ministÉrio da defesa exÉrcito brasileiro ...transportes.ime.eb.br/dissertaÇÕes/2016 leandro...
TRANSCRIPT
ii
MINISTÉRIO DA DEFESA
EXÉRCITO BRASILEIRO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA DE TRANSPORTES
LEANDRO DE OLIVEIRA SILVA
APLICAÇÃO DE VANTS NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA:
PROCEDIMENTO PARA DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE
VEÍCULOS
Rio de Janeiro
2016
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
LEANDRO DE OLIVEIRA SILVA
APLICAÇÃO DE VANTS NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA:
PROCEDIMENTO PARA DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE
VEÍCULOS
Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de
Mestrado em Engenharia de Transportes do Instituto
Militar de Engenharia, como requisito parcial para a
obtenção do título de Mestre em Ciências em
Engenharia de Transportes.
Orientador: Prof.ª Renata Albergaria de Melo Bandeira,
D.Sc.
Co-orientador: Prof.ª Vânia Barcellos Gouvêa Campos,
D.Sc.
Rio de Janeiro
2016
ii
c2016
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
Praça General Tibúrcio, 80 – Praia Vermelha
Rio de Janeiro – RJ CEP: 22290-270
Este exemplar é de propriedade do Instituto Militar de Engenharia, que poderá
incluí-lo em base de dados, armazenar em computador, microfilmar ou adotar
qualquer forma de arquivamento.
É permitida a menção, reprodução parcial ou integral e a transmissão entre
bibliotecas deste trabalho, sem modificação de seu texto, em qualquer meio que
esteja ou venha a ser fixado, para pesquisa acadêmica, comentários e citações,
desde que sem finalidade comercial e que seja feita a referência bibliográfica
completa.
Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do(s) autor(es) e
do(s) orientador(es).
629.04
Silva, Leandro de Oliveira
S586a Aplicação de VANTS na logística humanitária: procedimento para distribuição e roteamento de veículos / Leandro de Oliveira Silva; orientado por Renata Albergaria de Melo Bandeira; Vania Barcellos Gouvêa Campos – Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2016. 140p.: il. Dissertação (Mestrado) – Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, 2016. 1. Curso de Engenharia de Transportes – teses e dissertações. 2. Logística. I. Bandeira, Renata Albergaria de Melo. II. Campos, Vânia Barcellos Gouvêa. III. Título. IV. Instituto Militar de Engenharia.
iii
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
LEANDRO DE OLIVEIRA SILVA
LOGÍSTICA HUMANITÁRIA: PROCEDIMENTO PARA
DEFINIÇÃO DE CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO
DE VEÍCULOS
Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de
Transportes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obtenção do
título de Mestre em Ciências em Engenharia de Transportes.
Orientador: Prof.ª Renata Albergaria de Mello Bandeira, D.Sc
Co-orientador: Prof.ª Vânia Barcellos Gouvêa Campos, D.Sc.
Aprovada em 19 de Maio de 2016 pela seguinte Banca Examinadora:
______________________________________________________________________
Prof.ª Renata Albergaria de Mello Bandeira – D.Sc. do IME - Presidente
______________________________________________________________________
Prof.ª Vânia Barcellos Gouvêa Campos - D.Sc. do IME
______________________________________________________________________
Prof.ª Adriana Leiras - D.Sc. da PUC-Rio
______________________________________________________________________
Prof. Jacy Montenegro Magalhães Neto, M.Sc. do IME
Rio de Janeiro
2016
iv
Para Joyce Cristina Vieira. Este é o início da nossa
jornada.
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço a professora Renata Albergaria de Mello Bandeira que considero uma
excelente profissional e orientadora e, acima de tudo, um grande exemplo, sempre
auxiliando de uma forma bastante criativa nas incontáveis dificuldades que surgiram
durante a realização deste trabalho. Agradeço também a professora Vânia Barcellos
Gouvêa Campos que sempre se mostrou disposta a me auxiliar quando tive dúvidas,
principalmente na forma de conduzir o trabalho.
À Universidade de Uberaba e ao curso de Engenharia de Produção pelo apoio e
paciência nestes dois anos de Mestrado.
Aos meus pais Ana Marcia e Nestor que foram exemplo de força e determinação,
estando presentes na minha jornada acadêmica e profissional desde o início. Ao meu irmão
Vitor que é meu exemplo de vida. A minha esposa Joyce que participou ativamente deste
trabalho, dedicando carinho, paciência e amor para que eu pudesse finalizar este trabalho.
Aos colegas e amigos do IME, em especial Márcio Friber e Simone Lie Issomura pela
amizade, incentivo e força em continuar as viagens entre Minas e Rio. Finalmente, gostaria
de agradecer ao IME a toda equipe de colaboradores pela infraestrutura e pelo ensino de
qualidade, sem os quais essa dissertação dificilmente poderia ter sido realizada.
ii
SUMÁRIO
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ........................................................................................... 7
LISTA DE TABELAS ................................................................................................... 11
LISTA DE SIGLAS ....................................................................................................... 13
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 16
1.2 OBJETIVO GERAL E ESPECÍFICOS .............................................................. 18
1.3 JUSTIFICATIVA ................................................................................................ 18
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO .................................................................. 19
2 PROJETO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO FÍSICA NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA 21
2.1 CONCEITUAÇÃO DE LOGÍSTICA E ASSISTÊNCIA HUMANITÁRIA ..... 21
2.2 ARMAZENAGEM E DISTRIBUIÇÃO NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA .. 24
2.3 FATORES DE LOCALIZAÇÃO NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA ............. 30
2.4 PROJETO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO: COSTA (2013) ........................... 33
3 TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES DO VEÍCULO AÉREO NÃO
TRIPULADO ..................................................................................................... 38
3.1 VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO ............................................................ 41
3.2 TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES .................................................................... 44
3.2.1 VANT E AEROFOTOGRAMETRIA ................................................................ 46
3.2.2 CONSTRUÇÕES MILITARES .......................................................................... 48
3.3 VANT E A OPERAÇÃO HUMANITÁRIA ...................................................... 51
3.3.1 APLICAÇÕES NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA .......................................... 51
4 ELABORAÇÃO DO PROCEDIMENTO PARA DEFINIÇÃO DOS
CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE VEÍCULOS ...... 55
4.1 ESTRUTURA DO PROCEDIMENTO .............................................................. 56
4.2 ESTÁGIO I: PREPARAÇÃO ............................................................................. 58
4.2.1 IDENTIFICAR E MAPEAR ÁREAS DE RISCO ............................................. 59
4.2.2 AVALIAR CAPACIDADE DE RESPOSTA ..................................................... 60
7
4.2.3 ATUALIAR BANCO DE DADOS DE LOGÍSTICA HUMANITÁRIA .......... 63
4.2.4 ORGANIZAR E DISPOR AS INFORMAÇÕES NO SIG ................................. 68
4.3 ESTÁGIO II: MAPEAR REGIÃO AFETADA NO PÓS-DESASTRE ............. 70
4.3.1 ESTABELECER OS LIMITES DE INVESTIGAÇÃO ..................................... 70
4.3.2 ESCOLHER TECNOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO ........................................ 70
4.3.3 MAPEAR REGIÃO AFETADA ........................................................................ 71
4.4 ESTÁGIO III: INTEGRAR AS INFORMAÇÕES AO SIG .............................. 75
4.5 ESTÁGIO IV: DEFINIR REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AJUDA ................. 76
4.6 ESTÁGIO V: ESTABELECER ROTEIRIZAÇÃO ........................................... 79
5 APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PARA DEFINIÇÃO DOS
CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE VEÍCULOS ...... 83
5.1 CARACTERIZAÇÃO ........................................................................................ 83
5.2 APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PROPOSTO ......................................... 85
5.2.1 ESTÁGIO I: PREPARAÇÃO ............................................................................. 85
5.2.2 ESTÁGIO II: MAPEAR REGIÃO AFETADA NO PÓS-DESASTRE ............. 85
5.2.3 ESTÁGIO III: INTEGRAR AS INFORMAÇÕES AO SIG .............................. 98
5.2.4 ESTÁGIO IV: DEFINIR REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AJUDA ................. 99
5.2.5 ESTÁGIO V: ESTABELECER ROTEIRIZAÇÃO ......................................... 113
5.3 RESULTADOS E ANÁLISES DO PROCEDIMENTO .................................. 119
6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ......................................................... 123
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 127
8. ANEXOS ........................................................................................................... 137
ANEXO 1: ALGORITMO DE CLARKE AND WRIGHT .............................. 138
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
8
FIG. 2.1 - A cadeia de abastecimento para ajuda humanitária ............................................ 23
FIG. 2.2 - Processo geral de um armazém .......................................................................... 25
FIG. 2.3 - Fluxo físico dos recursos na cadeia de abastecimento humanitária. .................. 29
FIG. 2.4 - Etapas do procedimento de apoio às ações humanitárias em desastres naturais. 33
FIG. 3.1 - Resumo das bases pesquisadas ........................................................................... 39
FIG. 3.2 - Resumo do número final de artigos .................................................................... 40
FIG. 3.3 - Esquema ilustrativo dos componentes de um VANT. ........................................ 44
FIG. 3.4 - Processo operacional de mapeamento. ............................................................... 47
FIG. 3.5 - Desenho do FT-200. ........................................................................................... 49
FIG. 3.6 - Desenho do Horus FT-100. ................................................................................ 49
FIG. 3.7 - Desenho do FT-150 X1. ..................................................................................... 50
FIG. 4.1 - Macro fluxo para a definição dos centros de distribuição e o roteamento de
veículos. ....................................................................................................................... 55
FIG. 4.2 - Estágios para a elaboração do procedimento. ..................................................... 57
FIG. 4.3 - Fluxo de decisão inicial no pré-desastre. ............................................................ 59
FIG. 4.4 - Detalhe do banco de dados para cadastro das informações. ............................... 63
FIG. 4.5 - Esquema geral do processo para a determinação da altura de voo. .................... 72
FIG. 4.6 - Recobrimento. .................................................................................................... 73
FIG. 4.7 - Sobreposição. ...................................................................................................... 73
FIG. 4.8 - Bloco Fotogramétrico. ........................................................................................ 74
FIG. 4.9 - Configuração da Sub-região Impactada (SRI). .................................................. 76
FIG. 4.10 - Representação genérica de Redes. .................................................................... 79
FIG. 5.1 - Município de Duque de Caxias (RJ). ................................................................. 83
FIG. 5.2 - Situação do Distrito de Xerém horas após a enxurrada do dia 3 de janeiro de
2013. ............................................................................................................................. 84
FIG. 5.3 - Situação do Distrito de Xerém dois dias após a enxurrada do dia 03 de janeiro de
2013. ............................................................................................................................. 84
FIG. 5.4 - Vista espacial do município de Duque de Caxias (RJ). ...................................... 86
FIG. 5.5 - Geologia e Hidrografia do município de Duque de Caxias (RJ). ....................... 86
FIG. 5.6 - Uso do Solo, Cobertura Vegetal e Rodovias do município de Duque de Caxias
(RJ). .............................................................................................................................. 87
FIG. 5.7 - Identificação das áreas de risco no Distrito de Xerém. ...................................... 87
9
FIG. 5.8 - Porção do terreno capturado. .............................................................................. 90
FIG. 5.9 - Processo de importação dos dados coletados durante o voo. ............................. 91
FIG. 5.10 - Processo inicial para o alinhamento das imagens às coordenadas geográficas. 92
FIG. 5.11 - Execução do processo de alinhamento das imagens às coordenadas geográficas.
...................................................................................................................................... 93
FIG. 5.12 - Resultado preliminar do alinhamento: nuvem de pontos e o modelo 3D. ........ 93
FIG. 5.13 - Processo de alinhamento dos pontos. ............................................................... 94
FIG. 5.14 - Definição da qualidade. .................................................................................... 94
FIG. 5.15 - Construção do modelo. ..................................................................................... 95
FIG. 5.16 - Definição dos parâmetros. ................................................................................ 95
FIG. 5.17 - Geração do modelo preliminar. ........................................................................ 95
FIG. 5.18 - Texturização do modelo. .................................................................................. 96
FIG. 5.19 - Texturização do modelo. .................................................................................. 96
FIG. 5.20 - Processo de importação da ortofoto para o TransCAD. ................................... 98
FIG. 5.21 - Criação da base de dados de pontos. .............................................................. 100
FIG. 5.22 - Criação da base de dados de linhas. ............................................................... 101
FIG. 5.23 - Sobreposição dos layers pontos e linhas. ....................................................... 102
FIG. 5.24 - Identificação dos pontos de atendimento inviabilizados para ajuda. ............. 102
FIG. 5.25 - Processo de identificação das áreas bloqueadas. ............................................ 103
FIG. 5.26 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta. ................................. 104
FIG. 5.27 - Estimação da Sub-região Impactada (SRI). .................................................... 105
FIG. 5.28 - Estimação da Sub-região Impactada (SRI). .................................................... 106
FIG. 5.29 - Identificação dos PDD e CTD nas SRIs. ........................................................ 108
FIG. 5.30 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI. ................................................... 108
FIG. 5.31 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI quanto a PDD ou CTD. .............. 110
FIG. 5.32 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI quanto a PDD ou CTD. .............. 111
FIG. 5.33 - Ilustração do resultado da rede de distribuição. ............................................. 112
FIG. 5.34 - Campos de identificação do depósito (CD). ................................................... 114
FIG. 5.35 - Campos de identificação das paradas (PDDS e CTDs). ................................. 114
FIG. 5.36 - Campos de identificação dos veículos. ........................................................... 115
FIG. 5.37 - Criação da matriz de roteamento. ................................................................... 115
FIG. 5.38 - Identificação dos veículos no sistema. ........................................................... 116
FIG. 5.39 - Identificação das paradas no sistema. ............................................................. 117
10
FIG. 5.40 - Identificação dos depósitos no sistema. .......................................................... 117
FIG. 5.41 - Geração da solução do problema de roteirização. .......................................... 118
FIG. 5.42 - Identificação das melhores rotas com janela de tempo. ................................. 118
FIG. 5.43 - Resultado final da rede de distribuição e do roteamento de veículos dentro da
área afetada ................................................................................................................. 121
11
LISTA DE TABELAS
TAB. 1.1 - Danos humanos nacionais por tipo de evento de desastre, em 2013. ............... 17
TAB. 2.2 - Comparação dos sistemas de distribuição empresarial e de assistência. .......... 27
TAB. 2.3 - Lista de tarefas de referência para armazenagem ............................................. 28
TAB. 2.4 - Grupos de fatores de localização ...................................................................... 31
TAB. 2.5 - Fatores para localização de armazém para operação humanitária .................... 32
TAB. 2.5 - Configuração da Sub-região Impactada (SRI). ................................................. 35
TAB. 3.1 - Análise geral dos periódicos quanto à contribuição na Logística Humanitária
(LH). ............................................................................................................................. 41
TAB. 3.2 - Nomenclaturas utilizadas para Veículos Aéreos não Tripulados. .................... 43
TAB. 3.3 - Vantagens e desvantagens entre as concepções de VANT. .............................. 45
TAB. 3.4 - Informações Técnicas do FT-200. .................................................................... 49
TAB. 3.5 - Informações Técnicas do Horus FR-100. ......................................................... 50
TAB. 3.6 - Informações Técnicas do FT-150 X1. .............................................................. 50
TAB. 3.7 - Casos envolvendo aplicações de VANT e com intensões humanitárias. .......... 52
TAB. 4.1 - Formulário das Capacidades. ............................................................................ 61
TAB. 4.2 - Processo de avaliação do Formulário das Capacidades - CPRD ...................... 62
TAB. 4.3 - Diversos tipos de veículos e suas disponibilidades. .......................................... 66
TAB. 4.4 - Documento de comparação da situação antes e após o desastre. ...................... 75
TAB. 4.5 - Capacidade de armazenamento para atendimento previsto em m². .................. 77
TAB. 5.1 - Cadastro das informações no arquivo “locais de apoio” do banco de dados. ... 97
TAB. 5.2 - Cadastro das informações no arquivo “cadastro de veículos” do banco de
dados. ........................................................................................................................... 97
TAB. 5.3 - Documento de comparação da situação antes e após o desastre em Xerém. .... 99
TAB. 5.4 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta como PDD. ............... 104
TAB. 5.5 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta como CD. ................. 104
TAB. 5.6 - Capacidade de armazenamento necessário para atendimento (m²), prevendo
2.247 habitantes. ......................................................................................................... 107
TAB. 5.7 - Identificação de PDD ou CTD nas SRIs ......................................................... 109
TAB. 5.8 - Identificação dos potenciais locais quanto CD, PDD e CTD nas SRIs. ......... 109
TAB. 5.9 - Identificação das instalações selecionadas em cada SRI. ............................... 110
TAB. 5.10 - Identificação das instalações selecionadas em cada SRI. ............................. 111
12
TAB. 5.11 - Resultado da distância entre áreas, em km, após aplicação da EQ. 2.9. ....... 112
TAB. 5.12 - Resultado final da roteirização partindo do CD ............................................ 121
13
LISTA DE SIGLAS
ANAC Agência Nacional de Aviação Civil
ANTT Agência Nacional de Transporte Terrestre
ARP Aeronave remotamente pilotada
CENAD Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e Desastres
CINDACTA Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo
DECEA Departamento de Controle do Espaço Aéreo
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura em Transportes
IFRC International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies
NOTAM Notice to Airmen (aviso aos militares da Força Aérea)
OCHA United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs
PNGRD Plano Nacional de Gestão de Riscos e Resposta a Desastres
RPA Remotely-Piloted Aircraft (Aeronave Remotamente Pilotada)
SARP Sistemas de aeronaves remotamente pilotadas
SIG-T Sistema Informação Geográfica para Transportes
SINPDEC Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil
SISVANT Sistema de Veículo Aéreo Não Tripulado
UAV Unmanned Aerial Vehicle
VANT Veículo aéreo não tripulado
14
RESUMO
O presente trabalho reflete a contribuição acadêmica a nível nacional e internacional, por
envolver o desenvolvimento das habilidades técnicas, de recursos humanos e valoração dos
compromissos sociais, por estar centrado na valorização da vida das pessoas como ponto
central dos estudos. Com tal característica, o trabalho destaca a consolidação de um
procedimento de auxílio às ações de resposta à desastres de início súbito ao incitar a
construção da rede de distribuição de ajuda em conjunto às tecnologias investigativas por
veículos aéreos não tripulados (VANT).
Inicialmente, uma pesquisa bibliográfica é realizada para entender os fatores de decisão
que estariam ligados à definição da rede de distribuição na logística humanitária, os diversos
tipos de VANT que poderiam ser aplicados às situações de crises e quais estudos de
localização poderiam auxiliar na formatação do procedimento. Esta etapa do estudo permitiu
planejar o desenvolvimento do procedimento para localizar as estruturas de atendimento
ideais, integrando VANT e Sistemas de Informações Geográficas. O procedimento proposto é
uma ferramenta que auxilia o processo decisório das equipes de coordenação logística local
nos mais diversos processos de atendimento às vítimas, mapeando a situação atual com
VANT e localizando instalações adequadas para o atendimento à população afetada.
É importante destacar que, devido às características do desastre, a infraestrutura de
atendimento local pode não estar disponível ou ter sido destruída. Desta forma, o
procedimento proposto pode ser utilizado tanto para o projeto da rede de distribuição bem
como para o refinamento do plano no pós-desastre, com dados atualizados obtidos por meio
do VANT.
O procedimento é aplicado a uma situação de crise real, tomando como base as
características do pós-desastre no município de Duque de Caxias no estado do Rio de Janeiro
em 2013. Os resultados obtidos envolvem a avaliação da situação da região no pós-desastre, a
localização das instalações de atendimento dentro da região afetada, a localização dos centros
de abastecimento, o roteamento de veículos e a distribuição das informações em tempo real.
Com a aplicação, foi possível verificar que o procedimento é capaz de gerar informações em
tempo real, bem como auxiliar as equipes de coordenação quanto à escolha dos pontos de
atendimento e distribuição dos recursos e organizar as rotas no atendimento às vítimas.
15
ABSTRACT
This work reflects the academic contribution to national and international level, to
involve the development of technical skills, human resources and valuation of social
commitments, to be focused on the value of people's lives as the focal point of the studies.
With this feature, the work highlights the consolidation of aid procedure to response actions
to sudden disaster to urge the construction of the aid distribution network together to
investigative technologies for unmanned aerial vehicles (UAV).
Initially, a literature search is conducted to understand the decision of factors that would
be linked to the development of the distribution network in humanitarian logistics, the various
types of UAVs that could be applied to situations of crisis and which location studies could
help formatting procedure . This stage of the study allowed us to plan the development of the
procedure to find the ideal service structures, integrating UAV and Geographic Information
Systems. The proposed procedure is a tool that assists the decision-making process of
coordinating local logistics teams in various processes of care to the victims, mapping the
current situation with UAV and locating appropriate facilities to care for the affected
population.
It is important to note that due to disaster characteristics, the local service infrastructure
may not be available or have been destroyed. Thus, the proposed procedure may be used for
both the distributing network design and to the plane of refining the post-disaster with
updated data by means of the UAV.
The procedure is applied to a real crisis situation, based on post-disaster characteristics in
Duque de Caxias municipality in the state of Rio de Janeiro in 2013. The results involve
assessing the situation in the region in the post-disaster, the location of service facilities
within the affected area, the location of the supply centers, vehicle routing and distribution of
real-time information. With the application, we found that the procedure is able to generate
real-time information as well as assist the coordination teams in the choice of service points
and distribution of resources and organize routes in caring for victims.
16
CAPÍTULO I
1. INTRODUÇÃO
Desastres podem ocorrer em qualquer lugar e a qualquer momento. Sua definição é de um
evento súbito, calamitoso e que interrompe as atividades de uma sociedade ou comunidade,
causa perdas humanas, materiais, econômicas ou ambientais e ultrapassa a capacidade de
recuperação no local atingido a seu estágio inicial antes de sua ocorrência (IFRC, 2008).
O crescimento desordenado das áreas urbanas, aliado à degradação ambiental, sobre
todos os ecossistemas, reflete em consequências graves para a população, que está cada vez
mais propensa a sofrer a ação de desastres naturais, tais como terremotos, tsunamis, furacões,
tornados, epidemias, secas e inundações (Van Wassenhove, 2006). Anualmente, cerca de 400
desastres naturais ocorrem ao redor do mundo e afeta aproximadamente 140 milhões de
pessoas. Inúmeros prejuízos materiais são contabilizados e cerca de 99 mil indivíduos foram a
óbito, conforme média observada entre os anos de 2003 a 2013 (GUHA-SAPIR et al., 2015).
Em 2014, o prejuízo material decorrente de desastres naturais correspondeu a uma quantidade
média de 99,2 bilhões de dólares. Além disso, um estudo desenvolvido pelas Nações Unidas
prevê que, para o ano de 2050, as perdas que envolvam desastres naturais podem chegar a 300
bilhões de dólares (LAVELL, 2003). Com esse panorama desenhado, se faz essencial uma
ajuda humanitária bem estruturada, buscando agilidade na resposta e, consequentemente, a
minimização do sofrimento humano.
No cenário nacional, também se verifica uma tendência crescente do número de desastres
naturais, de vítimas e prejuízos materiais. O Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e
Desastres (CENAD) divulgou que aproximadamente 18 milhões de pessoas foram afetadas
por desastres naturais em 2013 (CENAD, 2014) e 27 milhões de pessoas afetadas em 2014
(GUHA-SAPIR et al., 2015). Um número que representa 19,28% dos eventos mundiais
(GUHA-SAPIR et al., 2015). Dos desastres naturais que ocorrem no País, constata-se que a
estiagem é o desastre que mais afetou a população brasileira em 2013, seguida por chuvas
intensas e inundações, que juntos são responsáveis por 40,98% do número de óbitos e 53,18%
do número de enfermos. Esses números são justificados, principalmente, devido à má
utilização e ocupação do solo (CENAD, 2014). A TAB. 1.1 apresenta o histórico de desastres
registrados no Brasil.
TAB. 1.1 - Danos humanos nacionais por tipo de evento de desastre, em 2013.
Eventos Óbitos Feridos Enfermos Desabrigados Desalojados Desaparecidos Outros Afetados
Estiagem 9 5.020 68.047 2.040 10.009 2 11.194.527 11.953.305
Chuvas
Intensas 30 468 3.607 25.585 103.278 5 1.604.303 1.757.668
Inundação 36 1.461 13.283 59.023 208.274 6 1.083.402 1.389.454
Outros 19 78 67.395 7.601 1.039 0 1.282.603 1.358.735
Enxurradas 38 787 2.324 17.266 118.074 92 778.694 931.608
Erosão 1 86 466 2.826 3.964 0 343.906 351.249
Alagamentos 4 279 4.306 44.330 48.260 0 180.641 277.820
Deslizamento 41 133 88 6.721 6.843 0 219.530 233.356
Granizo 1 95 8 5.551 9.967 0 160.315 176.936
Vendaval 4 166 33 4.553 6.552 0 107.432 123.735
Incêndio
Florestal 0 0 139 113 145 0 2.970 3.367
Geada 0 0 0 0 0 0 0 0
Total 183 8.573 159.696 175.609 516.405 105 16.958.323 18.557.233
Fonte: CENAD, 2014
Neste contexto, as operações humanitárias ganharam destaque na comunidade
internacional (KENT, 2004), assim como as operações de logísticas no segmento
(OVERSTREET et al., 2001), por possuírem papel essencial na operação de resposta no pós-
desastre (THOMAS, 2003).
Abusos e desperdícios tendem a ocorrer, a todo o momento, no processo de distribuição
até os beneficiários, motivado pela ineficiência e a desigualdade do sistema logístico
(MCCOY, 2013). Costa (2013) cita que para minimizar esta ineficiência, o projeto da rede de
distribuição de ajuda deve atuar de forma proporcional, equitativa e controlada. Thomas &
Kopczack (2007) e Van Wassenhove (2006) complementam que a eficiência logística é
ampliada no desenho da rede de distribuição, por ser planejada na fase de resposta e agregar a
responsabilidade do fluxo de bens e serviços por toda a cadeia de ajuda.
Outra forma de apoiar a operação de resposta e ampliar a eficiência logística é a
utilização das tecnologias de investigação e mapeamento da situação atual em tempo real.
Sandvik et al. (2014) consideram que a aplicação dos veículos aéreos não tripulados
(VANT) nas operações humanitárias podem favorecer o desenvolvimento de novas
possibilidades de atuação. O VANT é sugerido devido à rapidez com que as informações são
geradas e disponibilizadas às equipes de coordenação, destacando a avaliação local, a
detecção de áreas bloqueadas e a identificação de desastres secundários (XU ZHIQIANG et
al., 2014).
Portanto, o estudo tem por objetivo propor um modelo para planejamento de seleção de
centros de distribuição para operações humanitárias na fase de resposta, utilizando as funções
de equidade. A construção do modelo de seleção dos centros de distribuição será conduzida
para eventos de início súbito, utilizando do referencial espacial estruturado por um SIG e
tecnologias VANT. A proposta é auxiliar as equipes de coordenação logística local nos
processos de atendimento às vítimas no pós-desastre, mapear a situação atual com veículo
aéreo não tripulado e identificar e estabelecer as melhores regras de posicionamento dos
centros de distribuição e roteamento de veículos. O trabalho é sustentado pelas aplicações em
logística humanitária dos trabalhos de Costa (2013), que permite entender o mecanismo de
seleção e decisão dos melhores locais de distribuição vinculado à cadeia de suprimentos, e
Bastos (2013), que propõe o uso de um modelo conceitual de banco de dados para logística
humanitária para apoiar opções de resposta, catalogando informações prévias e amparando a
tomada de decisões nos eventos de pós-desastre.
1.2 OBJETIVO GERAL E ESPECÍFICOS
O objetivo geral a ser alcançado neste trabalho consiste em desenvolver um procedimento
para a definição de centros de distribuição regional e local e para a roteirização de veículos, a
partir de dados geográficos emitidos por veículo aéreo não tripulado (VANT) na fase de
resposta a desastres de início súbito e com a utilização de sistemas de informações
geográficas (SIG). Este objetivo é baseado nos princípios que norteiam a logística
humanitária: humanidade, neutralidade e imparcialidade (TOMASINI & VAN
WASSENHOVE, 2004).
Os objetivos específicos deste trabalho são:
a) Avaliar as tecnologias e aplicações do veículo aéreo não tripulado (VANT)
para o mapeamento no pós-desastre em logística humanitária;
b) Verificar o uso de imagens geradas pelo VANT em um sistema de
informações geográficas (SIG);
1.3 JUSTIFICATIVA
Após um desastre natural (como terremotos, inundações, deslizamentos, incêndios ou
furacões), as vítimas precisam ser fornecidas com itens básicos de sobrevivência, como
alimentos, medicamentos, cobertores, tendas, produtos de higiene e outros artigos de socorro
(BALCIK E BEAMON, 2008b). Assim, conhecer as características e a intensidade de um
desastre é fundamental para o planejamento da resposta (WANG et al., 2012) e as
consequentes ações de socorro e atendimento às vítimas, mediante a magnitude dos danos e
dos prejuízos provocados pelo evento calamitoso (TOMINAGA et al., 2009).
Holguín-Veras et. al (2012) menciona lacunas para o aprimoramento das estruturas
decisão, pautando a utilização de tecnologias de sensoriamento remoto, possivelmente
combinado com sensoriamento local, para avaliar o estado das redes de transporte e os locais
de entrega; modelos de roteamento que incorporem os custos de privação; e o planejamento
de pontos de distribuição local. Roh et al. (2013), por outro lado, avaliam o desenvolvimento
de estruturas de armazém virtual por tecnologias e algoritmos de decisão em tempo real, que
elevem a eficiência operacional e a visibilidade do inventário global da operação de ajuda.
Rath & Gutjahr (2014) analisa que, para a decisão das estruturas preposicionadas de
atendimento, primeiro deve-se analisar a localização dos centros de distribuição primários e
secundários (destinados à coleta, separação e distribuição dos recursos provenientes de
fornecedores e doadores) e depois, decidir sobre a localização e a designação dos pontos de
distribuição local que atenderá população na área afetada.
Por conseguinte, a dissertação é proposta com uma abordagem mais ampla no
planejamento de centros de armazenagem para distribuição no ambiente humanitário. Voltado
para um procedimento logístico de apoio à tomada de decisão, a dissertação foca a utilização
de tecnologias investigativas de mapeamento para aprofundar o conhecimento sugerido por
Holguín-Veras et. al (2012), Roh et al. (2013) e Rath & Gutjahr (2014). O procedimento
proposto nesta dissertação visa suprir de forma eficiente, ou seja, no menor tempo e no
atendimento ao maior número de indivíduos, a prestação de ajuda, além de auxiliar as
atividades de armazenagem (posicionamento e destinação), alocação (relacionamento da
demanda das regiões afetadas aos embarques) e entrega (seleção de veículo-rota relacionado
com as quantidades - produtos enviados a cada localização).
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
O presente trabalho se encontra dividido em seis capítulos:
No Capítulo 1 (um) são apresentadas as considerações gerais sobre o tema, o objetivo, a
justificativa e a estrutura do trabalho.
O Capítulo 2 (dois) apresenta uma revisão de literatura dos processos de armazenagem e
distribuição na logística humanitária para conceituar projeto de rede de distribuição.
No Capítulo 3, são apresentadas as diferentes tecnologias do VANT e suas aplicações na
logística humanitária, sendo levantados os principais casos em que esta tecnologia foi
utilizada em operações de resposta a desastres.
No Capítulo 4 (quatro), é apresentado o procedimento de posicionamento dos centros de
distribuição e roteirização de veículos para o processo de distribuição de suprimentos em
operações de resposta a desastres naturais, utilizando imagens captadas pelo VANT em um
sistema de informação geográfica.
No Capítulo 5 (cinco,) é apresentada uma aplicação do procedimento proposto,
utilizando-se o cenário pós-desastre do município de Duque de Caxias após a tragédia
ocorrida no Distrito de Xerém em 2013.
No Capítulo 6 (seis) são apresentadas as conclusões e recomendações deste trabalho.
21
CAPÍTULO II
2. PROJETO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO FÍSICA NA LOGÍSTICA
HUMANITÁRIA
Este capítulo trata do estado da arte, procurando fundamentar os estudos relativos aos
processos de armazenagem e distribuição à logística humanitária, bem como à formação,
estrutura e atuação da rede de distribuição no pós-desastre.
Para efeito desta pesquisa, os processos de armazenagem e distribuição são direcionados
a elaboração do conceito de um protótipo da rede de distribuição. O conceito está vinculado
ao potencial oferecido para a distribuição dos recursos, na gestão do fluxo de materiais e
informações da operação até os beneficiários.
A busca pelo conhecimento, quanto aos periódicos citados neste capítulo, encontra-se
estruturado pela utilização combinada dos grupos de palavras “armazém”, “distribuição” e
“localização”, vinculado ao grupo de palavras referente aos eventos de interesse e utilizados
na revisão da literatura de Leiras et al. (2014) – “desastre”, “ajuda” e “logística humanitária”
– com a inclusão das palavras “emergência” e “crise” (FONTAINHA et al., 2015).
Embora esta pesquisa tenha por enfoque conceituar os elementos para o projeto da rede
de distribuição física, é feito uma abordagem mais genérica do procedimento estabelecido por
Costa (2013). O procedimento de Costa (2013) é o pilar de sustentação do protótipo da rede
de distribuição desta pesquisa.
2.1. CONCEITUAÇÃO DE LOGÍSTICA E ASSISTÊNCIA HUMANITÁRIA
A ajuda humanitária é a ação de alívio ao sofrimento de uma comunidade, provocada por
desastres de origens naturais (como tsunamis, enchentes, terremotos) ou antropogênicas
(como guerras e explosões nucleares) (THOMAS, 2003). Em algumas situações, a ajuda
humanitária também é compreendida como a desenvolvedora de projetos assistenciais,
destinados à redução e à eliminação das causas de vulnerabilidade e de pobreza (KOVÁCS &
SPENS, 2012).
O Fritz Institute1 define a ajuda humanitária como a assistência prestada no salvamento
de vidas com o objetivo de aliviar o sofrimento e manter a dignidade humana (Thomas, 2003).
Em todos os lugares, cidadãos, governos e agências, podem iniciar a assistência humanitária,
atuando em conjunto com organizações coordenadoras (KOVÁCS & SPENS, 2012).
As agências de ajuda humanitária e organizações coordenadoras possuem o papel de
mobilizar recursos financeiros e de materiais, provenientes de doação (nacionais e
internacionais) (LEIRAS et al., 2014), e atuar como administradores dos beneficiários em
áreas vulneráveis por algum tipo de desastre (natural ou provocado pelo homem) (BALCIK &
BEAMON, 2008b). Desta forma, a logística faz parte do processo humanitário e de
assistência como integrador dos sistemas e atividades na mobilização de recursos,
conhecimento, pessoas e habilidades que venham a facilitar o processo de ajuda às vítimas em
áreas vulneráveis (Van Wassenhove, 2006).
O Council of Supply Chain Management Professionals2 define a logística como processo
responsável por todas as atividades de movimentação e armazenagem que facilitam o fluxo de
produtos desde o ponto de aquisição dos recursos até o ponto de consumo final, assim como
dos fluxos de informação que colocam os produtos em movimento, com o propósito de
providenciar níveis de serviços adequados aos clientes e ao melhor custo (POZO, 2008). No
contexto humanitário, a operação logística envolve processos bem definidos com o objetivo
de facilitar os fluxos de informações e de materiais ao longo da cadeia de abastecimento
humanitária (BALCIK & BEAMON, 2008b). Atuando desde as operações de transporte e
distribuição, armazenamento, importação e exportação, além da coordenação dos vários
processos integrantes na ação de busca e salvamento, a logística humanitária tem como foco o
atendimento igualitário de modo a minimizar o sofrimento e a perda de vidas humanas
(BEAMON 2004).
Os processos que envolvem a gestão de desastre (ou a gestão de emergência) são
divididos em um ciclo cronológico de quatro fases: mitigação, preparação, resposta e
1Organização sem fins lucrativos que trabalha em parceria com governos, organizações sem fins lucrativos e
empresas ao redor do mundo para inovar soluções e facilitar a adoção de melhores práticas nas fases de resposta
e recuperação de um desastre, de início súbito ou lento, de maneira rápida eficaz.
2Council of Supply Chain Management Professionals: Fundada em 1963, o instituto proporciona educação,
desenvolvimento de carreira e oportunidades de networking para os membros e para toda a profissão Supply
Chain Management. É o símbolo de formação internacional.
recuperação (ANAYA-ARENAS & RUIZ, 2014). Altay & Green (2006), Haddow et al.
(2011) e McLoughlin (1985) sugerem que as quatro fases do ciclo cronológico da gestão de
desastre correspondam ao maior nível de abstração e de agrupamento dos processos e
atividades. Para os autores, as fases de mitigação e de preparação se iniciam antes da
ocorrência de um desastre, com o objetivo de reduzir as probabilidades de ocorrência e
minimizar seus possíveis impactos, e as fases de resposta e recuperação iniciadas após um
desastre, ajudando na minimização do sofrimento humano e na retomada do estado de
normalidade da população afetada. (ALTAY & GREEN, 2006).
Imediatamente após um desastre natural, a população afetada precisa ser atendida com
suprimentos de sobrevivência e recursos médicos (como água, alimentos, cobertores, abrigo,
medicamentos, produtos de higiene e outros) (RATH & GUTJAHR, 2014) e a infraestrutura
local, que se encontra inutilizada ou bloqueada, deve ser reconstruída para servir de suporte à
operação de resposta (BALCIK & BEAMON, 2008b). Assim, integrado na rede de fluxos de
bens, serviços, finanças e informações, o modelo da cadeia de abastecimento de resposta para
ajuda humanitária é construído por Thomas (2003), relacionando processos e atividades entre
doadores, beneficiários, fornecedores e diferentes organizações e agências com a finalidade de
prestar ajuda à população afetada (HOWDEN, 2009). O modelo da cadeia de abastecimento
para ajuda humanitária, em destaque na FIG. 2.1, esboça a ponte entre o conhecimento das
áreas de atividades logísticas e decisões (THOMAS, 2003), além de destacar os processos que
devem ser realizados antes e após um desastre no intuito de prevenir vidas humanas, reduzir o
impacto econômico e retomar a situação ao estado de normalidade antes da ocorrência do
desastre (ALTAY & GREEN, 2006).
FIG. 2.1 - A cadeia de abastecimento para ajuda humanitária
Fonte: Thomas, 2003.
O modelo de referência de Thomas (2003), para a cadeia de abastecimento, engloba os
processos prevenção, avaliação, mobilização, aquisição, armazenagem e movimentação,
transporte e avaliação de desempenho.
O processo de prevenção atua como parte do esforço de preparação da população, em
área vulnerável, na operação de resposta (ALTAY & GREEN, 2006), onde as avaliações e
atividades preliminares buscam entender e reduzir os graus de exposição da população frente
Prevenção Avaliação / Recursos Mobilização de recursos Aquisição / captaçãoArmazenagem e movimentação
Transporte e distribuição Avaliação de desempenho
à calamidade (THOMAS, 2003). Na ocorrência de um desastre, a operação de assistência
deve trabalhar o mais rápido e preciso na avaliação da situação atual e apuração dos recursos
necessários à assistência às vítimas (THOMAS, 2003), auxiliando nas decisões a serem
tomadas dentro das primeiras horas (LEIRAS et al., 2014).
Um apelo preliminar de socorro por doações e dinheiro (até 36 horas após a ocorrência do
evento calamitoso) é feito aos doadores e fornecedores internacionais, regionais e locais
(RATH & GUTJAHR, 2014). Este apelo é o ponto de partida para a mobilização dos recursos
em larga escala, que dependem do tempo de chegada das informações nos pontos de
fornecimento e do transporte até os locais afetados (THOMAS, 2003).
Paralelo ao apelo preliminar de socorro por doações, ocorre o processo de
aquisição/captação iniciado como uma atividade de apoio na identificação e compra de
recursos diretos, equipamentos e serviços necessários à assistência (THOMAS, 2003), assim
como para as atividades de negociação com fornecedores, processos contratuais e
regulamentação de doadores e doações, entrega e pagamento das ordens de compras (pedidos)
(BLECKEN, 2009).
Todos os recursos/suprimentos são enviados para centros de armazenamento para
distribuição em posição estratégica no país que, a partir deste ponto, faz a distribuição para
centros de distribuição regional e local no atendimento às vítimas (BALCIK & BEAMON,
2008b). A operação de resposta é coordenada com relatórios que mensuram os níveis de
serviços de assistência durante e após o desastre. Os relatórios trabalham como notificações
prévias que ajudam a informar como as doações estão/foram empregadas e quais recursos
ainda são essenciais para a operação de resposta e reconstrução (THOMAS, 2003).
A seguir são detalhados apenas os processos de armazenagem e distribuição na logística
humanitária, dado que estes são o foco desta dissertação.
2.2.ARMAZENAGEM E DISTRIBUIÇÃO NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA
As estruturas de armazenamento são componentes essenciais ao sistema logístico,
projetados com a função de equilibrar flutuações de demanda e a manutenção dos custos
operacionais de transporte e de produção (BALLOU, 1992). A eficiência operacional da
estrutura de armazenagem compreende exigências burocráticas e operacionais para
flexibilizar as dimensões capacidade, recebimento, estocagem e distribuição para atender às
necessidades do mercado (CASTIGLIONI, 2009).
O armazém, estrutura chave da cadeia de abastecimento, corresponde a uma configuração
da operacionalização do fluxo de distribuição (BALLOU, 1992), operado no sistema pull
(puxado), destinado a receber cargas consolidadas (just-in-time) de vários fornecedores a
serem, posteriormente, encaminhadas aos locais de atendimento (necessidades) – como
destacado na FIG. 2.2.
FIG. 2.2 - Processo geral de um armazém
Fonte: Autor, 2015.
A distribuição trata dos recursos em larga escala próximo aos locais de consumo
(demanda) e dos movimentos entre armazéns regionais (centralizado) e locais (em menor
escala, destinado à pulverização dos recursos conforme demanda) (BALLOU, 1992). Neste
aspecto, os centros de armazenagem, nos ambientes empresariais, estarão voltados na
promoção da capacidade de resposta rápida e no aumento do giro dos estoques. Magalhães
(2011, p.17) destaca que as atividades do armazém para distribuição são direcionadas a seis
macros funções:
Armazenamento temporário de bens e funções de inventário, de
forma a obter economias de escala na produção, transporte e
manuseamento de materiais ao distribuir os bens (se e quando existir
procura pelos mesmos). Este aspecto é relevante para uma empresa
devido à dificuldade em prever, com precisão, a procura para
determinados sectores/produtos, tornando-se essencial possuir stock
(corrente e de segurança);
Proteção de bens, devido ao facto de um armazém ter de possuir
instalações e sistemas de proteção adequados para a guarda e
proteção dos produtos comercializados;
Planeamento e gestão de encomendas nacionais e internacionais,
para obter reduções de custos ao diminuir a frequência e
aumentando a dimensão das entregas;
Execução de tarefas de valor acrescentado, tais como embalagem de
produtos, preparação de encomendas cumprindo as especificações
de clientes, verificação de produtos recebidos e acréscimo de
componentes a produtos;
Serviços pós-venda, nomeadamente, tratamento de devoluções e
reclamações;
Atividades de identificação e faturamento de produtos (impressão de
documentação para transporte nacional ou internacional, tais como
guias de transporte e identificação de volumes através de numeração
e rotulagem, de acordo com as exigências dos clientes).
A obtenção de vantagem competitiva, em um armazém para distribuição, é alcançado
quando a operação compreende os mecanismos funcionais de agregação de valor no fluxo de
atividades do armazém (MAGALHÃES, 2011). Em síntese, a logística de distribuição em um
ambiente empresarial é fator determinante no posicionamento e na função das instalações de
armazenagem, coordenação dos fluxos de mercadorias e de informações de milhares de
pontos de vendas dos mais variados bens e serviços − uma definição integrada e estratégica
(BOWERSOX, 2001).
No setor de assistência e ajuda a desastres, a operação logística apresenta as mesmas
características que a logística empresarial na coordenação dos centros de armazenagem e
distribuição, com a diferença que os centros locais de atendimento à demanda são
temporários, ao em vez de permanentes, e a intenção está direcionada ao salvamento de vidas
(TZENG et al. 2007; BLECKEN, 2009). Os papeis entre os sistemas de distribuição
empresarial e de assistência se diferenciam quanto ao objetivo, papel, característica e trade-
offs (TZENG et al. 2007) e, que pode ser observado na TAB. 2.1.
TAB. 2.1 - Comparação dos sistemas de distribuição empresarial e de assistência.
Comparação do sistema empresarial e humanitário de distribuição
Itens de comparação Distribuição Empresarial Sistema Humanitário
Objetivo do sistema Maximizar Lucro. Equidade e eficiência.
Papel dimensional
Fábricas. Pontos de recolha para commodities.
Centros de distribuição. Depósitos de transferência para
commodities.
Clientes. Pontos de demanda de commodities.
Características Instalações regulares.
Instalações temporárias. Existência substancial / tangível.
Planejamento / Programação
Longo prazo: localização.
Decisões urgentes com base nas
informações disponíveis.
Médio prazo: tamanho dos veículos da
frota.
Curto prazo: agendamento.
Trade-offs entre algoritmo de
eficiência e otimização Atenção dirigida na otimização. Ênfase da eficiência do algoritmo.
Modelos de entrega Entrega de ida e volta; entrega de
circulação. Entrega de ida e volta.
Fonte: Tzeng et al. (2007)
Os centros de armazenagem para distribuição humanitária são configurados com estoques
preposicionados em armazéns primários (BALCIK & BEAMON, 2008a), que terão a função
de identificar, separar e estocar os recursos provenientes das doações e ou dos fornecedores
homologados no sistema (BLECKEN, 2009). As tarefas, que referenciam a operação de
armazenagem, seguirão os níveis estratégico, tático e operacional, como referenciado na TAB.
2.3 propostas por Blecken (2009).
A execução das tarefas de referência para armazenagem, posicionada por Blecken (2009),
enfrentam dificuldades na implantação devido ao modo e a gravidade como os desastres
podem vir a ocorrer. Como a rede de distribuição está intimamente ligada aos fornecedores e
doadores e à capacidade de reação/atendimento, um novo projeto de rede de distribuição deve
ser avaliado para que resposta seja iniciada (RATH & GUTJAHR, 2014).
TAB. 2.2 - Lista de tarefas de referência para armazenagem
Nível Tarefa Referência
Estratégico Plano da capacidade do armazém
Plano da rede do armazém
Tático
Plano de posicionamento de emergência
Plano de garantia da qualidade
Plano do layout do armazém
Definir política de controle de inventário
Operacional
Montar Kits
Garantir qualidade
Verificar recepção de mercadorias
Verificar qualidade
Expedir mercadorias
Contagem do estoque
Criar packing list
Criar folha de itinerário
Descarte de mercadorias
Emitir pedido de reposição
Marcar e identificar mercadorias (rótulos)
Monitorar ações
Seleção e embalo de mercadorias
Preparar documentos de embarque
Preparar certificações especiais
Preparar transferência de estoque
Receber mercadorias programadas e não programadas
Retornar mercadorias
Armazenar mercadorias
Movimentar e Transportar mercadorias de / para
Atualizar inventário
Verificar informações de remessa
Fonte: Adaptado de Blecken (2009, p.130-133) para a dissertação.
A avaliação da situação atual é submetida após o alerta de emergência (socorro) dado
pelas autoridades no país afetado, ou pela comunidade internacional dependendo da escala e
da gravidade do desastre/crise, no prazo de até 24 horas após a ocorrência do desastre
(ANAYA-ARENAS & RUIZ, 2014; BLECKEN, 2009). A avaliação situacional é
fundamental aos off-site logísticos por transformar informações em solicitações de recursos,
necessários à operacionalização da resposta (BALCIK & BEAMON, 2008a) que contará com
todas as formas de suprimentos possíveis (HOLGUÍN-VERAS et al., 2012).
Nas situações em que a cadeia de suprimento local não é afetada severamente pelo
desastre a recuperação é considerada rápida, e a população local pode ser abastecida pelos
próprios fornecedores locais (HOLGUÍN-VERAS et al., 2012) como um incentivo à
recuperação do estado de normalidade (ANAYA-ARENAS & RUIZ, 2014). Já em uma
situação severa, Holguín-Veras et al. (2012) analisam que o ser humano, a comunidade e a
infraestrutura necessária para a ajuda podem estar comprometidos ou destruídos, portanto, a
implantação de um novo sistema de transporte é importante para responder as necessidades
locais e atender a população afetada (BALCIK & BEAMON, 2008b; RATH & GUTJAHR,
2014).
Assim uma das primeiras decisões a serem tomadas, após o reporte da avaliação da
situação atual, é o projeto da rede de distribuição dentro da área vulnerável (área afetada pelo
desastre) (HOLGUÍN-VERAS et al., 2012). A discussão do projeto da rede de distribuição
consiste na eleição do conjunto de centros logísticos, abrigos e pontos de distribuição local
temporário que serão utilizados na ajuda (ANAYA-ARENAS & RUIZ, 2014). Este projeto
levará em consideração o máximo da infraestrutura existente na região afetada, estabelecidos
previamente (antes da ocorrência do desastre) que apoiarão a operação (Costa, 2013).
A elaboração do projeto da rede de distribuição para resposta é abordada nos trabalhos de
Black & Beamon (2008a), Becker (2009), Silva (2011), Holguín-Veras et al. (2012), Costa
(2013), Rath & Gutjahr (2014) e Anaya-Arenas & Ruiz (2014), ao compreender o fluxo físico
dos recursos na cadeia de abastecimento humanitária vinda de diversas localidades, como
demostra a FIG. 2.3.
FIG. 2.3 - Fluxo físico dos recursos na cadeia de abastecimento humanitária.
Fonte: Adaptado de BALCIK & BEAMON (2008a)
Idealmente, no projeto da rede de distribuição para resposta, um centro de armazenagem
primário é estabelecido e preposicionado a um aeroporto ou porto para receber todos os
recursos de assistência (BALCIK & BEAMON, 2008a). A função deste centro é o de estocar
os recursos básicos de assistência, doações de comida, aquisições feitas por fornecedores e
outros (SILVA, 2011). A partir do centro de armazenagem primário, os recursos são
destinados para os centros de armazenagem para distribuição regional, localizado em cidades
metrópoles, onde são armazenados, classificados e transferidos para os pontos de distribuição
local de assistência conforme necessidade (BALCIK & BEAMON, 2008a).
Os centros de armazenagem para distribuição regional são posicionados para
consolidação dos recursos de assistência (HOLGUÍN-VERAS et al., 2012), abastecendo
continuamente os pontos de distribuição local (PDDs). Dentre as atividades exercidas, que
farão parte do novo projeto de rede de distribuição, são destacados os serviços logísticos
integrados às operações de resposta com suporte técnico, gerenciamento da demanda,
licitações de controle de qualidade, armazenamento, recebimento, expedição, importação e
exportação (BALCIK & BEAMON, 2008a; BLECKEN, 2009; RATH & GUTJAHR, 2014).
A distribuição dos recursos, em volumes fragmentados para as áreas afetadas, é realizada
pelos pontos de distribuição local (PDDs) que recebem, além dos centros de distribuição
regional, remessas de recursos diretamente de fornecedores locais (BALCIK & BEAMON,
2008a; SILVA, 2011). Para a operação humanitária, este ponto de distribuição local é
indiferente à escolha, ou seja, podendo ser uma barraca, uma unidade pré-moldada e até
mesmo instalações existentes, como escola, igreja e ginásios (BALCIK & BEAMON, 2008a).
A configuração de localização do centro de armazenagem primário, segundo Balcik &
Beamon (2008a), é um fator decisivo para a resposta e, por isso, a localização do armazém
regional deve ser um ponto geoestratégico e bem relacionado com os processos de
distribuição de longo curso (próximo de um porto ou aeroporto, por exemplo).
Um dos principais problemas que ocorrem na operação de assistência é a dificuldade de
atualização das informações geográficas locais para a reestruturação das equipes (Xu
Zhiqiang et al., 2014), pois em determinados locais a acessibilidade de plataformas de
manipulação móvel, como veículos terrestres, é impossível (Danko et al., 2014).
Ainda, para o que o sistema de armazenagem para distribuição funcione até os locais
afetados, a localização é crucial, por interagir com clientes, fornecedores e outras
organizações e agências envolvidas no processo (BOWERSOX, 2001). A seção a seguir
discute os fatores de localização no contexto a logística humanitária.
2.3. FATORES DE LOCALIZAÇÃO NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA
As decisões de localização podem ser estabelecidas sob a forma qualitativa – fatores que
influenciam as escolhas de localização – e ou quantitativa – por uso de Sistema de Informação
Geográfica (SIG) na identificação de segmentos de mercado e na melhor forma de atendê-los
(KRAJEWSKI et al, 2010).
A decisão de localização para qualquer operação deve ser determinada pela influência
dos fatores internos e externos à operação (SLACK, 2001, p. 179). Nos estudos de gestão
empresarial, Krajewski et al. (2010) organizam seis grupos de fatores preponderantes de
localização, sendo os fatores satisfação e atendimento ao cliente/consumidor com maior
relevância para as organizações de serviços. Slack (2001) propõe uma lista de fatores
relevantes à localização, dividindo a análise em duas etapas: a primeira por influência do
suprimento e a segunda por influência da demanda. Devido à semelhança dos fatores
propostos por Slack (2001) e Krajewski et al. (2010), é possível atribuir características iguais
para ambos, como apresentado na TAB. 2.4.
TAB. 2.3 - Grupos de fatores de localização Grupo de Fatores
Característica Slack (2001) Krajewski et al. (2010)
Suprimento
Custos da mão-de-
obra
Ambiente de trabalho
favorável
Disponibilidade de mão de obra, atitude em relação ao
trabalho, qualificação (educação e treinamento),
capacidade de atração de mão de obra para o local.
Custos da terra Serviços de utilidade
pública, impostos e
custos de imóveis.
Impostos locais, estaduais e federais, incentivos de
financiamento, serviços de utilidade pública (energia,
comunicação, água), infraestrutura, acessibilidade local
(chegada e saída). Custos de energia
Custos de
transporte Proximidade dos
mercados Proximidade dos locais de demanda.
Demanda
Adesão do local
em si
Imagem do local Qualidade de vida Desenvolvimento local, geração de emprego, estilo de
vida, facilidade de acesso pelos colaboradores.
Conveniência para
os clientes
Proximidade de
fornecedores e recursos
Quando dependente de recursos e insumos volumosos,
perecíveis e pesados, é enfatizado uma localização mais
próxima.
Habilidade da mão
de obra
Proximidade das
instalações da matriz
Ao fazer parte de uma rede de abastecimento, onde outras
unidades dependem de um ponto central de abastecimento,
a coordenação e a comunicação se tornam mais complexas
à medida que a distância aumenta.
Fonte: Autor, 2015.
O fator de localização dos centros de distribuição para resposta a um desastre é
determinado pela sua capacidade de resposta aos níveis de serviços logísticos da operação
humanitária (BALCIK & BEAMON, 2008a). Normalmente, os centros de distribuição
regional e os pontos de distribuição local são preposicionados, na fase de preparação, dado
um conjunto de fatores (ANAYA-ARENAS & RUIZ, 2014). Balcik & Beamon (2008a)
destaca inúmeros fatores a considerar no processo de escolha e indica os fatores “proteção”,
“segurança” e “infraestrutura” como os que mais se destacam no processo de decisão na
operação de ajuda.
Roh et al. (2013) elaboraram um estudo para determinar os principais fatores de
localização a partir da experiência de vinte e cinco especialistas espalhados na América,
Europa, África e Ásia. O resultado do estudo é organizado em cinco critérios-chaves e vinte e
cinco subcritérios para se chegar à localização ideal do centro de armazenagem regional e dos
pontos de distribuição local, tal como apresenta a TAB. 2.5. Anaya-Arenas & Ruiz (2014, p.
61-62) complementa o estudo levantado por Roh et al. (2013) indicando três novos fatores:
limites de capacidade, fornecimento/aquisição e designação dos recursos.
TAB. 2.4 - Fatores para localização de armazém para operação humanitária
Critérios Chaves Subcritérios Descrição dos Subcritérios
Localização
Localização geográfica Localização geográfica física do armazém
Proximidade dos beneficiários Proximidade e a acessibilidade aos beneficiários
Local livre de desastre Zona de segurança. Fora do alcance de ser afetado por desastres
(provocados pela natureza ou pelo homem).
Opinião do doador A opinião dos doadores sobre a importância dos locais
Clima O impacto do clima na área
Proximidade com outro armazém A distância geográfica para outro armazém regional / local
Proximidade de locais sujeitos a
outros desastres
A distância geográfica da área de ocorrência de desastres
frequentes.
Logística
Aeroportos
Considera a capacidade para lidar com aeronaves de grande
porte, companhias aéreas nacionais e conexões possuindo
disponibilidade para tráfego com carga e capacidade operacional.
Porto Marítimo
Considera a acessibilidade aos portos marítimos, à frequência dos
serviços de transporte, a qualidade do porto marítimo, a manejo
dos recursos dentro da cidade portuária e a distância do armazém
principal / regional / local.
Rodovias Infraestrutura rodoviária considera o serviço de transporte por
caminhão, conexões com outros países e condições.
Armazém Considera a infraestrutura do armazém quanto à instalação,
segurança, capacidade e proximidade aos recursos urbanos.
Estabilidade do
País
Estabilidade política Decisões políticas estáveis ou mudança política
Estabilidade social Risco de manifestações ou protestos contra o governo
Estabilidade econômica Significativo crescimento do PIB e controle da inflação
(estabilidade)
Custo
Trabalho Custo do trabalho.
Terreno Custo da terra.
Armazenamento Custo de manutenção do armazenamento.
Reposição
Impacto da alteração dos custos no reabastecimento devido a
preços competitivos, produtividade e acesso de itens de ajuda
humanitária.
Logística Custo logístico do armazém para os beneficiários dentro do país.
Cooperação
Governo Acessibilidade das nações e de meios militares, ajuda financeira a
incentivos.
ONGs Internacionais Cooperação com informações, instalações, equipes (pessoal) e
outros, compartilhados no país. ONGs Nacionais / Locais
Nações Unidas
Países vizinhos Ajuda aos países vizinhos com itens de emergência, instalações e
outros recursos.
Agentes de logística Formar agentes de logística e arrendar/alugar/locar instalações
para logística
Fonte: Adaptado de Roh et al. (2013) para dissertação.
Enfim, as decisões de localização afetam diretamente a operação de logística de resposta,
e as melhores formas de minimizar o problema é a analisar a decisão por modelos de
localização de facilidades (BRAHIMI e KHA, 2014) por procurar maximizar a satisfação dos
clientes em detrimento dos custos necessários para o alcance de tal objetivo (LORENA,
2001).
Esta dissertação trata do problema de localização de centros de atendimento e de
roteirização de veículos para operações humanitárias. O protótipo da rede de distribuição a
ser sugerida para esta dissertação tem como base o trabalho de Costa (2013), denominado
“procedimento para estruturação do processo de distribuição em operações de logística
humanitária”. A seção a seguir apresenta o procedimento proposto por Costa (2013).
2.4. PROJETO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO: COSTA (2013)
Costa (2013) propõe um procedimento para a estruturação da rede logística, considerando
em especial o problema de localização de facilidades. O procedimento de Costa (2013) é
dividido em cinco estágios integrados, como apresenta a FIG. 2.4.
FIG. 2.4 - Etapas do procedimento de apoio às ações humanitárias em desastres naturais.
Fonte: Costa (2013).
O primeiro estágio do procedimento de Costa (2013), “identificação e delimitação da
região atendida”, identifica e caracteriza as condições das áreas habitadas na região afetada.
Esta etapa define um referencial espacial de localização, orientação e distância para apoiar a
rede de distribuição de ajuda, como previsto nos trabalhos de Thomas (2003), Altay & Green
(2006), Balcik & Beamon (2008b), Blecken (2009) e Rath & Gutjahr (2014) na avaliação da
situação atual no pós-desastre. O estágio possibilita que a equipe de coordenação tenha um
mapa matricial de orientação para o projeto da rede das regiões comprometidas.
O mapa de orientação trabalhará sob a classificação “livre”, “afetada” e “crítica” em
função dos quesitos “integridade das construções”, “acessibilidade e mobilidade”,
“interrupção de serviços essenciais e do acesso a alimentos”, “número de vítimas” (feridas e
Identificação e delimitação da região atingida
Estimativa da demnaa de abastecimento
Identificação da infraestrutura
Classificação da insfraestrutura
Definição da rede de distribuição
fatais) e “quais instalações para distribuição poderão de utilizadas na resposta” (podendo ser
fixas e ou móveis) (COSTA, 2013).
O segundo estágio vincula a estimação da quantidade de itens/recursos de abastecimento
e dos locais necessários para armazenagem. Costa (2013) estima a população impactada pela
densidade demográfica da região atingida e, com base neste dado, estima à demanda e a
quantidade de armazéns necessários para o atendimento.
O terceiro estágio estabelece a identificação dos possíveis pontos de distribuição local
(como escolas, igrejas, clubes, associações atléticas, depósitos, transportadores e outras
instalações) que possam apoiar a operação. A ação é estabelecida previamente e registrada em
um banco de dados, pois quanto maior for o banco de dados, maior será o alcance às áreas
afetadas (COSTA, 2013).
Após a identificação das possíveis instalações locais e posicionamento no mapa matricial
de orientação, o terceiro estágio refere-se à classificação da infraestrutura quanto à capacidade
de atendimento. As instalações poderão ser fixas e ou temporárias. Costa (2013) estabelece o
crivo “pontos de distribuição” para instalações fixas e familiares aos demandantes afetados,
como ponte de integração entre população e redes colaborativas de ajuda, e “centros
temporários de distribuição” para instalações temporárias (tendas ou veículos de grande porte)
onde não houver infraestrutura disponível. É proposto um algoritmo para determinar as
instalações que trabalharão como “pontos de distribuição”, a qual zona desta irá atender, onde
serão os “centros temporários de distribuição” e qual “ponto de distribuição” será responsável
por seu suprimento, trabalhando também como um depósito intermediário.
Ao final, a rede de distribuição é construída. A localização dos pontos de distribuição de
atendimento local e as definições de atendimento dentro da região crítica e afetada, que não
dispõem de infraestrutura fixa disponível, serão apresentadas e consolidadas. Esta ação
corresponde ao quinto estágio do procedimento.
A forma como cada um destes cinco estágios foi modelado por Costa (2013) é destacado
a seguir, para uma abstração maior da estruturação do processo de distribuição física em
operações de logística humanitária.
O primeiro estágio consiste na identificação e delimitação da região atingida a partir da
seleção do mapa de coordenadas da região afetada. Costa (2013) propõe o estabelecimento de
uma distância máxima de caminhada e o dimensionamento das sub-regiões impactadas
(SRIs).
As sub-regiões impactadas (SRIs) correspondem a um referencial espacial que divide a
região impactada em áreas quadradas adjacentes de mesma dimensão, como destaca a FIG.
2.5. As SRIs consideram a distância máxima de caminhada como o fator humanitário para
reduzir o sacrifício da população em busca de ajuda.
TAB. 2.5 - Configuração da Sub-região Impactada (SRI).
Fonte: Costa (2013).
O segundo estágio busca estimar a demanda de abastecimento a partir do número de
pessoas afetadas por quilometro quadrado, o número de pessoas afetadas pelo desastre e a
quantidade de pessoas que demandarão ajuda.
Estabelecida à capacidade necessária de atendimento (demanda), determina-se a
capacidade de armazenamento necessário para atendimento em m².
O terceiro e quarto estágios são destinados à identificação e classificação da estrutura
considerando: (a) a criação do banco de informações de identificação dos possíveis pontos de
distribuição que possam apoiar a operação e as condições mínimas de espaço operacional
reconhecido pela sociedade local; e (b) a classificação dos possíveis pontos segundo a
capacidade para se tornar um ponto de distribuição ou um centro temporário de distribuição.
O quarto estágio é a definição da rede de distribuição a partir da definição dos pontos de
distribuição para atendimento à população das sub-regiões impactadas (SRIs). Costa (2013, p.
102-104) apresenta as seguintes observações quanto ao Estágio V:
1. A localização dos pontos de atendimento nas SRIs é considerada no ponto central
de cada quadrado (centroide por sub-região) com as suas localizações definidas
pela linha e a coluna de referência de cada área;
2. A distância entre os pontos será euclidiana, com a aplicação de um fator de
correção referente à sinuosidade do trajeto considerado linear;
3. A estrutura da solução considera os seguintes conjuntos e variáveis:
I = {i | i = PDDs com capacidade disponível para atender SRIs; i = 1...n}.
J = {j | j = SRIs em que não haja PDD para atendimento; j = 1...m}.
C = {ci | ci = número de SRIs que a instalação i I é capaz de atender; i = 1...n}.
Isel é o conjunto dos subconjuntos de I cuja soma das capacidades dos seus
elementos é maior ou igual ao total da área necessária para atender às SRIs j
J.
Imin é o conjunto dos elementos de Isel, de menor dimensão.
Isol é o conjunto das combinações (ik, j), onde ik é um elemento do conjunto de
ordem k pertencente à Imin e j J, que têm a solução de menor distância total
entre ik e j(∑ ∑ 𝑑𝑖𝑗𝑖𝑗 ) dentre todas as alternativas do conjunto de ordem k
pertencente à Imin.
𝑑𝑖𝑗 é a distância corrigida entre um ponto de atendimento e uma SRIs j.
Distsol é o conjunto das distâncias dij dos elementos do conjunto Isol.
S é o conjunto solução de pares ordenados (i, j) de menor distância total
(∑ ∑ 𝑑𝑖𝑗𝑖𝑗 ) dentre os elementos de Isol.
4. São considerados pontos de distribuição os locais que suprirem centros
temporários de distribuição e que atendam aos seguintes requisitos:
a) áreas disponíveis superiores às necessárias para o atendimento das respectivas
sub-regiões impactadas sob sua responsabilidade;
b) área excedente livre de um possível ponto de distribuição corresponder à
demanda de, no mínimo, mais uma SRIs; com isto a capacidade total de um
ponto de distribuição possível ser localizado na área i deve ser ≥ 2 . 𝐴𝑎.
Enfim, o procedimento para estruturação do processo de distribuição proposto por Costa
(2013) atende com propriedade a complexidade das operações de logística humanitária. O
estudo permite entender o mecanismo de seleção das alternativas de distribuição, vinculado à
rede, assim como oportunizar a decisão mais segura. Porém, para aumentar os níveis de
confiabilidade e performance do modelo proposto, Costa (2013) indica como sugestão para
futuros trabalhos a utilização do referencial espacial estruturado por um Sistema de
Informações Geográficas (SIG) devido à sua maior precisão. Desta forma, a proposta da
dissertação, aqui desenvolvida, irá utilizar do estudo inicial de Costa (2013) para formalizar o
protótipo da rede de distribuição, vinculando SIG e tecnologias investigativas.
Uma diferença desta dissertação, com o trabalho de Costa (2013), é a formalização do
projeto da rede de distribuição por tecnologias investigativas, que, por serem mais rápidas e
mais ágeis, permitem que as equipes cheguem até os locais mais hostis, favorecendo avaliação
situacional, detectando áreas bloqueadas e desastres secundários (XU ZHIQIANG et
al.,2014). Outra diferença consiste na utilização de SIG, devido à sua maior precisão, e a
agregação ao procedimento da etapa de roteirização de veículos.
38
CAPÍTULO III
3. TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES DO VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO
A proposta deste terceiro capítulo é vincular as tecnologias e aplicações do veículo aéreo
não tripulado (VANT) às operações de logística humanitária. O desenvolvimento do capítulo
inclui uma revisão de literatura para compreender os tipos de tecnologias disponíveis que são
vinculadas ao VANT e as experiências da aplicação na logística humanitária.
O capítulo é dividido em duas partes: a primeira é uma passagem rápida de
contextualização do VANT no ambiente militar e civil; e a segunda, direcionada ao uso do
VANT no setor humanitário.
A revisão segue as diretrizes propostas por Dollaghan (2007), que cita a oportunidade de
novos conhecimentos quando uma síntese entre múltiplos estudos de contribuição científica,
com base em critérios adequados e procedimentos explícitos e transparentes, são
parametrizados.
O protocolo de pesquisa da revisão narrativa deste capítulo foi estabelecido por uma
estrutura base de pesquisa; critérios de inclusão e exclusão de textos; definição de palavras
chaves; e período de busca.
As bases selecionadas para estudo e revisão foram: a Web of ScienceTM Core Collection, a
Science Direct e a Scopus. A combinação de palavras para cada uma destas bases segue a
estrutura elaborada em grupos. O primeiro grupo evidencia o VANT, ao selecionar os termos
“veículo aéreo não tripulado”, “drone” e “planador”. O segundo grupo faz referência aos
eventos de interesse e são estruturados conforme cita Leiras et al. (2014) e Fontainha et al.
(2015) – “desastre”, “ajuda”, “logística humanitária”, “emergência” e “crise”.
O resultado do conjunto de palavras ([“VANT” OU “drone” OU “planador”] E
[“desastre” OU “ajuda” OU “logística humanitária” OU “emergência” OU “crise”]) é
aplicado às três bases de pesquisa. Com relação ao protocolo definido à pesquisa, exclusões
foram realizadas sobre o critério: título e resumo são lidos e esclarecidos; quando da dúvida
ou da indefinição do conteúdo do artigo, o texto é analisado na íntegra. Aos resultados
vinculados à base Science Direct, foi aplicado o critério “exclusão” e desconsiderados na
busca os tópicos “archaeological, parasitology, biologic, orbs and espace euro”.
FIG. 3.1 - Resumo das bases pesquisadas
Fonte: Autor, 2015.
21
313
348
4
69
65
0 100 200 300 400 500
UAV and Humanitarian
UAV and disaster
UAV and humanitar* or
disaster or relief
Scorpus
1º Busca
Filtro
9
122
135
4
38
42
0 50 100 150 200
UAV and Humanitarian
UAV and disaster
UAV and humanitar* or
disaster or relief
Web of Science
1º Busca
Filtro
31
222
332
10
14
25
0 100 200 300 400
UAV and Humanitarian
UAV and disaster
UAV and humanitar* or
disaster or relief
Science Direct
1º Busca
Filtro
FIG. 3.2 - Resumo do número final de artigos
Fonte: Autor, 2015.
Ao final da pesquisa, os resultados de cada base são cruzados, como destacado na FIG.
3.1 e FIG. 3.2, para analisar o quantitativo real de textos e iniciar o estudo proposto neste
capítulo. Trinta e cinco resultados (apenas artigos) passam a ser considerados como “materiais
de referência” para estudo.
O resumo dos trinta e cinco resultados é destacado na TAB. 3.1, organizados pelo ano de
publicação em ordem crescente, tipo de veículo utilizado e a contribuição no ciclo de vida do
desastre ou à Logística Humanitária. Após leitura, discussão e organização dos trinta e cinco
artigos, optou-se desconsiderar os artigos que estavam em chinês, japonês e ou coreano,
assinalando “não” para a coluna “contribui para a logística humanitária?”.
Total de artigos localizados:
348
Total de artigos selecionados:
35
Resultado final
TAB. 3.1 - Análise geral dos periódicos quanto à contribuição na Logística Humanitária (LH).
Autor (s) Veículo aéreo não tripulado
utilizado / citado no periódico
Contribui para o (a)
Ciclo de Vida? LH?
(1) (2) (3) (4)
Schawe et al. (2002) Planador Não
Ambrosia et al. (2003) Planador x x x Sim
Harmon et al. (2005) Drone / planador / balão x x Sim
Palazzi et al. (2005) Drone Não
Yoohwanhee et al. (2006) Drone Não
Murphy et al. (2008) Drone / planador x Sim
BIRK et al. (2009) Drone x x Sim
Gong et. Al (2010) Drone / planador x Sim
Habib et al. (2010) --- x x x x Sim
Kulkarni et al. (2010) Drone Não
Lentilhac et al. (2010) Drone Não
Murray et al. (2010) Drone / planador x Não
Zhou et al. (2010) --- Não
김민규 et al. (2010) Drone x x x Sim
Chang-Chun et al. (2011) --- x x x Sim
Kim et al. (2011) Drone / planador / balão x x x x Sim
Maza et al. (2011) Drone x x Sim
Stefanik et al. (2011) Drone Não
유동원 et al (2011) Drone Não
윤호 et al. (2011) Drone x x Sim
Gong et. Al (2012) Drone / planador x x Sim
Jung et al. (2012) --- x x Sim
남수현; 최명환 et al. (2012) --- Não
박진희 et al. (2012) Drone x Não
Kruijff et al. (2013) --- x Sim
이인수 et al. (2013) Drone Não
Lin et al. (2013) Drone / planador x Sim
윤부열 et al. (2014) Drone / planador Não
Danko et al. (2014) --- x Sim
Kang et al. (2014) Drone x x x Sim
Krawiec et al. (2014) Drone / planador x Sim
Sandvik et al. (2014) Drone x Sim
Tuna et al. (2014) Drone x Sim
김덕인 et al. (2014) Drone Não
Xu et al. (2014) Drone x Sim
Fonte: Autor, 2015.
3.1.VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO
O Brasil é responsável por gerenciar e administrar uma área equivalente a 8.511.965 km²,
mais o espaço sobrejacente à área oceânica, que se estende até o Meridiano 10ºW, perfazendo
um total de 22 milhões de km² (BRASIL, 2013a). Para garantir a integridade da população
dos perigos e riscos no espaço aéreo, o Brasil utiliza de uma estrutura bem definida de
aerovias, procedimentos de subida e descida, delimitação de áreas condicionadas que
restringem, proíbem ou alertam sobre possíveis perigos aos aero navegantes, e procedimentos
e regras de utilização das aeronaves no espaço aéreo (BRASIL, 2013a).
A Gestão do Tráfego Aéreo no Brasil é sensibilizada por normas e procedimentos
recomendados pela Organização de Aviação Civil Internacional (OACI), no intuito de
equilibrar a segurança, a necessidade dos usuários e a capacidade disponível de infraestrutura,
respeitando as condições meteorológicas e as limitações operacionais das aeronaves. Para
Gerenciar o Tráfego Aéreo, o Brasil utiliza de três segmentos denominados de
“Gerenciamento do Espaço Aéreo”, “Gerenciamento de Fluxo de Tráfego Aéreo” e “Serviços
de Tráfego Aéreo”, que são específicos e complementares (BRASIL, 2010).
O veículo aéreo não tripulado (VANT), também conhecido como aeronave remotamente
pilotada (ARP ou RPA), está sujeito às mesmas regras do ar, estabelecidas pelo Departamento
de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) - subordinado ao Ministério da Defesa e ao Comando
da Aeronáutica. A Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) é responsável por analisar e
aprovar todos os propósitos de voos no território nacional, independentemente do tipo de
equipamento.
Todos os VANT que voam no espaço aéreo brasileiro seguem a Circular de Informações
Aeronáuticas AIC N21/10, publicado pelo DECEA. Segundo a AIC N21/10, os voos com
VANT deverão ser realizados em espaços aéreos condicionados, devido à ausência de pilotos
abordos da aeronave e da impossibilidade de cumprir requisitos previstos nas legislações
aeronáuticas, e por autorização prévia, a ser julgado quanto aos aspectos concernentes à
segurança dos usuários do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro. A AIC N21/10
inclui seis requisitos quanto ao voo com VANT:
i. a operação de qualquer tipo de VANT não deverá aumentar o risco
para pessoas e propriedades (no ar ou no solo);
ii. a garantia de manter, pelo menos, o mesmo padrão de segurança
exigido para as aeronaves tripuladas;
iii. a proibição do voo sobre cidades, povoados, lugares habitados ou
sobre grupo de pessoas ao ar livre;
iv. os VANT deverão se adequar às regras e sistemas existentes, e não
receberão nenhum tratamento especial por parte dos Órgãos de
Controle de Tráfego Aéreo;
v. o voo somente poderá ocorrer em espaço aéreo segregado, definido
por NOTAM, ficando proibida a operação em espaço aéreo
compartilhado com aeronaves tripuladas; e.
vi. quando for utilizado aeródromo compartilhado para a operação do
VANT, as operações devem ser paralisadas a partir do início do táxi
ou procedimento equivalente até o abandono do circuito de tráfego,
na sua saída, e da entrada no circuito de tráfego até o estacionamento
total, na sua chegada.
(BRASIL, 2010, p. 5).
No Brasil, o VANT é caracterizado como qualquer tipo de veículo aéreo que permaneça
no ar de forma intencional, independente de sua forma, peso e tamanho, e controlado
remotamente. Conceitualmente, é um projeto para operar sem tripulação e possuir carga útil
embarcada para o cumprimento de uma missão ou objetivo específico (BRASIL, 2010 e
BRASIL, 2014).
Dentre as nomenclaturas utilizadas para veículo aéreo não tripulado no ambiente militar e
civil, os mais conhecidos são: drone, VANT, RPA e RPAS, cujas caracterizações são
apresentadas na TAB. 3.2.
TAB. 3.2 - Nomenclaturas utilizadas para Veículos Aéreos não Tripulados.
Nomenclatura Características Exemplo Imagem
Drone
Nome comercial nos Estados Unidos para
definir veículo aéreo não tripulado. Caracteriza-
se por qualquer objeto voador não tripulado
para fins profissionais, recreativo, militar,
comercial e outros (BRASIL, 2015).
Quadricóptero FPV
Hubsan H107d de
fabricação comercial.
Veículo Aéreo Não
Tripulado (VANT)
É a terminologia oficial, prevista pelos órgãos
reguladores brasileiros do transporte aéreo, de
caráter não recreativo e possuidor de carga útil
(BRASIL, 2015).
Horus FT 100: VANT
de fabricação
brasileira e integrado
ao Exército.
Aeronave
Remotamente
Pilotada (RPA ou
ARP)
É definido como “Aeronave Autônoma” e uma
subcategoria de VANT. Seu uso é proibido no
Brasil por ser programada e não permitir
intervenção externa durante a realização do voo
(BRASIL, 2015). Hermes 450: VANT
de fabricação
israelense integrado à
esquadra da FAB
desde 2011.
Sistemas de
Aeronaves
Remotamente
Pilotadas (RPAS)
Um RPAS é um tipo de RPA que envolve todos
os recursos do sistema que o faz voar: a estação
de pilotagem remota, o link ou enlace de
comando que possibilita o controle da
aeronave, seus equipamentos de apoio, e outros.
(BRASIL, 2015).
Fonte: Autor, 2015.
Os veículos aéreos não tripulados podem ser construídos para diversas finalidades, como
reconhecimento e combate (para obtenção de informações de inteligência e ataque), logística
e atividades comerciais (específicos para operação com carga) e pesquisa e desenvolvimento
(para geração de conhecimento e desenvolvimento tecnológico de integração às aeronaves não
tripuladas).
O desenvolvimento tecnológico permite empregar o VANT nas mais diversas áreas e nos
mais diversos propósitos. O DECEA cita os propósitos de filmagens, fotografias, atividades
agrícola, missões militares, mapeamento geográfico, combate ao crime, patrulha de fronteiras,
monitoramento meteorológico e defesa civil como os mais aplicados e ainda, que suas ações
ainda estão em desenvolvimento (BRASIL, 2015).
3.2. TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES
O veículo aéreo não tripulado (VANT) é definido, pela Força Brasileira, como
“tecnologia investigativa” para áreas de difícil acesso e de alta complexidade. Sua utilização
está diretamente relacionada à atividade militar (com monitoramento de fronteiras,
espionagem, localização de alvos e apoio às tropas em solo) assim como à atividade civil (na
inspeção de dutos e canais, agricultura, monitoramento de tráfego e de linhas de transmissão).
A estrutura operacional de um VANT é dividida em módulos, denominados: módulo de
voo, módulo de controle em solo e módulo de comando e controle; além da força humana,
necessária à operação, e da infraestrutura de apoio (BRASIL, 2014). A interação entre estes
módulos é esquematizada na FIG. 3.3. O módulo de voo é constituído por equipamento
(aeronave, motores, combustível e sistemas embarcados) e carga paga (optrônicos, rádios,
armamento e outros), que são específicos de cada missão (BRASIL, 2014). O módulo de
controle em solo envolve os componentes fixos e móveis da estação de controle de solo,
destinado à condução da missão, controle da aeronave e da operação da carga paga (BRASIL,
2014). O módulo de comando e controle é responsável pela transmissão dos dados da carga
paga e pela comunicação aos órgãos de Controle de Tráfego Aéreo (BRASIL, 2014).
FIG. 3.3 - Esquema ilustrativo dos componentes de um VANT.
Fonte: EB20-MC-10.2014 (BRASIL, 2014).
A escolha do tipo de aeronave não tripulada depende da escolha e da capacidade de
adaptação dos sensores úteis a bordo para executar a missão. Os sensores mais comuns para
as aeronaves remotamente pilotadas são os eletro-óptico (EO), as câmeras de cores vermelho,
verde e azul (RGB), as câmeras de infravermelho (NIR), as câmeras termais (TIR), os
sensores de detecção e os mecanismos de disparos de armas (MURRAY et al.,2010).
Os modelos de veículo aéreo não tripulado se baseiam nas concepções: dirigível,
helicóptero e avião; e as regras aerodinâmicas, físicas e geométricas (MEDEIROS, 2007). A
escolha entre dirigível, helicóptero e avião é estabelecida conforme o propósito da missão, as
condições de campo, investimentos, trajetória e outros (MEDEIROS, 2007). A comparação
entre estas três concepções (escolha de aeronave) é apresentada na TAB. 3.3.
TAB. 3.3 - Vantagens e desvantagens entre as concepções de VANT.
Concepção Avião Helicóptero Dirigível
Aspectos Vantagem Desvantagem Vantagem Desvantagem Vantagem Desvantagem
Pouso e
decolagem
Necessidade de uma
área para pouso e
decolagem
Em qualquer
lugar pousa e
decola
Decola em
qualquer
local
Necessita de
uma área de
pouso
Trajetória Possui a
capacidade de
realizar a rota
Possui a
capacidade de
realizar a rota
determinada
Depende das
condições de
vento para
seguir na rota
Condições
climáticas
Possui um grau de
tolerância maior
para voar com
ventos
Possui um
grau de
tolerância
maior para
voar com
ventos
Possui uma
baixa
tolerância em
condições de
ventos
Custos Possui um custo
de construção e
manutenção
relativamente
baixo
Alto custo de
aquisição e
manutenção
Alto custo de
aquisição e
manutenção
Transporte Possui recurso de
desmonte
Fácil
transporte e
locomoção
Difícil de
transportar
devido ao
grande volume
do reservatório
de gás
Transporte
de carga
Suporta uma
carga
considerável
Suporta uma
carga
considerável
Não suporta
uma carga
considerável
Fonte: Medeiros (2007).
Em outras situações, o VANT pode ser construído com multirotores e comumente
chamados de drones. Este tipo de construção permite que a aeronave tenha um desempenho
de voo melhor. A vantagem na utilização dos equipamentos aéreos não tripulados com
multirotores está no conjunto tecnológico de estabilização autônoma, pouso e decolagem
vertical em espaço restrito, programação, baixo peso da plataforma, câmeras especiais,
integração com a estação base e capacidade de customização e convergência de tecnologias.
3.2.1 VANT E AEROFOTOGRAMETRIA
A fotografia aérea, também conhecida por aerofotogrametria3, é amplamente utilizada no
ambiente civil e militar para determinar forma, dimensão e posição de objetos contidos em
uma imagem. A fotogrametria permite executar medições precisas de mapeamento
topográfico (MEDEIROS, 2007), assim como apoiar às equipes de campo na obtenção dos
dados qualitativos e quantitativos em tempo real. Seu uso é aplicado à solução dos mais
diversos problemas de planejamento e gerenciamento (CARVALHO & ARAÚJO, 2009),
além de ser impulsionado pela confiabilidade das informações que são geradas pelos
processos de registro, medição e interpretação das próprias imagens fotográficas (LOCH &
LAPOLLI, 1989).
A aerofotogrametria pode utilizar de diversas plataformas, como satélites, aeronaves
tripuladas (avião ou helicóptero) e aeronaves não tripuladas (balão, dirigível, drone, VANT ou
RPAS). Os dados provenientes de satélites, que incluem as gravações das imagens em
movimento (videografia), são plataformas que garantem a estabilidade e confiabilidade das
imagens, porém apresentam limitações de resolução (baixa resolução temporal, média
resolução espacial e interferências atmosféricas) que afetam o processo de montagem de
mosaicos (MEDEIROS, 2007). As fotografias obtidas por aeronaves, tripuladas ou não
tripuladas, proporcionam fotos com resolução espacial melhor por vincular condições
meteorológicas e sinais de satélites captados por GPS durante o voo (CARVALHO &
ARAÚJO, 2009; MEDEIROS, 2007; LOCH & LAPOLLI, 1989).
Em trabalhos que envolvem grandes áreas o uso de VANT, por exemplo, pode agilizar o
processo de interpretação de parâmetros que seriam difíceis, demorados ou onerosos, caso
fossem obtidos única e diretamente no campo por um satélite ou uma aeronave tripulada
(CARVALHO & ARAÚJO, 2009). A aerofotogrametria em voos com VANT permite que as
equipes de campo analisem informações integradas aos processos de registro, medição e
3 Aerofotogrametria: é a ciência e a arte de se obterem medidas dignas de confiança por meio de fotografias
(MARCHETTI; GARCIA, 1989, p. 13).
interpretação, e a custo mais acessível (CARVALHO & ARAÚJO, 2009; LOCH &
LAPOLLI, 1989).
A integração VANT-AEROFOTOGRAMETRIA inclui um planejamento meticuloso,
detalhando os objetivos do voo, o tamanho da área a ser sobrevoada, a seleção do tipo de
aeronave e de carga paga (IBGE, 2015a), os pedidos de liberação/autorização de voo junto a
ANAC (caso Brasil), além do conhecimento meteorológico e da seleção da ferramenta
colaborativa de manipulação gráfica e/ou não gráfica das imagens digitais obtidas no final do
voo (FILHO & IOCHPE, 1996).
Nos voos com captação de imagens digitais que ocorrem com VANT, as imagens podem
ser integradas ao Sistema de Informações Geográficas4 (SIG) (TEMBA, 2009). O processo de
aerofotogrametria nos voos de VANT pode ser configurado em um fluxo lógico a partir dos
estudos de IBGE (2015a), Temba (2009), Carvalho & Araújo (2009), Medeiros (2007), Filho
& Iochpe (1996) e Loch & Lapolli (1989). O fluxo geral deste processo é esquematizado na
FIG. 3.4.
FIG. 3.4 - Processo operacional de mapeamento.
Fonte: Autor, 2015.
4 Ferramenta colaborativa de manipulação gráfica e não gráfica de dados geográficos. Integra diversos
programas, equipamentos, processos, usuários, dados e metodologias; visa à captura, armazenagem,
manipulação, análise, gerenciamento e consulta de dados georreferenciado para a solução de problemas de
planejamento e gerenciamento (FILHO & IOCHPE, 1996).
É importante frisar que enquanto o VANT não possuir os sistemas embarcados, ele é
considerado um aeromodelo. O que torna o aeromodelo em um VANT é o seu sistema
embarcado, composto por um sistema inercial (que é um GPS) e uma câmera digital. Durante
o voo, o sistema registra imagens brutas que serão interpretadas (ou seja, processadas). No
processamento das imagens são aplicadas correções de distorções das lentes e as variação do
relevo para a geração da ortofoto. A ortofoto é similar a um mapa de traço que pode ser
utilizado para fazer medidas lineares, angulares e vetoriais.
As imagens digitais fotogramétricas podem ser integradas ao SIG pelo sistema digital de
plotagem denominado DVP (em inglês, Digital Video Plotter) ou pelo sistema digital de
fotogrametria denominado DPS (em inglês, Digital Photogrammetric System). O DVP e o
DPS têm a função de reconstruir a equivalência geométrica entre fotografia e filme, ou seja,
restabelecer a posição exata de cada fotografia no momento da exposição antes de integrar ao
SIG. Os arquivos digitais gerados pelo DVP ou DPS traduzem as informações espaciais sobre
operações algébricas, usadas pelo SIG no cruzamento de dados (BRASIL, 2014; TEMBA,
2009).
3.2.2 CONSTRUÇÕES MILITARES
Em 2010, o Ministério da Defesa reconheceu o caráter estratégico dos VANT para a
Defesa Nacional e consolidou o Programa Horus junto às Formas Armadas do Brasil como
um Produto Estratégico de Defesa (PED) pela portaria nº 2.640/MD. Os VANT militares
produzidos pelo Exército Brasileiro são construídos em conjunto a três entidades: o Centro
Tecnológico do Exército (CTEx), o Instituto Militar de Engenharia (IME) e a FT Sistemas
S.A., de São José dos Campos (SP). Dentre os VANT militares produzidos pelo Exército
Brasileiro, destacam-se as aeronaves FT-200, o Horus FT-100 e o FT-150X1.
A aeronave FT-200 é uma tecnologia de médio alcance e de média altitude. É aplicado no
reconhecimento de posição de alvos de artilharia, avaliações de danos e monitoramento em
grandes áreas. Do ponto de vista comercial, o FT-200 é visto como um equipamento para
áreas agrícolas por ser ideal em operações em regiões determinadas e conhecidas.
FIG. 3.5 - Desenho do FT-200.
Fonte: Imagens cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
TAB. 3.4 - Informações Técnicas do FT-200.
Envergadura 4,2 metros Resistência 15h (typ)
Comprimento 2,8 metros Rádio 100 nm (max)
Peso 45 a 60g Velocidade de cruzeiro 63kt
Carga útil
Médio alcance E/O& IR, Ponto de laser, LRF,
SIGINT/COMINT, AIS, Ampla disseminação
fotográfica do espaço sobrevoado. Fonte de energia
2 curso JP1 ou
AVGAS
Fonte: Informações cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
O Horus FT-100 é uma aeronave para missões de curto alcance e desenvolvida para atuar
junto a pelotões, companhias e batalhões. As aplicações envolvem a busca de alvos de
artilharia e o auxílio ao deslocamento de Infantaria e Cavalaria, passando por Operações
Especiais e Contraterrorismo, Reconhecimento Policial Urbano e Vigilância Perimetral.
No país, o Horus FT-100 teve sua primeira missão em janeiro de 2013 para levantamento
de áreas atingidas pelo desastre natural que atingiu a cidade de Duque de Caxias/RJ e o
Distrito de Xerém/RJ.
FIG. 3.6 - Desenho do Horus FT-100.
Fonte: Imagens cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
TAB. 3.5 - Informações Técnicas do Horus FR-100.
Envergadura 2,7 metros Resistência 1-2h
Comprimento 1,9 metros Rádio 9-15 km
Peso 6-7Kg Velocidade de cruzeiro 33 kt
Carga útil Curto alcance E / S & IR, Ponto de laser, SIGINT,
Fotografia Aéreo. Fonte de energia Bateria
Fonte: Informações cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
O FT-150 X1 faz parte dos novos projetos de aeronaves leves para missões de médio
alcance e média altitude junto a companhias e batalhões. Este modelo permite operar sem a
presença de pista e em navios sem convés de voo. Em situações não militares, o FT-150 X1 é
aplicado às operações em áreas remotas e de difícil acesso, a partir de embarcações. O Estado
do Amazonas registra uma utilização maior desta aeronave por permitir monitorar estradas,
hidrovias e floresta a partir de pontos móveis.
FIG. 3.7 - Desenho do FT-150 X1.
Fonte: Imagens cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
TAB. 3.6 - Informações Técnicas do FT-150 X1.
Envergadura 3.3 metros Resistência 18h
Comprimento 1,7 metros Rádio 100 nm (max)
Peso 20Kg Velocidade de cruzeiro 52kt
Carga útil
Médio alcance E/O& IR, SAR, Ponto Laser,
LRF, SINGNT/COMINT, Ampla disseminação
fotográfica do espaço sobrevoado. Fonte de energia
2 curso JP1 ou
AVGAS
Fonte: Informações cedidas pela FT Sistemas, em 2015, para esta dissertação.
O desenvolvimento das tecnologias e aplicações do VANT, nos ambientes empresariais e
militares, oportuniza a criação de novas abordagens e mecanismos de integração às operações
humanitárias (SANDVIK et al.,2014). Por ser uma ferramenta de investigação, para o
cumprimento da justiça social, o VANT tende a fornecer melhorarias às relações de
assistência à população atingida (CHEN et al., 2012).
3.3 VANT E A OPERAÇÃO HUMANITÁRIA
A avaliação da situação atual, no pós-desastre, é um processo crítico que afeta a operação
de resposta quanto às ações de busca, salvamento e recuperação (THOMAS, 2003; ALTAY &
GREEN, 2006; VAN WASSENHOVE, 2006; BALCIK & BEAMON, 2008c).
As tecnologias investigativas são ferramentas de apoio importantes no processo de
avaliação e monitoramento da situação atual (SANDVIK et al., 2014). O mecanismo de maior
poder destas tecnologias é a comparação das informações geográficas antes e após a
ocorrência de um desastre (CHEN et al., 2012; XU et al.,2014), se enquadrando perfeitamente
nas situações de emergência (OCHA, 2014; CHEN et al., 2012).
O VANT tem sua atuação na operação de resposta como um recurso alternativo e de
apoio à investigação (OCHA, 2014; CHEN et al.2012). Por analisar e mapear as diversas
situações de perigo e risco, Sandvik et al. (2014) citam que o emprego de VANT na operação
humanitária possibilita a extensão de novos projetos de atuação no ciclo de vida de um
desastre: mitigação, preparação, resposta e ou recuperação (ALTAY & GREEN, 2006). Por
isso, o VANT é visto no contexto humanitário como o provedor de muitas funcionalidades
que incluem, mas não se limitam a coleta de dados em tempo real, monitoramento da situação
atual, busca e salvamento, detecção de áreas bloqueadas, comunicações, mapeamento,
prestação de ajuda e, principalmente, suporte logístico (MEIER, 2015; OCHA, 2014; XU et
al., 2014).
Dentre os produtos finais que um VANT pode ofertar à logística humanitária, na situação
de crise, são elencados: mapas de riscos; modelos de superfície; modelos abrangentes de
elevação; identificação de áreas isoladas; e potenciais instalações físicas que possam se tornar
pontos de atendimento local (OCHA, 2014; XU et al. 2014); além do cumprimento da justiça
social, ao melhorar as relações de assistência à população atingida em áreas hostis (CHEN et
al., 2012).
3.3.1 APLICAÇÕES NA LOGÍSTICA HUMANITÁRIA
Em um panorama geral de aplicações de VANT em desastres (tanto para início súbito
como lento), e em observação às publicações indicadas no início deste capítulo, o uso da
tecnologia VANT está diretamente ligado às situações consideradas graves e de alto impacto
(KANG et al., 2014).
Os exemplos de aplicações de VANT nas operações de logística humanitária podem ser
percebidos em vários países ao redor do mundo. Em alguns países os projetos estão em
desenvolvimento avançado e com a intensão de intensificar o uso do VANT nas operações de
logística humanitária. Alguns destes projetos são citados na TAB. 3.7 para conhecimento.
TAB. 3.7 - Casos envolvendo aplicações de VANT e com intensões humanitárias.
Local Estudos desenvolvidos / em desenvolvimento
Austrália Desenvolvimento de projetos centrados na busca e no salvamento de pessoas
perdidas.
Canadá Integração dos sistemas de comunicação (celulares pessoais) no rastreamento de
pessoas.
República Democrática
do Congo
Em conjunto com o Conselho de Segurança da ONU, os VANT são usados na
avaliação dos movimentos da população, a fim de promover a paz e a segurança
local.
República Dominicana Desenvolvimento de VANT para entrega de alimentos, remédios e outros itens,
para áreas remotas e de difícil acesso.
Inglaterra Busca e salvamento de pessoas feridas.
Haiti
Aplicado no planejamento da infraestrutura local, avaliação e diagnose das áreas
urbanas em Porto Príncipe. Mapeamento dos campos quanto à utilização da água
e dos níveis de qualidade – que podem afetar a saúde pública.
Japão
Após o desastre em 2011 na Fukushima Daiichi, os VANT foram usados para
capturar imagens dos reatores danificados, assim como para avaliar a situação
pós-desastre, resgate as pessoas e pesquisas.
Nova Zelândia O VANT é aplicado como ferramenta de apoio na recuperação dos esforços no
pós-desastre. Desenvolvimento de modelos de projetos para resposta.
Filipinas
Avaliação das áreas afetadas por desastres naturais. É utilizado como ferramenta
de apoio na criação de postos de assistência médica e de integração para a
coordenação de ações para locais de difícil acesso.
Bósnia-Herzegovina
Enviou um VANT, juntamente com ferramentas de mapeamento 3D, a fim de
auxiliar as equipes militares e civis na avaliação de danos, detecção de falhas em
diques, mapeamento, inspeção de aéreas e a localização de resíduos explosivos de
guerra que foram deslocados devido aos deslizamentos de terra.
Fonte: Adaptado dos estudos de Meier (2015).
Registros da utilização de VANT em lugares extremos (como em oceanos, montanhas e
cordilheiras) tem se intensificado, por antever desastres secundários, avaliar danos e planejar
a recuperação. Exemplos da utilização nestes lugares foram registros em 2005 no México e
em 2008 na China. No evento de 2005, no México, a costa de Cancun foi devastada pelo
furacão Wilma (de categoria 5). O VANT foi utilizado como um recurso de investigação dos
danos causados pelo furacão em partes da cidade de Marco Island, ao sobrevoar a superfície
do mar. O propósito do VANT, lançado ao mar, foi o de diagnosticar o tamanho dos estragos
provocados pelo furacão e mensurar as perdas envolvidas (MURPHY et al.,2008). Em 2008,
após o terremoto de Wenchuan, na China, o VANT foi utilizado para investigar perigos
geológicos e gerar conhecimento para o processamento e construção dos modelos de
distribuição de perigo (GONG et al., 2010). Entre as ações solicitadas para o uso do VANT na
China, a mensuração dos impactos em conjunto com os satélites de sensoriamento remoto
foram os que mais obtiveram resultados significativos. O VANT teve a missão de sequenciar
as imagens, de ambos os equipamentos, e montar um prospecto da situação local antes,
durante e após o terremoto (GONG et al., 2012).
A ampliação das tecnologias de VANT em operação humanitária é estratégica, devido ao
uso dos mecanismos de proteção e de manipulação favorecer o atendimento rápido às pessoas
que sofrem (KRAWIEC et al., 2014). Logo, a melhoria do desempenho dos VANT nas
operações humanitárias “tem e deve” ser ampliado.
Harmon et al. (2005) contribuem para o desenvolvimento dos VANT na ampliação dos
estudos de melhoria dos sistemas de propulsão das aeronaves, para ampliar o tempo de
duração dos voos em missão. Birk et al. (2009) e Chang Chun et al. (2011) reconhecem que a
melhoria das imagens fornecidas por VANT são fundamentais no processo de tomada de
decisão. Desta maneira, Birk et al. (2009) testam a qualidade dos mapeamentos em tempo real
para os operadores das estações de terra em condições climáticas difíceis analisando
diferentes VANT, e Chang Chun et al. (2011) ampliam o uso das imagens geográficas em
grandes áreas, através dos métodos de processamento de imagens rápidas e de agrupamento
em tempo real.
Nas áreas de robótica, Danko et al. (2014) citam o aprendizado dos modelos de controle
de manipulação das aeronaves para criar mecanismos de estabilização e de movimentos dos
VANT em áreas vulneráveis. Murray et al. (2010) citam o uso de múltiplos VANT para
ampliar os sistemas de comunicação, pois considera que eventuais alterações nos cenários de
resposta podem ocorrer a qualquer momento. Murray et al. (2010) e SANDVIK et al. (2014)
analisam que em uma situação de início súbito, como os desastres naturais, o uso de múltiplos
VANT pode favorecer o estabelecimento dos sistemas de comunicação e de emergência local,
tanto para busca e salvamento quanto para a comunicação de desastres secundários (CHEN et
al.2012; SANDVIK et al., 2014). Maza et al. (2011), Lin et al. (2013) e Tuna et al. (2014)
citam outras possibilidades para o uso de múltiplos VANT frente a desastres, como a
integração com as redes de sensores sem fio (RSSF) no propósito de integrar processos de
colaboração (VANT-Sensoriamento Remoto) em situações críticas.
Outros estudos importantes foram desenvolvidos nas áreas de regulamentação para a
exploração de VANT nas fases de mitigação e resposta aos desastres, na investigação de
danos (Kim et al., 2011) e no monitoramento de áreas de terra com avaliação de precisão
espacial e mapas temporais (김덕인 et al., 2014).
Outros estudos de casos são analisados e registrados por Meier (2015), a fim de conhecer
e apoiar a investigação sobre a aplicação dos VANT. Meier (2015) cita alguns casos de uso de
VANT potencial para operações humanitárias e que estão citados na TAB. 3.7.
Como a avaliação da situação atual, no pós-desastre, e a divulgação das informações são
tarefas críticas da operação, o VANT é destacado como a ferramenta mais eficaz no
levantamento das informações e da produção de dados georeferenciados (JUNG et al. 2012;
XU et al. 2014; AMBROSIA et al., 2003).
55
CAPÍTULO IV
4. ELABORAÇÃO DO PROCEDIMENTO PARA DEFINIÇÃO DOS CENTROS DE
DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE VEÍCULOS
O processo de avaliação da situação no pós-desastre visa à atualização das informações
de campo, fator determinante para o sucesso da ação humanitária na região afetada
(BLECKEN, 2009). A avaliação da situação no pós-desastre é contínua e estabelece as bases
de decisão das prioridades da operação, assim como no julgamento da abertura, continuação
ou fechamento da ação de ajuda. Por este aspecto, a estrutura desenhada para investigar a
situação de avaliação atual e estabelecer os melhores centros de atendimento e roteirização,
considera as características de distribuição humanitária, tratado no Capítulo 2, Sistemas de
Informações Geográficas (SIG) e tecnologias investigativas, apresentadas no Capítulo 3. O
esboço geral do procedimento a ser detalhado neste capítulo é exposto na FIG. 4.1.
FIG. 4.1 - Macro fluxo para a definição dos centros de distribuição e o roteamento de veículos.
Fonte: Autor, 2015.
É válido ressaltar que o procedimento para a definição dos centros de distribuição e
roteamento esboçado neste capítulo, pode ser aplicado tanto para os locais previamente
identificados como área de risco como para locais sem histórico de desastres.
4.1 ESTRUTURA DO PROCEDIMENTO
Imediatamente após o acontecimento do evento calamitoso e o alerta de emergência,
diversos atores de assistência se deslocam até as áreas atingidas. Os desafios enfrentados por
estes atores na fase de resposta são numerosos, a contar dos processos descoordenados,
recursos limitados, infraestrutura e pessoal (TOMASINI & VAN WASSENHOVE, 2004).
Nesse momento, o estabelecimento de uma ação que opere na emergência com horários de
entregas, pontos de suprimentos locais e rotas de veículos (BALCIK & BEAMON, 2008a) é
complexo e suscetível às oscilações de mudanças no ambiente. Por esta circunstância, é
estratégico que estes atores formem um único núcleo de coordenação5 (BLECKEN, 2009) a
fim de estabelecer as melhores ações de resposta à população afetada a partir dos planos de
preparação idealizados.
Desde modo, o procedimento para definição dos centros de distribuição e o roteamento
de veículos é estabelecido como uma ação de campo que objetiva melhorar a confiabilidade
do fluxo de informações, ao núcleo de decisão humanitária, e a efetividade dos trabalhos de
busca e salvamento no melhor tempo de resposta possível. O procedimento proposto tem
como objetivo auxiliar o processo de avaliação da situação atual, seleção das melhores
localizações de depósitos de ajuda e estabelecer as melhores rotas de abastecimento. A partir
da coleta dos dados referente à situação e avaliação da capacidade de resposta das áreas de
riscos, o procedimento processará as informações um Banco de Dados de Logística
Humanitária integrado a um Sistema de Informações Geográficas para preparar os processos
de resposta à possível situação de crise. Com a ocorrência do desastre de início súbito, o
procedimento conduzirá as equipes de resposta à elaboração da rede de distribuição e o
roteamento de veículos para atendimento à população. Para condução do procedimento cinco
macros estágios são descritos para facilitar o processo de construção, caracterizados em: (I)
preparação, (II) mapeamento da região afetada no pós-desastre, (III) integração ao SIG, (IV)
definição da rede de distribuição e (V) roteirização.
5 Modelo gerencial de concepção sistêmica e contingencial, que padroniza as ações de resposta em situações de
crise de qualquer natureza ou tamanho, permite a adoção de estrutura organizacional integrada, sem
prejuízo às competências e limitações jurisdicionais. Vantagens: maior segurança para os atores
envolvidos; alcance dos objetivos e prioridades previamente estabelecidas; uso adequado dos recursos.
FIG. 4.2 - Estágios para a elaboração do procedimento.
Fonte: Autor, 2015.
É importante salientar que a colocação do Estágio I no procedimento eleva os níveis de
serviços logísticos durante a ação de resposta. O Estágio I torna o processo de resposta mais
efetivo ao disponibilizar um Banco de Dados e um Sistema de Informações Geográficas (SIG)
com informações e recursos necessários para a resposta. Ou seja, esta é uma ação que torna
ágil o mapeamento da região no pós-desastre e a montagem da rede de distribuição.
Para os casos em que houver uma situação de crise de início súbito e a região não estiver
preparada para responder ao evento, o fluxo de decisão no pós-desastre prevê uma ação direta
pelo Estágio II, desconsiderando as atividades e tarefas definidas de preparação do Estágio I
tal como destacado no macro fluxo para a definição dos centros de distribuição e o roteamento
de veículos da FIG. 4.1.
Os macros estágios são desdobrados em tarefas e atividades para guiar as equipes de
campo no uso do procedimento, campo e dispostas no formato de uma estrutura analítica:
1. Estágio I: Preparação
1.1. Identificar e mapear as áreas de risco
1.2. Avaliar capacidade de resposta
1.3. Criar/Atualizar banco de dados de logística humanitária
1.4. Organizar e dispor as informações no SIG
2. Estágio II: Mapear região afetada
2.1. Estabelecer os limites de investigação
2.1.1. Delimitar área de investigação
2.1.2. Estabelecer local a ser fotografado
2.2. Escolher tecnologia de investigação
2.3. Mapear região afetada
3. Estágio III: Integrar as informações ao SIG
3.1. Acessar o Sistema de Informações Geográfica da Região
3.1.1. Importar base geográfica do pós-desastre
3.1.2. Importar mapa da região antes do desastre
3.2. Gerar documento de comparação antes e após o desastre
3.2.1. Gerar relatório da infraestrutura local de atendimento e acesso
4. Estágio IV: Definir rede de distribuição de ajuda
4.1. Avaliar infraestrutura local
4.1.1. Bloquear/Retirar os locais com obstrução na análise
4.1.2. Atualizar banco de dados
4.2. Definir locais de depósito de ajuda
3.1.1. Aplicar algoritmo de Costa (2013)
4.2. Avaliar rede de distribuição
5. Estágio V: Estabelecer Roteirização
5.1. Selecionar algoritmo de localização
5.2. Roteirizar
5.3. Formalizar sistema de roteirização
4.2 ESTÁGIO I: PREPARAÇÃO
A preparação é um “estado de prontidão” para responder eventos de crise ou qualquer
outro tipo de situação de emergência (HADDOW et al.,2011). Seus processos incluem
avaliação e verificação da disponibilidade de recursos e a identificação das potenciais fontes
de ajuda (BLECKEN, 2009). Com tal característica, o Estágio I institui que os processos de
preparação sejam obrigatórios a todas as regiões ou municípios dentro de “áreas de risco”
(vulnerável), para tornar a ação de resposta, ao final do procedimento, mais rápida e
confiável.
O processo de preparação deverá ser dinâmico, atualizado periodicamente com
atividades, treinamentos e recomendações dos Municípios, Estados ou Governo Federal.
Desde modo, o Estágio I prevê quatro tarefas: (1) identificar e mapear a região ou município
localizado em área de risco; (2) avaliar a capacidade de resposta; (3) criar/atualizar o banco de
dados de logística humanitária; e (4) organizar e dispor as informações no SIG e aguardar o
surgimento de uma situação de crise.
Para o caso de haver uma situação adversa, ou seja, desastre em regiões localizadas fora
da área de risco, o Estágio I não será viável, pois toda a ação será dedicada à resposta. Desta
forma, o núcleo de coordenação contará apenas com as informações da avaliação situacional
no pós-desastre para a elaboração da rede de distribuição. Esta circunstância está prevista no
procedimento, como destaca o fluxo de decisão inicial no pré-desastre na FIG. 4.3.
FIG. 4.3 - Fluxo de decisão inicial no pré-desastre. Fonte: Autor, 2015.
4.2.1 IDENTIFICAR E MAPEAR ÁREAS DE RISCO
A identificação das regiões em áreas de risco (vulnerável) segue as orientações fornecidas
pela Defesa Civil (no caso Brasil) e pela incidência dos desastres no território nacional.
Outros aspectos podem ser utilizados para classificar uma região em uma área de risco, como
a construção de assentamentos, casas ou instalações em locais não recomentados e a
quantidade de perdas ou danos decorrentes de desastres.
Após a identificação das áreas de risco, inicia-se o processo de mapeamento. O
mapeamento é realizado com a missão de posicionar a equipe conjunta de coordenação sobre
a situação da região, os potenciais locais de atendimento e distribuição, os fatores de
vulnerabilidade (TOMASINI & VAN WASSENHOVE, 2004) e o grau de complexidade para
a ação de resposta que são classificados em: fatores que causam o desastre; fatores que não
estão relacionados com o desastre, mas que afeta a ação de resposta; e fatores que não estão
relacionados com o desastre e com a operação, mas que afetam a vulnerabilidade.
O mapeamento das áreas de risco poderá ser executado cumprindo as seguintes tarefas:
a) identificar os tipos de processos naturais a ser investigado (escorregamentos,
inundações e enchentes, por exemplo);
b) identificar quais processos naturais são mais frequentes e a forma como ocorrem,
utilizando como base os condicionantes naturais6 e os condicionantes antrópicos7.
6 Determinado pelas características geomorfológicas, geológicas, pedológicas e geotécnicas da região afetada.
7 Determinado pelo padrão de uso e ocupação do solo da região afetada. Por exemplo: encostas desmatadas;
obras de terraplanagem com estabilidade precária; habitações populares oriundas de assentamentos
clandestinos.
c) identificar quando (previsão) e onde (local) os processos naturais irão ocorrer; e
d) estabelecer as medidas de precaução estruturais ou não estruturais cabíveis de
preparação.
4.2.2 AVALIAR CAPACIDADE DE RESPOSTA
A capacidade de resposta é uma ação de planejamento que inclui meios físicos,
institucionais ou sociais (a incluir liderança e gestão) para reduzir os efeitos de um desastre.
A avaliação da capacidade de resposta envolve as diretrizes propostas pela Defesa Civil
(BRASIL, 2013c), construídas após vários cenários de crise no Brasil:
1. Criação do órgão municipal de proteção e defesa civil como Unidade
Gestora de Orçamento (UO), inscrita no Cadastro Nacional de Pessoa
Jurídica, visando obter CNPJ próprio, vinculado ao CNPJ do município,
para consequente abertura de conta no Banco do Brasil, a qual estará
vinculada o Cartão de Pagamento de Defesa Civil, destinado à transferência
obrigatória de recursos do governo federal, de forma célere para a resposta
a desastres;
2. Capacitação dos funcionários em proteção e defesa civil em cursos
relacionados à proteção e defesa civil.
3. Mapear das áreas de risco no município;
4. Constituição dos sistemas de monitoramento, alerta e alarme para desastres;
5. Elaboração dos respectivos planos de contingência para os principais
desastres e sua consequente verificação de exequibilidade, por meio da
realização de exercícios simulados;
6. Solicitação - via ofício ao Secretário Nacional de Defesa Civil, Setor de
Grandes Áreas Norte, Quadra 906, Edifício Celso Furtado, CEP 70790-060,
Brasília/DF - do cadastramento de um usuário e da senha para acesso ao
Sistema Integrado de Informações sobre Desastres - S2ID que informatizou
o processo de homologação e reconhecimento de Situações de Emergência
ou Estado de Calamidade Pública, de transferência de recursos em virtude
de desastres, bem como o acesso às informações sobre desastres em
diversos níveis. Devendo ser informado no ofício o nome completo do
servidor responsável pela inserção de dados no sistema, CPF, E-mail
institucional, telefone institucional, celular, órgão de proteção e defesa civil
que representa e endereço completo.
De posse destas diretrizes, o Estágio I estabelece aos municípios em áreas de risco o
preenchimento do “Formulário das Capacidades”, indicado pelo CENAD, seguido do
levantamento das informações gerais que facilitarão a resposta.
O “Formulário das Capacidades”, em destaque na TAB. 4.1, tem a missão mensurar e
classificar municípios quanto a “Capacidade de Proteção e Resposta a Desastres do
Município”, chamada pela Defesa Civil de CPRD, diagnosticando quais ações de proteção e
defesa civil de âmbito municipal já são desenvolvidas e quais ações precisam ser ampliadas.
A CPRD classifica os municípios de acordo com o cumprimento das ações relacionadas
aos instrumentos, normas e planos para atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres, como detalha a TAB. 4.2. Em termos qualitativos, a classificação dos municípios é
dividida em: muito alta para os atendem o mínimo de 88% das ações; alta para os atendem o
mínimo de 75% das ações; moderada para os atendem o mínimo de 62% das ações; baixa para
os atendem o mínimo de 38% das ações; e muito baixa para os atendem até 38% das ações.
TAB. 4.1 - Formulário das Capacidades.
Nº PERGUNTA RESPOSTA
1 O município possui Coordenadoria Municipal de Defesa Civil? ( ) sim ( ) não
2 O município possui Núcleos Comunitários de Defesa Civil? Quantos? ( ) sim ( ) não
3 O município possui Conselhos ou Comitês Locais de Defesa Civil? Quantos? ( ) sim ( ) não
4 O município desenvolve ações de prevenção e mitigação de riscos? Qual frequência?
( ) frequente
( ) eventualmente
( ) raramente
( ) não aplica
5 O município possui PMRR (Plano Municipal de Redução de Riscos)? Qual a data? ( ) sim ( ) não
6 O município possui legislação específica de proteção civil? ( ) sim ( ) não
7 O município conta com plano de contingência ou emergência? Qual a abrangência do plano? ( ) sim ( ) não
8 O município tem estabelecido abrigos para serem utilizados em situação de emergência? ( ) sim ( ) não
9 As autoridades do município são comunicadas acerca das atividades realizadas pelo órgão? ( ) sim ( ) não
10 As autoridades do município participam das ações em situações de emergências? Com que
frequência?
( ) frequente
( ) eventualmente
( ) raramente
( ) não participa
11 Existem normativas em âmbito municipal que reguem as funções da Coordenadoria Municipal de
Defesa Civil? ( ) sim ( ) não
12 A Coordenadoria Municipal de Defesa Civil possui recursos humanos e materiais adequados para a
sua atuação de prevenção e resposta a desastres?
( ) satisfatório
( ) insatisfatório
13 A Coordenadoria Municipal de Defesa Civil? Está articulada com outras organizações locais para
atuar em situações de emergência? ( ) sim ( ) não
14 Existe divisão de tarefas estabelecidas pelo órgão? ( ) sim ( ) não
15 Conhecem programas federais de apoio à prevenção, mitigação e resposta a desastres? ( ) sim ( ) não
16 O município possui fundos para utilizar em situações de emergência? ( ) sim ( ) não
17 O município possui sistema de monitoramento e alerta prévio a desastre? ( ) sim ( ) não
18 Realiza simulados de preparação para responder aos desastres junto às comunidades, escolas e outras
agências de proteção? Com que frequência? ( ) sim ( ) não
19 O município possui cadastro das pessoas que estão em áreas de risco? ( ) sim ( ) não
20 O município possui canis de comunicação em estas pessoas? ( ) sim ( ) não
21 As instituições de saúde municipal estão capacitadas para atender a população em situação de
desastre?
( ) satisfatório
( ) insatisfatório
22 O município possui estoques de alimentos, cobertores e colchonetes para situações de emergência? ( ) satisfatório
( ) insatisfatório
23 Tem estabelecido vínculos com os centros de assistência social para a operacionalização dos abrigos,
distribuição de recursos e atendimento à população? ( ) sim ( ) não
24 O município conta com acervos de informação de histórico de ocorrências de desastres anteriores e as
ações adotadas? ( ) sim ( ) não
25 A população está informada sobre o que fazer em situação de emergência? ( ) sim ( ) não
26 A população conta com equipe de comunicação para atuar em situações de emergência? ( ) sim ( ) não
27 O município conta com Sistema de Informação de Geográfica (SIG) para processar e analisar
informações cartográficas para mapear os pontos críticos em sua localidade? ( ) sim ( ) não
28 O município possui Plano Diretor de Defesa Civil? ( ) sim ( ) não
29 O município possui Plano Diretor de Municipal? ( ) sim ( ) não
30 O município recebe recursos para obras do PAC? ( ) sim ( ) não
31 O município participa do Programa de Reforma Fundiária? ( ) sim ( ) não
32 Tem conhecimento se o programa está sendo executado em áreas de risco de seu município? ( ) sim ( ) não
Fonte: CENAD, 2014.
TAB. 4.2 - Processo de avaliação do Formulário das Capacidades - CPRD
Descrição Pontuação CPRD Julgamento
Municípios que atendem no mínimo 88% das ações
relacionadas à: instrumentos, normas e planos para
atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres. Executam ações de prevenção, preparação e
resposta. Destinam recursos para ações de prevenção.
Desenvolvem ações articuladas entre diferentes
setores. As comunidades estão informadas e
preparadas para enfrentar os eventos adversos.
De 0,8764187 a
1,0000000 Muito Alta
Sim – 2 pontos
Não – 1 ponto
Frequentemente – 4 pontos
Eventualmente – 3 pontos
Raramente – 2 pontos
Não desenvolve – 1 ponto
Satisfatório – 2 pontos
Insatisfatório – 1 ponto
Municípios que atendem no mínimo 75% das ações
relacionadas à: instrumentos, normas e planos para
atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres. Executam ações de prevenção, preparação e
resposta. Destinam recursos para ações de prevenção.
Desenvolvem ações articuladas entre diferentes
setores. As comunidades estão informadas e
preparadas para enfrentar os eventos adversos.
De 0,7528374 a
0,8764187 Alta
Municípios que atendem no mínimo 62% das ações
relacionadas à: instrumentos, normas e planos para
atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres. Executam ações de prevenção, preparação e
resposta. Destinam recursos para ações de prevenção.
Desenvolvem ações articuladas entre diferentes
setores. As comunidades estão informadas e
preparadas para enfrentar os eventos adversos.
De 0,6292560 a
0,7528374 Moderada
Municípios que atendem no mínimo 38% das ações
relacionadas à: instrumentos, normas e planos para
atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres. Executam ações de prevenção, preparação e
resposta. Destinam recursos para ações de prevenção.
Desenvolvem ações articuladas entre diferentes
setores. As comunidades estão informadas e
preparadas para enfrentar os eventos adversos.
De 0,3820934 a
0,6292560 Baixa
Municípios que atendem até 38% das ações
relacionadas à: instrumentos, normas e planos para
atuação para gestão de riscos e gerenciamento de
desastres. Executam ações de prevenção, preparação e
resposta. Destinam recursos para ações de prevenção.
Desenvolvem ações articuladas entre diferentes
setores. As comunidades estão informadas e
preparadas para enfrentar os eventos adversos.
De 0,0000000 a
0,3820934 Muito Baixa
Fonte: FURTADO (2014).
A próxima ação, na avaliação da capacidade de resposta, é o levantamento das
informações gerais da região ou município. De posse da identificação e do mapeamento das
áreas de riscos, são catalogados todos os recursos disponíveis para a resposta, a incluir
equipamentos, locais com potencial de atendimento (como igrejas, escolas, hospitais, áreas de
lazer,), reservas ecológicas, agências de proteção (como polícias, bombeiros e defesa civil),
centros comunitários e outros.
4.2.3 ATUALIAR BANCO DE DADOS DE LOGÍSTICA HUMANITÁRIA
Tendo definido as áreas de risco e a capacidade de resposta, o Estágio I institui, para o
procedimento, a utilização do “Banco de Dados de Logística Humanitária8” criado por Bastos
(2013) como o ponto de partida para o conhecimento prévio das condições locais de
atendimento e da estruturação da rede de distribuição. Logo, todo o processo de preparação
realizado anteriormente estará incluído no banco de dados.
O Banco de Dados de Logística Humanitária é uma ferramenta para o processo de
mobilização dos diversos recursos e serviços da operação de resposta, com um baixo custo de
utilização (BASTOS, 2013). Ou seja, é um mecanismo que potencializa a capacidade de
resposta semelhante a um prestador na veemência de reduzir custos operacionais no pós-
desastre (BASTOS, 2013; BLECKEN, 2009).
FIG. 4.4 - Detalhe do banco de dados para cadastro das informações.
Fonte: Bastos (2013)
8 O Modelo Conceitual de Banco de Dados foi criado por Bastos (2013) para apoiar a operação de resposta,
catalogando informações prévias e amparando a tomada de decisões e a ação. É utilizado em regiões de alta
vulnerabilidade, que apresentam histórico de desastres, podendo ter ampla utilização.
Como destaca a FIG. 4.4, o banco de dados permite cadastrar todas as informações da
área de risco, que inclui o nome da área vulnerável, coordenadas geográficas (localização),
histórico de acidentes, tipologia de ocupação urbana, nome de córregos, rios e bacia
próximos, assim como outras informações que considerar útil na fase de resposta.
Além das informações sobre áreas de risco, o banco de dados concede a opção de
cadastrar locais que poderão servir a se tornar pontos de apoio operacional na fase de
resposta. O cadastro dos locais de atendimento à operação será feito conforme sua capacidade
em responder ao desastre, subjugando-os em centro de gerenciamento da crise (localizado
fora da área de risco), centro de distribuição regional ou ponto de atendimento local à
população afetada. Para o cadastro dos locais no banco de dados é possível criar um conjunto
de informações úteis, como citada Costa (2013):
a) identificação do potencial local: nome;
b) função / atividade comercial: atividade desempenhada na instalação de
responsabilidade pública ou privada, que tenha uma construção em sua área:
escola, clube, igreja, associação de moradores, outros;
c) função pública: aplicado a áreas de propriedade do ente público, sem construções
prediais em seus espaços, caracterizadas por: praças, campos de futebol, quadras
públicas, entre outros.
d) endereço;
e) responsável: quem deve ser contatado para uma operação;
f) contatos telefônicos;
g) área livre estimada (m²): espaço estimado para uma operação de distribuição,
considerando a guarda e a distribuição;
h) localização: localização geográfica (latitude e longitude);
i) situação: condição operacional (disponível ou não) de acordo com a acessibilidade
á área em que esteja localizado ou as condições de uso da instalação após o
desastre (satisfatório ou insatisfatório).
Para o caso dos centros de gerenciamento de crise, que será um local estratégico à
resposta, o Estágio I cita quatro requisitos de seleção com base nas orientações de Bastos
(2013):
a) sinalizar, no banco de dados, os potenciais locais candidatos a centro de
gerenciamento da crise;
b) escolher, dentre os potenciais locais, o melhor local que possa atender as condições
necessárias de recursos humanos, voluntariado e espaço físico;
c) ter a possibilidade de consolidar as grandes áreas de gestão: logística, saúde,
informação, etc.;
d) requisitar a ajuda necessária, como equipamentos, pessoal, recursos financeiros e
veículos a governos, prefeituras, exército, e outros, por exemplo.
Durante o cadastramento das informações no banco de dados dos “locais de apoio” e
“cadastro de veículos”, é importante que a base de dados esteja com todos os campos
obrigatórios preenchidos para que o SIG-TransCAD possa criar a solução do problema de
roteirização.
a) Para o banco de dados dos “locais de apoio”, identificados como potencial centro de
distribuição (CD), os campos obrigatórios são:
i. ID: identificador que relaciona os dados do banco de dados com o mapa;
ii. Nome: nome do depósito;
iii. Open Time: tempo inicial relacionado à janela de tempo quanto à hora de
abertura do depósito;
iv. Close Time: tempo final relacionado à janela de tempo quanto à hora de
fechamento do depósito;
v. Node ID: identificador do nó da rede, mais próximo do depósito, ou seja, é o
ID do nó mais próximo às localizações dos depósitos no mapa.
b) Para o banco de dados dos “locais de apoio”, identificados como potencial ponto de
distribuição (PDD), os campos obrigatórios são:
i. ID: identificador que relaciona os dados do banco de dados com o mapa;
ii. Name: nome da parada;
iii. Open Time: tempo inicial relacionado à janela de tempo quanto à hora de
abertura da parada;
iv. Close Time: tempo final relacionado à janela de tempo quanto à hora de
fechamento da parada;
v. Node ID: identificador do nó da rede, mais próximo da parada, ou seja, é o ID
do nó mais próximo às localizações das paradas no mapa;
vi. Delivery Demand: demanda por entrega;
vii. Fixed Time: tempo fixo para realizar a operação de entrega dos recursos nas
paradas;
viii. Time per Unit: tempo por unidade na operação de entrega dos recursos nas
paradas.
c) Para o banco de dados “cadastro de veículos”, os campos obrigatórios são:
i. Depot ID: referente ao ID do depósito ao qual o veículo está disponível;
ii. Type: identificação do tipo de veículo;
iii. Capacity: capacidade dos veículos;
iv. Number of Vehicles: quantidade de veículos nos depósitos;
v. Cost: custo operacional do veículo.
Além desses requisitos, é essencial que o banco de dados “cadastro de veículos” forneça
para a operação opções de veículos que possam ser utilizados de forma apropriada no
atendimento às diversas finalidades no pós-desastre (FRITZ INSTITUTE, 2012), tal como
destaca a TAB. 4.3.
TAB. 4.3 - Diversos tipos de veículos e suas disponibilidades.
Tipo de Veículo9 Capacidade (peso bruto máximo) Peso útil Comprimento (metros)
2 eixos, 4 rodas (4x2) 3,5 1,0 diferentes tamanhos
2 eixos, 6 rodas (6x2) 7,5 3,5 diferentes tamanhos
2 eixos, 6 rodas (6x2) 18,8 12,0 12,0
3 eixos, rígido 26,0 18,0 12,0
4 eixos, rígido 36,0 25,0 12,0
3 eixos, articulado 26,0 18,0 16,5
4 eixos, articulado, trator e
reboque 38,0 24,0 16,5
5 eixos, articulado, trator e
reboque 40,0 24,0 16,5
6 eixos, articulado, trator e
reboque 41,0 27,0 16,5
Semirreboque 40,0 26,0 18,75
Fonte: Fritz Institute (2012).
Para uma finalidade de distâncias longa com limitação leve da velocidade média do
veículo, terrenos regulares onde estradas são bem pavimentadas e planas com curvas e serras
9 Classificações abreviadas para a indicação de quantas rodas têm capacidade de tração. Por exemplo, a sigla 4x2
indica que o veículo tem 4 rodas, mas apenas duas rodas tracionam.
suaves, as configurações 4x2 e 6x2 são sugeridas, ou seja, veículos trator acoplado a um
semirreboque ou veículo rígido, com ou sem reboque com engate de até 60 toneladas. Em
uma situação onde há uma limitação média da velocidade média do veículo, transportes
pesados em estradas mal pavimentadas e topografia acidentada, convém-se o uso de veículos
com as configurações 4x2, 6x2, 8x2, 6x4 e 8x4, ou seja, veículos trator acoplado a um
semirreboque ou veículo rígido com ou sem reboque com engate e combinação de transporte
pesado (DNIT, 2008).
Para a finalidade de distribuição ou construção, com ou sem limitação da velocidade
média do veículo, terrenos regulares onde estradas são bem pavimentadas e planas com
curvas e serras suaves, sugere-se o uso de veículos com as configurações 4x2 e 6x2, ou seja,
veículo rígido ou a combinação de reboque e trator em operação local. Em uma situação
contrária, com ou sem limitação da velocidade média do veículo, transportes pesados em
estradas mal pavimentadas e topografia acidentada, convém-se o uso de veículos com as
configurações 4x4, 6x2, 8x2, 6x4, 8x4 e outro eixo de tração múltipla com configurações, ou
seja, operação dentro e fora de estrada com veículo semirreboque, caçamba basculante ou
caminhão rígido com ou sem reboque (DNIT, 2008).
Com tal característica, quatro campos são criados à identificação do tipo de veículo:
vi. Peso bruto máximo
vii. Peso útil
viii. Comprimento
ix. Finalidade de Uso: longa distância, distribuição ou construção
x. Tipo de Terreno: regular ou acidentado
Durante a fase de resposta, a operação poderá precisar de veículos terceiros (fornecidos
por uma transportadora, por exemplo) nas situações que as necessidades forem maiores que a
capacidade planejada (FRITZ INSTITUTE, 2012). Desta forma, três novos campos deverão
ser criados no banco de dados “cadastro de veículos”:
xi. Forma de aquisição: terceirizado, próprio ou de utilidade pública;
xii. Custo: cotação prévia da utilização do veículo registrado;
xiii. Responsável: quem deve ser contatado para a operação;
Veículos menores também poderão (e devem) ser utilizados na operação de distribuição.
Estes veículos geralmente são destinados para entregas locais pequenas ou emergenciais.
Logo, o cadastro destes veículos também deverá estar destacado no banco de dados “cadastro
de veículos” na identificação “ii. Type”.
4.2.4 ORGANIZAR E DISPOR AS INFORMAÇÕES NO SIG
Após a construção das tarefas de identificação e mapeamento, avaliação da capacidade de
resposta e o registro das informações no Banco de Dados de Logística Humanitária, o Estágio
I finaliza a tarefa de preparação com a criação de um arquivo geográfico compacto de
visualização web, comumente chamado de shapefile10.
O arquivo geográfico é construído através de um Sistema de Informação Geográfica
(SIG) com a missão de compreender e facilitar a análise, gestão e representação das áreas de
vulnerabilidade da população aos desastres de início súbito, acidentes industriais e
tecnológicos, e a criação de ações específicas de prevenção, conferindo representatividade e
fidelidade às condições reais para iniciar as ações de resposta.
Dentre os softwares de SIG disponíveis no mercado, o Estágio I recomenda o uso do
software TransCAD11 por ser um SIG projetado para planejamento, gerenciamento, operação
e análise das características dos sistemas de transportes. O TransCAD é uma ferramenta
completa que suporta uma quantidade de estruturas como redes, vias, nós, linhas e matrizes de
fluxo, além das operações espaciais, geoprocessamento e sobreposições entre dados vetoriais
e dados matriciais (ROSE, 2001). E como o procedimento necessitará de recursos geográficos
para determinar a melhor posição de centros de distribuição e a roteirização, o TransCAD
passa a ser um SIG gerenciador de banco de dados indicado para manipulação e resolução
destes problemas.
O arquivo geográfico compacto ou shapefile será constituído de layers12 que
representarão os mapas da região ou município afetado (área), os potenciais locais de apoio
10 Arquivos shapefiles fazem parte dos programas ArcView/ArcGIS da empresa norte americana ESRI. Sua
função é armazenar dados geográficos no formato vetorial, podendo ser do tipo área, ponto ou linha. O
arquivo é formado pelas extensões: .shp, .shx e .dbf.
11 Software fabricado e fornecido pela empresa norte americana CALIPER para planejamento de transporte.
12 Organização dos mapas em camadas, formados por um grupo de elementos do mesmo tipo, pontos, linhas ou
área. Um layer pode conter, além das informações geográficas (localização) de cada elemento no mapa,
qualquer outro tipo de informação.
(pontos) e a infraestrutura de acesso (linhas). Para a melhor condução desta atividade, o
Banco de Dados de Logística Humanitária deverá estar disponível e atualizado (completo).
O processo de criação do arquivo geográfico compacto ou shapefile seguirá os seguintes
passos:
1. Abrir o Banco de Dados de Logística Humanitária;
a. Exportar o bando de dados “locais de apoio” na extensão .xls ou .txt.
2. Acessar o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE):
a. No menu do IBGE clicar na opção download;
b. Selecionar o ícone geociências e clicar na opção “Malhas_Digitais”;
c. Na secção “Municípios_2014”, selecione o estado que deseja trabalhar e
faça download.
3. [Opcional, caso não tenha acesso à malha digital rodoviária da região] Acessar o
Google Maps:
a. Abrir um mapa novo ou existente no My Maps;
b. No painel esquerdo, clique na camada que deseja usar;
c. Na barra de ferramentas clique no ícone de linha ou forma . Escolha se
deseja adicionar uma linha, forma ou trajeto;
d. Inicie o desenho. O cursor mudará para um sinal de "+". Mova o cursor até
o local onde deseja começar a desenhar e clique uma vez. Para concluir o
desenho da linha, clique duas vezes no último ponto. Para concluir o
desenho, clique no ponto inicial;
e. Pressione Enter e nomeie o trabalho como “ruas”.
f. Clique no botão do menu do mapa ou forma , no painel esquerdo:
i. Selecione “Exportar como KMZ”;
ii. Escolha a camada que deseja exportar ou clique em “mapa
inteiro”;
iii. Clique em exportar.
4. Abra o TransCAD e crie um novo arquivo (new file):
a. Abra o arquivo “locais de apoio” na extensão .xls ou .txt e transforme-o
em um arquivo geographic file (.cdf, .dbd). Feche;
b. Importe o arquivo “ruas” na extensão .kml ou .kmz, e transforme-o em um
arquivo geographic file (.cdf, .dbd). Feche;
c. Abra o arquivo “Municípios_2014” e importe os arquivos “locais de
apoio” e “ruas” salvos na extensão .dbd. O arquivo “Municípios_2014”
corresponderá à primeira camada ou layer intitulada área, o arquivo
“locais de apoio” corresponderá ao layer pontos e o arquivo “ruas”
corresponderá ao layer linhas.
5. No menu ferramentas (tools), selecione a opção exportar (export):
a. Selecione a opção “to – ESRI Shape”;
b. Escolha todos os registros na lista suspensa exportar (export);
c. Clique em Ok para salvar;
d. Digite o nome do novo arquivo e selecione a pasta desejada;
e. Clique em salvar.
4.3 ESTÁGIO II: MAPEAR REGIÃO AFETADA NO PÓS-DESASTRE
A construção do Estágio II considera três pontos principais: (a) estabelecer os limites de
investigação; (b) escolher tecnologia de investigação; e (c) mapear da região afetada.
4.3.1 ESTABELECER OS LIMITES DE INVESTIGAÇÃO
O núcleo de coordenação deverá estabelecer os limites de investigação da região afetada
com base nos condicionantes naturais e antrópicas.
A investigação deverá ser pautada nos mapas da região antes da ocorrência do desastre a
fim de deixar clara a existência dos possíveis fatores de vulnerabilidade.
4.3.2 ESCOLHER TECNOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO
Diversos tipos de tecnologias investigativas, como satélites, balões, veículos aéreos
tripulados e não tripulados, podem ser escolhidos para o processo de avaliação da situação no
pós-desastre. A escolha do tipo de tecnologia a ser utilizado deverá levar em consideração à
facilidade e o custo de operacionalização, a velocidade no processamento da informação,
identificação de objetivos, resolução das imagens e a incorporação de outras tecnologias.
Satélites apresentam ótima estabilidade e confiabilidade na geração de
informações espaciais e representam o meio mais comum de obtenção de imagens
áreas. Em um panorama geral, os satélites são afetados por mudanças climáticas
ou quaisquer tipos de interferência atmosférica, possuem baixa resolução
temporal e um tempo longo de atualização das imagens para uma situação de
crise.
Balões são equipamentos de fácil construção e manipulação, considerados de
baixo custo. Precisam ser construídos em áreas livres de estruturas pontiagudas e
dependem exclusivamente da alta radiação solar e de poucos ventos, visto que a
luminosidade contribui para a qualidade das fotografias e o ajuste do foco. São
veículos frágeis, por isso requerem cuidados especiais de manipulação.
VANT opera em menores altitudes e em espaços reduzidos. Possui um tempo de
resposta rápido e permite a criação de frameworks de processo de imagens on
time. Operam off line e apresentam maior facilidade na incorporação de novas
tecnologias de sensoriamento remoto, por estarem equipados com uma vasta gama
de equipamentos de monitoração. Sua desvantagem está por possuir baixa
estabilidade de voo e baixa autonomia.
4.3.3 MAPEAR REGIÃO AFETADA
O mapeamento terá como função comparar a situação da região antes e após o desastre
com o uso de indicadores para ampliar as estratégias de resposta dentro da região vulnerável
(TOMASINI & VAN WASSENHOVE, 2004; BLECKEN, 2009; OLIVEIRA, 2010). O
mapeamento da região da região será constituído de três passos: a) plano do voo; b) coleta dos
dados; e c) processamento das imagens.
O plano de voo corresponde ao planejamento do veículo aéreo a ser utilizado no campo
que inclui a escolha do tipo de sensor de câmera, o menor tamanho dos objetos de
investigação e a altura de voo; e o estabelecimento das faixas de voo. O plano de voo e a
coleta dos dados são determinados a partir das seguintes ações:
1. Definir e especificar câmera RGB;
2. Definir o menor tamanho do objeto a ser investigado, ou seja, o menor nível
de detalhamento ou GSD13, como é comumente definido na fotogrametria;
13 Em inglês, ground sample distance, refere-se ao tamanho real, em unidades de terreno, que um determinado
pixel representa em função da resolução de uma imagem.
3. Definir altura ideal de voo. A determinação da altura de voo dependerá das
informações básicas da câmera RGB (distância focal14 e tamanho do pixel da
imagem) e do GSD estabelecido, como demonstra a FIG. 4.5.
Tamanho do pixel da imagem (μm) = largura do CCD15 (m)
largura do pixel da imagem (piexel) (4.1)
Altura de voo (m) =
GSD (m)x distância focal (m)
tamanho do pixel de imagem (m) (4.2)
FIG. 4.5 - Esquema geral do processo para a determinação da altura de voo.
Fonte: Autor, 2015.
4. Estabelecer o tamanho da porção de terreno que será capturada, ou seja, o
recobrimento. A porção do terreno capturado na imagem será determinada
pelo tamanho da imagem do CCD na proporção do tamanho do GSD (onde
cada pixel equivalerá a um GSD).
Largura (m) = Largura do CCD (pixels) x GSD (m) (4.3)
Comprimento (m) = Comprimento do CCD (pixels) x GSD (m) (4.4)
14 Capacidade de uma lente em focalizar um alvo,
15 É um dispositivo de carga acoplada para captação de imagens. O componente é responsável por captar a luz
das cenas e transformá-la em imagens coloridas.
FIG. 4.6 - Recobrimento.
Fonte: Autor, 2015.
5. Aplicar sobreposição e entender a quantidade de imagens que serão geradas.
Este processo leva em consideração o tamanho do recobrimento e o tamanho
da área a ser investigada. Para chegar ao mapeamento total da região, cada
recobrimento será sobreposto por uma fração da próxima imagem de
recobrimento, estabelecido por 60% de sobreposição longitudinal e ou por
30% de sobreposição latitudinal. A FIG. 4.7 ilustra cada sobreposição para
que se possa determinar a quantidade de imagens necessárias para cobrir toda
a área a ser investigada.
FIG. 4.7 - Sobreposição.
Fonte: Autor, 2015.
A diferença entre o comprimento e a fração sobreposta da imagem
longitudinal ou latitudinal (que depende do sentido do voo) permite
estabelecer o momento ideal de captura de cada imagem, ou seja, saber de
quantos em quantos metros o veículo deverá obter uma fotografia para
recobrir toda a área a ser investigada.
6. Estabelecer o bloco fotogramétrico. O processo consiste na criação das faixas
de voo (sequência de imagens) e a criação do junto de imagens sobrepostas
para a formação de um bloco. Para melhor entender a forma de criação do
bloco fotogramétrico a FIG. 4.8 é apresentada.
FIG. 4.8 - Bloco Fotogramétrico.
Fonte: Adaptado de IBGE (2015a).
O bloco fotogramétrico será a base para a geração do mosaico que será
integrado nos Sistemas de Informações Geográficas.
7. Inserir os pontos de controle. A função base dos pontos de controle é
aumentar o nível de confiança das informações geográficas, a partir de pontos
fixos e conhecidos delimitados na área de voo.
Estabelecido estas sete ações, o VANT é liberado para varredura (coleta de dados) e as
tarefas a serem estabelecidas durante o mapeamento da região. Após a conclusão do voo, os
resultados são exportados para dois bancos de informações, o primeiro com extensão .jpg e o
segundo com extensão .log.
Para a estratificação das informações de voo, o Estágio II sugere o uso do Programa
AgiSoft Photoscan16, por possuir um algoritmo computacional de aerotriangulação eficiente e
estar orientado para drones e VANT. Dentre os recursos disponíveis no Photoscan, destaca-se
o uso da calibração automático de câmera, a correção das distorções das lentes, geração de
nuvens de pontos e os modelos poligonais, ortofoto e sobreposições longitudinal e lateral. Os
produtos resultantes do programa são os mosaicos de ortofotos e os modelos digitais de
superfícies (MDS).
16 Programa de aerotriangulação da empresa Agisoft.
4.4 ESTÁGIO III: INTEGRAR AS INFORMAÇÕES AO SIG
O Estágio III é estruturado de forma a obter o máximo de informação da região afetada,
sem perder a qualidade e a confiabilidade das informações ao menor tempo possível e
preparar o requinte de dados para a definição da rede de distribuição.
O Sistema de Informações Geográficas (SIG) o Estágio III é o TransCAD, como definido
e justificado no Estágio I, e a missão é a avaliar a situação da região antes e após o evento de
crise. As atividades previstas são:
a) acessar o sistema de informações geográficas da região;
b) importar ortofoto, gerada pelo AgiSoft Photoscan, em uma das extensões GeoTiff,
XYZ, KML, Wavefront OBJ, VRML, COLLADA ou PDF;
c) analisar a situação da região antes e após o desastre;
d) identificar áreas em situação vulnerável e locais com restrição/obstrução de
acesso;
e) gerar documento de comparação da situação atual.
Após o processo de análise no SIG, um documento de comparação da situação atual é
criado. O objetivo desta ação é atualizar as equipes de campo quanto à situação antes e após a
ocorrência do desastre e ampliar as possibilidades de assistência. Este processo é citado por
Oliveira (2010) como requisito importante de operacionalização do sistema ao apontar os
acidentes do terreno, edificações importantes, zonas de trabalho, instalações padronizadas,
localização dos recursos designados e outras informações necessárias à compreensão da
operação. O modelo geral do documento de comparação da situação antes e após o desastre é
apresentado na TAB. 4.4.
TAB. 4.4 - Documento de comparação da situação antes e após o desastre.
1. Área sobrevoada 2. Data/Hora 3. Responsável Documento
nº 000X 4. Número de habitantes –
dados Censo (IBGE)
5. Pontos de atendimento /
distribuição local
6. Cronograma de
voos/atualização
7. Mapa da área sobrevoada antes do desastre
8. Mapa da área sobrevoada após o desastre
Fonte: Autor, 2015.
4.5 ESTÁGIO IV: DEFINIR REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AJUDA
O Estágio IV consiste na análise da infraestrutura local disponível, atualização do banco
de dados de logística humanitária e aplicação do algoritmo de Costa (2013) para definir a rede
de distribuição. Todas estas ações poderão ser realizadas em paralelo ao Estágio III.
Consolidado a situação da região no Estágio III e a atualização dos potenciais locais de
apoio, o processo para a definição da rede de distribuição é iniciada, aplicando o algoritmo de
Costa (2013) como apresentado no Capítulo II e transformado nas seguintes ações:
1. A primeira ação é dimensionar, dentro da área afeta, os lados que dividirão as
sub-regiões impactadas (SRIs) (EQ. 4.6) e a distância máxima de caminha da
população (EQ 4.5). É considerado, conforme cita Costa (2013), que a velocidade
média de caminha (𝑣𝑐) de uma pessoa na região afetada é de 4 km/h há um tempo
máximo ( 𝑡𝑚á𝑥) de 50 minutos e o coeficiente de sinuosidade do trajeto (α) igual a
1,4.
𝑑𝑚á𝑥 =𝑣𝑐 . 𝑡𝑚á𝑥
𝛼 (4.5)
𝑙𝐴 =𝑑𝑚á𝑥
√2 (4.6)
FIG. 4.9 - Configuração da Sub-região Impactada (SRI).
Fonte: Costa (2013).
2. A partir das informações de distância máxima de caminha e o tamanho da área
das SRIs (ver FIG. 4.9), a segunda ação é calcular a densidade demográfica (EQ.
4.7), mensurada em hab./km², o tamanho da área (EQ. 4.8) e o número de
habitantes (EQ. 4.9) na região afetada.
𝜌𝑟 =𝑛ℎ
𝐴𝑟 (4.7)
𝐴𝑖 = 𝑙𝑎² (4.8)
𝑛𝑖 = 𝐴𝑖 . 𝜌𝑟 (4.9)
Para um melhor desempenho do cálculo da densidade demográfica, o Estágio IV
sugere utilizar o censo no último ano para mensurar o número de habitantes (𝑛ℎ) e
o tamanho da área mapeada pelo VANT, para definir o tamanho da área afetada
(𝐴𝑟). Com estes pontos definidos, e na sequência de análise, é possível estimar o
número de habitantes que poderão necessitar de ajuda (EQ. 4.10) nos locais de
atendimento, aplicando um fator de expectativa de pessoas que recorrerão à ajuda
definido entre 0,4 ≤ 𝑓𝑒𝑥 ≤ 0,6 do número de habitantes na região afetada.
𝑛𝑑 = 𝑛𝑖 . 𝑓𝑒𝑥 (4.10)
3. Considerando a cota diária para uma pessoa da classe de ajuda e o número
esperado de habitantes que necessitarão de ajuda, a terceira ação define a
capacidade de armazenamento para atendimento (EQ. 4.11) e a área necessária
(espaço físico) para os possíveis pontos de distribuição (EQ. 4.12). Este processo
pode ser construído no formato de uma tabela, como destaca a TAB. 4.5.
𝐶𝑎 = (∑ 𝑛𝑑. 𝑐𝑗
𝑗
) . 𝑓𝑒 (4.11)
𝐴𝑎 = (∑𝑛𝑑 . 𝑐𝑗
𝑞𝑗𝑗
. 𝑒𝑗) . 𝑓𝑒𝑓𝑚 (4.12)
TAB. 4.5 - Capacidade de armazenamento para atendimento previsto em m².
Classe de Ajuda (𝑪𝒋) Alimento Água Cobertor Higiene
Cota/dia (kg)
Área por unidade de armazenagem (m²) (𝒆𝒋)
Peso por unidade de armazenagem (kg) (𝒒𝒋)
Necessidade/dia (kg)
Fator de cobertura (dias)
Necessidade/dia (kg)
Necessidade/unidade armazenada
Cobertura de estoque (dias)
Fator de movimentação
Necessidade Armazenagem diária (m²)
Fonte: Autor, 2015.
Observação: Costa (2013) considera o fator de cobertura dos estoques (𝑓𝑒) igual há
1,5 dias e o fator de movimentação (𝑓𝑚) igual a 30%; para a cota diária para uma
pessoa (consumo/dia) é definido que alimento corresponda a 0,540 kg, água, 8
unidades de 500 ml, cobertor, 1 unidade de 1,32 kg, e Kit de Higiene, 0,260 kg.
Todos estes parâmetros serão mantidos no procedimento.
4. A quarta ação, prevê o estabelecimento dos potenciais locais que se tornarão
pontos ou centros de distribuição na montagem da rede de distribuição:
a) classificar cada instalação de acordo com sua capacidade de atendimento:
depósito central, pontos de distribuição (PDD) e centros temporários de
distribuição (CTD);
b) todas as áreas com infraestrutura poderão atuar como um PDD nas SRIs:
i. será um PDD as instalações que tiverem área disponível maior ou
igual ao espaço necessário para guardar a quantidade necessária ao
atendimento das vítimas, ou seja, maior que a área 𝐴𝑎;
ii. PDD com sobra de capacidade se candidatará a um possível
fornecedor de recursos para atender CTD.
iii. caso haja mais de uma instalação em uma SRI, o gestor deve
escolher aquela de maior capacidade de armazenagem.
c) todas as áreas sem infraestrutura poderão atuar com um CTD abastecido
por um PDD, com capacidade de armazenamento para tal ação:
i. PDD serão instalados nas regiões onde não houver infraestrutura e
serão abastecidos por PDD;
ii. definir PDDs que serão base de suprimentos/abastecimento dos
CTD, analisando: utilizar o menor número possível de PDD;
percorrer a menor distância total para o suprimento de todos os
CTD; respeitar o número máximo de CTD que cada PDD pode
atender (capacidade estática, medida através da área de
armazenamento de itens de ajuda); e ter cada CTD atendido por
apenas um PDD;
iii. a localização dos pontos de atendimento nas Sub-regiões
Impactadas (PDDs e CTDs) será considerada no ponto central de
cada quadrado (centroide por sub-região) com as suas localizações
definidas pela linha e a coluna de referência de cada área;
5. Validar a rede de distribuição no Banco de Dados de Logística Humanitária,
identificando quais locais ficam estabelecidos como CD e PDDs.
Toda esta estrutura pode ser discutida utilizando a ferramenta em Microsoft Excel
desenvolvida por Costa (2013), analisando duas linhas de ação: (a) privilegiar o menor
número de centros de distribuição a ser utilizados; e (b) privilegiar a menor distância total
para o abastecimento dos locais de atendimento à população.
4.6 ESTÁGIO V: ESTABELECER ROTEIRIZAÇÃO
A concepção da rede de distribuição é definida como uma entidade que conecta vários
pontos através de rotas. Relacionados aos problemas de transporte, a interpretação das redes
são vistas como um conjunto de ofertas Oi (i = 1,..., O) e de demandas Dj (j = 1,..., D) que
transitam, entre si, bens tangíveis despachados e recebidos. Cada item enviado de um ponto
de oferta (origem) oi para um ponto de demanda (destino) dj apresenta custos de transporte
associados ijc e quantidades de bens enviados
ijx , em que o objetivo dos problemas que
envolvem transporte é sempre minimizar o custo total.
FIG. 4.10 - Representação genérica de Redes.
Fonte: Acervo do autor, 2015.
Com tal característica, a intensão do Estágio V é planejar a entrega dos recursos e
estabelecer o melhor conjunto de rotas que minimizem os custos de distribuição na operação
de resposta e atender todos os PDDs e CTDs. Logo, o problema geral de roteirização analisará
a localização dos veículos em determinados depósitos centrais (𝑖) que serão programados para
visitar os pontos específicos para atender demanda (𝑗), relacionando capacidade, distância,
custo e tempo. A formulação do problema geral de roteirização trabalhará com a estrutura:
i j
Arco (i,j)
i j
Capacidade
iju
Fluxo ijx
a) função objetivo: Minimizar custos totais de distribuição, que incluem os custos fixos e
os custos variáveis; Minimizar distância total percorrida; Minimizar quantidade de veículos;
b) restrições de veículos: limitação de capacidade; limitação com relação ao tipo de
carga; operação de carga e descarga dos veículos; número e tipo de veículos disponíveis;
c) restrições com demanda: janela de tempo das demandas; atendimento total das
demandas; atendimento parcial das demandas; tempo máximo permitido para carregamento e
descarregamento;
d) restrições de rotas: horário de início e término das viagens; tempo máximo de viagem
de um veículo; distância máxima percorrida; locais de parada fixas;
e) variáveis de decisão: roteiro a ser percorrido por cada veículo; veículo; quantidade de
carga transportada; tempo de atendimento.
Para a construção das rotas, os veículos são definidos e estruturados para responder à
rede. A intensão é que um ou mais veículos partem dos CDs para os vários locais de
atendimento entorno da região afetada. Para a ação desta etapa, o processo da roteirização
considera que:
a) o “cadastros de veículos” e “locais de apoio” estejam devidamente cadastrados no
Banco de Dados de Logística Humanitária;
b) os veículos são carregados com a máxima capacidade possível;
c) o roteiro de distribuição seguirá agrupamentos, com objetivo de minimizar o tráfego
entre rotas;
d) paradas sequenciadas e sem sobreposição;
e) o melhor roteiro de distribuição será o que obtiver o maior uso dos veículos
disponíveis, ou seja, melhor aproveitamento de carga, distância, tempo e custo.
Integrando ao modelo teórico de roteirização, o Estágio V mantém o uso do Sistema de
Informação Geográfica para Transportes (SIG-T) por permitir solucionar problemas
complexos de roteirização com janela de tempo, frota heterogênea, restrições de tamanho de
rota e o uso de múltiplos centros de distribuição (depósitos) na rede de distribuição. Além
disso, o TransCAD apresenta ferramentas analíticas e gráficas para o trabalho de redes de
transportes, incluindo o algoritmo usual do caixeiro viajante e o método heurístico das
economias de Clarke e Wright (com janelas de tempo).
O Método de Clarke e Wright – identificado no TransCAD como Routing with Time
Windows – tem por princípio construir roteirizações inteligentes que buscam a menor
distância percorrida possível, com o menor número de veículos a um custo ótimo de
operacionalização, seu conceito é que o ganho está vinculado a uma economia na distância
percorrida entre duas situações hipotéticas. A estrutura deste do algoritmo é detalhada no
ANEXO 1.
Assim, para o roteamento de veículos utilizando TransCAD, quatro sequências de
atividades são planejadas: (1) preparação dos dados de entrega, (2) a criação da matriz de
roteamento, (3) solução e (4) destacar os resultados. Atento a este referencial, o processo de
roteirização no Estágio V é alcança utilizando os seguintes passos:
1. Acessar Banco de Dados de Logística Humanitária e preparar os dados de entrada
no SIG:
a) Acessar arquivo “cadastro de veículos”
i. Identificar e sinalizar no banco de dados quais veículos
cadastrados estarão disponíveis para roteirizar;
ii. Cadastrar a disponibilidade dos novos veículos para a ação no
banco de dados conforme diretrizes (item 4.2.3);
iii. Verificar o preenchimento dos campos: tipo de veículo,
localização, capacidade, quantidade e custo de cada tipo de
veículo;
iv. Atualizar banco de dados;
v. Aplicar filtro no campo “finalidade de uso" para exibir a seleção
de veículos cadastrados conforme as especificações para uso em
distâncias longas, distribuição ou construção;
vi. A seguir, aplicar filto no campo “tipo de terreno” para exibir a
seleção dos veículos cadastrados conforme as especificações para
uso em terrenos regulares ou terrenos acidentados;
vii. Exportar o resultado, veículos ideais para roteirização, em planilha
eletrônica, MS-Excel por exemplo.
2. Criar a matriz de roteirização (origem/destino)
a) Acessar o TransCAD;
b) No meu Routing/Logistics selecionar a opção Routing Matrix;
c) Selecionar as paradas que deseja incluir;
d) Selecionar os depósitos que deseja incluir;
e) Selecionar o método que deseja usar para medir distância e tempo: rede ou
linha.
3. Resolver o problema de roteirização de veículos
a) Selecionar o conjunto de depósitos e o conjunto de paradas;
b) Identificar capacidade dos veículos no sistema;
c) Identificar a demanda em cada parada;
d) Clicar em Ir e analisar relatórios:
i. Acessar arquivo texto com itinerários de cada veículo;
ii. Lista das paradas em cada rota.
83
CAPÍTULO V
5. APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PARA DEFINIÇÃO DOS CENTROS DE
DISTRIBUIÇÃO E ROTEAMENTO DE VEÍCULOS
O procedimento para definição dos centros de distribuição e roteamento de veículos
elaborada no Capítulo IV é consolidado neste capítulo ao iterar o evento de crise ocorrido no
município de Duque de Caxias, no início de 2013.
FIG. 5.1 - Município de Duque de Caxias (RJ).
Fonte: NIMA, 2009.
O capítulo V reconstrói o cenário de crise e aplica, de forma ordenada, com os cinco
macros estágios do procedimento, (I) preparação, (II) mapeamento da região afetada, (III)
integração das informações no SIG, (IV) definição da rede de distribuição e (V) roteirização
de veículos. A missão é aplicar o procedimento de maneira a operacionalizar a rede de
distribuição para atender a população afetada a um menor tempo, minimizando o sofrimento e
atento às possibilidades de melhoria nos processos de resposta.
5.1 CARACTERIZAÇÃO
Entre os dias 02 e 03 de janeiro de 2013, o município de Duque de Caxias registra um
índice de 212 milímetros de precipitação pluviométrica ao pé da Serra dos Órgãos. A lâmina
d’água de 4 a 5 metros de altura transborda o Rio Saracuruna, provoca eventos de enxurrada
no Rio Capivari e nos córregos da região, afetando os Distritos de Xerém, Imbariê e Campos
Elíseos, todos pertencentes ao município de Duque de Caxias (SINPDEC, 2013).
O Distrito de Xerém é a região mais afetada com os deslizamentos de terra, enchentes e
enxurradas, destruição de pontes, casas inteiras e pavimentação de ruas e avenidas, como
registra as FIG. 5.2 e FIG. 5.3. Em Xerém, são registradas 02 mortes, 60 feridos, 270
desabrigados, 1.126 desalojados e cerca de 50.000 afetados no pós-desastre (SINPDEC,
2013). Os números oficiais incluindo o alagamento dos Distritos de Campos Elíseos e Imbariê
somam 20.000 pessoas afetadas aos 51.458 afetados da região de Xerém.
A ação de resposta ao evento foi iniciada pela população local retirando e salvando as
famílias próximas às margens do rio Capivari e dos córregos na região, seguido do apoio da
prefeitura de Duque de Caxias, Defesa Civil, militares e instituições religiosas.
FIG. 5.2 - Situação do Distrito de Xerém horas após a enxurrada do dia 3 de janeiro de 2013.
Fonte: Veja, 2013.
O Prefeito de Duque de Caxias estabelece um gabinete de crise no Distrito de Xerém 13
horas após o evento calamitoso com 100 homens, 20 caminhões e 10 tratores a fim de apoiar a
operação de ajuda e iniciar os processos de desobstrução dos rios e retirada da lama.
FIG. 5.3 - Situação do Distrito de Xerém dois dias após a enxurrada do dia 03 de janeiro de 2013.
Fonte: Veja, 2013.
A operação de ajuda foi estruturada e centralizada na Igreja Wesleyana como um centro
de distribuição regional, localizado na Estrada Rio D'ouro a 17 minutos do centro de Xerém.
Por ser um espaço climatizado e ter uma área coberta de 300 m² foi instalado posto médico,
posto de vacinação e assistentes sociais. A centralização permitiu amparar a população local,
receber e distribuir as doações até os pontos de atendimento dentro do distrito mobilizado pela
Defesa Civil, Corpo de Bombeiros, Guarda Municipal, Prefeitura de Duque de Caxias,
Bancos e Igrejas.
5.2 APLICAÇÃO DO PROCEDIMENTO PROPOSTO
5.2.1 ESTÁGIO I: PREPARAÇÃO
O Estágio I é construído no procedimento com a finalidade de preparar as regiões em
situação vulnerável, para responder aos eventos de crise. Assim, o Estágio I prevê a ação de
quatro tarefas pragmáticas: (1) identificar e mapear a região ou município localizado em área
de risco, (2) avaliar a capacidade de resposta, (3) criar/atualizar o banco de dados de logística
humanitária, e (4) organizar e dispor as informações no SIG aguardando o surgimento de uma
situação de crise.
Porém, devido à incapacidade em antever o evento de crise, que assolou o município de
Duque de Caxias em 2013, o Estágio I não foi acionado. Como esta situação está prevista no
fluxo de decisão no pós-desastre, em destaque na FIG. 4.1 do capítulo IV, os Estágios II e III
assumem a responsabilidade de preparar todas as informações necessárias para colocar o
procedimento em ação e com mesma eficiência.
5.2.2 ESTÁGIO II: MAPEAR REGIÃO AFETADA NO PÓS-DESASTRE
O mapeamento da região é realizado nos passos definidos a contar da identificação das
áreas de vulnerabilidade, previstas no Estágio I. Como na região de Duque de Caixas não
havia processos de preparação e o núcleo de coordenação precisa dos mapas da situação
anterior para criar as melhores ações de resposta, três atividades são acionadas
simultaneamente: (1) organizar os mapas geográficos da região anterior ao desastre e
identificar áreas de risco; (2) executar o mapeamento da região no pós-desastre; e (3)
identificar quais recursos estão disponíveis na região para ajuda (locais para atendimento,
profissionais, veículos, fontes de suprimentos e outros).
A identificação das possíveis áreas de risco considera o banco de informações
geográficas do município, destacados nas FIG. 5.4, FIG. 5.5 e FIG. 5.6.
FIG. 5.4 - Vista espacial do município de Duque de Caxias (RJ).
Fonte: Google Pro, 2015.
FIG. 5.5 - Geologia e Hidrografia do município de Duque de Caxias (RJ).
Fonte: NIMA, 2009.
FIG. 5.6 - Uso do Solo, Cobertura Vegetal e Rodovias do município de Duque de Caxias (RJ).
Fonte: NIMA, 2009
Após análise e investigação dos condicionantes naturais e antrópicos, as áreas de risco
são identificadas, ponderadas e delimitadas no mapa da região anterior ao desastre, tal como
apresenta a FIG. 5.7.
FIG. 5.7 - Identificação das áreas de risco no Distrito de Xerém.
Fonte: Autor, 2015.
O mapeamento da região no pós-desastre é direcionado à investigação das áreas de risco,
delimitadas na FIG. 5.7, assim como as áreas de serra e mata, extensão de rios e afluentes e
áreas povoadas próximas aos locais de risco. A investigação cobrirá toda a área impactada,
então, fica estabelecido mapear uma área com extensão de 6,8 km a partir do centro do
Distrito de Xerém
Para o mapeamento nos eventos de crise, o Estágio II estabelece o uso do VANT ou
drones devido à agilidade e baixo custo na coleta de dados. Portanto, o mapa da região no
pós-desastre é feito com o apoio de um plano de voo17, que inclui a escolha o tipo de sensor
de câmera, o menor tamanho dos objetos de investigação (GSD) e a altura de voo, e a
restituição dos dados em um mapa georreferenciado para uso no SIG. Deste modo, o VANT
Horus FT-100 é escolhido para sobrevoar o Distrito de Xerém, partindo da coordenada
geográfica 22º34’52.93” latitude sul e 43º18’31.42” longitude oeste de Greenwich.
Para a elaboração do plano de voo utiliza-se o próprio software da estação de solo do
Horus FT-100, que possui interface de carregamento de mapas e inserção de waypoints para a
missão de varredura e GPS Micro INS Athena da Rockwell Collins (que faz parte do sensor
inercial do Horus FT-100).
A câmera escolhida é a Sony Cyber-Shot DSC-H70 de 12 megapixel (4608 x 2592), tela
LCD TFT de 3 polegadas, CDD18 de 6,16 x 4,26 mm, reconhecimento inteligente de cena,
função panorâmica para a aerofotografia e vídeo.
Com os requisitos do VANT definidos, a altura de voo é calculada pelas equações EQ.
4.1 e EQ. 4.2. Observação: como o objetivo do mapeamento é verificar a situação das áreas
vulneráveis e os possíveis empecilhos na infraestrutura local, fica demarcado um GSD de 20
cm.
Tamanho do pixel da imagem (μm) = largura do CCD (m)
largura do pixel da imagem (piexel) (EQ. 4.1)
Tamanho do pixel da imagem (μm) = 6,16 mm
4608 pixels= 1,3368055 𝜇𝑚
17 O plano de voo corresponde ao planejamento do veículo aéreo a ser utilizado no campo que inclui: a escolha
do tipo de sensor de câmera, o menor tamanho dos objetos de investigação e a altura de voo.
18 Corresponde à capacidade de resolução do tamanho e número de células fotoelétricas. Quanto maior o número
de pixels, maior a área que pode ser fotografa.
Altura de voo (m) =GSD (m) x distância focal (m)
tamanho do pixel de imagem (m) (EQ. 4.2)
Altura de voo (m) =0,2 (m) x 0,004(m)
1,3368055 (μm)= 598 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
Definida altura ideal de voo, inicia-se o processo de determinação do recobrimento19, que
corresponde ao tamanho da porção do terreno a ser capturado na fotografia utilizando as
dimensões de largura (EQ 4.3) e comprimento (EQ. 4.4) total de uma imagem.
Cada recobrimento é sobreposto por uma fração da próxima imagem de recobrimento,
estabelecido por 60% de sobreposição longitudinal e ou por 30% de sobreposição latitudinal,
como visto passo a passo no Capítulo IV e gerado automaticamente na fase de processamento
das imagens.
A diferença entre o comprimento e a fração sobreposta da imagem longitudinal ou
latitudinal (que depende do sentido do voo) permitirá estabelecer o momento ideal de captura
de cada imagem, ou seja, saber de quantos em quantos metros o VANT deverá fotografar uma
porção do terreno para recobrir toda a área de interesse.
Largura (m) = Largura do CCD (pixels) x GSD (m) (EQ. 4.3)
Largura = 4608(pixels) x 0,2 (m) = 921,6 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
Comprimento (m) = Comprimento do CCD (pixels) x GSD (m) (EQ. 4.4)
Comprimento (m) = 2592 (pixels) x 0,2 (m) = 518,4 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
19 É uma ação que aplica sobreposições de imagens até chegar ao mapeamento total da região
FIG. 5.8 - Porção do terreno capturado.
Fonte: Autor, 2015.
Após todo este processo, o VANT é liberado para varredura a uma altitude próxima de
590 metros do solo, prevendo localizar alvos com tamanho de até 20 cm.
Os dados fornecidos durante o voo (imagens/fotografias e coordenadas) são gravados
pelo sistema embarcado do Horus FT-100 e armazenados em dois arquivos distintos nas
extensões .jpg e .log. A fase seguinte ao voo é o georreferenciamento das imagens/fotografias
utilizando o programa AgiSoft Photoscan, indicado no Estágio II.
O processo de criação das ortofotos georreferenciadas, da região afetada, considera a
parametrização de imagens e informações de voo (angulação do voo, latitude, longitude e
altitude), alinhamento, modelagem e geração de produto final. A geração da ortofoto começa
a partir da abertura programa AgiSoft Photoscan, a importação das imagens (fotografias) na
extensão .jpg, seguida da importação dos dados de voos na extensão .log. Esta ação é visível
passo a passo na FIG. 5.9.
FIG. 5.9 - Processo de importação dos dados coletados durante o voo.
Fonte: Autor, 2015.
O alinhamento das imagens às coordenadas geográficas são realizadas automaticamente
pelo AgiSoft Photoscan a partir da correta calibração da câmera de voo e incursão das
informações do tamanho do pixel na imagem, altura de voo e GSD. O processo de
alinhamento é acionado pelo comando “alinhar fotos” no menu “fluxo de trabalho”, como
destaca a FIG. 5.10. O comando “alinhar fotos” irá localizar pontos comuns (FIG. 5.11) e
entregará, como resultado, uma nuvem escassa de pontos em comum num modelo 3D (FIG.
5.12).
Os pontos de nuvem servem apenas para a avaliação visual da imagem e qualidade do
alinhamento antes da restituição geométrica, última etapa do processamento.
FIG. 5.10 - Processo inicial para o alinhamento das imagens às coordenadas geográficas.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.11 - Execução do processo de alinhamento das imagens às coordenadas geográficas.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.12 - Resultado preliminar do alinhamento: nuvem de pontos e o modelo 3D.
Fonte: Autor, 2015.
A restituição da geometria do Distrito de Xerém é realizada a partir da construção do
modelo poligonal (texturização), destacado passo a passo nas FIG. 5.13 a FIG 5.18. O para a
restituição, o processo consiste em alinhar os pontos (FIG 5.13), definir qualidade do modelo
(FIG. 5.14), construir o modelo (FIG. 5.15) e definir parâmetros de entrada (FIG. 5.16), gerar
o modelo preliminar (FIG. 5.17 e aplicar a texturização (FIG. 5.18).
FIG. 5.13 - Processo de alinhamento dos pontos.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.14 - Definição da qualidade.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.15 - Construção do modelo.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.16 - Definição dos parâmetros.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.17 - Geração do modelo preliminar.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.18 - Texturização do modelo.
Fonte: Autor, 2015.
Ao final do processamento de texturização, o AgiSoft Photoscan possibilita exportar os
resultados finais nos formatos MDE em XYZ, LAS, Wavefront OBJ, VRML, COLLADA,
PDF, Mosaico em GeoTiff e Google KML para leitura em um SIG.
Como o procedimento prevê o uso do SIG, de maneira a investigar os pontos em
obstrução, o resultado final da texturização é exportada no formato GeoTiff, como destaca a
FIG. 5.19.
FIG. 5.19 - Texturização do modelo.
Fonte: Autor, 2015.
As tarefas de quantificação e cadastramento dos recursos necessários à ajuda podem ser
realizadas paralelas às tarefas de identificação e mapeamento, para acelerar a execução do
procedimento. Para à continuidade do procedimento, este trabalho deve identificar locais com
potencial de ajuda (a incluir centros de distribuição), profissionais e veículos que atuem na
ação de ajuda. O resultado da identificação é destacado na TAB 5.1 e TAB. 5.2 tal como foi
cadastrado distintamente no banco de dados: “locais de apoio” ou stop layer e “cadastro de
veículos” ou vehicle table.
TAB. 5.1 - Cadastro das informações no arquivo “locais de apoio” do banco de dados.
Instalação -ID Longitude Latitude Descrição Local Função
1 -43308223 -22572284 Campo de Esporte Privada
2 -43309313 -22572774 Igreja Católica Religiosa
3 -43307295 -22574815 Igreja Presbiteriana Religiosa
4 -43305311 -22576668 Farmácia Privada
5 -43305477 -22577614 Supermercado Privada
6 -43302006 -22579437 Atacadista Privada
7 -43299667 -22578961 Igreja Shekinah Religiosa
8 -43299131 -22576980 Igreja Católica Religiosa
9 -43304302 -22581641 Escola Pública
10 -43306040 -22582131 Espaço de Festa Privada
11 -43305745 -22578307 Escola Pública
12 -43304340 -22578983 Pátio Aberto Pública
13 -43303586 -22579087 Campo aberto Pública
14 -43305091 -22583999 Igreja Católica Religiosa
15 -43305080 -22585613 Estádio Pública
16 -43306094 -22585871 Igreja Evangélica Religiosa
17 -43303379 -22586728 Escola Pública
18 -43303251 -22585217 Igreja Evangélica Religiosa
19 -43305176 -22587416 Praça Central – Aberta Pública
20 -43304439 -22592565 Campo Aberto Pública
21 -43304093 -22589853 Igreja Presbiteriana Religiosa
22 -4318209 -2235154 Igreja Presbiteriana Religiosa
23 -43311678 -22597242 Agricultor / Cereais Privada
24 -43299683 -22600580 Igreja Evangélica Religiosa
25 -43299458 -22600263 Escola Pública
26 -43292516 -22601492 Hospital Pública
27 -43290467 -22601086 Escola Pública
28 -43294834 -22598629 Campo Aberto Pública
29 -43295789 -22599253 Campo de Futebol Pública
30 -43291841 -22597609 Escola Pública
31 -43290800 -22592607 Centro de Distribuição Pública
32 -43283644 -22589120 INMETRO Pública
33 -43262079 -22585940 Laticínio Privada
34 -43286728 -22568425 Campo Aberto Pública
35 -43290089 -22581569 Igreja Religiosa
36 -43302800 -22581933 Mercearia - Médio Porte Privada
37 -43300083 -22580821 Campo Aberto Pública
38 -43295440 -22600714 Campo Aberto Pública
Fonte: Autor, 2015.
TAB. 5.2 - Cadastro das informações no arquivo “cadastro de veículos” do banco de dados.
ID Tipo Quantidade Limite de Capacidade Disponibilidade Custo / Km*
1 Toco 4 5 toneladas Integral R$ 1,83
2 Truck 8 16 toneladas integral R$ 2,50
Fonte: Autor, 2015.
É importante ressaltar que o Banco de Dados de Logística Humanitária fica à disposição
da equipe de resposta e atualizado, sempre que possível na ação de resposta. O Cadastro dos
arquivos “locais de apoio” e “cadastro de veículos” serão os dados de informações mais
importantes para o procedimento.
5.2.3 ESTÁGIO III: INTEGRAR AS INFORMAÇÕES AO SIG
O processo de integração ao SIG é iniciado com a importação da ortofoto
georreferenciada do AgiSoft Photoscan (resultado final do Estágio II) para o TransCAD,
como destaca a FIG. 5.20.
FIG. 5.20 - Processo de importação da ortofoto para o TransCAD.
Fonte: Autor, 2015.
A seguir à importação da ortofoto, é ativada a ferramenta Google Hybrid do TransCAD
para criar um ambiente de comparação da situação anterior à ocorrência do desastre. A
comparação entre os mapas da região antes e após o desastre é distribuído às equipes de
campo no formato de um documento de comparação da situação local. Este documento é
preenchido e exemplificado na TAB. 5.3.
TAB. 5.3 - Documento de comparação da situação antes e após o desastre em Xerém.
1. Área sobrevoada: Leito Rio Capivari,
Estrada de Xerém e Estrada Geraldo
Cardoso
2. Atualização da Imagem:
15/01/2013 – 12h05
3. Responsável:
Defesa Civil Doc. nº
01
4. População do município: 855.048 hab. 5. Nenhum ponto de
atendimento definido 6. Voo 02 / 04
7. Mapa da área sobrevoada antes do desastre
8. Mapa da área sobrevoada após o desastre
Fonte: Autor, 2015.
Este documento de comparação é um dos requisitos de avaliação citado no “Livro Texto
do Projeto Gerenciamento de Desastres” (OLIVEIRA, 2010) e tem por objetivo distinguir as
áreas de destruição, facilitar a troca de informações entre os locais de atendimento à
população, maximizar a proteção à vida, estabilizar a situação crítica, proteger propriedades e
preservar o meio ambiente.
5.2.4 ESTÁGIO IV: DEFINIR REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AJUDA
A rede de distribuição é construída a partir do mapa da região no pós-desastre, do Banco
de Dados de Logística Humanitária e das informações dos locais de atendimento à população
em área segura. Todas estas informações são reunidas no TransCAD para verificação e
determinação dos melhores locais de atendimento.
O banco de dados com o cadastro dos possíveis locais de atendimento (arquivo “locais de
apoio”) é importado para o TransCAD com a extensão .xls ou .txt, como demonstra a FIG.
5.21. Com a importação do banco de dados o TransCAD reconhecerá a base de dados como
uma base de pontos (ou layer pontos) por conter informações geográficas, descrição dos
locais (instalações), espaço físico e outras informações.
É importante ressaltar que o município de Duque de Caxias não possui banco de dados
das instalações no desastre em 2013, assim, a base de pontos concebida para a dissertação é
construída a partir das informações coletadas após a ocorrência do desastre, do ano de 2015 e
registradas na TAB 5.1.
FIG. 5.21 - Criação da base de dados de pontos.
Fonte: Autor, 2015.
Após a criação da base de dados de pontos no TransCAD, a base de dados de linhas (ou
layer linhas) é construída contendo os acessos rodoviários à região afetada, destacando ruas,
avenidas, estradas e rodovias. Como o Distrito de Xerém não possui base de dados dos
acessos desenhados em arquivo compatível com o SIG, os acessos são criados utilizando o
Google Maps ou o próprio TransCAD. O Google Maps é uma ferramenta de mapeamento que
disponibiliza online na web a ferramenta traçado de linhas que possibilita criar e exportar
traçados em extensões reconhecidas pelo SIG. A base de dados de linhas é exportada do
Google Maps na extensão .kml e importado pelo TransCAD para sobrepor os layers de
pontos, Ortofoto e Google Hybrid, como detalhada a FIG. 5.22 e FIG. 5.23.
FIG. 5.22 - Criação da base de dados de linhas.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.23 - Sobreposição dos layers pontos e linhas.
Fonte: Autor, 2015.
A ortofoto (mapa da situação atual) é sincronizada às sobreposições do TransCAD no
intuito de avaliar quais acessos aos possíveis locais de atendimento à população estão
bloqueados ou inviabilizados após o desastre, a visualização dos impedimentos a FIG. 5.24
mostra cinco locais inviabilizados para o atendimento à população por destruição da
infraestrutura de acesso.
FIG. 5.24 - Identificação dos pontos de atendimento inviabilizados para ajuda.
Fonte: Autor, 2015.
2
1
3
4
5
Este processo de identificação dos pontos de atendimento inviabilizados para ajuda é
feito diretamente no TransCAD aplicando o processo de sobre sobreposição, como ilustra
com maior detalhe a FIG. 5.25.
FIG. 5.25 - Processo de identificação das áreas bloqueadas.
Fonte: Autor, 2015.
Todos os locais (TAB 5.1) identificados como “inviabilizados” no processo de ajuda são
retirados do planejamento e atualizados na Base de Dados de Logística Humanitária. Após o
filtro de identificação dos locais disponíveis para a ação, apenas 12 instalações são indicados
como potencial ponto de distribuição (PDD) como destaca a FIG. 5.26, e 3 locais para centro
de distribuição (CD). A relação de cada um destes locais atualizados no Bando de Dados de
Logística Humanitária é listada na TAB 5.4 e TAB 5.5.
FIG. 5.26 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta.
Fonte: Autor, 2015.
TAB. 5.4 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta como PDD.
Instalação – ID Longitude Latitude Descrição Local Situação
1 -43308223 -22572284 Campo de Esporte Disponível
2 -43302006 -22579437 Atacadista Disponível
3 -43303586 -22579087 Campo aberto Disponível
4 -43304439 -22592565 Campo Aberto Disponível
5 -43307269 -22595965 Campo Aberto Disponível
6 -43294834 -22598629 Campo Aberto Disponível
7 -43295789 -22599253 Campo de Esporte Disponível
8 -43283644 -22589120 INMETRO Disponível
9 -43262079 -22585940 Laticínio Disponível
10 -43286728 -22568425 Campo Aberto Disponível
11 -43300083 -22580821 Campo Aberto Disponível
12 -43295440 -22600714 Campo Aberto Disponível
Fonte: Autor, 2015.
TAB. 5.5 - Relação dos locais disponíveis para aturar na resposta como CD.
Instalação - ID Longitude Latitude Descrição Local Situação
1 -43304302 -22581641 Escola Disponível
2 -4328364 -2258912 INMETRO Disponível
3 -4318209 -2235154 Igreja Presbiteriana Disponível
Fonte: Autor, 2015.
A próxima rotina do procedimento é avaliar a distância máxima de caminhada, as sub-
regiões impactadas (SRIs), a densidade demográfica média da região e o número de pessoas
estimadas dentro da região impactada com as informações disponíveis do último censo do
IBGE (2015b) que antecede o desastre no município de Duque de Caxias.
A distância máxima de caminha da população e o dimensionamento os lados que
dividirão as sub-regiões impactadas (SRIs), como determina o procedimento, são calculadas
pelas as equações EQ. 4.5 e EQ. 4.6. É válido lembrar que as SRIs corresponderão a um
referencial espacial de divisão da região impactada em áreas quadradas adjacentes de mesma
dimensão para reduzir o sacrifício da população em buscar ajuda, ao envolver as condições do
terreno e a distancia máxima de caminhada.
𝑑𝑚á𝑥 =𝑣𝑐 . 𝑡𝑚á𝑥
𝛼 (4.5)
𝑙𝐴 =𝑑𝑚á𝑥
√2
(4.6)
O procedimento considera que um coeficiente de sinuosidade do trajeto (α) igual a 1,4 e
que uma pessoa em área afetada caminha a uma velocidade média (𝑣𝑐) de 4 km/h há um
tempo máximo ( 𝑡𝑚á𝑥) de 50 minutos. Ou seja, ao aplicar as equações EQ. 4.5 e EQ. 4.6, a
distância máxima de caminhada é conhecida e igual a 2,38 km [= (4×50 60) 1,40] e os
lados que dividirão as SRIs igual a 1,68 km [= (2,38 √2)], como ilustra a aplicação na FIG.
5.27.
FIG. 5.27 - Estimação da Sub-região Impactada (SRI).
Fonte: Autor, 2015.
A partir destas informações, o referencial espacial com área de 2,8344 km² [= (2,38
√2)²] é aplicado sobre o mapa da região criando 16 [= (46,24 2,8344] SRIs para a área da
unidade territorial mapeada igual a 46,24 km² [= 6,8 × 6,8]. Este referencial é desenhado no
TransCAD sobre o layer de área utilizando a ferramenta map editing toolbox. Este referencial
espacial é esquematizado na FIG. 5.28.
FIG. 5.28 - Estimação da Sub-região Impactada (SRI).
Fonte: Autor, 2015.
A estimação do número de habitantes que requisitarão ajuda nos locais de atendimento
(𝑛𝑑) é ponderado e estimado em 2.247 habitantes [= (3.745×0,6)]. O cálculo considera uma
população de 61.129 habitantes, segundo o censo de 2010 do IBGE (2015b), densidade
demográfica (𝜌𝑟), estimada em 1.322 hab./km² [= (61.129 46,24)], número de habitantes
que necessitarão de ajuda (𝑛𝑖) nas SRIs, igual a 3.745 habitantes [= (2,8322×1322)], e fator de
expectativa (𝑓𝑒𝑥) de pessoas que recorrerão à ajuda, definido entre 0,4 ≤ 𝑓𝑒𝑥 ≤ 0,6 do número
de habitantes na região afetada.
𝜌𝑟 =𝑛ℎ
𝐴𝑟 (4.7)
𝐴𝑖 = 𝑙𝑎² (4.8)
𝑛𝑖 = 𝐴𝑖 . 𝜌𝑟 (4.9)
𝑛𝑑 = 𝑛𝑖 . 𝑓𝑒𝑥 (4.10)
Logo, a quantidade e a necessidade de armazenamento para atendimento, prevendo 2.247
habitantes, são avaliadas e calculada segundo a cota diária para uma pessoa da classe de
ajuda. Os resultados deste processo são destacados em detalhe na TAB.5.6 utilizando as
equações EQ. 4.11 e EQ. 4.12 do procedimento.
𝐶𝑎 = (∑ 𝑛𝑑. 𝑐𝑗
𝑗
) . 𝑓𝑒 (4.11)
𝐴𝑎 = (∑𝑛𝑑 . 𝑐𝑗
𝑞𝑗𝑗
. 𝑒𝑗) . 𝑓𝑒𝑓𝑚
(4.12)
TAB. 5.6 - Capacidade de armazenamento necessário para atendimento (m²), prevendo 2.247 habitantes.
Classe de Ajuda Alimento Água Cobertor Higiene TOTAL
Cota/dia (kg) 0,54 4,20 1,32 0,26
Área por unidade de armazenagem (m²) 1,32 0,96 1,20 0,93
Peso por unidade de armazenagem (kg) 480,00 785,00 1.188,00 540,00
Necessidade/dia (kg) 1.213,38 9.473,40 2.966,04 584,22 14.201,04
Fator de cobertura (dias) 1,50 1,50 1,50 1,50
Quantidade necessária para armazenamento (kg) 1.820,07 14.156,10 4.449,06 876,33 21.301,56
Necessidade/unidade armazenada 4 19 4 2
Cobertura de estoque (dias) 1,58 1,58 1,60 1,85
Fator de movimentação 30% 30% 30% 30%
Área necessária de armazenamento diário (m²) 7,54 26,06 6,86 2,66 43,11
Fonte: Autor, 2015.
A rotina seguinte do procedimento é criar a rede de distribuição considerando os locais
disponíveis listados na TAB. 5.4 e TAB 5.5. Os locais destacados na TAB. 5.4 se tornarão
possíveis PDDs enquanto que os locais registrados na TAB. 5.5 se tornarão possíveis centros
de distribuição (CD).
O programa Microsoft Excel e a ferramenta Solver20 é escolhido para solucionar o
problema de escolha e distribuição dos possíveis CD, PDD ou centro temporário de
distribuição (CTD) nas SRIs.
Os CDs, PDDs ou CTDs serão localizados no ponto central de cada SRI, com as suas
localizações definidas pela linha e a coluna do referencial espacial mostrado na FIG. 5.30 e
ilustrado na FIG. 5.31. O procedimento prevê que apenas um local (instalação) será utilizado
como CD, PDD ou CTD em cada SRI.
20 É um termo genérico que indica uma peça de software matemático, eventualmente sob a forma de um
programa de computador independente ou como uma biblioteca de software, que 'resolve' um problema
matemático.
FIG. 5.29 - Identificação dos PDD e CTD nas SRIs.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.30 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI.
Fonte: Autor, 2015.
A decisão sobre quais locais serão CD, PDD ou CTD será pelo tamanho do espaço físico
disponível no local e a presença de infraestrutura na SRI (ou seja, a presença de pelo menos
uma instalação disponível na SRI). A avaliação inicial de haver ou não infraestrutura na SRI é
exposta na TAB. 5.7 classificando PDD para SRIs com infraestrutura e CTD para SRIs sem
infraestrutura.
TAB. 5.7 - Identificação de PDD ou CTD nas SRIs
Localização
SRIs Infraestrutura Identificação
Localização
SRIs Infraestrutura Identificação
(1,1) NÃO CTD (3,1) NÃO CTD
(1,2) SIM PDD (3,2) SIM PDD
(1,3) SIM PDD (3,3) SIM PDD
(1,4) NÃO CTD (3,4) NÃO área de mata
(2,1) SIM PDD (4,1) NÃO CTD
(2,2) SIM PDD (4,2) SIM PDD
(2,3) SIM PDD (4,3) NÃO área de mata
(2,4) NÃO CTD (4,4) NÃO CTD
Fonte: Autor, 2015.
A escolha da instalação como CD ou PDD na SRI é dada de acordo com a capacidade de
atendimento, como destaca a TAB. 5.8.
TAB. 5.8 - Identificação dos potenciais locais quanto CD, PDD e CTD nas SRIs.
Instalação
- ID
Localização na
SRIs Área Livre (m²) Situação Identificação
1 (1,3) 2.000 Disponível PDD1
2 (2,3) 88 Disponível PDD2
3 (2,3) 240 Disponível PDD3
4 (2,2) 240 Disponível PDD4
5 (1,2) 240 Disponível PDD5
6 (2,1) 240 Disponível PDD6
7 (2,1) 110 Disponível PDD7
8 (3,2) 817 Disponível CD 3
9 (4,2) 314 Disponível CD 2
10 (3,3) 348 Disponível PDD8
11 (2,3) 240 Disponível PDD9
12 (2,1) 240 Disponível PDD10
1* (1,2) 300 Disponível CD 1
* Igreja Presbiteriana identificada na TAB 5.5 e que não consta na TAB 5.4 de locais
Fonte: Autor, 2015.
Para SRIs com infraestrutura, fica definido que: será identificado um PDD as instalações
com área disponível maior ou igual ao espaço necessário para guardar a quantidade necessária
ao atendimento; PDDs com sobra de capacidade se candidatam a um possível fornecedor de
recursos para atender CTD; e, caso haja mais de uma instalação na SRI, é escolhida apenas a
de maior capacidade de armazenagem. Para o caso de SRIs sem infraestrutura, fica definido
que: CTDs serão instalados nas regiões onde não houver infraestrutura; PDDs serão base de
suprimentos dos CTD; haverá apenas um CTD em cada SRI; e ter apenas um CTD atendido
por apenas um PDD. A FIG. 5.31 destaca quais SRIs poderão receber um PDD ou CTD.
FIG. 5.31 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI quanto a PDD ou CTD.
Fonte: Autor, 2015.
Ao avaliar as SRIs para alocação dos PDDs, como destaca na FIG.5.29, é possível
observar que mais de uma instalação está presente na SRI. Assim, seguindo as orientações do
procedimento, apenas uma instalação é selecionada como PDD. A escolha das instalações
candidata a PDD são destacadas na TAB. 5.9.
TAB. 5.9 - Identificação das instalações selecionadas em cada SRI.
Localização
SRIs Identificação
Instalação -
ID
Localização
SRIs Identificação
Instalação -
ID
(1,1) CTD --- (3,1) CTD ---
(1,2) PDD 5 (3,2) PDD 8
(1,3) PDD 1 (3,3) PDD 10
(1,4) CTD --- (3,4) área de mata ---
(2,1) PDD 6 (4,1) CTD ---
(2,2) PDD 4 (4,2) PDD 9
(2,3) PDD 3 (4,3) área de mata ---
(2,4) CTD --- (4,4) CTD ---
Fonte: Autor, 2015.
A correspondência entre instalação e SRIs são listadas e destacadas na TAB. 5.10 e FIG.
5.32.
TAB. 5.10 - Identificação das instalações selecionadas em cada SRI.
Localização
SRIs Identificação
Instalação – ID
correspondente
Localização
SRIs Identificação
Instalação – ID
correspondente
(1,2) PDD 1 1 (2,3) PDD 5 3
(1,3) PDD 3 4 (3,2) PDD 8 9
(2,1) PDD 4 5 (3,3) PDD 7 10
(2,2) PDD 2 6 (4,1) PDD 6 8
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.32 - Ilustração dos pontos centrais de cada SRI quanto a PDD ou CTD.
Fonte: Autor, 2015.
As demais instalações citadas na TAB. 5.4 e que não estão identificadas na TAB 5.10
foram desconsideradas, pois para cada SRI apenas uma única instalação é implementada
como PDD.
A rede de distribuição entre PDDs e CTDs é criada considerando que a distância entre os
pontos é euclidiana com a aplicação de um fator de correção referente à sinuosidade do trajeto
(α) igual a 1,4. Para o processo, o programa Microsoft Excel é utilizado.
𝑑𝐴𝐵 = 𝛼 . 𝑙𝑎 . √(𝑥𝐴 − 𝑥𝐵)² + (𝑦𝐴 + 𝑦𝐵)² (5.1)
Onde:
𝑑𝐴𝐵 é a distância entre duas áreas, A e B, em km.
𝑥𝐴 , 𝑦𝐴 são coordenadas da área A e 𝑥𝐵 , 𝑦𝐵 são coordenadas da área B.
A equação EQ.5.1 permitirá entender quais PDDs abastecerão cada CTD nas SRIs sem
infraestrutura. Os resultados da aplicação da EQ. 5.1 são apresentados na TAB. 5.11.
TAB. 5.11 - Resultado da distância entre áreas, em km, após aplicação da EQ. 2.9.
SRI Localização PDD 1 PDD 2 PDD 3 PDD 4 PDD 5 PDD 6 PDD 7 PDD 8
(1,3) (2,2) (1,2) (2,1) (2,3) (4,2) (3,3) (3,2)
1 (1,1) 4,70 3,33 2,35 2,35 5,26 7,44 6,65 5,26
2 (1,4) 2,35 5,26 4,70 7,44 3,33 8,48 5,26 6,65
3 (2,4) 3,33 4,70 5,26 7,06 2,35 6,65 3,33 5,26
4 (3,1) 6,65 3,33 5,26 2,35 5,26 3,33 4,70 2,35
5 (3,4) 5,26 5,26 6,65 7,44 3,33 5,26 2,35 4,70
6 (4,1) 8,48 5,26 7,44 4,70 6,65 2,35 5,26 3,33
7 (4,3) 7,06 5,26 7,44 6,65 4,70 2,35 2,35 3,33
8 (4,4) 7,44 6,65 8,48 8,48 5,26 4,70 3,33 5,26
Fonte: Autor, 2015.
Com os resultados das distancias entre áreas, a solução da rede de distribuição privilegia
o menor número de centros de distribuição a ser utilizados, e a menor distância total para o
abastecimento dos locais de atendimento à população. As restrições impostas para a solução
consideram as limitações impostas no procedimento, citadas anteriormente, onde CTDs serão
abastecidos apenas por PDD. O resultado final da rede é destacado na FIG. 5.33.
FIG. 5.33 - Ilustração do resultado da rede de distribuição.
Fonte: Autor, 20
113
Como a ação de resposta requer efetividade e ao menor risco possível, o CD central é
escolhido ponderando o grau de risco dentre três alternativas possíveis (TAB. 5.5) com a
missão de suprir PDDs, que por sua vez suprirão CTDs. Ou seja, a escolha avalia a distancia
total percorrida até a entrega dos recursos nos CTDs. Assim, o CD central escolhido é
instalado na coordenada geográfica 22º35’15.4” latitude sul e 43º18’20.9” longitude oeste de
Greenwich.
5.2.5 ESTÁGIO V: ESTABELECER ROTEIRIZAÇÃO
A roteirização dos veículos na rede de distribuição é o último estágio do procedimento,
com a missão de selecionar as melhores rotas na rede e minimizar os custos de distribuição
entre CD, PDDs e CTDs.
O Estágio V prevê o uso do SIG-TransCAD em conjunto ao método heurístico de Clarke
e Wright para solucionar o problema de roteamento com janela de tempo.
Inicialmente, o Banco de Dados de Logística Humanitária é verificado a fim de constatar
se os arquivos geográficos trabalhados nos estágios anteriores estão com os campos de
cadastro devidamente cadastrados e integrados no SIG-TransCAD. O arquivo de identificação
dos CD, PDDs e CTDs, transformados anteriormente em arquivos geográficos (layer pontos),
agora são separados em um arquivo geográfico de identificação de depósito (CD) e outro de
identificação de paradas (PDDs e CTDs).
O arquivo geográfico de identificação do depósito (CD) deverá estar com os quatro
campos obrigatórios preenchidos, como destaca a FIG. 5.34.
ID: identificador que relaciona os dados do banco de dados com o mapa;
Nome: nome do depósito;
Open Time: tempo inicial relacionado à janela de tempo quanto à hora de abertura
do depósito;
Close Time: tempo final relacionado à janela de tempo quanto à hora de
fechamento do depósito;
Node ID: identificador do nó da rede, mais próximo do depósito, ou seja, é o ID
do nó mais próximo às localizações dos depósitos no mapa.
FIG. 5.34 - Campos de identificação do depósito (CD).
Fonte: Autor, 2015.
O arquivo geográfico de identificação das paradas (PDDs e CTDs) deverá estar com os
seis campos obrigatórios preenchidos, como destaca a FIG. 5.35.
ID: identificador que relaciona os dados do banco de dados com o mapa;
Name: nome da parada;
Open Time: relacionado à janela de tempo quanto à hora de abertura da parada;
Close Time: relacionado à janela de tempo quanto à hora de fechamento da
parada;
Node ID: identificador do nó da rede, mais próximo da parada, ou seja, é o ID do
nó mais próximo às localizações das paradas no mapa;
Delivery Demand: demanda por entrega;
Fixed Time: tempo fixo para realizar a operação de entrega nas paradas;
Time per Unit: tempo por unidade na operação de entrega dos recursos nas
paradas.
FIG. 5.35 - Campos de identificação das paradas (PDDS e CTDs).
Fonte: Autor, 2015.
O banco de dados “cadastro de veículos” (destacado na TAB. 5.2) também deverá ser
transformado em um arquivo geográfico e importado no TransCAD, para formar a base do
processo de roteamento. O arquivo deverá conter as seguintes informações:
Depot ID: referente ao ID do depósito ao qual o veículo está disponível;
Type: identificação do tipo de veículo;
Capacity: capacidade dos veículos;
Number of Vehicles: quantidade de veículos nos depósitos;
Cost: custo operacional do veículo.
FIG. 5.36 - Campos de identificação dos veículos.
Fonte: Autor, 2015.
Com os arquivos “locais de apoio” e “cadastro de veículos” corretamente preenchidos e
importados no TransCAD, o próximo passo é criar a matriz de roteamento (origem / destino),
tal como apresenta a FIG. 5.37. A missão desta tarefa será a de estabelecer os parâmetros
entre a distância e o tempo de viagem entre o CD, PDDs e CTDs, assim, para criar a matriz de
roteamento o Estágio V especifica as seguintes rotinas:
a) acessar o programa TransCAD;
b) no meu Routing/Logistics e selecionar a opção Routing Matrix;
c) selecionar as paradas que deseja incluir;
d) selecionar os depósitos que deseja incluir;
e) selecionar o método que deseja usar para medir distância e tempo: rede ou linha.
FIG. 5.37 - Criação da matriz de roteamento.
Fonte: Autor, 2015.
Em sequência à criação da matriz de roteamento, utilizando a rotina Vehicle Routing do
TransCAD, o problema de roteamento é solucionado. Para a solução, o Estágio V especifica
as seguintes rotinas:
a) Selecionar o conjunto de depósitos e o conjunto de paradas;
b) Identificar capacidade dos veículos no sistema;
c) Identificar a demanda em cada parada;
d) Identificar os depósitos no sistema;
e) Clicar em Ir e analisar relatórios:
i. Acessar arquivo texto com itinerários de cada veículo;
ii. Lista das paradas em cada rota.
FIG. 5.38 - Identificação dos veículos no sistema.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.39 - Identificação das paradas no sistema.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.40 - Identificação dos depósitos no sistema.
Fonte: Autor, 2015.
FIG. 5.41 - Geração da solução do problema de roteirização.
Fonte: Autor, 2015.
A rotina Vehicle Routing terá como resultado caminhos convertidos em um arquivo
geográfico de rotas sobre um mapa. Este arquivo permite a análise de filas ou análises
espaciais de qualquer rota ou combinação de rotas, como destaca a FIG. 5.42.
FIG. 5.42 - Identificação das melhores rotas com janela de tempo.
Fonte: Autor, 2015.
5.3 RESULTADOS E ANÁLISES DO PROCEDIMENTO
Após a finalização do procedimento para definição dos centros de distribuição e
roteamento de veículos, findado pelo macro Estágio V (item 5.2.5), todo o conjunto de ações
promovidas para operacionalizar a rede de distribuição e o atendimento à população afetada é
avaliada e consolidada nesta seção.
Banomyong et al. (2009 apud KOVACS e SPENS, 2012) relaciona que as diversas
situações crise possuem processos logísticos muito parecidos e que podem servir de padrão à
resposta, mesmo tendo características únicas em suas ocorrências. O procedimento para
definição dos centros de distribuição e roteamento de veículos é então normalizado com os
principais padrões logísticos na identificação da rede, destacando os níveis mais altos do
desempenho da rede de distribuição pelas dimensões: (1) necessidades dos clientes
(beneficiários) são atendidas; e (2) custo do atendimento às necessidades dos clientes
(beneficiários) é minimizado, pois a tendência da operação de resposta é reduzir os custos de
estocagem ao consolidar e limitar o número de instalações na rede de distribuição.
Por estar divido em cinco macros estágios, tal como se fossem passos de execução, o
procedimento consegue estabelecer a rede de distribuição por uma dinâmica mais confiável e
eficaz, reduzir custos e satisfazer as necessidades dos beneficiários em termos de demanda e
responsividade.
Cada estágio do procedimento foca processos decisórios de projeto de rede, de maneira
intrínseca, partindo da definição de uma estratégia de cadeia (Estágio II) da configuração das
instalações distribuidoras (centros de distribuição) e locais desejáveis de atendimento (Estágio
III), escolhas de localização e alocação de capacidade (Estágio IV) e roteamento de
abastecimento (Estágio V).
Em observação à aplicação do procedimento, refazendo o projeto de rede de distribuição
do desastre ocorrido em Duque de Caixas, é possível constatar que o procedimento atende às
especificações no tempo de avaliação da situação no pós-desastre descrito por Anaya-Arenas
& Ruiz (2014), Banomyong et al. (2009 apud KOVACS e SPENS, 2012) e Blecken (2009).
Os autores citam que a avaliação da situação da região afetada (pós-desastre) deva ser
concluída no prazo de até 24 horas após a ocorrência do desastre.
Por assim ser verdade, fica estabelecido que o procedimento seja aplicado imediatamente
após a ocorrência do desastre, a contar do alerta de emergência (socorro) dado pelas
autoridades no país afetado ou pela comunidade internacional, dependendo da escala e da
gravidade do desastre/crise. Em consonância às observações, o primeiro macro estágio do
procedimento (Estágio I) permite que as tarefas e as atividades sejam convertidas em ações
simultâneas à avaliação da situação no após-desastre, por favorecer o conhecimento das áreas
de riscos e dos recursos disponíveis em um banco de dados de uso comum às operações
humanitárias.
As fases de mapeamento da região afetada – vinculada ao Estágio II – e a interpretação
do mapeamento no SIG-TransCAD – vinculada ao Estágio III – são tratadas no procedimento
de maneira separadas, são aplicadas no campo (situação real) de forma contínua tal como se
fosse um único estágio de avaliação. Esta ação permite que as equipes de campo entendam
exatamente o que acontece na área afetada e organizem os esforços de resposta, para os locais
que realmente precisam de ajuda, como foi destacado nos documentos de alerta da TAB. 5.3.
A diretriz traçada nos Estágios II e III equilibram os esforços na área afetada e evita que
as equipes de campo trabalhem de forma espaçada. É importante frisar que o trabalho
executado nestes estágios é favorecido pelo Banco de Dados de Logística Humanitária citado
por Bastos (2013) e integrado ao procedimento. A formalização da rede de distribuição e o
roteamento dos veículos são destacados em uma ação que depende exclusivamente dos mapas
da situação no pós-desastre e do Banco de Dados de Logística Humanitária.
Tendo como base o trabalho de localização de instalações para apoio humanitário de
Costa (2013), o procedimento reaviva o modelo gravitacional de localização integrando os
mapas geográficos da situação atual e os Sistemas de Informações Geográficas. É importante
frisar que o uso do modelo gravitacional no procedimento supõe que tanto a demanda
(beneficiários) quanto as fontes de recursos (centro regional de distribuição) podem ser
distribuídos como pontos de grade em um plano, como destacada na FIG. 5.29. Em síntese, o
macro Estágio IV do procedimento alcança a proposta de localização das instalações ideias
para apoio humanitário indicando que apenas 8 PDDs (FIG. 5.33) dos 12 PDDs disponíveis
(TAB 5.4) seriam suficientes para atender a região afetada. O mesmo critério é visto na
seleção dos centros de distribuição, que julgam que dos 3 CDs possíveis ao atendimento
apenas 1 seria suficiente para abastecer todos os 8 PDDs.
Como o SIG-TransCAD não analisa fatores como disposição de carga no veículo e a
variação da velocidade média do veículo ao longo do percurso, os resultados alcançados no
final do procedimento (Estágio V) são aproximados à realidade da operação. O SIG-
TransCAD apresentou resultados que orientam a operação quanto às atividades de
distribuição sobre quais veículos atenderiam quais PDDs a partir do depósito central (CD)
instalado na coordenada geográfica 22º35’15.4” latitude sul e 43º18’20.9” longitude oeste de
Greenwich, como apresentado na TAB 5.12.
TAB. 5.12 - Resultado final da roteirização partindo do CD
Identificação Localização Geográfica Início do
Abastecimento Rota Percurso
Tempo médio
em Rota longitude latitude
PDD 1 -43308223 -22572284
08h00
5 3,6 km
1h06
PDD 2 -43302006 -22579437 7 2,5 km
PDD 3 -43304439 -22592565 8 1,8 km
PDD 4 -43307269 -22595965 4 5,1 km
PDD 5 -43303586 -22579087 6 3 km
PDD 6 -43283644 -22589120 3 7,7 km
PDD 7 -43286728 -22568425 2 9,3 km
PDD 8 -43262079 -22585940 1 14,9 km
Fonte: Autor, 2015.
Em resumo ao roteamento, em destaque na TAB. 5.12 e findado na FIG. 5.42 e FIG. 43,
dos 12 veículos disponíveis para a operação de abastecimento, apenas 8 veículos são
suficientes para operar toda a rede de distribuição. Por esta avaliação, é possível entender que
nem todos os pontos de distribuição identificados na fase de preparação são utilizados na
resposta, assim como os veículos disponíveis.
FIG. 5.43 - Resultado final da rede de distribuição e do roteamento de veículos dentro da área afetada
Fonte: Autor, 2015.
Assim, após a finalização do procedimento para localização de centros de distribuição e
roteamento de veículos é possível observar uma ação de estruturação dos locais de
atendimento em menor tempo maximizado pelo atendimento ao maior número de indivíduos à
prestação de ajuda. Dos resultados encontrados, é destacado o auxílio às atividades de
armazenagem (posicionamento e destinação), alocação (relacionamento da demanda das
regiões afetadas aos embarques) e entrega (seleção de veículo-rota relacionado com as
quantidades - produtos enviados a cada localização), respeitando a capacidade instalada em
cada PDD e em cada veículo utilizado para efetuar o abastecimento diário à população.
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Conforme discutido nos capítulos iniciais, o problema de localização afeta diretamente a
operação de logística humanitária na fase de resposta ao pós-desastre. E o caso dos centros de
distribuição e o roteamento de veículos, objeto deste trabalho, não é exceção. Com esta
relevância, este trabalho objetivou propor um procedimento para identificação da melhor
localização dos centros de distribuição regional e local, no atendimento dentro das áreas de
vulnerabilidade, e para roteamento dos veículos, utilizando de dados geográficos emitidos por
veículo aéreo não tripulado (VANT) integrado a um Sistema de Informações Geográficas
(SIG).
A metodologia adotada neste estudo permitiu identificar as principais características da
operação de distribuição na logística humanitária, assim como os fatores de decisão ligados à
sua localização e as diversas aplicações do VANT na logística humanitária para formatar o
procedimento proposto neste estudo.
Inicialmente, realizou-se uma pesquisa bibliográfica utilizando como base: periódicos,
dissertações e teses acadêmicas nacionais e internacionais. O objetivo desta etapa do estudo
foi entender quais fatores de decisão estariam ligados à definição da rede de distribuição na
logística humanitária, os diversos tipos de VANT que poderiam ser aplicados às situações de
crises e quais estudos de localização poderiam auxiliar na formatação do procedimento. Este
estudo inicial permitiu planejar um procedimento para localizar estruturas de atendimento,
integrando VANT e Sistemas de Informações Geográficas.
Posteriormente à pesquisa bibliográfica, um procedimento é proposto para auxiliar as
equipes de campo no planejamento dos centros de distribuição regional e local no
atendimento à população afetada.
O procedimento proposto neste estudo é dividido em cinco macros estágios – (I)
preparação, (II) mapeamento da região afetada, (III) integração das informações no SIG, (IV)
definição da rede de distribuição e (V) roteirização de veículos – e integra, em sua concepção,
um modelo de localização de facilidades, proposto por Costa (2013), uma estrutura de banco
de dados para logística humanitária, proposta por Bastos (2013), processos de mapeamento
aéreo com VANT e algoritmo de roteirização em SIG.
O primeiro estágio (Estágio I) estabelece processos que anteveem a situação crise,
identificando e mapeamento áreas de risco para tornar visíveis os locais propensos à
ocorrência de novos desastres, avaliação da capacidade de resposta, estruturação do Banco de
Dados de Logística Humanitária e preparação do SIG. Os demais estágios (Estágios II, III, IV
e V) estabelecem processos complementares de ação à resposta (pós-desastre) iniciado com
processos de avaliação da situação da região afetada, mapeamento aéreo e procedimentos
aerofotogramétricos para integração ao SIG, identificação e comunicação das áreas críticas,
avaliação de demanda (necessidades), estabelecimento e validação da rede de distribuição,
formalização do sistema de entregas e roteirização de veículos.
O procedimento para definição de centros de distribuição e roteamento de veículos,
sugerido neste estudo, é aplicado ao evento de crise que atingiu o município de Duque de
Caxias em 03 de janeiro de 2013, com a intenção de verificar sua consistência e criticar a
atuação de cada estágio. A escolha deste evento se deu pelo fato de que foi o primeiro registro
de VANT em uma ação humanitária no Brasil. O vetor utilizado na ação foi o Horus FT-100,
de fabricação nacional em conjunto com o Instituto Miliar de Engenharia, com a missão de
assistência público-social de resgate, reconhecimento e monitoramento da região afetada pelo
desastre.
Ao utilizar o VANT Horus FT-100 na ação de resposta, a equipe de campo teve a
possibilidade de medir e autenticar sua eficiência e sua capacidade de avaliação e detecção
das regiões em área vulnerável no pós-desastre, assim como na identificação e localização de
acessos e infraestruturas interrompidas, dimensionamento do tamanho do impacto causado
pelo desastre e o planejamento e organização dos pontos de distribuição (PDDs) integrando
processos de aerofotogrametria, banco de dados de logística humanitária e SIG-TransCAD.
Os resultados obtidos no trabalho mostram que uma vez definida a quantidade e o
posicionamento dos pontos de distribuição local (PDDs) e os centros de distribuição (CDs),
todo o desempenho da operação fica de fato condicionada a esta decisão. Os estoques, que
desempenham um papel significativo na capacidade de atendimento da cadeia de ajuda de dar
suporte à estratégia dos CDs e PDDs, também serão influenciados por esta decisão, assim
como os principais custos logísticos. Outro resultado obtido com a aplicação do procedimento
é a organização do tráfego de veículos viabilizado pela escolha do tipo de veículo estar
vinculado à sua finalidade de uso no Banco de Dados de Logística Humanitária. A ação
permite ampliar a flexibilidade e o uso da capacidade máxima dos diversos tipos de veículos,
trabalhar com programação diária, maior controle da operação de transporte, utilizando-os da
forma mais apropriada no atendimento às diversas finalidades no pós-desastre.
Em resumo, o procedimento proposto provoca ações de efeito prático à operação de
resposta ao integrar os processos de preparação às tecnologias VANT e aos Sistemas de
Informações Geográficas para Transporte (SIG-T). Outra observação a ser feita para o
procedimento é a execução simultânea de tarefas e atividades que promovem não só a criação
da rede de distribuição de ajuda, mas os trabalhos de busca e salvamento. Uma contribuição
importante desta dissertação está no uso do VANT na avaliação da situação no pós-desastre,
mapeamento e identificando áreas impactadas em tempo real ao projeto da rede,
possibilitando às equipes prever e identificar novas áreas de risco, assim como atender locais
mais hostis.
Por fim, espera-se que com este trabalho tenha-se conseguido demonstrar a possibilidade
de se trazer avanços à estruturação dos processos de localização dos centros de distribuição
local à operação de logística humanitária em desastres de início súbito, com a introdução de
novos procedimentos.
Entretanto, como toda a aplicação do estudo descrito neste trabalho é direcionada a
aplicação do procedimento em uma situação real, alguns pontos críticos da implementação na
ação de resposta podem ser observados, destacando:
Reconhecimento do munícipio quanto aos aspectos de vulnerabilidade e o
cumprimento das diretrizes estabelecidas pela Defesa Civil, assim como a
execução dos processos de preparação (Estágio I) vinculados ao procedimento;
Identificação prévia (na fase de preparação) das instituições que disponibilizam
drones e VANT para ações de reconhecimento.
O conhecimento prévio das equipes de campo no uso dos Sistemas de
Informações Geográficas para Transporte, pois o ponto de entrave na promoção
da solução está no uso dos recursos vinculados aos algoritmos de transportes e de
localização;
Ainda, algumas recomendações para trabalhos futuros são indicadas:
Estruturar a localização dos centros de distribuição do procedimento (item 5.2.4)
realizado no MS-Excel para a plataforma GISDK21 no intuito de integrar as
soluções em uma única atividade e agilizar, ainda mais, o processo de criação da
rede de distribuição;
Integrar o procedimento às diretrizes da Defesa Civil no país, de maneira a
complementar o trabalho existente e criticar eventuais lacunas do procedimento.
Integrar ao procedimento a incerteza no algoritmo de otimização de localização e
distribuição.
21 GISDK é uma linguagem de programação completa para desenvolvimento de menus, caixas de diálogo
(inclusive barras e caixas de ferramentas) e escrita de macros.
127
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALTAY, N.; GREEN, W. G. (2006). OR/MS research in disaster operations
management. European Journal of Operational Research, 175 (1), 475–493.
AMBROSIA, V. G.; WEGENER, S. S.; SULLIVAN, D. V.; et al. (2003)
Demonstrating UAV-acquired real-time thermal data over fires.
Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 69, n. 4, p. 391–402,
2003.
BALCIK, B.; BEAMON, B. M.; SMILOWITZ, K., (2008). Last mile distribution in
humanitarian relief. Journal of Intelligent Transportation Systems 12 (2), 51–
63. 2008 (a).
BALCIK, B.; BEAMON, B. M. (2008) Facility location in humanitarian relief. Int J
Logist Res Appl 2008; 11:101–21.2008 (b).
BALCIK, B.; BEAMON, B. M (2008). Performance measurement in humanitarian
relief chains. International Journal of Public Sector Management, Vol. 21, No 1.
Pp.4-25. 2008 (c).
BALCIK, B.; BEAMON, B. M; KREJCI, C. C.; MURAMATSU, K. M.; RAMIREZ,
M. (2010). Coordination in humanitarian relief chains: Practices, challenges
and opportunities. International Journal of Production Economics, 126 (1) 22–34.
BALLOU, R. H. (1992). Logística empresarial: transportes, administração de materiais
e distribuição física. Tradução: Hugo T. Y. Yoshizaki. São Paulo: Editora Atlas,
1992.
BASTOS, M. A. G. (2013). Procedimento logístico para operação de resposta a
desastres. Dissertação de mestrado. Instituto Militar de Engenharia, Rio de
Janeiro.
BIRK, Andreas; WIGGERICH, Burkhard; BUELOW, Heiko; et al. Safety, Security,
and Rescue Missions with an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Aerial
Mosaicking and Autonomous Flight at the 2009 European Land Robots Trials
(ELROB) and the 2010 Response Robot Evaluation Exercises (RREE). Journal
of Intelligent & Robotic Systems, v. 64, n. 1, p. 57–76, 2011.
BLECKEN, A. (2009). A Reference Task Model for Supply Chain Processes of
Humanitarian Organizations. Universität Paderborn, Alemanha.
BLECKEN, A; HELLINGRATH B.; DANGELMAIER, W.; SCHULZ, S. F. (2010).
A humanitarian supply chain process reference model. International Journal
of Services Technology and Management, Vol. 12, No. 4, pp.391-413.
BOWERSOX, D; CLOSS, D., (2001). Logística Empresarial. São Paulo: Atlas,
Tradução de: Logistical management: the integrated supply chain process.
BOTTER, R. C.; TACLA, D.; HINO, C. M. (2006). Estudo e aplicação de
transporte colaborativo para cargas de grande volume. Pesqui. Oper.
[online]. Vol.26, n.1, pp. 25-49. ISSN 0101-7438, 2006.
BRAHIMI, N.; KHAN, S. A. (2014). Warehouse location with production,
inventory, and distribution decisions: a case study in the lube oil industry. 4or-a
Quarterly Journal of Operations Research, v. 12, n. 2, p. 175–197, 2014.
BRASIL. (2015). Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço
Aéreo. Controle do Espaço Aéreo. Sala de Imprensa: Voos de VANT.
Disponível em http://www.decea.gov.br/autorizacoes-para-voos-de-vant-
entenda-melhor, acesso em [Rio de Janeiro], Ago./2015.
BRASIL. (2014). Ministério da Defesa. Estado-Maior do Exército. Vetores Aéreos da
Força Terrestre. EB20-MC-10.2014. [Rio de Janeiro], 2014.
BRASIL. (2013a). Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço
Aéreo. Controle do Espaço Aéreo. ICA 100-12. [Rio de Janeiro], 2013 (a).
BRASIL. (2013b). Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço
Aéreo. Regras do Ar. ICA 100-12. [Rio de Janeiro], 2013 (b).
BRASIL. (2013c). Gabinete Militar do Governo. Defesa Civil. Ações para Redução
de Risco e Resposta aos Desastres no Município. [Minas Gerais], 2013 (c).
BRASIL. (2011). Ministério do Meio Ambiente (MMA). Secretaria de Biodiversidade
e Florestas (SBF). Relatório de Inspeção Área atingida pela tragédia das
chuvas na Região Serrana do Rio de Janeiro - Áreas de Preservação
Permanente, Unidades de Conservação & Áreas de Risco - O que uma coisa tem
a ver com a outra. Brasília: MMA, SBF; 2011.
BRASIL. (2012). Ministério do Planejamento. Programa de Aceleração do
Crescimento (PAC). Lançamento do Plano Nacional para Prevenção de
Desastres Naturais. Brasília: PAC, 2012.
BRASIL. (2010). Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço
Aéreo. Veículos Aéreos Não Tripulados. AIC N 21/10. [Rio de Janeiro], 2010.
CARVALHO, E. A.; ARAÚJO, P. C. (2009). Leituras cartográficas e
interpretações estatísticas II: as fotografias aéreas e sua utilização pela
cartografia. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. NATAL, RN:
EDUFRN, 2009.
CASTIGLIONE, J. A. M. (2009). Logística Operacional. 2 ed. São Paulo: Érica,
2009.
CENADE - Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e Desastres do Ministério da
Integração Nacional. (2014) Política Nacional de Defesa Civil. Secretaria de
Defesa Civil. Brasília: MIN, 2014.
CENADE - Centro Nacional de Gerenciamento de Riscos e Desastres do Ministério da
Integração Nacional. (2012) Política Nacional de Defesa Civil. Secretaria de
Defesa Civil. Brasília: MIN, 2012.
CHANG-CHUN, Li; GUANG-SHENG, Zhang; TIAN-JIE, Lei; et al. Quick image-
processing method of UAV without control points data in earthquake
disaster area. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, v. 21, p.
S523–S528, 2011.
CHEN, A. Y.; PEÑA MORA F.; OUYANG, Y. (2011). A collaborative GIS
framework to support equipment distribution for civil engineering disaster
response operations. Automation in Construction, 20(5):637–648.
CHEN, Y; ZHANG, H; XU, M. (2014). The coverage problem in UAV network: a
survey. Proceedings of the International Conference on Computing,
Communication and Networking Technologies (ICCCNT '14), pp. 1–5, IEEE,
Hefei,China, July 2014.
CHRISTOPHER, M.; TATHAM, P. (2011). Humanitarian Logistics: Meeting the
Challenge of Preparing for and Responding to Disasters, 2011.
COPPOLA, D. P. (2007). Introduction to international disaster management.
Butterworth-Heinemann / Elsevier, 2007.
COSTA, S. R. A. (2013). Procedimento para estruturação do processo de
distribuição em operações de Logística Humanitária. Dissertação de
Mestrado em Engenharia de Transportes – IME. Rio de Janeiro, 2013.
CORDEAU, J. F.; GENDREAU, M.; LAPORTE, G.; PORVIN, J. Y. & SEMET, F.
(2002). A guide to vehicle routing heuristics. Journal of the Operational
Research Society, vol. 58, p. 512-522, 2002.
COZZOLINO, A. (2012). Humanitarian Logistics. Springer Briefs in Business, DOI:
10.1007/978-3-642-30186-5_2, 2012.
DANKO, Todd W.; OH, Paul Y. Design and Control of a Hyper-Redundant
Manipulator for Mobile Manipulating Unmanned Aerial Vehicles. Journal of
Intelligent & Robotic Systems, v. 73, n. 1-4, p. 709–723, 2014.
DNIT. (2008). Quadro de fabricantes de veículos. Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes. Diretoria de Infraestrutura Rodoviária, Rio de
Janeiro.
DYNES, R. (1970). Organized behaviour in disaster. Lexington, MA: Heath-
Lexington Books, 1970.
FERREIRA, F. M. C. (2012). Desenvolvimento de módulos para planejamento e
controle de execução de missões de veículos aéreos não tripulados. Instituto
Superior de Engenharia do Porto (ISEP). Dissertação de Mestrado em
Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, out/2012.
FILHO, J. L., IOCHPE, C. (1996). Introdução a sistemas de informações
geográficas com ênfase em banco de dados. XV JAI – Jornada de Atualização
em Informática, XVI Congresso da SBC, Recife-PE, 4 a 9 de agosto de 1996.
FONTAINHA, T. C.; SILVA, L. O. ; FERREIRA, G. A. F. ; LEIRAS, A. ;
BANDEIRA, R. A. M. (2015). Modelo de referência de processos para
resposta a desastres. XXXV Encontro Nacional de Engenharia de Produção,
2015, Fortaleza.
FRITZ INSTITUTE. (2012). Transport. Fritz Institute, Estados Unidos.
FURTADO, J. R. (2014). Metodologia de avaliação de vulnerabilidade para
mapeamento de áreas suscetíveis a deslizamentos e inundações: proposta
piloto em Santa Catarina. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro
Universitário de Pesquisa e Estudos sobre Desastres. Laboratório de Tecnologias
Sociais em Gestão de Riscos e Desastres –CEPED UFSC, Florianópolis.
GONG, Jianhua; WANG, Dongchuan; LI, Yi; et al. Earthquake-induced geological
hazards detection under hierarchical stripping classification framework in
the Beichuan area. Landslides, v. 7, n. 2, p. 181–189, 2010.
GUHA-SAPIR, D. V.; BELOW, F. R.; PONSERRE, S. (2015). Annual Disaster
Statistical Review 2014 - the numbers and trends. Centre for Research on the
Epidemiology of Disasters (CRED). Institute of Health and Society (IRSS).
Université Catholique de Louvain – Brussels, Belgium.
HARMON, F. G.; FRANK, A. A.; JOSHI, S. S. The control of a parallel hybrid-
electric propulsion system for a small unmanned aerial vehicle using a
CMAC neural network. Neural Networks, v. 18, n. 5-6, p. 772–780, 2005.
HADDOW, G. D.; BULLOCK, J. A.; COPPOLA, D. P. (2011). Introduction to
emergency management. 3rd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann.
HELLINGRATH, B.; LINK, D.; WIDERA, A. (2013). Managing humanitarian
supply chains. BVL International, Germany, 2013.
HOUGHTON, P. T. L. (2011). The wicked problem of humanitarian logistics and
disaster relief aid. Journal of Humanitarian Logistics and Supply Chain
Management, Vol. 1 Iss 1 pp. 15 - 31.
http://dx.doi.org/10.1108/20426741111122394
HOLGUIN-VERAS, J.; JALLER, M.; VAN WASSENHOVE, L.; PE´REZ, N.;
WACHTENDORF, T. (2012). On the unique features of post-disaster
humanitarian logistics. Journal of Operations Management, Vol. 30 No. 7, pp.
494-506.
HOLGUÍN-VERAS, J.; HART, W. H. (2011). Humanitarian logistics structures:
Field investigation on their comparative performance and implications for the
US. - presentation at Rensselaer.
HOLGUIN-VERAS, J.; PEREZ, N. (2010). Need to reformulate humanitarian
logistics modeling to explicitly consider social costs. Transportation Research
Board 89th Annual Meeting - Washington DC.
HOLGUIN-VERAS J.; PEREZ, N.; JALLER, M.; DESTRO, L.; WACHTENDORF,
T. (2010). On the need to reformulate humanitarian logistics modeling. In
Poster Presentation at the 89th Transportation Research Board Annual Meeting,
Washington D.C., 2010.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2015). Processo cartográfico:
noções básicas de cartografia. Disponível em: http://www.ibge.gov.br. Acesso
em: 19 set. 2015. (a)
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2015). Censo demográfico
2010: município de Duque de Caxias. Disponível em: http://www.ibge.gov.br.
Acesso em: 21 dez. 2015. (b)
IFRC - International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies. (2008).
Introduction to the guidelines for the domestic facilitation and regulation of
intern. Disaster Relief and Initial Recovery Assistance, IFRCm Geneva, 2008.
KIM, J. B.; 김민규; YOON, H. (2011). Improvement of regulations for effective
UAV operation in disaster detection. Journal of the Korean Society of Survey,
Geodesy, Photogrammetry and Cartography, v. 29, n. 5, p. 509–517.
KOVÁCS, G.; K. M. SPENS. (2007). Humanitarian logistics in disaster relief
operations. International Journal of Physical Distribution & Logistics
Management, 37 (2), 99-114.
KOVÁCS, G; SPENS, K.M. (2012). Relief supply chain management for disasters:
humanitarian aid and emergency logistics. IGI Global. Hershey PA, 2012.
KRAJEWSKI, L.; RITZMAN, L.; MALHOTRA, M. (2010). Operations
Management. 8º Edição. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
LAKATOS, E. M; MARCONI, M. de A. (2000). Metodologia Científica. 3. ed. rev.
ampl. São Paulo: Atlas, 2000.
LEIRAS, A.; BRITO JR, I.; BERTAZZO, T. R.; PERES, E.Q.; YOSHIZAKI, H. T. Y.
(2014). Literature review of humanitarian logistics research: trends and
challenges. Journal of Humanitarian Logistics and Supply Chain Management, v.
4, n. 1, p. 95-130, 2014.
LIN, Y.; HYYPPA, J.; ROSNELL, T.; et al. (2013). Development of a UAV-MMS-
collaborative aerial-to-ground remote sensing system: a preparatory field
validation. Ieee Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and
Remote Sensing, v. 6, n. 4, p. 1893–1898.
LIU, F.; SHEN, S. (1999). A method for vehicle routing problem with multiple
vehicle types and time windows. Department of Industrial Engineering and
Management National Chiao Tung University, Hsinchu, Taiwan, Proc. Natl. Sci.
Counc., vol. 23, n. 4, p. 526-536, 1999.
LOCH, C.; LAPOLLI, É. M. (1989). Elementos básicos da fotogrametria e sua
utilização prática. 2. ed. Florianópolis: UFSC, 1989.
LOG CLUSTER ORG. [Online]. Logistics operational guide. Disponível em:
http://www.logcluster. org./.
MAGALHÃES, P. J. M. C. (2011). Otimização dos processos de armazenagem e
expedição. Universidade Do Porto. Faculdade de Engenharia. Tese de mestrado
integrado em Engenharia Mecânica. Portugal, 2011 -
http://hdl.handle.net/10216/62102.
MALAQUIAS, N. G. L. (2006). Uso dos algoritmos genéticos para a otimização de
rotas de distribuição. Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica – UFU.
Uberlândia, 2006.
MARCHETTI, D. A. B.; GARCIA, G. J. (1986). Princípios de fotogrametria e
fotointerpretação. São Paulo: Nobel, 1986.
MAZA, I.; CABALLERO, F.; CAPITAN, J.; et al. (2011). Experimental results in
multi-UAV coordination for disaster management and civil security
applications. Journal of Intelligent & Robotic Systems, v. 61, n. 1-4, p. 563–
585.
MCCOY, J. H.; LEE, H. L. (2013). Using fairness models to improve equity in
health delivery fleet management. Production and Operation Management
Society. Vol. 23, Nº 6, June 2013. ISSN 1059-1478, pp. 965-977.
MCLOUGHLIN, D. (1985). A framework for integrated emergency management.
Public Administration Review, 45, 165–172.
MEDEIROS, F. A. (2007). Desenvolvimento de um veículo aéreo não tripulado
para aplicação em agricultura de precisão. Dissertação de Mestrado.
Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, 2007.
MEDEIROS, F. A.; ALONÇO, A. S.; BALESTRA, M. R. G.; DIAS, V. O.;
LANDERHAL, M. L. (2008). Utilização de um veículo aéreo não tripulado
em atividades de imageamento georeferenciado. Ciência Rural, Santa Maria.
ISSN 0103-8478. v.38, n.8, p.2375-2378, nov., 2008.
MEIER, P. (2015). Digital humanitarians: how big data is changing the face of
humanitarian response. Digital Humanitarian Network, A Small World.
MENTZER, J.T.; DEWITT, W.; KEEBLER, J.S.; MIN, S.; NIX, N. W.; SMITH,
C.D.; ZACHARIA, Z.G. (2001). Defining supply chain management. Journal
of Business Logistics 22,2.
MOREIRA, D. A. (1996). Administração da produção e operações. 2. ed. São
Paulo: Pioneira, 1996.
MURPHY, R. R.; STEIMLE, E.; GRIFFIN, C.; et al. (2008). Cooperative use of
unmanned sea surface and micro aerial vehicles at Hurricane Wilma.
Journal of Field Robotics, v. 25, n. 3, p. 164–180.
MUNICH, R.; RÜCKVERSICHERUNGS, M. (2014). Geselischaft. Geo Riskd
Research, Nat Cat Service, 2014. http://www.munichre.com
MURRAY, C. C.; KARWAN, M. H. (2010). An extensible modeling framework for
dynamic reassignment and rerouting in cooperative airborne operations.
Naval Research Logistics, v. 57, n. 7, p. 634–652, 2010.
NCEMA – North Carolina Emergency Managers Association (2009). Commodity
distribution and POD design. Deputy Log Chief - NC Division of Emergency
Management. [email protected]. Disponível em:
http://www.slideserve.com/mitchell/commodity-distribution-pod-design.
NIMA - Núcleo Interdisciplinar de Meio Ambiente (2009). Prefeitura Municipal de
Duque de Caxias. Secretaria de Meio Ambiente. Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro. Disponível em: http://www.nima.puc-
rio.br/noticias/livro_duque_de_caxias.pdf.
OCHA – United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs. (2014).
Policy Development and Studies Branch (PDSB). Unmanned Aerial Vehicles
in Humanitarian Response. June, 2014.
OLIVEIRA, M. (2010). Projeto de gerenciamento de Desastres: sistema de comando
em operações. Florianópolis: Ministério da Integração Nacional, Secretaria
Nacional de Defesa Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Centro
Universitário de Estudos e Pesquisas sobre Desastres.
OVERSTREET, R. E.; HALL, D.; Hanna, J. B.; RAINER, R. K. (2011). Research in
humanitarian logistics. Journal of Humanitarian Logistics and Supply Chain
Management, Vol. 1 Iss: 2, pp.114 – 131.
PAOLECHI, B. (2009). Logística industrial integrada: do planejamento, produção,
custo e qualidade à satisfação do cliente. 2 ed. São Paulo: Érica, 2009.
PERRY R. W.; QUARANTELLI, E.L. (2005). What is a disaster? New Answers to
Old Questions. International Research Committee on Disasters. Delaware, 2005.
PIRES, S. R. I. (2004). Gestão da cadeia de suprimentos: conceitos, estratégias,
práticas e casos. São Paulo: Atlas, 2004.
RATH, S.; GUTJAHR, W. J. (2014). A math-heuristic for the warehouse location–
routing problem in disaster relief. Computers & Operations Research 42
(2014) 25–39. doi:10.1016/j.cor.2011.07.016.
ROH, S.; JANG, H.; HAN, C. (2013). Warehouse location decision factors in
humanitarian relief logistics. The Asian Journal of Shipping and Logistics,
v. 29, n. 1, p. 103–120.
ROSE, A. (2001). Uma avaliação comparativa de alguns sistemas de informação
geográfica aplicados aos transportes. Dissertação de Mestrado. Escola de
Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo.
SANDVIK. K. B; LOHNE, K. (2014). The rise of the humanitarian drone: giving
content to an emerging concept (forthcoming). Millennium: Journal of
International Studies.
SEMDEC - SECRETARIA MUNICIPAL DE DEFESA CIVIL DO MUNICÍPIO DE
DUQUE DE CAXIAS (2013). Sistema de alerta e alarme comunitário pata
chuvas e inundações. Secretaria de Estado de Defesa Civil. Duque de Caxias.
Disponível em:
http://www.preventionweb.net/applications/hfa/lgsat/pt/filedownloads/download/
2ad53786265b672d888710f5183a13c7.
SILVA, L. O. (2013). Logística empresarial. Uberaba: UNIUBE, 2013.
SILVA, L. F. (2011). Gestão da logística humanitária: proposta de um referencial
teórico. Orientador Alexandre Medeiros Rodrigues. Rio de Janeiro:
UFRJ/COPPEAD, 2011. Dissertação de Mestrado em Administração.
SINPDEC - SISTEMA NACIONAL DE PROTEÇÃO E DEFESA CIVIL (2013).
Formulário de Informações de Desastres (FIDE). Ministério da Integração
Nacional. Disponível em: http://150.162.127.14:8080/dados/RJ-F-3301702-
12200-20130103.pdf.
TEMBA, PLÍNIO. (2009). Apostila de fundamentos da fotogrametria.
Departamento de Cartografia. Universidade Federal de Minas Gerais – UFTM,
2009. Disponível em:
http://www.csr.ufmg.br/geoprocessamento/publicacoes/fotogrametria.pdf.
THOMAS A.; MIZUSHIMA, M. (2005). Logistics training: necessity or luxury?
Forced Migration Review, Vol. 22, pp.60-61.
THOMAS, A.S. (2003). Humanitarian logistics: enabling disaster response. Fritz
Institute.
TOMASINI, R. M.; VAN WASSENHOVE, L. N. (2009). Humanitarian logistics.
Palgrave Macmillan, London, 2009.
TOMASINI, R.M; VAN WASSENHOVE , LN (2004). A framework to unravel,
prioritize and coordinate vulnerability and complexity factors affecting a
humanitarian response operation, Working Paper No.20 04/41/TM.IN SEAD,
Fontainebleau, France.
TUNA, G.; NEFZI, B.; CONTE, G. (20140. Unmanned aerial vehicle-aided
communications system for disaster recovery. Journal of Network and
Computer Applications, v. 41, p. 27–36, 2014.
TZENG, G. H., CHENG, H. J. & HUANG, T. D. (2007). Multi-objective optimal
planning for designing relief delivery systems. Transportation Research Part E,
Vol. 43, No.6, pp.673-686.
VAN WASSENHOVE, LN. (2006). Blackett memorial lecture. Humanitarian aid
logistics: supply chain management in high gear. Journal of the Operational
Research Society 57, 475–489. doi:10.1057/palgrave.jors.2602125.
VEJA (2013). Enchente na baixada fluminense em 2013. São Paulo: Editora Abril,
edição 2304 , 16 jan. de 2013. Disponível em:
http://veja.abril.com.br/multimidia/galeria-fotos/enchente-na-baixada-
fluminense-2013.
XU, Z.; YANG, J.; PENG, C. (2014). Development of an UAS for post-earthquake
disaster surveying and its application in Ms7.0 Lushan Earthquake,
Sichuan, China. Computers & Geosciences, v. 68, p. 22–30, 2014.
김덕인; 송영선; KIM, G.; et al. (2014). A study on the application of UAV for
korean land monitoring. Journal of the Korean Society of Survey, Geodesy,
Photogrammetry and Cartography, v. 32, n. 1, p. 29–38, 2014.
137
8. ANEXOS
138
ANEXO 1: ALGORITMO DE CLARKE AND WRIGHT
O algoritmo de Clarke e Wright estabelece que:
1. Duas situações hipotéticas são criadas e testas a partir da saída de um veículo do
centro de distribuição regional: a primeira estabelece um local de demanda 𝑗
atendido logo após a um primeiro centro de distribuição local 𝑖 com duas viagens
(𝑠 = 2 . 𝑑𝐷,𝑖 + 2 . 𝑑𝐷,𝑗) sendo 𝑑𝐷,𝑖 e 𝑑𝐷,𝑗 as distâncias entre os locais de
distribuição de demanda; a segunda hipótese analisa os dois locais de demanda 𝑖 e
𝑗 unidos na mesma rota e para um único percurso (𝑠′ = 𝑑𝐷,𝑖 + 𝑑𝐷,𝑗 + 𝑑𝑖,𝑗);
2. O ganho (𝑔𝑖,𝑗) será determinado pela diferença entre os percursos 𝑠 e 𝑠′ (𝑔𝑖,𝑗 =
𝑑𝐷,𝑖 + 𝑑𝐷,𝑗 − 𝑑𝑖,𝑗), ou seja, à medida que os locais 𝑖 e 𝑗 se afastam dos centros de
distribuição regional, assim como os locais 𝑖 e 𝑗 ficam próximos entre eles,
melhor será o ganho (𝑔𝑖,𝑗);
3. Todos os pontos de demanda são combinados dois a dois para se estabelecer o
ganho (𝑔𝑖,𝑗 = 𝑑𝐷,𝑖 + 𝑑𝐷,𝑗 − 𝑑𝑖,𝑗);
4. As combinações 𝑖 e 𝑗 são ordenadas por ganho (𝑔𝑖,𝑗) de forma decrescente;
5. A partir da combinação dos dois nós que apresentaram melhor ganhos (𝑔𝑖,𝑗), é
aplica uma análise comparativa decrescente para todos os demais pares de pontos
(𝑖,𝑗);
6. Um par de pontos (𝑖,𝑗) é retirado da sequencia de combinações e avaliado se já
fazem parte de uma rota iniciada:
a) Se 𝑖, 𝑗 não foram incluídos em nenhuma das roteirizações já iniciadas,
estabelecer uma nova rota com este par;
b) Se o ponto 𝑖 pertencer a um rota iniciada, verificar se o ponto é o primeiro
ou o último dessa rota (sem considerar em conta o centro de distribuição
regional): para uma situação em que a resposta for positiva, acrescente o
par de pontos (𝑖,𝑗) na extremidade; para uma situação em que a resposta
for negativa, retorne para o item “5”; repita esta mesma análise para o
ponto 𝑗.
c) Se os dois pontos 𝑖 e 𝑗 fizerem parte de uma rota já iniciada, mas
diferentes, verificar se ambos são extremos das respectivas rotas: para uma
sinalização positiva, funda as duas rotas em um só nó (unir 𝑖, 𝑗); caso
contrário, avance para “7”.
d) Se os dois nós 𝑖, 𝑗 pertencerem à mesma rota, avance para “7”.
7. Cada vez que houver o acréscimo de uma ou mais pontos em uma rota, ou quando
houver a união de duas rotas em uma só, verificar se a nova configuração satisfaz
as restrições de tempo e de capacidade. Aceitar a nova configuração quando os
limites forem aceitos;
8. Encerrar: quando todos os pontos de demanda estiverem incluídos na roteirização.
A heurística das economias de Clarke e Wright possui um nível de precisão aceitável para
problemas em que as características mudam rapidamente, sendo preferível se ter uma solução
razoável, em um tempo curto, do que a ótima mais demorada.