Tec Transp 161 166

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Resumo
Resumo
•o controlede tráfegoem interseçõespodeser feitoatravésde trêsformas: por
semáforos,por placasPARE ou J)f~A PREPERnNCIA, ou pelasregrasgerais
de circulaçãodefinidasno C6digo Nacionalde Trânsito,queestaheleeemque a
preferência,numcruzamentosemsinalização,é do veículoquevierpeladireita.
• Oscruzamentoscontroladosporsemáforospodemseropcradosdeformaisoladaou
coordenada.A operaçãoéfeitadeformacoordenadaquandointerseçõeslocalizall1-
se a distânciasrelativamentecurtasumasdasoutras. Ncssecaso,é interessante
coordenadaros instantesde aberturae fechamcntodos sinais, paramelhorara
eficiênciadosistema.Interseç()csisoladas,islo L:, distanlesdosdemaissemáforos,
sãooperadasde formaindependentesemquehajaprejuíws paraa eficiênciado
sistema.
• Acapacidadedeumaaproximaçãonumcruzamentosemaforizadoé funçãodo/luxo
desaturaçãoe daproporçãodo tempode verdeefetivoa!ocadaà aproximação.O
fluxodesaturaçãoé a laxade/luxomáximaquepodescrohtidanadescargadafila
naaproximaçãoe o tempode verdeefelivoé a parteciociclo queefetivamenteé
usadaparadescargadamaquese formanaaproximação.
• Um modeloD/D/J podeserusadoparaestudaraproximaçõesdecruzamentosse-
maforizadospor meiode umaahordagcmdeterminístiea.As medidasde mérito,
taiscomoafilamédia,o tempomédiodeespcraeaesperalotalporciclo,podemser
usadasparaestaheleccra eficiênciado sistema.Numainterseçãodequatroapro-
ximações,paraa qualseconheceo tempodeciclo, pode-sedeterminaros tempos
<Ítimosdeverdeminimizando-seaesperatotalnainterseção,queéasomadaespera
(olal porciclo emcadaaproximação.SilUa(;()esemquea demandaé temporaria-
mentemaiorquea capacidadeda aproximaçãotamhémpodemserestudadaspor
modelosdefiIa do 1ipo D/D/J .
• QuandosedesejaIrataro cru/amen!osemaforizadopor meiode umaahordagem
estol'<Ística,o métodode Wehstn pnmite delermin:1I"o ciclo lílimo e os lempos
de verdeefl'livo quedevemsn alocadosa cada:lproxim:H;ão.() cielo <Ítimo,no
métododeWehsler,é nquelcparao quala espna lolalna inlnseçãoé mínimn.
• A operaçãocoordenadadedecru/,al11l'nlosselnafori/adosl: kila delerminando-se
o "offset"(oudefasagem)naahnlmadossem:íforos.Dessaforma,osveículosque
viajamnavelocidadeestipuladas6 sãoohrigadosa pararnumlínico sem;íf"oro,já
quea velocidndede progressãodo pelotãoé (aique,aochegarnoscrtlzamentosà
jusante,eleencontrasempreo sinalvnde.
• Numcruzamenlonãosemafori/ado,acapacidadl'da:lproxim:lçãodaviasecundária
dependedaocolTênciade"gnps":uiL'quadllsnat'lllTl'nlede ll:Íkgo preferencial.(~
necess:írioqueocorrauminlnvalo suficienlelnenlelongopanlqueumveículoda
via sccund.íriapos.,;anUlar ou enlrarnat'lllH'nlepre!"l'n'l1l·ial.I'odesc usaruma
dislrihui,'ãoexponencialparadl'lnnlin:u a prohahilidadedeocolT01ll'iade"gaps"
161
162 Capítulo4. Fluxos de veículos em Interseções
maiores ou iguais aomínilllo admissí"el e. a partir d,lÍ, determinar-sea capacidade
da aproximação.
Para aprender mais
Trame anel Highway Enginccring. N. J. Garher c L. A. Hoc1. West Publishing Compa-
ny, St. Paul. MN. EUA. 19RR.
No capítulo 5 pode-se encontrar uma discussão sohre "gaps" e o processo de acei-
tação de "gaps"; o capítulo (] trata, de forma clara. abrangente e detalhada. do
controle eletráfego em interseções.
Transportation Engineering - An Introelllction. C. .1otinKhisty. Prentice-Hall, Engle-
wood ClifTs. N.1.EUA. 19l)O.
O controle de fluxos em interseçõesédiscutido no capítulo R. de forma abrangente
e detalhada.
Principies of llighwa)' Engincering anel Tnlflic Analysis. F L. Mannering and W. P.
Kilareski . .1ohnWilcy & Sons. Nova York. 1l)l)O.
Seu capítulo) traIad()eontrole detr:íl'egoem interseçõessemaforizadas por modelos
determinísticos de filas.
Manual de Semáforos. DENt\TRAN. Ministério da Justiça. Rrasília, DF, 1979.
Apesar de bem :1Iltigoe de algumas impreçisões, é uma das poucas referências na
língua portuguesaque pode ,serohtida com uma certa facilidadc. Escrito de forma
bem did,ílica. contl(m divcrsos exemplos e pode servir para aprender mais sobre
calibração e operação de sem:íl'oros.
Exercícios
Problema 4. t Urna aproximação num LTU1,:lIllentosemaforizado tem mão única e um
volume dc 900 veic/h. () fluxo de saturaçãol- 1.440 veic/hora de verde. () tempo de ver-
melho efetivo é de 2·1segundos. US:lIldn um modelo I)/[)/ I paraanalisarcssaaproximação,
pede·se:
(li) Determinar o tempode ciclo paraqueacapacidadeda aproxilllação seja igual àdeman-
da (volumc observado). Construa um gr:ílico que indique a operação da interseção,
llIostrando o nlÍmero acumulado de chegadase parlidas ao longo de um ciclo.
(11) Pma essacondição de cap:lcidade igual ;1 denl:lnda. determinar a fila máxima e médin
e o lempo m6lio de esperasofrido pelos vl'Ículos que chegam ao LTU1,amcntopor essa
aproximação.
Proh)('ma 4.2 Na aproxilll:H':;-íodo prohkma anterior. optou sepor um eiclo de 75 segun-
dos. eom 25 sl'gundos de vermelho ei"l'livo. Ils;lIldo um modelo D/D/I para analisar a
aproxim:l(Ji< 1:
Exercícios 163
_._------~~-_._ ..---~------------
(a) Qual a capacidade da aproximação?
(17) Se ao final dc um período de verde restar uma fila com 5 veículos, quantos ciclos
serão necessários paraa operaçãoda interseçãovoltar ao normal -- isto é, sem que haja
transferência de fila de um ciclo para () seguinte?
(c) Demonstre graficamenteque a solução obtida é a correta.
Problema 4.3 Seja um cruzamento de duas vias de mão LÍnica,controlado por um sinal
luminoso, cujo ciclo tem duração de (íO segundos. Uma das aproximações tem fluxo
de saturação de 1.500 veic/hora de verde c o volumc ohservado ncssa aproximação é de
800 veic/h. O critério usado pelo engcnheiro de tráfcgo da prefeitura local para dimen-
sionamento de ciclos é que todas a fila formada durante o vermelho efetivo do ciclo deve
desaparecercompletamcnte 10 segundos antesdo final do verde efetivo. Supondo que a
capacidade deve ser maior que a demanda (chegadas),
(a) Use um modelo D/D/I paradetermin;u-o maior tempo de vermelho efetivo que pode
ser usado sem que o critério seja violado e construa o gr,ífico de chegadas c partidas
acumuladas que representea operação dessa aproximação.
(/7) Qual é o maior volume que poderia ser alendido nessaaproximação'!
Prohlema4.4 Uma aluna de Engenharia Civil observa uma interseção semaforiz.adada
janela do seu apal"Íamentoe nota que o mímero máximo de veículos na fila é R. Supondo
que o fluxo de saturaçãoseja 1.440veic/hora de verdec que a duraç;io do vermelho efetivo
seja 40 scgundos, usc um modelo D/D/I p,lra determinar o eielo.mínimo neccssário para
o cruz.amcntoem quest;io.
Prohlema 4.5 Seja um cruz.amcnto de duas vias de m;io linlcl, a principal com duas
faixas dc tráfego e a secund,íriacom uma línica faixa dc tráfcgo. Os fluxos s;io controlados
por um sem<Íforodc tempo fixo, com duas fascs, uma para a via principal e outra para
a secund,íria. N;io s;io permitidas convl'rsi")CS;\ csqucrda. () volumc ohservado na via
principal é de l)00 veic/h e na secund,íria, de :150Vl'ie/h. () fluxo de satur,H;;iofoi medido
no local c l' I A40 veie/hllr;l dc verdc para cada faixa dc tr;íi"ego. l !sando um modc.lo
IJID/I,
(a) Calcule o grau de congestionamento paracada aproxima<,·;io.()ual o significado dessa
medida de desempcnho?
(h) Determine a espera total no LTU/amcnto para ciclos de ()O,70 XOe l)O segundos de
duração. [Dica: reveja o Exemplo ·L~I.
(e) Determine o tcmpo de verde lÍtilllll para cada duraç;io de ciclo.
Pnlhll'ma 4.(l No início dc um pnílldll dl' Vl'rml'lhll, a taxa dl' chegadas numa aproxi-
mação de um cnl/.amento semafori/.ado l' de 500 \'l'ie/h e l'xiste um:! tila de I CJ veíeulos
quc n;io puderam ser atcndidos no cil'lo anlnior. Hm run<,';iodo tinal dl' uma pat"lidnde
futellOl, () fluxo de veículos na aproxim,I<,';io,nocntanto, LTl'SlT continuaml'nle a umn tnxa
de 100 veic/h/min- isto l(, () volume l' ()oo widh lkJ10is de I minuto, 700 vde/h depois
164 Capítulo4.Fluxos de veículos em Interseções
de 2 minutos c assim por diantc. 1\ dur;H,;iiodo ciclo l( Ó() S c o vcrde efetivo tem 40 s.
Usando um modelo D/D/I. determinc o atrasototal sofrido pelos veículos atéa dissipação
da fila inicial. sahcndo que o fluxo de sntura<,;iioda aproxima<,;ãoé 180()veic/h de verde.
Prohlema4.7 O esqllcma a seguir mostra um cruzamento de duas avcnidas. que é con-
trolado por um scmáfon) de tempo fixo. Deseja-sc scmaforizar a interseção de tal modo
que existamquatroest;ígios.como mostrado no csqucma anterior. Os volumes ohservados
são os scg.uintes
Faixa Volume(veic/h)FaixaVolume(veie/h)FaixaVolume(veie/h)
I
499 3499 5335
2
338 4338 (i189
7
79 9115 1137
8
105 10217 12519
Aproximação 4
Aproximação 2
() fluxo de satura<,;iio(por faixa) é LOOO veic/h de verde e o tempo perdido cm cada
fase (: 3.5 segllndos. Usando o método de \Vd1stn.
(a) detnmine o tempo ()timo de ciclo;
(!l) determinc o tempo de venk ektivo:
(e) fa<,;aa aloca<,;iíodo verde ei"elivoentre os est;ígios; e
(d) prepareum diagrama de temposqlle mostreas indicações de cores e a duraçiío de cada
intervaIo.
Prohlt'ma4.8 Vnifique seo tempo pndido IIsado no Prohlema 4.7 é razoável. analisando
o intervalo mínimo enlre vndes para o crtlzamcnto. SlIponha quc as faixas de rolamento
10m.1,.1 m de largura. qlle o canteiro central tem 1 m de largurn e que a velocidade nas
aproximações é ÓO km/h.
Prohlcma4.9 Seja 11mcru/amento de dll;ISartni;lis de miio dllpla. no qual existem faixas
exclusivas para convnsões;1 din'ita e;\ esquerdaem todas as aproximações. Nas aproxi-
mações Norte e Sul. o fluxo dl' satllra~'iio(: de I 'leiO veic/h de verde e nas aproximações
Exercícios
Leste e Oeste (: ) .ROO veic/h de verde: para os movimentos de conversiío 11 esquerda, o
/luxo de saturaçiío é 1.20()veic/h de verde. O tempo perdido em cad,1["aseé 3,5 s. Os
volumes observados no período de pico silo dados na tabcla a seguir:
!\1o"ilnclI(o Norte Sul
Conversões ií e,squerdaLnn16XI~·l
l::m
frente -1-20~n56~516
C(JIlvers()es
11 direita140I~slU)IIX
(n) determine uma ["orma:,dequadade opcr:H.;iíode uni selll:íl"orodc tcmpo fixo no cruza-
mento, indicando as fasese os esl:ígio,;:
(h) determine os intervalos entre verdes, supolldo que a,; f,lixas de Ir:íl"egotém 3.5m de
largurae que a velocidade nasaproximaç'l)esNorle e Suje: 50klll/h e nasaproximaç()es
Leste e Oeste é 65km/h:
(r) calibre o scm;íforo de ,1Cordocom CSS;I Imm;l dc opcr;lçiío:
(d) calcule o atraso total para a ,;oluç':lopn)posla.
Prohlema 4,10 Uma via :lItcrial unidirecion;d lem sem;ífllnls de il'mpo fixo localizados
em tréscru/amcnlos A, B e C. Esses tre,ssin:lis ["oralllcoon!l'n:ldos de ;Kordo com os dados
Jllostrados na I:lbela a seguir:
!lIfcrseUIO \if'li/e 1111I1/re1(J \('11I71'1110 Ollll'( iJ;S(I/nC;1I de II
A
B
C
40 s
50 s
,~5s
5 s
5 s
5 s
35s
25 s
10 s
O s
·10 s
10s
(,()()III
1500 m
Se a velocidade de progressiío desej:ldaé 50klll/h, pede Sl':
(li) Determinar a l:1rgurad;1b:lIlda \'l'rde exisil'ntc. cllIlsilkr:llH!o o efeilo da utilizaçilo
ou niío do 1empode ;Ull'lI"C!O.\ IS;lI uni di:lgr:lnJ<1esp,lç'Otl'IllPO p;lra demonslrar as
so!uç'()esobtidas.
(/1) Para o sislellla unidirecional. dl'lcrnlir1:11se é pllS.sívl'i ;lIlnH'lltar a largura da banda
verdealterando os ofTsetsde (),40 e I ()s p;Jra 10,6()e 20 s, resp('l'livamente. Construa
Ulll diagrama espal,'o·lelllpo que representea nova ["OrJ1I;lde oper;lçiío do sistema,
Pnlhlema 4,11 \ lsando um progr;l11l;1COIIII)o 1\1S -Excc 1.cOllsfrU:lllllla pl;11liIlla eleI 1'(111iC<l
que calcule a l:\lg\l1:1da ballda venk :I p;\llir de dados COlllOI) Illíllll'lO de cru/.amelltos,
;\ distância entre 1'lIllallll'lltos, os Illlsels, os 1cIllpos de vl'Ide, :Jln:lIc/o e verlllelho I' a
vc10cilhde da COIITIlII'.
166 Capítulo4. Fluxos de veículos em Interseções
P,'ohJC1Il34.12 Ao longo de trecho de 2.4 km de lima via arterial, os er1I7,amcntoscstão
separados de ?>OOm, medidos a partir do centro da interseção, Admitindo-sc uma velo-
cidade de progressiio de 50 km/h. pede-se detcrminar os offscls para enda cru7.amcnlo.
supondo que a via lenh:1miio t'inicl.