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Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ 1) Considere uma região dividida em quatro zonas de tráfego, cuja matriz origem/destino é representada a seguir. O/D 1 2 3 4 Geração 1 249 126 370 80 825 2 98 405 55 220 778 3 210 58 222 420 910 4 153 215 310 185 863 Atração 710 804 957 905 A partir da etapa de geração e atração de viagens do modelo sequencial, foram obtidas as seguintes projeções de viagens para o futuro: Zona Geração Atração 1 1320 1236 2 1045 1126 3 1560 1465 4 1450 1548 (Caso necessário, fazer ajustes nas viagens atraídas) Pede-se: a) A partir do modelo de Fratar de distribuição de viagens, estime a matriz origem/destino futura com um erro máximo de 3%. b) A partir do modelo Gravitacional de distribuição de viagens e da distribuição de tempo de viagens dada a seguir, calibre a impedância e determine a matriz origem/destino futura com um erro máximo de 3% e dividindo os intervalos de tempo de 5 em 5 minutos. Tempo de viagem (min) O/D 1 2 3 4 1 5 16 13 18 2 16 7 20 12 3 14 20 3 9 4 18 12 8 4 2) Um estudo de Planejamento de Transportes Urbanos está sendo realizado em uma cidade que foi dividida em quatro zonas de tráfego, cujas características de população, habitação e emprego são apresentadas a seguir: Zona População Habitações Empregos 1 2760 1980 980 2 4050 1740 840 3 5065 2280 1020 4 3950 2180 2250 O planejamento será feito utilizando-se o modelo de Quatro Etapas (Modelo Sequencial). Para a primeira etapa (geração e atração de viagens), foram obtidas as equações a seguir a partir do modelo de regressão linear com os dados atuais: Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ Geração de viagens: G = 120 + 1,55P + 0,132H Atração de viagens: A = 95 + 0,65P + 3,70E Com a finalidade de haver um equilíbrio na aplicação futura das equações acima (onde o número de viagens geradas deve ser igual ao número de viagens atraídas), altere, proporcionalmente, o número de viagens atraídas pela maior incerteza nos dados de empregos. Atualmente a matriz origem/destino é conforme a tabela a seguir. O/D 1 2 3 4 Geração 1 160 563 1127 2254 4104 2 505 110 1011 3033 4659 3 784 1569 380 1569 4302 4 1232 2463 3079 246 7020 Atração 2681 4705 5597 7102 Pede-se: a) A partir do modelo de Fratar de distribuição de viagens, estime a matriz origem/destino futura com um erro máximo de 5%. b) A partir do modelo Gravitacional de distribuição de viagens e da distribuição de tempo de viagens dada a seguir, calibre a impedância e determine a matriz origem/destino futura com um erro máximo de 15% e dividindo os intervalos de tempo de 5 em 5 minutos. Divida os tempos de viagem em 5 intervalos. Tempo de viagem (min) O/D 1 2 3 4 1 6 11 18 22 2 12 3 13 19 3 15 13 5 7 4 15 18 8 5 c) Defina as matrizes de viagem, baseado na matriz gerada pelo método gravitacional, para os dois modos de transporte utilizados na região: o veículo particular e o ônibus. Para esta avaliação, considere como função utilidade a seguinte relação de cada um dos modos: Automóveis: U = - 3,8 - 0,07T Ônibus: U = - Ta - 0,12T Sendo: T – Tempo de viagem Ta – Tarifa de ônibus (R$4,20) d) Se a tarifa do ônibus aumentar em 15%, qual é a porcentagem de variação de probabilidade de escolha da alternativa? Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ 3) Suponha que tenhamos pela frente o problema mostrado na Figura 7-2. Buscamos a rota mais rápida entre Amarillo e Fort Worth, duas cidades do estado norte -americano do Texas. Cada ligação tem um determinado tempo de viagem entre os nós, e os nós são interseções rodoviárias. Pede-se para determinar o caminho mínimo pelo algoritmo de Dijkstra. 4) A figura a seguir representa a rede estrutural entre duas zonas de tráfego e os valores sobre os arcos representam as distâncias. A função de desempenho de cada uma das ligações é definida como: T = t + 0,025q, onde “t” é o tempo de viagem (em minutos) em cada link considerando uma velocidade de fluxo livre de 80 km/h e “q” a quantidade de fluxo alocada. Deseja-se alocar um fluxo de 2200 veículos entre este par O/D utilizando o método de alocação incremental, considerando os caminhos com menores valores de “T”. 5) Entre duas zonas de tráfego na hora de pico tem-se atualmente um fluxo de 2800 veículos. Existem duas possibilidades de rotas entre essas zonas, e a função de desempenho da rota 1 é t = 8 + 2,5x, e a da rota 2 é t = 9 + 4,5x (“x” em 1000 veículos e “t” em minutos). Pede-se: a) A distribuição de fluxo sob o ponto de vista do “Sistema Otimizado”. b) Considerando que uma obra na rota 1 fará com que o tempo de viagem aumente 1 minuto por cada 1000 veículos, determine a nova distribuição equilibrada. Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ 6) Para a rede apresentada a seguir, são dadas as funções demanda e oferta, onde “q” é o fluxo de demanda e “t” é o tempo de viagem. Os nós 1, 3 e 4 geram e atraem viagens, enquanto o nó 2 é uma interseção. Demanda: Trecho 1-3: q = 2000 – 10t Trecho 4-3: q = 4000 – 15t Oferta: Trecho 1-2: t = 25 + 0,05q Trecho 2-3: t = 30 + 0,05q Trecho 4-2: t = 30 + 0,05q a) Quais são os tempos de viagem e os fluxos de equilíbrio em cada par O/D (1-3 e 4- 3)? b) Está prevista uma via paralela ligando, diretamente, o ponto 1 ao 3 com a função oferta abaixo, mas mantendo também as vias atuais. Qual é o novo fluxo de equilíbrio, a distribuição de viagens e o tempo de viagem de 1 para 3? (Desconsidere a demanda 4-3). Função oferta da nova ligação 1-3: t = 90 + 0,025q 1 4 3 2 Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ Respostas: 1) a) O/D 1 2 3 4 Geração 1 434,9239 186,7598 559,7263 138,59 1320 2 144,7466 507,617 70,35663 322,2798 1045 3 377,3982 88,45192 345,5362 748,6138 1560 4 281,7436 335,9696 494,4068 337,88 1450 Atração 1238,812 1118,798 1470,026 1547,364 b) O/D 1 2 3 4 Geração 1 395,2471 158,9327 547,3231 218,4971 1320 2 112,7268 424,9714 133,6122 373,6896 1045 3 361,3785 124,3801 366,628 707,6134 1560 4 130,0021 313,4741 637,6496 368,8742 1450 Atração 999,3545 1021,758 1685,213 1668,674 2) a) O/D 1 2 3 4 Geração 1 255,2582 548,3655 1296,903 2558,833 4659,36 2 967,3595 128,6445 1396,92 4134,256 6627,18 3 2070,244 2529,476 723,7907 2948,199 8271,71 4 1567,764 1913,535 2826,204 222,758 6530,26 Atração 4860,626 5120,02 6243,817 9864,047 b) O/D 1 2 3 4 Geração 1 549,1173 554,2987 1033,707 2522,237 4659,36 2 1212,407 169,7937 1574,316 3670,663 6627,18 3 1915,481 2026,797 329,2013 4000,231 8271,71 4 1542,785 2480,737 2099,92 406,8173 6530,26 Atração 5219,791 5231,627 5037,144 10599,95 c) Automóvel O/D 1 2 3 4 1 366,9135 399,7132 812,3228 2062,117 2 886,3407 107,6722 1166,214 2914,983 3 1454,828 1501,401 216,2887 2716,871 4 1127,867 1949,45 1448,891 267,2832 Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ Ônibus O/D 1 2 3 4 1 182,2039 154,5855 221,3838 460,1205 2 326,0665 62,12147 408,1021 755,6809 3 460,6522 525,3968 112,9126 1283,359 4 414,9189 531,2872 651,0288 139,5341 d) Variação O/D 1 2 3 4 1 12,27% 10,81% 8,74% 7,62% 2 10,51% 13,08% 10,21% 8,46% 3 9,62% 10,21% 12,54% 11,98% 4 10,51% 8,74% 11,69% 12,54% 3) Iteração Nó fechado Nó aberto Custo Novo nó fechado Custo Ligação 1 A B 90 B 90 AB 2 A C 138 C 138 AC B C 156 3 A D 348 E 174 BE B E 174 C F 228 4 A D 348 F 228 CF C F 228 E I 258 5 A D 348 I 258 EI C D 294 E I 258 F H 288 6 A D 348 H 288 FH C D 294 F H 288 I J 384 7 A D 348 D 294 CD C D 294F G 360 H G 336 Planejamento de Transportes Lista 01 – Modelagem de transportes Bons estudos ☺ I J 384 8 D G 342 G 336 HG F G 360 H G 336 I J 384 9 G J 486 J 384 IJ H J 414 I J 384 Caminho mínimo de A até J: A - B - E - I - J 4) 5) a) Fluxo 1: 1943 viagens Fluxo 2: 857 viagens Tempo de viagem: 12,86 minutos b) Fluxo 1: 1700 viagens Fluxo 2: 1100 viagens Tempo de viagem: 13,95 minutos 6) a) Fluxo 1-3: 448,65 viagens / 155,13 minutos (107,70 + 47,43) Fluxo 4-3: 1105,41 viagens / 192,97 minutos (107,70 + 85,27) (se considerar os fluxos independentes, teremos: 1-3: 725 viagens em 127,5 minutos; 4-3: 1240 viagens e 184 minutos) b) Fluxo 1-3: 975 viagens Fluxo na via nova: 500 viagens Fluxo na via existente: 475 viagens Novo tempo de viagem: 102,5 min 1100 1100 1100 880 220 220 1100
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