Aula 5_Fluxo em interseções

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Engenharia de Tráfego
Aula 5
Prof. Marcus Ignácio
Fluxo de Veículos em 
Interseções
Introdução
✓ Interseções são pontos críticos no sistema viário, pois possuem um grande
potencial para causar congestionamentos que vão afetar o desempenho global do
sistema de forma significativa.
✓ As interseções podem ser dividias em:
✓ Controladas por semáforos (semaforizadas);
✓ Controladas por sinal de parada obrigatória;
✓ Não controladas.
✓ Em interseções semaforizadas, o direito de passagem é alternado para cada uma
das vias que se cruzam.
✓ Nas interseções controladas por sinal ‘PARE’, o direito de passagem é da via
preferencial.
✓ Nas interseções não controladas, o capítulo que trata das normas gerais de
circulação e conduta do Código Brasileiro de Trânsito (art. 29, item III) define o
direito de passagem, como sendo a situação que:
Introdução
✓ “III – quando veículos, transitando por fluxos que se cruzem, se aproximarem de
local não sinalizado, terá preferência de passagem:
a. no caso de apenas um fluxo ser proveniente de rodovia, aquele que estiver
circulando por ela;
b. no caso de rotatória, aquele que estiver circulando por ela;
c. nos demais casos, o que vier pela direita do condutor.”
✓ A definição do tipo de controle mais adequado para cada interseção é um objetos de
análise da Engenharia de Tráfego.
✓ Manuais como o Traffic Engineering Handbook (ITE) e o Manual de Semáforos do
DENATRAN abordam este tópico.
Interseções semaforizadas isoladas
✓ Estudos de interseções semaforizadas baseiam-se, normalmente, na Teoria
das Filas.
✓ Modelo simplificado: D/D/1.
.
✓ A capacidade de uma aproximação é dada por:
.
Interseções semaforizadas isoladas
Definições do Manual de Semáforos
VERDE: o condutor tem a permissão de
iniciar ou prosseguir em marcha, podendo
efetuar os movimento de acordo com a
indicação luminosa e observar as normas de
circulação e conduta.
AMARELO: o condutor deve parar o veículo,
salvo se não for possível imobilizá-lo em
condições de segurança.
VERMELHA: obrigatoriedade de o condutor
parar o veículo.
Interseções semaforizadas isoladas
✓ O fluxo de saturação (s), de uma aproximação, é o volume máximo que
pode passar pela interseção, a partir daquela aproximação, se o semáforo
permanecer continuamente aberto para esses veículos e se a fila para
entrar na interseção nunca terminar.
✓ Em outras palavras, o fluxo de saturação é o volume que corresponde ao
headway mínimo observado entre os veículos que partem da fila formada
por um semáforo.
✓ O comprimento do ciclo semafórico (c) é o intervalo de tempo necessário
para completar um ciclo, que é uma sequência completa de indicações
semafóricas (vermelho, verde, amarelo) para todas as aproximações.
✓ O tempo de verde efetivo é o tempo efetivamente disponível para os
veículos atravessarem a interseção e é dado por:
Interseções semaforizadas isoladas
✓ O período de tempo perdido (p) em cada ciclo é causado pela demora
dos motoristas para reagirem à mudança de indicação semafórica e inclui
também o tempo necessário para os veículos que estão no cruzamento
liberarem completamente a interseção (DENATRAN, 1979). Estes tempos
podem ser medidos e são da ordem de 4 segundos.
✓ O tempo de vermelho efetivo é o tempo em que os carros não podem
cruzar a interseção e pode ser calculado por:
Interseções semaforizadas isoladas
✓ Se um modelo D/D/1 for usado, a operação do cruzamento da Figura 27
pode ser representada graficamente, conforme mostrado na Figura 28.
Medidas de desempenho
✓ Comprimento máximo da fila:
✓ Espera máxima no sistema:
✓ Grau de congestionamento:
✓ Taxa de ocupação:
Interseções semaforizadas isoladas
✓ Tempo de dissipação da fila:
✓ Parcela do ciclo onde há fila:
✓ Espera total:
✓ Espera média:
Interseções semaforizadas isoladas
✓ Proporção de veículos que param no cruzamento:
✓ Fila média:
Exemplo
Considere um cruzamento equipado com semáforo de tempo fixo, com
tempo de ciclo de 80 segundos. O verde para esta aproximação tem 25
segundos. O tempo de amarelo é de 3 segundos e o tempo perdido por ciclo é
de 4 segundos. O fluxo de saturação desta aproximação é de 2.800 veic./h e o
volume de tráfego observado é de 600 veic./h. Determine as grandezas que
descrevem o funcionamento desta interseção.
- Verde e vermelho efetivos.
- Taxas de chega e de atendimento do cruzamento.
- Grau de congestionamento.
- Tempo de dissipação da fila.
- Proporção do ciclo em que há fila.
- Fila máxima de veículos.
Exemplo
Considerando um cruzamento isolado com quatro aproximações, onde
está instalado um semáforo com tempo de ciclo de 180 segundos, uma
das aproximações apresenta as seguintes medidas observadas:
- Tempo de verde: 155 segundos
- Tempo de amarelo: 5 segundos
- Tempo perdido no ciclo: 2 segundos
Este cruzamento tem um fluxo de saturação de 30.000 veículos por hora,
na aproximação em análise. Calcular a performance deste cruzamento
para um fluxo observado de 25.700 veículos por hora.
Exemplo
Determinado cruzamento tem um fluxo observado igual à sua capacidade,
que vale 900 veículos por hora. O fluxo de saturação é de 1440 veículos
por hora e tempo de verde efetivo é de 24 segundos. Determine:
- Tempo de ciclo.
- Tempo de vermelho efetivo.
- Grau de congestionamento.
- Que alteração proporia no ciclo semafórico para reverter a situação
observada neste cruzamento?
Bibliografia
SETTI, José Reynaldo & WIDMER, João Alexandre. (1999) Apostila de
Tecnologia dos Transportes. 2ª edição. EESC/USP. São Paulo.