O número de acidentes de trânsito é crescente nas últimas décadas no Brasil. Uma das principais causas de acidentes em rodovias brasileiras é o excesso de velocidade, que contribui para a possibilidade de ocorrência de acidentes. As velocidades praticadas pelos motoristas são também função dos elementos geométricos que compõem a via (raio, rampa, largura da faixa, etc). A consistência de traçado não afeta a expectativa dos motoristas e garante uma operação segura. A maioria dos motoristas consegue perceber as falhas de coordenação, mas tecnicamente, por exemplo, desconhecem a origem das mesmas. Esta pesquisa apresenta como objetivo a análise de consistência de um trecho de uma determinada rodovia do país de múltiplas faixas, com elevado índice de acidentes e alto fluxo de veículos comerciais. Os pontos com maior ocorrência de acidentes foram identificados e realizaram-se medições de velocidade para elaboração de um modelo de previsão de velocidade operacional (V85) do trecho de estudo. De posse deste modelo, procedeu-se à análise de consistência através do método dos critérios de segurança, que identificou 2 seções com problemas de consistência. Por fim, verificou-se se estas seções correspondiam aos locais de maior número de acidentes: a tangente T5 precede uma curva com alto índice de acidentes (km 511+000); o local com maior concentração de acidentes (km 514) foi classificado como RAZOÁVEL. / In Brazil, the number of traffic accidents is increasing in recent decades, and speeding is one of the major causes of accidents on highways, which contributes to the possibility of accidents. The speed used by the driver is determined by the geometric elements of the road (radius, slope, lane width, etc). Geometric design consistency does not affect the expectation of drivers and ensures a safe operation. Most drivers can perceive coordination failures, but, technically, they are unaware of their source. This research aims to perform a consistency analysis of a stretch of a Brazilian multiple lane highway with a high rate of accidents and large number of commercial vehicles. Thus, the sections with a higher accident occurrence were identified, and speeds were measured to determine the operating speed (V85) and, subsequently, to develop a model to predict operating speeds. With this model, the design consistency was analyzed using the method of the safety criteria. This analysis identified two sections with consistency problems. Finally, it was verified if these sections correspond to the sites with higher accident occurrence: tangent T5 precedes a curve with a high number of accidents (km 511+000); the site with higher accident occurrence (km 514) was classified as FAIR.

O objetivo deste trabalho é analisar a relação de características das vias com os acidentes de trânsito. A principal motivação para o desenvolvimento deste estudo está na ampla variedade de características que podem ter influência nos acidentes e na complexidade da relação entre elas, que pode tornar a análise distinta em cada caso. As vantagens decorrentes da adoção de ações baseadas no gerenciamento de riscos e no tratamento preventivo da segurança viária priorizam atuações sobre veículos e, em especial, sobre o esquema viário como alternativa viável para reduzir o peso do fator humano nos acidentes. Para isso foi elaborado um longo referencial teórico, enumerando potenciais características e as relacionando com acidentes, ressaltando a importância de avaliar e tratar aspectos concatenados ao veículo e à via, com o intuito de conseguir uma análise mais eficaz nas condições de segurança e contribuindo nas áreas acadêmica e profissional fornecendo dados e informações para ajudar na identificação e escolhas de características que mais influenciem a segurança. Também foi desenvolvido um estudo de caso, considerando a Autoestrada Grajaú-Jacarepaguá (Avenida Menezes Cortes), localizada na cidade do Rio de Janeiro. A partir de dois bancos de dados de acidentes, fornecidos pela Companhia de Engenharia de Tráfego do Rio de Janeiro (CET-Rio) e uma investigação de campo realizada na autoestrada, foram identificadas relações dos acidentes com as características viárias. Concluiu-se que as características das vias têm grande relevância sobre os acidentes ocorridos. Os resultados indicam que a consistência geométrica está relacionada aos acidentes de trânsito, porém ainda não existe um modelo de previsão que ajude a entender tal comportamento. De forma geral, as atividades de reconstrução e manutenção da via também dão apoio nas questões de segurança de tráfego. Apesar das limitações, espera-se que o estudo apresentado nesse projeto sirva como referência para futuras intervenções e melhorias das vias. / This study aims at analyzing a relationship of influence between the accidents and the road characteristics. The main study motivation is on the wide variety of characteristics that may influence the accidents, which can make the analysis distinct in each case. The advantages from the adoption of actions based on road safety risk management and the preventive treatment prioritize interventions on vehicles and, in particular, on the road system as a viable alternative to reduce the role of the human factor in accidents. For this, a long theoretical framework was developed, enumerating potential characteristics and relating them to accidents, emphasizing the importance of evaluating e treating related to the vehicle and to the highway to achieve a more effective analysis in safety conditions and contributing in the academic and professional areas providing data and information to help in the identification and selection of characteristics that influence the safety. Also, a case study was prepared, considering the Grajaú-Jacarepaguá Highway (Menezes Cortes Avenue), located in Rio de Janeiro. Based on two accidents databases provided by Agency of Engineering of Traffic of Rio de Janeiro (CET-Rio) and a highway field investigation, some relationships of accidents with roads characteristics were identified. It can be concluded that roads characteristics have great relevance on the occurred accidents. The results indicate that geometric consistency have a relationship with traffic accidents, however there isn\'t still a predictive model to support the understanding of this behavior. In general, the reconstruction and maintenance activities also support traffic safety issues. Despite the limitations, it is expected that the presented study in this project will serve as a reference for the future interventions and improvements of roads.

A utilização de tecnologias de visualização tridimensional aplicada à área de Transportes tem contribuído não só para avaliar o impacto de um projeto de rodovia na região de seu entorno, mas também, no desenvolvimento e estudo dos elementos do próprio projeto geométrico. A pesquisa busca avaliar o potencial do uso de ferramentas de visualização tridimensional (3D) na detecção de deficiências de coordenação entre os alinhamentos horizontal e vertical de um projeto rodoviário. A avaliação foi conduzida por meio de testes com grupos de indivíduos (estudantes do curso de Engenhara Civil sem experiência na área de desenvolvimento de projeto geométrico de rodovias). Estes indivíduos avaliaram trechos de vias em duas situações distintas com correta coordenação dos alinhamentos verticais e horizontais e posteriormente com distorção desta coordenação. Foi utilizado um software aplicativo na área de projeto geométrico de vias terrestre que permite criar um vídeo do drive through da via em questão. Em seguida os avaliadores responderam a um questionário que auxiliou a interpretar os resultados acerca da percepção de deficiências no traçado com a visualização 3D do projeto. Os resultados obtidos foram satisfatórios para o experimento realizado, o que leva a acreditar na possibilidade da introdução dessas ferramentas como parte do curso de engenharia civil, para auxiliar o egresso a desenvolver a habilidade de visualização espacial voltada para a área de projeto geométrico. / The use of three-dimensional visualization technologies applied in the field of transport has contributed not only to assess the impact of a highway project in the region of their surroundings, but also in the development and study of the geometric elements of the project itself. The research seeks to assess the effectiveness of visualization tools-dimensional (3D) in the detection of poor coordination between the horizontal and vertical alignment of a road project. The evaluation will be conducted by testing groups of individuals (students of civil engineering course - no experience in the development of geometric design of highways). These individuals evaluated stretches of roads in two different situations - with proper coordination of horizontal and vertical alignment and then with distortion of this coordination. We used a software application in the geometric design of roads that allows you to create a video drive through of the route in question. Then the evaluators responded to a questionnaire that helped interpret the results on the perception of disability in stroke with 3D visualization of the project. The results were satisfactory for the experiment which leads to believe in the possibility of introducing these tools as part of the civil engineering course, to assist the graduates to develop the skill of spatial visualization focused on the area of geometric design.

A utilização de tecnologias de visualização tridimensional aplicada à área de Transportes tem contribuído não só para avaliar o impacto de um projeto de rodovia na região de seu entorno, mas também, no desenvolvimento e estudo dos elementos do próprio projeto geométrico. A pesquisa busca avaliar o potencial do uso de ferramentas de visualização tridimensional (3D) na detecção de deficiências de coordenação entre os alinhamentos horizontal e vertical de um projeto rodoviário. A avaliação foi conduzida por meio de testes com grupos de indivíduos (estudantes do curso de Engenhara Civil sem experiência na área de desenvolvimento de projeto geométrico de rodovias). Estes indivíduos avaliaram trechos de vias em duas situações distintas com correta coordenação dos alinhamentos verticais e horizontais e posteriormente com distorção desta coordenação. Foi utilizado um software aplicativo na área de projeto geométrico de vias terrestre que permite criar um vídeo do drive through da via em questão. Em seguida os avaliadores responderam a um questionário que auxiliou a interpretar os resultados acerca da percepção de deficiências no traçado com a visualização 3D do projeto. Os resultados obtidos foram satisfatórios para o experimento realizado, o que leva a acreditar na possibilidade da introdução dessas ferramentas como parte do curso de engenharia civil, para auxiliar o egresso a desenvolver a habilidade de visualização espacial voltada para a área de projeto geométrico. / The use of three-dimensional visualization technologies applied in the field of transport has contributed not only to assess the impact of a highway project in the region of their surroundings, but also in the development and study of the geometric elements of the project itself. The research seeks to assess the effectiveness of visualization tools-dimensional (3D) in the detection of poor coordination between the horizontal and vertical alignment of a road project. The evaluation will be conducted by testing groups of individuals (students of civil engineering course - no experience in the development of geometric design of highways). These individuals evaluated stretches of roads in two different situations - with proper coordination of horizontal and vertical alignment and then with distortion of this coordination. We used a software application in the geometric design of roads that allows you to create a video drive through of the route in question. Then the evaluators responded to a questionnaire that helped interpret the results on the perception of disability in stroke with 3D visualization of the project. The results were satisfactory for the experiment which leads to believe in the possibility of introducing these tools as part of the civil engineering course, to assist the graduates to develop the skill of spatial visualization focused on the area of geometric design.

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.

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 presente trabalho tem por objetivo primário abordar os atuais conhecimentos sobre o transporte ferroviário interurbano e regional de passageiros, com foco na tecnologia dos trens de caixa móvel, também conhecidos como trens pendulares. Como objetivo secundário busca-se analisar a influência dos trens de caixa móvel ou pendulares na implantação e operação de novas ferrovias, com ênfase na adequação em fase de projeto, mostrando-se o potencial dessa tecnologia para o aumento da velocidade média e a redução dos tempos de viagem. São tratados os tópicos relevantes para o transporte ferroviário de passageiros, como o conforto do usuário, as especificações técnicas do material rodante e referências dos custos de implantação e operação envolvidos, mostrando-se também dentro de cada aspecto as diferenças dos trens pendulares em relação aos trens convencionais. Três estudos de caso elaborados terão como objetivo explicitar as interveniências da operação dos trens pendulares com o projeto ferroviário, em especial com o projeto geométrico, e através de simulações de marcha e comparações, mostrar de maneira prática o potencial do uso dos trens pendulares. Através do embasamento teórico e dos estudos de caso, é feita uma análise crítica de modo a possibilitar tanto um entendimento do transporte ferroviário de passageiros, quanto do material rodante de caixa móvel e suas possibilidades. Os resultados dos estudos de caso e a análise crítica mostram uma redução significativa dos tempos de viagem, entre 8,1 e 20,0%, mediante a operação de trens pendulares em substituição ao material rodante convencional. / As a primary objective, the present work aims to summarize the current knowledge on intercity and regional passenger railway transportation, focusing on tilting train technology, also known as car body tilt. As a secondary objective, the present work seeks to analyze the influence of tilting train technology on the design, implementation and operation of new railway corridors, with emphasis on design phase, showing the potential of this technology to increase speeds and reduce travel times. Railway passenger transportation issues, such as passenger comfort, rolling stock technical specifications and implementation and operational costs are addressed. Additionally, different aspects between conventional and tilting trains are also discussed. Three case studies help clarify the correlation between tilting train operation and railway design, especially the geometric design; further, with the help of speed simulations and comparisons, the potential use of tilting train operations are demonstrated. With the theoretical basis and the case studies, a critical analysis is made, allowing as a better understanding of railway passenger transportation with regards to the use of tilting rolling stock and its possibilities. The results of the case studies and the critical analysis present a considerable reduction in travel times, between 8,1 and 20,0%, with the operation of tilting trains in the place of the conventional rolling stock.

O presente trabalho tem por objetivo primário abordar os atuais conhecimentos sobre o transporte ferroviário interurbano e regional de passageiros, com foco na tecnologia dos trens de caixa móvel, também conhecidos como trens pendulares. Como objetivo secundário busca-se analisar a influência dos trens de caixa móvel ou pendulares na implantação e operação de novas ferrovias, com ênfase na adequação em fase de projeto, mostrando-se o potencial dessa tecnologia para o aumento da velocidade média e a redução dos tempos de viagem. São tratados os tópicos relevantes para o transporte ferroviário de passageiros, como o conforto do usuário, as especificações técnicas do material rodante e referências dos custos de implantação e operação envolvidos, mostrando-se também dentro de cada aspecto as diferenças dos trens pendulares em relação aos trens convencionais. Três estudos de caso elaborados terão como objetivo explicitar as interveniências da operação dos trens pendulares com o projeto ferroviário, em especial com o projeto geométrico, e através de simulações de marcha e comparações, mostrar de maneira prática o potencial do uso dos trens pendulares. Através do embasamento teórico e dos estudos de caso, é feita uma análise crítica de modo a possibilitar tanto um entendimento do transporte ferroviário de passageiros, quanto do material rodante de caixa móvel e suas possibilidades. Os resultados dos estudos de caso e a análise crítica mostram uma redução significativa dos tempos de viagem, entre 8,1 e 20,0%, mediante a operação de trens pendulares em substituição ao material rodante convencional. / As a primary objective, the present work aims to summarize the current knowledge on intercity and regional passenger railway transportation, focusing on tilting train technology, also known as car body tilt. As a secondary objective, the present work seeks to analyze the influence of tilting train technology on the design, implementation and operation of new railway corridors, with emphasis on design phase, showing the potential of this technology to increase speeds and reduce travel times. Railway passenger transportation issues, such as passenger comfort, rolling stock technical specifications and implementation and operational costs are addressed. Additionally, different aspects between conventional and tilting trains are also discussed. Three case studies help clarify the correlation between tilting train operation and railway design, especially the geometric design; further, with the help of speed simulations and comparisons, the potential use of tilting train operations are demonstrated. With the theoretical basis and the case studies, a critical analysis is made, allowing as a better understanding of railway passenger transportation with regards to the use of tilting rolling stock and its possibilities. The results of the case studies and the critical analysis present a considerable reduction in travel times, between 8,1 and 20,0%, with the operation of tilting trains in the place of the conventional rolling stock.

Este trabalho tem como objetivo principal direcionar a tomada de decisões para a escolha dos diferentes parâmetros que envolvem o alinhamento horizontal e vertical do projeto geométrico ferroviário de trens de alta velocidade (TAV) e de longo percurso, bem como descrever conceitos teóricos para parâmetros de segurança e conforto, baseados em normas internacionais. A pesquisa se desenvolve através de consultas em revistas especializadas, artigos, publicações, normas técnicas e livros. Pela escassez de dados em língua nacional e material bibliográfico desatualizado, as pesquisas se concentram essencialmente em material internacional. Apesar do Brasil ser um dos países em desenvolvimento com maior ascensão no cenário global, tem apresentado, nas últimas décadas, sérios problemas de infra-estrutura devido a uma distribuição desequilibrada na área de transportes, com altíssima concentração no modo rodoviário, com aeroportos e rodovias operando acima da capacidade satisfatória, além de um leque limitado de alternativas de transporte. Devido à falta de investimentos no setor ferroviário, grande parte da malha ferroviária brasileira tornou-se inoperante ou até mesmo inexistente, resultando numa enorme diminuição da mão de obra qualificada e formação acadêmica nesse ramo. Como conseqüência, os estudos relacionados ao projeto ferroviário também foram afetados diretamente. Nesse contexto, é importante que se resgate normas, publicações, especificações técnicas e experiências adotadas em outros países com sólidas tradições ferroviárias, de modo a incorporar em nossa formação acadêmica tais conceitos, como é um dos objetivos dessa dissertação. / This dissertation has as main objective to guide in taking decisions for the selection of different parameters which involve the horizontal and vertical railway geometric design of high speed (HST) and long distance trains as well as theoretical concepts for describing security parameters and comfort, based on international standards. The research is developed through consultations in specialized magazines, articles, publications, standards and technical books. Due to the scarcity of data in the national language and outdated library materials, the research focuses primarily on international material. Although Brazil is a developing country with one of the highest rises in the global scene, the country has faced in recent decades serious infrastructure problems due to an uneven distribution in the area of transport, with high concentration in the road, and airports and roads operating above satisfactory capacity, resulted by a limited range of transportation alternatives. Due to the lack of investment in the railway sector, much of the Brazilian railway system became inoperative or even nonexistent, resulting in a tremendous decrease of skilled labor and academic training in this field. As a result, studies related to the railway project have also been directly impacted. In this context, it is important to rescue standards, publications, experiences and technical specifications adopted in other countries with strong tradition in railways in order to incorporate these concepts into our academic formation, which is one of the purposes of this dissertation.

Este trabalho tem como objetivo principal direcionar a tomada de decisões para a escolha dos diferentes parâmetros que envolvem o alinhamento horizontal e vertical do projeto geométrico ferroviário de trens de alta velocidade (TAV) e de longo percurso, bem como descrever conceitos teóricos para parâmetros de segurança e conforto, baseados em normas internacionais. A pesquisa se desenvolve através de consultas em revistas especializadas, artigos, publicações, normas técnicas e livros. Pela escassez de dados em língua nacional e material bibliográfico desatualizado, as pesquisas se concentram essencialmente em material internacional. Apesar do Brasil ser um dos países em desenvolvimento com maior ascensão no cenário global, tem apresentado, nas últimas décadas, sérios problemas de infra-estrutura devido a uma distribuição desequilibrada na área de transportes, com altíssima concentração no modo rodoviário, com aeroportos e rodovias operando acima da capacidade satisfatória, além de um leque limitado de alternativas de transporte. Devido à falta de investimentos no setor ferroviário, grande parte da malha ferroviária brasileira tornou-se inoperante ou até mesmo inexistente, resultando numa enorme diminuição da mão de obra qualificada e formação acadêmica nesse ramo. Como conseqüência, os estudos relacionados ao projeto ferroviário também foram afetados diretamente. Nesse contexto, é importante que se resgate normas, publicações, especificações técnicas e experiências adotadas em outros países com sólidas tradições ferroviárias, de modo a incorporar em nossa formação acadêmica tais conceitos, como é um dos objetivos dessa dissertação. / This dissertation has as main objective to guide in taking decisions for the selection of different parameters which involve the horizontal and vertical railway geometric design of high speed (HST) and long distance trains as well as theoretical concepts for describing security parameters and comfort, based on international standards. The research is developed through consultations in specialized magazines, articles, publications, standards and technical books. Due to the scarcity of data in the national language and outdated library materials, the research focuses primarily on international material. Although Brazil is a developing country with one of the highest rises in the global scene, the country has faced in recent decades serious infrastructure problems due to an uneven distribution in the area of transport, with high concentration in the road, and airports and roads operating above satisfactory capacity, resulted by a limited range of transportation alternatives. Due to the lack of investment in the railway sector, much of the Brazilian railway system became inoperative or even nonexistent, resulting in a tremendous decrease of skilled labor and academic training in this field. As a result, studies related to the railway project have also been directly impacted. In this context, it is important to rescue standards, publications, experiences and technical specifications adopted in other countries with strong tradition in railways in order to incorporate these concepts into our academic formation, which is one of the purposes of this dissertation.