proposta de segmentação homogênea em rodovias de pista simples para estudos de previsão de ...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOTECNIA E TRANSPORTES

PROPOSTA DE SEGMENTAÇÃO HOMOGÊNEA
EM RODOVIAS DE PISTA SIMPLES PARA
ESTUDOS DE PREVISÃO DE ACIDENTES

Rogério Faria D’Avila

Belo Horizonte
2015
Rogério Faria D’Avila

PROPOSTA DE SEGMENTAÇÃO HOMOGÊNEA
EM RODOVIAS DE PISTA SIMPLES PARA
ESTUDOS DE PREVISÃO DE ACIDENTES

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação
em Geotecnia e Transportes da Universidade Federal de
Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção do título
de Mestre em Geotecnia e Transportes.

Área de concentração: Planejamento e Operação do
Sistema de Transportes, Segurança Viária

Orientadora: Profa. Heloisa Maria Barbosa

Belo Horizonte
Escola de Engenharia da UFMG
2015
D'Avila, Rogério Faria.
D259p Proposta de segmentação homogênea em rodovias de pista simples
para estudos de previsão de acidentes [manuscrito] / Rogério Faria
D'Avila. - 2015.
xi, 157 f., enc.: il.

Orientadora: Heloisa Maria Barbosa.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Minas Gerais,
Escola de Engenharia.

Anexos: f.138-157.

Bibliografia: f. 126-137.

1. Transportes - Teses. 2. Acidentes de trânsito - Previsão - Teses. 3.
Rodovias - Teses. 4. Segurança de trânsito - Teses. 5. Modelagem de
dados - Teses. I. Barbosa, Heloisa Maria. II. Universidade Federal de
Minas Gerais. Escola de Engenharia. III. Título.
CDU: 656(043)

AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus, pelo dom da minha vida, por sempre estar comigo e nunca me
desamparar mesmo nos momentos de tribulação. À Ti, toda honra e toda glória.
Aos meus pais (Paulo e Tânia) e minha querida irmã (Ana Carolina) pelo amor incondicional,
pela luta vivida em todos esses anos com o objetivo de me tornar uma pessoa melhor. Sou
eternamente grato por todo este esforço e por tudo o que sempre fizeram por mim. Amo vocês.
À minha esposa, Danielle, por todos esses anos de dedicação ao meu lado, ouvindo meus
lamentos, alegrias e preocupações. Essa vitória é nossa meu amor.
Àqueles que mudaram minha vida por completo, àqueles que são o sentido de minha vida,
àqueles que são a minhas melhores composições, Yasmin e Lucas, papai ama vocês demais!
Não podia deixar de mencionar uma pessoa de extrema importância em minha vida, àquele que
sempre me incentivou nos estudos. Essa vitória é para você também Tio Milton. Muito obrigado
por seu carinho enquanto esteve conosco. Essa vitória é também sua!
Ao Dr. Frederico Rodrigues, que foi um dos grandes incentivadores para eu começar o
mestrado. Obrigado por todo o aprendizado no período em que trabalhamos juntos. Eterna
gratidão!
À LID Consultoria na pessoa do Luiz Carlos por acreditar em mim e dar a oportunidade de
desenvolver meu trabalho com tamanha alegria.
Ao professor Ronaldo Gouvêa, pelos inúmeros conselhos acadêmicos e profissionais. Obrigado
por tudo!
À professora Leise Kelli de Oliveira (UFMG) por todo apoio e amizade durante esse período
de mestrado. Muito obrigado mesmo!
Claro, àquela que me aguentou durante todo o processo, à minha orientadora e amiga Profa.
Heloisa Maria Barbosa, pela grande ajuda mesmo quando não podia. Só nós sabemos a batalha
que foi para chegarmos até aqui. Foi um período de grande aprendizado pessoal e profissional.
Serei eternamente grato por tudo!
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À Nascentes das Gerais (ABConcessões) e SETOP pela disponibilidade dos dados para a
elaboração dessa dissertação.

ii
“O Homem é mortal por seus temores e imortal por seus desejos"
Pitágoras
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RESUMO
Este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia para definir os segmentos homogêneos
de uma rodovia e calibrar um modelo de previsão de acidentes, que obtenha estimativas próximas
do real e cujos resultados possam ser utilizados no processo de planejamento de rodovias. Para
tanto, foi realizado um estudo de caso para um trecho da rodovia MG-050, que compõe o
Corredor de Integração Sudoeste Mineiro/São Paulo, tendo como base o ano de 2010. O processo
de identificação de segmentação homogênea foi feito em passos sequenciais, partindo-se da
divisão inicial em comprimentos de rodovia de 500m. em função do cadastro planialtimétrico do
traçado da rodovia. Os critérios de agrupamento das seções longitudinais, segundo as variáveis
determinantes basearam-se em agrupamento em função do tipo de pista (Simples, Dupla ou 3ª
faixa), pela existência de perímetro urbano, conforme levantamento cadastral e das seções com a
mesma classificação de tipo de terreno (plano, ondulado ou montanhoso). No que diz respeito à
previsão de acidentes, este trabalho propõe um modelo matemático desenvolvido para rodovias de
pista simples. A contribuição deste modelo é proporcionar ao órgão gestor da rodovia uma
ferramenta para aprimorar o planejamento de intervenções para redução de acidentes. A partir da
revisão bibliográfica acerca dos estudos realizados sobre a caracterização de segmentos
homogêneos, associada à análise das características da área de estudo, foram selecionadas 13
variáveis, que compuseram o banco de dados desta pesquisa, e foram objeto de investigação nos
processos de segmentação e de modelagem da previsão de acidentes. O modelo de previsão de
acidentes (MPA) foi construído com as seguintes variáveis: Extensão, Tipo de Terreno, Raio de
Curva, Perímetro Urbano, Interseção, Sinalização, Largura de Faixa, Volume e Greide. O
coeficiente de correlação é de 68,4%, indicando um bom poder de explicação do modelo de
previsão de acidentes. O MPA desenvolvido conforme a divisão em segmentos homogêneos foi
comparado com o modelo base do Manual de Segurança Rodoviária (HSM) e com os valores
observados. Tanto a calibração do modelo quanto a sua validação apontam que a metodologia de
divisão de segmentos homogêneos proposta neste trabalho mostrou-se eficaz e pode tornar-se uma
ferramenta significativamente útil no processo de calibração de um modelo de previsão de
acidentes para o caso de rodovias de pista simples

Palavras-chave: Segurança Viária, Previsão de Acidentes, Segmento Homogêneo, Rodovia,
Modelagem Matemática.
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ABSTRACT
This study aims to propose a methodology to define homogeneous segments of highway
accidents and calibrate a forecast model, that it gets estimates close to real ones, where the
results can be used in highway planning process. Therefore, it was conducted a case study for
a stretch of MG-050 highway, which makes up the “Highway of Integration Southwest
Mineiro/São Paulo”, based on the year 2010. The homogeneous segmentation identification
process was done in sequential steps, starting from the initial division of highway into lengths
of 500 meters due to the planialtimetric registration of the highway route. The grouping criteria
of the longitudinal sections, according to the determinant variables were based on grouping,
depending on the type of track (Single, Double or 3rd range), the existence of the urban area
according the cadastral survey and sections with the same type of terrain classification (flat,
corrugated or hilly). Concerning to the prediction of accidents, this study proposes a
mathematical model developed for two-lane rural highways. The contribution of this model is
to provide the highway managing agency a tool to improve the planning of interventions to
accident reduction. Based on the bibliographic review regarding the studies on the
characterization of homogeneous segments, associated to the analysis of the study area
characteristics, were selected 13 variables that composed the database of this research, and were
the object of investigation in targeting processes and accident prediction modeling. The
accident prediction model (MPA) was constructed with the following variables: Extension,
Land Type, Curve Radius, Urban Perimeter, Intersection, Sign, Bandwidth, Volume and
Greide. The correlation coefficient is 68.4%, indicating a good explanatory power of accident
prediction model. The MAP developed according to the division into homogeneous segments
was compared with the base model Highway Safety Manual (HSM) and the observed values.
Both the calibration of the model and its validation indicate that the methodology of segments
homogeneous division proposed in this study proved to be effective and can become a
significantly useful tool in the calibration process of an accident prediction model for the case
of two-lane rural highways.

Key words: Safety Road, Safety Predictions, Homogeneous Segments, Highway, Mathematical
Modeling.

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