REVISÃO DE LITERATURA E ANÁLISE EM PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES USANDO OS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS

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1 BÁRBARA DE FREITAS FERREIRA REVISÃO DE LITERATURA E ANÁLISE EM PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES USANDO OS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS Trabalho apresentado ao Departamento de Engenharia Elétrica e de Produção da Universidade Federal de Viçosa como parte das exigências da disciplina EPR491-Trabalho de Graduação II para a conclusão do curso de Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Julio César de Oliveira Departamento de Engenharia Civil ABRIL 2006 VIÇOSA-MG, BRASIL.

2 Dedico este trabalho exclusivamente aos meus pais, Ezequias e Sueli, preciosidades da minha vida, sem eles não teria chegado aqui. 2

3 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus em primeiro lugar, por ter fortalecido a fé e a saúde que eu precisava para chegar à conclusão deste trabalho e, conseqüentemente, desta graduação. Aos meus pais, Ezequias e Sueli, por todo amor, apoio e incentivo. Às minhas tias Ângela e Ana, e minha avó Maura, que sempre torceram por mim, nessa e em outras vitórias. Ao professor orientador Julio Oliveira, pelos conhecimentos repassados. Ao professor Carlos Vieira, por ter iniciado esse trabalho. À mestranda Alessandra, por toda ajuda e paciência. À mestre Márcia Moura orientada do professor Carlos Ribeiro por ter cedido o banco de dados. Aos meus amigos que de alguma forma contribuíram para a conclusão deste trabalho. 3

4 RESUMO REVISÃO DE LITERATURA E ANÁLISE EM PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES USANDO OS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS A Logística diz respeito à criação de valor para clientes e fornecedores. O valor é expresso em termos de tempo e lugar, ou seja, produtos e serviço só terão valor se forem entregues ou efetuados no tempo e no lugar certos com o menor custo possível. O transporte, cujo objetivo principal é movimentar produtos de um local de origem até um determinado destino minimizando ao mesmo tempo os custos financeiros e temporais, está dentro da perspectiva logística e é um dos elementos fundamentais para o bom funcionamento dessas operações. A crescente urbanização que ocorre em nosso país vem, há alguns anos, trazendo sérias conseqüências para o sistema de transporte urbano. O transporte urbano no Brasil é feito basicamente por ônibus e por isso o serviço ao cliente é um componente que deve ter toda atenção dos tomadores de decisão nas empresas. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho é o estudo dos aspectos ligados ao planejamento de transportes, e as suas devidas conseqüências no sistema de transporte público urbano. Para isso foram usadas ferramentas do geoprocessamento, mais especificamente os Sistemas de Informações Geográficas com o software Arcview. A metodologia consistiu em fazer uma revisão bibliográfica, fazendo um levantamento do há na referente ao uso de Sistemas de Informações Geográficas no planejamento do transporte público urbano. Posteriormente foi realizada uma análise prática no software Arcview, colocando os conhecimentos adquiridos na revisão bibliográfica. Concluindo o trabalho, analisados os estudos realizados, foi mostrado que os SIG s constituem ferramentas extremamente úteis no planejamento de rotas de veículos e que é muito importante ter uma base de dados do Arcview bem elaborada, destinada para cada caso analisado. 4

5 Sumário 1. INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA HISTÓRICO DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES ÁREAS DE APLICAÇÕES DOS SIG S..., TEORIA DOS GRAFOS..., ROTEIRIZAÇÃO EXEMPLOS DE TOMADAS DE DECISÃO COM BASE EM SIG S METODOLOGIA RESULTADOS CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS

6 1.Introdução Segundo Ballou (1993), a logística diz respeito à criação de valor, principalmente, para clientes e fornecedores. O valor em logística é expresso em termos de temo e lugar, pois produtos e serviços não têm valor a menos que estejam sob a posse do cliente quando (tempo) e onde (lugar) ele deseja consumi-los. A boa gestão logística vê cada atividade dentro da cadeia de suprimentos como contribuinte no processo de adição de valor. Através de alguns estudos efetuados, como por exemplo pelo Fundo Monetário Internacional, o custo da logística representa em média 12% do produto interno bruto mundial. Portanto, o valor é adicionado pela minimização desses custos quando o benefício é repassado para o consumidor e para os acionistas das empresas (Ballou, 1995). A logística no Brasil está passando por um período de extraordinárias mudanças. Podese mesmo afirmar que estamos no limiar de uma revolução, tanto em termos das práticas empresariais quanto da eficiência, qualidade e disponibilidade da infra-estrutura de transportes e comunicações, elementos fundamentais para a existência de uma logística moderna. Para as empresas que aqui operam, é um período de riscos e oportunidades. Riscos devido às enormes mudanças que precisam ser implementadas e oportunidades devido aos enormes espaços para melhorias de qualidade do serviço e aumento de produtividade, fundamentais para o aumento da competitividade empresarial (Fleury, 1998). O transporte que está dentro da perspectiva da logística, é um dos elementos mais importantes para o bom funcionamento das operações. O principal objetivo do transporte é movimentar produtos de um local de origem até um determinado destino minimizando ao mesmo tempo os custo financeiros e temporais. As despesas de perdas e danos também devem ser minimizadas. Essa movimentação de fretes absorve entre um e dois terços do total dos custos logísticos (Ballou, 1995). A logística de transporte é a responsável por otimizar a cadeia de fornecimento e distribuição dentro do processo produtivo. Recentemente, as mudanças econômicas no Brasil motivaram as empresas na busca pela produtividade, na qual a logística constitui um dos fatores predominantes, considerando as dimensões continentais do território brasileiro (Roseto, 2001). O objetivo da logística de transportes é administrar racionalmente a aquisição de entrega de materiais (produtos) de forma a minimizar o custo total (Ballou, 1995). A crescente urbanização que ocorre em nosso país vem, há alguns anos, trazendo sérias conseqüências para o sistema de transporte urbano. Ao contrário do que acontece em 6

7 outros países, o transporte urbano no Brasil é feito basicamente por ônibus, o que torna imprescindível para sua operação a existência de um compromisso entre, fornecedores do serviço e clientes, para que não gere insatisfação e insegurança. O serviço ao cliente é um componente que deve ter toda atenção dos tomadores de decisão dentro da logística. O impacto do transporte nesse aspecto é um dos mais significativos e as principais exigências do mercado geralmente estão ligadas à pontualidade do serviço (além do próprio tempo de viagem). Outro ponto a ser considerado é o gerenciamento dos riscos associados a roubos, danos e avarias e também à capacidade do transportador de oferecer mais que um serviço básico de transporte, mas estabelecer, principalmente, a confiabilidade do serviço ao cliente. Estes tipos de problemas afetam diretamente na confiança de seus clientes em relação aos serviços prestados, visto que o processo de espera do passageiro nos pontos é, muitas vezes, excessivo, e até mesmo o percurso é demorado e exaustivo. Diversos são os motivos que levam essas empresas a gerarem esse desconforto aos seus clientes. Por isso, torna-se necessário um estudo mais detalhado para otimização dessa rede de transporte coletivo, pois se observa a dificuldade dessas empresas em definir as rotas de ônibus. A principal função do sistema de transporte coletivo urbano é facilitar a circulação de pessoas dentro de um certo município ou entre certos municípios, interligando centros produtores, lojas e a população. Este tipo de planejamento poderá, futuramente, ser integrado aos sistemas existentes de transportes público, visto que poderá garantir preços competitivos, confiabilidade e pontualidade no tempo da viagem e além disso, fornecer atividades essenciais para o desenvolvimento de municípios. Com isso, observa-se que o transporte público urbano tem um papel fundamental em várias estratégias na rede logística dessas empresas, tornando necessária a geração de soluções que possibilitem flexibilidade e velocidade na resposta ao cliente, ao menor custo possível, gerando assim maior competitividade e também, criando alternativas que sejam capazes de sustentar uma demanda que está crescendo continuamente. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho é o estudo dos aspectos ligados ao planejamento de transportes, e as suas devidas conseqüências no sistema de transporte público urbano. Especificamente, no escopo desta pesquisa, serão propostos modelos que otimizarão o sistema de transporte urbano, baseando-se em ferramentas do geoprocessamento e teoria dos grafos. 7

8 2. Revisão Bibliográfica 2.1. Histórico dos Sistemas de Informações Geográficas SIG s Uma definição bastante comum de SIG encontrada na literatura relaciona esta tecnologia com uma ferramenta que associa banco de dados a mapas digitalizados. Conceitos mais amplos que este são apresentados hoje em dia, como por exemplo, o conceito de Aronoff (1989), no qual diz que qualquer conjunto de procedimentos baseados em computador, usados para armazenar e manipular dados geograficamente referenciados. Um SIG completo consiste em pelo menos cinco componentes: software, hardware, base de dados geográficos (composto pela base de dados física e por programas que gerenciam esses dados), recursos humanos e organização. Partindo do princípio que o sistema seja implementado na empresa, não basta apenas um software que trabalhe com um banco de dados e mapas digitalizados, é importante que exista pessoal qualificado, um objetivo no seu uso e interação com outras áreas dentro da organização. A criação da base de dados é a etapa mais importante no processo de análises em SIG sendo que a escolha do método mais apropriado está em função do objetivo do trabalho e de sua aplicação. Cabe salientar que a qualidade dos dados originais e a precisão da técnica irão determinar o nível dos resultados finais do trabalho. A base de dados geográficos pode ser considerada como um conjunto de entrada, processamento e saída de informações, que fornecem subsídios para o sistema gerenciador de banco de dados recuperar e transformar dados em informações (Burrough, 1989). Em geral, é formada por componentes geográficos, que representam as características espaciais da superfície e os dados alfanuméricos que descrevem as características dos elementos geográficos. Os sistemas de informações geográficas surgiram há mais de três décadas e têm-se tornado ferramentas valiosas nas mais diversas áreas de conhecimento. Tais sistemas constituem um ambiente tecnológico e organizacional que tem, cada vez mais, ganho adeptos no mundo todo. É interessante observar que o emprego do conceito de computação para o processamento de dados geográficos reporta-se ao século passado, quando Herman Hollerith, funcionário do Bureau of census americano, criou e empregou cartões perfurados e uma máquina tabuladora para agilizar as atividades relativas ao censo de 1890, tendo finalizado após três anos, um imenso avanço ao censo anterior (1880) que demorou 08 anos para ser completamente processado por vias convencionais (Meneguette, 2000). 8

9 Em 1951 instalou-se o primeiro UNIVAC I, um computador automático universal, o qual era o mais avançado de sua geração e que se tornou o primeiro a entrar em linha de produção. Entretanto, a comunidade científica ressentia-se com a falta de ferramentas matemáticas adequadas para descrever quantitativamente a variação espacial. Os primeiros desenvolvimentos apropriados em Matemática, segundo Burrough (1989), para lidar com problemas espaciais começaram por volta dos anos 30 e 40, em paralelo com desenvolvimentos em métodos estatísticos e análise de séries temporais. O progresso prático efetivo foi completamente bloqueado pela ausência de ferramentas computacionais adequadas. Foi somente após 1960 que, com a disponibilidade do computador digital, floresceram, tanto os métodos conceituais de análise espacial, quanto as reais possibilidades de mapeamento temático quantitativo e análise espacial, de acordo com Burrough (1989). A história relata diversas iniciativas efetivas no sentido de empregar a tecnologia computacional no processamento de dados espaciais. Entretanto, o primeiro SIG que se tem notícia surgiu em 1964 no Canadá (Canada Geographic Information System) por iniciativa do Dr. Roger Tomlinson, que embora tenha construído os módulos básicos de software, impulsionando o desenvolvimento de hardware e elaborado uma complexa base de dados, só publicou seus trabalhos uma década depois. Na verdade, somente no final da década de 70 é que a indústria dos SIG's começou a amadurecer, favorecendo inclusive, no início dos anos 80, o surgimento da versão comercial dos primeiros sistemas, que passaram a ter aceitação mundial. Naquela ocasião, os Governos Federais, seja o americano, o canadense e alguns europeus (Suécia, Noruega, Dinamarca, apoiavam financeiramente iniciativas voltadas tanto à Cartografia Assistida por Computador (CAC), quanto aos SIG's. Foi naquele período que o USGS (United States Geological Survey) passou a tornar disponíveis ao público bases de dados digitais, tais como os modelos digitais de elevação ou DEM's (Digital Elevation Models). O tratamento das informações espaciais no passado era realizado basicamente através da utilização de mapas em papel. Hoje em dia, existem softwares que permitem o uso de tais informações para auxiliar na tomada de decisão. Análises do tipo quantos e quais clientes são atendidos no raio de 150 Km são facilmente realizadas pela tecnologia SIG. Além disso, pode-se fazer análises e gerar mapas temáticos utilizando base de dados digitais contendo rodovias, ferrovias e informações sobre dados georreferenciados. Sem mencionar a aplicação desta ferramenta em problemas de localização, seja de pontos comerciais ou de fábricas. No roteamento de veículos ela é fundamental, pois permite ao usuário visualizar as rotas que foram geradas a partir de um algoritmo. 9

10 Para Kagan et al. (1992), os SIG's permitem manusear, atualizar, alterar, ou acrescentar outras alterações, ou ainda trabalhar com parte dos dados, em função do problema em questão. Entretanto, a maior vantagem de se utilizar os SIG s em relação aos métodos tradicionais é a rapidez e flexibilidade e isso permite ao planejador novos conceitos para representação gráfica e manipulação de dados Áreas de aplicação dos SIG s As áreas de aplicação de SIG extrapolam o uso no marketing e na logística. Estes sistemas surgiram em estudos ambientais e urbanos, sendo em seguida utilizados nas áreas de energia, água e esgoto, saúde e em estudos populacionais. Com isso, é importante ressaltar que dentro do geoprocessamento, as aplicações citadas a seguir fazem parte de um grupo específico. Para Nazário et al (2000), devido à importância que os dados espaciais ocupam na atividade logística, os SIG s possibilitam inúmeras aplicações. A partir da utilização de dados georreferenciados, pode-se executar diversas análises nas seguintes áreas: Apoio ao Marketing - Nesta área o uso de SIG auxilia na identificação do potencial de vendas das diferentes regiões. Isto fornece informação para eventuais promoções em pontos com menor poder aquisitivo. Além disso, pode ser realizada segmentação de mercado, pois se existirem dados disponíveis dos clientes com suas respectivas necessidades (obtidas através de pesquisas), pode-se estabelecer padrões de serviço diferenciados. A visão espacial é fundamental neste tipo de informação para a tomada de decisão. Geografia de mercado - localização de pontos comerciais - Na atualidade, a tecnologia SIG é amplamente utilizada na geografia de mercado, que tem no estudo de localização de pontos comerciais a principal vertente. Esta abordagem possui um escopo diferenciado do estudo de localização de fábricas e centros de distribuição. Neste ponto, os custos com transportes e armazenagem têm um impacto considerável. Já na definição do melhor ponto comercial, questões como mão da via, sinais de trânsito e outros aspectos mais urbanos são ressaltados. 10

11 Localização de fábricas e CD's (centros de distribuição) / Roteamento - Neste tipo de estudo, os SIG s são utilizados como a principal ferramenta na solução destes problemas. É obtida através de algoritmos baseados em programação matemática. Porém, a importância que a representação visual tem no sentido de facilitar o entendimento de não especialistas é muito grande. Além disso, a ferramenta SIG possibilita identificar problemas na resposta do modelo. Análises de sistemas logísticos - É importante existir controle em sistemas logísticos já implementados, sendo possível através dos SIG s. Para distribuidores, por exemplo, pode-se identificar várias anomalias, tais como: desbalanceamento das regiões de entrega, fluxos inadequados, má formação na consolidação, entre outras Teoria dos Grafos O processo de modelagem de sistemas de transportes, visando sua simulação e otimização, baseia-se na representação matemática de redes, conhecida como grafos, que permitem a aplicação de algoritmos de simulação e otimização dos fluxos de transportes (Christofides, 1975; Veloso et al, 1986). Talvez o método mais simples e direto da roteirização seja o método da rota mais curta. Portanto, antes de descrever este método, é preciso introduzir alguns conceitos de grafos no qual esse está inserido. Nesta forma convencional de modelar um sistema de transporte, os arcos (ou trechos) podem representar ruas ou vias, e os nós (pontos de conexão e extremidades) podem representar fábricas, depósitos, cruzamento entre vias, entre outros. Associado a cada nó e arco pode existir um conjunto de atributos, tais como: distância, velocidade, custo, tempo e outros. Considerando uma rede de transporte estática, pode-se facilmente obter respostas para consultas do tipo: qual o menor caminho entre nós que possibilitará significativas otimizações e reduções de custos em todo o sistema de transporte. Um grafo G é constituído por um conjunto N de elementos e por uma relação binária entre esses elementos. Escreve-se: G = (N,A). Os elementos de N são denominados nós (ou vértices), enquanto os elementos de A são denominados arcos ou arestas (Veloso et al, 1986). Nós ligados por arcos são ditos adjacentes. Diz-se também que arcos são incidentes de ou a determinados nós, conforme partam ou cheguem a eles. 11

12 Um caminho é definido como uma seqüência de um ou mais arcos em que um segundo nó de cada arco coincide com o primeiro do seguinte, permitindo a partir de um nó a atingir um nó b. Quando o nó a for igual ao nó b temos um circuito. Um grafo conexo é quando tem um nó do qual existem caminhos para todos os demais. Um grafo é dito fortemente conexo se de todos os nós é possível atingir todos os demais. Um subgrafo se define como um subconjunto dos nós de um dado grafo, juntamente com todos os arcos cujas duas extremidades são nós desse subconjunto. Já em um grafo parcial, permanecem todos os nós do grafo original, mas é tomado um subconjunto de seus arcos. Diz-se que um grafo é acíclico, por não conter circuitos. Grafos acíclicos são o caso mais geral de ordem parcial. Um outro caso particular de ordem parcial são as redes, que possuem dois nós especiais: o nó fonte, do qual todos os demais são atingidos, e o nó sorvedouro, do qual não parte nenhum arco. Agora será feita a abordagem sobre o método: há uma rede representada por ligações e nós, na qual os nós estão conectando pontos entre as ligações, e as ligações são os custos (distâncias, tempos, ou uma combinação de ambos formando uma média ponderada do tempo e da distância) para deslocamento entre nós. Inicialmente, todos os nós são considerados nãoresolvidos, isto é, não estão ainda em uma rota definida. Portanto um nó resolvido está na rota. Começando com a origem como um nó resolvido, Objetivo da n-ésima iteração. Encontre o n-ésimo nó mais próximo da origem. Repita para n = 1,2,... até que o nós mais próximo seja o destino. Entrada para a n-ésima iteração. Os nós (n-1) mais próximos da origem, resolvidos pela iteração precedente, incluem suas rota e distâncias mais curtas da origem. Estes nós, mais a origem, serão chamados nós resolvidos; os outros são nós não-resolvidos. Candidatos para o n-ésimo nó mais próximo. Cada nó resolvido que está diretamente conectado pelo ramo a um ou mais nós não-resolvidos fornece um candidato o nó não-resolvido com o ramo de conexão mais curto. Os empates fornecem candidatos adicionais. Cálculo do n-ésimo nó mais próximo. Para cada um destes nós resolvidos e seus candidatos, adicione a distância entre eles à distância da rota mais curta entre este nó resolvido e origem. O candidato com a menor distância total é o n-ésimo nó mais próximo (os empates fornecem nós resolvidos adicionais), e a sua rota mais curta é a que gera esta distância. 12

13 2.4. Roteirização Embora haja muitas variações de problemas de distribuição, podemos reduzí-los a alguns tipos básicos. Há o problema de encontrar um trajeto, ou seja, fazer a roteirização através de uma rede na qual o ponto de origem seja diferente do ponto de destino. Há um problema similar quando existem vários pontos de origem e destino. Quanto à definição conceitual de roteamento (ou roteirização), este termo costuma ser empregado como o seu equivalente em inglês, routing, significando o processo de construção de roteiros e a seqüência de paradas a serem cumpridas por veículos de uma frota. O roteamento de veículos tem sido estudado e analisado por muitos especialistas da área de transportes e de pesquisa operacional. Por meio de algoritmos (modelos de simulação e otimização) e de uma base de dados apropriada (rede representando o sistema viário), é possível resolver problemas de roteamento e programação de veículos para atender a determinado objetivo, como o de grupo de cargas a serem coletadas ou distribuídas (Moura, 2001). A determinação de rotas de veículos é caracterizada como um problema de roteamento e programação de veículos, levando em consideração não somente aspectos geográficos, mas também aspectos como restrições de horários de atendimento nos pontos a serem visitados. Ao considerar apenas os aspectos espaciais da localização dos pontos a serem atendidos, temse o que se define como problema de roteamento puro (Moura, 2001). O problema de roteamento de veículos (PRV) consiste na definição de rotas que minimizem a distância total percorrida pelos veículos, atendendo à demanda de todos os consumidores. Enfim, uma rota consiste em uma seqüência de visitas a um conjunto de pontos dispersos geograficamente, com início e término em um depósito. O método da rota mais curta presta-se à solução computadorizada na qual rede das ligações e dos nós pode ser mantida em um banco de dados. Selecionando pares particulares da origem e do destino, as rotas curtas podem ser desenvolvidas. As rotas de distância absoluta mais curtas não levam em conta o tempo de atravessar a rede porque a qualidade das ligações não é levada em conta. 13

14 2.5. Exemplos de tomadas de decisão com base em SIG s Pimentel e Salgado (1994), observaram que para o uso adequado de um SIG, é necessário um trabalho conjunto entre os usuários finais e aqueles que desenvolvem os sistemas. A falta de comunicação ou troca de informações entre os envolvidos no processo acarreta um produto final que geralmente não atende plenamente as necessidades dos usuários, ou seja, um sistema ineficiente. Os autores mostram que, somente com o trabalho harmônico entre os envolvidos será possível a otimização no processo de desenvolvimento e utilização de um SIG. No trabalho de Nassi et al. (1996), foi apresentada uma experiência prática mostrando os primeiros passos na implantação de um SIG em grandes cidades como no Rio de Janeiro e Recife. O objetivo era gerar imagens para cadastro que auxiliassem no planejamento do transporte público urbano. Para isso foi necessária a representação gráfica de alguns dos principais componentes do sistema, tais como: cadastro de ruas e avenidas do município, itinerários de linhas, perfis de carregamento de linhas e rotas, entre outros. Com a base cartográfica criada e utilizando as ferramentas do SIG, foi possível, segundo os autores do trabalho, o planejamento e operação do transporte público urbano por seus administradores. Um estudo pioneiro, que tange ao problema de alocação de matrículas em escolas públicas foi apresentado por Fonseca & Zuppo (1996), para o município de Belo Horizonte- MG. A administração da cidade implementou um cadastro de endereços, com base em um projeto de geoprocessamento urbano e umas das linhas de ação dirigiu-se a informações georreferenciadas de escolas e alunos. Dutra (1998), fez a análise de seu trabalho baseado no estudo de Fonseca & Zuppo (1996), e tem como objetivo a comparação de algumas medidas, tomadas por órgãos de ensino da cidade de São Carlos-SP, com outras medidas semelhantes, obtidas por uma ferramenta capaz de ofertar divisões zonais e alocações mais coerentes dos alunos. Este trabalho visou definir possíveis arranjos de localização de escolas de primeiro grau, em São Carlos, e são abordados custos de deslocamentos decorrentes de uma reforma escolar implementada no estado de São Paulo. Segundo esta reforma, os alunos de ensino fundamental de primeira à quarta série ficaram separados fisicamente dos demais níveis. Foi utilizado o SIG como ferramenta capaz de gerar e analisar os custos relacionados com o desperdício de recursos financeiros. O aspecto mais importante dessa aplicação é que ela foi 14

15 totalmente desenvolvida em um equipamento de custo relativamente baixo, considerável, portanto acessível às prefeituras de pequenas e médias cidades. Dentro do aspecto de roteirização da rede de transporte coletivo urbano, Vieira (1999) fez o estudo de métodos racionais de roteirização de ônibus urbano para escolha de um método adequado à aplicação nas grandes cidades brasileiras. Para se conhecer as diferenças locais em termos de planejamento de itinerários nessas capitais, apresentou-se um levantamento efetuado junto a 11 órgãos gestores. Foi posteriormente realizada uma comparação com os procedimentos adotados no Brasil com os procedimentos dos EUA e Canadá, e escolhe-se o melhor método baseado nos critérios existentes na literatura. O objetivo foi alcançado e o método escolhido pode ser aplicado, com algumas modificações pertinentes na coleta de dados. Esperou-se que a pesquisa contribuísse para divulgação das técnicas de roteirização baseadas em modelos matemáticos de modo a auxiliar o especialista na: alteração e/ou concepção de rotas; e na completa reformulação dos sistemas de transportes público. Moura (2001), realizou um trabalho com o objetivo de desenvolver uma metodologia para auxiliar empresas a planejar e otimizar as rotas de veículos que realizam a distribuição de mercadorias. Para auxiliar nessas operações, os SIG s são uma poderosa ferramenta, por oferecerem recursos para visualização do sistema viário e dos pontos de atendimento. Para atingir os objetivos propostos pela autora, foi necessário criar uma base de dados para o sistema viário de Viçosa-MG, que representa as características espaciais da superfície e os dados descritos relacionados aos elementos geográficos. Para maiores detalhes sobre o tipo de informação e a origem dos dados geográficos descritos no banco de dados podem ser obtidos em Moura(2001). Moura (2001) avaliou o potencial do SIG como instrumento para otimizar rotas de entregas de mercadorias, desenvolvendo um estudo de caso nessas rotas percorridas pela empresa responsável em fazer as entregas de mercadorias de um supermercado selecionado. Tendo como base a rede do sistema viário, as rotas foram geradas, possibilitando a localização automática dos endereços dos clientes e a visualização das mesmas. A autora comprovou que a utilização do software Arcview para geração e edição dos arcos da rede é um recurso eficiente confirmando a sua potencialidade. O uso do recurso de geocodificação de endereços permitiu maior flexibilidade e rapidez na localização dos endereços dos clientes. Portanto, a utilização do ArcView é viável para otimização das rotas de entregas de mercadorias permitindo obter uma redução média de 13% nas rotas estudadas. Para a empresa responsável pelas entregas e, conseqüentemente, para a população, a redução no percurso dos 15

16 veículos traz uma série de vantagens, dentre elas a de que a redução na quilometragem gera menores custos e maiores vantagens econômicas para a empresa. 3. Metodologia A metodologia do presente trabalho consistiu, em primeiro lugar, em fazer uma revisão bibliográfica referente ao tema proposto. A área de estudo está situada na cidade de Viçosa-MG, mais especificamente, no transporte coletivo urbano e as suas respectivas rotas. Desta maneira, o trabalho foi desenvolvido a partir de um levantamento sobre o que há disponível na literatura referente ao uso de Sistemas de Informações Geográfica no planejamento do transporte público urbano. A segunda parte do trabalho constou do desenvolvimento de um exemplo prático em redes de transporte, utilizando como exemplo a rede de transporte coletivo urbano viçosense. Baseado no trabalho de Moura (2001), foi feita a modelagem dos dados, utilizando-se o software Arcview, que é um dos módulos do Sistema de Informações Geográficas (SIG), para a simulação dessas rotas da rede de transporte. Mediante a utilização do Arcview, realizou-se a edição do arquivo digital com os arruamentos, ao que se seguiu a derivação das linhas de centro para a representação das ruas sob a forma de arcos simples e, assim, gerou-se a rede do sistema viário. Complementando o banco de dados, foram inseridos os dados alfanuméricos (nomes dos logradouros, bairros, numeração das edificações etc.) referentes a esses arcos, utilizando a técnica de geocodificação de endereços para sua identificação automática. Em razão de algumas ruas não apresentarem uma seqüência na numeração das edificações, foi necessário realizar uma segmentação nos arcos dessas ruas, para que a localização dos endereços fosse mais precisa. Posteriormente foi efetuado um levantamento das escolas municipais e estaduais, localizando-as geograficamente usando um GPS para obtenção de suas respectivas coordenadas. A próxima etapa foi a inclusão no banco de dados dos pontos, representando as escolas no município, por meio de suas coordenadas geográficas e, conseqüentemente, a localização espacial de cada ponto. Localizadas as escolas, realizou-se a simulação no Arcview de uma linha de ônibus saindo da garagem da empresa União, passando em todas as escolas e retornando à origem ou ponto de partida que é a garagem da empresa. Para isso, foi utilizado o módulo Network 16

17 Analyst e dentro deste a ferramenta route, gerando os resultados que serão demonstrados a seguir. 4. Resultados Demonstrando o conhecimento adquirido através da revisão bibliográfica deste trabalho, realizou-se uma simples análise prática no software Arcview. Através do banco de dados previamente montado da rede viária do município de Viçosa-MG com os pontos marcados onde se localizam as escolas, fez-se a simulação de uma linha de ônibus que passasse em todas as escolas, municipais e estaduais. A figura 1 mostra a rede viária com as escolas e a figura 2 mostra a rota traçada. A descrição dessas rotas encontra-se em anexo, destacando que a rota do menor caminho obtida tem exatamente m. 17

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20 5. Conclusão Os estudos analisados até o momento mostraram que os SIG s constituem ferramentas extremamente úteis no planejamento de rotas de veículos, pois combinam a utilização de dados espaciais e algoritmos apropriados de otimização e simulação. No entanto, é preciso criar um banco de dados bem consolidado, isto é, fazer a coleta dos dados geográficos e alfanuméricos e, assim, estruturar o banco adequadamente, ou seja, conforme o tipo de aplicação. Essa foi a maior dificuldade encontrada no presente trabalho, pois o banco de dados utilizado foi cedido pelo professor Carlos Ribeiro através da tese de mestrado de Moura (2001) e não possui a modelagem adequada para a análise de redes. Assim, a análise prática efetuada foi mais trabalhosa e limitada e por isso demandou um tempo maior do que o esperado. Contudo o objetivo principal foi alcançado, com a revisão bibliográfica, percebendo que as aplicações práticas realizadas pelos principais grupos de pesquisa envolvidos mostram o enorme potencial e importância que os SIG s possuem no planejamento de transportes. O exemplo de aplicação descrito nos resultados do presente trabalho demonstra somente uma das inúmeras análises que podem ser feitas nesse planejamento. 20

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