Uma metodologia de análise da operação do transporte público de Curitiba utilizando link streams ; A methodology for analysis of Curitiba public transport operation using link streams

Transport systems usually require transfer of passengers between trains, vehicles or buses, among others. Transfer times and transport capacity directly affect the quality of transport experienced by users. Moreover, the computation of performance indicators for complex transport systems involving several lines and connections may be a hard task. This thesis proposes a methodology for analysis of Curitiba collective transport operation using link streams. Link streams are temporal graphs which model relationships (links) made and unmade between objects (vertices) in time. By computing cliques of the corresponding link streams, it is possible to identify and quantify (numerically and temporally) nearby buses in a terminal. These cliques are computed by algorithms with good scalability. The main contribution is to use cliques for obtaining transport performance indicators as transfer time, bunching, congestion, and number of passengers transferred. The results are obtained for real-world data of Curitiba city in Brazil. They show transfer time distributions, rush hours for bus congestion, and estimates of number of passengers transferred based on maximal bus capacity. Although results are obtained for Curitiba, the proposed methodology can be extended to other transport systems involving transfer of passengers or freight. The proposed performance analysis can be used for supporting urban planners to improve collective transport operation. ; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) ; Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) ; Sistemas de transporte geralmente envolvem a transferência de passageiros entre trens, carros, ônibus, dentre outros. O tempo de transferência e a capacidade de transporte envolvida afetam diretamente a qualidade do transporte percebida pelo usuário. Além disso, a obtenção de indicadores de desempenho para a operação do transporte em um sistema complexo, envolvendo várias linhas e conexões, pode ser uma tarefa árdua. Esta tese propõe uma metodologia de análise da operação do transporte coletivo da cidade de Curitiba usando link streams. Link streams são stream graphs que permitem modelar relações (links) entre objetos (vértices) que se estabelecem e se desfazem ao longo do tempo. Assim, é possível identificar e quantificar numericamente e temporalmente o encontro de ônibus em um terminal pela obtenção das cliques dos link streams correspondentes. Estas cliques são obtidas por algoritmos da literatura com boa escalabilidade. A principal contribuição da tese é a utilização das cliques para obtenção de indicadores de desempenho do transporte, tais como tempo de transferência, formação de comboios, congestionamento e número de passageiros transferidos. Os resultados são obtidos a partir de dados reais dos terminais de ônibus de Curitiba, mostrando a distribuição dos tempos de transferência entre linhas do terminal, os horários de maior congestionamento de ônibus e uma estimativa do número de passageiros transferidos, levando em conta a capacidade máxima de transporte dos ônibus. Apesar dos resultados serem obtidos para Curitiba, a metodologia proposta pode ser estendida a outros sistemas de transporte que envolvam conexões para transferência de passageiros ou carga. A análise de desempenho proposta pode ser utilizada para auxiliar planejadores urbanos na melhoria da operação do transporte coletivo.