Doutorado em Transportes · Planejamento de Transportes · IME

Protótipo ALIMEAnálise Local Integrada de Mobilidade e Engenharia

Ferramenta de
baixo custo

para diagnóstico de conflitos rodoferroviários
em municípios de pequeno porte

Método Modelo de Quatro Etapas e análise custo-benefício aplicados a Matias Barbosa/MG

Autores

Luiz Araujo de Souza Junior · Wagner de Almeida Tavares

Instituição

IME — Instituto Militar de Engenharia

O território · Wagner

Matias Barbosa/MG —
onde o regional corta o local

Cidade pequena na Zona da Mata mineira, no eixo Rio–Juiz de Fora. Três eixos estruturantes cruzam a malha urbana:

BR-040 rodovia federal

LMG-874 União Indústria

Ferrovia linha férrea (efeito barreira)

0habitantes

0domicílios

0zonas (5 internas + 4 externas)

zonas de tráfego · ZT01–ZT05 interferências ferrovia × viário — trânsito retido

A base de dados · Wagner

Tudo a partir de dados públicos

A premissa do ALIME é usar só fontes oficiais e abertas — por isso a mesma análise se repete em qualquer município de pequeno porte, sem pesquisa de campo cara.

Fonte de dados

IBGE · Censo 2022 população (14.121 hab) e domicílios (5.269) por setor censitário → vetores de produção
RAIS vínculos formais de emprego → vetores de atração
INEP matrículas escolares → polos de atração
CNT · 2025 tráfego ferroviário no Corredor MRS (Linha do Centro) → intensidade de uso da ferrovia
OpenStreetMap · OSMnx malha viária e ferroviária georreferenciada

Tabela 2 — tráfego ferroviário · Corredor MRS · fonte CNT (2025)

Trem de minério trens/dia

Trem de carga geral trens/dia

Circulação total trens/dia·mil/ano

Parametrização

No Censo 2022 o IBGE dividiu Matias Barbosa em 38 setores censitários, aqui agrupados em zonas respeitando as barreiras físicas — ferrovia, BR-040 e LMG-874.

ZT01Centro e Rodoviária9 setores

ZT02Monte Alegre7 setores

ZT03N. Sra. da Penha · LMG-8748 setores

ZT04Cedofeita · Expansão · BR-0405 setores

ZT05Área rural e Distrito9 setores

ZTE01–04Juiz de Fora · Simão Pereira · Três Rios · Rio de Janeiro

Base replicável com dados abertos e oficiais — o método pode ser reaplicado em qualquer município de pequeno porte.

O conflito · Wagner

Quatro passagens em nível

Onde a ferrovia cruza o sistema viário no mesmo nível, o trem bloqueia o trânsito — retenção, fila e aumento de percurso, várias vezes ao dia.

PN01ZT01–ZT03

Paralela ao corredor Retenção frequente

PN02ZT01–ZT03

Paralela ao corredor Retenção frequente

PN03ZT01–ZT04

Em série no corredor Aumento de percurso

PN04ZT01–ZT04

Em série no corredor Aumento de percurso

PN01 + PN02 · paralelas entre ZT01–ZT03 (~0,64 km)

PN03 + PN04 · em série entre ZT01–ZT04 (~1,54 km)

Visão da ferrovia · 4 PNs

Rede de zoneamento · corredores

MG-874 · coletivo BR-040 · autos locais / vicinais ZT ZTE

A demanda · Wagner

Dos dados à matriz origem-destino

O ALIME converte produção e atração por zona em uma matriz O-D balanceada, distribuindo 9.176 viagens/dia com base em impedância espacial e equilíbrio entre totais.

01Vetores de produção

população e domicílios → viagens geradas por zona

02Vetores de atração

empregos, escolas e comércio → viagens atraídas

03Modelo gravitacional

distribui as viagens · atrito espacial β = 1,50

04Balanceamento

ajuste das atrações para igualar produções

0 viagens/dia
na matriz O-D

Método aplicadoAjustar atrações para igualar produções

Fator aplicado1,045698

Erro relativo final0,000%

Status finalBalanceado

Comparação P × A por zona ProduçãoAtração

Heatmap da matriz O-D (viagens/dia) 01.336

Maior concentração em ZT01 (Centro/Rodoviária) e ZTE01 (Juiz de Fora/MG), coerente com a dependência funcional do polo regional.

O custo do atraso · Wagner

Quanto custa parar no cruzamento — e quanto custa eliminar o problema?

Ao monetizar o tempo perdido, a intervenção deixa de ser abstrata e passa a ser planejável.

R$ 0,0000 valor do tempo /min
2,6 salários mínimos

×

0 penalidade média
por par afetado

×

0 viagens retidas/dia
hipótese conservadora

×

0 dias úteis/ano

=

Custo social anual R$ 0,00 mi/ano

Obra estimadaR$ 0 mi4 obras × R$ 6,5 mi

Payback simples0 anosR$ 26 mi ÷ R$ 1,53 mi

Vista aérea da Passagem de Nível 01 — cenário atual — Cenário atual · PN01

Vista aérea da Passagem de Nível 01 — cenário com viaduto — Cenário com viaduto · OAE

Quando o atraso é quantificado, a intervenção deixa de ser hipótese e passa a ser decisão — retenção recorrente vira investimento justificável.

A ferramenta · Luiz

O ALIME por trás dos números

Um simulador web de apoio à decisão preliminar para municípios de pequeno porte — onde faltam dados, equipe técnica e recursos para um estudo completo.

Replicável

pode ser aplicado a diferentes municípios de pequeno porte — Matias Barbosa é o caso demonstrativo.

Aberto

roda no navegador, com bibliotecas livres de análise espacial e redes.

Preliminar

apoia triagem e priorização antes de EVTEA, contagens, O-D domiciliar e projeto executivo.

stack aberta PythonStreamlitOSMnxNetworkXFolium

De ferramenta exploratória a apoio preliminar à decisão.

ALIME· simulador webao vivo

Área de estudoMatias Barbosa / MG

Zona interna (ZT) Zona externa (ZTE) Conexões · malha viária

Matias Barbosa

Matriz O-Dorigem × destino · viagens/dia

Grafo viárionós e arestas · topologia real

Cenáriosalternativas de intervenção

R$

Custo socialtempo · operação · investimento

1Município

2Zonas

3Geração

4Distribuição

5Modal

6Atribuição

7Interferências

8Cenários

O método · Luiz

Modelo de quatro etapas

Quatro perguntas encadeadas transformam zonas em fluxos sobre a rede viária.

Entrada

zonas, população, empregos e escolas

Saída

fluxos na rede, rotas críticas e cenários

Efeito observado no cenário com passagens em nível ativas O aumento da impedância reduz a atratividade do transporte coletivo e reforça a dependência do modo individual.

Antes (referência) Depois (passagens ativas) Variação

Transporte coletivo 0,0% 0,0% ▼ 15,6 p.p.

Individual motorizado 0,0% 0,0% ▲ 8,8 p.p.

O efeito barreira não elimina a viagem; ele muda a forma, o caminho e o custo do deslocamento.

A rede · Luiz

Dijkstra: quando o atraso entra como peso na rede

Cada passagem em nível aumenta o peso da aresta; o algoritmo recalcula o caminho mínimo e o impacto deixa de ser apenas local.

caminho mínimo (Dijkstra) conexões viárias peso = tempo + penalidade

Rede recalculada0 mintempo médio sistêmico (69,44 → +5,7%)

Impacto seletivo0/72pares O-D afetados pela ferrovia

Trecho crítico18 → 0 minZT03–ZT04 · duas PNs em série

peso da aresta = tempo de viagem + penalidade da passagem em nível

A passagem em nível é um ponto físico, mas seu impacto é sistêmico quando recalculado na rede.

Os cenários · Luiz

Com barreira × com transposição

A geração total permanece 9.176 viagens/dia — o que muda é a integração entre zonas e a forma como as viagens se distribuem.

Cenário 0 — com passagens em nívelsituação atual · cidade fragmentada

COM PN

Intrazonais0

Interzonais internas0

Pendulares / externas0

OAE / viaduto transposição em desnível

Cenário com transposição em desnívelcenário planejado · cidade integrada

SEM PN + OAE

Intrazonais0▼ 945

Interzonais internas0▲ 498

Pendulares / externas0▲ 447

Com as passagens em nível, a cidade se fecha; com a transposição, ela se reabre. O total permanece 9.176 viagens/dia; o ganho está na redistribuição e na integração entre zonas.

A decisão · Luiz

Da simulação à priorização

O ALIME transforma interferências urbanas em cenários comparáveis, ranqueia combinações de obra e mostra o benefício potencial de cada decisão.

Ranking de intervenções · saída do ALIME

1

PN01 + PN02 + RF01 + RF02★ melhor cenário

atraso residual 0

2

PN02 + RF01 + RF02

R$ 11,8 mi/ano

3

PN01 + PN02 + RF01

R$ 8,6 mi/ano

4

RF01 + RF02

R$ 8,1 mi/ano

O maior ganho ocorre quando as interferências são tratadas em conjunto — não como pontos isolados.

O ganho de análise do simulador

Conta conservadora

R$ 0,00 mi/ano

considera apenas 1.500 viagens/dia diretamente afetadas

payback ~17 anos

recorte manual
→ leitura sistêmica

Simulação completa ALIME

R$ 0,00 mi/ano

atraso do sistema inteiro, pares O-D afetados e combinações de cenário

payback ~2,1 anos

A diferença não é erro: é mudança de escala da análise. A conta manual é conservadora; o simulador avalia o sistema completo.

Simulador ALIMETeste o modelo no navegadoranzhkry7bnjfiwup4xjesf.streamlit.app

A pergunta deixa de ser apenas onde há conflito — e passa a ser qual intervenção gera maior retorno para a cidade. Diagnosticar é o começo. Priorizar é transformar dado em decisão.

Luiz Araujo de Souza Junior · Wagner de Almeida Tavares IME — Planejamento de Transportes · 2026

Ferramenta debaixo custo

Matias Barbosa/MG —onde o regional corta o local