Mapeamento de vulnerabilidades decorrentes dos impactes dos sistemas de transportes rodoviários

Abstract

A relevância do transporte rodoviário no modelo de sociedade atual acarreta vários impactes do foro ambiental e social, como emissões de poluentes atmosféricos e acidentes rodoviários. Esta dissertação propõe a criação de uma base de dados, num sistema de informação geográfica que organiza espacialmente a informação, para englobar várias vulnerabilidades recorrentes dos impactes do sistema de transportes, com incidência no transporte rodoviário, para identificação de pontos críticos e posterior utilização em algoritmos de otimização de rota. Os impactes considerados foram as emissões de CO2, NOx e NMVOC, o nível de ruído e os acidentes rodoviários entre veículos e utentes vulneráveis. Foi ainda contabilizado os custos marginais das externalidades associados aos impactes considerados tendo cada segmento da rede rodoviária em estudo associada informação sobre estes impactes. Com recurso ao mapeamento dos impactes considerados foi possível identificar vários pontos críticos de emissões e de sinistralidade rodoviária, tendo sido também testados dois problemas de otimização de rota, onde foi estudada a implementação de um fator associado à exposição da população local aos impactes e com o congestionamento, realçando a importância de ter estes dois fatores em conta numa futura plataforma de otimização de tráfego. Ao utilizar um inventário de impactes organizado espacialmente num software de sistemas de informação geográfica é possível identificar zonas especialmente vulneráveis aos impactes, com algumas vias a terem um fator de emissão de CO2 90% superiores ao valor médio verificado, assim como otimizar a rota tendo em conta fatores como as emissões totais e o custo associado. Foi testado um fator de exposição às populações que fez aumentar o custo em cerca de 5%. No problema de otimização de rota onde foi testado a influência do congestionamento, foi possível verificar que as condições de tráfego têm o efeito de alterar os resultados finais. Foram testados vários tempos de viagem associados a uma rota mais curta (cerca de 700m em relação a uma rota alternativa) tendo-se verificado no caso de um veículo a gasolina, que a partir de um tempo de espera de cerca de 4 minutos, é compensatório do ponto de vista de redução de custos ambientais optar pela rota alternativa com percurso mais longo. Como principal conclusão salienta-se a eficácia da base de dados em inventariar os impactes associados à rede rodoviária em estudo, tendo sido identificados alguns hotspots de impactes. Também foi possível verificar que as condições de tráfego e a exposição das populações são fatores importantes que devem fazer parte de uma futura plataforma de otimização de tráfego.

The relevance of road transportation in the current model society involves various environmental and social impacts such as pollutant emissions and road accidents. The main objective of this Dissertation is the creation of a database based on geographic information systems, in order to organize spatially several road transportation impacts, for identification of vulnerabilities hotspots and later use in route optimization algorithms. The impacts considered were CO2, NOx and NMVOC emissions, traffic noise levels and road crashes between vehicles and vulnerable users (pedestrians and cyclists), as well as social costs associated with the considered impacts. Each segment of road network under study contains information on these impacts in order to use the database in route optimization algorithms. Using the mapping of the considered impacts, emissions and road accidents hotspots were identified. Two route optimization problems were conceived where other factors such as the population exposure to the impacts and traffic congestion were considered, emphasizing the importance of taking these two factors into account in a future traffic optimization platform. By using a spatially organized inventory of impacts in a geographical information system, zones especially vulnerable to impacts were identified, with some road segments having a CO2 factor 90% higher than the average, as well as optimizing the route taking in account factors like the total emissions and social costs. A population exposure factor was tested, which increased the social costs by about 5%. In the route optimization problem where the influence of congestion was tested, it was verified that the traffic conditions may affect the results. In a route 700m shorter than the other, were tested numerous travel times to analyze from which travel time is it worth to opt for the alternative, but longer route. For a petrol car it is worth to choose the alternative route for a travel time higher than 4 minutes in the shorter route. As conclusions, one can state that a database of transportation impacts can be used to identify vulnerabilities hotspots. It was concluded that traffic conditions and population exposure to the impacts should be part of a future traffic optimization platform.