Abstract Paper aims This study aims to accounting for greenhouse gas emissions from traffic rearrangement, using a network vulnerability framework. Originality We present a new procedure to verify the effectiveness of accident risk as an attribute to find the most vulnerable links of a road network, estimating the amount emitted in the process. Research method Vulnerability is measured by the variation in CO2 equivalent emitted and total distance traveled, after changes in accessibility patterns. Main findings To date, limited research exists on accounting for emissions from the perspective of vulnerability. Three scenarios of risk-level and traffic conditions were modeled. Results indicate that high levels of accidents exposure may increase emissions by 5.2% compared to a low-risk scenario, and 9.1% compared to an unabridged network scenario. Implications for theory and practice The proposed framework could support governmental policies and urban planning to verify the impact of accessibility patterns in GHG emissions.

Resumo Uma rede é vulnerável quanto maior for a externalidade negativa associada à ineficiência de um ou mais arcos. Dessa forma, existem, na literatura, métodos que podem ser utilizados para a análise de vulnerabilidade de uma rede viária, sendo divididos em dois grupos: de cálculos completos e com critérios predefinidos. Os de cálculos completos fazem uma varredura na rede em busca dos arcos mais vulneráveis, enquanto aqueles com critérios predefinidos utilizam procedimentos para obtenção desses arcos. Este artigo apresenta um procedimento que busca verificar a efetividade do risco de acidente como um critério predefinido para localizar os arcos mais vulneráveis de uma rede viária, avaliando o aumento da distância e da emissão total de CO2-eq em relação ao cenário base. Os resultados mostraram um aumento de até 8,51% da distância de viagem quando são rompidos arcos com maior risco de acidentes. O CO2-eq seguiu a mesma tendência, ou seja, rupturas em arcos com alto risco causaram um aumento de até 9,19%, enquanto o aumento das emissões após o rompimento de arcos com baixo risco foi de apenas 5,54%. Portanto, a quantidade de cenários modelados para coleta de dados e a simulação de Monte Carlo foram eficazes em avaliar os impactos ao longo do tempo.

Abstract A network is vulnerable when the inefficiency of one or more links exerts negative externalities that may compromise the accessibility. The literature presents procedures that can be used in the network vulnerability assessment, which are divided into two groups: complete calculation and pre-defined criteria. The first ones, scan the network in order to find the most vulnerable links, on the other hand procedures that consider predefined criteria use indirect approaches to obtain the vulnerability. This paper presents a framework to road network vulnerability analysis based on the risk and environmental aspects. Hence, we developed a new procedure to verify the effectiveness of risk as an attribute to find the most vulnerable links of a road network, considering distance and CO2-eq emissions. Results showed an increase up to 8.51% (total distance traveled) when links with high risk are disrupted. CO2 -eq emissions yielded the same outcome, disruptions of high risk links caused an increase up to 9.19%, whereas the safest links caused an average increase of only 5.54% when disrupted. Therefore, the number of scenarios modeled (for collecting data) as well as the Monte Carlo simulation were effective in assessing the impacts over time.

ResumoVulnerabilidade é um atributo de desempenho que busca inferir o impacto que a obstrução total ou parcial de uma via reflete no desempenho da rede de transportes. Tal conceito permite analisar tanto a resiliência da rede como os custos incorridos em cenários distintos para diversos atores envolvidos. Este artigo objetivou propor uma metodologia de análise e mensuração dos custos da vulnerabilidade associada ao transporte de cargas. Para isso, desenvolveu-se um modelo de rede viária com 15 arcos e 10 nós, baseado no equilíbrio do usuário, com a finalidade de realizar simulações de falhas nos arcos, além de mensurar os riscos de haver obstruções. O modelo contendo os custos e risco por cenário apresentou desempenho satisfatório para a representação do fenômeno e para a tomada de decisão.

AbstractVulnerability is a performance attribute that seeks to infer the impact of partial or total blockage of a pathway reflects the performance of transport network. This concept allows to analyze both of the network resilience and the costs in different scenarios for the various actors involved. This article aims to propose a methodology for analysis and measurement of costs associated with the vulnerability of freight transportation. Thus, we developed a model of road network with 10 nodes and 15 links, based on user equilibrium, in order to perform simulations of failed arcs, in addition to measuring the risks of having obstructions. The model containing costs and risk by scenario sufficient to allow the representation of the phenomenon and the decision-making performance.