Análise técnica, econômica e socioambiental da manutenção de estradas não pavimentadas utilizando o Digital Twin

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Arrivabeni, Breno Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Estradas - Manutenção e reparos; Highway Development and Management (Software); Manejo Florestal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28920

Devido à indiscutível importância estratégica da infraestrutura rodoviária, a qualidade das estradas torna-se atualmente um objetivo urgente, especialmente em se tratando de estradas florestais. Pelo fato de não possuírem uma camada selante, tais vias tornam-se mais susceptíveis aos efeitos de degradação e inviabilização do tráfego, requerendo maior atenção em sua construção e manutenção. O objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho das práticas de manutenção de estradas não pavimentadas no âmbito técnico, econômico e socioambiental, evidenciando as melhores propostas a nível de projeto. Buscou-se também discutir a associação do software HDM-4 (Highway Development & Management) ao conceito de Digital Twin na gestão de vias em empreendimentos florestais. As análises se basearam na configuração do sistema HDM-4 com dados de entrada de interesse, os quais consideraram características da rede viária estudada, do tipo de veículo utilizado e de padrões de manutenção a serem adotados nas vias alvo. A associação dessas informações permitiu a formação de cenários, os quais consideraram a reposição e a não reposição de cascalho sobre as vias como metodologia de estudo. Os panoramas mais viáveis técnica, econômica e ambientalmente foram selecionados para simulação no software Simio, visando a obtenção de modelos virtuais representativos do projeto físico, característicos do conceito de Digital Twin. O cenário mais eficaz ao não se considerar a reposição de cascalho foi o de subleito cascalhoso, situado em clima tropical, com vias planas de 90 km de distância, espessura inicial de 175 mm de cascalho, alta intensidade de tráfego e submetidas a manutenções de alto nível a cada 30 dias. Ao se considerar a reposição, o panorama ideal foi o de subleito cascalhoso, situado em clima temperado, com vias onduladas de 30 km de distância, espessura inicial de 175 mm de cascalho, alta intensidade de tráfego e também submetidas a manutenções de alto nível a cada 30 dias. A adoção da alta manutenção apresentou- se como a mais viável por maximizar a qualidade das vias e proporcionar melhores benefícios líquidos totais, menores índices de emissão de gases, consumo mais baixo de combustível e pneus e suficiente condição do pavimento ao final do projeto. O nívelde manutenção adotado nas estradas, com e sem reposição de cascalho, apresentou impacto direto na frota necessária, sendo exigido às vias submetidas à baixa intervenção um número maior de veículos para suprimento da demanda. A simulação de tempo e movimento se mostrou satisfatória no cenário de interesse, tendo sido possível a definição da escala diária de trabalho, formação de turnos e cumprimento da carga horária exigida, em conformidade com os padrões almejados. A união do software HDM-4 como Sistema de Gerência de Pavimentos ao software Simio como ferramenta de simulação de Gêmeos Digitais, pode perfeitamente fundamentar a tomada de decisões no que tange às rodovias, em especial às estradas não pavimentadas. Trabalhos como este são de grande importância para se definir os efeitos das práticas de manutenção na qualidade das vias e sobretudo na gestão do transporte florestal. Palavras-chave: Gêmeo Digital. Estrada não pavimentada. HDM-4.