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INTERSEÇÕES SEMAFORIZADAS - Aplicação Operação dos Sistemas de Transportes - 2020 Etapas Necessárias 1. Determinar a demanda horária de tráfego nas aproximações 2. Obter o fluxo de saturação das aproximações 3. Definir a quantidade de fases e estágios 4. Calcular a taxa de ocupação (Yi) para cada aproximação e determinar a taxa de ocupação crítica para cada fase 5. Calcular o tempo total perdido Tp durante um ciclo, estimando o tempo perdido para em cada fase 6. Determinar o tempo de ciclo ótimo 7. Calcular os tempo de verde p/ fase 8. Estimação do atraso e avaliação de cenários. Aplicação - Adaptado de Setti Avenidas Desembargador Moreira e Padre Antônio Tomás: 1 3 4 2 1) Demanda horária Avenidas Desembargador Moreira e Padre Antônio Tomás: 1 3 4 2 1) Demanda horária Avenidas Desembargador Moreira e Padre Antônio Tomás: 1 3 4 2 1200vph 1300vph 900vph 1000vph 2) Fluxo de Saturação (S) (*) foto ilustrativa. Aproximação da Av. Santos Dumont 2) Fluxo de Saturação (S) Média dos headways coletados em campo em UMA FAIXA. Qual o headway de Saturação (hs)? (*) foto ilustrativa. Aproximação da Av. Santos Dumont Avenidas Desembargador Moreira e Padre Antônio Tomás: 1 3 4 2 2) Fluxo de Saturação (S) 2) Fluxo de Saturação (S) - Headway de saturação (hs) = (1,71+2,22+1,82)/3 = 1,92s - Fluxo de Saturação (S) = 3600/1,92 = 1875 veic/htv/fx Discussões: Faixas de tráfego demanda e fluxo de saturação S “igual” para todas as faixas de todas as apps? 2) Fluxo de Saturação (S) 1 3 4 2 0,8S S Atenção: os fluxos de saturação (S) foram alterados para ilustrar melhor a aplicação. S 0,8S 2) Fluxo de Saturação (S) 1 4 2 0,8S S S 0,8S Atenção: os fluxos de saturação (S) foram alterados para ilustrar melhor a aplicação. App. Volume (veic/hr) S (veic/htv/fx) 1 1200 1500 2 900 1875 3 1300 1875 4 1000 1500 3 3) Fases e Estágios 1 4 2 3 FASE 1 FASE 2 Diagrama de tempos 4) Taxa de ocupação (Y) App. Volume (veic/hr)(*) S (veic/htv/fx) Yi = qi/Si 1 1200 1500 600/1500 = 0,40 2 900 1875 450/1875 = 0,24 3 1300 1875 650/1875 = 0,35 4 1000 1500 500/1500 = 0,33 Y1 (crítica do estágio 1) Y4 (crítica do estágio 2) Y = Y1 + Y4 = 0,73 (*) duas faixas de tráfego 5) Tempos perdidos (início de verde) Tempo perdido no início do verde tp1 = ??? 1,92s tp1 = (4,86-1,92)+(2,68-1,92)+(2,29-1,92)+(2,31-1,92) = 4,5s 5) Tempos perdidos (Entreverdes e total) Tempo perdido no entreverdes tp2 = vamos assumir que no período de entreverdes teremos um segundo de vermelho geral e que os veículos utilizam totalmente o amarelo. Fase 01 Fase 02 Portanto o tempo perdido total em cada fase é: pi = tp1 + tp2 = 4,5s + 1s = 5,5s Tempo perdido no CICLO: Tp = 5,5 + 5,5 = 11s 6) Tempos de Ciclo ótimo - Co Co = 79,6s ; adotaremos 80s 6) Tempos de Ciclo ótimo - Co Co = 79,6s ; adotaremos 80s Tempo de Ciclo mínimo Co = 41s Qual seria o atraso? 7) Definição dos tempos de verde efetivo (gef) e de verde (g) = 38s Tempo de indicação de verde: Fase 1 – Movimentos 1 e 3 (Y1=0,40): Fase 2 – Movimentos 2 e 4 (Y2=0,33): Tempo de verde efetivo I é o tempo de entreverdes. Nessa aplicação assumir 3 segundos de indicação de amarelo e 1 segundo de vermelho total = 40s = 31s = 32s 40 3 37 43 1 32 3 1 Diagrama de tempos: 18 8) Estimação do atraso (d) Atraso por aproximação onde: d = atraso médio/veic na aproximação (s) q = relação gef/c q = demanda (veíc/seg) X = grau de saturação c = tempo de ciclo Graus de Saturação Atrasos (d): 19 8) Estimação do atraso (d) 20 Adaptado de: Prof. Dr. José Reynaldo A. Setti STT-EESC-USP X1: comprimento da zona dentro da qual o veículo não vai frear com segurança até a faixa de retenção X2 : espaço mínimo de frenagem caso o motorista decida parar. A zona de dilema existe se X2 > X1, logo para eliminá-la num trecho plano: Determinação do tempo de entreverdes (amarelo ou amarelo + vermelho geral) X1 X2 Usuais: 1,0s e 0,31g Estratégias: Tipos de Operação Controle isolado Controle arterial (progressão) Controle por área (rede fechada) Modo de Operação Controle local Controle centralizado (CTA) Tipos de Controle Controle de tempo fixo Controle em tempo real: semiatuado, atuado Sistemas de Cruzamentos Controlados por Semáforos Maior benefício entre 500 e 800m Atraso, número de paradas, consumo de combustível, emissão de poluentes Controle das velocidades, menores filas, aumento da capacidade Sistemas de Cruzamentos Controlados por Semáforos – Defasagem (off-set) Sistema progressivo – “onda verde” Defasagem! Sistemas de Cruzamentos Controlados por Semáforos Ciclos devem ser de preferência iguais Na prática podem ser a metade ou ¼ do ciclo principal Controladores devem ser ligados via cabo, relógios internos sincronizados ou através de controle centralizado Coordenação de Sistemas Complexos Nestes casos utilizam-se softwares de otimização (redução do atraso, número de paradas, etc) Simulação microscópica Mais utilizados: Transyt Synchro Microssimuladores Vissim, AIMSUM, Integration, Paramics, etc i i i S q Y = å = = f 1 i i p p T å = - + = f 1 1 5 5 , 1 i i p o Y T c å = - = f 1 min 1 i i p Y T c ) ( 1 p o i i i ef T c Y Y g i - = å = f ef i i g c Y X × = X u W L 1 0 = × - + t min ( ) X u u a 2 0 0 2 2 = × + d L X X u a W L u D = - = Þ = + + + 1 2 0 0 0 2 t d min ij ij off V D t ij =