Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Stefano Petrini
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192172
Resumo: O presente trabalho desenvolveu um modelo matemático que contribui para o projeto de redes cicloviárias conexas e integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas, fazendo uso da Otimização Multiobjetivo (OM) por meio da Programação Linear Inteira Mista (MILP ou MIP). A investigação dos critérios de infraestrutura que influenciam a demanda cicloviária e que deveriam compor a modelagem matemática foi realizada por meio da Revisão da Literatura e cinco critérios identificados, referentes ao: Conforto, Segurança, Objetividade, Intermodalidade e Continuidade. Cada critério é composto por uma série de subcritérios, dezesseis no total, classificados como parâmetros de projeto de entrada e/ou de saída para o modelo matemático, segundo funções objetivos e restrições. Uma aplicação do modelo foi realizada em um caso real para cidade de grande porte, em São José dos Campos – SP, e obtidas soluções exatas com redes parcialmente conexas (abordagem 1) e redes totalmente conexas (abordagem 2), integradas aos pontos de parada de ônibus e as linhas de ônibus da região delimitada, por meio da linguagem de modelagem General Algebric Modeling System (GAMS) e o solver CPLEX. Os resultados obtidos foram aderentes a realidade da macrozona de tráfego na região estudada e contribuem para o planejamento urbano como validado pela Secretaria de Mobilidade Urbana de São José dos Campos. A análise de diversos cenários para o modelo matemático, ponderando os objetivos do modelo, possibilitou verificar o comportamento dos resultados, que tende a priorizar os caminhos ciclísticos mais baratos e em seguida, aqueles de maior preferência relatada. No modelo, a abordagem 1 atende a todas as linhas de ônibus, enquanto na abordagem 2 o atendimento de todas linhas se mostrou incompatível com a conexidade total da rede, sendo assim, necessária a maximização do atendimento das linhas do transporte coletivo para essa abordagem. Essa pesquisa compreende ao primeiro modelo de Otimização Linear Multiobjetivo a lidar com o tema Transit Network Design Problem (TNDP), propondo soluções conexas para o projeto de redes integradas envolvendo modos alternativos de transporte e ônibus, sobretudo em uma realidade de um país em desenvolvimento.
id UNSP_6e5a23b654f0b69104b1a791a1c357bd
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/192172
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanasMathematical model for bike-bus network design in urban areasTransit Network Design ProblemIntegrated bikeway networkMixed Integer Linear ProgrammingPublic transport service by busMultiobjective OptimizationRede cicloviária integradaSistema de transporte público por ônibusProgramação Linear Inteira MistaOtimização MultiobjetivoModelos matemáticosCicloviasTransportes coletivosOtimização matemáticaO presente trabalho desenvolveu um modelo matemático que contribui para o projeto de redes cicloviárias conexas e integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas, fazendo uso da Otimização Multiobjetivo (OM) por meio da Programação Linear Inteira Mista (MILP ou MIP). A investigação dos critérios de infraestrutura que influenciam a demanda cicloviária e que deveriam compor a modelagem matemática foi realizada por meio da Revisão da Literatura e cinco critérios identificados, referentes ao: Conforto, Segurança, Objetividade, Intermodalidade e Continuidade. Cada critério é composto por uma série de subcritérios, dezesseis no total, classificados como parâmetros de projeto de entrada e/ou de saída para o modelo matemático, segundo funções objetivos e restrições. Uma aplicação do modelo foi realizada em um caso real para cidade de grande porte, em São José dos Campos – SP, e obtidas soluções exatas com redes parcialmente conexas (abordagem 1) e redes totalmente conexas (abordagem 2), integradas aos pontos de parada de ônibus e as linhas de ônibus da região delimitada, por meio da linguagem de modelagem General Algebric Modeling System (GAMS) e o solver CPLEX. Os resultados obtidos foram aderentes a realidade da macrozona de tráfego na região estudada e contribuem para o planejamento urbano como validado pela Secretaria de Mobilidade Urbana de São José dos Campos. A análise de diversos cenários para o modelo matemático, ponderando os objetivos do modelo, possibilitou verificar o comportamento dos resultados, que tende a priorizar os caminhos ciclísticos mais baratos e em seguida, aqueles de maior preferência relatada. No modelo, a abordagem 1 atende a todas as linhas de ônibus, enquanto na abordagem 2 o atendimento de todas linhas se mostrou incompatível com a conexidade total da rede, sendo assim, necessária a maximização do atendimento das linhas do transporte coletivo para essa abordagem. Essa pesquisa compreende ao primeiro modelo de Otimização Linear Multiobjetivo a lidar com o tema Transit Network Design Problem (TNDP), propondo soluções conexas para o projeto de redes integradas envolvendo modos alternativos de transporte e ônibus, sobretudo em uma realidade de um país em desenvolvimento.The present work created a mathematical model that contributes to design bikeway networks integrated to the public transport service by buses in urban areas, using the Network Multiobjective Optimization through Mixed by means of Mixed Integer Linear Programming (MILP or MIP). The investigation of the infrastructure criteria that influence cycling demand and that should set the mathematical modeling was carried out through the Literature Review and five criteria were identified, referring to: Comfort, Safety, Objectivity, Intermodality and Connectivity. Each criteria is composed of a subcriteria set, sixteen in total, which performed as input and/or output design parameters for the mathematical model, according to fitness functions and constraints. An application of the model was carried out in a real case in São Jose dos Campos city - Sao Paulo state, and exact solutions were obtained with partially connected networks (approach 1) and fully connected networks (approach 2), integrated to the stop points by bus and bus lines in the defined region, using the General Algebric Modeling System (GAMS) modeling language and the CPLEX solver. The results obtained were adherent to the reality of the traffic macrozone in the studied region and contribute to urban planning, as validated by the São José dos Campos Urban Mobility Secretariat. The analysis of several scenarios for the mathematical model, considering the model's objectives, made it possible to verify the behavior of the results, which tends to prioritize the cheapest cycling paths and then those of the most reported preference. In the model, approach 1 serves all bus lines, while in approach 2 the service of all lines proved to be incompatible with full network connectivity, therefore, it is necessary to maximize the service of public transportation lines for this approach. This research comprises the first Multiobjective Linear Optimization model to deal with the Transit Network Design Problem (TNDP) theme, proposing related solutions for the design of integrated networks involving alternative modes of transport and buses, especially in a reality in a developing country.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES - 001Universidade Estadual Paulista (Unesp)Costa, Antônio Fernando Branco [UNESP]Luche, José Roberto Dale [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Oliveira, Stefano Petrini2020-04-15T01:12:48Z2020-04-15T01:12:48Z2020-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19217200093002733004080027P6porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-07-04T13:32:42Zoai:repositorio.unesp.br:11449/192172Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T17:11:26.282157Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
Mathematical model for bike-bus network design in urban areas
title Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
spellingShingle Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
Oliveira, Stefano Petrini
Transit Network Design Problem
Integrated bikeway network
Mixed Integer Linear Programming
Public transport service by bus
Multiobjective Optimization
Rede cicloviária integrada
Sistema de transporte público por ônibus
Programação Linear Inteira Mista
Otimização Multiobjetivo
Modelos matemáticos
Ciclovias
Transportes coletivos
Otimização matemática
title_short Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
title_full Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
title_fullStr Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
title_full_unstemmed Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
title_sort Modelo matemático para o projeto de redes cicloviárias integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas
author Oliveira, Stefano Petrini
author_facet Oliveira, Stefano Petrini
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Costa, Antônio Fernando Branco [UNESP]
Luche, José Roberto Dale [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Stefano Petrini
dc.subject.por.fl_str_mv Transit Network Design Problem
Integrated bikeway network
Mixed Integer Linear Programming
Public transport service by bus
Multiobjective Optimization
Rede cicloviária integrada
Sistema de transporte público por ônibus
Programação Linear Inteira Mista
Otimização Multiobjetivo
Modelos matemáticos
Ciclovias
Transportes coletivos
Otimização matemática
topic Transit Network Design Problem
Integrated bikeway network
Mixed Integer Linear Programming
Public transport service by bus
Multiobjective Optimization
Rede cicloviária integrada
Sistema de transporte público por ônibus
Programação Linear Inteira Mista
Otimização Multiobjetivo
Modelos matemáticos
Ciclovias
Transportes coletivos
Otimização matemática
description O presente trabalho desenvolveu um modelo matemático que contribui para o projeto de redes cicloviárias conexas e integradas ao sistema de transporte público por ônibus em áreas urbanas, fazendo uso da Otimização Multiobjetivo (OM) por meio da Programação Linear Inteira Mista (MILP ou MIP). A investigação dos critérios de infraestrutura que influenciam a demanda cicloviária e que deveriam compor a modelagem matemática foi realizada por meio da Revisão da Literatura e cinco critérios identificados, referentes ao: Conforto, Segurança, Objetividade, Intermodalidade e Continuidade. Cada critério é composto por uma série de subcritérios, dezesseis no total, classificados como parâmetros de projeto de entrada e/ou de saída para o modelo matemático, segundo funções objetivos e restrições. Uma aplicação do modelo foi realizada em um caso real para cidade de grande porte, em São José dos Campos – SP, e obtidas soluções exatas com redes parcialmente conexas (abordagem 1) e redes totalmente conexas (abordagem 2), integradas aos pontos de parada de ônibus e as linhas de ônibus da região delimitada, por meio da linguagem de modelagem General Algebric Modeling System (GAMS) e o solver CPLEX. Os resultados obtidos foram aderentes a realidade da macrozona de tráfego na região estudada e contribuem para o planejamento urbano como validado pela Secretaria de Mobilidade Urbana de São José dos Campos. A análise de diversos cenários para o modelo matemático, ponderando os objetivos do modelo, possibilitou verificar o comportamento dos resultados, que tende a priorizar os caminhos ciclísticos mais baratos e em seguida, aqueles de maior preferência relatada. No modelo, a abordagem 1 atende a todas as linhas de ônibus, enquanto na abordagem 2 o atendimento de todas linhas se mostrou incompatível com a conexidade total da rede, sendo assim, necessária a maximização do atendimento das linhas do transporte coletivo para essa abordagem. Essa pesquisa compreende ao primeiro modelo de Otimização Linear Multiobjetivo a lidar com o tema Transit Network Design Problem (TNDP), propondo soluções conexas para o projeto de redes integradas envolvendo modos alternativos de transporte e ônibus, sobretudo em uma realidade de um país em desenvolvimento.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-04-15T01:12:48Z
2020-04-15T01:12:48Z
2020-02-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/192172
000930027
33004080027P6
url http://hdl.handle.net/11449/192172
identifier_str_mv 000930027
33004080027P6
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128769161953280