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16/05/2016 1 Estudo de Tráfego Clarissa de Souza Mattos clarissamattoscsm@gmail.com Estradas I – Civil 0050 Abril/2016 Definições Volume Horário número total de veículos trafegando em uma determinada hora. Geralmente recomendados para servirem de base para o projeto e operação da rodovia. A abscissa 1 corresponde ao maior volume horário do ano 16/05/2016 2 Definições Volume Horário de Projeto (VHP) 1) In rush: manhã 2) Out rush: final da tarde. 3) Picos intermediários: meio dia Fator de Pico Horário (K) K = Vhp/VMD K = (Vhp/VMD)*100% Definições Volume Horário de Projeto (VHP) • Condições ideais máxima demanda O Dimensionamento da rodovia deve prever um certo número de horas congestionadas e a decisão de qual número é aceitável para a adoção do volume horário de projeto. Em nenhuma hora do ano ocorreria congestionamento Superdimensionamento 16/05/2016 3 Definições Volume Horário de Projeto (VHP) Critério curva da enésima hora Definições Volume Horário de Projeto (VHP) Exemplo: Seja uma via para a qual são previstos 25 mil veículos por dia, para o tráfego. O volume da hora de pico, correspondente ao fator de pico horário K = 0,12, resulta em 130 horas de congestionamento, em um ano. Vhp130 Capacidade = 1.000 vph Para reduzir o número de horas de congestionamento por ano a 30, o valor de K = 0,15. Para diminuir o número de horas de congestionamento por ano para apenas 5 com K = 0,20 16/05/2016 4 Definições Volume Horário de Projeto (VHP) K= 8,5% do VMD representativo da 50ª Hora Região Fator K No de postos K30 K50 Norte 8,2% 8,0% 3 Nordeste 9,0% 8,5% 42 Centro 9,0% 8,6% 29 Sudeste 9,3% 8,8% 73 Sul 9,6% 9,1% 55 Média Ponderada 9,3% 8,8% 202 Fonte: Manual de projeto geométrico de rodovias rurais (DNER, 1999) Rodovias em que não se dispõe de informações mais precisas Definições Volume Horário de Projeto (VHP) • Rodovias de grande variação sazonal ou com variações de fluxo incomuns Volumes concentrados em períodos específicos Estudos mais detalhados 16/05/2016 5 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. • Medida qualitativa • Relação veículo - capacidade • Níveis de Serviço variando de A a F. Qualquer seção da via pode operar em diversos níveis de serviço, dependendo do instante considerado Níveis de Serviço Nível A • Escoamento livre • Baixos volumes • Altas velocidades 90 a 93 km • Densidade de tráfego baixa • Velocidade controlada pelo motorista dentro dos limites de velocidade e de condições físicas da via. 16/05/2016 6 Níveis de Serviço Nível B • Fluxo estável, com velocidades de operação restringidas, pelas condições de tráfego. • Os motoristas possuem razoável liberdade na escolha da velocidade 87 a 89 km/h Níveis de Serviço Nível C • Fluxo estável as velocidades e as ultrapassagens são controladas pelo alto volume de tráfego. • Velocidades médias variam entre 79 e 84 km/h • Motoristas não têm liberdade de escolher faixa e velocidade 16/05/2016 7 Níveis de Serviço Nível D • Fluxo instável, com pequena liberdade de manobra e dificuldade de manter as velocidades desejadas • Velocidades variam entre 72 e 80 km/h. Níveis de Serviço Nível E • Fluxo instável, representativo da capacidade da rodovia • Sem condições de ultrapassagem • Velocidades médias variam entre 56 a 72 km/h 16/05/2016 8 Níveis de Serviço Nível F • Fluxo forçado com paradas, representativo do colapso do sistema • Formam-se extensas filas e impossibilita a manobra • Em situações extensas, velocidade e fluxo podem reduzir-se a zero. Tipos de Tráfego • Tráfego existente (atual) tráfego que utiliza a estrada no ano em que se faz o estudo. Independente da realização ou não do investimento. A determinação de um tráfego existente em uma estrada é efetuada através de contagens volumétricas. • Tráfego desviado tráfego existente que utiliza outras estradas e que passa a utilizar a estrada em questão, no momento em que são realizados melhoramentos ou a sua construção. • Tráfego gerado tráfego potencial que não existia e que passa a existir pelo efeito ou melhoramento ou da construção, com consequente desenvolvimento da região. Determinação bastante difícil e imprecisa. Efetuada através dos estudos econômicos. Conforme as circunstâncias pode-se ter todos os tipos de tráfego, apenas alguns ou combinações diversas desses tipos. 16/05/2016 9 Pesquisas de Tráfego • Entrevistas • Observação direta Contagens volumétricas • Análise da capacidade • Avaliação de causas de congestionamento • Avaliação de elevados índices de acidentes • Dimensionamento do pavimento • Entre outros Pesquisa de Origem Destino Diversas características das viagens: tipo, valor e peso da carga transportada, número de passageiros, motivos das viagens horários, frequência, etc. • Comportamento atual e futuro do tráfego Tráfego Atual • Variação horária • Variação diária • Variação semanal Expansão das entrevistas realizada Os dados de contagens fornecerão, após as correções e ajustamentos necessários, os volumes médios diários atuais dos subtrechos homogêneos da rodovia em estudo. 16/05/2016 10 Tráfego Atual Expansão horária • A expansão deve ser feita para cada tipo de veículo considerado na pesquisa • Se em um posto de pesquisa são entrevistados, em uma determinada hora do dia, EPi carros de passeio, escolhidos aleatoriamente e a contagem feita nessa hora indica a passagem de VPi carros, cada entrevista representa: • Se a pesquisa for feita apenas em um período de “h” horas do dia, deve-se calcular o fator de expansão diário: 𝒇𝑷𝒊 = 𝑽𝑷𝒊 𝑬𝑷𝒊 𝒇𝑷𝐝 = 𝑽𝑷𝟐𝟒 𝑽𝑷𝒉 Tráfego Atual Expansão Semanal • Independente da época do ano, as variações relativas ao tráfego por dia da semana são mais ou menos constantes. • É necessário avaliar todas as contagens disponíveis de 7 dias consecutivos e determinar os fatores de expansão médios por dia da semana: 𝒇𝑷𝐬 = 𝑽𝑷𝒔 𝑽𝑷𝒅 16/05/2016 11 Tráfego Atual Expansão Sazonal • O tráfego varia durante todos os dias do ano o que torna necessário expandir os levantamentos efetuados em determinada época. • São utilizados postos que tenham sido efetivamente contados ao longo do ano. Definidos os postos que devem ser considerados como representativos por zona de tráfego, são calculadas as relações de tráfego em cada mês com o tráfego médio diário anual. 𝒇𝐚 = 𝑽𝑴𝑫𝒂 𝑽𝑴𝑫𝒎 Tráfego Futuro • Fornecer elementos para o dimensionamento do projeto; • Fornecer os elementos para análise da viabilidade econômica do investimento. 16/05/2016 12 Exercício 1) Em uma rodovia a ser melhorada, foram realizadas pesquisas de tráfego no dia 26/10/2007, com os seguintes resultados em volumes diários: • Automóveis 200 • Ônibus 25 • Caminhões 30 Os fatores de expansão semanal (fPs) e sazonal (fa) da região (cujo relevo é do tipo ondulado) são de 1,15 e 0,90, respectivamente. O equivalente em unidades de carro de passeio(UCP) para ônibus e caminhão é igual a 2. Pesquisas permanentes no período 1990 a 1999 indicaram que a tendência de crescimento do tráfego obedece a equação Y=18.X+82, sendo Y o volume de tráfego e X é o número de anos de realização das pesquisas permanentes. Calcular o volume médio diário (VMD) do ano de abertura da estrada ao tráfego (2010) e do ano horizonte de projeto (2020). Qual a Classe de Projeto da Estrada e a velocidade diretriz a serem adotadas na elaboração do projeto geométrico para esta rodovia? Exercício Resolução: • Cálculo do volume médio diário em unidades de carro de passeio (UCP); • Cálculo do volume médio diário para o ano da pesquisa (atual); • Cálculo do volume médio diário para o ano de abertura da estrada ao tráfego; • Cálculo do volume médio diário para o ano horizonte de projeto; • Conclusão dos estudos de tráfego. Fator de crescimento de uma região: Tf = Fc*Ta Razão de dados referentes a duas épocas distintas 16/05/2016 13 Projeção do tráfego com base em séries históricas • Projeção aritmética ou linear Vp = V1.[ 1 + t.P/100] V1 = Vo.[1 + (p.t/100)] Vp = tráfego no último ano do projeto V1 = tráfego no primeiro ano do projeto Vo = Tráfego Diário Médio no período dos estudos e da construção. P = período de projeto p = número necessários para execução das obras de pavimentação. t = taxa de crescimento do tráfego a ser obtida a partir de boletins de estatística de tráfego da região. Projeção geométrica ou exponencial Vp = V1.(1 + t/100)P Exercício 2) Considere que o tráfego atual de uma rodovia (2f2m) é de 3.000 veículos/dia e seja composto por 65% de carros de passeio e 35% de veículos comerciais. Qual a porcentagem da capacidade da rodovia utilizada para um tráfego correspondente a 10 anos após a abertura, considerando que o tráfego cresça geometricamente a uma taxa de 5%/ ano? Considere que a capacidade prática da rodovia seja de 900 UCP/hora/faixa, um fator de pico K = 9,0% e um fator de equivalência para veículos de passeio j = 2. • Cálculo do volume médio diário em unidades de carro de passeio • Cálculo do Vhp (volume/hora) • Cálculo do tráfego futuro 16/05/2016 14 Exercícios 3) Considere uma via urbana composta por duas pistas, separadas por um canteiro central e com duas faixas cada. A última contagem de tráfego registrou um volume médio diário (VDM) de 22.650 veículos/dia, por pista, composto por 70% de veículos de passeio e 30% de veículos comerciais. Considerando que a capacidade da rodovia, por faixa, é de 1.500 UCP/hora e cresce geometricamente a uma taxa de 5%/ano, quanto tempo será necessário para que seja acrescentada mais uma faixa em cada pista? Adote um fator de pico de 8,5% e um fator de equivalência para veículos de passeio j = 2. • Cálculo do volume médio diário em unidades de carro de passeio • Cálculo do Vhp (volume/hora) • Cálculo do período (tempo)