Liliana Madalena Gramani

Modelagem do fluxo de pedestres pela teoria macroscópica

The need to model the traffic of pedestrians has become a priority in environments where pedestrians can circulate. The research has advanced in an attempt to solve accidents related to large crowds. Furthermore, analyzing structures for pedestrians before they have been built has become a requirement of the authorities, as well as being able to manage the flow of pedestrians in those facilities. To characterize this behavior, studies have emerged including theories of physics and mathematics, which analyze pedestrian traffic through models described by differential and integral-differential equations. This work presents the macroscopic scale modeling of traffic and its direct connection with physics and hydrodynamic models. The model was applied to a walk situation where the results were compared with other work on the simulations and experimental observations on the pedestrian traffic, found in the bibliography.

Simulação de escoamento de água em canal entre placas paralelas utilizando o método do reticulado de Boltzmann

O metodo do reticulado de Boltzmann (LBM) possui equacao governante caracterizada pelas etapas de transmissao e colisao, e pode ser visto como uma forma discretizada da equacao cinetica de Boltzmann em que somente sao mantidos os detalhes moleculares essenciais para recuperar o comportamento macroscopico. O metodo e eficiente na simulacao de escoamento de fluidos, mostrando-se competitivo nas aplicacoes de mecanica dos fluidos computacional, sendo especialmente util em aplicacoes com geometrias complexas. O objetivo deste trabalho e utilizar o LBM para simular o escoamento de agua em um canal entre placas paralelas. Para isto, foram usadas condicoes de contorno bounce back e Zou-He. Fez-se a comparacao entre as solucoes numerica e analitica, para a validacao do metodo.

Modelagem computacional do tráfego de veículos pela teoria microscópica

The necessity to model the flow of vehicles has become a priority in large urban centers and transit routes in general. This type of modeling can be used as a tool to establish new strategies, policy management and traffic control, to improve efficiency in the transport system. The vehicle traffic can be physically represented by three scales: microscopic, kinetic and macroscospic. In mathematical modeling of complex systems, such as traffic, none of these scale representations is effectively consistent with the physics of the system analyzed. On the other hand, cellular automata are distinct among the main computational models for simulation of vehicular traffic due to its ability to represent the principal characteristics of the traffic by using simple rules and low computational cost. The difference is that this type of modeling does not involve any kind of equation. The main objective of this work is to understand the use of computational modeling in the study of vehicular traffic through cellular automata. This is done by presenting a model that employs microscopic rules on movement of vehicles on the track with a single one-way road. The results are expressed through by graphs, flow vs. density, known as the fundamental diagram, and density vs. velocity.

Modelagem e Escoamento do Tráfego de Véıculos em uma Pista Simples

O aumento significativo no fluxo do trafego de veiculos tem causado diversos problemas para a sociedade. O estudo das caracteristicas do trafego de veiculos tem se tornado uma ferramenta importante para avaliar e planejar as rodovias. Nesse contexto, a simulacao computacional via automatos celulares pode ser utilizada como uma importante ferramenta para obtencao de caracteristicas fundamentais do trafego em rodovias ou em areas urbanas. Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo de automatos celulares que utilizam regras simples de movimentacao dos veiculos, para analisar o tempo de escoamento de uma pista simples. A partir dos dados obtidos, formulou-se um modelo de regressao polinomial que relaciona o tempo medio total de escoamento e o numero de veiculos. Os resultados apresentados mostraram-se bastante satisfatorios e podem ser usados para desenvolver ferramentas de controle ou informacao sobre o trafego.

Um modelo para formação e difusão do gel formado pela reação álcali-sílica no concreto Fábio

Este trabalho apresenta um modelo criado para a representacao da evolucao da reacao alcali-silica (RAS) presente em muitas construcoes que estao sujeitas a umidade excessiva. O modelo e composto por duas etapas. Na primeira etapa sao estudadas as reacoes quimicas que dao origem ao gel deleterio proveniente da RAS. A analise destas reacoes, por meio da cinetica quimica, origina um sistema de equacoes diferenciais ordinarias que e resolvido afim de obter a quantidade de gel gerada a medida que o tempo passa. Na segunda etapa e criado um modelo de difusao para o gel, formado na primeira etapa, na regiao de transicao entre agregado e argamassa. O modelo de difusao e resolvido numericamente por meio do Metodo de Diferencas Finitas. Como resultado obtem-se a distribuicao da concentracao de gel depois de um longo periodo de tempo em um elemento de volume representativo do concreto.

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO TESTE DE CARREGAMENTO AXIAL PARA O CONCRETO

A simulacao computacional do teste de carregamento axial apresentada neste artigo foi realizada em um elemento representativo do concreto – RVE. O RVE permite representar estatisticamente o material estudado de maneira que, de acordo com as tecnicas de homogeneizacao, propriedades encontradas neste elemento podem ser utilizadas para estimar as propriedades do material final. Este artigo, entao, traz a discussao de como gerar o RVE do concreto para agregados graudos aproximados por elipses. O concreto, na escala mesoscopica, e considerado um material bifasico composto de argamassa e agregado graudo. Para obter informacoes sobre os tamanhos dos agregados foi utilizada a curva granulometrica e para obter a posicao de cada um dos agregados foi utilizado um algoritmo de deteccao de colisao computacional entre elipses. O RVE foi entao sujeito a um teste de carregamento axial que foi solucionado pelo metodo de Galerkin livre de elementos, apresentando assim a resposta que o material possui.

Dinâmica de um Sistema Predador-Presa com Ocorrência de Doença Contagiosa na População de Presas

Neste trabalho, estudamos um modelo matematico continuo de situacao ecoepidemiol Logica de predacao seletiva. Apos adimensionalizar as equacoes correspondentes, consideramos a analise sob o ponto de vista de estabilidade linear, do modelo que trata da interacao das populacoes de presas suscitaveis (S), presas infectadas (I) e predadores (P), onde a infeccao ocorre por contato diretamente proporcional com a populacao infectada. Optamos por alterar num dos sistemas, proposto em [3], a modelagem feita para o crescimento de predadores, tendo em vista que o comportamento populacional mais interessante para se estudar _e o da populacao de presas, por causa da predacao ocorrer na populacao que _e suscetivel _a doenca. presa-predador, substância quimica, rede de mapas acoplados, dinâmicas espacotemporal, controle biologico.