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CARACTERÍSTICAS DO TRÁFEGO VOLUME, VELOCIDADE E DENSIDADE As análises macroscópicas do tráfego baseiam-se na consideração de que as correntes de tráfego são meios contínuos. Para estudar seu comportamento a abordagem macroscópica lança mão da aplicação das Leis da Hidrodinâmica, motivo pelo qual a abordagem é conhecida também como Analogia Hidrodinâmica do Tráfego. VOLUME (FLUXO) É o número de veículos que atravessam ou ultrapassam uma determinada seção transversal de uma via na unidade de tempo. Exemplo: Q = 900 veículos em 15 minutos. VOLUME ANUAL É o volume ou trafego registrado em um ano (365 dias consecutivos). É utilizado para: - determinar índices de acidentes - estimar receitas para implantação de pedágios VOLUME MEDIO DIARIO (VMD, VDM, TMD, TDM) É o volume ou trafego registrado em um dia (24 horas). É utilizado para: - avaliar a distribuição de trafego - medir a demanda de uma via - programação de melhorias básicas VOLUME HORARIO (VH) ou DEMANDA HORARIA (DH) É o volume ou trafego registrado em uma hora (em geral, refere-se a hora de pico). É utilizado para: - estudo de capacidade da via - projeto geométrico - projeto de interseções HORA DE PICO É o intervalo de uma hora de maior movimento numa determinada via, num determinado dia, num determinado ponto. Ex. das 18: as 19:00 VOLUME DE PICO É o volume registrado em uma hora na hora de pico. PICO HORARIO (K) Relação entre o volume de pico e o volume do dia de 24 horas.

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Características do tráfego nas cidades

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CARACTERÍSTICAS DO TRÁFEGO

VOLUME, VELOCIDADE E DENSIDADE

As análises macroscópicas do tráfego baseiam-se na consideração de

que as correntes de tráfego são meios contínuos. Para estudar seu

comportamento a abordagem macroscópica lança mão da aplicação das Leis

da Hidrodinâmica, motivo pelo qual a abordagem é conhecida também como

Analogia Hidrodinâmica do Tráfego.

● VOLUME (FLUXO)

É o número de veículos que atravessam ou ultrapassam uma determinada

seção transversal de uma via na unidade de tempo.

Exemplo: Q = 900 veículos em 15 minutos.

VOLUME ANUAL

É o volume ou trafego registrado em um ano (365 dias consecutivos).

É utilizado para:

- determinar índices de acidentes

- estimar receitas para implantação de pedágios

VOLUME MEDIO DIARIO (VMD, VDM, TMD, TDM)

É o volume ou trafego registrado em um dia (24 horas). É utilizado para:

- avaliar a distribuição de trafego

- medir a demanda de uma via

- programação de melhorias básicas

VOLUME HORARIO (VH) ou DEMANDA HORARIA (DH)

É o volume ou trafego registrado em uma hora (em geral, refere-se a hora de

pico). É utilizado para:

- estudo de capacidade da via

- projeto geométrico

- projeto de interseções

HORA DE PICO

É o intervalo de uma hora de maior movimento numa determinada via, num

determinado dia, num determinado ponto. Ex. das 18: as 19:00

VOLUME DE PICO

É o volume registrado em uma hora na hora de pico.

PICO HORARIO (K)

Relação entre o volume de pico e o volume do dia de 24 horas.

Page 2: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

FLUXO DE TRAFEGO (Q): é a taxa na qual os veículos passam por um ponto

da rodovia. Expressa normalmente em veiculos/hora.

Exemplo: 900 veículos em 15 minutos

Fluxo (Q) = (900/15)x60=3600 veiculos/hora

Variações do Volume:

Anual – variação de ano para ano.

Sazonal – variação de estação para estação durante o ano.

Mensal – variação de mês para mês no decorrer do ano.

Semanal – variação de semana para semana durante o mês.

Diária – variação de dia para dia no decurso de uma semana.

Horária – variação nas diferentes horas do dia.

Intervalo da hora – variação em períodos de minutos.

EXERCICIOS PARA FIXAÇÃO DE CONTEUDO

Exemplo 01: Considerando-se uma via rural para qual foi calculado que o VMD

em 10 anos atingirá 3.000 UCPs, para o tipo de rodovia e com região em

crescimento, pode-se adotar um valor de k igual a 15 %. Qual o VH?

Resolução: VH = 3.000 x 15/100 = 450 UPCs.

Taxa de Fluxo é o número de veículos que passam em uma determinada via

durante um período menor que uma hora e expandido para um volume horário,

consistindo em um volume equivalente em uma hora.

Exemplo 02: Se considerarmos que passam 1.000 veículos em uma via no

período de 15 minutos, qual será a taxa de fluxo equivalente horário?

Resolução: Taxa Máxima de Fluxo = Volume Horário de Pico/0,25 =

1.000/0,25 = 4.000 UPCs

Composição: Unidade = Carro de Passeio (UCP)

O volume pode ser expresso em veículos por hora (vph), tráfego misto ou em

unidades equivalentes (UCP) ao carro passeio.

Tabela 1 - Fator de Equivalência

Automóveis 1.00

Ônibus 2.25

Caminhão 1.75

Moto 0.33

Bicicleta 0.20

Page 3: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

● VELOCIDADE

Limitações da velocidade, em função

- da própria via;

- do trânsito existente;

- do próprio veículo;

- do motorista;

- do clima; e

- dos equipamentos de controle e da sinalização.

Classificação

Velocidade de Projeto ou Velocidade Diretriz é a velocidade selecionada

para projeto geométrico e que condicionará todas as características de

operação da via (alinhamentos horizontais e verticais, raios de curvatura,

superlargura, superelevação, distância de visibilidade, largura das faixas de

rolamento) das quais depende a operação segura e confortável dos veículos. É

a máxima velocidade para qual a estrada está ou será projetada.

Velocidade de Operação é a mais alta velocidade de percurso que o

veículo pode realizar, em uma dada estrada, sob condições favoráveis de

tempo e de tráfego sem exceder a velocidade diretriz utilizada na definição

geométrica.

Velocidade de Operação de Fluxo Livre é a mais alta velocidade de

Operação de um carro de passageiro em uma seção de uma via durante

densidades de tráfego muito baixas.

Velocidade Instantânea é a velocidade de um veiculo ao passar em um

ponto específico da via.

Velocidade Média Instantânea é a média das velocidades instantâneas

individuais ou de componentes especificados em um dado ponto da via

durante um período de tempo. Também chamada de Velocidade Média de

Tempo.

Velocidade Geral de Viagem é a distância total percorrida dividida pelo

tempo total gasto, incluindo todas as demoras no tráfego.

Velocidade Média Geral de Viagem é a soma das distâncias percorridas

por todos os veículos ou de uma classe especificada de veículos em uma

dada seção da via durante um período de tempo determinado, dividida pela

soma de todos os tempos gerais de viagem.

Page 4: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

● DENSIDADE (CONCENTRAÇÃO) (K)

É o número de veículos que, em certo momento ocupam uma dada extensão

de uma via. É expressa em veículos por quilômetros, mas pode estar baseada

em comprimentos menores de rodovia. Pode ser para toda a via ou por faixa.

Exemplo: Dado 1 Km de via, com 3 faixas em uma direção, foram observados

20 veículos por faixa num determinado instante.

K faixa = 20 veiculos / 1 km = ( 20 veiculos / km ) / faixa^-1

K via = [( 20 veiculos / km ) / faixa^-1]x 03 faixas

K via = 60 veiculos / km

Classificação

Densidade Média é a média do número de veículos por unidade de

comprimento da via, em um período especificado de tempo.

Densidade Crítica é densidade de tráfego na via quando esta operando

em plena capacidade.

RELAÇÃO ENTRE AS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS

F = V x D

Fluxo (Volume) = velocidade x Densidade

(Veículos/hora) = km/hora x kmxveículos

Os teóricos que trabalharam modelos de relação entre as variáveis

macroscópicas do tráfego determinaram, a partir de experimentos e

observações em campo, os seguintes valores:

vf é a velocidade de fluxo livre, corresponde à média das velocidades

desejadas pelos motoristas dos veículos numa corrente de tráfego;

kJ é a concentração máxima, correspondente à situação de completo

congestionamento (jam, em inglês);

qmáx é o máximo fluxo que pode ser atendido por uma via ou trecho de

via;

vo é a velocidade ‘ótima’, correspondente ao ponto em que se alcança

qmáx e

ko é a concentração ‘ótima’, correspondente ao ponto em que se

alcança qmáx.

Page 5: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

DIAGRAMAS

Figura 1 – Representação gráfica do modelo linear da velocidade-

concentração

Figura 2 – Representação gráfica da relação parabólica entre fluxo-

concentração

Figura 3 – Representação gráfica da relação parabólica entre velocidade-fluxo

Não Congestionado

Congestionado

vf

kj K0

v0

k

v

0

Não Congestionado Congestionado

K0 Kj K

qmáx

0

q

Não Congestionado

Congestionado

0

V0

V

qmáx q

Page 6: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

● ESPAÇAMENTO

Distância entre as respectivas partes dianteira de dois veículos consecutivos

(numa mesma faixa).

D (veículos/km) = 1.000 (m/km) / E (m/veículos).

D = Densidade

E = Espaçamento

● HEADWAY (Intervalo)

Intervalo de tempo transcorrido entre a passagem de dois veículos sucessivos

na mesma faixa em um determinado ponto de via, medido entre a frente do

primeiro veículo e a frente do segundo veículo.

H (segundos) = 1/F (veículos/segundos)

H = Headway

F = Fluxo

Relação entre Espaçamento e Headway

H (segundos) = E (m/veículos) / V (m/segundos)

H = Headway

E = Espaçamento

V = Velocidade

● CAPACIDADE

É o máximo de veículos que podem atravessar uma seção de uma via, durante

um período de tempo, sob condições prevalecentes de tráfego e da via. A

capacidade nunca poderá ser excedida sem que se modifiquem as condições

da via considerada.

Condições Ideais ou de Fluxo Livre

Condições Geométricas ou Físicas

Alinhamento geométrico vertical e horizontal para velocidades médias de

operação de 96km/h, sem restrições á ultrapassagem em vias com no mínimo

duas ou três faixas de tráfego no mesmo sentido.

Largura de faixas de tráfego com um mínimo de 3,50m, com

acostamentos adequados (2,5m), e desobstruídos lateralmente no mínimo de

1,80m.

Gabaritos verticais adequados (mínimos 5,50m)

Pavimento em bom estado.

Page 7: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

Condições de Operação

Fluxo livre sem interferências laterais com veículos ou pedestres.

Somente carros de passeio na corrente tráfego.

Condições Ambientais

Condições de tempo (dia claro, sem chuva, sem vento etc.).

Condições de Visibilidade ambiental (sem neblina, fumaça etc.).

Localização urbana (centro, subúrbio etc.).

Condições Prevalecentes

São as condições existentes na via que diferem das Condições de Fluxo Livre

ou Condições Ideais. A alteração de qualquer das condições ideais causa

restrições á capacidade básica resultando na capacidade prática individual da

via.

CAPACIDADE

O HCM define a capacidade de uma facilidade (serviço: via, calçada) de

transporte como a “taxa horária máxima de pessoas ou veículos que pode ser

razoavelmente esperado atravessar um ponto ou segmento uniforme de uma

faixa ou via durante um determinado período de tempo sob condições

prevalecentes referentes ao tráfego, à via e ao controle”.

CONDIÇÔES IDEAIS

Da Via

- Largura da faixa >= 3,6m

- Largura do acostamento >= 1,8m

- Visibilidade > 450m

- Greide <= 2%

-

Do Tráfego

- Presença só de carros de passeio

- Velocidade >= 96 km/h

- Usuários Regulares (motoristas habituados)

-

De Controle

- Limite de Velocidade (não deve haver)

- Semáforo (não deve haver)

- Placa de Pare (não deve haver)

- Controle no uso de faixa (não deve haver)

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FÓRMULA DA CAPACIDADE

C = Cj x f1 x f2 x f3 x..............fn (veic/h)

Cj - Capacidade básica para as condições ideais (veic/h);

f1, f2, f3 ... fn – fatores de ajustamento para condições existentes da via, tráfego

etc.

Tabela 3 - CAPACIDADE BÁSICA PARA CONDIÇÕES IDEAIS

Tipo de Facilidade Capacidade Básica

Rodovias com múltiplas faixas

96 km/h (60 mi/h) – velocidade de fluxo livre

88 km/h (55 mi/h) – velocidade de fluxo livre

80 km/h (50 mi/h) – velocidade de fluxo livre

72 km/h (45 mi/h) – velocidade de fluxo livre

Rodovias com duas faixas (mão dupla)

Fluxo Interrompido (Semáforo)

2.200 ucp/h/faixa

2.100 ucp/h/faixa

2.000 ucp/h/faixa

1.900 ucp/h/faixa

2.800 ucp/h/faixa

1.900 ucp/h/faixa

Fonte: Mc Shane, 1998

NÍVEL DE SERVIÇO

É uma medida qualitativa do desempenho do tráfego e é resultante de um

número de fatores que incluem velocidade e tempo de viagem tais como:

1. Interrupções do tráfego;

2. Liberdade de manobra;

3. Conforto e conveniência do motorista;

4. Segurança

5. Custos operacionais.

Reflete as condições operacionais do tráfego:

Velocidade e tempo de viagem, Densidade e Atrasos

São estabelecidos seis níveis de serviço, caracterizados para as condições

operacionais de uma via de fluxo ininterrupto (ver fotos 1 a 6, reproduzidas do

HCM 2000); os níveis de serviço de outras facilidades são definidos de forma

análoga:

Níveis de Serviço: A,B,C,D,E,F

A Melhor;

E Capacidade;

F Pior (congestionamento)

Page 9: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

A: Fluxo livre, liberdade de manobra e de seleção de velocidade;

B: A presença de outros usuários já se faz notar, mas ainda está dentro

do fluxo estável; a seleção de velocidade é praticamente livre, mas a

liberdade de manobra é menor que no nível de serviço A;

C: A seleção de velocidade já é afetada pela presença de outros

veículos e as manobras requerem perícia por parte dos motoristas;

Page 10: 1 Aula - Caracteristicas Do Trafego

D: Registra-se fluxo de alta densidade, mas ainda estável; a seleção de

velocidade e as manobras são muito restritas;

E: As condições operacionais se encontram na capacidade ou próximas

dela; as velocidades são reduzidas, porém relativamente uniformes; estas

condições operacionais são instáveis;

F: O fluxo é forçado ou congestionado.

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Foto 1 - Nível de serviço A Foto 4 - Nível de serviço D

Foto 2 - Nível de serviço B Foto 5 - Nível de serviço E

Foto 3 - Nível de serviço C Foto 6 - Nível de serviço F

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VOLUME E TAXA DE FLUXO DE SERVIÇO

FÓRMULA: VSi = FSi x FHP (veic/h)

VSi = Volume de Serviço para o Nível de Serviço i (veic/h);

FSi = Taxa de Fluxo de Serviço para o Nível de Serviço i (veic/h);

FHP = Fator Hora de Pico

Tabela 4 - Densidades Máximas para Fluxo Contínuo – Nível de Serviço

Nível de

Serviço

Densidade Máxima para vias

com Múltiplas Faixas

(ucp/mi)

Espaçamento médio entre

veículos (comprimento do

carro)

A

B

C

D

E

F

12

20

28

34

40-45

>40-45

23-26

18-20

9-11

7-9

4-6

<4

Indicadores de desempenho - são as variáveis usadas para valorar

quantitativamente a capacidade segundo a facilidade considerada, de acordo

com a Tabela 5.

Tabela 5 – Indicadores de Capacidade e Nível de Serviço

TIPO DE FACILIDADE INDICADOR DE

DESEMPENHO

UNIDADE

“Freeways”

Segmentos básicos

Áreas de entrelaçamento

Junções de rampa

Densidade

Velocidade média no

espaço

Taxas de fluxo

ucp/km.faixa

km/h

ucp/h

Rodovias Multi-faixas Densidade

Velocidade de fluxo

livre

ucp/km.faixa

km/h

Rodovias de duas faixas Atraso percentual %

Interseções Semaforizadas Atraso médio de

parada

s/veic

Interseções com regra de

prioridade

Atraso médio total s/veic

Artérias Velocidade média no

espaço

Km/h

Transporte Coletivo Fator de carga Passageiro/km

Áreas de pedestres Espaço m2/pedestre

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