Aplicação do Método de Análise Hierárquica - MAH para o Auxílio à Tomada de Decisão em Estudos de Alternativas de Traçado de Rodovias

RESUMO
Este trabalho trata da proposição de um processo metodológico a ser empregado na etapa de planejamento de rodovias. Estuda-se a aplicação de uma análise multicriterial para a seleção de um melhor traçado para a futura rodovia, levando em consideração não apenas questões geométricas de engenharia, historicamente utilizadas para a definição de diretrizes rodoviárias, mas agregando quesitos cada vez mais importantes para a sociedade moderna, como as questões ambientais. Realizou-se a aplicação desta metodologia ao estudo de alternativas de traçado de um trecho do Rodoanel Mario Covas, na Região Metropolitana de São Paulo, através de entrevistas com diversos atores da sociedade e aplicação do Método de Auxílio à Tomada de Decisão denominado Método de Análise Hierárquica – MAH (Analytic Hierarchy Process – AHP).

ABSTRACT
This paper deals with the proposition of a methodological process to be used in the planning phase of roads. The paper refers to the development of a multicriterial assessment for the selection of a better route for a future highway considering not only geometrical engineering topics, often used for highways definitions, but including topics important for the modern society, such as the environment ones. This model was applied in a case study related to the study of alignment alternatives of the São Paulo Ring Road, through interviews with different agents and the application of the Analytic Hierarchy Process – AHP.

1.      INTRODUÇÃO

A crescente preocupação com as questões ambientais, cujos objetivos básicos estão centrados na busca do desenvolvimento sustentável, torna cada vez mais evidente a necessidade de avaliações das alternativas de traçado de um projeto rodoviário, realizadas com coerência e qualidade. Enfocar os aspectos ambientais desde a etapa de estudo de alternativas de traçado é considerado, por técnicos e consultores de países desenvolvidos, como o mais correto e econômico caminho para assegurar o bom desenvolvimento de um empreendimento rodoviário (McCormack, 2001).
A tomada de decisão para a definição da melhor diretriz de traçado para uma futura rodovia pode ser considerada como uma das etapas mais importantes e delicadas para o seu sucesso. Assim, um empreendimento rodoviário, caracterizado pela sua multidisciplinaridade, necessita passar por uma análise criteriosa, fundamentada em um método multicriterial de auxílio à tomada de decisão que assegurará ao empreendedor, e aos demais atores da sociedade participantes no processo de implantação, uma ordenação das alternativas de traçado propostas, indicando a solução mais adequada para que esta posteriormente obtenha o Licenciamento Ambiental, seja detalhada em projeto e implantada com sucesso (Lisboa, 2002). 

2.      MÉTODO DE AUXÍLIO À TOMADA DE DECISÃO

Neste trabalho optou-se pela utilização de um método multicriterial de auxílio à tomada de decisão de autoria do Prof. Thomas Saaty da Universidade da Pensilvânia, denominado Método de Análise Hierárquica – MAH, do inglês Analytic Hierarchy Process – AHP, ensejando inclusive uma avaliação estratégica e preliminar de impactos sócio-ambientais. Nas áreas de transporte e meio ambiente observa-se a utilização do MAH em diversas referências bibliográficas, tais como: Rabbani; Rabbani (1996); DERSA (2000); Ramanathan (2001); Zhu; Dale (2001); Gomes; Lima (1991); Kalamaras et al. (2000); entre outras.
O MAH baseia-se inicialmente em uma estruturação hierárquica dos objetivos, critérios/indicadores e alternativas consideradas no estudo. Posteriormente, conforme os grupos determinados na estrutura hierárquica, realizam-se comparações entre pares de critérios/indicadores, quanto à importância de cada critério/indicador em relação ao objetivo do trabalho, estabelecendo matrizes de comparações paritárias. Através da técnica do autovetor (Saaty, 1980), o MAH calcula os pesos locais e globais para cada critério/indicador nos vários níveis hierárquicos e em relação às alternativas em estudo. Assim, torna-se possível estabelecer uma ordenação das alternativas e decidir pela qual escolher como a mais adequada neste processo de decisão.

3.      O MODELO PROPOSTO: DEFINIÇÃO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE ANÁLISE E AVALIAÇÃO

Saaty (1990) apud Morita (1998) considera que a tarefa mais importante na análise de decisão é a escolha dos fatores relevantes para a decisão. Assim, buscando uma coerência teórica condizente com as reais necessidades para a tomada de decisão na avaliação e seleção de alternativas de traçado de rodovias, o modelo proposto por Lisboa (2002) foi desenvolvido em três etapas, conforme a seguir:
Numa 1ªetapa, analisou-se 7 (sete) experiências anteriores, onde a seleção de alternativas rodoviárias foi realizada levando em consideração aspectos ambientais. Esta análise permitiu a escolha dos critérios e indicadores mais significativos, ou seja, os que melhor representassem os diversos aspectos que influenciam direta e indiretamente na qualidade e no sucesso de um empreendimento rodoviário. A bibliografia pesquisada foi: Passounneau; Gunnerson; Miller (1975); The Consulting Engineer (1972); Duttenhoeffer; Padwal; Kirkyla (1976); Department of Transport (1982); Lober; Wilson (1988); DERSA (1999); Kalamaras et al. (2000).

A partir da análise destes estudos também foi possível estabelecer os critérios e indicadores considerados como suficientes para fundamentar a metodologia proposta neste trabalho, considerando multicritérios dispostos em níveis hierárquicos, conforme apresentado na tabela 1.
Considerando as peculiaridades do MAH e do software disponível, a definição e organização dos critérios e indicadores selecionados deveria realizar-se de tal forma que se reduzisse a quantidade de julgamentos entre pares de critérios/indicadores (85 julgamentos neste caso), a fim de evitar morosidade e desinteresse e, que estes estivessem dispostos em uma estrutura hierárquica de no máximo quatro níveis. Cabe destacar que para um conjunto de n indicadores, deve haver um total de n.(n-1)/2 julgamentos comparativos.
Assim, em uma 2ª etapa, adotando a técnica denominada “brainstorming”, os objetivos, critérios e indicadores apresentados na tabela 1 (1ªetapa) foram analisados por técnicos especialistas da área de engenharia rodoviária e da área ambiental. O resultado desta etapa pode ser verificado na tabela 2 a seguir, observando-se que o número de julgamentos totais foi reduzido para 36 (trinta e seis). Desta forma, este conjunto de critérios e indicadores passa a ser considerado como um Conjunto Básico de fatores de análise para o estudo proposto.


Tabela 1: Conjunto Inicial de Critérios e Indicadores

CRITÉRIOS

INDICADORES

UNIDADES

Nível 1

Nível 2

Nível 3

Nível 4

Nível 5

ASPETOS ECONÔMICOS

custo / benefício

custo de implantação (sem considerar desapropriação e reassentamento) = custo de construção

R$

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

aspectos geotécnicos

% Extensão em unidades homogêneas

km

ASPECTOS OPERACIONAIS E DE SEGURANÇA DE TRÁFEGO

tráfego de passagem

% Extensão em rampa máxima

%

% Extensão em raio mínimo

%

sinuosidade ou tortuosidade

°/km

tráfego local

nº de vias locais atravessadas e preservadas

rodovia; estrada secundária; via urbana estrutural; via urbana arterial

 

 

un

pedestres

% Extensão em área urbanizada

%

ASPECTOS AMBIENTAIS

meio antrópico

interferência na fase de Obra

Nenhuma; pouca;  moderada; excessiva

desenvolvimento regional/urbano

relação com o Plano Diretor

sim

não

ruptura social / relação com o viário local

dispositivos de passagem superior e inferior previstos

un

% Extensão em área urbanizada

un

uso do solo

área urbanizada; favela/invasão

un.habitacionais

mineração; área industrial; área desocupada; agricultura; pecuária

situação fundiária

desapropriação

área pública; área privada vazia ou pouco ocupada; área privada densamente ocupada

unidades habitacionais

reassentamento

área pública

área privada

un.habitacionais

meio biótico

cobertura do solo

reflorestamento; campos; capoeiras; brejo; matas

matas ciliares

m

áreas legalmente protegidas (APP, APM e sítios arqueológicos)

meio Físico

poluição da água

cursos d’água atravessados (córregos, rios e lagos)

un

poluição do ar

% Extensão em rampa máxima

%

ruídos e vibrações

% Extensão em zonas iso-sonoras

%

Intrusão Visual

Impacto na paisagem de fora da rodovia

unidades habitacionais a menos de 300m da faixa de Domínio

 

Em uma 3ª etapa, realizou-se a definição do Conjunto Final de Critérios e Indicadores de análise e avaliação, a partir do conjunto desenvolvido para a 2ª etapa e considerando a disponibilidade de dados para aplicação do modelo, pois a fonte de dados para o estudo de caso em questão (DERSA, 1999) não contemplava integralmente os critérios e indicadores tal como definidos.
O modelo proposto foi testado em três segmentos do trecho Norte do Rodoanel Mário Covas, com a utilização dos critérios e indicadores da tabela 3 a seguir. Esta configuração final de critérios e indicadores define uma quantidade total de 27 (vinte e sete) julgamentos.

 

Tabela 2: Conjunto Básico de Critérios e Indicadores

CRITÉRIOS

INDICADORES

 

UNIDADES

Nível 1

Nível 2

Nível 3

Nível 4

ASPECTOS

ECONÔMICOS

custo de implantação (obra + desaprop. +  reassentamento + operacional)

R$

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

obras en superfície

áreas favoráveis

% de extensão em superfície

áreas com algumas restrições

% de extensão em superfície

áreas com severas restrições

% de extensão em superfície

obras especiais

pontes e viadutos

quantidade

túneis

% de extensão em túnel

contenções

área em m²

ASPECTOS OPERACIONAIS E DE SEGURANÇA DE TRÁFEGO

tráfego de passagem

raio mínimo

% de extensão em raio mínimo

rampa máxima

% de extensão em rampa máxima

tráfego local

interseções

quantidade

passagens superiores e inferiores

quantidade

vias marginais coletoras

% de extensão

tráfego de pedestres

passarelas previstas

quantidade

ASPECTOS AMBIENTAIS

impactos no uso do solo urbano

desapropriações de unidades produtivas

área em m²

desapropriações de residências

unidades habitacionais

reassentamento populacional

n° de famílias

impactos no uso do solo rural

travessia de áreas de preservação

vegetação nativa arbórea desenvolvida

área em m²

vegetação nativa pouco desenvolvida

área em m²

travessia de áreas de reflorestamento,  pastagem e agricultura

área em m²

travessia de Parques em nível

área em m²

travessia de áreas degradadas

área em m²

impactos no meio físico

interferências com recursos hídricos

nº de cursos d’água

impactos na qualidade do ar

% de extensão em rampa máxima

ruídos

área urbanizada em m² sujeita a  ruídos entre 50dB(A) e 100dB(A)

 

Tabela 3: Conjunto Final de Critérios e Indicadores

CRITÉRIOS

INDICADORES

 

UNIDADES

Nível 1

Nível 2

Nível 3

ASPECTOS

ECONÔMICOS

custo de implantação

(custo de obra + custo de desapropriação + custo de reassentamento + custo operacional)

R$

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

obras em superfície

áreas favoráveis

% de extensão em superfície

áreas com algumas restrições

% de extensão em superfície

áreas com severas restrições

% de extensão em superfície

obras especiais

pontes e viadutos

quantidade

túneis

% de extensão em túnel

ASPECTOS OPERACIONAIS E DE SEGURANÇA DE TRÁFEGO

tráfego de passagem

raio mínimo

% de extensão em raio mínimo

rampa máxima

% de extensão em rampa máxima

tráfego local

nº de vias locais interrompidas/km

tráfego de pedestres

% de extensão em área urbanizada

ASPECTOS AMBIENTAIS

impactos no uso do solo urbano

desapropriações de unidades produtivas

área em m²

desapropriações de residências

unidades habitacionais

reassentamento populacional

nº de famílias

impactos no uso do solo rural

vegetação nativa

área em m²

travessia de áreas de reflorestamento, pastagem e agricultura

área em m²

travessia de Parques em nível

área em m²

impactos no meio físico

interferências com recursos hídricos

nº de cursos d’água/km

impactos na qualidade do ar

% de extensão em rampa máxima

ruídos

área urbanizada em m² sujeita a  ruídos entre 50dB(A) e 100dB(A)


4.      APLICAÇÃO DO MODELO PROPOSTO: ESTUDO DE CASO

Os segmentos analisados integram o Rodoanel Mário Covas, empreendimento rodoviário com objetivos múltiplos, cuja função principal é a de desviar os veículos de passagem e de cargas do perímetro urbano da região metropolitana de São Paulo. O Rodoanel deverá atender tanto a demandas de transporte de cargas, quanto de transporte de passageiros, podendo canalizar viagens exclusivamente rodoviárias (com origens e destinos fora da RMSP) ou viagens internas (com origem e destino na RMSP). Apresenta, ainda, um grande potencial como elemento estruturador do uso e ocupação do solo e do processo de expansão urbana (DERSA, 1998).
 Assim, uma vez definidas as alternativas de traçado, integrantes de DERSA (1999), foi feito o levantamento dos valores quantitativos referentes aos critérios e indicadores definidos na tabela 3, cujos resultados são apresentados na tabela 4 a seguir (Lisboa, 2002). Após esta etapa cumpre proceder à realização dos julgamentos comparativos entre os pares de critérios e indicadores estabelecidos.
 Com base na experiência de implantação de rodovias pelos órgãos governamentais e empresas concessionárias de rodovias, e considerando as citações de Lopez (1999), a relação a seguir contempla os 14 (quatorze) principais setores da sociedade que, direta ou indiretamente participam e/ou são afetados pela implantação de uma nova rodovia: Comunidade, ONG’s, Entidades de Classe, Políticos, Poder Judiciário, Universidade, Imprensa, Órgãos Ambientais, Órgãos Municipais, Técnicos do Empreendedor, Consultores, Agentes Financeiros, Concessionárias de Rodovias e Empreiteiros.

 Conforme diretrizes do MAH, estabelecidas em Expert Choice (1995), uma razão para uma determinada tomada de decisão ser realizada em grupo, e não simplesmente ser realizada por um único indivíduo, é a grande variedade de perspectivas e idéias que cada participante traz para o processo de tomada de decisão. Assim, torna-se útil colocar em discussão tantas idéias quantas forem possíveis, a fim de posteriormente avaliá-las e priorizá-las em conjunto.

 Optou-se neste estudo pela realização de entrevistas individuais com cada representante dos diversos setores da sociedade, a fim de que cada indivíduo realizasse os seus próprios julgamentos paritários. Posteriormente, os julgamentos individuais foram agregados, resultando em opiniões médias de cada grupo e de todos os entrevistados.
 Inicialmente foi realizado um teste piloto através de 5 (cinco) entrevistas, cujas respostas aos questionários foram validadas e consideradas no estudo. Neste teste piloto foi possível estabelecer a melhor forma de preenchimento dos questionários, a fim de se obter um procedimento rápido e seguro, bem como avaliar a compreensão dos entrevistados para com as questões, o tempo médio de cada entrevista, considerando as explicações iniciais, a aplicação dos questionários e o desfecho da entrevista; e, também, visualizar uma forma de tabulação das respostas.
 Dos 14 (quatorze) grupos apontados, em apenas 1 (um), o Poder Judiciário, não houve representante entrevistado, devido simplesmente ao não agendamento em tempo hábil para sua realização. Assim, foram realizadas 34 (trinta e quatro) entrevistas que compuseram a opinião de 13 grupos de representantes da sociedade. Todo o processo de contatos iniciais, agendamentos e entrevistas foi realizado num período de aproximadamente 1 (um) mês, maio de 2002.

Tabela 4: Quantitativos dos critérios e indicadores definidos para o Estudo de Caso

 

INDICADOR

UNIDADE

Segmento 1

Segmento 2

Segmento 3

 

 

alternativa 1 (Verde)

alternativa 2 (Vermelha)

alternativa 3 (lilás)

alternativa 4 (laranja)

alternativa 1 (verde)

alternativa 2 (vermelha)

alternativa 3 (lilás)

alternativa 4 (laranja+lilás)

alternativa 1 (verde)

alternativa 2 (vermelha)

alternativa 3 (azul)

Custo de implantação

R$x1.000,00

376,1

488,8

467,9

400,1

90,2

81,5

109,0

93,2

91,8

127,9

104,2

 

Áreas Favoráveis

% de extensão em superfície

0%

0%

0%

0%

0%

0%

0%

0%

0%

0%

0%

 

Áreas com algumas restrições

% de extensão em superfície

23%

6%

15%

46%

30%

57%

63%

62%

42%

62%

61%

 

Áreas com severas restrições

% de extensão em superfície

19%

16%

7%

13%

70%

43%

37%

38%

58%

38%

39%

 

Pontes e Viadutos

unidades

1

0

0