Analisar a probabilidade dos tecidos urbanos exercerem efeitos junto ao movimento de pedestres e veículos, por meio do desenvolvimento de um modelo matemáticoestatístico e, aplicar na prática do planejamento urbano as informações obtidas, são os objetivos que se apresentam. O problema central está em distinguir quais propriedades são relevantes, que relações mantêm entre si, e o quanto explicam o porquê, como e por onde pedestres e veículos se movimentam? Parte-se da hipótese de que propriedades espaciais, formais e funcionais dos tecidos urbanos vinculadas ao sistema de vias, quadras, lotes e edificações, de alguma maneira e intensidade, facilitam, dificultam ou mesmo definem significativamente o movimento de pedestres e veículos, cuja consideração em conjunto e em separado aprimora a modelagem, mensuração e simulação do movimento de pedestres e veículos. As abordagens centradas na demanda de viagens (Entrevista Domiciliar de Origem e Destino) e na configuração espacial urbana (Sintaxe Espacial) fundamentam teoricamente a pesquisa e embasam a construção do método que compatibiliza e conjuga, por meio da construção do modelo matemático-estatístico, denominado modelo de deslocamento 5D, cerca de 20 variáveis do tecido urbano. Em relação aos resultados obtidos, as abordagens adotadas se mostram complementares no entendimento das propriedades que influenciam o movimento de pedestres e veículos em torno dos bairros Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia e Vila do IAPI, em Porto Alegre, tomados como estudo de caso. O modelo de deslocamento 5D mostra-se operacionalmente viável e promissor, apresentando resultados estatísticos significativos e com alto grau de confiabilidade. Aproximadamente, 85% do movimento de pedestres e veículos nas áreas em estudo é explicado por medidas que consideram: (i) a articulação e continuidade de percursos alternativos possíveis ao longo de uma via em relação as demais vias em seu entorno imediato; (ii) a contribuição das edificações e dos recuos laterais e frontais em relação aos lotes e quadras na conformação do espaço aberto público; (iii) a variedade de tipologias edilícias e possibilidades de combinação entre si e ocorrência de morfologias simultaneamente; (iv) a relação entre movimento, área construída e comprimento de via; (v) a atribuição de valores às diferentes atividades residenciais e não-residenciais desempenhadas nas edificações; e, (vi) a ponderação dos acessos às edificações. A aplicação do modelo de deslocamento 5D demonstrou ser um instrumento útil na simulação de condições de total transformação ou relativa homogeneidade dos tecidos urbanos, assim como auxiliar ao planejamento urbano, não determinando, entretanto, o que deve ser feito, mas sim, possibilitando entender o que está sendo feito. / An analysis of the likelihood of the urban tissues to exercise effects over pedestrian and vehicle movements, through the development of a statistical and mathematical model, and the practical application of the resulting information, are the intended objectives. The core problem consists in distinguishing which properties are relevant, what are their relations with one another, and to what extent they explain why, how and where pedestrians and vehicles move along? The assumed hypothesis is that spatial, formal and functional properties of the urban tissues linked to the system of lanes, blocks, lots and constructions, in some way or intensity, facilitate, impair or even define significantly the movement of pedestrians and vehicles, whose joint or separate consideration improves the modeling, measuring and simulation of pedestrian and vehicle movement. The approaches focused on traveling needs (Origin and Destination Domicile Interview) and in the urban space configuration (Space Syntax) lay the theoretical foundation for the survey and are the basis for the construction of the method that makes compatible and conjugates, through the construction of the mathematical and statistical model, called 5D displacement model, about 20 variables of the urban tissue. With regard to the results obtained, the adopted approaches show entirely in the understanding of the properties that influence the movement of pedestrians and vehicles surrounding the districts of Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia and Vila do IAPI, in Porto Alegre, taken as case study. The 5D Displacement Model proves operationally viable and promising, presenting significant statistical results with a high degree of reliability. Approximately 85% of the movement of pedestrians and vehicles in the studied areas is explained by measures that consider (i) articulation and continuity of alternative routes available along a lane with regard to the other lanes on the immediate surrounding; (ii) the contribution of the buildings and lateral and frontal gaps with regard to the lots and blocks in the conformation of open public space; (iii) a variety of edilicious typologies and possibilities for combinations among themselves and the occurrence of morphologies simultaneously; (iv) the relation between movement, constructed area and length of lane; (v) the attribution of values to the different residential and non-residential activities performed at the buildings; and, (vi) and the ponderation of accesses to the buildings. The application of the 5D displacement model proved to be a useful tool in the simulation of total transformation conditions or the relative homogeneity of the urban tissues, while helping with urban planning, though without determining what should be done, but making it possible to understand what is being done.

Este trabalho está inserido no campo da Geomática e se concentra, mais especificamente, no estudo de métodos para exploração e seleção de rotas em espaços geográficos sem delimitação prévia de vias trafegáveis. As atividades que poderiam se beneficiar de estudos desse tipo estão inseridas em áreas da engenharia, logística e robótica. Buscou-se, com as pesquisas realizadas nesse trabalho, elaborar um modelo computacional capaz de consultar as informações de um terreno, explorar uma grande quantidade de rotas viáveis e selecionar aquelas rotas que oferecessem as melhores condições de trajetória entre dois pontos de um mapa. Foi construído um sistema a partir do modelo computacional proposto para validar sua eficiência e aplicabilidade em diferentes casos de estudo. Para que esse sistema fosse construído, foram combinados conceitos de sistemas baseados em agentes, lógica nebulosa e planejamento de rotas em robótica. As informações de um terreno foram organizadas, consumidas e apresentadas pelo sistema criado, utilizando mapas digitais. Todas as funcionalidades do sistema foram construídas por meio de software livre. Como resultado, esse trabalho de pesquisa disponibiliza um sistema eficiente para o estudo, o planejamento ou a simulação de rotas sobre mapas digitais, a partir de um módulo de inferência nebuloso aplicado à classificação de rotas e um módulo de exploração de rotas baseado em agentes autônomos. A perspectiva para futuras aplicações utilizando o modelo computacional apresentado nesse trabalho é bastante abrangente. Acredita-se que, a partir dos resultados alcançados, esse sistema possa ajudar a reduzir custos e automatizar equipamentos em diversas atividades humanas. / This research is placed in the field of Geomatics and focuses more specifically on the study of methods for exploration and route selection in geographic areas without prior definition of trafficable roads. Activities that could benefit from such studies are embedded in areas of engineering, logistics and robotics. This study aimed to develop a computational model able to select information from a terrain, explore a lot of viable routes and select those routes that offer the best possible path between two points on a map. It was built a system from the proposed computational model to validate its effectiveness and applicability in different case studies. For this system to be built concepts of agent-based systems, fuzzy logic and route planning in robotics were combined. The information about land were organized, presented and consumed by the system created using digital maps. All features of the system were built using open source. As a result, this research provides an efficient system for the study, planning or route simulation on digital maps, using a fuzzy inference module applied to the classification of routes and a module to operate routes based on autonomous agents. The perspective for future applications using the computational model presented in this study is quite comprehensive. It is believed that from the results, this system can help reduce costs and automate equipment in various human activities.

Analisar a probabilidade dos tecidos urbanos exercerem efeitos junto ao movimento de pedestres e veículos, por meio do desenvolvimento de um modelo matemáticoestatístico e, aplicar na prática do planejamento urbano as informações obtidas, são os objetivos que se apresentam. O problema central está em distinguir quais propriedades são relevantes, que relações mantêm entre si, e o quanto explicam o porquê, como e por onde pedestres e veículos se movimentam? Parte-se da hipótese de que propriedades espaciais, formais e funcionais dos tecidos urbanos vinculadas ao sistema de vias, quadras, lotes e edificações, de alguma maneira e intensidade, facilitam, dificultam ou mesmo definem significativamente o movimento de pedestres e veículos, cuja consideração em conjunto e em separado aprimora a modelagem, mensuração e simulação do movimento de pedestres e veículos. As abordagens centradas na demanda de viagens (Entrevista Domiciliar de Origem e Destino) e na configuração espacial urbana (Sintaxe Espacial) fundamentam teoricamente a pesquisa e embasam a construção do método que compatibiliza e conjuga, por meio da construção do modelo matemático-estatístico, denominado modelo de deslocamento 5D, cerca de 20 variáveis do tecido urbano. Em relação aos resultados obtidos, as abordagens adotadas se mostram complementares no entendimento das propriedades que influenciam o movimento de pedestres e veículos em torno dos bairros Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia e Vila do IAPI, em Porto Alegre, tomados como estudo de caso. O modelo de deslocamento 5D mostra-se operacionalmente viável e promissor, apresentando resultados estatísticos significativos e com alto grau de confiabilidade. Aproximadamente, 85% do movimento de pedestres e veículos nas áreas em estudo é explicado por medidas que consideram: (i) a articulação e continuidade de percursos alternativos possíveis ao longo de uma via em relação as demais vias em seu entorno imediato; (ii) a contribuição das edificações e dos recuos laterais e frontais em relação aos lotes e quadras na conformação do espaço aberto público; (iii) a variedade de tipologias edilícias e possibilidades de combinação entre si e ocorrência de morfologias simultaneamente; (iv) a relação entre movimento, área construída e comprimento de via; (v) a atribuição de valores às diferentes atividades residenciais e não-residenciais desempenhadas nas edificações; e, (vi) a ponderação dos acessos às edificações. A aplicação do modelo de deslocamento 5D demonstrou ser um instrumento útil na simulação de condições de total transformação ou relativa homogeneidade dos tecidos urbanos, assim como auxiliar ao planejamento urbano, não determinando, entretanto, o que deve ser feito, mas sim, possibilitando entender o que está sendo feito. / An analysis of the likelihood of the urban tissues to exercise effects over pedestrian and vehicle movements, through the development of a statistical and mathematical model, and the practical application of the resulting information, are the intended objectives. The core problem consists in distinguishing which properties are relevant, what are their relations with one another, and to what extent they explain why, how and where pedestrians and vehicles move along? The assumed hypothesis is that spatial, formal and functional properties of the urban tissues linked to the system of lanes, blocks, lots and constructions, in some way or intensity, facilitate, impair or even define significantly the movement of pedestrians and vehicles, whose joint or separate consideration improves the modeling, measuring and simulation of pedestrian and vehicle movement. The approaches focused on traveling needs (Origin and Destination Domicile Interview) and in the urban space configuration (Space Syntax) lay the theoretical foundation for the survey and are the basis for the construction of the method that makes compatible and conjugates, through the construction of the mathematical and statistical model, called 5D displacement model, about 20 variables of the urban tissue. With regard to the results obtained, the adopted approaches show entirely in the understanding of the properties that influence the movement of pedestrians and vehicles surrounding the districts of Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia and Vila do IAPI, in Porto Alegre, taken as case study. The 5D Displacement Model proves operationally viable and promising, presenting significant statistical results with a high degree of reliability. Approximately 85% of the movement of pedestrians and vehicles in the studied areas is explained by measures that consider (i) articulation and continuity of alternative routes available along a lane with regard to the other lanes on the immediate surrounding; (ii) the contribution of the buildings and lateral and frontal gaps with regard to the lots and blocks in the conformation of open public space; (iii) a variety of edilicious typologies and possibilities for combinations among themselves and the occurrence of morphologies simultaneously; (iv) the relation between movement, constructed area and length of lane; (v) the attribution of values to the different residential and non-residential activities performed at the buildings; and, (vi) and the ponderation of accesses to the buildings. The application of the 5D displacement model proved to be a useful tool in the simulation of total transformation conditions or the relative homogeneity of the urban tissues, while helping with urban planning, though without determining what should be done, but making it possible to understand what is being done.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2095886 bytes, checksum: 552790cb58bd30077026f4b49573d033 (MD5) Previous issue date: 2008-07-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The accidents and the violence in the urban way result of the actions and or human omissions, through conditioning technical and or society. In 2005, those occurrences were responsible for about 75% of the total of the deaths for violent causes according to ministry of Health of Brazil. A key element in the attendance to the victims of violence and accidents is the time of displacement, that can change the medical picture in subject of minutes, and to do the difference between to survive or to die, according to the procedures of the adopted during the golden hour. In Brazil, a service that has great importance in this activity it is SAMU - Service of Movable Attendance of Urgency and Emergency, in which the choice of the route to be followed by the ambulance, depends in the great majority of the times of the driver's knowledge on the city and of your intuition on the best road to be proceeded, which a lot of times don't represent the fastest. In this perspective, a route tool associated to the use of a Geographical Information System (GIS) was tested gone back to Transports (of the type SIGT), related to the Global Positioning System (GPS), to potency the choice of the best route and the decrease of the time, of the morbimortalidade risk and of the costs generated in the installment of the service. In this work, it was tested in an initial way the viability of use of a tool of to optimize of routes and time of operation in SAMU, through modeling procedures in transports, previously tends as application cell an area chosen in João Pessoa - Paraíba. / Os acidentes e as violências no meio urbano resultam das ações e/ou omissões humanas, através de condicionantes técnicos e/ou sociais. Em 2005, essas ocorrências foram responsáveis por cerca de 75% do total das mortes por causas violentas segundo o Ministério da Saúde do Brasil. Um elemento chave no atendimento às vítimas de violências e acidentes é o tempo de deslocamento gasto para realizar o atendimento, que pode mudar o quadro médico em questão de minutos, e fazer a diferença entre sobreviver ou morrer, conforme os procedimentos adotados durante a golden hour. No Brasil, um serviço que tem grande importância nesta atividade é o SAMU Serviço de Atendimento Móvel às Urgências e Emergências, no qual a escolha da rota a ser seguida pela ambulância, depende na grande maioria das vezes do conhecimento do motorista sobre a cidade e da sua intuição sobre o melhor caminho a ser seguido, o que muitas vezes não representa o mais rápido. Nesta perspectiva, testou-se uma ferramenta de roteirização associada ao uso de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) voltado para Transportes (do tipo SIG-t), conexo ao Sistema de Posicionamento Global (o GPS), potencializando a escolha da melhor rota e a diminuição do tempo, do risco de morbimortalidade e dos custos gerados na prestação do serviço. Neste trabalho, foi testada de forma inicial a viabilidade de utilização de uma ferramenta de otimização de rotas e tempo de operação no SAMU, através de procedimentos de modelagem em transportes, tendo como célula de aplicação uma área previamente escolhida na cidade de João Pessoa - Paraíba.

Este trabalho está inserido no campo da Geomática e se concentra, mais especificamente, no estudo de métodos para exploração e seleção de rotas em espaços geográficos sem delimitação prévia de vias trafegáveis. As atividades que poderiam se beneficiar de estudos desse tipo estão inseridas em áreas da engenharia, logística e robótica. Buscou-se, com as pesquisas realizadas nesse trabalho, elaborar um modelo computacional capaz de consultar as informações de um terreno, explorar uma grande quantidade de rotas viáveis e selecionar aquelas rotas que oferecessem as melhores condições de trajetória entre dois pontos de um mapa. Foi construído um sistema a partir do modelo computacional proposto para validar sua eficiência e aplicabilidade em diferentes casos de estudo. Para que esse sistema fosse construído, foram combinados conceitos de sistemas baseados em agentes, lógica nebulosa e planejamento de rotas em robótica. As informações de um terreno foram organizadas, consumidas e apresentadas pelo sistema criado, utilizando mapas digitais. Todas as funcionalidades do sistema foram construídas por meio de software livre. Como resultado, esse trabalho de pesquisa disponibiliza um sistema eficiente para o estudo, o planejamento ou a simulação de rotas sobre mapas digitais, a partir de um módulo de inferência nebuloso aplicado à classificação de rotas e um módulo de exploração de rotas baseado em agentes autônomos. A perspectiva para futuras aplicações utilizando o modelo computacional apresentado nesse trabalho é bastante abrangente. Acredita-se que, a partir dos resultados alcançados, esse sistema possa ajudar a reduzir custos e automatizar equipamentos em diversas atividades humanas. / This research is placed in the field of Geomatics and focuses more specifically on the study of methods for exploration and route selection in geographic areas without prior definition of trafficable roads. Activities that could benefit from such studies are embedded in areas of engineering, logistics and robotics. This study aimed to develop a computational model able to select information from a terrain, explore a lot of viable routes and select those routes that offer the best possible path between two points on a map. It was built a system from the proposed computational model to validate its effectiveness and applicability in different case studies. For this system to be built concepts of agent-based systems, fuzzy logic and route planning in robotics were combined. The information about land were organized, presented and consumed by the system created using digital maps. All features of the system were built using open source. As a result, this research provides an efficient system for the study, planning or route simulation on digital maps, using a fuzzy inference module applied to the classification of routes and a module to operate routes based on autonomous agents. The perspective for future applications using the computational model presented in this study is quite comprehensive. It is believed that from the results, this system can help reduce costs and automate equipment in various human activities.

Analisar a probabilidade dos tecidos urbanos exercerem efeitos junto ao movimento de pedestres e veículos, por meio do desenvolvimento de um modelo matemáticoestatístico e, aplicar na prática do planejamento urbano as informações obtidas, são os objetivos que se apresentam. O problema central está em distinguir quais propriedades são relevantes, que relações mantêm entre si, e o quanto explicam o porquê, como e por onde pedestres e veículos se movimentam? Parte-se da hipótese de que propriedades espaciais, formais e funcionais dos tecidos urbanos vinculadas ao sistema de vias, quadras, lotes e edificações, de alguma maneira e intensidade, facilitam, dificultam ou mesmo definem significativamente o movimento de pedestres e veículos, cuja consideração em conjunto e em separado aprimora a modelagem, mensuração e simulação do movimento de pedestres e veículos. As abordagens centradas na demanda de viagens (Entrevista Domiciliar de Origem e Destino) e na configuração espacial urbana (Sintaxe Espacial) fundamentam teoricamente a pesquisa e embasam a construção do método que compatibiliza e conjuga, por meio da construção do modelo matemático-estatístico, denominado modelo de deslocamento 5D, cerca de 20 variáveis do tecido urbano. Em relação aos resultados obtidos, as abordagens adotadas se mostram complementares no entendimento das propriedades que influenciam o movimento de pedestres e veículos em torno dos bairros Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia e Vila do IAPI, em Porto Alegre, tomados como estudo de caso. O modelo de deslocamento 5D mostra-se operacionalmente viável e promissor, apresentando resultados estatísticos significativos e com alto grau de confiabilidade. Aproximadamente, 85% do movimento de pedestres e veículos nas áreas em estudo é explicado por medidas que consideram: (i) a articulação e continuidade de percursos alternativos possíveis ao longo de uma via em relação as demais vias em seu entorno imediato; (ii) a contribuição das edificações e dos recuos laterais e frontais em relação aos lotes e quadras na conformação do espaço aberto público; (iii) a variedade de tipologias edilícias e possibilidades de combinação entre si e ocorrência de morfologias simultaneamente; (iv) a relação entre movimento, área construída e comprimento de via; (v) a atribuição de valores às diferentes atividades residenciais e não-residenciais desempenhadas nas edificações; e, (vi) a ponderação dos acessos às edificações. A aplicação do modelo de deslocamento 5D demonstrou ser um instrumento útil na simulação de condições de total transformação ou relativa homogeneidade dos tecidos urbanos, assim como auxiliar ao planejamento urbano, não determinando, entretanto, o que deve ser feito, mas sim, possibilitando entender o que está sendo feito. / An analysis of the likelihood of the urban tissues to exercise effects over pedestrian and vehicle movements, through the development of a statistical and mathematical model, and the practical application of the resulting information, are the intended objectives. The core problem consists in distinguishing which properties are relevant, what are their relations with one another, and to what extent they explain why, how and where pedestrians and vehicles move along? The assumed hypothesis is that spatial, formal and functional properties of the urban tissues linked to the system of lanes, blocks, lots and constructions, in some way or intensity, facilitate, impair or even define significantly the movement of pedestrians and vehicles, whose joint or separate consideration improves the modeling, measuring and simulation of pedestrian and vehicle movement. The approaches focused on traveling needs (Origin and Destination Domicile Interview) and in the urban space configuration (Space Syntax) lay the theoretical foundation for the survey and are the basis for the construction of the method that makes compatible and conjugates, through the construction of the mathematical and statistical model, called 5D displacement model, about 20 variables of the urban tissue. With regard to the results obtained, the adopted approaches show entirely in the understanding of the properties that influence the movement of pedestrians and vehicles surrounding the districts of Higienópolis, Santa Maria Goretti, Passo D’Areia and Vila do IAPI, in Porto Alegre, taken as case study. The 5D Displacement Model proves operationally viable and promising, presenting significant statistical results with a high degree of reliability. Approximately 85% of the movement of pedestrians and vehicles in the studied areas is explained by measures that consider (i) articulation and continuity of alternative routes available along a lane with regard to the other lanes on the immediate surrounding; (ii) the contribution of the buildings and lateral and frontal gaps with regard to the lots and blocks in the conformation of open public space; (iii) a variety of edilicious typologies and possibilities for combinations among themselves and the occurrence of morphologies simultaneously; (iv) the relation between movement, constructed area and length of lane; (v) the attribution of values to the different residential and non-residential activities performed at the buildings; and, (vi) and the ponderation of accesses to the buildings. The application of the 5D displacement model proved to be a useful tool in the simulation of total transformation conditions or the relative homogeneity of the urban tissues, while helping with urban planning, though without determining what should be done, but making it possible to understand what is being done.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Diego Galindo Pecin.pdf: 448272 bytes, checksum: 755b351108c1082bc3bdb084b7add6ec (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / This dissertation addresses the optimization of the Elementary Shortest Path Problem with a Capacity Constraint (ESPPCC) and describes algorithms for its resolution that make use of concepts such as Label-Setting, Bidirectional Dynamic Programming and Decremental State Space Relaxation. These algorithms were used in a robust CVRP s Branch-and- Cut-and-Price framework as the column generation mechanism. The resulting BCP was used to obtain results (lower bounds, processing time and the number of branching nodes generated) to several CVRP s test instances. These results are compared with previous ones obtained with the original BCP, which is based on k-cycle elimination. Elementary routes are also explored in a route enumeration context, which allows the enumeration of all possible relevant elementary routes, i.e., all routes that have a chance of being part of an optimal CVRP s solution. If the number of relevant routes is not too large (say, in the range of tenths of thousands), the overall problem may be solved by feeding a general MIP solver with a set-partition formulation containing only those routes. If this set-partition can be solved, the optimal solution will be found and no branch will be necessary. Sometimes this leads to very significant speedups when compared to traditional branch strategies. / Esta dissertação aborda o Problema do Caminho Elementar Mínimo com Restrição de Capacidade (ESPPCC Elementary Shortest Path Problem with a Capacity Constraint) e descreve algoritmos para a sua resolução que fazem uso de conceitos tais como Correção de Rótulos, Programação Dinâmica Bidirecional e Relaxação Decrescente do Espaço de Estados. Esses algoritmos foram usados como geradores de rotas elementares no subproblema de geração de colunas de um algoritmo BCP robusto para o CVRP. Os resultados (limites inferiores, tempo de processamento e número de nós gerados) obtidos, para algumas instâncias de teste do CVRP, são comparados aos obtidos na versão original desse algoritmo BCP, que utiliza rotas não elementares sem 3-ciclos ou 4-ciclos. Rotas elementares também são exploradas em um contexto de enumeração para o CVRP, a qual permite obter rotas (usando um critério baseado em limites e em custo reduzido) que possuem uma chance de pertencer a uma solução ótima. Se o número de rotas não for muito grande (na ordem de poucos de milhares), então todo o problema pode ser resolvido como um problema de particionamento de conjuntos contendo apenas tais rotas. Algumas vezes isso acelera o algoritmo Branch-and-Bound consideravelmente, quando comparado com estratégias tradicionais de particionamento (branching), já que muitos nós da árvore podem ser resolvidos sem a geração de novos nós.

A Lei nº 12.587, de 3 de janeiro de 2012, obriga a todos os municípios brasileiros com população superior a 20 mil habitantes a elaborarem um plano de mobilidade urbana integrado e compatível com seus respectivos planos diretores ou neles inseridos, priorizando os modos de transporte não motorizados. Apesar da exigência legal, muitos municípios brasileiros, principalmente os de pequeno porte, não dispõem de diretrizes para o desenvolvimento de sistemas cicloviários. O objetivo deste trabalho é elaborar um método para definição de rede de rotas cicláveis em áreas urbanas de cidades de pequeno porte, cuja ideia central é avaliar segmentos viários com relação a fatores que influenciam no uso da bicicleta como modo de transporte urbano, tais como declividade, disponibilidade de espaço e influência exercida pelos veículos motorizados. O método proposto é subdividido em cinco etapas: (1) caracterização da área de estudo; (2) análise dos polos geradores de tráfego por bicicletas; (3) avaliação da compatibilidade das vias com o transporte cicloviário; (4) identificação das rotas cicláveis; e (5) definição da rede. Os modelos escolhidos para a verificação do perfil topográfico e para a avaliação da qualidade de serviço das vias de tráfego para o transporte cicloviário são, respectivamente, o modelo da AASHTO (1999) e o modelo de Sorton e Walsh (1994). Foi realizado um estudo de caso na cidade de Bariri-SP. Os resultados mostram que as rotas cicláveis identificadas priorizam segmentos com infraestrutura cicloviária pré-existente, assim como locais que necessitam de facilidades para ciclistas, como ciclofaixas e ciclovias, e dispõem de espaço para sua inserção. Quanto aos espaços compartilhados, nota-se uma tendência de que as rotas cicláveis sejam compostas por segmentos com boas avaliações globais de nível de estresse. A rede de rotas cicláveis definida para a cidade de Bariri-SP é formada por 19 eixos viários distribuídos de maneira a atender toda a área delimitada para estudo. / The law 12.587 of January 3rd, 2012, enforces every Brazilian city over 20,000 inhabitants to elaborate an urban mobility plan integrated and compatible with their respective master plans, giving priority to non-motorized transportation modes. Despite legal enforcement, many Brazilian cities, mainly the small ones, are not given proper guidelines to develop cycling systems. This research\'s goal is to elaborate a method to define a cycling routes network in urban areas of small-sized cities, whose main point is to assess road segments according to factors that influence the bicycle use as an urban transportation mode, such as slope, space availability to stand cycling transportation as well as motorized vehicles influence on bicycle traffic. The proposed method splits into five steps: (1) study area characterization; (2) analysis of bicycle traffic generator poles; (3) evaluation of the streets compatibility with bicycle transportation; (4) cycling routes identification; (5) network definition. The chosen models for topographic verification and service quality ratings of the roads for cycling transportation are, respectively, the AASHTO\'s (1999) model and the Sorton and Walsh\'s (1994) model. A case study was carried out in the city of Bariri-SP. The results of the proposed method\'s application show that the identified cycling routes prioritize road segments with cycling infrastructure already existent, as well as places in need of cycling facilities, such as cycle lanes and cycle paths, that have available space to accommodate them. Concerning shared spaces, there\'s a trend that cycling routes are composed of segments with good global stress level evaluations. The cycling routes network defined in the city of Bariri-SP is made up by 19 road axes widespread to serve the whole area delimited for study.

This thesis presents two new routing problems, both with objective functions focused on relative positioning of teams during the routing horizon. The relative positioning results in temporal and spatial dependencies among routes and is quantified with a nonlinear dispersion metric, designed to evaluate the instantaneous distances among teams over a time interval. This metric allows the design of objective functions to approximate teams during routes execution, when minimized, or disperse them, when maximized. Both approximation and dispersion are important routing characteristics in some practical applications, and two new optimization problems are proposed with these opposite objectives. The first one is a variation of the Multiple Traveling Salesman Problem, and its goal is to find a set of tours where the salesmen travel close to each other, minimizing dispersion. A Local Search Genetic Algorithm is proposed to solve the problem. It includes specialized genetic operators and neighborhoods. A new set of benchmark instances is proposed, adapted for the new problem from literature instances. Computational results show that the proposed approach provides solutions with the desired characteristics of minimal dispersion. The second problem is a bi-objective arc routing problem in which routes must be constructed in order to maximize collected profit and dispersion of teams. The maximization of the dispersion metric fosters the scattering of the teams during routing procedure. Usually, profit and dispersion objectives are conflicting, and by using a bi-objective approach the decision maker is able to choose a trade-off between collecting profits and scattering teams. Two solution methods are proposed, a Multi-objective Genetic Algorithm and a Multi-objective Genetic Local Search Algorithm, both specialized in order to exploit the characteristics of the problem. It is demonstrated, by means of computational experiments on a new set of benchmark instances, that the proposed approach provides approximation sets with the desired characteristics. / Esta tese apresenta dois novos problemas de roteamento, ambos com funções objetivo voltadas para o posicionamento relativo das equipes durante o horizonte de roteamento. O posicionamento relativo resulta em uma dependência temporal e espacial entre rotas e é quantificado com uma métrica de dispersão não-linear, projetada para avaliar as distâncias instantâneas entre as equipes ao longo de um intervalo de tempo. Esta métrica permite a concepção de funções objetivo para aproximar as equipes durante a execução das rotas, quando minimizada, ou para dispersá-las, quando maximizada. Tanto a aproximação quanto a dispersão são características importantes de roteamento em algumas aplicações práticas, e dois novos problemas de otimização são propostos com esses objetivos opostos. O primeiro é uma variação do Problema de Múltiplos Caixeiros Viajantes, e seu objetivo é encontrar um conjunto de rotas em que os caixeiros viajam próximos uns dos outros, minimizando a dispersão. Um Algoritmo Genético com Busca Local é proposto para resolver o problema. Ele inclui operadores genéticos e vizinhanças especializados. Um novo conjunto de instâncias é proposto, adaptado para o novo problema de instâncias da literatura. Resultados computacionais mostram que a abordagem proposta proporciona soluções com as características desejadas de dispersão mínima. O segundo problema é um problema de roteamento de arcos biobjetivo em que as rotas devem ser construídas de modo a maximizar o lucro recolhido e o distanciamento entre as equipes. A maximização da métrica promove a dispersão das equipes durante a execução das rotas. Normalmente, os objetivos de lucro e dispersão são conflitantes, e com uma abordagem biobjetivo o tomador de decisão é capaz de avaliar a troca entre a coleta de lucros e a dispersão de equipes. Dois métodos de solução são propostos, um Algoritmo Genético Multiobjetivo e um Algoritmo Genético Multiobjetivo com Busca Local, ambos especializados para explorar as características do problema. É demonstrado, por meio de experimentos computacionais sobre um novo conjunto de instâncias, que a abordagem proposta fornece conjuntos de aproximação com as características desejadas.

O movimento de pedestres está associado ao espaço em que ele acontece, de maneira local, onde cada calçada oferece vantagens físicas e de maneira global ao determinar rotas através dos caminhos da cidade. Entender como os pedestres escolhem as calçadas por onde se locomovem é essencial para determinar as características do ambiente necessárias aos espaços. Uma maneira de entender essas relações é através da criação de modelos urbanos, um modo de associar diretamente os atributos aos fenômenos. Buscou-se analisar metodologias utilizadas em modelos de pedestres, bem como novas tecnologias incorporadas a eles, para avaliar a movimentação peatonal urbana em áreas centrais de tecido tradicional. Dentre as metodologias observadas, aquelas que mais se adequaram para entender os fatores contidos no espaço urbano foram a sintaxe espacial e as medidas de desempenho dos passeios. A sintaxe se destaca por relacionar o efeito da malha urbana como indutora do movimento de pedestres, e as medidas de desempenho por criarem maneiras de avaliar a qualidade do passeio. Esta pesquisa procura compatibilizar esses dois métodos de abordar o movimento para descrever e compreender as relações entre o espaço e o fluxo de pedestres na área central da cidade de Santa Maria-RS. As variáveis do espaço urbano foram processadas com as redes neurais artificiais, uma tecnologia inovadora com muito potencial na área de modelagem urbana, por sua aptidão de aprendizado a partir de exemplos - fenômenos que não possuem regras explícitas - e processamento em paralelo dos dados - todas as variáveis se influenciam ao mesmo tempo para resultar no fenômeno estudado. Os resultados obtidos mostraram-se pertinentes às bases teóricas e contribuem para a explicação do movimento natural em cidades. / The pedestrians’ movement is associated to the space where it happens, on a local way, where each sidewalk offers physical advantages and in a global way when determining routes through the city roads. To understand how the pedestrians choose the sidewalks where they will move around is essential to determine the ambient characteristics that are necessary on the spaces. A way of understanding these relations is by creating urban models, a way of associating directly the attributes to the phenomena. It was tried to analyze methodologies used in pedestrians' models, as well as new technologies incorporated to them, to evaluate the urban pedestrian movement at central areas of the traditional cities. Among the observed methodologies, those which were more appropriated to understand the factors contained in the urban space were the spatial syntax and the measures of sidewalks performance. The syntax stands out by relating the effect of the urban grid as the factor that induces the pedestrians’ movement and the performance measures because they create forms of evaluating the sidewalk’s quality. This research attempts to make compatible those two methods of approaching the movement to describe and to understand the relations between the space and the pedestrians' flow in the central area of Santa Maria-RS The urban space variables were processed with the artificial neural networks, an innovative technology with a lot of potential in the urban modeling area, on account of its learning aptitude starting from examples - phenomena that don't have explicit rules - and the parallel processing of the data - all the variables influence each other at the same time to result in the studied phenomenon. The obtained results were shown pertinent to the theoretical bases and they contribute to the explanation of the natural movement in cities. The results were shown pertinent to the theoretical bases and they contribute to explaining the natural movement in the cities.