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Tipo: Dissertação
Título: Modelo multicritério utilizando-se Lógica Fuzzy como ferramenta de análise de viabilidade e tomada de decisão em obras rodoviárias
Autor(es): Silva, Guth Halley Nogueira
Primeiro Orientador: Geisenhoff, Luciano Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Santos, Rodrigo Couto
metadata.dc.contributor.referee1: Machado, Carlos Alberto Chuba
metadata.dc.contributor.referee2: Barbosa, Flavio Roony Evangelista
Resumo: Com a globalização da economia nas últimas décadas, o investimento na infraestrutura de transporte tem sido alvo de estudo devido ao seu papel de importância e alto valor agregado. No Brasil, o modal rodoviário se destaca entre os demais e, como influencia diretamente em todo custo da cadeia produtiva, está em constante análise visando maior qualidade e menor custo. Assim, este estudo teve como objetivo propor um modelo multicritério para auxiliar na tomada de decisão sobre processos construtivos de obras de infraestrutura, especificamente no setor rodoviário. Para tal, foi utilizada a Lógica Fuzzy, construindo um modelo de simulação, onde as variáveis de entrada são a quantidade de fatores que agregam custo à rodovia, a complexidade causada conforme o comprimento do trecho a ser construído e os níveis de estresse térmico ambiental a que os trabalhadores estiverem submetidos durante a execução da obra. A variável de saída é a viabilidade econômica de projeto proporcionada pela combinação dos termos linguísticos de entrada. Por meio da revisão de literatura e experiência do especialista foram empregadas metodologias consistentes para apoiar as decisões na etapa de teste do modelo, a fim de se ter um sistema real que otimize os recursos disponíveis e maximize o valor dos projetos. Para a construção da base de regras ativadas, foram geradas 45 regras utilizando as preposições E, Se e ENTÃO, interagidas pelo método de Mandani. Após a construção do modelo, foram utilizadas informações de vinte projetos rodoviários do DNIT, no teste, tendo sido verificado o retorno condizente com as informações reais documentadas. Os resultados mostraram o disposto a seguir: 1) o IDH desempenha papel significativo na viabilidade da obra em diferentes contextos ambientais: trechos com comprimentos críticos estão suscetíveis a problemas de segurança e ao aumento dos custos operacionais e trechos com comprimento intermediário na transição devem ser analisados em conjunto com outras variáveis; 2) o IDH, isoladamente, não exerce uma influência significativa na Viabilidade Econômica quando são atendidos até 5,5 quesitos; no entanto, se no projeto são atendidos em torno de 8 quesitos, o IDH passa a ser fator de alto impacto na viabilidade, pois, se está na região de conforto, a viabilidade é considerada ideal e, se está nas regiões de estresse por calor ou frio, retornam uma viabilidade do projeto rodoviário normal; 3) verifica-se a existência de relações diretas entre o Comprimento-Trecho e Quesitos-Atendidos quando estão na faixa “Ruim”, o que significa que a Viabilidade Econômica de projeto está bem fora do ideal, com aproximadamente 9%; 4) quando o Comprimento do Trecho é classificado como "Ideal" e os Quesitos Atendidos estão no nível "Bom", a Viabilidade Econômica alcança o patamar mais elevado de 92,4%, indicando uma condição de projeto muito lucrativa; e 5) Considerando as simulações fuzzy que abrangeram as três variáveis de entrada em diferentes cenários, com valores ótimos e extremos, os resultados obtidos demonstraram coerência com a variável de saída, a Viabilidade Econômica. Após a calibração do modelo, foi obtido um simulador com alto grau de precisão refazendo as situações reais incluindo suas limitações, que poderá ser utilizado como ferramenta de apoio na gestão e tomada de decisões, visando minimizar custos e buscar qualidade construtiva de rodovias.
Abstract: With the globalization of the economy in recent decades, investment in transportation infrastructure has been the subject of study due to its important role and high added value. In Brazil, the road transport mode stands out among others and its direct influence on the entire cost of the production chain is constantly analyzed in order to achieve higher quality and lower cost. Thus, this study aimed to propose a multicriteria model to assist in decision-making regarding construction processes of infrastructure works, specifically in the road sector. For this, Fuzzy Logic was used, building a simulation model, where the input variables are the quantity of factors that add cost to the road, the complexity caused by the length of the section to be built, and the levels of environmental thermal stress to which the workers are subjected during the execution of the work. The output variable is the economic viability of the project provided by the combination of linguistic terms of input. Through literature review and expert experience, consistent methodologies were employed to support decisions in the model testing stage, in order to have a real system that optimizes available resources and maximizes project value. For the construction of the activated rule base, 45 rules were generated using the propositions AND, IF, and THEN, interacted by the Mandani method. After the construction of the model, information from twenty road projects of the DNIT was used in the test, with the return being verified consistent with the documented real information. The results showed the following: 1) HDI plays a significant role in the viability of the work in different environmental contexts: sections with critical lengths are susceptible to safety problems and increased operational costs, and sections with intermediate length in transition should be analyzed in conjunction with other variables; 2) HDI, alone, does not exert a significant influence on Viability when up to 5.5 criteria are met; however, if around 8 criteria are met in the project, the HDI becomes a high-impact factor on viability, because if it is in the comfort region, the viability is considered ideal, and if it is in the stress regions due to heat or cold, it returns a normal viability of the road project; 3) there are direct relationships between Section-Length and Criteria-Met when they are in the "Poor" range, which means that the Economic Viability of the project is well below ideal, at approximately 9%; 4) when the Section Length is classified as "Ideal" and the Criteria Met are at the "Good" level, Economic Viability reaches the highest level of 92.4%, indicating a very profitable project condition; and 5) Considering fuzzy simulations that encompassed the three input variables in different scenarios, with optimal and extreme values, the results obtained demonstrated coherence with the output variable, Economic Viability. After calibrating the model, a simulator with a high degree of precision was obtained by redoing real situations including their limitations, which can be used as a support tool in management and decision-making, aiming to minimize costs and seek constructive quality of highways.
Palavras-chave: Infraestrutura rodoviária
Road infrastructure
Tomada de decisão
Decision-making
Viabilidade econômica
Economic viability
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Agrárias
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Engenharia Agrícola
Citação: SILVA, Guth Halley Nogueira. Modelo multicritério utilizando-se Lógica Fuzzy como ferramenta de análise de viabilidade e tomada de decisão em obras rodoviárias. 2023. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2023.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6672
Data do documento: 3-Ago-2023
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Agrícola

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