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Engenharia de Tráfego Prof. Ms. Alexsander Amaro Parpinelli Aula 3 Determinação do Volume de Tráfego Definições VOLUME É a quantidade de veículos ( N ) que atravessa um local estudado em um período de tempo ( t ) pré-definido Os valores de volume podem ser para todas as faixas ou para cada uma em separado Os principais valores de volume são o volume horário (VH) e o volume médio diário (VMD), expressos respectivamente em veículos por hora (vph) e veículos por dia (vpd). Definições Volume médio diário (VMD) É o volume médio de veículos que percorre um segmento de via em 24 horas, num período de um ano. Esse volume, que melhor representa a utilização ou serviço prestado pela via, é usado para indicar: necessidade de novas vias ou melhorias das existentes; estimar benefícios esperados de uma obra viária; determinar as prioridades de investimentos; calcular taxas de acidentes; prever as receitas dos postos de pedágio Definições Conceitos de volume médio diário (VMD) Volume médio diário anual (VMDa): número total de veículos trafegando em um ano dividido por 365; Volume médio diário mensal (VMDm): número total de veículos trafegando em um mês dividido pelo número de dias do mês. É sempre acompanhado pelo nome do mês a que se refere; Volume médio diário semanal (VMDs): número total de veículos trafegando em uma semana dividido por 7. É sempre acompanhado pelo nome do mês a que se refere. É utilizado como uma amostra do VMDm. Definições Conceitos de volume médio diário (VMD) Volume médio diário em um dia de semana (VMDd): número total de veículos trafegando em um dia de semana. Deve ser sempre acompanhado pela indicação do dia de semana e do mês correspondente. Para todos esses casos a unidade é veículos por dia (vpd). O VMDa é o de maior importância. Os demais são geralmente utilizados como amostras a serem ajustadas e expandidas para determinação do VMDa. Definições Conceitos de volume horário (VH) Volume total de veículos trafegando por uma seção em uma hora. Utilizado para: dimensionamento dos detalhes geométricos das vias e interseções; determinação de níveis de serviço; planejamento da operação da via; sinalização; regulamentação do trânsito. Definições Conceito de volume horário (VH) é importante para o dimensionamento da capacidade de rodovias. Não se justifica economicamente investir em melhorias para atender umas poucas horas do ano com volumes mais elevados. A rodovia é projetada então para um volume menor do que o máximo volume horário que pode ocorrer. É utilizado o volume da 30a ou da 50a hora com maior volume (VH30 ou VH50), sendo as horas de um ano inteiro colocadas em ordem decrescente de volume e expressas em percentagem do VMD. Utilizado em projetos: Estados Unidos: volume da 30a Brasil: volume da 50a hora. Composição do Tráfego O volume do tráfego é composto por veículos que diferem entre si quanto ao tamanho, peso e velocidade. Razões para conhecimento da composição dos volumes: As características de veículos que passam por uma via influem em sua capacidade; As percentagens de veículos de grandes dimensões determinam as características geométricas que devem ter as vias, e os seus pesos as características estruturais; Os recursos que podem ser obtidos dos usuários de uma via, dependem entre outros fatores, da composição do seu tráfego. DNIT/IPR (2006) Variações dos Volumes A análise destas variações no tráfego são úteis para identificar os horários de pico, cujos volumes são utilizados em projetos, e também para indicar classificações. Variação ao longo do dia e fator horário de pico Variações dos Volumes Fator horário de pico (FHP). O volume de veículos que passa por uma seção de uma via não é uniforme no tempo. A comparação de contagens de quatro períodos consecutivos de quinze minutos é utilizada para medir essa variação. onde: FHP = fator horário de pico - varia entre 0,25 (fluxo totalmente concentrado em um dos períodos de 15 min) e 1,00 (fluxo completamente uniforme); V HP = volume da hora de pico; V15max = volume do período de quinze minutos com maior fluxo de tráfego dentro da hora de pico. Variações dos Volumes Variação Semanal Rodovias de acesso a áreas de recreio apresentam seus volumes de pico nos fins de semana, de sexta-feira a domingo Gráfico de variação volumétrica semanal (1=domingo) DNIT/IPR (2006) Variações dos Volumes Variação Mensal ou Sazonal Variação mensal do tráfego ao longo do ano (período de férias) Gráfico de variação volumétrica mensal ou sazonal (DNIT/IPR - 2006) Expansão Volumétrica Utilizados para relacionar valores de volumes entre locais onde há e onde não há contagem permanente durante um período inteiro pré-definido. Expansão horária Expansão diária Expansão semanal Expansão sazonal (ou mensal) Contagens Volumétricas Aspectos de agregação de dados As contagens de veículos podem ser globais ou direcionais. Globais: total de veículos que circulam por um trecho de via - cálculo de volumes diários; - preparação de mapas de fluxo; - determinação de tendências do tráfego. Direcionais: número de veículos por sentido do fluxo - cálculos de capacidade; - determinação de intervalos de sinais; - modelos de microssimulação; - estudos de acidentes; - previsão de faixas adicionais em rampas ascendentes Contagens Volumétricas Tipos de postos de contagem: trechos entre interseções (ou trechos contínuos) e nas interseções. Contagens em trechos contínuos • Postos permanentes (24h / dia) - função (rodovia interurbana, vicinal, turística, etc.); - situação geográfica; - relação com zonas urbanas ou industriais; - volume de tráfego. • Postos sazonais - Postos Principais (1 semana / mês); - Postos Secundários (cada 2 meses); • Postos de cobertura (1 vez / ano) Contagens Volumétricas Contagens em interseções Obtenção de dados necessários à elaboração de fluxogramas de tráfego, projetos de canalização, identificação dos movimentos permitidos, cálculos de capacidade e análise de acidentes. Para Estudos de Viabilidade e Projetos de Engenharia os postos serão de natureza diferente dos mencionados anteriormente, em vista da curta duração desses serviços. Trechos divididos em segmentos homogêneos quanto ao fluxo, correspondendo a um subtrecho em que a composição e o volume de veículos não sofra variações significativas. Os postos deverão estar afastados das extremidades do trecho, a fim de evitar distorções. Métodos de Contagens Contagem manual Vantagens: - boa precisão; - maior detalhamento de informações; - maior flexibilidade, simplicidade e rapidez. Desvantagens: - a limitação da cobertura; - o custo. Métodos de Contagens Contagem mecanizada Vantagens: - baixo custo por hora; - amplitude do tempo de cobertura; - boa precisão, conforme o tipo de equipamento. Desvantagens: - baixo nível de detalhamento das informações; - investimento inicial alto. Métodos de Contagens Contagem mecanizada Tipos de Contadores: intrusivos e não intrusivos Detectores Intrusivos: - tubos pneumáticos; - laços indutivos; - sensores magnéticos magnetômetros de indução (movimento); magnetômetro de eixo duplo (movimento ou parado); - sensores piezoelétricos (gera uma tensão proporcional à força ou ao peso do veículo – classifica o veículo) Métodos de Contagens Detectores Não Intrusivos: - sensores infravermelhos (passivo / ativo); - sensoresmicroondas Radar de onda contínua (Doppler); Radar em frequência modelada (FMCW Radar); - setectores por imagem (vídeo); - sensores ultra-sônicos pulso ultra-sônico onda ultra-sônica contínua; - detectores acústicos passivos Métodos de Contagens Métodos de Contagens Vídeo software de contagem veicular por câmera Com dados de contagem, deve ser preparado um relatório de análise, que pode conter: mapas de fluxo de tráfego, em escala; diagrama de fluxo em interseções; gráficos de variações de volume; gráficos de tendências para vários anos; tabelas resumo; folha resumo dos fluxos de tráfego nas interseções. Apresentação dos resultados Exercício Foi realizada no posto A, numa quarta-feira de maio, uma contagem volumétrica no período de 8:00h às 10:00h e foram contados 800 veículos. Um posto B, com características similares às do posto A, tem as características volumétricas apresentadas nas Tabelas 1 e 2. Além disso se sabe que, no posto B, o mês de maio apresenta 12% do volume anual total. Calcular: a) o volume médio diário em A b) o volume médio semanal em A c) o volume médio diário anual (VMDa) em A Tabela 1: Variação do volume diário no posto B Tabela 2: Variação do volume ao longo da semana no posto B Solução a) o volume médio diário em A VB-8-10h = 13,1% - VA-8-10h = 800 VB-24h = 100,0% - VA-24h = X VA-24h = 100,0 * 800 / 13,1 = 6107 veh/dia b) o volume médio semanal em A VB-quarta = 15,0% - VA-quarta = 6107 VB-semana = 100,0% - VA-semana = X VA-semana = 100,0 * 6107 / 15,0 = 40712 veh/semana OBS.: VMDs = 40712 / 7 = 5816 veh/dia Solução c) o volume médio diário anual (VMDa) em A Não há variação entre as semanas => Volume do mês = 4 * 40712 = 162850 veh/mês VB-mes = 12,0% - VA-mes = 162850 VB-ano = 100,0% - VA-ano = X VA-ano = 100,0% * 162850 / 12,0 = 1357082 veh/ano VMDaA = 1357082 / 365 = 3718 veh/dia a Exercício extra Num posto de contagem volumétrica "A" em uma rodovia, foram contados no dia 17 de abril de 2019, uma quarta-feira, das 16:00h às 20:00h, 700 veículos. Um posto de contagem "B", com características de tráfego similares às do posto "A", possui as distribuições volumétricas das Tabelas 1 e 2, além de ter no mês de abril 8,5% do seu volume anual. Tabela 1: Variação do volume diário no posto B Tabela 2: Variação do volume ao longo da semana no posto B Calcular: a) o volume médio diário (VMD) b) o volume médio semanal c) o volume médio diário semanal (VMDs) d) o volume médio mensal e) o volume médio anual f) o volume médio diário anual (VMDa) Solução a) VMD = 2947 veh/dia b) VMS = 15932 veh/semana c) VMDs = 2276 veh/dia d) VMM = 63727 veh/mês e) VMA = 749728 veh/ano f) VMDa = 2054 veh/dia Obrigado! Prof. Ms. Alexsander Amaro Parpinelli e-mail: alexsander.parpinelli@anhembi.br
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