Aula 05 - Fator horário de pico

27/10/2015

1

Grupo Educacional UNISEngenharia Civil

Engenharia de Transportes I2° Semestre de 2015

Prof. Eng. Civil Armando Belato Pereira

ENGENHARIA DE TRANSPORTES I




ANÁLISE DO TRÁFEGO - ESTUDO DO

FATOR HORÁRIO DE PICO

27/10/2015

2




Veículos definidos para estudos de capacidade

-Vias de características geométricas idênticas podem apresentar diferentes capacidades,

pois são influenciadas também pela composição do tráfego que as utiliza.

- Para estudos de capacidade pode ser conveniente representar cada tipo de veículo em

unidades de carro de passeio (UCP), ou seja, número equivalente de carros de passeio

que exerce os mesmos efeitos na capacidade da rodovia que o veículo referido.

- O método alemão HBS (Handbuch für die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen -

HBS, ano 2000), contém uma tabela de equivalência de veículos motorizados,

bicicleta, e veículos não classificados, em carros de passeio, para aplicação em estudos

de capacidade de vias:




27/10/2015

3




a) Volume médio diário (VMD)

- Corresponde à média dos volumes de veículos que circulam durante 24 horas em um trecho de via.

Esse volume, que melhor representa a utilização ou serviço prestado pela via, é usado para indicar a

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, etc. São de uso corrente os seguintes conceitos de volume médio diário:

– Volume Médio Diário Anual (VMDa): número total de veículostrafegando 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.




– Volume Médio Diário em um Dia de Semana (VMDd): número totalde veículos trafegando em um

dia de semana. Deve ser sempre acompanhado pela indicação dodia de semana e do mês

correspondente.

- Para todos esses casos a unidade é veículos/dia (vpd). O VMDa, ou simplesmente VMD, é o de

maior importância. Os demais são geralmente utilizados como amostras a serem ajustadas e

expandidas para determinação do VMD.

- O volume de tráfego inclui todos os veículos que circulam pela via em um só sentido ou em ambos,

ou ainda, os que circulam por uma só faixa. Quando o volume forrepresentado pela soma dos

veículos, independentemente de suas categorias, ele será expresso em “Unidades de Tráfego Misto”,

abreviado pela sigla UTM. Por outro lado, se os veículos componentes daquela soma forem

convertidos em números equivalentes de carros de passeio, ovolume será então expresso em

“Unidades de Carro de Passeio”, abreviado por UCP. Essa conversão é feita através de fatores de

equivalência.

27/10/2015

4




b) Volume horário

- Para analisar as variações do fluxo de tráfego durante o dia, adota-se a hora para

unidade de tempo, chegando-se ao conceito de Volume Horário(VH): número total de

veículos trafegando em uma determinada hora.

- O volume adotado para dimensionamento dos detalhes geométricos das vias e

interseções, determinação de níveis de serviço, planejamento da operação da via,

sinalização, e regulamentação do trânsito é designado comoVolume Horário de Projeto

(VHP).




c) Composição do tráfego

- A corrente de tráfego é composta por veículos que diferem entre si quanto ao

tamanho, peso e velocidade. O conhecimento da composição dos volumes é essencial

pelas seguintes razões:

• Os efeitos que exercem os veículos entre si dependem de suascaracterísticas. A

composição da corrente de veículos que passa por uma via influi 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.

27/10/2015

5




Variações dos volumes de tráfego

- Uma das características mais importantes do fluxo de tráfego é sua variação

generalizada: varia dentro da hora, do dia, da semana, do mêse do ano, além de, no

mesmo local, variar segundo a faixa de tráfego analisada.

a) Variação ao longo do dia

- Os volumes horários variam ao longo do dia, apresentando pontos máximos

acentuados, designados por picos. A compreensão destas variações é de fundamental

importância, uma vez que é no horário de pico que necessariamente deverão ocorrer os

eventos mais relevantes. Na expansão de contagens de algumas horas para o dia todo, a

precisão da estimativa dependerá sempre do conhecimento dos padrões de flutuação

dos volumes.




b) Horário de pico

- As Horas de Pico, contendo os maiores volumes de veículos deuma via em um

determinado dia, variam de local para local, mas tendem a se manter estáveis em um

mesmo local, no mesmo dia da semana. Enquanto a hora de pico emum determinado

local tende a se manter estável, o seu volume varia dentro da semana e ao longo do

ano.

- Considerando que o ano tem 365 dias, cada um com o seu períodode pico, o volume

horário de projeto é fatalmente muito próximo de um dos volumes de pico do ano.

27/10/2015

6




c) Variações dentro da hora de pico

- 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,

mostra que são diferentes entre si. Essa variação leva ao estabelecimento do “Fator

Horário de Pico” (FHP), que mede justamente esta flutuação emostra o grau de

uniformidade do fluxo.




-O valor FHP é sempre utilizado nos estudos de capacidade dasvias. Adota-se o

intervalo de 15 minutos, porque a adoção de intervalos menores podem resultar em

superdimensionamento da via e excesso de capacidade em grande parte do período de

pico. Por outro lado, intervalos maiores podem resultar em subdimensionamento e

períodos substanciais de saturação.

- O FHP varia, teoricamente, entre 0,25 (fluxo totalmente concentrado em um dos

períodos de 15 minutos) e 1,00 (fluxo completamente uniforme), ambos os casos

praticamente impossíveis de se verificar. Os casos mais comuns são de FHP na faixa de

0,75 a 0,90. Os valores de FHP nas áreas urbanas se situam geralmente no intervalo de

0,80 a 0,98. Valores acima de 0,95 são indicativos de grandesvolumes de tráfego,

algumas vezes com restrições de capacidade durante a hora depico.

27/10/2015

7







Entendendo o fator horário de pico (FHP)

- O volume de tráfego varia consideravelmente ao longo das 24horas do dia.

- Por exemplo, temos um período de pico de manhã, quando a maioria das pessoas está

indo para o trabalho, e outro pico à tarde/noite, quando as pessoas estão voltando para

casa.

- Se o projeto levasse em conta o VMD, a instalação falharia emacomodar a demanda

de tráfego durante os períodos de pico da manhã e da noite.

- Os engenheiros de tráfego consideram a demanda de pico parafins de análise e

projeto.

- Para a análise de capacidade, a variação de tráfego ao longodo dia é muito

importante.

27/10/2015

8




- Para entender melhor os conceitos, imaginemos que foram realizadas contagens de

tráfego registradas a cada período de 15 minutos entre 8:00 e9:00 horas:

- O volume total entre às 8:00 e 9:00 horas é de:

Período de tempo Contagem (veículos/período de 15 minutos)

8:00 - 8:15 120

8:15 - 8:30 90

8:30 - 8:45 110

8:45 - 9:00 80

horaveículos/4008011090120 =+++




- O volume médio a cada 15 minutos seria:

- Observe que se projetássemos a via para 400 veículos/hora (ou 100 veículos/15

minutos), teríamos problemas de congestionamento duranteo primeiro e terceiro

períodos de 15 minutos

utosveículoshoraveículos min15/100/4

400 =


8:00 - 8:15 120

8:15 - 8:30 90

8:30 - 8:45 110

8:45 - 9:00 80

utosveículos min15/100>

Congestionamento

27/10/2015

9




- Para superar o problema apresentado, deve-se considerar acontagem de pico de 15

minutos e converter essa contagem na taxa equivalente de fluxo por hora.

- Portanto, teremos uma taxa equivalente de fluxo por hora de:

Período de tempoContagem (veículos/período de

15 minutos)

8:00 - 8:15 120

8:15 - 8:30 90

8:30 - 8:45 110

8:45 - 9:00 80

Pico de 15 minutos

horaveículosutosveículosx /480min15/1204 =




- Podemos então calcular oFHP:

- Para uma determinada via, se o volume horário (V) e oFHP forem conhecidos, a taxa

máxima de fluxo (v) pode ser calculada da seguinte maneira:

- Para o caso em questão:

horaporfluxodeeequivalentTaxa

picodehoradaVolumeFHP

utospicodevolumex

picodehoradaVolumeFHP =∴=

min154

83,0480

400 =∴= FHPFHP

FHP

Vv =

v = taxa máxima de fluxo dentro da hora (veículos/hora)V = volume por hora (veículos/hora)FHP = fator horário de pico

horaveículosvvFHP

Vv eequivalenttaxa /578

83,0

480 =∴=∴= Volume de projeto

27/10/2015

10




EXERCÍCIO

01 - Dada a tabela de contagem de tráfego (horário de pico):

a) Determine o FHP e o volume de projeto;

b) O volume horário de uma instalação semelhante é igual a 6.000 veículos/h.

Determine o volume de projeto para o projeto da via.


16:30 – 16:45 1.200

16:45 – 17:00 1.400

17:00 – 17:15 1.100

17:15 – 17:30 1.300




02 - A tabela a seguir apresenta uma contagem de veículos

durante 5 minutos que foi registrada para uma determinada

infraestrutura de transporte durante os horários de pico demanhã:

a) O fator horário de pico FHP considerando intervalos de pico de

5 minutos dentro da hora;

b) A taxa máxima de fluxo (volume de projeto) considerando o

exposto na letra a);

c) O fator horário de pico (FHP) com base na contagem de pico

de 15 minutos;

d) A taxa máxima de fluxo (volume de projeto) considerando o

exposto na letra c);

e) Elabore um gráfico (período x contagem).

Período Contagem

8:00 - 8:05 212

8:05 - 8:10 208

8:10 - 8:15 223

8:15 - 8:20 232

8:20 - 8:25 241

8:25 - 8:30 220

8:30 - 8:35 205

8:35 - 8:40 201

8:40 - 8:45 185

8:45 - 8:50 230

8:50 - 8:55 197

8:55 - 9:00 185

27/10/2015

11




03 - Dada a tabela de contagem de tráfego a seguir:

a) Calcule a porcentagem que cada tipo de veículo representano tráfego total, nas duas

condições: para o intervalo entre 16:45 – 17:45 e para o dia inteiro;

b) Transforme os resultados em unidades de carro de passeio (UCP);

c) Extrapole os dados obtidos para o intervalo horário entre16:45 – 17:45 para 24 horas e

compare com a contagem obtida para o dia inteiro. Qual seria oerro percentual?

d) Represente graficamente o tipo de veículo x porcentagem que este ocupa em relação ao

tráfego total do dia inteiro.

Documents

Aula 05 - Fator horário de pico