Análise de vulnerabilidade da rede urbana

1. Introdução

Recentemente tem-se verificado um maior conhecimento a respeito das redes viárias, principalmente devido à vulnerabilidade destas em relação a determinados distúrbios imprevisíveis, causando a degradação de um ou mais arcos da rede, o que fará com que esta opere em regime próximo a sua capacidade. Isto resultará numa maior sensibilidade a quaisquer variações no fluxo ou capacidade em consequência de alguma interrupção parcial ou total da via, provocando diferentes graus de congestionamentos (WATLING e BALIJEPALLI, 2012).

Snelder et al. (2012), afirmam que distúrbios tais como acidentes, condições climáticas, eventos aleatórios, obras e manutenções viárias, provocam variação da demanda e do fornecimento de determinadas facilidades num curto espaço de tempo. Observa-se ainda que essas interrupções, muitas vezes não programada, ocorrem com uma certa frequência e exercem influência nos custos da acessibilidade, refletindo diretamente, por exemplo, nos objetivos de desempenho da companhia (SLACK et al., 2009).

A confiabilidade da rede, por sua vez, está ligada à frequência com que esses distúrbios ocorrem e o modo como afeta o tempo de viagem. Ou seja, quanto maior a frequência menor será a sua confiabilidade e fará com que os tempos de viagem nestas situações sejam maiores do que em vias em condições normais. Tal fato influenciará na decisão quanto à escolha de rotas, reduzirá a qualidade do nível de serviço, culminando no não cumprimento dos prazos e gerando custos extras para os transportadores, agravado por esses eventos imprevisíveis (BHUSIRI et al, 2014).

Para o autor supracitado, a medição de distúrbios não regulares e imprevisíveis baseia-se na estimação da probabilidade desse tipo de evento, o que o torna difícil. Nesse contexto, pode-se afirmar que a sua previsibilidade é baseada a partir de dados históricos, o que implica que as circunstâncias em torno do evento permanecem as mesmas em todos os momentos e que todas as conexões causais são desconhecidas (SAREWITZ et al, 2003).  E por essa razão, algumas questões foram abordadas a fim de complementar tal pensamento, que seriam: Como é possível medir o risco de um evento não regular e imprevisível? Como este risco pode influenciar na avaliação da vulnerabilidade da rede? Como a influência da vulnerabilidade torna-se relevante para o processo de escolha de rotas e nos custos da atividade de transporte de cargas em áreas urbanas?

Portanto, o objetivo desse trabalho é analisar a influência da vulnerabilidade da rede no processo de escolha de rotas da distribuição física de cargas em áreas urbanas. Para tal, será necessário medir o risco de um evento não regular e imprevisível, utilizando-se do conceito de Manutenção Centrada na Confiabilidade. Os dados de análise serão obtidos a partir dos registros históricos de intervenções no sistema de abastecimento de água e esgoto da cidade de Fortaleza, ocasionados pela ocorrência de falhas no mesmo. E após essa análise será possível verificar a relevância do risco desse evento na vulnerabilidade da rede viária e seus impactos nos custos da atividade de distribuição de cargas em áreas urbanas.

1. Referencial teórico

1. Vulnerabilidade e confiabilidade da rede urbana

A vulnerabilidade do sistema de transporte pode ser compreendida como um problema de acessibilidade reduzida que ocorre devido a várias razões. A acessibilidade, por sua vez, se dá pela disposição com que se pode alcançar certos destinos, dada uma oportunidade proporcionada pelas facilidades constituintes do sistema, como as vias, por exemplo, atendendo a necessidade de cada usuário (BERDICA, 2002).

Nesse contexto, pode-se afirmar que a quantidade de rotas possíveis ou de facilidades disponíveis influenciam diretamente na forma como a acessibilidade pode ser percebida. Com isso, a qualidade do nível de serviço da acessibilidade dependerá do grau em que o sistema de transporte está funcionando ou da forma como a capacidade e a demanda se apresentam. E isso torna evidente a importância de quantificar as consequências através da totalização dos atrasos provocados pela ocorrência de vários eventos (BERDICA, 2002).

Sullivan et al (2010), relatam que a rede urbana possui uma densa concentração de arcos capazes de fornecer conectividade entre duas ou mais regiões próximas e apresentam diversas opções de vias com diferentes formas de acesso, a custos semelhantes e com pouca e/ou nenhuma variação de tempo, favorecendo a confiabilidade da rede.

No entanto, para os veículos de carga, suas rotas sofrem impedâncias na rede como, por exemplo, as medidas restritivas à circulação, que limitam as opções de acesso. Com isso, a rede torna-se ainda mais vulnerável se for considerado algum evento imprevisível que interrompa o desempenho das suas funções e provoquem variações no tempo de viagem devido à redução no nível de acessibilidade, interferindo na sua confiabilidade e gerando custos extras, se comparado aos demais caminhos possíveis, conforme demonstrado na Figura 1.

Figura 1 – Exemplo de rota alternativa devido às impedâncias na rede

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Fonte: Adaptado de Sullivan et al (2010)

De acordo com Taylor et al (2006), para a análise da vulnerabilidade da rede e da dependência desta a um conjunto de arcos, deve-se identificar quais os arcos que são considerados críticos à rede, caracterizando-os pelo impacto que incidem sobre a rede devido à ocorrência da sua degradação. O referido autor ainda ressalta que a vulnerabilidade da rede está relacionada à suscetibilidade da rede às falhas e às consequências que pode provocar. Dessa forma, para calcular a probabilidade da ocorrência desses distúrbios, deve-se levar em consideração que a confiabilidade do sistema é essencial para o seu funcionamento, pois a realização de intervenções para reduzir os riscos da ocorrência de distúrbios influenciará diretamente no desempenho e na confiabilidade, reduzindo os custos do transporte de cargas.

1. Risco de um evento imprevisível e não regular

De acordo com Berdica (2002), para analisar o risco de um distúrbio é necessário considerar o aspecto tempo e espaço, uma vez que a sua medição envolve uma incerteza considerável, mesmo que possam ser mensuradas a sua probabilidade e consequência. Para o autor, o risco está associado a uma combinação da probabilidade de um evento de impacto negativo ocorrer e da extensão das suas consequências, uma vez que este evento ocorreu em um local específico.

Snelder et al (2012), fazem uma distinção entre os distúrbios levando em consideração a sua previsibilidade e/ou regularidade. Nesse sentido, as probabilidades e consequências determinam a forma como o evento incide sobre a rede, tendo em vista que as falhas são improváveis e podem resultar muitas vezes em sérias implicações. Com isso, pode-se destacar a importância de uma definição de riscos que considerem esses dois aspectos. Dentre os métodos que podem ser utilizados para explicitar isso, pode-se citar a elaboração de uma Matriz de Risco, cujo princípio é exemplificado na Figura 2.