Modelo matemático para planejamento da circulação de trens em uma ferrovia de linha singela

Diversos fatores têm contribuído para o aumento da demanda por transporte ferroviário no Brasil. Dentre eles, citam-se: o aumento das exportações brasileiras nos últimos anos e a aprovação do novo marco regulatório para o setor ferroviário brasileiro que permitiu o uso da capacidade ociosa das ferrovias e o compartilhamento da malha por diversos operadores. Investimentos para construção de novas ferrovias e melhorias nas já existentes são muito elevados, o que dificulta a implantação de novos projetos. Assim, faz-se necessário melhorar o planejamento da circulação de trens visando o aumento de capacidade sem a necessidade de novos investimentos, otimizando o uso da estrutura já existente. Esta dissertação tem como objetivo propor um modelo matemático para realizar o planejamento da circulação de trens em uma ferrovia de linha singela, que minimize o transit time, isto é, o tempo total de viagem de todos os trens e consequentemente reduza o tempo parado em pátios de cruzamento. O modelo proposto permite que os trens sejam atrasados ou adiantados na partida visando reduzir o tempo parado em pátios de cruzamento. O modelo é resolvido de forma ótima usando o solver CPLEX 12.6. Foram realizados testes com dados reais da Ferrovia Centro Atlântica (FCA) e os resultados alcançados pelo CPLEX foram comparados com os resultados do planejamento manual da FCA. O modelo obteve redução do tempo de viagem dos trens em todos os cenários testados.

Modelo matemático para estimar impacto epidemiológico da vacinação BCG

Foi apresentado modelo que permite estimar o impacto primário de um programa de vacinação com BCG intradérmico, aplicado num determinado grupo etário, durante um certo período de tempo, que se segue à vacinação. Alguns exemplos de aplicação do mesmo foram mostrados, tendo sido assinalada a possibilidade de estimar antecipadamente a menor eficácia de vacina capaz de manter a relação custo-benefício maior do que um.

Aplicação de modelo matemático visando à escolha da melhor combinação de instrumentos para a descoberta e tratamento de casos de tuberculose pulmonar

Com o objetivo de verificar a maneira mais eficaz para descobrir e tratar casos de tuberculose pulmonar, um modelo matemático foi aplicado à demanda do Centro de Saúde de Ribeirão Preto, São Paulo (Brasil). As 30.855 pessoas residentes com 15 ou mais anos de idade que se matricularam entre maio de 1973 e abril de 1974 foram submetidas ao teste tuberculínico, abreugrafia e exame bacteriológico do escarro (nos sintomáticos). Os resultados forneceram a composição epidemiológica da demanda, constituída por cinco categorias mutuamente exclusivas: 1 - não infectado: 61,14%; 2 - infectados: 37,84%; 3 - suspeitos à abreugrafia: 0,83%; 4 - casos positivos apenas à cultura: 0,07%; 5 - casos baciloscopia-positivos: 0,12%. Paralelamente calcularam-se os custos médios unitários dos exames e do tratamento no Centro de Saúde. Com esses dados, o modelo matemático proposto por Revelle e Male, modificado neste trabalho, foi aplicado para o cálculo do custo por caso ativo tratado segundo todas as combinações lógicas possíveis dos exames citados. A estratégia mais adequada à demanda estudada, nas condições administrativas vigentes, definida por critérios econômico, epidemiológico e clínico foi a seguinte: inicialmente teste tuberculínico em toda a demanda; a seguir, baciloscopia de escarro apenas nos reatores, complementada por cultura dos escarros negativos; tratamento dos positivos à bacteriologia. Sendo disponível a abreugrafia, este exame poderá ser encaixado nesta seqüência supra, entre o teste tuberculínico e a baciloscopia.

Modelo matemático de mortalidade de bactérias coliformes em águas costeiras

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Ecologia, Gestão e Modelação de Recursos Marinhos

Calibração e validação de um modelo matemático aplicado ao caneiro de Alcântara

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Modelo matemático da coluna vertebral

A investigação sobre um modelo que representasse globalmente a coluna vertebral surgiu com base no desenvolvimento de um aparelho de medição semi-automática da posição dos vértices das apófises espinhosas, o Métrica Vertebral. O modelo desenvolvido admite que a coluna vertebral pode ser representada por um sistema de massas e molas interligadas entre si. O princípio fundamental deste modelo considera que a disposição real da coluna vertebral (isto é, os centros geométricos e as inclinações dos corpos) no plano sagital pode ser determinada pela minimização da energia total elástica do sistema, e conhecendo a posição dos vértices das apófises espinhosas. Construiu-se graficamente a coluna vertebral em ambiente Matlab, utilizando o dimensionamento anatómico encontrado na literatura. Também se desenvolveu a interface gráfica do Métrica Vertebral para o profissional de saúde. Validou-se o modelo matemático num indivíduo sem patologia associada. Verificou-se que as inclinações e as coordenadas dos centros vertebrais obtidas foram muito próximas das reais ao fixar-se a inclinação do sacro à inclinação média estimada para um indivíduo sem patologia associada (42.46º). Também se fizeram testes em indivíduos medidos pelo Métrica Vertebral. No geral, obtiveram-se melhores resultados fixando-se a inclinação do sacro. Em suma, o presente modelo prevê com sucesso as inclinações e centros geométricos dos corpos vertebrais de indivíduos sem patologia associada, a partir da posição dos vértices das apófises espinhosas.

Proposición de un modelo matemático simple de persistencia de herbicidas en el suelo

El estudio propone un modelo simple de persistencia de herbicidas en el suelo basado en una serie de modificaciones al modelo desarrollado por Walker & Barnes. El modelo que se propone simula la degradación diaria de un herbicida en el suelo, a través del funcionamiento de tres submodelos: a) submodelo que estima la temperatura del suelo, b) submodelo del cálculo del contenido de humedad del suelo y c) submodelo que calcula la degradación del producto. Se entrega una descripción teórica de las modificaciones introducidas al modelo y un detalle del programa computacional en lenguaje BASIC. Se hizo una validación independiente de cada uno de los submodelos modificados y se concluye que todos ellos mejoran su eficiencia de predicción respecto al modelo original. La validación del submodelo de degradación se realizó utilizando información obtenida en campo en dos suelos diferentes de los herbicidas metsulfuron-metil y triasulfuron. Finalmente se concluye que el modelo propuesto sería eficiente en la simulación de la persistencia de estas sulfonilureas en el suelo, utilizando una cinética de primer grado para metsulfuron-metil y una de segundo grado para triasulfuron.

Proposição de um modelo matemático para a avaliação do desempenho de sistemas de irrigação

Modelos matemáticos têm sido utilizados para representar a distribuição dos valores de lâmina de água aplicada em uma área irrigada, informação fundamental na avaliação do desempenho de sistemas de irrigação. Apesar dos avanços, ainda não existe um modelo universalmente aceito para a descrição da distribuição dos valores de água desses sistemas. Os objetivos deste trabalho foram propor um modelo matemático para a avaliação do desempenho de sistemas de irrigação e desenvolver um fator de adequação para o cálculo da lâmina bruta a ser aplicada que agregue, em um único indicador, as medidas de uniformidade e de eficiência de aplicação de água da irrigação. Os parâmetros de ajuste do modelo proposto foram determinados por meio da rotina Solver da planilha Excel, e os indicadores de desempenho da irrigação, calculados por meio de expressões matemáticas deduzidas para uso do modelo proposto. Utilizando dados de desempenho da irrigação de um pivô-central, verificou-se que o modelo é apropriado para a análise de desempenho da irrigação e para obtenção do fator de adequação da irrigação desenvolvido, ao englobar indicadores de desempenho necessários à avaliação do sistema, simplificar os procedimentos de análise e permitir o cálculo direto da lâmina de água requerida para irrigação.

Modelo matemático para estimativa da temperatura média diária do ar no Estado de Goiás

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo matemático de estimativa da temperatura média diária do ar no Estado de Goiás, que considera simultaneamente as variações espacial e temporal. O modelo foi desenvolvido por meio de uma combinação linear da altitude, latitude, longitude e da série trigonométrica de Fourier incompleta usando os três primeiros coeficientes harmônicos. Os parâmetros do modelo foram ajustados aos dados de 21 estações meteorológicas, por meio de regressão linear múltipla. O coeficiente de correlação resultante do ajuste do modelo foi de 0,91, e o índice de concordância de Willmott foi igual a 1. O modelo foi testado com os dados de três estações de altitudes diferentes: elevada (1.100 m), média (554 m) e baixa (431 m). O desempenho foi considerado mediano para altitudes baixas e elevadas, e muito bom para altitudes médias.

Modelo matemático para estimativa da área foliar total de bananeira 'Prata-anã'

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo para estimar a área foliar total de bananeira, cultivar Prata-Anã, utilizando dimensões lineares da terceira folha, como o comprimento, a largura e o número total de folhas na emissão da inflorescência. As regressões lineares foram determinadas considerando-se a área foliar total de cada planta (AFT) como variável dependente e o comprimento (C) e a largura (L) da terceira folha, o produto de CxL, o número total de folhas por planta (N) e o produto de CxLxN como variáveis independentes. O modelo linear que melhor estimou a área foliar total (AFTe) da bananeira 'Prata-Anã', ao nível de 5% de significância com R² de 0,89, foi a equação AFTe = 0,5187(CxLxN) + 9603,5.

Aplicação de modelo matemático às propriedades reológicas de géis mistos de agarose e de goma guar

Certain biopolymers are capable of forming physically cross-linked gels in aqueous medium, stabilized by forces such as Coulombic, charge transfer, hydrogen bonding, dipole-dipole, van der Waals, and hydrophobic interactions. The mathematical description of these physical networks are difficult, but should contribute to a better understanding of the gelling process. The Clark and Ross-Murphy model was applied to experimental data for agarose-guar gum mixed systems, in which only agarose is the gelling polysaccharide. A computational routine based on the statistical maximum likehood principle was employed to estimate the f, K and a characteristic parameters. Statistical t-test and F-test were used to analyse the set of parameters.

Cálculo de evaporadores de múltiple efecto en paralelo. Parte I: Modelo matemático y análisis del mismo

En el presente artículo se desarrolla el modelo matemático de un sistema de evaporadores de múltiple efecto operando en paralelo. Se analiza asimismo el modelo matemático para hallar el número de grados de libertad del sistema y la forma de consumir esos grados de libertad.

Cálculo de evaporadores de múltiple efecto en paralelo: Parte II. Resolución del modelo matemático y un ejemplo numérico

En el presente artículo se expone la resolución mediante calculador digital, del modelo matemático de evaporadores de múltiple efecto que fue publicado en Química e Industria, en el número del pasado mes de febrero.

Predição da demanda química de oxigênio em chorume maduro contendo reagente de Fenton, por meio de modelo matemático empírico gerado com planejamento fatorial completo

COD is an important parameter to estimate the concentration of organic contaminants. The closed system technique with the use of K2Cr2O7 is the most important one, however, it has the inconvenience to suffer positive chemical interferences from inorganic compounds such as Fe2+ and H2O2 (not enough reported in the literature). This paper considers a statistical-experimental set capable to validate a empirical mathematical model generated from a 23 experimental design, in the presence of Fe2+ and H2O2. The t test shows that mathematical model has 99,99999% confidence degree and the experimental validation test indicates absolute mean error of 4,70%.