AULA - SLIDE 1

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WBA0814_v1.0
Princípios da engenharia de tráfego
Conceitos básicos da engenharia de
tráfego
Introdução à engenharia de tráfego e seus
principais objetivos
Bloco 1
Renata Onzi Campeol
O que é engenharia de tráfego?
• Subconjunto da engenharia de transportes.
• É o lugar da engenharia de transporte que lida
com o planejamento, projeto geométrico e
operações de tráfego de estradas, ruas,
rodovias, suas redes, terminais, terrenos
adjacentes e relações com outros modos de
transporte (PANDE; WOLSHON, 2016).
Objetivo principal
• Proporcionar a movimentação segura, eficiente e
conveniente de pessoas e mercadorias.
Figura 1 - Transporte de pessoas e mercadorias
Fonte: Alfribeiro/iStock.com.
• Tratar de
problemas que
envolvem fatores
físicos e humanos
e sua interação
com o meio
ambiente.
Tráfego ≠ trânsito
• Trânsito: deslocamento, em geral, de
pessoas e/ou veículos.
• Tráfego: compreende a definição de
vias e os deslocamentos de pessoas,
mercadorias ou veículos, por meios
apropriados de forma ordenada.
Pilares dos sistemas de tráfego
Figura 2 - Pilares dos sistemas de tráfego
Fonte: elaborada pela autora.
Tráfego.
Engenharia.
Fiscalização.Educação.
Conceitos básicos da engenharia de
tráfego
Elementos dos sistemas de tráfego
(usuários, veículos e vias)
Bloco 2
Renata Onzi Campeol
Elementos dos sistemas de tráfego
• Usuários.
• Veículos.
• Via.
Fonte: deberarr/iStock.com.
Figura 3 – Elementos dos sistemas de tráfego
Usuários
• Os usuários dos sistemas de tráfego são os ocupantes
de veículos, sejam eles motorizados ou não, e
pedestres.
• O usuário de um sistema de tráfego pode ser
analisado como um sistema que recebe um estímulo
(entrada) e produz uma reação (saída).
Entrada λ Saída
Figura 4 – Diagrama de um sistema
Fonte: elaborada pela autora.
PIEV
Tempo entre o estímulo e a reação do usuário (λ).
Depende de quatro parcelas:
• Perception (percepção).
• Identification ou intellection (identificação).
• Emotion ou judgment (decisão).
• Volition ou reaction (ação).
Para um desempenho satisfatório dos sistemas de tráfego, é
importante que o tempo entre o estímulo e a reação do
usuário, ou seja, o tempo de PIEV, seja minimizado e, em
paralelo, o tempo disponível para a reação seja maximizado.
Importância do PIEV
O conhecimento do PIEV é importante por ser ele
um dos fatores fundamentais na determinação
de parâmetros de projeto, como:
• Distância segura de parada.
• Velocidade segura de aproximação em
interseções.
• Tempo necessário de amarelo ou vermelho
total para esvaziar a área de conflito de uma
interseção etc.
Veículos
Os sistemas de tráfego incluem todos os tipos de veículos motorizados ou não (automóveis,
caminhões, motocicletas, bicicletas, patinetes etc.).
Pela grande variação nos tipos de veículos, a maioria dos estudos de tráfego adota uma unidade
veicular padrão chamada de unidade de carro de passeio (ucp).
Tipo de Veículo Descrição Fator de Equivalência
VP Veículos leves. 1,0
CO Caminhões e ônibus convencionais. 1,5
SR/RE Semi-reboques/reboques. 2,0
M Motocicleta. 1,0
B Bicicletas. 0,5
SI Sem informação. 1,1
Tabela 1 – Fator de equivalência para ucp
Fonte: adaptada de DNIT (2006).
Veículos
• Campo de visão.
• Obrigatoriedade de freios ABS.
Via
• É o espaço destinado à circulação.
• É definida como conjunto estruturado de vias que
servem a uma determinada região, sendo conhecido
como sistema viário e tem como funções básicas
assegurar mobilidade e acessibilidade ao usuário.
• Vias urbanas: são situações em meio urbano em que,
ao longo da sua extensão, são observados imóveis
edificados.
• Vias rurais: são as estradas (vias rurais não
pavimentadas) e as rodovias (vias rurais
pavimentadas), podendo ser municipais, estaduais e
federais.
Vias urbanas
• Trânsito rápido - 80 km/h.
• Via arterial – 60 km/h.
• Via coletora – 40 km/h.
• Via local – 30 km/h.
Figura 5 – Tipo de via
Fonte: cifotart/iStock.com.
Figura 7 – Tipos de via
Fonte: JaCZhou/iStock.com.
Fonte: MichaelWarren/iStock.com.
Figura 6 – Tipos de via
Vias rurais
Fonte: Marcos Assis/iStock.com.
Figura 8 – Exemplo de rodovia
Fonte: TacioPhilip/iStock.com.
Figura 9 – Exemplo de estrada
Conceitos básicos da engenharia de
tráfego
Elementos dos sistemas de tráfego (volume
de tráfego, velocidade, densidade,
capacidade da via e análise níveis de serviço)
Bloco 3
Renata Onzi Campeol
Volume de tráfego
• A quantidade de veículos que trafegam por
determinada via, seção de via ou faixa de tráfego
em um determinado espaço de tempo é definido
como volume de tráfego ou fluxo de tráfego.
• O Volume Diário Médio (VDM) consiste na média
dos volumes observados em determinado local em
um período de 24 horas.
• O indicado é baseado em observações, observadas
em um intervalo longo de tempo.
Conceitos de VDM
• Volume Médio Diário Anual (VMDa): número total de veículos
trafegando em um ano dividido por 365.
• Volume Médio Diário Mensal (VMDm): número total de veículos
trafegando em ummês dividido pelo número de dias do mês,
ele é sempre acompanhado pelo nome do mês a que se refere.
• Volume Médio Diário Semanal (VMDs): número total de veículos
trafegando em uma semana dividido por 7, acompanhado pelo
nome do mês a que se refere. É utilizado como uma amostra do
VMDm.
• Volume Médio Diário em um Dia de Semana (VMDd): número
total de veículos trafegando em um dia de semana. Deve ser
sempre acompanhado pela indicação do dia de semana e do
mês correspondente.
Fator de hora pico (FHP) e volume de projeto
Em que:
FHP = fator hora pico.
Vhp = volume da hora pico.
V15 max = volume do período da maior quinzena dentro da hora pico.
4 15max
Vhp
FHP
V
=
×
FHP varia de 0,25 a 1,00.
O volume horário de projeto é fatalmente muito próximo de
um dos volumes de pico do ano (entre o 30º e a 100º hora).
Velocidade
• Velocidade: é a relação entre o espaço percorrido por um veículo e o
tempo gasto em percorrê-lo.
• Velocidade Percentual N%: é a velocidade abaixo da qual trafegam
N% dos veículos.
• Velocidade de Fluxo Livre: é a velocidade média dos veículos de uma
determinada via, quando apresenta volumes baixos de tráfego e não
há imposição de restrições quanto às suas velocidades, nem por
interação veicular ou por regulamentação do trânsito.
• Velocidade Diretriz ou Velocidade de Projeto: é a velocidade
selecionada para fins de projeto, da qual se derivam os valores
mínimos de determinadas características físicas diretamente
vinculadas à operação e ao movimento dos veículos.
• Velocidade de Operação: é a mais alta velocidade com que o veículo
pode percorrer uma dada via, atendendo às limitações impostas
pelo tráfego, sob condições favoráveis de tempo.
Densidade
• A densidade é, basicamente, o número de veículos
por unidade de comprimento.
• A densidade reflete o grau de liberdade de manobra
do tráfego, ou seja, ela reflete o grau de proximidade
de veículos. Isso, obviamente, só se aplica em fluxos
não saturados.
Fmt
Dt
Vmt
=
Em que:
Dt = densidade (veículo/km).
Fmt = fluxo médio no trecho em (veículo/h).
Vmt = velocidade média no trecho (km/h).
Capacidade da via
• A capacidade da via é uma variável de oferta e
corresponde aomáximo de fluxo que uma seção ou
trecho de via consegue operar em determinado período.
• As análises de capacidade são realizadas nos trechos mais
críticos da via, ou seja, são consideradas as piores
situações.
• As vias que operam próximo da sua capacidade são vias
com uma densidade alta de veículos, onde são observados
congestionamentos e baixas velocidades, o que causa
desconfortos no trânsito e piores níveis de serviço para os
seus usuários.
Análise de níveis de serviço
• Nível de Serviço é uma medida qualitativa das
condições de operação de uma rodovia.
• Metodologia Highway Capacity Manual.
• Apesar de ser uma medida qualitativa, o nível de
serviço usa critérios objetivos na sua determinação.
• Seis níveis de serviço são definidos: A, B, C, D, E e F.
• O nível A corresponde às melhorescondições de
operação e o nível de serviço F às piores.
Níveis de serviço
Figura 10 – Nível de serviço A
Fonte: Milos-Muller/iStock.com.
Figura 11 – Nível de serviço B
Fonte: olrat/iStock.com.
Figura 12 – Nível de serviço C
Fonte: MarcosMartinezSanchez/iStock.com.
Níveis de serviço
Figura 13 – Nível de serviço D
Fonte: yevtony/iStock.com.
Figura 14 – Nível de serviço E
Fonte: peeterv/iStock.com.
Figura 15 – Nível de serviço F
Fonte: 3dan3/iStock.com.
Teoria em Prática
Bloco 4
Renata Onzi Campeol
Reflita sobre a seguinte situação
• Nos estudos de tráfego, o levantamento da
demanda, ou seja, contagens classificadas de
veículos, são uma das informações mais
importantes e mais comuns.
• Utilizando como referência uma contagem de
tráfego realizada entre às 8:00 e às 20:00 em uma
determinada via urbana, com dados classificados
em intervalos de 15 minutos e tipo de veículo,
determine qual a hora de pico (maior volume
horário) e o FHP (fator hora pico). Além disso,
comente sobre a característica do tráfego (mais ou
menos concentrado) com base no resultado do FHP.
Contagem classificada de veículos
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Gráfico 1 – Contagem classificada de veículos em ucp
Fonte: elaborado pela autora.
Norte para a resolução...
• Existe uma variação do volume de tráfego ao longo
do dia significativa. Entretanto, os horários mais
críticos são os com maior volume, considerando
intervalos de 15 minutos.
• A determinação do FHP tem relação com a hora mais
crítica (maior volume) e a distribuição dos 4
intervalos de 15 minutos dentro desta hora.
Dica do(a) Professor(a)
Bloco 5
Renata Onzi Campeol
Dica do(a) Professor(a)
• Revista dos Transportes – ANPET.
• WRI (World Resources Institute).
• ITDP Brasil – Instituto de Políticas de
Transporte e Desenvolvimento.
Referências
DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura
de Transportes.Manual de estudos de tráfego.
Brasília, DF: IPR 723, 2006.
PANDE, A.; WOLSHON, B. Traffic engineering
handbook. 7. ed. Washington: ITE, 2016.
Bons estudos!