analise de rodovias de maltiplas faixas aula 04

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NÍVEL DE SERVIÇO E CAPACIDADE
NÍVEL DE SERVIÇO: 
É definido como uma avaliação qualitativa das condições de operação em uma via no que se refere ao conforto e segurança dos usuários, as quais dependem, principalmente, da liberdade na escolha da velocidade e da facilidade de serem efetuadas manobras (por ex.: mudança de faixa) na corrente de tráfego. 
São estabelecidos seis níveis de serviço, caracterizados para as condições operacionais de uma via de fluxo ininterrupto (ver fotos 1 a 6, reproduzidas do HCM 2000); os níveis de serviço de outras facilidades são definidos de forma análoga:
Níveis de Serviço: A,B,C,D,E,F
A Melhor;
E Capacidade;
F Pior (congestionamento)
LOS A: fluxo livre. Velocidade livre (uf) prevalece. Liberdade quase total na escolha da velocidade e facilidade de efetuar manobras. Os efeitos de incidentes ou paradas pontuais são absorvidos facilmente. 
 
LOS B: fluxo livre razoável e velocidade livre mantida. A liberdade na escolha da velocidade e a facilidade de efetuar manobras não são totais, embora ainda em nível muito bom. Os efeitos de incidentes ou paradas pontuais são ainda absorvidos facilmente. 
 LOS C: fluxo com velocidade próxima da velocidade livre. Liberdade na escolha da velocidade e facilidade de efetuar manobras relativamente prejudicadas pela presença dos outros veículos. Podem aparecer filas devido a incidentes ou paradas pontuais. 
 
LOS D: velocidade começa a se reduzir com fluxos e densidade aumentando mais rapidamente. Reduzida liberdade na escolha da velocidade e pouca facilidade de efetuar manobras. Motoristas experimentam níveis reduzidos de conforto físico e psicológico. 
 
LOS E: operação na capacidade. Liberdade limitada na escolha da velocidade e na execução de manobras, que somente são possíveis se forçadas. Nível de conforto físico e psicológico dos motoristas é ruim. Mesmo pequenos incidentes não são dissipados e podem aparecer filas extensas. 
 
LOS F: fluxo forçado. Paradas pontuais ocorrem devido a incidentes no tráfego, que podem causar redução temporária na capacidade de um pequeno segmento de via, em locais onde normalmente ocorrem congestionamentos, ou quando a taxa de fluxo excede a capacidade estimada do local. Em todos esses casos a relação da demanda com a capacidade, volume/capacidade (v/c), é maior do que 1. 
CAPACIDADE DAS RODOVIAS
É definida como o máximo fluxo (volume) de veículos que pode passar por uma seção de via. A capacidade depende das características da via e do tráfego.
CAPACIDADE DAS RODOVIAS: RODOVIAS DE MÚLTIPLAS FAIXAS
Metodologia: 
Para o desenvolvimento de análise de rodovias de múltiplas faixas deve ser considerada a metodologia apresentada na versão mais atual do HCM, no capítulo referente a Multilane Highways (rodovias de múltiplas faixas). 
Nos procedimentos metodológicos para determinação da capacidade e nível de serviço a seguir descritos, não são considerados os efeitos que possam ser provocados por: 
• Problemas causados por construção na rodovia, acidentes ou travessias de ferrovias; 
• Estacionamento eventual nos acostamentos; 
• Efeitos de reduções ou acréscimos de faixas de tráfego nos extremos do trecho; 
• Perdas de tempo provocadas por transições na passagem para trechos com pista simples; 
• Diferenças entre barreiras rígidas e faixas de giro à esquerda com duas faixas; 
• Velocidades de Fluxo Livre abaixo de 70 km/h ou acima de 100 km/h.
Condições ideais 
As condições ideais em uma rodovia de quatro ou mais faixas de tráfego incluem: 
• Boas condições climáticas, boa visibilidade, ausência de incidentes e de acidentes; 
• Faixas de tráfego com larguras mínimas de 3,60 m; 
• Espaço livre lateral mínimo de 1,80 m para cada lado; 
• Tráfego apenas de carros de passeio; 
• Ausência de acessos; 
• Existência de canteiro central; 
• Velocidade de fluxo livre maior que 100 km/h.
Obs.: 
Rodovias de múltiplas faixas têm controle parcial de acesso, como por exemplo a via Anhanguera, SP-330, rodovias Washington Luiz, SP-310, e Luiz de Queiroz, SP-304. 
Tais rodovias podem ou não apresentar canteiro ou muro separando pistas. 
Os principais parâmetros associados ao nível de serviço são: velocidade, liberdade de movimentação do veículo no fluxo de tráfego e a proximidade entre os veículos ou densidade. 
A tabela a seguir apresenta os níveis de serviço de acordo com a velocidade de fluxo livre, densidade máxima de tráfego na via e a relação volume/capacidade. 
Tabela 3: Níveis de serviço para rodovias de múltiplas faixas
A velocidade de fluxo livre (FFS)
Pode ser estimada a partir da velocidade regulamentada da via (BFFS), através da seguinte equação:
Onde:
FFS: 		velocidade de fluxo livre em km/h
BFFS: 		velocidade básica de fluxo livre em km/h
FLW: 		fator de ajuste para largura de faixa, conforme tabela 21.4 do HCM 2000
FLC: 		fator de ajuste para largura de acostamento, conforme tabela 21.5 do HCM 2000
FM: 		fator de ajuste para tipo de canteiro central, conforme tabela 21.6 do HCM 2000
FA: 		fator de ajuste para densidade de acessos, conforme tabela 21.7 do HCM 2000
O ajustamento de espaço livre lateral FLC 
fornece o valor da redução de velocidade provocada por obstruções fixas ao lado da rodovia ou no canteiro central, tais como: postes, sinais, árvores, barreiras, muros de arrimo, e outros obstáculos. Meios-fios de alturas padronizadas não são considerados obstáculos.
O valores de FLC são fornecidos para rodovias de quatro e de seis faixas de tráfego, em função do espaço livre lateral dado por:
onde:
FLC : 		espaço livre lateral (m)
ELLD: 		espaço livre a partir do bordo direito da pista de rolamento até a primeira obstrução (se maior que 1,80 m usar 1,80 m);
ELLE:		 espaço livre a partir do bordo esquerdo das faixas de rolamento até aprimeira obstrução no canteiro central (se maior que 1,80 m usar 1,80 m).
Em rodovias sem canteiro central ELLE é sempre 1,80 m. Quando existirem duas faixas de giro à esquerda no canteiro central adota-se ELLE = 1,80 m.
O volume horário equivalente em veículos de passeio
É calculado por meio da seguinte fórmula:
onde:
VHP:		volume horário de projeto em veic/h
FPH: 		fator de pico horário
N: 		número de faixas de rolamento por sentido
FHV: 		fator de ajuste devido à presença de veículos pesados no fluxo de tráfego
Fp: 		fator de ajuste devido ao tipo de motorista
O fator de ajuste devido à presença de veículos pesados no fluxo de tráfego é assim definido:
onde:
PT: porcentagem de veículos pesados no fluxo de tráfego
ET: fatores de equivalência para os veículos pesados em relação aos veículos de passeio
PR: porcentagem de veículos recreacionais no fluxo de tráfego
ER: fatores de equivalência para veículos recreacionais em relação aos veículos de passeio
Devido à presença de caminhões e ônibus, é necessário efetuar ajustes nos volumes de veículos. O HCM 2000 recomenda a utilização dos mesmos fatores de equivalência para ônibus e caminhões, uma vez que não há evidências de que as suas características operacionais apresentem diferenças significativas. 
Na presente análise, o equivalente de veículos pesados pode ser determinado a partir da classificação do terreno em plano, ondulado e montanhoso, de acordo com a tabela 21.8 do HCM 2000. 
Os segmentos com rampas com inclinação superior a 3% e extensão superior a 800 metros, ou inclinação inferior a 3% e extensão superior a 1600 metros, são analisados separadamente pelo efeito no fluxo de tráfego da via. 
Para tanto, nas rampas ascendentes são utilizadas os equivalentes de veículos comerciais conforme a tabela 21.9. 
Nas rampas descendentes têm-se os equivalentes de veículos comerciais na tabela 21.11. 
O fator de ajuste devido ao tipo de motorista é determinado em função da utilização da via, variando de 1,00 para vias de uso direto até 0,80 para vias recreacionais. 
Para determinar o nível de serviço, deve-se determinar a densidade de tráfego na via, conforme demonstradoa seguir:
onde:
D: 		densidade de tráfego na via, em veículos/km/faixa
VHPeq: 	volume horário de projeto, em veículos/km/faixa
S: 		velocidade média, em km/h
A velocidade média dos veículos deve ser calculada a partir da determinação do fluxo de tráfego. Para volume de tráfego até 1400 veículos/hora/faixa, a velocidade média é igual a velocidade de fluxo livre, e para volumes maiores utiliza-se as seguintes equações da tabela 02: 
Tabela 4: Cálculo de velocidades médias em função da velocidade de fluxo livre.
Exercícios:
Uma via especial de múltiplas faixas apresenta as seguintes características: área rural, 2 faixas por sentido, velocidade livre base = 90 km/h, perfil ondulado, largura de faixa de 3,4 m, afastamento lateral de 1,8 m (inclusive junto ao canteiro central) e 6 acessos/km. O tráfego tem as seguintes características: volume no sentido de maior movimento na hora pico = 2.000 v/h, 6% de caminhões, FHP = 0,95 e motoristas regulares. Pede-se:
O nível de serviço, a densidade e a velocidade no período de pico.
Qual o fluxo adicional em v/h que poderia ser conduzido nessa via na hora de pico para o nível de serviço encontrado na alternativa a)?
Uma via especial de múltiplas faixas a ser implantada deverá ter as seguintes características: área rural, velocidade livre base de 100 km/h, largura das faixas de rolamentos de 3,60 m, largura dos acostamentos de 1,80 m (sem canteiro central), rampas máximas de 2% com comprimento de 1,0 km e 12 acessos/km. O tráfego a ser conduzido apresenta as seguintes características: volume na hora pico no sentido de maior movimento de 4.200 v/h, 10% de caminhões, FHP de 0,90, motoristas regulares. Determinar o número de faixas de tráfego para que a operação, mesmo nos sentidos críticos, seja feita no nível de serviço C nos períodos de pico. Qual o valor da densidade e da velocidade nesse caso?
Uma via especial de múltiplas faixas está sendo planejada para servir como uma rota radial numa área urbana. O AADT previsto é de 40.000 v/h (k=0,10), com distribuição do tráfego por sentido de 55/45, 10% de caminhões e 4% de ônibus e o perfil longitudinal pode ser considerado ondulado. Determinar o número de faixas para que a operação seja feita no nível de serviço C no período de pico. Assumir condições geométricas base para a via e adotar FHP de 0,95, motoristas regulares e 6 acessos/km.
Uma rodovia está sendo projetada na periferia de uma cidade em terreno ondulado para operar no nível de serviço C, com previsão de tráfego de 40.000 v/dia ( K = 0,13) e velocidade livre base de 90 km/h. Quantas faixas deverá ter tal rodovia, que será construída sem canteiro central, faixas de 3,6 m de largura, distribuição do tráfego por sentido de 55/45, PHF = 0,90, 6 pontos de acesso/km, acostamento com 1,8 m de largura, motoristas regulares e 5% de caminhões na corrente de tráfego.
TABELAS HCM 2000 - HIGHWAY CAPACITY MANUAL
PISTAS DE MÚLTIPLAS FAIXAS
Tabela 21.3