Avaliação das condições funcionais de pavimentos em vias urbanas com o uso de smartphone

Abstract

A malha viária é um elemento estruturador das cidades, contribuindo para o desenvolvimento econômico e trazendo importantes benefícios sociais para elas. Com o passar do tempo, as vias pavimentadas se deterioram por ação das cargas do tráfego e das intempéries, diminuindo sua capacidade de suporte e deixando a utilização destas estruturas menos segura, confortável e econômica aos usuários. O monitoramento periódico das degradações auxilia a tomada de decisão dos gestores sobre os trechos a serem priorizados nas futuras intervenções. Os levantamentos convencionais dessas degradações implicam custos e mão-de-obra treinada, tendo implicações na eficiência, frequência de aquisição de dados e valores dos índices calculados (por exemplo, Índice de Gravidade Global-IGG e Índice de Irregularidade Internacional-IRI). A medição das acelerações verticais experimentadas por um veículo, mediante uso de smartphones, poderia aperfeiçoar essas atividades de monitoramento. Nesta pesquisa se determinou o IGG em trechos de três vias urbanas pavimentadas, nas quais também foram efetuadas medições do IRI com equipamento do tipo Dipstick. Ainda nesses trechos, foram realizados levantamentos das acelerações verticais considerando quatro velocidades operacionais (25, 35, 45 e 55 km/h), dois tipos de veículos (de passeio e utilitário) e as posições de fixação dos smartphones (para-brisa e saída de ar). Estas acelerações foram submetidas à transformação de coordenadas e aplicação de filtros de Butterworth. A partir disto, calcularam-se valores de RMSVA (Root Mean Square Vertical Acceleration), os quais foram analisados estatisticamente mediante testes de hipóteses. Considerando 95% de confiança, se constatou ausência de diferença estatística entre os valores de RMSVA quando consideradas a posição do suporte do smartphone, tipo de veículo e intervalo de filtragem, em diferentes velocidades operacionais. Análises de correlação entre o IRI e a RMSVA identificaram fortíssima correlação (R = 0.90) entre ambos, quando consideradas as acelerações verticais medidas no veículo de passeio, com smartphone fixado na saída de ar e velocidades operacionais de 55 km/h. A análise de regressão linear entre ambos gerou modelo estatístico com R²=0.81, ou seja, a RMSVA explicou, em média, 81% das variações do IRI em trechos com segmentos de 60 m de comprimento.