Aula 1-3 - Engenharia de Transportes

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Prof. Alessandro Santana
1
Unidade 1-3 – Infraestrutura 
de Transportes / Engenharia 
de Transportes
Mobilidade Urbana / 
Contextualização
• A Lei federal n° 12.587 de Mobilidade Urbana foi
aprovada em 3 de janeiro de 2012;
• Ela orienta o desenvolvimento das cidades
brasileiras em função da forte urbanização;
• Há uma tentativa de disciplinar o crescimento
desordenado dos centros urbanos;
• Essa urbanização descontrolada gerou o colapso
das infraestruturas.
Mobilidade Urbana
• Relaciona-se intrinsicamente ao
Desenho Urbano das cidades e está
fortemente vinculada ao
Planejamento Urbano;
• Representa a maneira pela qual a
população se locomove ao longo dos
espaços urbanos e interfere no bem-
estar social de todos os cidadãos.
SOCIALECONÔMICO
MEIO-
AMBIENTE
Sustentabilidade
• Trata-se do Instrumento de política de 
desenvolvimento urbano;
• Preconiza a Integração entre os diferentes modos 
de transporte;
• Melhoria da acessibilidade de todas as pessoas 
(inclusão);
• Busca também a conciliação com o transporte de 
cargas nas cidades;
• Busca da Gestão democrática do Sistema Nacional 
de Mobilidade Urbana.
Mobilidade Urbana
Objetivos da Mobilidade 
Urbana
• Redução das desigualdades e promover a
inclusão social;
• Acesso das pessoas aos serviços básicos e
equipamentos sociais;
• Melhoria das condições urbanas de
acessibilidade e mobilidade;
• Desenvolvimento sustentável com
redução dos custos ambientais e
socioeconômicos.
• Regular permanente o serviço prestado; 
• Pressão sobre as Concessionárias pela busca 
permanente de eficiência e produtividade; 
• Prestação de serviço com qualidade e garantia da 
satisfação do usuário;
• Implantação da mobilidade como uma política 
nacional em todo território;
• Integração plena dos modais de transporte.
Conclusões da Mobilidade Urbana
Transporte Intermodal
• O Transporte Intermodal é caracterizado pela
utilização de dois ou mais modais de transporte
(marítimo, rodoviário, aéreo e ferroviário) em
uma mesma solução Logística. Quando utilizada
de forma racional, a intermodalidade pode
reduzir os custos Logísticos;
• Ele pode ocorrer tanto para carga quanto para
passageiros.
Integração entre 
Modais
• Operacional
• Física
• Tarifária
Acessibilidade
10
Dinâmica em 
sala de aula
•Quantas
pessoas
cabem em
1m² ???
11
Transporte de 
Passageiros
12
Parâmetros
 Caracterização da Demanda:
 Flutuação Temporal;
 Flutuação Espacial;
Nível de Serviço:
 Veículo de Projeto;
 Níveis de Ocupação;
Análise de Oferta;
 Redimensionamento da oferta:
 Intervalo e freqüência de projeto;
 Número de Viagens no período;
 Seleção de nível de serviço de projeto;
 Equilíbrio no número de viagens unidirecionais;
 Cálculo da frota.
Flutuação Temporal
1
2
3
i
n
h
tempo
j-1 j
tempo
Fluxo de passageiros (pass/min)
Períodos 
Típicos
Parâmetros Médios
Onde:
 v = fluxo de passageiros da viagem média (pass / min)
 Pvm = passageiros transportados na viagem genérica (pass)
 Hj+1 = horário do fim do período típico
 Hj = horário de início do período típico
 Pj = passageiros transportados no período j
 Tj = duração do período j
j
j
jj
mj
m
v
v
T
P
HH
P m
=
−
=
+
=

1
1
Parâmetros Unitários
Onde:
• vj = fluxo de passageiros da viagem média (pass / min)
• Pvj = passageiros transportados na viagem média (pass)
• hj = intervalo médio entre viagens sucessivas (min)
j
v
v
h
P j
j =
Flutuação Espacial
Onde:
• Ei = passageiros embarcados no ponto i
• Di = passageiros desembarcados no ponto i
1 2 k n
E1 D1 E2 D2 Ek Dk Ek+1 Dk+1 En Dn
k+1

==
+ −=
k
i
k
i
ikk DiE
11
1,
k,k+1 = ocupação no 
trecho k, k+1
Flutuação Espacial (cont.)
• Ocupação crítica da viagem :
c = máx k,k+1
• Renovação de passageiros
R = Pv - c
• Índice de renovação
c
vP
K

=
Nível de Serviço
• Veículo de Projeto
• Níveis de Ocupação
Tipo do Veículo Dimensões (m) Capacidade (pass) (*)
Comprimento Largura Sentados Em pé total
Microônibus 4,75 - 8,50 2,00 - 2,50 10 – 20 0 – 20 10 – 40
Ônibus Convencional “Standard” 9,50 - 11,00 2,50 25 – 40 35 – 50 60 –90
“Padron” 10,50 - 12,00 2,50 30 – 50 50 – 75 80 – 125
Ônibus de Grande Porte “Articulado” 16,00 - 18,00 2,50 40 – 60 100 – 120 140 – 180
“Com reboque” 22,00 2,50 50 – 70 70 – 120 120 – 190
Ônibus Rodoviários 9,50 2,40 - 2,70 30 – 45 - 30 – 45
LT = lotação total
LS = lotação sentada
LP = lotação em pé
 = índice de ocupação (LT/LS)
LT = LS + LP
LP = Densidade x AU
LT = LS + (Densidade x AU)
Capacidade Estática (CE)
Nível de Índice de Ocup ação Densi dade 
Serviço ocupação (passa geiros) (passageiros em pé por m2) 
 máxima Máxima Mínima Máxima Mínima 
A 1,00 38 38 - - 
B 1,25 47 42 1,70 0,75 
C 1,50 57 52 3,58 2,64 
D 1,75 66 62 5,28 4,53 
E 2,00 76 71 7,17 6,23 
F 2,25 85 81 8,87 8,11 
 
 
 
 
CE = LT do veículo, 
De acordo com o Nível de Serviço Adotado
=>
Intervalo de Projeto
j
v
v
h
P j
j =
j
j
v
v
j
P
h

=
c
vP
K

=
v
cKx
h


=
Frequência de Projeto
• F = 60 / h
Onde:
• F = Frequência (número de veículos por hora)
• H = Intervalo (minutos)
Tempo de Ciclo (tC)
tempo
tAB tB tBA tA
tC = tAB + tB + tBA + tA 
espaço
tC
Cálculo da Frota (N)
1) se duração do pico (tP) > tC
N = tC / hp 
2) se duração do pico (tP) < tC
N = tp / hp + (tC - tp) / hs 
Capacidade Dinâmica (CD)
• CD = CE x F
Onde:
• CD = Capacidade Dinâmica
• CE = Capacidade Estática
• F = Freqüência
Estudo de Caso 
• Dimensionamento de uma Frota 
Ferroviária com Trens Metrô de 
seis carros (TM6)
• 2 Carros A (com cabine)
• 4 Carros B (sem cabine)
• Capacidade = Lotação
• Capacidade Dinâmica
• Frota operacional
• Frota total
26
Trem Metrô de Seis Carros (TM6)
27
8
7
6
5
4
3
2
1
11
10
9
2 Carros A Líder (com cabine)
4 Carros B não Líder (sem cabine)
28
Carro A / Com cabine
Lay-out de um carro de metrô
cabine
2,0m 4,5m 4,5m 1,8m
3,6m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
4,5m 1,8m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
Carro A Líder (com cabine)
Carro B não Líder (sem cabine)
PASSO 1 – CÁLCULO 
DA ÁREA ÚTIL
30
Área Total
cabine
2,0m 4,5m 4,5m 1,8m
3,6m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
4,5m 1,8m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
AT = 20 x 2,7
AT = 22 x 2,7
Área Banco = Somatório de Áreas
cabine
2,0m 4,5m 4,5m 1,8m
3,6m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
4,5m 1,8m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
Área Bancos Área Bancos
Área Bancos Área Bancos
Área Bancos
Área Bancos
Área Bancos
Área Bancos
Área
Bancos
Bancos
ÁreaÁrea
Bancos
0,65 0,65
0,65 0,65 0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65
0,65
Área Útil (AU) = Área Total - Área Bancos
cabine
2,0m 4,5m 4,5m 1,8m
3,6m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
22m
2
,7
m
0
,5
m
0
,5
m
4,5m 1,8m
1,8m 4,5m 4,5m 1,8m
0,65 0,65
0,65 0,65 0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65 0,65
0,65
0,65
PASSO 2
• Cálculo da Lotação do Trem
• Carro a Carro (A–B–B–B–B–A)
• A Lotação de cada carro (A e B) 
nos dará a CAPACIDADE do trem
34
DENSIDADE 
(Passag. / m2)
• A – Todos sentados
• B – 1 passag./m2
• C = 2 passag./m2
• D = 4 passag./m2
• E = 6 passag./m2
• F = 8 passag./m2
35
Capacidade / Lotação (Lt = Ls + Lp)
• Carro A
• LsA = nº assentos
• LpA = AU x DENSIDADE
• LtA = LsA + LpA
• Carro B
• LsB = nº assentos
• LpB = AU x DENSIDADE
• LtB = LsB + LpB
36
CAPACIDADE / LOTAÇÃO DO TREM:
• 2 Carros A + 4 Carros B
• Lt (TM6) = 2 LtA + 4 LtB
Capacidade Dinâmica
• Capacidade Dinâmica = Lotação do trem x Frequência
• Frequência = número de trens por hora, é calculado pela 
fórmula:
 F = 60 / h
37
Tempo de Ciclo (tC)
tempo
tAB tB tBA tA
tC = tAB + tB + tBA + tA 
espaço
tC
Cálculo da 
Frota(N)
1) se duração do pico (tP) > tC
N = tC / hp 
• Frota Reserva + 10%
Situação 
Problema
• Considerando a Linha 4 do Metrô do Rio 
de Janeiro em operação, exclusivamente 
entre Ipanema/General Osório e Jardim 
Oceânico, tem se uma demanda diária de 
280.000 passageiros
• Pelos cálculos de Capacidade, com as 
condições atuais de frota, velocidade e 
de intervalo chegou-se a uma capacidade 
(oferta) 280.000 passageiros
• Portanto há um desequilíbrio entre a 
oferta e a demanda...
40
REFLEXÃO: PARA ESSA 
SITUAÇÃO, COMO SE PODE 
AUMENTAR A CAPACIDADE 
DESSA LINHA DO SISTEMA 
METROFERROVIÁRIO???
?
41
Para ir além...
• http://www.lacon.uerj.br/novo/i
ndex.php/2020/09/22/ocasos-
do-metro-carioca-linha-2-
gambiarras-e-nao-lugares/
42
http://www.lacon.uerj.br/novo/index.php/2020/09/22/ocasos-do-metro-carioca-linha-2-gambiarras-e-nao-lugares/
http://www.lacon.uerj.br/novo/index.php/2020/09/22/ocasos-do-metro-carioca-linha-2-gambiarras-e-nao-lugares/
http://www.lacon.uerj.br/novo/index.php/2020/09/22/ocasos-do-metro-carioca-linha-2-gambiarras-e-nao-lugares/
http://www.lacon.uerj.br/novo/index.php/2020/09/22/ocasos-do-metro-carioca-linha-2-gambiarras-e-nao-lugares/
Engenheiro André 
Augusto Paulo de Frontin
• Entre outras obras do Engenheiro Paulo 
de Frontin, destaca-se a de 
abastecimento de água que, realizada 
em apenas 6 dias, salvou a cidade do Rio 
de Janeiro de uma grande seca;
• Foi nomeado diretor da Estrada de Ferro 
Central do Brasil e duplicou a linha 
férrea na Serra do Mar, abrindo 
numerosos túneis;
• Nasceu em 1860 e faleceu em 1933;
• Fonte: 
http://mapadecultura.com.br/manchete
/engenheiro-paulo-de-frontin-18601933
• Acesso em 28/08/2022. 43
http://mapadecultura.com.br/manchete/engenheiro-paulo-de-frontin-18601933
http://mapadecultura.com.br/manchete/engenheiro-paulo-de-frontin-18601933
Referências Bibliográficas
• PAIVA, Cássio Eduardo de Lima (2016). Super e Infraestruturas de Ferrovias: Critérios para 
projeto. Rio de Janeiro: Elsevier
• ROSA, Rodrigo de Alvarenga (2016). Operação Ferroviária: Planejamento, Dimensionamento 
e Acompanhamento. Rio de Janeiro: LTC.
• SCHRAMM, Gerhardt (1974). A geometria da via permanente. Editora Meridional. Porto 
Alegre
• SANTOS (2011), Sílvio dos. Transporte Ferroviário: história e técnicas. São Paulo: Cengage 
Learning.
• Material didático oferecido no PET/COPPE/UFRJ (Ano de 2002)
• VALENTE, Amir Mattar [et. al.]. Gerenciamento de Transporte e Frotas. 2 ed. São Paulo: Cengage 
Learning, 2008.
• https://www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&authuser=0&ogbl Acesso em 09/08/2021
• https://www.ppi.gov.br/concessao-da-ef-354-ferrovia-de-integracao-centro-oeste 
Acesso em 15/08/2021
44
https://www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&authuser=0&ogbl
https://www.ppi.gov.br/concessao-da-ef-354-ferrovia-de-integracao-centro-oeste
OBRIGADO POR SUA 
PRESENÇA!
Prof. Alessandro Santana
45
	Slide 1
	Slide 2: Mobilidade Urbana / Contextualização
	Slide 3: Mobilidade Urbana
	Slide 4: Sustentabilidade
	Slide 5: Mobilidade Urbana
	Slide 6: Objetivos da Mobilidade Urbana
	Slide 7: Conclusões da Mobilidade Urbana
	Slide 8: Transporte Intermodal
	Slide 9: Integração entre Modais
	Slide 10: Acessibilidade
	Slide 11: Dinâmica em sala de aula
	Slide 12: Transporte de Passageiros
	Slide 13: Parâmetros
	Slide 14: Flutuação Temporal
	Slide 15: Parâmetros Médios
	Slide 16: Parâmetros Unitários
	Slide 17: Flutuação Espacial
	Slide 18: Flutuação Espacial (cont.)
	Slide 19: Nível de Serviço
	Slide 20: Capacidade Estática (CE)
	Slide 21: Intervalo de Projeto
	Slide 22: Frequência de Projeto
	Slide 23: Tempo de Ciclo (tC)
	Slide 24: Cálculo da Frota (N)
	Slide 25: Capacidade Dinâmica (CD)
	Slide 26: Estudo de Caso 
	Slide 27: Trem Metrô de Seis Carros (TM6)
	Slide 28
	Slide 29: Lay-out de um carro de metrô
	Slide 30: PASSO 1 – CÁLCULO DA ÁREA ÚTIL
	Slide 31: Área Total
	Slide 32: Área Banco = Somatório de Áreas
	Slide 33: Área Útil (AU) = Área Total - Área Bancos
	Slide 34: PASSO 2
	Slide 35: DENSIDADE (Passag. / m2)
	Slide 36: Capacidade / Lotação (Lt = Ls + Lp)
	Slide 37: Capacidade Dinâmica
	Slide 38: Tempo de Ciclo (tC)
	Slide 39: Cálculo da Frota (N)
	Slide 40: Situação Problema
	Slide 41: REFLEXÃO: PARA ESSA SITUAÇÃO, COMO SE PODE AUMENTAR A CAPACIDADE DESSA LINHA DO SISTEMA METROFERROVIÁRIO???
	Slide 42: Para ir além...
	Slide 43: Engenheiro André Augusto Paulo de Frontin
	Slide 44: Referências Bibliográficas
	Slide 45: OBRIGADO POR SUA PRESENÇA!