As infra-estruturas americanas estão a envelhecer, com 1 em cada 3 pontes a necessitar de reparação ou substituição e 7% classificadas como estruturalmente deficientes. O país enfrenta um défice de investimento de $2,6 biliões nesta década, arriscando-se a perder $10 biliões de PIB até 2039. Só o congestionamento do tráfego custou à economia $87 mil milhões em 2018. Apesar disso, os EUA gastam apenas 0,5% do seu PIB em infra-estruturas de transportes, muito menos do que países como a China (4,8%) ou o Japão (1,1%).
Uma abordagem mais inteligente e baseada no risco ao investimento em infra-estruturas pode resolver estes desafios. Eis como:
- Centralizar os dados dos activos: Construir um inventário completo com ferramentas como a Inventário Nacional de Pontes (NBI) e recolher dados sobre o estado das coisas.
- Avaliar os riscos: Estabelecer prioridades com base no estado estrutural, nos impactos climáticos e nas restrições financeiras.
- Utilizar a priorização multi-critério: Classificar os projectos por risco de falha, custos do ciclo de vida e impacto na segurança.
- Simular cenários: Testar estratégias de financiamento para otimizar as reparações, as substituições e os custos a longo prazo.
- Alinhar-se com as normas: Desenvolver planos baseados em dados que satisfaçam ISO 55001 e requisitos federais.
Esta abordagem garante que os fundos são atribuídos de forma eficaz, prolongando a vida útil dos activos e reduzindo os riscos, ao mesmo tempo que se abordam objectivos a longo prazo como a redução das emissões de carbono. Ferramentas como Oxand Simeo™ ajudam as agências a tomar decisões com base em dados, reduzindo os custos de manutenção até 25% e melhorando a fiabilidade das infra-estruturas. As decisões tomadas hoje irão moldar as estradas, pontes e túneis do país nas próximas décadas.
Quadro de investimento em infra-estruturas baseado no risco em 5 fases
Perspetiva baseada no risco na gestão de activos de infra-estruturas
Passo 1: Criar o seu inventário de activos e sistema de avaliação
Não se pode gerir eficazmente o que não se mede. Para tomar decisões inteligentes sobre investimentos e riscos, é necessário ter um conhecimento claro dos activos que possui e do seu estado atual. Isto começa com a criação de um registo centralizado de activos e a recolha de dados fiáveis sobre o estado dos mesmos.
Configurar um registo de activos centralizado
Um registo centralizado funciona como a sua fonte de consulta para cada ponte, túnel e segmento de estrada na sua rede. Deve incluir informação detalhada tanto ao nível dos activos como do inventário, servindo de base ao planeamento estratégico e às despesas.
Para normalizar a sua recolha de dados, estruturas como a Inventário Nacional de Pontes (NBI) e Inventário Nacional de Túneis (NTI) são de valor inestimável. O NBI, por exemplo, regista cerca de 143.139 pontes e 125.000 bueiros com mais de 6 metros de comprimento [2][3]. Estes sistemas facilitam a comparação de activos, a identificação de padrões e a realização de análises significativas.
"A gestão de pontes é uma disciplina fundamental que se centra na tomada de decisões informadas e eficazes sobre a operação, manutenção, preservação, substituição e melhoria de pontes num inventário de pontes." - Administração Federal das Auto-estradas [3]
Utilizar uma base de dados estruturada, como Inventário de Oxand Simeo, O sistema de gestão de activos, assegura registos de activos precisos e actualizados. Estas ferramentas ajudam a criar uma hierarquia de activos clara, a captar dados de estado ao nível dos componentes e a manter todos na mesma página. As ferramentas móveis, como o Simeo GO, permitem mesmo inspecções guiadas e offline que sincronizam os dados quando está novamente online.
Esta base permite-lhe avaliar estratégias alternativas, realizar análises de custo-benefício e dar prioridade a projectos com base no risco, na segurança e no retorno do investimento [3]. Sem isso, está a fazer suposições educadas. Com ela, está a planear com confiança.
Uma vez criado o seu registo, o passo seguinte consiste em medir as condições dos activos para orientar investimentos inteligentes e proactivos.
Recolha de dados de condição para melhores decisões
Enquanto os dados de inventário indicam quais os activos que possui, os dados de estado destacam quais os que requerem atenção imediata. Avaliações precisas do estado são fundamentais para direcionar os fundos para onde são mais necessários.
Para estradas, é possível avaliar a qualidade da condução utilizando o Índice Internacional de Rugosidade (IRI), juntamente com problemas físicos como fissuras, sulcos e falhas [4]. No que respeita às pontes, concentrar-se nas classificações ao nível dos componentes (tabuleiro, superestrutura, subestrutura e bueiros) e nos dados ao nível dos elementos, tal como descrito no Manual da AASHTO para a inspeção de elementos de pontes [2][4].
Eis como funcionam estas classificações: Os pavimentos com um IRI inferior a 95 polegadas por milha são considerados bons, enquanto os que têm mais de 170 são maus. Para as pontes, uma classificação de componente de 7 ou superior (numa escala de 0-9) é boa, e 4 ou inferior é má [4]. Em 2015, apenas 47,3% das pontes dos EUA foram classificadas como boas, enquanto 8,3% foram classificadas como más. No Sistema Nacional de Estradas, especificamente, 3,7% de pontes estavam em mau estado [4].
Estes dados alimentam modelos preditivos que o ajudam a planear o futuro. Utilizando ferramentas como Processos de decisão de Markov e as probabilidades de transição, estes modelos têm em conta factores como o clima, os volumes de tráfego e os ciclos de congelamento e descongelamento [2]. Com esta informação, pode prever quando é que um tabuleiro de ponte pode precisar de ser substituído ou quando é que um segmento de estrada pode passar de "razoável" para "mau" estado. Isto permite-lhe orçamentar e planear a manutenção de forma mais eficaz.
"A tomada de decisões sobre a gestão de pontes depende muito de dados relevantes e de qualidade, bem como de metodologias e ferramentas para analisar esses dados num inventário de pontes." - Administração Federal das Auto-estradas [3]
Sistemas como o Sistema de monitorização do desempenho das auto-estradas (HPMS) para os dados do pavimento e o Sistema Nacional de Análise de Investimentos em Pontes (NBIAS) para pontes pode centralizar os seus registos de estado [2][4]. Quando os dados de inspeção estão incompletos, o NBIAS utiliza Modelos de síntese, quantidade e condição (SQC) prever as condições com base nos dados NBI existentes [2]. Isto garante que o seu planeamento se mantém no caminho certo, mesmo quando existem lacunas nos seus dados.
Para tirar o máximo partido das suas avaliações do estado de conservação, normalize as suas inspecções e pondere métricas como quilómetros de faixa de rodagem ou área de pavimento para refletir o seu impacto real. Além disso, organize o seu inventário por factores ambientais para compreender melhor como as condições variam [2][4]. Esta abordagem transforma dados brutos em informações acionáveis, abrindo caminho para decisões de despesa mais inteligentes.
Etapa 2: Identificar e avaliar os principais riscos
Depois de mapear o seu inventário de activos, o passo seguinte é identificar e avaliar os riscos que podem ameaçar a sua estratégia de investimento. Estes riscos podem incluir mudanças políticas, limitações orçamentais ou fenómenos climáticos extremos. Identificá-los atempadamente permite-lhe elaborar estratégias que possam resistir aos desafios e apoiar os seus pedidos de financiamento com dados sólidos. Este processo estabelece as bases para um planeamento de investimento resiliente e orientado.
As avaliações de risco centram-se geralmente em três áreas principais: mudanças políticas e regulamentares que podem alterar os requisitos de conformidade, restrições financeiras que podem limitar o seu poder de compra e factores ambientais ou operacionais que aceleram o desgaste dos activos.
Riscos políticos e regulamentares
As alterações nas políticas e regulamentos podem ter um grande impacto no planeamento das infra-estruturas. Por exemplo, a mudança de AASHTO Commonly Recognized Elements para SNBIBE exigiu ajustes nas prioridades de investimento. Novos mandatos federais exigem agora dados sobre elementos estruturais para todas as pontes do Sistema Nacional de Auto-estradas, o que acrescenta outro nível de complexidade. A incerteza legislativa e a necessidade de coordenação entre as agências estatais, federais e tribais complicam ainda mais o planeamento a longo prazo.
Para enfrentar estes desafios, as ferramentas de apoio à decisão podem ajudar a modelar as soluções de compromisso entre financiamento e desempenho. A Administração Federal das Auto-estradas destaca esta abordagem:
"O Sistema Nacional de Análise de Investimentos em Pontes (NBIAS) foi desenvolvido para avaliar as necessidades de investimento em pontes nacionais e a relação entre financiamento e desempenho." - Administração Federal das Auto-estradas [2]
Riscos financeiros e de financiamento
As limitações orçamentais são frequentemente o obstáculo mais imediato para os projectos de infra-estruturas. Ferramentas como o NBIAS podem quantificar a relação entre os níveis de financiamento e o desempenho da rede. Por exemplo, em 2015, apenas 43,0% da área de tabuleiros de pontes do Sistema Nacional de Estradas foi classificada em bom estado, enquanto 5,5% caíram na categoria de mau estado - um sinal claro de subfinanciamento crónico [4].
As derrapagens de custos podem fazer descarrilar até os planos mais bem concebidos, tornando essencial ajustar os custos unitários à inflação e aplicar factores de custo específicos do Estado. Muitos planeadores estão agora a adotar estratégias de "estado de conservação", que dão prioridade aos investimentos iniciais para manter as condições sustentáveis dos activos e reduzir as despesas de manutenção a longo prazo. A simulação de cenários orçamentais pode ajudar a determinar quando a substituição de um ativo é mais rentável do que a preservação contínua. É importante notar que a manutenção preventiva é muito menos dispendiosa do que uma grande reabilitação [4].
Riscos climáticos e operacionais
Os factores ambientais desempenham um papel significativo na deterioração dos activos. Os métodos modernos incorporam atualmente dados climáticos regionais para prever com maior precisão o desgaste [2].
David Y. Yang de Universidade Estadual de Portland sublinha a importância desta abordagem:
"O principal objetivo da investigação é conseguir uma gestão de activos de transportes baseada no risco, assente (a) numa avaliação de risco objetiva e consistente e (b) numa priorização e otimização eficazes das estratégias de intervenção." - David Y. Yang, Universidade Estatal de Portland [1]
As questões operacionais, como o espaço vertical insuficiente ou a capacidade de carga inadequada, exigem as suas próprias soluções. Para resolver estes problemas, é necessário ponderar o custo das melhorias necessárias em relação às potenciais despesas de desvio do tráfego. Os melhoramentos funcionais centram-se frequentemente em factores como a largura das faixas de rodagem e das bermas, as capacidades de carga e as folgas. Por exemplo, o Inventário Nacional de Pontes inclui cerca de 125.000 bueiros, que necessitam de uma análise especializada devido à sua estrutura única. A utilização de taxas de deterioração específicas do clima e a contabilização do crescimento do tráfego - quer seja constante ou exponencial - ajudam a evitar subestimar as necessidades de manutenção futuras. Estes conhecimentos são essenciais para avançar para a priorização do investimento com base no risco nas próximas fases de planeamento.
Etapa 3: Priorizar investimentos usando estruturas multicritério
Depois de avaliar os riscos, o passo seguinte é aperfeiçoar as decisões de investimento utilizando um quadro multicritério. Com os riscos quantificados, é possível classificar os projectos de infra-estruturas ponderando várias prioridades - como a segurança, o custo, a durabilidade a longo prazo e os níveis de serviço - umas contra as outras. Esta abordagem estruturada garante que as soluções de compromisso são claras e que as decisões são bem apoiadas.
O objetivo é evitar escolhas subjectivas e criar um sistema de atribuição de prioridades que equilibre probabilidade de fracasso, consequência do insucesso, e custos do ciclo de vida enquanto se alinha com os objectivos mais amplos da sua organização. Concentre-se em abordar primeiro os activos de alto risco e alto impacto, considerando também a conformidade regulamentar e a sustentabilidade financeira a longo prazo.
Equilibrar o risco, os custos do ciclo de vida e os níveis de serviço
Com base na análise de risco anterior, é possível classificar a vulnerabilidade de cada ativo utilizando uma estrutura consistente adaptada à priorização multicritério. Muitas agências usam uma escala de 1 a 5 para classificar tanto o probabilidade de fracasso (com base em factores como o estado estrutural, a idade e o historial de manutenção) e a consequência do insucesso (tais como custos de reparação, interrupções de serviço e danos ambientais) [6]. A multiplicação destas pontuações dá-lhe uma classificação de risco para identificar os activos que representam a maior ameaça para o desempenho do sistema.
Os custos do ciclo de vida acrescentam outro nível crítico a esta análise. Estes custos consideram se a manutenção contínua ou a substituição total é mais económica a longo prazo. Por exemplo, ferramentas como o NBIAS utilizam modelos de otimização para comparar os níveis de financiamento com mais de 200 medidas de desempenho [2]. Isto ajuda a determinar quando a substituição de uma ponte envelhecida é mais económica do que a continuação das reparações. A localização também desempenha um papel importante - os activos próximos de cruzamentos críticos, como vias navegáveis, caminhos-de-ferro ou zonas urbanas densas, têm frequentemente precedência devido à sua importância para a conetividade da rede e a segurança pública.
Um exemplo recente desta abordagem é a colaboração da Universidade Estatal de Portland com a Departamento de Transportes do Oregon (ODOT) e a Administração Federal das Auto-estradas (FHWA). Em julho de 2024, concluíram um projeto destinado a criar um quadro para a gestão baseada no risco de pontes e túneis. Liderado por David Y. Yang e Arash Khosravifar, o estudo desenvolveu métodos para avaliar os riscos tanto ao nível da agência como da rede, ajudando a dar prioridade às intervenções para a deterioração das infra-estruturas [1].
Os níveis de serviço melhoram ainda mais a definição de prioridades. As normas para melhoramentos funcionais - como a largura da faixa de rodagem, a largura dos ombros, a capacidade de carga e as folgas verticais - devem orientar as decisões. Por exemplo, o quadro NBIAS da Administração Federal das Auto-estradas calcula os "custos para o utilizador", como o impacto económico do desvio de camiões devido a restrições de peso. Estas métricas realçam os efeitos tangíveis da manutenção adiada, ajudando a justificar o financiamento ao mostrar como os investimentos reduzem tanto as despesas da agência como as perturbações para o público [2].
| Critérios Categoria | Factores-chave a avaliar |
|---|---|
| Probabilidade de falha | Estado estrutural, idade, historial de manutenção, tipo de material, capacidade hidráulica |
| Consequência da falha | Custos de reparação, impacto nos utilizadores críticos (hospitais/escolas), efeitos ambientais, custos legais |
| Criticidade operacional | Dimensão da área de serviço, proximidade de pontos de passagem importantes (caminhos-de-ferro, vias navegáveis) |
Incorporação dos objectivos de carbono e sustentabilidade
As considerações ambientais são cada vez mais vitais na definição das prioridades dos investimentos. O Lei bipartidária das infra-estruturas (BIL), em vigor a partir de 1 de outubro de 2021, exige que os departamentos estatais de transportes tenham em conta as condições meteorológicas extremas e a resiliência ao efectuarem análises de custos e riscos do ciclo de vida [5]. A incorporação dos riscos climáticos e dos objectivos de redução de carbono no seu enquadramento complementa as estratégias de priorização de riscos descritas anteriormente.
"Os DOT estatais devem considerar as condições meteorológicas extremas e a resiliência como parte do custo do ciclo de vida e das análises de gestão de riscos no âmbito de um TAMP estatal." - Administração Federal das Auto-estradas [5]
Para além dos indicadores de segurança e fiabilidade, defina objectivos ambientais, como a redução das emissões de carbono das actividades de manutenção ou o prolongamento da vida útil dos activos para reduzir a pegada de carbono global das substituições e das novas construções [7]. As ferramentas de modelação de cenários podem ajudar a visualizar o impacto dos diferentes níveis de financiamento no desempenho da rede e nos resultados ambientais, facilitando o equilíbrio entre as restrições orçamentais imediatas e os objectivos a longo prazo.
Os regulamentos federais (23 CFR, parte 667) exigem agora avaliações periódicas das instalações que foram objeto de reparações ou reconstruções repetidas devido a emergências [5]. O seu enquadramento deve ter em conta projecções climáticas - incluindo mudanças de temperatura, alterações na precipitação e padrões climáticos extremos - para garantir que os activos permanecem funcionais em condições de evolução. Ao dar prioridade aos projectos com base no seu impacto ambiental e resiliência a futuros riscos climáticos, pode alinhar a sua estratégia de investimento com os requisitos regulamentares e os objectivos de sustentabilidade.
Etapa 4: Executar simulações e optimizações de cenários
Depois de concluir as avaliações de risco multicritério, o passo seguinte é aperfeiçoar a sua estratégia de afetação orçamental através de simulações de cenários. Depois de pontuar e classificar os seus activos utilizando estas estruturas, é altura de avaliar o desempenho de diferentes níveis e estratégias de financiamento ao longo do tempo. A modelação de cenários ajuda-o a analisar os efeitos a longo prazo de várias dotações orçamentais no desempenho da rede, exposição ao risco e emissões de carbono. Ao comparar cenários lado a lado, pode identificar a estratégia que se alinha com os seus objectivos e restrições.
Oxand Simeo™ utiliza modelos probabilísticos e algoritmos de otimização para simular a forma como os activos envelhecem sob diferentes estratégias de manutenção. Por exemplo, pode testar abordagens como "Minimizar custos de MR&R", que se concentra em evitar falhas catastróficas, mas pode levar a um declínio gradual no desempenho da rede, ou "Estado de boa reparação", que dá prioridade a investimentos iniciais significativos para colocar os activos em boas condições e, em seguida, mantém-nos com despesas menores e contínuas. Estas simulações fornecem uma base sólida para avaliar as filosofias de manutenção e as estratégias de financiamento.
Otimizar CAPEX e OPEX em todos os cenários
Uma questão fundamental a abordar é: Deve continuar a reparar um ativo ou é mais rentável substituí-lo totalmente? Utilize ferramentas de simulação para ponderar os custos de manutenção contínua (OPEX) em relação às despesas de substituição total (CAPEX) para determinar a melhor abordagem a longo prazo. Este método ajuda a evitar o sobre-investimento em activos obsoletos ou a sua substituição prematura.
As restrições orçamentais também podem ser modeladas de várias formas, como a definição de orçamentos anuais fixos, a definição de taxas de crescimento orçamental ou a exigência de um rácio benefício-custo (BCR) mínimo para atingir os objectivos de desempenho. Por exemplo, o cenário ’Melhorar as condições e o desempenho" da Administração Federal das Estradas (FHWA) demonstra que o aumento dos investimentos anuais pode reduzir significativamente o número de activos em mau estado [2].
Ao efetuar estas simulações, considere factores específicos do clima, como as taxas de deterioração. Ferramentas como o NBIAS têm em conta as diferentes probabilidades de deterioração em nove zonas climáticas distintas, reconhecendo que os bens em ambientes mais severos, como as zonas costeiras ou de congelamento e descongelamento, se degradam mais rapidamente do que os bens em climas mais amenos [2]. Estes dados garantem que os seus cenários se baseiam em condições reais e não em pressupostos genéricos.
Comparar os impactos do risco e do carbono entre cenários
O custo é apenas uma peça do puzzle. É igualmente importante avaliar a forma como cada cenário afecta os perfis de risco e as emissões de carbono. Por exemplo, comparar as soluções de compromisso entre os custos da agência, como as despesas de reparação e substituição, e os custos do utilizador, como os incorridos quando os veículos comerciais são obrigados a desviar-se de pontes com restrições de peso ou quando os condutores se deparam com a deterioração do pavimento [2]. Nalguns casos, a manutenção adiada pode conduzir a riscos mais elevados e a um aumento das emissões de carbono devido a distâncias de viagem mais longas e a um maior consumo de combustível. Como refere a FHWA, a necessidade de elevar uma ponte pode tornar-se evidente se "o fluxo de custos excessivos actualizados do desvio de veículos comerciais em torno da ponte exceder o custo da melhoria da ponte" [2].
"A estratégia do Estado de Conservação, embora seja a mais agressiva, gera resultados mais consistentes com as práticas da agência e as tendências recentes no estado das pontes do que as outras três estratégias avaliadas." - Administração Federal das Auto-estradas [2]
As simulações também permitem explorar o impacto das diferentes estratégias de manutenção nos objectivos de sustentabilidade. Por exemplo, a abordagem "Estado de conservação" requer um CAPEX inicial mais elevado, mas resulta em melhores condições a longo prazo, custos de agência reduzidos e uma menor pegada de carbono, minimizando as reparações de emergência e as substituições prematuras [2]. Ao analisar cenários em termos de redução de riscos, custos do ciclo de vida e poupanças de carbono, é possível identificar uma via de investimento que estabeleça o equilíbrio correto entre limitações financeiras, resiliência a longo prazo e responsabilidade ambiental.
sbb-itb-5be7949
Etapa 5: Desenvolver ISO 55001-Planos de investimento alinhados
Quando as simulações estiverem concluídas, é altura de formalizar as suas conclusões num plano de investimento que esteja em conformidade com as normas ISO 55001. Nos Estados Unidos, Planos de gestão dos activos de transporte (TAMP) fornecem o quadro fundamental para este tipo de documentação. Esses planos exigem que os Departamentos de Transporte (DOTs) estaduais incluam análises de custo e risco do ciclo de vida. Desde 1º de outubro de 2021, os requisitos federais da Lei de Infraestrutura Bipartidária (BIL § 11105) também exigem que os TAMPs abordem explicitamente o clima extremo e a resiliência [5].
O seu plano de investimento deve associar as decisões a avaliações de risco objectivas, metas de desempenho e objectivos a longo prazo. Isto significa detalhar não só o que pretende investir, mas também porquê essas decisões foram tomadas, como estão alinhados com os objectivos estratégicos, e o que foram considerados os trade-offs. Essencialmente, esta etapa transforma os conhecimentos das suas simulações e avaliações de risco em estratégias acionáveis.
Gerar documentação pronta para auditoria
Comece por garantir que a recolha de dados e a elaboração de relatórios obedecem a métodos normalizados. Por exemplo, a transição para o Manual da AASHTO para a inspeção de elementos de pontes garante que os dados de estado seguem especificações uniformes, o que é fundamental para a transparência entre agências e o cumprimento das normas federais [2]. Ferramentas como NBIAS emparelhado com Modelos SQC pode então ligar os dados de inspeção diretamente às necessidades de investimento [2].
A sua documentação deve incluir resultados visuais que mostrem claramente como o financiamento afecta os resultados do desempenho. Por exemplo, o NBIAS pode avaliar a forma como diferentes níveis de financiamento afectam mais de 200 medidas de desempenho [2]. Estas visualizações são particularmente úteis para aumentar a confiança das partes interessadas. Podem demonstrar, por exemplo, como um cenário orçamental específico afecta a percentagem de áreas de tabuleiro de pontes classificadas como boas ou más, o número de pontes com deficiências estruturais e a exposição global ao risco na sua rede.
Além disso, inclua justificações pormenorizadas para as melhorias funcionais. Se estiver a avaliar a possibilidade de elevar uma ponte para obter uma melhor distância vertical, documente os custos adicionais associados ao desvio de veículos em torno da ponte para apoiar a decisão de investimento [2]. Este nível de transparência garante que os auditores, os legisladores e o público possam compreender a lógica económica e de segurança subjacente a cada projeto.
Ao captar estas informações de forma exaustiva, a sua documentação alinhar-se-á naturalmente com os objectivos estratégicos mais amplos da sua organização.
Alinhar os planos com os objectivos a longo prazo
Para manter uma abordagem baseada no risco, associe as decisões de investimento actuais aos objectivos a longo prazo da sua organização. Um plano de investimento ISO 55001 deve integrar prioridades mais amplas, como sustentabilidade, conformidade e otimização do ciclo de vida. Por exemplo, em julho de 2024, o Departamento de Transportes do Oregon, em parceria com a Universidade Estadual de Portland, estabeleceu uma estrutura para a gestão de ativos de pontes e túneis que enfatiza avaliações de risco objetivas e avaliações em nível de rede [1]. Desta forma, garante-se que as prioridades de investimento respondem tanto às necessidades imediatas como à resiliência a longo prazo.
Ao finalizar o seu plano, compare várias estratégias de investimento para destacar os seus impactos a longo prazo. A abordagem "Estado de conservação", por exemplo, envolve custos iniciais mais elevados, mas garante uma melhor saúde dos activos a longo prazo e alinha-se mais eficazmente com os objectivos de sustentabilidade [2]. Como explica a Administração Federal das Auto-estradas:
"A estratégia do estado de conservação, embora seja a mais agressiva, produz resultados mais coerentes com as práticas das agências e com as tendências recentes do estado das pontes" [2].
Não se esqueça de incorporar a modelação ajustada ao clima no seu plano. Especifique as taxas de deterioração para cada elemento da ponte, ajustando-as às zonas climáticas. Por exemplo, o NBIAS utiliza modelos probabilísticos em nove zonas climáticas para ter em conta os factores ambientais que afectam a longevidade dos activos [2]. Este nível de pormenor garante que o seu plano se baseia em informações práticas e baseadas em dados e pode resistir ao escrutínio de auditores, reguladores e partes interessadas que esperam decisões bem fundamentadas.
Exemplos de casos: Prioridade aos investimentos em pontes, túneis e estradas
Exemplos de todo os EUA destacam como as estratégias de investimento baseadas no risco podem transformar a gestão de infra-estruturas.
O modelo de substituição baseado em dados da Carolina do Norte apresenta uma abordagem transparente para dar prioridade às necessidades em matéria de infra-estruturas. O Departamento de Transportes da Carolina do Norte (NCDOT) colaborou com os investigadores Matthew J. Whelan e Tara L. Cavalline do Universidade da Carolina do Norte em Charlotte para melhorar o seu Índice de Prioridade de Substituição (PRI). Utilizando a regressão logística binária, desenvolveram um modelo para prever quais as pontes com maior probabilidade de necessitarem de substituição. Este método não só assegurou uma atribuição equilibrada de prioridades, como também reduziu significativamente o número de pontes erradamente assinaladas para substituição [8]. O resultado? Um sistema que tornou as decisões de investimento mais defensáveis e alinhadas com as necessidades reais.
Outros Estados também adoptaram quadros inovadores para a definição de prioridades. Quadro de risco a nível da rede do Oregon é um excelente exemplo de otimização da atribuição de recursos com orçamentos apertados. Em julho de 2024, o Departamento de Transportes do Oregon (ODOT) estabeleceu uma parceria com os investigadores da Universidade Estatal de Portland, David Y. Yang e Arash Khosravifar, para criar um quadro de gestão baseado no risco para pontes e túneis. Este quadro introduziu uma forma objetiva de avaliar os riscos de deterioração dos activos, avaliando simultaneamente os riscos para os utilizadores em toda a rede. Ao aplicar esta metodologia, o ODOT pôde avaliar consistentemente os riscos em todo o seu inventário e concentrar-se em intervenções que proporcionassem a maior redução de riscos pelo dinheiro gasto [1].
A nível federal, modelação de melhorias funcionais destaca a forma como a análise custo-benefício apoia decisões complexas. A Administração Federal das Auto-Estradas (FHWA) incorporou um modelo de melhoria de pontes da Departamento de Transportes da Flórida no Sistema Nacional de Análise de Investimentos em Pontes (NBIAS). Isto permitiu ao NBIAS aperfeiçoar a sua análise para actualizações funcionais, tais como o aumento da distância vertical de uma ponte. O modelo ponderou os custos de construção em relação ao impacto económico do desvio de veículos comerciais devido a estruturas de baixa altura livre. Ao comparar estes factores, o sistema forneceu uma justificação clara e baseada em dados para melhorias funcionais [2].
Em todos estes exemplos, surge um tema comum: a tomada de decisões subjectivas dá lugar a processos transparentes e baseados em dados. Estas estratégias associam avaliações do estado, avaliações de risco e considerações económicas, assegurando que os investimentos respondem às necessidades mais prementes. Quer se trate da gestão de inventários de pontes a nível estatal ou de redes de túneis regionais, estas abordagens demonstram como a utilização de dados objectivos pode melhorar a fiabilidade, reduzir os riscos e tirar o máximo partido de recursos limitados. Cada dólar gasto é cuidadosamente calculado para maximizar o impacto, garantindo infra-estruturas mais seguras e eficientes.
Acrescentar a sustentabilidade e a descarbonização aos investimentos em infra-estruturas
Incorporar a descarbonização nas estratégias de investimento em infra-estruturas não é apenas uma jogada inteligente - é essencial para garantir que os activos permanecem viáveis e alinhados com objectivos a longo prazo, como as emissões líquidas zero.
O tempo está a passar para os proprietários de infra-estruturas. Considere-se o seguinte: as pontes e os túneis, que muitas vezes duram mais de 50 anos, passarão provavelmente por apenas um ciclo de substituição antes de 2050 [9]. Isto significa que todas as substituições devem apoiar objectivos de zero emissões líquidas. Se não o fizermos, corremos o risco de criar activos irrecuperáveis - investimentos que podem tornar-se obsoletos antes do fim da sua vida útil. Alinhar estes projectos com os objectivos de descarbonização salvaguarda tanto o ambiente como o futuro financeiro destes investimentos.
Os transportes são um dos principais contribuintes para as emissões, sendo responsáveis por 28% de emissões diretas de gases com efeito de estufa nos EUA. [9]. Isto faz com que as decisões relativas às infra-estruturas tenham um impacto especial. Mas aqui está o desafio: as actualizações incrementais que reduzem ligeiramente as emissões podem, na realidade, prender tecnologias ultrapassadas e com emissões mais elevadas. Como o Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina diz:
"As políticas que produzem reduções incrementais nas emissões sem facilitar a transformação podem levar a um bloqueio tecnológico e a becos sem saída de emissões que tornam inatingível uma descarbonização profunda até meados do século" [9].
Não se trata apenas de reduzir as emissões - trata-se de o fazer de uma forma que transforme os sistemas. Os esforços de mitigação e adaptação andam frequentemente de mãos dadas. De facto, mais de metade dos projectos de adaptação às alterações climáticas - como a impermeabilização de estradas contra inundações ou a melhoria da ventilação dos túneis - também conduzem a reduções a longo prazo dos gases com efeito de estufa [10]. A inclusão das reduções projectadas de CO₂ nas análises de custo-benefício pode reforçar a defesa destes investimentos, facilitando a justificação dos objectivos centrados no clima.
As escolhas de materiais e de design também desempenham um papel fundamental. Por exemplo, optar por madeira tratada em vez do tradicional betão pode reduzir a pegada de carbono de um projeto e, ao mesmo tempo, melhorar a resistência às inundações [10]. Para as estradas, que normalmente duram 20-40 anos, a integração de caraterísticas como estações de carregamento de veículos eléctricos e revestimentos reflectores de calor não só apoia a descarbonização como também aumenta a eficiência operacional. Como o Instituto de Recursos Mundiais destaques:
"A contabilização completa dos benefícios de atenuação dos projectos de adaptação pode ajudar a cristalizar a sua relação e a orientar o financiamento para projectos que atinjam ambos" [10].
Estas escolhas não se limitam a reduzir as emissões - tornam os investimentos mais resistentes e preparados para o futuro.
Agir agora é crucial, especialmente quando se trata de permitir infra-estruturas. Por exemplo, a construção de linhas de transmissão de alta tensão para ligar as fontes de energia renováveis às redes de transporte pode demorar 8 a 10 anos só para o licenciamento [9]. Os atrasos nestes projectos poderiam forçar a dependência de soluções provisórias com maior teor de carbono. Ao alinhar as principais substituições com os objectivos de emissões líquidas nulas para 2050, os proprietários das infra-estruturas podem evitar activos irrecuperáveis e assegurar uma gestão estratégica dos riscos.
Conclusão: O seu roteiro baseado no risco para investimentos em infra-estruturas
A gestão de infra-estruturas como pontes, túneis e estradas não tem de ser uma tarefa difícil. Com um plano estruturado, é possível assumir o controlo e tomar decisões mais inteligentes e a longo prazo. A estrutura de cinco passos deste guia apresenta uma abordagem prática: criação de um inventário centralizado de activos, avaliação dos principais riscos, definição de prioridades de investimento com métodos multi-critério, execução de simulações de cenários e alinhamento dos planos com as normas ISO 55001.
As vantagens desta abordagem de planeamento proactiva e baseada no risco são inegáveis. Passar de uma manutenção reactiva para uma estratégia centrada nos riscos e necessidades a longo prazo pode reduzir significativamente os custos e evitar o declínio constante causado por soluções a curto prazo.
Graças às ferramentas baseadas em dados, esta mudança é mais viável do que nunca. Plataformas como a Oxand Simeo™ transformam dados brutos de activos em planos de investimento plurianuais e acionáveis. Estas ferramentas ajudam-no a decidir em que investir, quando o fazer e como manter-se dentro do orçamento - tudo isto ao mesmo tempo que aborda os objectivos de utilização de energia e de redução de carbono. Com modelos de envelhecimento e protocolos de manutenção próprios, estas plataformas permitem avaliações de risco precisas e uma definição de prioridades mais inteligente. As organizações vêem frequentemente os custos de manutenção diminuir em 10-25% enquanto prolongam a vida útil dos activos e cumprem os objectivos de sustentabilidade.
As decisões tomadas hoje irão moldar as infra-estruturas durante décadas. As pontes e os túneis podem durar mais de 50 anos, enquanto as estradas precisam de ser substituídas a cada 20-40 anos. Ao incorporar objectivos de sustentabilidade, utilizando dados detalhados sobre o estado e explorando diferentes cenários, pode evitar activos irrecuperáveis e garantir que os seus investimentos resistem ao teste do tempo.
O caminho está traçado e as ferramentas estão prontas. Ao adotar estas estratégias, pode garantir uma infraestrutura resiliente e sustentável para o futuro.
FAQs
Como é que uma estratégia de investimento baseada no risco pode ajudar a melhorar a gestão de pontes, túneis e estradas?
Uma estratégia de investimento baseada no risco permite que os gestores de infra-estruturas tomem decisões informadas, concentrando-se na probabilidade de falha dos activos e nas suas potenciais consequências. Ao avaliar e classificar pontes, túneis e estradas com base em riscos mensuráveis, os gestores podem dar prioridade às reparações essenciais e afetar os orçamentos de forma mais eficiente. Isto garante que os activos de alto risco são tratados em primeiro lugar, evitando despesas desnecessárias em estruturas consideradas de baixo risco.
Este método não só aumenta a segurança e o desempenho do sistema, como também ajuda a prolongar a vida útil das infra-estruturas. Por exemplo, a adaptação dos calendários de inspeção ao nível de risco permite uma melhor utilização dos recursos, reduzindo os custos sem comprometer a segurança. A integração das avaliações de risco no planeamento também está em conformidade com as diretrizes federais e contribui para a construção de uma rede de infra-estruturas mais resistente - uma rede mais bem equipada para enfrentar desafios como condições meteorológicas extremas ou maiores exigências de tráfego.
Como é que os riscos climáticos e operacionais influenciam o planeamento do investimento em infra-estruturas?
Os riscos climáticos e operacionais são factores-chave que influenciam as decisões relativas aos investimentos em infra-estruturas. Riscos climáticos - como o aumento das temperaturas, chuvas intensas, inundações e condições meteorológicas extremas mais frequentes - podem acelerar o desgaste de estruturas críticas como pontes, túneis e estradas. Para resolver estes problemas, os planeadores avaliam a forma como estes perigos afectam os bens vitais e dirigem os investimentos para projectos que aumentam a durabilidade, melhoram a segurança e prolongam a vida útil das infra-estruturas.
Riscos operacionais - como os danos causados pelo tráfego intenso, os atrasos na manutenção, os calendários de inspeção e a fiabilidade dos sistemas de monitorização - são igualmente cruciais. Os programas de inspeção baseados no risco ajudam as agências a afetar os recursos de forma mais eficaz, concentrando-se nas estruturas que apresentam os riscos mais elevados. Esta abordagem assegura reparações atempadas e reduz as hipóteses de falhas súbitas. Ao combinar dados sobre os riscos climáticos e operacionais, os gestores de infra-estruturas podem tomar decisões mais inteligentes e mais rentáveis que respondam a preocupações imediatas e planeiem o futuro.
Como podem as simulações de cenários melhorar as decisões de investimento em projectos de infra-estruturas?
As simulações de cenários permitem que os gestores de infra-estruturas façam escolhas de investimento mais inteligentes, explorando uma variedade de cenários hipotéticos antes de afectarem recursos. Utilizando dados como as condições dos activos, taxas de deterioração e análises de custo-benefício, estas ferramentas geram múltiplas estratégias adaptadas a diferentes orçamentos, planos de manutenção ou actualizações de resiliência. Isto ajuda os decisores a ponderar resultados como o aumento da segurança, a redução dos atrasos nas viagens ou o prolongamento da vida útil dos activos, permitindo-lhes selecionar o caminho mais eficaz a seguir.
Estas simulações também têm em conta as incertezas, como o crescimento do tráfego, os efeitos climáticos ou a flutuação dos custos de construção. Isto assegura uma abordagem baseada no risco para dar prioridade a activos cruciais como pontes, túneis e estradas essenciais. Ao mesmo tempo, oferecem uma compreensão clara de como as limitações orçamentais afectam os resultados, orientando as agências para a atribuição de fundos de forma a alinharem-se com os objectivos de desempenho.
Ao ilustrar as consequências a longo prazo do subfinanciamento versus investimentos estratégicos, as simulações de cenários promovem a transparência com as partes interessadas, reforçam as propostas de financiamento e alinham os projectos com os objectivos de sustentabilidade. Ajudam a minimizar os riscos, assegurando que cada dólar gasto proporciona o máximo valor.
Publicações do blogue relacionadas
- Gestão de activos de infra-estruturas: Uma abordagem baseada no risco para o planeamento plurianual de CAPEX
- Gestão do fim da concessão de auto-estradas: Planeamento estratégico de CAPEX para satisfazer os requisitos do concedente e garantir a rentabilidade
- Planeamento estratégico de CAPEX para concessões rodoviárias: Equilíbrio entre a conformidade com o concedente e a rentabilidade no final do prazo
- Infra-estruturas envelhecidas na Europa: como dar prioridade à renovação sob restrições orçamentais