Cap5_volumes e níveis de serviço

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CAPÍTULO 5
VOLUMES DE TRÁFEGO, NÍVEIS DE SERVIÇO E CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA DAS RODOVIAS
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 INTRODUÇÃO
	No que diz respeito a uma rodovia, um dos principais elementos que vai determinar as suas características futuras é o tráfego que a mesma deverá suportar. 
	O projeto geométrico de uma estrada de rodagem é condicionado, principalmente, pelo tráfego previsto para nela circular.
	O tráfego permite o estabelecimento da Classe de Projeto da Estrada e o adequado dimensionamento de todos os seus elementos. 
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CONCEITOS BÁSICOS DE TRÁFEGO 
1. VOLUME DE TRÁFEGO 
	É o número de veículos que passam por uma determinada seção de uma via na unidade de tempo. 
	Conforme o objetivo do estudo, os volumes podem referir-se a um ou dois sentidos de movimento, ou podem ser considerados apenas em uma parcela da seção (uma faixa, uma pista, etc) e ter como unidade básica de tempo o período de um ano, um dia ou uma hora. 	
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2. VOLUME ANUAL 
É o volume registrado em um ano (365 dias consecutivos). 
É utilizado para: 
 Determinar índices de acidentes; 
 Estimar receitas para implantação de pedágios;
 Estudar tendências de volume.
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3. VOLUME MÉDIO DIÁRIO (VMD) ou VOLUME DIÁRIO MÉDIO(VDM) ou TRÁFEGO MÉDIO DIÁRIO(TMD) ou TRÁFEGO DIÁRIO MÉDIO (TDM)
 É o volume ou tráfego registrado em um dia (24 horas).
É utilizado para: 
 Avaliar a distribuição de tráfego;
 Medir a demanda de uma via;
 Programação de melhorias básicas.
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4. VOLUME MÉDIO DIÁRIO ANUAL(VMDA) ou VOLUME DIÁRIO MÉDIO ANUAL (VDMA) ou TRÁFEGO MÉDIO DIÁRIO ANUAL(TMDA) ou TRÁFEGO DIÁRIO MÉDIO ANUAL (TDMA) 
É o Volume ou Tráfego que representa a média diária em um ano. É o volume total de tráfego que passa nos dois sentidos de uma estrada, durante um ano, dividido pelo número de dias do ano.
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5. VOLUME HORÁRIO (VH) ou DEMANDA HORÁRIA (DH)
 
É o volume registrado em uma hora (normalmente ele é referido à hora de pico).
É usado para: 
 estudos de capacidade de vias;
 projetos geométricos;
 projetos de interseções; 
 estabelecer controles de tráfego.
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6. HORA DE PICO 
É o intervalo de uma hora de maior movimento numa determinada via, num determinado ponto, num determinado dia. 	
7. VOLUME DE PICO 
É o volume registrado em uma hora, na hora de pico.
	
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8. VOLUME DA TRIGÉSIMA HORA
 
É o volume horário máximo que ocorre em uma dada via, nos dois sentidos do tráfego, que é excedido, durante um ano, 29 vezes. 
É geralmente abreviado como VHP (Volume Horário de Projeto), pois na fase de projeto, considera-se, normalmente, o VHP correspondente ao volume da 30ª hora.
É obtido ordenando-se os volumes das horas de pico dos 365 dias do ano, em sentido decrescente. 
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VARIAÇÕES DOS VOLUMES DE TRÁFEGO
 Variações Horárias: ao longo do dia;
 Variações dentro da Hora: ao longo da hora de pico;
 Variações Diárias: ao longo da semana;
 Variações Sazonais ou Mensais: ao longo do ano;
 Variações Anuais: ao longo dos anos; 
 Variações no mesmo local: pode variar segundo a faixa de tráfego analisada. 
	Os fluxos de tráfego apresentam variações contínuas nos seus volumes. As variações de volume mais importantes ocorrem em função do tempo e de uma maneira cíclica. As principais variações são:
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1. VARIAÇÃO HORÁRIA DO TRÁFEGO - AO LONGO DO DIA
	Refletem a variação do tráfego durante as vinte e quatro horas do dia. A flutuação padrão apresenta “picos” pela manhã e ao fim da tarde, coincidindo com os horários do início e fim de expediente administrativo, nas áreas urbanas. O intervalo das 12 às 14 horas também pode apresentar um volume relativamente alto, embora inferior aos de pico.
 Nas vias urbanas, normalmente, mais de 70% das viagens diárias ocorrem no intervalo de 12 horas, compreendido entre sete da manhã e sete da noite. 
 
 Quando há restrições de capacidade, os períodos de pico têm duração maior e intensidade menor (achatamento dos picos). 
	
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Variação Horária do Volume de Tráfego
FONTE: Fontes, 1995
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FONTE: http://www.dtt.ufpr.br/Planejamento%20de%20Transportes/Apostila PlanejamentoTransportes/PlanejTranspCap01.pdf
Rodovia PR317 - TRECHO: MARINGÁ - IGUARAÇU 04/JUN/2008 - QUARTA FEIRA (Volume Horário em ambos os sentidos)
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2. VARIAÇÕES DENTRO DA HORA DE PICO
	O volume de veículos que passa por uma seção de uma via não é uniforme no tempo. A comparação de contagens de quatro períodos consecutivos de quinze minutos, mostra que são diferentes entre si. Essa variação leva ao estabelecimento do “Fator Horário de Pico” (FHP), que mede justamente esta flutuação e mostra o grau de uniformidade do fluxo.
	O que normalmente se faz é dividir a hora de pico em 4 intervalos de 15 minutos e fazer a contagem de veículos anotando-se o volume separadamente para cada intervalo.Toma-se o maior volume registrado, multiplicando-o por 4, ou seja, fazendo: 
 
			4 x V15máx
 
	Esse produto normalmente é maior que o volume total de uma hora que foi registrado (Vhp). 
 
	O Fator Horário de Pico (FHP) é a relação que existe entre o volume de uma hora e o volume máximo de 15 minutos multiplicado por 4 , ou seja:
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FHP = fator horário de pico;
Vhp = volume da hora de pico;
V15max = volume do período de quinze minutos com maior fluxo de tráfego dentro da hora de pico.
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 O FHP varia, teoricamente, entre 0,25 (fluxo totalmente concentrado em um dos períodos de 15 minutos) e 1,00 (fluxo completamente uniforme), ambos os casos, praticamente impossíveis de se verificar;
 Os casos mais comuns são de FHP na faixa de 0,75 a 0,90. 
 Os valores de FHP nas áreas urbanas se situam geralmente no intervalo de 0,80 a 0,98. Valores acima de 0,95 são indicativos de grandes volumes de tráfego, algumas vezes com restrições de capacidade durante a hora de pico.
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3. VARIAÇÃO DIÁRIA OU SEMANAL 
	São variações que ocorrem durante cada semana, conforme os dias da semana. 
 De uma maneira geral, em vias urbanas, os volumes diários variam pouco no curso dos dias úteis da semana, com segunda-feira e sexta-feira apresentando valores um pouco acima da média e, os mínimos volumes ocorrem nos domingos e feriados. Porém em pequenos centros e em cidades turísticas o comportamento pode ser bastante diferente. 
 Em vias rurais, geralmente, observa-se um comportamento inverso àquele das vias urbanas. Normalmente, os maiores volumes ocorrem nos fins de semana e feriados. Especificamente no caso de rodovias que servem localidades de veraneio, o comportamento é totalmente diferente, verificando-se volumes três a quatro vezes superior à média semanal, nos fins de semana e feriados. 
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RODOVIA: PR 317 - TRECHO: Maringá - Campo Mourão (Volume Diário em ambos sentidos) no mês de outubro de 2008
FONTE: http://www.dtt.ufpr.br/Planejamento%20de%20Transportes/Apostila PlanejamentoTransportes/PlanejTranspCap01.pdf
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4. VARIAÇÃO MENSAL DE TRÁFEGO
 Os fluxos de tráfego apresentam mutações contínuas em seus volumes ao longo dos meses de um ano, sendo mais sensíveis nas vias rurais que nas urbanas. 
 De maneira geral, as alterações de volume mais significativas nas vias urbanas, ocorrem nos períodos de férias escolares.
 
 No caso de vias rurais (rodovias) existem influências de safras agrícolas, épocas de comercializações e, nos casos de rodovias turísticas (praias) existem as influências de estações do ano e férias escolares. 
 A variação de volume em vias urbanas, pode ser observada de acordo com a localização da rua dentro do contexto: ruas de áreas comerciais têm tráfego intenso no mês de dezembro; em áreas industriais os volumes são relativamente constantes durante todos os meses do ano. 
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RODOVIA: BR 277 - TRECHO: Curitiba – Paranaguá (Volume Diário em ambos Sentidos em 2007
FONTE: http://www.dtt.ufpr.br/Planejamento%20de%20Transportes/Apostila PlanejamentoTransportes/PlanejTranspCap01.pdf
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5. VARIAÇÃO ANUAL
São variações que ocorrem de ano para ano, como uma decorrência, basicamente, do desenvolvimento econômico da região, resultando no crescimento da demanda de tráfego. 
	São informações que poderão ser utilizadas nos estudos de projeções de tráfego para obtenção da demanda no ano-horizonte de projeto. Isto faz com que seja necessário um cuidado especial na utilização de dados antigos, uma vez que podem levar a uma avaliação errônea da importância da rodovia. 
	As variações anuais costumam ser mais acentuadas nas vias rurais, principalmente nas de acesso a áreas de recreação.
	
	
	
	
	
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6. VARIAÇÃO POR FAIXA DE TRÁFEGO
	A variação dos volumes de tráfego entre as faixas de uma rodovia pode apresentar pouca uniformidade, dependendo do tipo de rodovia e da sua localização. 
	A distribuição do tráfego em uma via expressa, por exemplo, é afetada pelo número de faixas, pelas eventuais restrições relativas a circulação de veículos pesados em certas faixas, localização de ramos de acesso e hábitos locais.
	Quando há mais de uma faixa de tráfego, a distribuição dos veículos dos diversos tipos depende de vários fatores. Por exemplo, em vias urbanas os carros tendem a evitar a faixa em que há muitas paradas de coletivos e de táxis, que agravam as interferências provocadas por movimentos de giros nas travessias e acessos à mesma. Se há duas faixas tendem a usar a da esquerda; se há três, preferem a do meio.
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TIPOS DE TRÁFEGO EM UMA RODOVIA
Tráfego Existente (Atual) 
		É o tráfego que utiliza a estrada no ano em que se faz o estudo. A determinação do tráfego existente de uma estrada é efetuada através de contagens volumétricas. É o tráfego cativo da via e, continuará existindo mesmo que os melhoramentos não venham a ser realizados.
Tráfego Desviado
		É o tráfego existente em outras estradas e que passa a utilizar a estrada em questão, no momento em que são realizados melhoramentos ou no momento em que é terminada a construção da mesma.
Tráfego Gerado
		É o tráfego potencial que não existia e que passa a existir pelo efeito do melhoramento ou da construção, com consequente desenvolvimento da região. Sua determinação é bastante difícil e imprecisa, e é normalmente efetuada através de estudos econômicos.
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COMPOSIÇÃO DO TRÁFEGO EM UMA RODOVIA
	A corrente de tráfego é composta por veículos que diferem entre si quanto ao tamanho, peso e velocidade. Sua composição é a medida, em porcentagem, dos diferentes tipos de veículos que a formam. Os veículos, de uma maneira geral, são classificados em leves (automóveis, camionetes, etc.) e pesados (caminhões, ônibus, etc.). 
	É comum adotar um fator de equivalência e transformar um volume misto num volume equivalente de carros de passeio (UCP). Portanto, a influência dos caminhões, ônibus, e outros veículos maiores, na corrente de tráfego, é considerada em termos de sua equivalência em relação aos carros de passeio. Uma classificação adotada pelo DNIT é:
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Exemplo:
Resultados de uma contagem de tráfego
realizada entre 7:30 e 8:30 h (Hora Pico) em um trecho de via
40 automóveis
8 ônibus
16 caminhões
2 bi-trens
10 motos
VHP = 88 UCPs
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CONTAGENS DE TRÁFEGO EM UMA RODOVIA
		Nas pesquisas de tráfego, os volumes de tráfego dos trechos que compõe a rede rodoviária são estimados a partir de medições volumétricas em determinados pontos. Na literatura sobre estimativa de tráfego (ex.: DNIT/IPR, 2006), são encontradas sugestões que preconizam que os postos de contagem devem estar estrategicamente posicionados para que estes representem toda rede rodoviária. Assim, a pesquisa que envolve estimativa de tráfego deve considerar três Tipos de Contagem:
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Postos de cobertura: 
	Tem a função exclusiva de determinar o tráfego de uma rodovia específica, que terá tantos postos de cobertura quanto o número de segmentos, entendendo como tal, o segmento de rodovia compreendido entre 2 pontos consecutivos de incorporação ou fuga de tráfego.
• Função: determinar o VMD (volume médio diário) e a composição de tráfego de uma rodovia específica.
• Época: uma vez por ano.
• Duração: 3 a 7 dias por ano.
Tipos de Postos de Contagem:
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Postos Sazonais:
	São postos de contagens mais intensivas, que contribuem de forma a criar um banco de dados das variações sazonais dos fluxos de tráfego ao longo do tempo (hora do dia, dias da semana, meses do ano, trimestres do ano, etc.), possibilitando a obtenção de parâmetros para ajuste (correção sazonal dos dados de cobertura). Estes postos definem os padrões de tráfego e suas variações horárias, diárias, mensais, trimestrais (época de safra, verão, etc.)
• Função: criar bancos de dados das variações sazonais do tráfego;
• Época: trimestrais ou mensais;
• Duração: uma semana por trimestre ou mês
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Postos Permanentes:
	São postos de contagens intensivas de longa duração, geralmente cobrindo todo o ano (contagens ininterruptas de tráfego). Face ao seu elevado custo de operação, tais postos só são viáveis quando o órgão dispõe de contadores automáticos de tráfego.
	
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	A determinação do volume de tráfego não é realizada a partir de contagens permanentes em todos os trechos de rodovias, o que seria economicamente inviável. 
	A regra geral é a instalação de postos permanentes de contagem em alguns trechos específicos e a instalação de postos de contagem de cobertura em outros trechos de interesse sobre a malha, que realizam coletas regulares de caráter complementar.
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CAPACIDADE DE ESCOAMENTO DE TRÁFEGO DE UMA RODOVIA
	Capacidade de uma via (rua ou estrada) é o número máximo de veículos que pode passar por uma determinada seção, em uma direção ou ambas, durante a unidade de tempo, nas condições normais de tráfego e da via. 
	A capacidade nunca poderá ser excedida sem que se modifiquem as condições da via considerada, pois depende das características da via (características geométricas da rodovia) e do tráfego (características da corrente de tráfego). 
	
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CAPACIDADE TEÓRICA DAS VIAS 
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		Assim, a capacidade de uma via depende de quanto às condições físicas e de tráfego, prevalecentes na referida via distanciam-se das condições consideradas ideais. 
		Para efeito de análise, definem-se como condições ideais:
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a) Condições Físicas
Largura da faixa de tráfego maior ou igual a 3,60 metros;
Existência de acostamento e que tenha uma distância lateral livre de 1,80 m, sem qualquer obstáculo que reduza a visibilidade;
Existência de canteiro central (separador);
Altura livre mínima sobre a via de 4,50 m (gabarito vertical);
Existência de faixas especiais de aceleração, desaceleração e de retorno nos cruzamentos;
Pavimento em boas condições de uso;
Rampa máxima de 2%;
Existência de distância de visibilidade igual ou superior a 450 m.
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		b) Condições de Tráfego
Tráfego composto exclusivamente de veículos de passeio;	
	
Existência de controle total de acesso;
Fluxo contínuo, livre de interferências laterais de veículos e pedestres.
		A Capacidade de uma via foi definida anteriormente para condições ideais. Diversos estudos chegaram a fatores de correção que restringem a capacidade de uma via quando não atendidas, especificamente, cada uma das condições consideradas ideais.
	
	
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		As condições de operação quando uma via opera próximo ou no limite da capacidade são bastante precárias, pois a quantidade elevada de veículos presentes restringe significativamente a velocidade, dificulta mudanças de faixa e exige grande concentração dos motoristas.
		A avaliação da qualidade da operação numa via em um dado período é feita utilizando conceitos de nível de serviço e volume de serviço.
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NÍVEIS DE SERVIÇO
	O conceito de Nível de Serviço está associado às diversas condições de operação de uma via, quando ela acomoda diferentes volumes de tráfego.
	É definido como uma medida qualitativa das condições de operação – conforto e conveniência
para os motoristas, e depende de fatores como: liberdade na escolha da velocidade, facilidade para mudar de faixas nas ultrapassagens e saídas e entradas na via e proximidade dos outros veículos. 
	Para efeito prático é estabelecido apenas em função da velocidade desenvolvida na via e da relação entre o volume de tráfego e a capacidade da via (V/C).
	
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Fluxo livre. Concentração bastante reduzida. Total liberdade na escolha da velocidade e total facilidade de ultrapassagens. Conforto e conveniência: ótimo.
Nível de Serviço A
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Fluxo estável. Concentração reduzida. A liberdade na escolha da velocidade e a facilidade de ultrapassagens não é total, embora ainda em nível muito bom. Conforto e conveniência: bom.
Nível de Serviço B
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Fluxo estável. Concentração média. A liberdade na escolha da velocidade e a facilidade de ultrapassagens é relativamente prejudicada pela presença dos outros veículos. Conforto e conveniência : regular. 
Nível de Serviço C
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Próximo do fluxo instável. Concentração alta. Reduzida liberdade na escolha da velocidade e grande dificuldade de ultrapassagens. Conforto e conveniência: ruim.
Nível de Serviço D
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Fluxo instável. Concentração extremamente alta. Nenhuma liberdade para escolha da velocidade, e as manobras para mudanças de faixas somente são possíveis se forçadas. Conforto e conveniência: péssimo. É denominado também de Nível de Capacidade. A via trabalha a plena carga.
Nível de Serviço E
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Fluxo forçado. Concentração altíssima. Velocidades bastante reduzidas e frequentes paradas de longa duração. Volumes abaixo da capacidade da via. Formam-se extensas filas que impossibilitam a manobra. Manobras para mudança de faixas somente são possíveis se forçadas e contando com a colaboração de outro motorista. Em situações extremas, velocidade e fluxo podem reduzir-se a zero. Conforto e conveniência: inaceitável.
Nível de Serviço F
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		A literatura especializada em Engenharia de Tráfego apresenta, de forma detalhada, a metodologia que permite determinar a Capacidade e o Nível de serviço de qualquer trecho de uma via.
Highway Capacity Manual
(Manual de Capacidade de Vias)
HCM (2010)
Referência importante:
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		O Projeto Geométrico de uma estrada é condicionado principalmente pelo tráfego previsto para nela circular. Tal tráfego permite o estabelecimento da Classe da Estrada e o adequado dimensionamento de todos os seus elementos.
		As Normas para Projeto das Estradas de Rodagem, aprovadas em 1949 e usadas originalmente pelo DNER, classificavam as estradas da seguinte forma:
	 Classe Especial: Acima de 2000 veículos/dia;
	 Classe I: De 1000 a 2000 veículos/dia;
	 Classe II: De 500 a 1000 veículos/dia;
	 Classe III: até 500 veículos/dia.
CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA DE RODOVIAS
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		Atualmente, além do tráfego, a importância e a função da rodovia constituem elementos para seu enquadramento em determinada classe de projeto, podendo as estradas serem classificadas em:
	 Classe 0 (via expressa): rodovia do mais elevado padrão técnico, com controle total de acesso. Prepondera a função mobilidade com alto volume de tráfego. O critério de seleção dessas rodovias será o de decisão administrativa dos órgãos competentes.
	 Classe I: as rodovias integrantes desta classe são subdivididas em estradas de Classe IA (pista dupla) e Classe IB (pista simples). 
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		A rodovia classificada na Classe IA possui pista dupla e controle parcial de acesso. Adota-se quando o volume de tráfego futuro em pista simples ocasionar níveis de serviço inferiores a C ou D. 
 		Já as estradas pertencentes a Classe IB são caracterizadas por rodovias de alto padrão, suportando volumes de tráfego, conforme projetados para o 10o ano após a abertura ao tráfego, com Volume Médio Horário (VMH) > 200 veículos, bidirecionais, ou VMD > 1400 veículos, bidirecionais, mas não suficiente para justificar a adoção de classes de projeto superiores. Uso de 3ª faixa para tráfego lento em regiões montanhosas.
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	 Classe II: rodovia de pista simples, cuja adoção é recomendada quando o volume médio diário (VMD) no 10º ano está entre 700 e 1400 veículos, bidirecionais.
	 Classe III: rodovia de pista simples, suportando volumes de tráfego (10o ano) compreendidos entre os seguintes limites: 300 ≤ VMD ≤ 700 veículos, bidirecionais.
	 Classe IV: rodovia de pista simples, as quais podem ser subdivididas em estradas Classe IVA (50 ≤ VMD ≤ 300 veículos, bidirecionais) e estradas Classe IVB (VMD < 50 veículos, bidirecionais). Os volumes de tráfego também se referem ao 10o ano.
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* Volumes de tráfego bidirecionais, referindo-se a veículos mistos e previstos no 10o ano após a abertura da rodovia ao tráfego.
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		É interessante observar que, pode a mesma estrada de rodagem na sua extensão territorial, ocupar várias classes, desde pista simples à Via Expressa ou Auto-estrada.
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FONTES, Luiz Carlos (1995). Engenharia de Estradas – Projeto Geométrico. Universidade Federal da Bahia, BA.
LEE, Shu Han (2005). Introdução ao Projeto Geométrico de Rodovias. 2ªed. Editora da UFSC, Florianópolis, SC, 430p.
LIMA, M. L. P. Notas de Aula.
Site:file:///C:/Users/USUARIO/Downloads/Classifica%C3%A7%C3%A3o+de---.pdf
Site: http://www.dtt.ufpr.br/eng_trafego_optativa/arquivos/INTRODUCAO.pdf
Site:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAjQoAL/engenharia-trafego-i?part=4
Site:http://www.estgv.ipv.pt/PaginasPessoais/vasconcelos/Documentos/ManualdeAcessibilidades/ManuaisCCDRNmiolo_AF/01EngTrafego_AF.pdf
Site:http://www.dtt.ufpr.br/Planejamento%20de%20Transportes/ApostilaPlanejamentoTransportes/PlanejTranspCap07.pdf
Site:http://www.academia.edu/5825089/VOLUME_DE_TRAFEGO_GLOBAL_ESTIMADO_NAS_PRINCIPAIS_RODOVIAS_FEDERAIS_DO_BRASIL
Site:http://www.dtt.ufpr.br/eng_trafego_optativa/arquivos/CAPACIDADE%20-% 20 INT RODUCAO.pdf
REFERÊNCIAS