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AULA 08 – Divisão Modal UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DISCIPLINA: PLANEJAMENTO DOS TRANSPORTES / ANÁLISE DE SISTEMAS DE TRANSPORTES PROFESSORA: ISABELLE YRUSKA DE LUCENA G. BRAGA, MSc O Modelo de Transportes é um modelo de simulação do funcionamento de um sistema de transportes que se aplica com base num Modelo da Rede de Transportes e integra quatro módulos que são primeiramente acionados de forma sequencial e depois, eventualmente, de forma iterativa. Módulo Geração Módulo Distribuição Módulo Divisão Modal Módulo Alocação de Tráfego REVISÃO Estimar o número total de viagens no futuro que tem origem em cada zona de tráfego; Estimar o número de viagens futuras que são atraídas pelas mesmas zonas que compõem uma área de estudos. Não havendo a preocupação em saber para onde as viagens geradas se destinam nem de onde as viagens atraídas se originam, no ano horizonte de projeto. A etapa de Geração de Viagens do processo de planejamento dos transportes mostrou como é possível: REVISÃO Na etapa de Distribuição de Viagens a preocupação maior é determinar com precisão: As origens das viagens atraídas e; Os destinos das viagens geradas em toda área de estudos, ou seja, a distribuição dos movimentos interzonais de viagens. Na etapa de Distribuição de Viagens não há preocupação ainda com as rotas nem com os modos de transportes utilizados. REVISÃO DIVISÃO MODAL Definição: É a proporção do total de viagens realizadas pelas pessoas e cargas entre diferentes modos de viagem. Caso haja opção de escolha para os usuários, é importante determinar quantas viagens serão realizadas através de cada modo disponível. A partir da determinação das viagens realizadas é possível determinar as frotas de modo a atender a demanda futura. É a alocação das viagens pelos diferentes meios de transporte. DIVISÃO MODAL Hipótese Básica: Para uma determinada demanda, a porcentagem absorvida por uma certa modalidade de transporte (carros, ônibus, trem, etc.) dependerá das condições oferecidas por essa modalidade em relação aos modos competidores. DIVISÃO MODAL A divisão modal do tráfego poderá ser realizada: (1) Em paralelo com a etapa de geração de viagens; (2) Entre as etapas de geração e distribuição de viagens; (3) Em paralelo com a etapa distribuição de viagens ou; (4) Entre as etapas de distribuição de viagens e alocação de tráfego. O item (4) é o modo mais utilizado pelo meio técnico. Permite que variáveis como tempo, custo e nível de serviço das viagens sejam utilizados como critério na escolha. PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUENCIAM NA ESCOLHA MODAL Tipos de Fatores: (1) Características da viagem (2) Características do viajante (1.1) Distância; (1.2) Propósito (motivo da viagem); (1.3) Hora do dia em que a viagem é realizada, etc. (1.1) Renda familiar; (1.2) Número de veículos; (1.3) Tamanho da família, etc. PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUENCIAM NA ESCOLHA MODAL (3) Características do Sistema de Transportes (3.1) Quantitativos: (3.1.1) Tempo dentro e fora do veículo (tempo de viagem); (3.1.2) Custo monetário da viagem; (3.1.3) Disponibilidade e custo de estacionamento, etc. (3.2) Qualitativos: (3.2.1) Conforto e conveniência; (3.2.2) confiabilidade e regularidade; (3.3.3) Segurança, etc. PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUENCIAM NA ESCOLHA MODAL (1) Características da viagem (2) Características do viajante (3) Características do Sistema de Transportes Um bom modelo de escolha modal deve incluir os fatores mais relevantes dessas características. MODELOS DE DIVISÃO MODAL Modelo baseado na atratividade do modo de transporte A probabilidade (Pi) do usuário escolher determinado meio de transporte para realizar os seus deslocamentos é dada através da expressão: n x x i i A A P 1 Em que, Ai é a atratividade do modo i; Ax é a atratividade do modo x e; n é o número de maneiras alternativas de realizar uma viagem. Equação (1) MODELOS DE DIVISÃO MODAL Sendo ainda, )(ufkAi Em que, Ai é a atratividade do modo i; k é o coeficiente numérico, ajustado em função dos padrões do modo i (conforto, segurança, qualidade do serviço, etc.; f(u) é função do custo ou tempo de viagem pelo modo i. Equação (2) TIPOS DE MODELOS DE DIVISÃO MODAL Modelos Agregados: Baseados em informações de zonas de tráfego. Modelos Desagregados: Baseados em informações de domicílios ou indivíduos. MODELOS AGREGADOS Hipóteses Básicas (1) A divisão das viagens entre modos competidores de transportes entre duas zonas de tráfego é proporcional à qualidade do serviço pelas modalidades: Em que, tijm é o número de viagens entre as zonas i e j pelo modo m; NSijm é o nível de serviço entre i e j pelo modo m e; K é a constante de proporcionalidade. ijmijm NSKt Equação (3) (2) O nível de serviço pode ser estimado por expressões do tipo: MODELOS AGREGADOS Em que, Tijm é o tempo de viagens entre as zonas i e j pelo modo m; Cijm é o custo de viagem entre i e j pelo modo m e; Teijm é o tempo de espera entre i e j pelo modo m. ,...),,( ijmijmjmiijm TeCTfNS Equação (4) Sendo, MODELOS AGREGADOS ijmijm NSKt ,e somando o número de viagens entre i e j por todos os modos, temos que: ijijmijijijmijij tNSNSNSKttt )...(... 2121 )...( 21 ijmijij ij NSNSNS t K Equação (5) MODELOS DESAGREGADOS Hipóteses Básicas (1) O ser humano é capaz de perceber a utilidade de um objeto; (2) O ser humano é capaz de comparar as utilidades dos objetos; (3) O ser humano escolhe o objeto que lhe é mais útil; (4) A utilidade de um determinado modo de transporte pode ser quantificado com base nas características do modo e perfil sócio- econômico do usuário. A função utilidade representa o nível de satisfação que os usuários atribuem a suas escolhas. MODELOS DESAGREGADOS A função utilidade é expressa como segue: Em que, V é a utilidade associada a um modal; Xi é a variável que representa a característica do modal i e; ai é o coeficiente de regressão. nnXaXaXaaV ...22110 Equação (6) Exemplo: 4321 10,130,050,221,125,0 XXXXV Em que, V é a utilidade associada ao uso do automóvel; X1 é o tempo de viagem dentro do veículo; X2 é o tempo de acesso; X3 é a relação custo pela renda e; X4 é o número de carros no domicílio. MODELOS DESAGREGADOS MODELO LOGIT Permite que sejam estimadas as probabilidades de escolha a partir da abordagem comportamental desagregada; Um modo é mais útil do que os outros se é mais rápido, mais barato, ou possui outras características mais favoráveis quando comparadas com os demais modos competitivos; Quanto melhor um modo, maior sua competitividade. Divide os usuários entre vários modos de transportes de acordo com a utilidade relativa de cada modo; MODELOS DESAGREGADOS Probabilidade Pi de uso do modo i é dada por: Em que, Pi é a probabilidade de escolher o modo i; e é base do logaritmo neperiano; Vi é a utilidade do modo i; Vj é a utilidade do modo j e; n é o número de modos de transportes. n j Vj Vi i e e P 1 Equação (7) EXERCÍCIO Ex.1: As funções utilidade calibradas para automóveis e transporte público de uma determinada regiãosão dadas abaixo. Qual a probabilidade de uma pessoa com renda de US$ 10.000 viajar de transporte público? Em que, Vi é a função utilidade do modo i; X é o tempo de viagem dentro do veículo; Y é o tempo de viagem fora do veículo e; C é o custo da viagem (centavos/renda ($). CYXVAuto a 03,010,004,030,0: CYXVPúblicoTransporte p 03,010,004,0: Automóvel Transporte Público Tempo de viagem dentro do veículo (min) 15 20 Tempo de viagem fora do veículo (min) 5 10 Custo da viagem (centavos) 300 75 Quadro 1:Características da zona de tráfego Dados: Solução: A probabilidade da pessoa utilizar o transporte público é: CYXVAuto a 03,010,004,030,0: CYXVPúblicoTransporte t 03,010,004,0: )000.000.1/300(03,0)5(10,0)15(04,030,0 aV 40,1aV )000.000.1/75(03,0)10(10,0)20(04,0 tV 80,1tV %4040,0 8 0,14 0,1 8 0,1 ou ee e ee e P vtva Vt t n j Vj Vi i e e P 1 EXERCÍCIO Ex.2: Em uma viagem de médio porte, uma função utilidade foi calibrada para viagens em automóveis, ônibus e VLT, dados: Em que, X1 é o custo da viagem em centavos; X2 é o tempo de viagem em minutos. 21 05,0002,0 XXaV Modo a X1 X2 Automóvel -0,30 130 25 Ônibus -0,35 75 35 VLT -0,40 90 40 a) Calcule a divisão modal considerando os valores abaixo: b) Se for cobrada uma taxa de estacionamento de US$ 1,00 por viagem no uso do automóvel, qual seria a divisão modal para os outros dois modos de transportes? EXERCÍCIO Solução: a) 21 05,0002,0 XXaV Modo V P % Automóvel -1,81 0,164 0,476 48 Ônibus -2,25 0,105 0,304 30 VLT -2,58 0,076 0,220 22 Total 0,345 1,000 100 81,1)25(05,0)130(002,030,0 autoV 25,2)35(05,0)75(002,035,0 ônibusV 58,2)40(05,0)90(002,040,0 VLTV n j Vj Vi i e e P 1 Ve EXERCÍCIO Solução: b) Se a taxa de estacionamento de US$ for cobrada, então: Modo V P % Automóvel -2,01 0,134 0,426 43 Ônibus -2,25 0,105 0,333 33 VLT -2,58 0,076 0,241 24 Total 0,315 1,000 100 01,2)25(05,0)100130(002,030,0 autoV 25,2)35(05,0)75(002,035,0 ônibusV 58,2)40(05,0)90(002,040,0 VLTV Ve A cobrança de uma taxa de US$ 1,00 resultaria em uma redução de 5% no uso do automóvel. EXERCÍCIO UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DISCIPLINA: PLANEJAMENTO DOS TRANSPORTES / ANÁLISE DE SISTEMAS DE TRANSPORTES PROFESSORA: ISABELLE YRUSKA DE LUCENA G. BRAGA, MSc AULA 08 – Divisão Modal
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