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Este trabalho apresenta uma metodologia desenvolvida para avaliar a implantação de um modelo de centros de distribuição de mercadorias em áreas urbanas (CDU) com critérios econômicos e ambientais. A metodologia é composta por quatro etapas: modelo de adesão (etapa 1), utilizando a técnica de preferência declarada, para a definição dos cenários de atendimento da demanda do sistema de entrega de produtos proposto para a cidade (etapa 2). Para cada um dos cenários, foram realizados estudos de localização de instalações e de roteirização de veículos (etapa 3) utilizando o software Transcad. Na etapa 4 foram feitas as avaliações econômica, ambiental e logística dos cenários analisados. A metodologia foi aplicada em Belo Horizonte (MG) e os resultados indicaram que o CDU reduziu o número de veículos de carga em circulação na cidade em até 51,4%, além de aumentar a produtividade destes equipamentos com uma elevação de 264% no número de rotas alocadas por veículo e diminuir em 37,27% a emissão de poluentes e o consumo de combustíveis fósseis. Estes resultados apontam que o CDU pode aperfeiçoar os processos logísticos urbanos e mitigar as externalidades negativas do transporte de produtos nas cidades.