Projetos

Projeto "Cenários de risco para impactos de extremos hidrológicos em infraestruturas de transporte e mobilidade urbana", CNPq 420338/2018-7 (edital Universal).

Coordenador: Prof. Dr. Leonardo Santos, Cemaden

Resumo: O atributo das cidades relativo ao deslocamento de pessoas e bens no espaço urbano, utilizando para isto veículos, vias e toda a infraestrutura de transportes, estabeleceu o conceito de mobilidade urbana nos anos recentes. Problemas de mobilidade urbana estão entre os de maior interesse de discussão em diversas agendas, incluindo a ambiental. Conforme o Atlas Brasileiro de Desastres Naturais, inundações bruscas (enxurradas) e graduais (enchentes) corresponderam a 50% das ocorrências de desastres naturais no país registradas nos últimos anos.

   Entre 2014 e 2017 foi desenvolvida, com apoio de um projeto Universal MCTI/CNPq, uma pesquisa focada na estimação da quantidade de pessoas expostas a riscos de inundações com impactos em mobilidade urbana. A pergunta científica base deste novo projeto é: como gerar cenários de risco de impactos de eventos hidrológicos extremos em infraestruturas de transporte e mobilidade urbana considerando não apenas a componente de exposição, mas também ameaça e vulnerabilidade?

     Ferramentas da matemática-computacional, como Redes Complexas, Aprendizado de Máquina e Análise de Incertezas, permitirão que modelos de previsão de ameaça sejam propostos e avaliados. Informações de engenharia de tráfego e gerenciamento de pavimentos possibilitarão quantificarmos níveis de vulnerabilidade. Por fim, técnicas de geoprocessamento serão usadas para integrar as diferentes componentes. As áreas de estudo do projeto são a cidade de São José dos Campos/SP, Região Serrana do Rio de Janeiro/RJ e Região Metropolitana de São Paulo/SP.

    Os resultados do projeto serão apresentados em congressos e periódicos, além de seções públicas com representantes da academia e sociedade civil. O projeto ainda manterá um website para divulgação dos resultados e abertura de espaço para colaboração entre a equipe do projeto e todo e qualquer interessado na temática, seguindo a abordagem de popularização da ciência via interação com a sociedade. A proposição de realistas cenários de risco é relevante para tomadores de decisão, especialmente nas áreas de planejamento urbano e engenharia ambiental, contribuindo para formulação de políticas púbicas para o desenvolvimento científico e tecnológico sustentável do país.

Projeto "Dynamical Phenomena in Complex Networks: Fundamentals and Applications", FAPESP 2015/50122-0 and DFG-IRTG 1740/2420338/2018-7 (Temático).

Coordenador geral: Prof. Dr. Elbert Macau (UNIFESP)

Coordenador do sub-projeto: Prof. Dr. Leonardo Santos, Cemaden

Resumo: It is now generally accepted that, except for very special cases of well-mixed populations or of the populations with extremely high site fidelity, the correct description of the infection spread has to be based on the investigation of the network of contacts. Most approaches use time-aggregated networks, in which a link between nodes A and B is present if the contact between them existed during some interval of time. The network of contacts is then considered as the substrate on which the infection spreads, and the dynamics of the epidemic on this network are obtained by solving the corresponding problem on the individual or on the metapopulation level. This approach disregards the temporal structure of the contact network which is however of extreme importance. Thus, if at any time there was a link between A and B, and at any other time, a link between B and C, a path of two steps between A and C exists on the aggregated network. If however the link between A and B was established later than the link between B and C disappeared, no direct propagation from A to C is possible, and the path between A and C cannot be traversed in the causal order. 

   The Brazilian part of the project aims onto the development of complex network model describing actual mobility data and its time evolution. The edge between two nodes represents the contact of these nodes at a given time window. Origin-destination data for Rio de Janeiro and São Paulo cities will be analyzed for the scenario of typical Brazilian infectious diseases, like Dengue. It is expected that results giving the time series of complex networks for a typical day, including common travels, origin-destination data, and the spatial dynamics of the edges will allow for developing analytical tools that can be used by health authorities in steering public policies to prevent and combat epidemics in areas involving large cities.

Projeto "Quantificando o impacto de inundações na mobilidade das pessoas no espaço urbano", CNPq 454267/2014-2 (edital Universal).

Coordenador: Prof. Dr. Leonardo Santos, Cemaden

Resumo: O atributo das cidades relativo ao deslocamento de pessoas e bens no espaço urbano, utilizando para isto veículos, vias e toda a infraestrutura de transportes, estabeleceu o conceito de mobilidade urbana nos anos recentes. Problemas de mobilidade urbana estão entre os de maior interesse de discussão em diversas agendas, incluindo a ambiental. Conforme o Atlas Brasileiro de Desastres Naturais, inundações bruscas (enxurradas) e graduais (enchentes) corresponderam a 50% das ocorrências de desastres naturais no país registradas nos últimos anos. O presente projeto visa quantificar o possível impacto de inundações na mobilidade das pessoas no espaço urbano, com base em dados de Origem-Destino e hidrografias de quatro cidades brasileiras (Joiville-SC, Rio de Janeiro-RJ, São José dos Campos-SP e São Paulo-SP), e utilizando exclusivamente recursos computacionais livres. Os resultados serão espacializados em mapas temáticos, através do desenvolvimento de um índice para impactos diretos (inundações na origem ou destino das viagens) e indiretos (inundações em regiões que são interceptadas pelo caminho das viagens). A informação diferenciada para os diversos cursos d'água das cidades é relevante para tomadores de decisão, especialmente nas áreas de planejamento urbano e engenharia ambiental, contribuindo para o desenvolvimento científico e tecnológico sustentável do país.