ANÁLISE DA VULNERABILIDADE DA REDE DE TRANSPORTE DE SISTEMAS DE OPERAÇÃO EXCLUSIVA EM CORREDORES DE ÔNIBUS – BRT COM BASE NA MEDIDA DA CENTRALIDADE EDWIN FERNANDO MUÑOZ PIPICANO DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM TRANSPORTES DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL FACULDADE DE TECNOLOGIA UNIV ERSIDADE DE BRASÍLIA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL ANÁLISE DA VULNERABILIDADE DA REDE DE TRANSPORTE DE SISTEMAS DE OPERAÇÃO EXCLUSIVA EM CORREDORES DE ÔNIBUS – BRT COM BASE NA MEDIDA DE CENTRALIDADE EDWIN FERNANDO MUÑOZ PIPICANO ORIENTADOR: PASTOR WILLY GONZALES TACO DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM TRANSPORTES PUBLICAÇÃO: T.DM – 008A/2014 BRASÍLIA/DF: JULHO /2014 ii UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL ANÁLISE DA VULNERABILIDADE DA REDE DE TRANSPORTE DE SISTEMAS DE OPERAÇÃO EXCLUSIVA EM CORREDORES DE ÔNIBUS – BRT COM BASE NA MEDIDA DE CENTRALIDADE EDWIN FERNANDO MUÑOZ PIPICANO DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM TRANSPORTES. APROVADA POR: ______________________________________________________ Prof. Pastor Willy Gonzales Taco, Dr. (UnB) (ORIENTADOR) ______________________________________________________ Profa. Michelle Andrade, Dra. (UnB) (EXAMINADOR INTERNO) ______________________________________________________ Prof. Luis Antônio Lindau, PhD. (UFRGS) (EXAMINADOR EXTERNO) BRASÍLIA/DF, 03 DE JULHO DE 2014. iii FICHA CATALOGRÁFICA EDWIN FERNANDO MUÑOZ PIPICANO Análise da vulnerabilidade da rede de transporte de sistemas de operação exclusiva em corredores de ônibus – BRT com base na medida de centralidade. xviii, 103p., 210 x 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Transportes, 2014). Dissertação de Mestrado – Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. 1. Vulnerabilidade 2. Redes de Transporte 3. Sistemas BRT 4. Centralidade de Intermediação I. ENC/FT/UnB II. Título (série) REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA PIPICANO, E. F. (2014). Análise da vulnerabilidade da rede de transporte de sistemas de operação exclusiva em corredores de ônibus – BRT com base na medida de centralidade. Dissertação de Mestrado em Transportes, Publicação T.DM – 008A/2014, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 103p. CESSÃO DE DIREITOS AUTOR: Edwin Fernando Muñoz Pipicano. TÍTULO: Análise da vulnerabilidade da rede de transporte de sistemas de operação exclusiva em corredores de ônibus – BRT com base na medida de centralidade. GRAU: Mestre ANO: 2014 É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta dissertação de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor se reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte dessa dissertação de mestrado pode ser reproduzida sem autorização por escrito do mesmo. ______________________________ Edwin Fernando Muñoz Pipicano SQN 216, Bloco A, Apto 320 70875-010 – Brasília – DF – Brasil. [email protected] iv "Planeja o difícil enquanto ainda é fácil, faz o que é grande enquanto ainda é pequeno. As coisas mais difíceis devem ser feitas enquanto ainda são fáceis, as maiores, enquanto ainda são pequenas. Por isso, o sábio nunca faz o que é grande, e é por este motivo que sempre alcança a grandeza." SUN TZU (A Arte da Guerra) v DEDICATÓRIA A minha namorada Claudia, Por sua manifestação de amor, paciência, apoio e compreensão. A minha mãe, a meu pai e a minhas irmãs, Porque tem sido a guia e o suporte nesta etapa da minha vida. vi AGRADECIMENTOS Um trabalho como este não se faz sozinho. Ainda que a responsabilidade pelos erros e omissões seja meus, uma vez que sou o redator desta dissertação e boa parte do que está aqui escrito seja fruto das minhas reflexões, há pessoas que me auxiliaram durante a elaboração de tal forma que preciso creditar a elas do resultado alcançado. De certa forma, agradeço a todos pela solidariedade, colaboração e disponibilidade. Inicialmente, agradeço à minha querida família, meus pais, Edith Carmenza Pipicano e Juvenal Muñoz, às minhas irmãs, Paola e Angela M. à minha namorada Claudia pelo apoio dado ao longo de todo o curso, ao Wilmer Pipicano pelas excelentes contribuições, e ao Christian Pipicano, William Pipicano e Mario Loaiza pela ajuda na procura dos dados. Ao meu orientador, Prof. Pastor Willy Gonzales Taco, por ter aceitado me orientar e auxiliado durante todo o desenvolvimento do trabalho. Agradeço aos demais membros titulares da banca, professores Michele Andrade e Luis Antônio Lindau, por terem aceitado participar da avaliação e pelas contribuições dadas. Agradeço o Programa de Pós-Graduação em Transportes – PPGT e a todos os professores deste departamento, pela oportunidade dada e pelos ensinamentos obtidos. Agradeço às instituições CNPQ que possibilitou através da concessão de uma bolsa de estudos, minha permanência em Brasília e, assim, o desenvolvimento deste trabalho. Aos meus colegas de mestrado, ao qual me acompanharam durante a empreitada e que contribuíram para o meu aprendizado: Ana Maria Moreira, Cristiane Ferraz, Erica Silva, Graziele Moura, Michelle Arcúrio, Adilson Indi, Luiz Soares, Paulo V. Hermetério e em especial ao Rodrigo Rosa Cruvinel, o qual colaborou de maneira integral. Agradeço a todas as pessoas que me ajudaram vencer. Umas com palavras, outras com tolerância, mas isso me fez encontrar a direção certa. A todas as demais pessoas, não mencionadas, porém não esquecidas, que de alguma forma, contribuíram para a realização deste trabalho. No final agradeço a Deus, porque Ele é tudo. Obrigado por tudo que acontece na minha vida. vii RESUMO O objetivo do presente estudo foi desenvolver um método para determinar a vulnerabilidade da rede de transporte de Sistemas de Operação Exclusiva em Corredores de Ônibus - BRT (Bus Rapid Transit), que permitiu classificar seus elementos e identificar os trechos mais importantes. Foram tratados conceitos relacionados com Sistemas BRT, vulnerabilidade, redes de transporte e centralidade de intermediação, com o fim de obter a base teórica para o desenvolvimento do método. O método compreendeu sete etapas: i) Caracterização da rede de transporte do Sistema BRT; ii) Identificação dos arcos mais importantes da rede de transporte do Sistema BRT, baseada na medida da Centralidade de intermediação); iii) Criação de cenários de interrupção na rede de transporte do Sistema BRT; iv) Avaliação dos impactos das interrupções nos arcos mais importantes da rede de transporte do Sistema BRT; v) Classificação da rede de transporte do Sistema BRT segundo a sua vulnerabilidade; e, vi) Análise dos resultados e proposta de medidas de mitigação. Este método foi aplicado no sistema de transporte de massa Transmilênio (TM) de Bogotá, na Colômbia. Na rede, identificou-se os arcos mais vulneráveis (agrupados em trechos) e também, foi realizada uma classificação de acordo com o ranking de vulnerabilidade, elaborado a partir do cálculo da centralidade de intermediação e o cálculo do impacto produzido pela ocorrência de um incidente, com foco na operação e nos usuários deste sistema. Como resultado, encontrou- se que os trechos mais vulneráveis são os que compõem o Troncal Caracas Norte, com uma participação de 20,4% em relação aos outros trechos da rede de transporte. Com as análises dos resultados, foi possível propor medidas de mitigação para diminuir o impacto pelas ocorrências de incidentes, resultantes de ações humanas ou naturais, de maneira planejada ou imprevisível. Levando-se em consideração esses aspectos, o método poderá contribuir de forma significativa na geração de benefícios sociais e econômicos para uma cidade. Adicionalmente, este estudo, pode-se constituir em uma ferramenta importante para os planejadores e os tomadores de decisões para auxiliar no planejamento de novos investimentos, priorização da manutenção e ou ampliação dos corredores de transporte público. Palavras chave: Sistemas BRT, vulnerabilidade, redes de transporte, centralidade de intermediação. viii RESUMEN El objetivo del presente estudio fue desarrollar un método para analizar la vulnerabilidad de la red de transporte de Sistemas de Autobuses de Tránsito Rápido – BRT (Bus Rapid Transit), que permitió clasificar sus elementos e identificar los tramos más importantes. Fueron consultados conceptos relacionados con Sistemas BRT, vulnerabilidad, redes de transporte y centralidad, con el fin de obtener una base teórica para el desarrollo del método. El método comprendió siete etapas: i) Caracterización de la red de transporte del Sistema BRT; ii) Identificación de los arcos más importantes de la red de transporte del Sistema BRT, con base en la medida de centralidad de intermediación; iii) Creación de escenarios de interrupción en la red de transporte del Sistema BRT; iv) Evaluación de los impactos de las interrupciones en los arcos más importantes de la red de transporte del Sistema BRT; v) Clasificación de la rede de transporte del Sistema BRT según su vulnerabilidad; y, vi) Análisis de los resultados y propuesta de medidas de mitigación. Este método fue aplicado en el sistema de transporte masivo Transmilenio de Bogotá, en Colombia. Como resultado, en la red se identificaron los arcos más vulnerables (agrupados en tramos) y también se logró realizar una clasificación de acuerdo con el ranking de vulnerabilidad, elaborado a partir del cálculo de la centralidad de intermediación y del cálculo del impacto producido por la ocurrencia de un incidente, con foco en la operación y en los usuarios de estos sistemas. Como resultado se encontró que los tramos más vulnerables son los que componen la Troncal Caracas Norte, con una participación de 20,4% en relación con los otros trechos de la red de transporte. Con el análisis de los resultados fue posible proponer medidas de mitigación, para disminuir el impacto generado por la ocurrencia de incidentes que resultan de acciones humanas o naturales, de forma planeada o imprevisible. Tomando en consideración esos aspectos, el método podrá contribuir de forma significativa en la generación de beneficios sociales y económicos para una ciudad. Adicionalmente, puede convertirse en una herramienta importante para los planeadores e tomadores de decisiones como un apoyo en el planeamiento de nuevas inversiones, priorizando obras de mantenimiento y/o ampliación de corredores de transporte público. Palabras clave: Sistemas BRT, vulnerabilidad, redes de transporte, centralidad de intermediación. ix ABSTRACT The aim of this study was to develop a method to analyze the vulnerability of the transport network of Bus Rapid Transit (BRT), that allowed classifying and identifying the most important sections. Among the concepts consulted were: BRT Systems, vulnerability, transport network and centrality, to obtain a theoretical basis for the method development. The method encompassing seven stages: i) Characterization of the transport network of the BRT system; ii) Identification of the major links of the transportation network of the BRT system, based on the betweenness centrality measure; iii) Creation of disruption scenarios; iv) Evaluation of the impact of disruptions of the major arcs of the transportation network of the BRT system; v) Classification of transport network of the BRT system according to their vulnerability vi) Analysis of results and proposed mitigation measures. This method was applied to the mass transportation system Transmilenio in Bogotá, Colombia. As a result, the most vulnerable links of the network (grouped into sections ) were identified, and also it was possible make a classification according to the ranking of vulnerability, made from calculation of betweenness centrality and calculation of the impact caused by the occurrence of an incident, focusing on the operation and the users of this system. It resulted most vulnerable the segments that compose the Troncal Caracaras Norte, with a share of 20,24% in relation with the others segments of the transport network. With the analysis of the results made it will be possible to propose mitigation measures to reduce the impact caused by the occurrence of incidents resulting from human or natural actions , in a planned or unexpected. Considering these aspects, the method can significantly contribute in generating social and economic benefits for the city. Also, it can become an important tool for planners and decision makers as an aid in planning new investments , prioritizing maintenance and/or expanding of public transport corridors. Key words: BRT System, vulnerability, transport networks, betweenness centrality. x