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COMPETE apoia projeto na área da Engenharia de Infraestruturas de Transporte

16.09.2014
  • Ciência e Conhecimento

Uma equipa de investigadores da Universidade de Coimbra desenvolveu um sistema que faz o diagnóstico do estado de redes rodoviárias - o iRoad (“inspection of ROADS). O sistema encontra-se em fase de protótipo.

Projeto MODAT - Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias
Projeto MODAT - Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias

Projeto MODAT - Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias

1. Síntese

Uma tecnologia para Tablet com sistema operativo Android, que rapidamente faz o diagnóstico das patologias dos pavimentos das redes rodoviárias, designada por iRoad (inspection of ROADS), foi idealizada por uma equipa de investigadores do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra.

O iROAD faz parte de um projeto mais abrangente designado por MODAT (Multi-objective Decision-Aid Tool for Highway Asset Management) e começou a ser idealizado em fevereiro de 2013», revela Adelino Ferreira, coordenador científico do iROAD.

O sistema é constituído por quatro módulos. Cada módulo engloba várias ferramentas. A configuração do sistema pelo utilizador vai depender das características da estrada, dos elementos que se pretende avaliar, das secções onde se realizam os levantamentos e da interação com outras ferramentas.

«É um sistema inovador para tablet com sistema operativo Android, de custo reduzido, com teclados virtuais configuráveis em função do que se pretende inspecionar e com possibilidade de anexar imagens, vídeos, comentários escritos ou falados. Para a referenciação dos dados é utilizado o GPS do tablet», explica Adelino Ferreira.

O iROAD, também conhecido por “Dr. Road”, permite fazer o diagnóstico das patologias dos pavimentos (fendilhamento, pele de crocodilo, covas, peladas, etc.) ou de outras componentes da rede rodoviária (sinalização, passagens para peões, drenagem, etc.). Trata-se de uma ferramenta portátil de custo reduzido, com teclados virtuais configuráveis em função do que se pretende inspeccionar/auscultar, com possibilidade de anexar imagens, vídeos, comentários escritos ou falados», afirma o coordenador científico do projeto, Adelino Ferreira.

De fácil utilização, o iROAD é constituído por vários módulos divididos por (1) Elementos - características da estrada que se pretendem inspecionar/auscultar; (2) Teclados - configuráveis em função dos elementos que se pretendem inspecionar/auscultar; (3) Secções e Levantamentos – onde se definem as secções e, posteriormente, se faz o levantamento; (4) Importação e Exportação – para interagir com outras ferramentas, tais como o SIGPAV, um Sistema Informático de Gestão da Conservação de Pavimentos para computador.


2. Enquadramento no COMPETE

> Apoio

O projeto “MODAT - Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias” foi apoiado pelo COMPETE – Programa Operacional Factores de Competitividade.
Trata-se de um projeto no âmbito do SAESCTN (Sistema de Apoio a Entidades do Sistema Científico e Tecnológico), que envolve um investimento elegível de 141.471 euros, correspondendo a um incentivo FEDER de 120.250 mil euros.
> Testemunho de Adelino Ferreira | Director of the Road Pavements Laboratory

Segundo o coordenador do projeto MODAT, Adelino Ferreira “este projeto foi uma excelente oportunidade para desenvolver novas ferramentas de gestão da conservação de redes rodoviárias, de dimensionamento otimizado de pavimentos rodoviários e, também, desenvolvimento de sistemas de geração de energia elétrica nos pavimentos, seja pela passagem de pessoas, seja pela passagem de veículos. Para além disso, foi possível divulgar a área de investigação correspondente à Engenharia de Infraestruturas de Transporte junto da comunidade interessada neste assunto, como sejam os Engenheiros que trabalham nas Câmaras Municipais, nas concessionárias de autoestradas, na administração rodoviária nacional, bem como nas empresas de construção e reabilitação de infraestruturas de transporte”.
> MODAT | Ficha Resumo

Responsável: Professor Doutor Adelino Ferreira.

Parceiros Internacionais:

•    Prof. Andrew Collop - Nottingham Transportation Engineering Centre - University of Nottingham (UK).

•    Prof. Gerardo Flintsch - Center for Sustainable Transportation Infrastructure - Virginia Tech University (USA).

Principais Resultados: Sistema inovador para Tablet com sistema operativo Android designado por iROAD (inspection of ROADS), também conhecido por “Doctor Road”, que permite fazer a inspeção/auscultação de redes rodoviárias. Trata-se de uma ferramenta portátil de custo reduzido, com teclados virtuais configuráveis em função do que se pretende inspecionar/auscultar, com possibilidade de anexar imagens, vídeos, comentários escritos ou falados. Para a referenciação dos dados é utilizado o GPS (Global Positioning System) do Tablet.


3. Descrição do Projeto

Um Sistema de Gestão de Infraestruturas Rodoviárias eficaz é aquele que permite manter a rede rodoviária em boas condições de segurança e conforto dos utentes, com recurso a um razoável orçamento anual, sem criar impactes negativos significativos no ambiente, na circulação do tráfego e nas atividades sociais e comunitárias. Infelizmente, muitos destes objetivos são conflituosos.
Por exemplo, para que os pavimentos sejam mantidos num nível mais elevado de qualidade é necessário um orçamento maior a disponibilizar para a sua conservação; por outro lado, um programa de conservação com muitas intervenções nos pavimentos origina maiores atrasos no tráfego, aumenta a poluição ambiental, causa maiores roturas nas atividades sociais e mais inconvenientes à comunidade.

Consequentemente, o processo de decisão envolvido na programação das atividades de conservação da rede rodoviária assume um carácter multiobjectivo, que deve ter em consideração os requisitos para atingir diferentes objetivos.

Este projeto é a continuação e melhoramento de um Sistema de Apoio à Decisão para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias, implementado na empresa Estradas de Portugal, S.A. em 2007. Este tipo de sistemas utiliza dados de tráfego, dados sobre a fundação dos pavimentos e dados resultantes da auscultação dos pavimentos, nomeadamente, irregularidade longitudinal, atrito transversal, cova e peladas.

O principal objetivo deste projeto é criar um Instrumento de Apoio à Decisão Multiobjectivo para Gestão de Infraestruturas Rodoviárias de última geração para gerir eficientemente a conservação e a reabilitação dos pavimentos utilizando os mais recentes conhecimentos em termos de modelos de comportamento dos pavimentos e de ferramentas de apoio à decisão. Isto envolverá um novo modelo de otimização determinístico e com decisão ao nível do trecho rodoviário que permitirá a repartição ótima dos fundos públicos pelas diversas secções rodoviárias mantendo a rede de estradas em níveis satisfatórios de qualidade. Para atingir aquele objetivo é necessário concretizar as seguintes tarefas:


- Avaliar o estado-da-arte em termos de modelos de comportamento dos pavimentos rodoviários e modelos de previsão dos acidentes rodoviários;

- Avaliar o estado-da-arte em termos de modelos de otimização e de ferramentas de apoio à decisão;

- Desenvolver um Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo, incorporando no mesmo modelo de otimização vários objetivos ou critérios (minimização de custos de conservação garantindo um determinado nível de qualidade da rede; maximização da qualidade da rede na presença de um orçamento anual, minimização do número de intervenções na rede rodoviária; maximização do valor residual dos pavimentos; minimização de custos para os utentes; etc.);

- Desenvolvimento de um método heurístico para resolver o novo modelo do otimização que é a base do Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo;

- Integração do Sistema de Apoio à Decisão Multiobjectivo com Sistemas de Informação Geográfica (SIG);

- Aplicação das novas ferramentas de gestão de pavimentos a redes rodoviárias nacionais e municipais, incluindo a calibração e validação dos modelos de comportamento dos pavimentos e dos modelos de previsão dos acidentes rodoviários;

- Discussão, com as administrações rodoviárias, sobre as metodologias e os resultados obtidos utilizando as novas ferramentas de gestão de pavimentos com o objetivo de melhorar alguns aspetos que as podem tornar mais práticas e eficientes.

Um Sistema de Gestão de Pavimentos de última geração, incorporando um Sistema de Apoio à Decisão validado e inovador, será sempre de grande importância na otimização dos recursos financeiros disponíveis, tanto a nível da rede rodoviária nacional como a nível de qualquer rede rodoviária municipal.

 

4. Links

Site da universidade de Coimbra: http://www.uc.pt/

 

Para conhecer outros projetos apoiados pelo COMPETE no âmbito da Ciência e Conhecimento (SAESCTN), consulte o menu Áreas/Os Projetos que Apoiamos.

Este artigo foi escrito ao abrigo do novo acordo ortográfico.

Por: Cátia Silva Pinto | Núcleo de Comunicação e Imagem