Algoritmos Regionais¶
Esta página documenta os 3 algoritmos de processamento do grupo Indicadores Regionais (logis:regional_*), destinados ao diagnóstico da infraestrutura rodoviária e identificação de trechos críticos em escala estadual ou nacional.
Os algoritmos deste grupo dependem diretamente do pré-processamento da malha rodoviária oficial do Sistema Nacional de Viação (SNV/DNIT), integrada via core.network.snv_pipeline (dnit_snv), ou de bases rodoviárias estaduais (ex.: DER-MG via IDE-Sisema).
Sumário dos Algoritmos¶
logis:regional_network_density— Densidade da Malha Rodoviária Regional (km/1.000 km² e km/10.000 hab.)logis:regional_pavement_percentage— Percentual de Pavimentação e Duplicação (malha rodoviária)logis:regional_critical_links— Pontes e Arcos Críticos (Cut Links) da Malha Regional
Dependência da Malha SNV / DNIT¶
Os algoritmos de indicadores regionais utilizam como infraestrutura primária a malha rodoviária tratada do SNV / DNIT (vintage snv_202507a), gerada pelo pipeline core.network.snv_pipeline (snv_links_{uf}).
Essa malha fornece os atributos estruturantes necessários para a execução dos algoritmos:
- length (Real, metros): Extensão física do segmento rodoviário em metros (calculada no pipeline a partir do campo oficial vl_extensa do DNIT).
- ds_superfi (Texto): Tipo de superfície física do trecho (ex.: "Pavimentada", "Duplicada", "Implantada", "Terra").
- Grafo físico (QgsGraph): Conectividade topológica construída por core.network.graph_builder.build_graph().
1. Densidade da Malha Rodoviária Regional (logis:regional_network_density)¶
O que calcula¶
Calcula a densidade da malha rodoviária regional sob duas perspectivas complementares: 1. Densidade territorial (\(\text{km}/1.000\text{ km}^2\)): Razão entre a extensão total das rodovias (em \(\text{km}\)) e a área do território de referência (em \(1.000\text{ km}^2\)). $\(\text{Densidade por Área} = \frac{\text{Extensão Total (km)}}{\text{Área Total (km}^2\text{)}} \times 1.000\)$ 2. Densidade demográfica (\(\text{km}/10.000\text{ hab.}\)): Razão entre a extensão total das rodovias (em \(\text{km}\)) e a população residente do território (em \(10.000\text{ hab.}\)): $\(\text{Densidade por População} = \frac{\text{Extensão Total (km)}}{\text{População (hab.)}} \times 10.000\)$
A extensão total é obtida pela soma do campo length (em metros) de todos os trechos da malha rodoviária. A área do polígono de referência é calculada utilizando a elipsoide do CRS da camada (QgsDistanceArea).
Dependência da Malha SNV / DNIT¶
Exige a camada de malha rodoviária pré-processada contendo obrigatoriamente a coluna length (em metros), fornecida pelas camadas snv_links_{uf} geradas pelo core.network.snv_pipeline.
Parâmetros de Entrada¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo QGIS | Descrição | Valor Default |
|---|---|---|---|---|
INPUT_NETWORK |
Camada de malha rodoviária (Linhas) | QgsProcessingParameterFeatureSource (TypeVectorLine) |
Camada vetorial de linhas representando os trechos rodoviários (ex.: snv_links_MG). |
Obrigatório |
INPUT_AREA |
Camada de área de referência (UF, mesorregião, etc.) | QgsProcessingParameterFeatureSource (TypeVectorPolygon) |
Camada vetorial de polígonos definindo o limite territorial de análise (ex.: UF ou mesorregião). | Obrigatório |
INPUT_POPULATION |
População da área de referência (hab.) | QgsProcessingParameterNumber (Double) |
População total do território analisado (número de habitantes). | Obrigatório (min: \(0,0000001\)) |
Saídas e Resultados Gerados¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo | Descrição |
|---|---|---|---|
OUTPUT_DENSITY_AREA |
Densidade rodoviária por área (km/1.000 km²) | QgsProcessingOutputNumber (Real) |
Valor numérico da densidade territorial (\(\text{km}/1.000\text{ km}^2\)). |
OUTPUT_DENSITY_POP |
Densidade rodoviária por população (km/10.000 hab.) | QgsProcessingOutputNumber (Real) |
Valor numérico da densidade demográfica (\(\text{km}/10.000\text{ hab.}\)). |
Referência Bibliográfica da Técnica¶
- Handy, S. L., & Clifton, K. J. (2001). Evaluating neighborhood accessibility: Possibilities and limitations. Journal of Transportation and Statistics, 4(2/3), 67-78.
2. Percentual de Pavimentação e Duplicação (logis:regional_pavement_percentage)¶
O que calcula¶
Calcula as proporções acumuladas da malha rodoviária regional que se encontram pavimentadas e que se encontram duplicadas: - Percentual de Pavimentação (\(\%\)): $\(\text{Percentual Pavimentada} = \frac{\text{Extensão Pavimentada (m)}}{\text{Extensão Total (m)}} \times 100\)$ - Percentual de Duplicação (\(\%\)): $\(\text{Percentual Duplicada} = \frac{\text{Extensão Duplicada (m)}}{\text{Extensão Total (m)}} \times 100\)$
O algoritmo analisa o atributo de superfície física da rodovia (FIELD_SURFACE, padrão ds_superfi). Trechos cuja descrição contenha a palavra "duplicada" são computados tanto como pavimentados quanto como duplicados; trechos contendo "pavimentada" são computados como pavimentados.
Dependência da Malha SNV / DNIT¶
Utiliza o campo length (extensão em metros) e o atributo de superfície física ds_superfi (originário da base oficial WFS DNIT:snv_202507a), pré-processados pelo core.network.snv_pipeline.
Parâmetros de Entrada¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo QGIS | Descrição | Valor Default |
|---|---|---|---|---|
INPUT_NETWORK |
Camada de malha rodoviária (Linhas) | QgsProcessingParameterFeatureSource (TypeVectorLine) |
Camada vetorial de linhas da malha rodoviária regional. | Obrigatório |
FIELD_SURFACE |
Campo que indica o tipo de superfície (ex: 'ds_superfi') | QgsProcessingParameterField (Any) |
Atributo que especifica a superfície física do trecho. | 'ds_superfi' (Opcional) |
Saídas e Resultados Gerados¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo | Descrição |
|---|---|---|---|
OUTPUT_PCT_PAVED |
Percentual de vias pavimentadas (%) | QgsProcessingOutputNumber (Real) |
Porcentagem acumulada da extensão de vias pavimentadas (\(0,0\%\) a \(100,0\%\)). |
OUTPUT_PCT_DUP |
Percentual de vias duplicadas (%) | QgsProcessingOutputNumber (Real) |
Porcentagem acumulada da extensão de vias duplicadas (\(0,0\%\) a \(100,0\%\)). |
Referência Bibliográfica da Técnica¶
- Confederação Nacional do Transporte. (2024). Pesquisa CNT de Rodovias. CNT, Brasília.
3. Pontes e Arcos Críticos da Malha Regional (logis:regional_critical_links)¶
O que calcula¶
Identifica os pontes/arcos críticos (cut links ou bridges) da malha rodoviária regional — trechos rodoviários cuja interrupção ou remoção desconecta o grafo da rede, aumentando o número de componentes conexos.
A técnica permite identificar ligações intermunicipais ou pontes vulneráveis que não possuem rotas alternativas na malha rodoviária:
1. Constrói o QgsGraph a partir das feições de linha via core.network.graph_builder.build_graph().
2. Deduplica os arcos direcionados do QgsGraph em arestas físicas únicas não ordenadas \((u, v)\).
3. Aplica a busca em profundidade (DFS) baseada no Algoritmo de Tarjan para encontrar todas as pontes do grafo em tempo linear \(O(V + E)\).
4. Exporta uma camada vetorial de linhas contendo uma feição por aresta física única e a coluna booleana is_critical_link.
Dependência da Malha SNV / DNIT¶
Funciona sobre o grafo construído a partir das camadas de rede regional (SNV/DNIT via snv_pipeline ou conectores estaduais como DER-MG/IDE-Sisema), identificando pontos únicos de falha na infraestrutura de transporte de carga.
Parâmetros de Entrada¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo QGIS | Descrição | Valor Default |
|---|---|---|---|---|
INPUT_NETWORK |
Camada de malha rodoviária (Linhas) | QgsProcessingParameterFeatureSource (TypeVectorLine) |
Camada vetorial de linhas representando a malha rodoviária regional. | Obrigatório |
OUTPUT |
Trechos com indicação de ponte/arco crítico | QgsProcessingParameterFeatureSink (Linhas) |
Camada vetorial de saída para gravar os trechos físicos com o atributo booleano. | [Criar camada temporária] |
Saídas e Resultados Gerados¶
| Identificador | Nome na UI | Tipo | Descrição |
|---|---|---|---|
OUTPUT |
Camada de Saída (Linhas) | QgsProcessingOutputVectorLayer |
Camada de linhas com feições deduplicadas contendo o atributo: • is_critical_link (Boolean): True se a aresta é uma ponte/arco crítico sem rota alternativa, False caso contrário. |
OUTPUT_NUM_CRITICAL_LINKS |
Número de pontes/arcos críticos identificados | QgsProcessingOutputNumber (Inteiro) |
Quantidade total de pontes/arcos críticos mapeados na rede. |
Referência Bibliográfica da Técnica¶
- Tarjan, R. E. (1974). A note on finding the bridges of a graph. Information Processing Letters, 2(6), 160-161.