Análise Estratégica da Expansão de Infraestruturas Urbanísticas

Abstract

Quando uma cidade já não consegue conter o crescimento populacional no espaço que ocupa torna-se necessário prever novas áreas de expansão. Para que a escolha destas áreas seja feita de forma a ter em conta os requisitos indispensáveis para se obterem os melhores traçados das respetivas infraestruturas urbanísticas em termos físicos e económicos constrói-se um modelo de apoio à decisão. Este modelo contempla de forma integrada os dados necessários àqueles mesmos traçados, deixando como variáveis as novas áreas de ocupação. As infraestruturas em análise no presente trabalho são a rede de abastecimento de água, a rede de drenagem de águas residuais e a rede de transportes. O problema traduzido por aquele modelo de apoio à decisão é multiobjetivo, complexo e de grandes dimensões. Para a sua resolução é necessário recorrer a um método heurístico. No presente trabalho o método utilizado é o Recozimento Simulado articulado, pela existência de objetivos múltiplos, com um método de aproximação da Fronteira de Pareto. Analisar a dinâmica do problema compreendendo as soluções provenientes da sua resolução, é o grande desafio desta tese no sentido de permitir a produção de informação que dê a possibilidade aos responsáveis pelas tomadas de decisão de realizarem ações mais fundamentadas e ponderadas no planeamento e dimensionamento setorial de cada infraestrutura. Desta forma, a escolha das áreas mais favoráveis para a expansão da cidade não tem em conta apenas as características físicas do terreno mas também o comportamento integrado, ainda que por vezes conflituoso, das três infraestruturas em análise.

New areas of expansion are needed when cities can no longer sustain the increase in population on its territory. For the appropriate choice of the new occupied areas, a decision support model is built in order to optimize layouts and costs for the urban infrastructures. The model must contain all data needed for the infrastructures layouts design, considering the new areas to be occupied as variables. On this work, urban infrastructures of water supply, drainage and transportation systems are taken in account. Due to its multi-objective properties, dimension and complexity, a heuristic method is chosen to solve the problem described. Simulated Annealing engaged with Pareto Front method has been used in order to overcome this multi-objective problem. By the understanding of the outputted solutions, the main goal of the thesis is the development of tools for decision makers can take their urban planning choices with better justified criterions. Therefore, the decision of the best areas for city expansion, rather than taking in account only the landscape, considers the integrated behavior, even conflictual, of all infrastructures studied.