Submitted by Kizzy Fernanda Terra Ferreira dos Reis (kizzyterra@gmail.com) on 2017-09-06T13:00:50Z No. of bitstreams: 1 texto-final-dissertacao-kizzy.pdf: 21050814 bytes, checksum: defd2f1878efcd46846500f9e0b62ebe (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2017-09-06T14:59:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto-final-dissertacao-kizzy.pdf: 21050814 bytes, checksum: defd2f1878efcd46846500f9e0b62ebe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T13:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto-final-dissertacao-kizzy.pdf: 21050814 bytes, checksum: defd2f1878efcd46846500f9e0b62ebe (MD5) Previous issue date: 2017-07-10 / This study comprises the problem of isochrone maps reconstruction as well as their application in the identification of user mode choice preferences. We propose a computational modeling of isochrones based on the theory of implicit functions in order to draw the curve on a map and evaluate geometrical properties of interest. Besides, we discuss the theory of consumer choice applied to urban transportation, suggesting modifications in the utility function of McFadden e Domenich (DOMENCICH; MCFADDEN, 1975) which models urban travel demand to embody isochrone curves properties. At long last, we implement a concept demonstration that constitutes a public utility application for mobile devices that supports the decision making of users through the transport mode suggestion in order to increase their quality of life and facilitate their daily life / Este trabalho constitui um estudo sobre o problema da reconstrução de mapas isócronos bem como sua aplicação na identificação das preferências dos usuários de modais de transportes. Propõe-se uma modelagem computacional das curvas isócronas baseada na teoria das funções implícitas a fim de permitir que se possa desenhar a curva sobre um mapa e computar propriedades geométricas de interesse. Ademais, discute-se nesse contexto a teoria do consumidor aplicada ao transporte urbano, sugerindo a adaptação da função de utilidade de McFadden e Domenich (DOMENCICH; MCFADDEN, 1975), que modela a escolha de modais, através da incorporação de propriedades de curvas isócronas. Implementa-se uma demonstração de conceito constituída em um aplicativo de utilidade pública para dispositivos móveis que dá suporte às tomadas de decisões dos usuários através da comparação de modais com o intuito de aumentar sua qualidade de vida e facilitar seu cotidiano

Os aglomerados globulares (GCs) são laboratórios essenciais no estudo da formação e evolução quimiodinâmica da Via Láctea, pois formaram-se durante os episódios iniciais de formação estelar das galáxias. Na última década, evidências observacionais fotométricas e espectroscópicas têm desafiado o paradigma clássico da formação dos GCs em um episódio único de formação estelar, dando origem ao debate sobre as múltiplas populações estelares. Com o objetivo de explorar esse fenômeno, o programa do Telescópio Espacial Hubble GO-13297 (UV Legacy Survey of Galactic Globular Clusters, PI G. Piotto) obteve fotometria para 57 GCs com os filtros UV/azul F275W, F336W e F438W (WFC3/UVIS), sensíveis às variações nas abundâncias de CNO e, portanto, capazes de distinguir múltiplas populações ao longo dos diagramas cor-magnitude. Combinados com fotometria anterior nos filtros do óptico F606W e F814W (programa GO-10775, PI A. Sarajedini), eles formam uma base de dados fotométricos sem precedentes para GCs. Este trabalho expõe a análise de sete desses aglomerados, sendo seis do Bojo Galáctico (NGC 6304, NGC 6624, NGC 6637, NGC 6652, NGC 6717 e NGC 6723) e um localizado no Halo interno para referência (NGC 6362). A amostra é representativa dos dois picos na distribuição de metalicidades dos GCs do Bojo, em [Fe/H] ~ -0.5 e -1.0. Adotou-se métodos homogêneos para a separação das múltiplas populações nos diferentes estágios evolutivos e para o ajuste de isócronas, com o intuito de analisar comparativamente os dois grupos de metalicidade e verificar se ocorre alguma diferença de idades detectável entre as múltiplas populações. Algoritmos de classificação com aprendizado de máquina, e métodos utilizando estatística Bayesiana (máxima verossimilhança e MCMC) foram implementados e uma ferramenta em Python, nomeada SIRIUS, foi desenvolvida pelo grupo. Os resultados apontam para uma tendência de idades maiores (~ 13 Gyr) para os GCs mais pobres em metais com ramo horizontal azul, comparado com 12.0-12.5 Gyr para os outros GCs. Os resultados para as múltiplas populações indicam idades ligeiramente mais altas para a primeira geração em geral, mas com diferenças menores que 400 Myr comparado com a segunda geração. O resultado de 13.14 +0.25/-0.43 Gyr para o aglomerado NGC 6717 surpreende pois este é o aglomerado menos massivo da amostra, com maior fração de estrelas da primeira geração e com um ramo horizontal azul estendido: aspectos que o colocam como um dos objetos mais velhos da Galáxia. Esses resultados são bastante relevantes, com impactos diretos nos cenários de formação das partes centrais da Galáxia. / The globular clusters (GCs) are fundamental laboratories to study the formation and chemodynamical evolution of the Milky Way, as they formed during the initial episodes of star formation in galaxies. In the last decade, photometric and spectroscopic observational results have challenged the classical paradigm of GCs formation in a single star formation burst, giving rise to the debate about multiple stellar populations. With the purpose of better explore this phenomenon, the Hubble Space Telescope GO-13297 program (UV Legacy Survey of Galactic Globular Clusters, PI: G. Piotto) obtained photometry for 57 GCs with the UV/blue filters F275W, F336W and F438W (WFC3/UVIS), sensitive to variations in CNO abundances, and consequently able to distinguish multiple populations along the color-magnitude diagrams. Combined with previous photometry in the optical filters F606W and F814W (GO-10775 program, PI A. Sarajedini), they provide an unprecedented photometric database for GCs. This work presents the analysis of seven of these clusters, six of them from the Galactic Bulge (NGC 6304, NGC 6624, NGC 6637, NGC 6652, NGC 6717 and NGC 6723) and one located in the inner Halo for reference purposes (NGC 6362). This sample is representative of the two peaks in the metallicity distribution of Bulge GCs, with [Fe/H] ~ -0.5 and -1.0. We adopted homogeneous methods to the separation of multiple populations in the different evolutionary stages and to the isochrone fitting, with the purpose of analyze comparatively the two metallicity groups, and check whether there occurs any detectable age difference between the multiple populations. Classification algorithms with machine learning, and methods using Bayesian statistics (maximum likelihood and MCMC) were implemented and a Python tool, named SIRIUS, was developed by the group. The results point to a trend of larger ages (~ 13 Gyr) for the more metal-poor clusters with a blue horizontal branch, compared with 12.0-12.5 Gyr for the other GCs. The results for the multiple populations indicate slightly larger ages for the first generation in general, but with differences lower than 400 Myr compared with the second generation. The result of 13.14 +0.25/-0.43 Gyr for the cluster NGC 6717 is surprising because this is the least massive cluster of the sample, with the highest fraction of first generation stars and with a blue horizontal branch: features that place it as one of the oldest objects in the Galaxy. These results are quite relevant, with direct impacts on the formation scenarios of the innermost regions of the Galaxy.

Nesta tese é analisada a dinâmica de uma partícula relativística se movendo sob a influência de um campo magnético uniforme e uma onda eletrostática e estacionária dada na forma de pulsos periódicos. O mapa que descreve a evolução temporal do sistema é explícito e pode ser considerado como uma versão relativística e magnetizada do mapa padrão clássico. A posição aproximada dos pontos periódicos é calculada analiticamente e com essa informação é possível estudar as ressonâncias primárias. Para o sistema em estudo, observa-se que a maior parte das ressonâncias possui mais de uma cadeia de ilhas. Isso ocorre pois o sistema apresenta um número infinito de termos ressonantes com o mesmo número de rotação e que podem gerar ilhas na mesma posição do espaço de fases. Verifica-se que essa superposição de termos ressonantes faz com que o número de cadeias varie em função dos parâmetros da onda. Para valores de período ou número de onda suficientemente elevados, todas as ressonâncias primárias apresentam duas ou mais cadeias de ilhas no espaço de fases. As ilhas de ressonância primária são utilizadas nesta tese para acelerar partículas de forma regular. Em particular, considera-se a ressonância principal do sistema, para a qual a energia inicial da partícula pode estar muito próxima de sua energia de repouso se os parâmetros da onda forem adequados. Além disso, aplica-se um método de controle do caos para Hamiltonianas quase integráveis que consiste na adição de um termo de controle simples e com baixa amplitude ao sistema. Esse termo de controle cria toros invariantes em todo o espaço de fases que confinam as trajetórias caóticas em pequenas regiões, tornando a dinâmica controlada mais regular. Verifica-se numericamente que o termo de controle reduz drasticamente as regiões caóticas. Além disso, observa-se que o controle do caos e a consequente recuperação de trajetórias periódicas e quase periódicas no espaço de fases podem ser utilizados para melhorar o processo de aceleração regular de partículas. / In this thesis, we analyze the dynamics of a relativistic particle moving under the influence of a uniform magnetic field and a stationary electrostatic wave given as a series of periodic pulses. The map that describes the time evolution of the system is explicit, and it can be considered as a magnetized relativistic version of the classical standard map. We calculate analytically the approximate position of the periodic points and we use this information to study the primary resonances. For the system under study, we observe that most of its resonances exhibit more than one island chain. It occurs because the system presents an infinite number of resonant terms with the same winding number that may generate islands in the same position of phase space. We verify that this superposition of resonant terms makes the number of chains vary as a function of the parameters of the wave. For sufficiently large values of the wave period or wave number, all the primary resonances present two or more island chains in phase space. We use the islands of primary resonances in this thesis to regularly accelerate particles. In particular, we consider the main resonance of the system, for which the initial energy of the particle can be very close to its rest energy if the parameters of the wave are adequate. Furthermore, we apply a method of control of chaos for near-integrable Hamiltonians that consists in the addition of a simple control term with low amplitude to the system. This control term creates invariant tori in the whole phase space that confine the chaotic trajectories to small regions, making the controlled dynamics more regular. We verify numerically that the control term drastically reduces the chaotic regions. Moreover, we observe that the control of chaos and the consequent recovery of periodic and quasiperiodic trajectories in phase space can be used to improve the process of regular particle acceleration.

Nesta tese é analisada a dinâmica de uma partícula relativística se movendo sob a influência de um campo magnético uniforme e uma onda eletrostática e estacionária dada na forma de pulsos periódicos. O mapa que descreve a evolução temporal do sistema é explícito e pode ser considerado como uma versão relativística e magnetizada do mapa padrão clássico. A posição aproximada dos pontos periódicos é calculada analiticamente e com essa informação é possível estudar as ressonâncias primárias. Para o sistema em estudo, observa-se que a maior parte das ressonâncias possui mais de uma cadeia de ilhas. Isso ocorre pois o sistema apresenta um número infinito de termos ressonantes com o mesmo número de rotação e que podem gerar ilhas na mesma posição do espaço de fases. Verifica-se que essa superposição de termos ressonantes faz com que o número de cadeias varie em função dos parâmetros da onda. Para valores de período ou número de onda suficientemente elevados, todas as ressonâncias primárias apresentam duas ou mais cadeias de ilhas no espaço de fases. As ilhas de ressonância primária são utilizadas nesta tese para acelerar partículas de forma regular. Em particular, considera-se a ressonância principal do sistema, para a qual a energia inicial da partícula pode estar muito próxima de sua energia de repouso se os parâmetros da onda forem adequados. Além disso, aplica-se um método de controle do caos para Hamiltonianas quase integráveis que consiste na adição de um termo de controle simples e com baixa amplitude ao sistema. Esse termo de controle cria toros invariantes em todo o espaço de fases que confinam as trajetórias caóticas em pequenas regiões, tornando a dinâmica controlada mais regular. Verifica-se numericamente que o termo de controle reduz drasticamente as regiões caóticas. Além disso, observa-se que o controle do caos e a consequente recuperação de trajetórias periódicas e quase periódicas no espaço de fases podem ser utilizados para melhorar o processo de aceleração regular de partículas. / In this thesis, we analyze the dynamics of a relativistic particle moving under the influence of a uniform magnetic field and a stationary electrostatic wave given as a series of periodic pulses. The map that describes the time evolution of the system is explicit, and it can be considered as a magnetized relativistic version of the classical standard map. We calculate analytically the approximate position of the periodic points and we use this information to study the primary resonances. For the system under study, we observe that most of its resonances exhibit more than one island chain. It occurs because the system presents an infinite number of resonant terms with the same winding number that may generate islands in the same position of phase space. We verify that this superposition of resonant terms makes the number of chains vary as a function of the parameters of the wave. For sufficiently large values of the wave period or wave number, all the primary resonances present two or more island chains in phase space. We use the islands of primary resonances in this thesis to regularly accelerate particles. In particular, we consider the main resonance of the system, for which the initial energy of the particle can be very close to its rest energy if the parameters of the wave are adequate. Furthermore, we apply a method of control of chaos for near-integrable Hamiltonians that consists in the addition of a simple control term with low amplitude to the system. This control term creates invariant tori in the whole phase space that confine the chaotic trajectories to small regions, making the controlled dynamics more regular. We verify numerically that the control term drastically reduces the chaotic regions. Moreover, we observe that the control of chaos and the consequent recovery of periodic and quasiperiodic trajectories in phase space can be used to improve the process of regular particle acceleration.

[ES] Los sistemas de buses de tránsito rápido (Bus Rapid Transit, BRT por sus siglas en inglés) han experimentado un gran crecimiento en los últimos años, pues más de 170 ciudades tienen algún tipo de sistema BRT. La evidencia empírica acerca de la relación entre el entorno urbano y estos sistemas todavía requiere ser estudiada, especialmente en las urbes en desarrollo que no disponen de información a pie de calle para realizar análisis en el nivel de las estaciones. En este contexto, el primer objetivo de la investigación fue generar datos a microescala (a pie de calle) del entorno próximo a las estaciones del sistema BRT de Quito, mediante métodos e instrumentos de análisis de campo, así como seguimientos, recopilación técnica de información de características del entorno urbano y encuestas. Además, se propuso utilizar los sistemas de información geográfica (SIG) para el manejo y análisis de los datos. Así, se obtuvieron mapas que representan la densidad de la población a escala de manzana y a escala de segmentos: la densidad de la edificación, la mezcla de usos de suelo (servicios, entidades públicas, escuelas, comercio, etc.); mezcla vertical (es decir, usos de vivienda, comercio y oficina en el mismo edificio) y características de espacio público (seguridad vial, ancho de acera, topografía, etc.). Se propuso también identificar el umbral de distancia máxima mediante el método de seguimiento, cuyo hallazgo revela que este umbral se sitúa en una distancia de 600 metros En relación al objetivo de analizar las características de los usuarios del sistema BRT y el comportamiento del viaje a través de una encuesta de intercepción, los resultados establecen que la mayoría de los usuarios encuestados corresponden al grupo femenino con formación académica universitaria que utiliza el transporte por trabajo. El siguiente objetivo fue determinar de forma cuantitativa la relación entre el sistema BRT de Quito y las características del entorno urbano en un umbral de distancia de 600 m, en 42 puntos a través del análisis estadístico multivariante (modelo de regresión múltiple). Los resultados señalan que la densidad de los segmentos del viario con acera entre 3 y 4 metros, la densidad del equipamiento de administración pública son variables significativas y positivas. Asimismo, la distancia al centro de la ciudad (accesibilidad regional) y la distancia a los destinos dentro de los 400 metros, (accesibilidad local), son dominios con signo negativo. Mientras que, la densidad no tiene un poder explicativo en el modelo de demanda del sistema tipo BRT de la ciudad de Quito. Asimismo, se planteó el examinar las cualidades del contexto inmediato de las mismas 42 estaciones del sistema BRT de Quito dentro de un umbral de distancia de 600 m a través del análisis estadístico multivariante. Los resultados muestran que la accesibilidad local, es decir, la distancia a la parada destino, el índice de rodeo (relación entre la distancia a pie medida a través de la red y la distancia euclidiana), el logaritmo de la densidad de la población se correlaciona de manera positiva con la distancia a pie. Mientras que, la densidad de los estratos (medio alto y alto), la densidad no residente (personas que trabajan, estudian o realizan otras actividades) y la distancia a la parada destino son variables significativas y con signo negativo. Otro objetivo de estudio fue tipificar el entorno urbano próximo de las 42 paradas en un umbral de distancia de 600 metros del sistema BRT de Quito a través del análisis estadístico factorial y los clústeres. Las características del entorno se clasificaron en tres factores. / [CA] Els sistemes de busos de trànsit ràpid (Bus Rapid Transit, BRT per les seues sigles en anglés) han experimentat un gran creixement en els últims anys, perquè més de 170 ciutats tenen algun tipus de sistema BRT. L'evidència empírica sobre la relació entre l'entorn urbà i estos sistemes encara requereix ser estudiada, especialment en les urbs en desenvolupament que no disposen d'informació a peu de carrer per a realitzar anàlisi en el nivell de les estacions. En este context, el primer objectiu de la investigació va ser generar dades a microescala (a peu de carrer) de l'entorn pròxim a les estacions del sistema BRT de Quito, mitjançant mètodes i instruments d'anàlisis de camp, així com seguiments, recopilació tècnica d'informació de característiques de l'entorn urbà i enquestes. A més, es va proposar utilitzar els sistemes d'informació geogràfica (*SIG) per al maneig i anàlisi de les dades. Així, es van obtindre mapes que representen la densitat de la població a escala de poma i a escala de segments: la densitat de l'edificació, la mescla d'usos de sòl (serveis, entitats públiques, escoles, comerç, etc.); mescla vertical (és a dir, usos d'habitatge, comerç i oficina en el mateix edifici) i característiques d'espai públic (seguretat viària, ample de vorera, topografia, etc.). Es va proposar també identificar el llindar de distància màxima mitjançant el mètode de seguiment, la troballa del qual revela que este llindar se situa en una distància de 600 metres En relació a l'objectiu d'analitzar les característiques dels usuaris del sistema BRT i el comportament del viatge a través d'una enquesta d'intercepció, els resultats estableixen que la majoria dels usuaris enquestats corresponen al grup femení amb formació acadèmica universitària que utilitza el transport per treball. El següent objectiu va ser determinar de manera quantitativa la relació entre el sistema BRT de Quito i les característiques de l'entorn urbà en un llindar de distància de 600 metres, en 42 punts a través de l'anàlisi estadística multivariant (model de regressió múltiple). Els resultats assenyalen que la densitat dels segments del viari amb vorera entre 3 i 4 metres, la densitat de l'equipament d'administració pública són variables significatives i positives. Així mateix, la distància al centre de la ciutat (accessibilitat regional) i la distància als destins dins dels 400 metres, (accessibilitat local), són dominis amb signe negatiu. Mentre que, la densitat no té un poder explicatiu en el model de demanda del sistema tipus BRT de la ciutat de Quito. Així mateix, es va plantejar l'examinar les qualitats del context immediat de les mateixes 42 estacions del sistema BRT de Quito dins d'un llindar de distància de 600 metres a través de l'anàlisi estadística multivariant. Els resultats mostren que l'accessibilitat local, és a dir, la distància a la parada destine, l'índex de marrada (relació entre la distància a peu mesurada a través de la xarxa i la distància euclidiana), el logaritme de la densitat de la població es correlaciona de manera positiva amb la distància a peu. Mentre que, la densitat dels estrats (mig alt i alt), la densitat no resident (persones que treballen, estudien o realitzen altres activitats) i la distància a la parada destine són variables significatives i amb signe negatiu. Un altre objectiu d'estudi va ser tipificar l'entorn urbà pròxim de les 42 parades en un llindar de distància de 600 metres del sistema BRT de Quito a través de l'anàlisi estadística factorial i els clústers. Les característiques de l'entorn es van classificar en tres factors. / [EN] Bus Rapid Transit (BRT) systems have experienced tremendous growth in recent years, with more than 170 cities having some form of BRT system. Empirical evidence about the relationship between the urban environment and these systems still needs to be studied, especially in developing cities that do not have street-level information for station-level analysis. In this context, the first objective of the research was to generate micro-scale data (at street level) of the environment near the stations of Quito's BRT system, through field analysis methods and tools, as well as monitoring, technical collection of information on urban environment characteristics and surveys. In addition, the use of geographic information systems (GIS) was proposed for data management and analysis. As a result, maps were obtained that represent population density at the block scale and at the segment scale: building density, mix of land uses (services, public entities, schools, commerce, etc.), vertical mix (i.e., housing, commerce and office uses in the same building) and public space characteristics (road safety, sidewalk width, topography, etc.). Also, it was proposed to identify the maximum distance threshold using the tracking method, the finding of which reveals a distance of 600 meters. Regarding the objective of recognizing the qualities of the users of the BRT system and the characteristics of the trip through the application of an intercept survey, the results establish that most of the surveyed users correspond to female group with university education who use the transport for work. The next objective was to quantitatively determine the relationship between Quito's BRT system and the characteristics of the urban environment at a distance threshold of 600 meters, at 42 locations through multivariate statistical analysis (multiple regression model). The results indicate that the density of road segments with sidewalks between 3 and 4 meters, the density of public administration equipment are significant and positive variables, likewise, the distance to the city center, regional accessibility and the distance to destinations within 400 meters, local accessibility, are domains with a negative sign. Meanwhile, density has no explanatory power in the demand model of the BRT type system in the city of Quito. Likewise, it was proposed to examine the qualities of the immediate context of the same 42 stations of the Quito BRT system within a distance threshold of 600 meters through multivariate statistical analysis. The results show that local accessibility, meaning the distance to the destination stop, the rounding index (ratio between the walking distance measured through the network and the Euclidean distance), the logarithm of the population density correlates positively with the walking distance. While, stratum density (upper middle and high), non-resident density (people working, studying or performing other activities) and distance to the destination stop are significant variables and with negative sign. Another study objective was to typify the proximate urban environment of the 42 stops within a distance threshold of 600 meters of the Quito BRT system through statistical factor analysis and clustering. The characteristics of the environment were classified into three factors. / Núñez Basantes, AC. (2024). Transporte público y entorno construido: análisis de las áreas de influencia de las estaciones del BRT en la ciudad de Quito [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202963