Quantifying of the economic and environmental impacts deriving from Brazilian\'s highways state of conservation

Devido à importância do modal rodoviário para a economia brasileira no que diz respeito à sua participação na matriz de transporte de cargas, à elevada participação no consumo de combustíveis fósseis (óleo diesel) e nas emissões de CO2, esta Tese avaliou se rodovias em melhores estados de conservação implicam benefícios econômicos e ambientais. Os benefícios econômicos disseram respeito à avaliação dos seguintes parâmetros: consumo de combustível, tempo de viagem e gasto com manutenção do veículo. Já os benefícios ambientais referiram-se às reduções das externalidades negativas resultantes da diminuição nas emissões de CO2. Foram realizadas coletas de dados primários relacionados ao desempenho observado em caminhões em rodovias com diferentes condições de infra-estrutura. Nesse sentido, foram conduzidos dois conjuntos de experimentos, envolvendo rotas e tipos diferentes de caminhões, aos quais foram acoplados computadores de bordo para auxiliar na coleta dos dados. O primeiro conjunto de experimentos envolveu quatro rotas, as quais foram percorridas por um caminhão Volvo FH12, fabricado em 2004. Num total de 48 viagens, foram observados o consumo de combustível, e o perfil das velocidades em cada trajeto. Os resultados indicaram a existência de benefícios econômicos e ambientais para as rotas em melhor estado de conservação. No segundo conjunto de experimentos, foram selecionadas duas rotas em diferentes estados de conservação., nas quais dois caminhões de fabricantes distintos (Scania R124-420 e MB 1944S) realizaram um total de 40 viagens. Nesses experimentos, também foram comparados os resultados observados em cada tipo de veículo, tendo sido possível concluir que o tipo de tecnologia apenas impactou no consumo de combustível. Finalmente, os dados dos dois conjuntos de experimentos foram agregados, a fim de estimar valores mais próximos à realidade, já que na prática, há diversos tipos de modelos e fabricantes de caminhão. Ainda assim, os resultados obtidos confirmam a existência de benefícios econômicos e ambientais resultantes de viagens em rotas com melhor infra-estrutura: há um aumento na eficiência energética em rotas melhores, implicando menor consumo de combustível e menores níveis de emissão de CO2. A análise estatística dos resultados sugeriu que, em geral, os dados relacionados ao consumo de combustível eram significativos ao nível de significância de 5%, rejeitando a hipótese nula de que o consumo médio das rotas em piores estados de conservação é estatisticamente igual ao consumo médio observado em rotas com melhores condições. Portanto, tratou-se de indicação em favor da hipótese alternativa, de que o consumo médio observado em rotas piores é maior do que aquele em rotas melhores.Due to importance of the road transportation for the Brazilian economy related to its participation in the matrix of load transport, to its high participation in the fossil fuels consumption (diesel) and in the CO2 emissions, this study evaluated if highways in better state of conservation imply in economic and environmental benefits. The economic benefits were related to the evaluation of the following parameters: fuel consumption, duration of the trip and expenses on vehicle maintenance. The environmental benefits related to the CO2 emissions reduction. It was collected primary data related to the performance observed in trucks on highways with different infrastructure conditions. In this aspect, it was carried out two sets of experiments, involving different routes and types of trucks, to which cutting edge computers were connect to assist the collection of the data. The first set of experiments involved four routes covered by a Volvo FH12 truck, manufactured in 2004. In a total of 48 trips, the fuel consumption, and the velocity profile in each passage were observed. The results showed the existence of economic and environmental benefits in the routes with better conservation. In the second set of experiments, two routes in different states of conservation were selected, in which two trucks from distinct manufacturers (Scania R124-420 and MB 1944S) performed a total of 40 trips. In these experiments, the results observed in each type of vehicle were compared, which allowed to conclude that the type of technology only impacted on the fuel consumption. Finally, the data of the two sets of experiments were aggregated, in order to approximate the values to the reality, once in reality there are several types of truck models and manufacturers. Still, the results confirm the existence of economic and environmental benefits deriving from trips in routes with better infrastructure: there is a gain in energy efficiency, resulting in less fuel consumption and lower levels of CO2 emissions. The statistical analysis of the results suggested that, in general, the data related to the fuel consumption were significant to the level of significance of 5%, rejecting the null hypothesis that the average fuel consumption in the routes in worse states of conservation is statistically equal to that observed in routes in better condition. Therefore, it is indicated that the alternative hypothesis is significant that the observed average consumption in worse routes is bigger than that observed in better routes