingida, primeiramente foram obtidos dados através de observações em campo e de sensores instalados em rodovias. Os dados coletados nas observações diretas foram usados para calibrar e validar um modelo de simulação através de um processo automático, baseado num algoritmo genético. Constatou-se que a versão recalibrada do simulador é capaz de reproduzir tanto informações de detectores como as correntes de tráfego observadas nos onze trechos onde foram coletados dados. Propôs-se um método para produção de dados de tráfego sintéticos, que utiliza um simulador microscópico e um algoritmo genético. Os dados sintéticos obtidos pelo método proposto foram usados para obter os modelos que descrevem as relações entre o fluxo de tráfego e a velocidade e a porcentagem de tempo viajando em pelotões (PTSF) para rodovias de pista simples no estado de São Paulo. Esses modelos poderiam substituir os utilizados pelo HCM-2000 em análises da qualidade de serviço em rodovias paulistas. Também foram propostos novos modelos para relações fundamentais que se adequaram melhor às condições paulistas: um modelo côncavo para a curva fluxovelocidade e um novo modelo exponencial para a relação entre o fluxo e a PTSF. Cinco medidas de desempenho capazes de substituir PTSF foram estudadas, tendo sido relacionadas com a taxa de fluxo bidirecional e unidirecional. As medidas de desempenho propostas foram avaliadas pela capacidade de refletir o nível de serviço observado em campo. Destas, uma nova definição da PTSF, calculada em função do número médio de headways dentro e fora de pelotões, apresentou a melhor porcentagem de acertos (90%), usando-se o mesmo critério adotado pelo HCM-2000. Em razão disso, e da possibilidade de observação direta da PTSF, recomenda-se sua adoção para avaliar a qualidade de serviço em rodovias de pista simples. / The goal of this research was to characterize the fundamental relationships of traffic flow on two-lane rural highways in the state of São Paulo through models based on parameters that reflect the quality of service and that could be obtained from direct observations of traffic flows. To reach this goal, sets of data were obtained from observation of traffic flows and from detectors installed on roads. The data collected from direct observation was used to calibrate and validate a microscopic traffic simulation model, as well as for the calculation of performance measures used in some of the analyses. The microsimulation model was calibrated using an automatic procedure that is based on a genetic algorithm. The recalibrated model was found to be able to reproduce traffic sensor data as well as traffic flow characteristics observed in the 11 road segments observed for this research. A procedure for synthetic data generation, which uses a microsimulation model and a genetic algorithm, was proposed. Synthetic data obtained through this procedure were used to develop the models that describe the relationships between flow rate, traffic stream speed and percent time spent following (PTSF) for two-lane roads in the state of São Paulo. These models could replace those used in the HCM-2000 for quality of service analysis of two-lane roads in São Paulo. New fundamental relationships, which better reflect the operational conditions on local two-lane roads were also studied: a concave speed-flow relationship and an exponential PTSF-flow model. Five alternatives to PTSF were studied and correlated to one-way and two-way flows. Among these, a novel definition of PTSF, based on the ratio of average number of headways within platoons and average number of headways between platoons, was found to be the most accurate (90% of the cases), adopting the HCM-2000 criteria. Thus, this new measure could be used to evaluate the quality of service on two-lane rural highways.