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1 Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT Universidade Federal de Santa Catarina UFSC Laboratório de Transportes e Logística LabTrans Núcleo de Estudos de Tráfego NET Termo de Cooperação: 14/21 Processo: /21-2 CGPERT/DNIT e LabTrans/UFSC Estudos para ampliação da metodologia desenvolvida no Plano Nacional de Contagem de Tráfego para coleta, análise e tratamento estatístico de tráfego rodoviário Produto A Relatório de Atividades Desenvolvidas e Resultados Projeto I: Fornecer dados de volume, composição, velocidade e peso circulante de trechos de rodovias federais para os anos de 21 e 211 Fase 1: Coleta de dados de tráfego em trechos homogêneos da malha rodoviária federal Fase 2: Levantamento, análise e depuração de dados de tráfego Projeto II: Atualização de banco de dados e implementação das funcionalidades no Sistema Georreferenciado de Informações Viárias (SGV) Fase 1: Manutenção do SGV Projeto III: Estudos de tecnologias ITS para compatibilização do volume de tráfego às rodovias federais em áreas urbanizadas, evitando congestionamentos Fase 1: Levantamento de informações relacionadas a tecnologias ITS Agosto de 211

2 FICHA TÉCNICA DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT Luiz Heleno Albuquerque Filho Diretoria Executiva (Substituto) Eloi Angelo Palma Junior Diretoria de Infraestrutura Rodoviária (Substituto) João Batista Berretta Neto Coordenação Geral de Operações Rodoviárias (Substituto) Helane Quezado Magalhães Coordenadora de Segurança e Engenharia de Trânsito (Substituto) SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL/DNIT/SC João José dos Santos Superintendente Regional de Santa Catarina Edemar Martins Supervisor de Operações Névio Antonio Carvalho Área de Engenharia e Segurança de Trânsito UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA UFSC Alvaro Toubes Prata Reitor Carlos Alberto Justo da Silva Vice Reitor Edison da Rosa Diretor do Centro Tecnológico Antonio E. Jungles Chefe do Departamento de Engenharia Civil LABORATÓRIO DE TRANSPORTES LabTrans Amir Mattar Valente Coordenador Técnico do Convênio Equipe técnica NET Valter Zanela Tani Paôla Tatiana Felippi Tomé Amanda Rodrigues Felipe Rosa Kleinübing Alexandre Hering Coelho Ricardo Rogério Reibnitz

3 APRESENTAÇÃO Tendo em vista a relevância de estudos vinculados à operação das rodovias, a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), através do Laboratório de Transportes e Logística (LabTrans) celebra o convênio com a Coordenação Geral de Operações (CGPERT) do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) intitulado Estudos para ampliação da metodologia desenvolvida no Plano Nacional de Contagem de Tráfego para coleta, análise e tratamento estatístico de tráfego rodoviário. Tal convênio conta com o desenvolvimento de três projetos, compostos por fases, a saber: Projeto I Fornecer dados de volume, composição, velocidade e peso circulante de trechos de rodovias federais para os anos de 21 e 211; o Fase 1: Coleta de dados de tráfego em trechos homogêneos da malha rodoviária federal; o Fase 2: Levantamento, análise e depuração de dados de tráfego; o Fase 3: Determinação do volume, classificação e velocidade para os anos de 21 e 211; o Fase 4: Determinação de parâmetros operacionais de trechos de rodovias federais para os anos de 21 e 211; Projeto II Atualização de banco de dados e implementação das funcionalidades no Sistema Georreferenciado de Informações Viárias (SGV); o Fase 1: Manutenção do SGV;

4 o Fase 2: Treinamento; o Fase 3: Suporte Técnico; Projeto III Estudo de tecnologias ITS para compatibilização do volume de tráfego às rodovias federais em áreas urbanizadas, evitando congestionamentos. o Fase 1: Levantamento de informações relacionadas a tecnologias ITS; o Fase 2: Identificação de Métodos e Padrões para análise de implementação de sistemas de ITS. Neste contexto, o presente produto aborda a apresentação das atividades realizadas e os resultados alcançados durante os primeiros quatro meses de vigência do convênio (maio a agosto de 211), no qual foram abordadas as Fases 1 e 2 do Projeto I, Fase 1 do Projeto II e Fase 1 do Projeto III.

5 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS CCO CENTRAN CGPERT CONTRAN DENATRAN DER DNER DNIT GPS GSM IPR ITS OMS PDAs PMV PNCT PNV SAU SGV UF UFSC VMD VMDa VMDh VMDm VMDs Centro de Controle Operacional Centro de Excelência em Engenharia de Transportes Coordenação Geral de Operações Rodoviárias Conselho Nacional de Trânsito Departamento Nacional de Trânsito Departamento de Estradas e Rodagem Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Global Positioning System Global System for Mobile Communications Instituto de Pesquisas Rodoviárias Intelligent Transportation Systems Organização Mundial da Saúde Personal Digital Assistants Painéis de Mensagem Variável Plano Nacional de Contagem de Tráfego Plano Nacional de Viação Serviço de Atendimento ao Usuário Sistema Georreferenciado de Informações Viárias Unidade de Federação Universidade Federal de Santa Catarina Volume Médio Diário Volume Médio Diário Anual Volume Médio Diário Horário Volume Médio Diário Mensal Volume Médio Diário Semanal

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Curva de variação... Figura 2. Postos de contagem na região Centro-Oeste...1 Figura 3. Postos de contagem na região Nordeste Figura 4. Postos de contagem na região Norte Figura. Postos de contagem na região Sudeste... 1 Figura 6. Postos de contagem na região Sul Figura 7. Localização dos Postos Permanentes... 2 Figura. Exemplo de consulta dos dados de tráfego (VMD geral) do PNCT (14 21) Figura. Exemplo de banco de dados resultante da consulta dos dados de tráfego (VMD geral) do PNCT (14 21) Figura 1. Exemplo de consulta dos dados de tráfego (VMD classificado) do PNCT (14 21)... 2 Figura 11. Exemplo de banco de dados resultante da consulta dos dados de tráfego (VMD classificado) do PNCT (14 21)... 2 Figura 12. Localização dos postos de contagem do CENTRAN Figura 13. Exemplo de resultados apresentado pela pesquisa do DNIT/CENTRAN Figura 14. Exemplo de banco de dados de tráfego da pesquisa do DNIT/CENTRAN... 3 Figura 1. Relação de trechos com VMDa estimado para o ano de Figura 16. Localização das coletas de cobertura no ano de Figura 17. Exemplo de erro de digitação de dados de tráfego Figura 1. Exemplo com dados de tráfego corretos Figura 1. Exemplo de inserção de dados de tráfego Figura 2. Sequência de eventos da prototipação... 2 Figura 21. Menu Tráfego - SGV... 3 Figura 22. Consulta de VMD Anual... 3

7 Figura 23. Filtro Período em VMD Anual... 4 Figura 24. Filtro UF em VMD Anual... 4 Figura 2. Filtro Rodovia em VMD Anual... Figura 26. Filtro Fonte em VMD Anual... Figura 27. Filtro Trecho PNV em VMD Anual... 6 Figura 2. Resultado pela consulta VMD Anual... 6 Figura 2. Gráfico resultante da consulta de VMD Anual... 7 Figura 3. Consulta de VMD Mensal... 7 Figura 31. Filtro Período em VMD Mensal... Figura 32. Filtro UF em VMD Mensal... Figura 33. Filtro Rodovia em VMD Mensal... Figura 34. Filtro Fonte em VMD Mensal... Figura 3. Filtro Trecho PNV em VMD Mensal... 6 Figura 36. Resultado pela consulta VMD Mensal... 6 Figura 37. Gráfico resultante da consulta de VMD Mensal Figura 3. Consulta de VMD Semanal Figura 3. Filtro Período em VMD Semanal Figura 4. Filtro Mês em VMD Semanal Figura 41. Filtro Fonte em VMD Semanal Figura 42. Filtro UF em VMD Semanal Figura 43. Filtro Rodovia em VMD Semanal Figura 44. Filtro Trecho PNV em VMD Semanal Figura 4. Resultado pela consulta VMD Semanal... 6 Figura 46. Gráfico resultante da consulta de VMD Semanal... 6 Figura 47. Consulta ao VMD Horário Figura 4. Filtro Período em VMD Horário Figura 4. Filtro Mês em VMD Horário... 67

8 Figura. Filtro Fonte em VMD Horário Figura 1. Filtro UF em VMD Horário... 6 Figura 2. Filtro Rodovia em VMD Horário... 6 Figura 3. Filtro Trecho PNV em VMD Horário... 6 Figura 4. Resultado pela consulta VMD Horário... 7 Figura. Gráfico resultante da consulta de VMD Horário... 7 Figura 6. Resultados da consulta do PNV 23BPR Figura 7. Resultado da consulta de volume do trecho 36MG Figura. Interface da web site com as condições das rodovias Serviço Figura. Mapa Nova Scotia Serviço Figura 6. Imagem de vídeo rodovia 14 Nova Scotia... 6 Figura 61. Don Valley Parkway... Figura 62. Gardner Expressaway and Lake Shore Boulevard... Figura 63. Controle utilizado nos EUA para detecção de avanço de sinal vermelho... 1 Figura 64. Dispositivo limitador de velocidade variável utilizado nos EUA Figura 6. Exemplo de detectação de anomalias Sistema IDS Figura 66. Esquema do controle de tráfego arterial em rodovias norte-americanas Figura 67. Esquema do controle de tráfego em rodovias norte-americanas... 1

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Matriz exemplo utilizada na análise Tabela 2: Resultado da técnica de agrupamento Tabela 3: Número de postos de coleta por região Tabela 4: Localização dos postos de coleta por região Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Centro-Oeste Tabela 6: Localização dos postos de coleta na Região Nordeste...1 Tabela 7: Localização dos postos de coleta na Região Norte Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Sudeste Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Sul... 2 Tabela 1: Informações a serem coletadas em campo Tabela 11: Classes veiculares adotadas na contagem do CENTRAN Tabela 12: Rodovias no qual foram realizadas coletas de cobertura no ano de Tabela 13: Período de realização das coletas de cobertura no ano de Tabela 14: Localização dos postos de coleta de cobertura no ano de Tabela 1: Classificação veicular adotada nas coletas de cobertura no ano de Tabela 16: Exemplo de inserção de dados Tabela 17: Relação entre os dados de volumes do mesmo trecho, mas épocas diferentes Tabela 1: Descrição do trecho 232BPE41 nos anos de 14 e Tabela 1: Descrição dos PNV s 376BPR2 e 376BPR Tabela 2: Equipamentos ITS instalados no Brasil (base: 2)... 11

10 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Objetivo principal do documento Objetivos gerais dos projetos Projeto I Projeto II Projeto III FORNECER DADOS DE VOLUME, COMPOSIÇÃO, VELOCIDADE E PESO CIRCULANTE DE TRECHOS DE RODOVIAS FEDERAIS PARA OS ANOS DE 21 E Fase 1: Coleta de dados de tráfego em trechos homogêneos da malha rodoviária federal Planejamento das coletas Fase 2: Levantamento, análise e depuração de dados de tráfego Levantamento dos dados Análise e depuração dos dados ATUALIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS E IMPLEMENTAÇÃO DAS FUNCIONALIDADES NO SISTEMA GEORREFERENCIADO DE INFORMAÇÕES VIÁRIAS (SGV) Fase 1: Manutenção do SGV Metodologia de prototipação Formas de consulta e resultados Dados inseridos no sistema Análise de trechos do PNV com problemas ESTUDO DE TECNOLOGIAS ITS PARA COMPATIBILIZAÇÃO DO VOLUME DE TRÁFEGO ÀS RODOVIAS FEDERAIS EM ÁREAS URBANIZADAS, EVITANDO CONGESTIONAMENTOS Fase 1: Levantamento de informações relacionadas a tecnologias de ITS

11 Introdução Equipamentos ITS para operações de tráfego Equipamentos ITS: suas características e potencialidades Utilização de Equipamentos ITS: experiências internacionais Utilização de equipamentos ITS no Brasil Considerações sobre a utilização de equipamentos ITS CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO A: Trechos com curvas de tráfego ANEXO B: Matriz de dados dos trechos analisados ANEXO C: Localização dos trechos abordados na contagem do DNIT/CENTRAN em ANEXO D: Resultados da análise de localização dos trechos com dados de contagem do ano de ANEXO E: Resultados da análise de localização dos trechos com dados de contagem do ano de

12 Capítulo 1: Introdução

13 1.INTRODUÇÃO Dados de tráfego consistentes e completos constituem o fundamento para o planejamento e a gerência apropriada do transporte rodoviário. Além daqueles levantados temporariamente em segmentos rodoviários pré-selecionados, cresce também, cada vez mais, o interesse por dados que descrevam o comportamento dos fluxos de tráfego ao longo de um ano, de um mês e durante o dia, dos segmentos de toda uma rede. Não seria demasiado afirmar que as contagens de trânsito constituem-se na essência de toda a atividade rodoviária, bastando-se para tanto considerar a importância das informações sobre o fluxo de veículos e sua composição para os programas e projetos de construção, manutenção, concessão, operação e segurança de trânsito, dependentes todos do volume circulante e do nível de serviço em que a rodovia atua. No que concerne especificamente à Coordenação Geral de Operações Rodoviárias (CGPERT), e, portanto às atividades da CGPERT, o volume de tráfego é de fundamental importância para se dividir corretamente a malha rodoviária federal em segmentos homogêneos, quanto às suas características físicas e operacionais, e principalmente para que se calculem os índices de acidentes empregados numa identificação correta de quais desses segmentos homogêneos são críticos, considerando-se a quantidade e gravidade dos acidentes neles ocorridos. Nas travessias urbanas críticas e nos corredores de acesso a grandes áreas metropolitanas, cortadas por rodovias federais, a demanda de tráfego, excessiva e sempre crescente, aponta para condições de circulação e níveis de serviço julgados críticos, que trazem uma indesejável conjugação de congestionamentos e de acidentes de trânsito, principalmente nas imediações de acessos e cruzamentos. As coletas de tráfego, portanto, objetivam fundamentalmente obter parâmetros básicos para um planejamento econômico dos transportes, bem como, Página 2

14 possibilitar a adaptação dos sistemas de transportes a real demanda imposta aos mesmos Objetivo principal do documento Este documento tem como objetivo principal apresentar as atividades desenvolvidas, bem como os resultados alcançados através do desenvolvimento das fases que constituem o convênio Estudos para ampliação da metodologia desenvolvida no Plano Nacional de Contagem de Tráfego para coleta, análise e tratamento estatístico de tráfego rodoviário. Tais atividades e resultados referemse ao período de Maio a Agosto de 211, e contemplam as Fases 1 e 2 (Projeto I), Fase 1 (Projeto II) e Fase 1 (Projeto III) do mencionado convênio Objetivos gerais dos projetos Projeto I Obter parâmetros operacionais rodoviários a partir de análises estatísticas, por classe funcional da rodovia, para toda a malha federal, para os anos de 21 e 211, por meio de amostragem em 3 pontos de coletas em segmentos homogêneos Projeto II Implementação de novas funcionalidades e inserção de dados de contagem no Sistema Georreferenciado de Informações Viárias Projeto III Apresentar as potencialidades do uso de equipamentos ITS. Página 3

15 Capítulo 2: Projeto I - Fornecer dados de volume, composição, velocidade e peso circulante de trechos de rodovias federais para os anos de 21 e 211

16 2.FORNECER DADOS DE VOLUME, COMPOSIÇÃO, VELOCIDADE E PESO CIRCULANTE DE TRECHOS DE RODOVIAS FEDERAIS PARA OS ANOS DE 21 E 211 O presente projeto visa amenizar a falta de informações de contagens de tráfego, valendo-se, para tanto, de dados que vinham sendo coletados continuamente até a interrupção do Programa Nacional de Contagem de Tráfego, em 21. Outra fonte de dados consiste no levantamento de informações contidas nos cadastros disponíveis de projetos de engenharia e de informações a serem obtidas junto à CGPERT/DNIT, provenientes de coletas anteriores de dados de tráfego, registradas em pesagens de fiscalização e ainda por redutores eletrônicos de velocidade. Além disso, serão realizadas coletas de cobertura, com duração de 7 (sete) dias ininterruptos, em 3 (trinta) trechos homogêneos de rodovias federais. A partir desses dados, buscar-se-á estimar, para os anos de 21 e 211, os volumes e classificações de tráfego, e demais parâmetros operacionais rodoviários. Assim, têm-se como objetivos específicos o acompanhamento, avaliação e orientação dos seguintes itens: Determinação do volume médio diário anual para os anos de 21 e 211, por meio de amostragem em 3 pontos de coletas em segmentos homogêneos; Determinação da composição do tráfego para os anos de 21 e 211; Determinação das médias das velocidades pontuais de operação; Determinação dos fatores de expansão; Determinação das taxas de crescimento do tráfego. Para atender os objetivos mencionados, o Projeto I aborda o desenvolvimento de quatro fases, sendo elas: Página

17 Fase 1: Coleta de dados de tráfego em trechos homogêneos da malha rodoviária federal; Fase 2: Levantamento, análise e depuração de dados de tráfego; Fase 3: Determinação do volume, classificação e velocidade para os anos de 21 e 211; Fase 4: Determinação de parâmetros operacionais de trechos de rodovias federais para os anos de 21 e 211. Até o presente momento, foram desenvolvidas atividades relativas às fases 1 e 2, que são apresentadas nos tópicos que seguem. 2.1.Fase 1: Coleta de dados de tráfego em trechos homogêneos da malha rodoviária federal Nesta etapa, deverão ser coletados dados de tráfego em 3 (trinta) trechos da malha rodoviária federal, com duração de 7 (sete) dias ininterruptos. Neste primeiro relatório, foi abordado o planejamento de tais coletas, sendo que o tópico seguinte apresenta as definições estabelecidas para as mesmas Planejamento das coletas Este item tem como objetivo apresentar informações gerais acerca das coletas de tráfego que serão realizadas durante a vigência do presente projeto. Conforme já comentado, serão contemplados, ao todo, 3 (trinta) trechos homogêneos da malha rodoviária federal sob jurisdição do DNIT, sendo que em cada um deles a coleta terá uma duração de 7 (sete) dias ininterruptos. As demais informações a respeito de tais coletas são apresentadas nos itens que seguem. Página 6

18 Localização dos trechos A metodologia para escolha dos trechos a serem abrangidos com coletas de cobertura foi baseada na possibilidade da realização de expansões desses dados coletados para todas as épocas do ano, com base em curvas de tráfego de contagens permanentes. Atualmente existem poucas contagens de tráfego, sendo que, nos trechos sob administração do DNIT não há contagens permanentes. Devido a esta falta de dados, os métodos utilizados para expansão podem se mostrar um tanto quanto frágeis. No entanto, para o período de 14 a 21 - período no qual esteve em funcionamento o Plano Nacional de Contagem de Tráfego - existem dados de contagem permanente em alguns trechos. Definiu-se então que serão utilizados esses dados (mais especificamente de 21) para realizar a expansão, através dos fatores de expansão. Essa metodologia se baseia na identificação da relação (se houver) das curvas de tráfego provenientes da coleta a ser realizada em 211 e das curvas de tráfego do ano de 21 (a análise deve contemplar o mesmo período). A partir da identificação da relação, pode-se expandir os dados coletados em 1 semana para o VMDa, contemplando ainda as variações mensais. Para facilitar o entendimento, a seguir está exposto um exemplo. Página 7

19 2 2 1 VMD 1 2ª F 3ª F 4ª F ª F 6ª F Sáb Dom Contagem permanente - Trecho 1 Contagem de cobertura - Trecho 2 Rebatimento Figura 1. Curva de variação A Figura 1 apresenta um exemplo onde há uma curva de variação semanal gerada através de um posto de contagem permanente instalado no trecho 1. Sendo assim, para se determinar a curva do trecho 2 (que possui as mesmas características do trecho 1), basta realizar uma coleta de cobertura no 2 e deslocar a curva. No presente estudo, os trechos 1 e 2 são o mesmo, mas em épocas diferentes; ou seja, a curva de tráfego do trecho 1 é a do ano de 21, enquanto que a curva de tráfego do trecho 2 corresponde a 1 semana apenas do mesmo trecho, mas no ano de 211. Sendo assim, o universo para a escolha dos trechos que serão abordados com coletas de cobertura será limitado à aquele que possui as curvas de tráfego (horária, diária e mensal) durante todo o ano de 21. Esses totalizam 133 trechos (salientando que atualmente a malha rodoviária federal é composta por mais de 6. trechos homogêneos). Deste conjunto, foram excluídos os trechos que atualmente não estão mais sob jurisdição do DNIT, tais como trechos concessionados e/ou sob responsabilidade do estado no qual está localizado, totalizando assim 12 trechos para análise. Por último, foram excluídos, ainda, 42 trechos que serão abrangidos por coleta de dados através do Plano Nacional de Pesagem e do Plano Nacional de Controle de Velocidade, a serem implementados pelo DNIT. O Anexo A apresenta a relação de todos os trechos mencionados. Página

20 Neste contexto, a análise para a determinação dos locais de coleta de cobertura terá como foco a escolha de 3 trechos num universo de 6 trechos. Para isso, buscar-se-á identificar 3 grupos de trechos com as curvas de tráfego, de forma que as mesmas sejam as mais homogêneas possíveis dentro dos grupos e as mais heterogêneas possíveis entre os grupos. Esse princípio se fundamenta uma vez que o método utilizado busca contemplar situações variadas de comportamentos do tráfego, e sendo assim, além da coleta dos dados, serão coletados dados e informações que justifiquem as curvas e consequentemente, os picos de tráfego que serão apresentados. Essa forma de escolha se mostra importante uma vez que futuros estudos poderão abordar a identificação de curvas de tráfego através de características socioeconômicas e operacionais da via e do seu entorno. Para identificar os 3 grupos, foi utilizada a técnica não-hierárquica de agrupamento, denominada k médias, que são técnicas multivariadas que tem como objetivo principal agrupar objetos homogêneos em classes. Essa homogeneidade é dada de acordo com alguma medida de similaridade estabelecida, que deve ser calculada levando em consideração todas as variáveis que descrevem os objetos. K-means é uma técnica que usa o algoritmo de agrupamento de dados por K-médias (K-means clustering). O objetivo deste algoritmo é encontrar a melhor divisão de P dados em K grupos Ci, i = 1,... K, de maneira que a distância total entre os dados de um grupo e o seu respectivo centro, somada por todos os grupos, seja minimizada. (PIMENTEL et. al (2), p. 3) Salienta-se que a análise realizada contempla a variação horária, semanal e mensal. Como o objetivo é identificar curvas de tráfego heterogêneas entre si (a curva, e não os valores de VMD), optou-se por transformar os valores nominais em percentuais, conforme mostra as equações que seguem: Variação horária: Página

21 2.1 em que: : Representatividade da movimentação no horário do trecho ; : Hora do dia ( = 1, 2,..., 24 = :, 1:,..., 23:); : Trecho analisado ( = 1, 2,..., 6); : Volume de veículos do trecho no horário ; Variação diária: 2.2 em que: : Representatividade da movimentação no dia do trecho ; : Dia da semana ( = 1, 2,..., 7 = Segunda-feira, Terça-feira,..., Domingo); : Trecho analisado ( = 1, 2,..., 6); : Volume de veículos do trecho no dia ; Variação sazonal: 2.3 em que: : Representatividade da movimentação no mês do trecho ; : Mês do ano ( = 1, 2,..., 12 = Janeiro, Fevereiro,..., Dezembro); : Trecho analisado ( = 1, 2,..., 6); : Volume de veículos do trecho no mês ; Página 1

22 Salienta-se que, para o caso da variação horária e diária, no qual os dados de volume são apresentados por mês, foi calculada a média aritmética de todos os meses para se definir os volumes horários e diários. Ainda, para o estudo não se tornar muito extenso, foram unidas as três curvas para cada trecho, formando assim uma matriz conforme ilustrado na tabela que segue (No Anexo B estão expostos os dados de todos os trechos contemplados na análise). Tabela 1: Matriz exemplo utilizada na análise PNV Janeiro Fevereiro... Segundafeira Terçafeira... 22: 23: 11BAL BAL : : : : : : : : : : : : : : : : : : 116BBA BBA Para a realização do agrupamento foi utilizado o software MINITAB 1, que resultou na identificação de grupos de trechos que possuíam as curvas de tráfego mais homogêneas possíveis, resultando nos 3 grupos previamente estabelecidos, conforme pode ser observado na Tabela 2. Tabela 2: Resultado da técnica de agrupamento PNV UF Região Grupo PNV UF Região Grupo 11BPB33 PB Nordeste 1 267BMG13 MG Sudeste BPE4 PE Nordeste 2 343BPI11 PI Nordeste 14 6BMS4 MS Centro-Oeste 2 47BPI1 PI Nordeste BRN RN Nordeste 3 262BMS1362 MS Centro-Oeste BBA6 BA Nordeste 4 11BBA1 BA Nordeste 1 11BSE SE Nordeste 4 14BRN16 RN Nordeste 1 163BMS1 MS Centro-Oeste 4 11BRJ331 RJ Sudeste BMT61 MT Centro-Oeste 272BPR7 PR Sul BMG111 MG Sudeste 34BCE CE Nordeste 17 1BRS137 RS Sul 6 11BRS437 RS Sul 1 163BMS12 MS Centro-Oeste 6 34BRN33 RN Nordeste 1 11BPE4 PE Nordeste 6 22BSC11 SC Sul 2 267BMS MS Centro-Oeste 7 116BRS327 RS Sul 2 6BMS612 MS Centro-Oeste 7 316BPE6 PE Nordeste 2 423BPE3 PE Nordeste 7 22BSC1 SC Sul 21 Página 11

23 PNV UF Região Grupo PNV UF Região Grupo 2BRS33 RS Sul 242BBA7 BA Nordeste 21 4BPE2 PE Nordeste 262BMS132 MS Centro-Oeste BMA22 MA Nordeste 376BMS MS Centro-Oeste 22 2BRS41 RS Sul 36BRJ27 RJ Sudeste 23 6BMS41 MS Centro-Oeste 262BMS12 MS Centro-Oeste BPA1 PA Norte 1 1BMS44 MS Centro-Oeste 2 13BPR14 PR Sul 1 4BMG23 MG Sudeste BPR12 PR Sul 11 13BPR127 PR Sul 26 13BRS1 RS Sul 11 1BRS116 RS Sul 26 34BMG1 MG Sudeste 12 BMG26 MG Sudeste BPE41 PE Nordeste 12 23BPB1 PB Nordeste 2 2BES7 ES Sudeste BPR4 PR Sul 2 47BSC SC Sul 14 1BPA71 PA Norte 3 163BMS36 MS Centro-Oeste 14 27BRS27 RS Sul 3 47BSC2 SC Sul 14 33BMG MG Sudeste 3 A segunda etapa consistia em estabelecer quais dos trechos deveriam ser escolhidos dentro de cada grupo, uma vez que se possuía 6 trechos para 3 grupos (ou 3 trechos a serem escolhidos). Para auxiliar nesta escolha, foram feitas algumas considerações: Separar os grupos que possuíam apenas um trecho de contagem neste caso, esse único trecho é o escolhido para ser contemplado com um posto de contagem; Dar preferência aos trechos que apresentaram, no ano de 21, o maior VMDa. Assim, para cada agrupamento, os trechos foram classificados pelo VMDa, em ordem decrescente. A escolha deveria ser também baseada na região geográfica que o trecho está localizado. Assim, se estabeleceu o número de trechos proporcionalmente por região de acordo com as seguintes informações: número de trechos de PNV, extensão da malha e número de trechos contemplados por contagem permanente em 21, resultando nos números expostos na tabela seguinte. Página 12

24 Região Tabela 3: Número de postos de coleta por região Número de trechos PNV Extensão da malha Postos permanentes 21 Média Número de postos 211 Norte 12,1% 13,%,21% 1,46% 2 Centro- Oeste 21,% 1,77% 1,7% 23% Nordeste 33,71% 34,1% 33,33% 33,73% 1 Sudeste 1,3% 1,2% 17,71% 1,6% 7 Sul 13,2% 12,% 2,% 17,13% 6 Salienta-se que as informações sobre o número de trechos PNV e a extensão da malha foram coletadas no site do DNIT, e que esta última contempla apenas a malha pavimentada, simples ou duplicada (ou em obras de duplicação), mas foram excluídos da análise os trechos concessionados, sob jurisdição que não do DNIT e em obras de pavimentação, implementação, planejada, leito natural ou travessias. Sendo assim, o resultado final, traduzido na proposta de implementação dos postos de coleta de cobertura, está apresentado na tabela a seguir. Tabela 4: Localização dos postos de coleta por região Posto Região PNV UF BR Km i Km f VMDa BMS4 MS BMS41 MS Centro-Oeste 262BMS132 MS BMS12 MS BMS44 MS BPB33 PB BPB1 PB BRN RN BRN33 RN BBA1 BA Nordeste 11 11BSE SE BPE4 PE BPE3 PE BPE2 PE BCE CE Página 13

25 Posto Região PNV UF BR Km i Km f VMDa BPA1 PA Norte 17 1BPA71 PA BMG111 MG BMG1 MG BMG13 MG Sudeste BMG26 MG BES7 ES BRJ331 RJ BRJ27 RJ BPR12 PR BPR4 PR BRS437 RS Sul 2 1BRS116 RS BSC11 SC BSC1 SC As tabelas que seguem mostram a localização exata dos contadores, dados por região geográfica. Logo após cada tabela, também é apresentada uma figura contemplando essa localização. Região Centro-Oeste: contemplada com cinco trechos, sendo todos eles localizados no estado do Mato Grosso do Sul, conforme mostra a tabela e a figura a seguir. Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Centro-Oeste Posto PNV Início Fim 1 6BMS4 Entr. MS 441(B) (P/Bandeirantes) Entr. MS 244 (P/Bonfim) 2 6BMS41 Entr. MS 142 (Camapuã) Entr. MS BMS132 Início pista dupla Entr. BR 163(A) (Campo Grande) 4 262BMS12 Entr. BR 1(B)/MS 3 (P/Brasilândia) 1BMS44 Entr. MS 434 (Raimundo) Entr. MS 43/4 (P/Arapuá) Entr. BR 43/47 (Início pista dupla) Página 14

26 Figura 2. Postos de contagem na região Centro-Oeste Região Nordeste: nesta região serão coletados dados de dez trechos homogêneos, sendo três em Pernambuco, um na Bahia, dois na Paraíba, dois no Rio Grande do Norte, um no Ceará e um em Sergipe. Tabela 6: Localização dos postos de coleta na Região Nordeste Posto PNV Início Fim 6 11BPB33 Entr. BR 23(B) Distrito Industrial (Toalia) 7 23BPB1 Entr. PB 4 (P/São José das Piranhas) Entr. PB 42 (P/Cachoeira dos Índios) 226BRN Entr. BR 34(B) Entr. RN 23 (P/São Pedro) 34BRN33 Entr. RN 64 Entr. BR 226(A) 1 11BBA1 Entr. BA 27 Entr. BA BSE São Francisco Entr. SE BPE4 Entr. PE 4 (Escada) Entr. PE BPE3 Entr. BR 232(B) (São Caetano) Cachoeirinha 14 4BPE2 Entr. PE 41 (P/Araçoiaba) Entr. PE 4 (Paudalho) 1 34BCE Acesso Aracatí Entr. CE 261 Página 1

27 Figura 3. Postos de contagem na região Nordeste Página 16

28 Região Norte: composto por dois trechos, sendo que todos são localizados no estado do Pará, conforme é apresentado na Tabela 7 e na Figura 4. Tabela 7: Localização dos postos de coleta na Região Norte Posto PNV Início Fim BPA1 Entr. BR 3(A)/PA 124/242 (Capanema) Entr. PA 21/37 (P/Ourém) 17 1BPA71 Entr. BR 316(A)/3(A) Entr. PA 424 (P/Colônia do Prata) Figura 4. Postos de contagem na região Norte Região Sudeste: abrangida por sete trechos, a região Sudeste apresenta a maioria dos postos localizados no estado de Minas Gerais (sendo 4), um no Espírito Santo e dois no Rio de Janeiro. A localização dos pontos se dá conforme mostra a Tabela e a Figura. Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Sudeste Posto PNV Início Fim 1 116BMG111 Entr. MG 4 (P/Topázio) 1 34BMG1 Entr. BR 267(B)/33(B) (Caxambú) Entr. BR 342(B)/41/MG 217 (Rib Sto Antônio) (Teófilo Otoni) Entr. BR 46 (P/São Lourenço) Página 17

29 Posto PNV Início Fim 2 267BMG13 Entr. BR 4(B) Entr. MG BMG26 Rio Tijuco Entr. BR 262(A)/464(A) (Uberaba) 22 2BES7 Entr. ES Entr. ES 164 (P/Pancas) 23 11BRJ BRJ27 Div. Municipal Rio de Janeiro/Itaguaí Entr. RJ 116 (Comendador Venâncio) Entr. RJ /1 (P/Itaguaí) Entr. RJ 22 Página 1

30 Produto A: Relatório de Atividades e Resultados Figura. Postos de contagem na região Sudeste Página 1

31 Região Sul: contemplada com seis trechos, sendo dois localizados no estado de Santa Catarina, dois no estado do Rio Grande do Sul e dois no Paraná, conforme mostra a tabela e a figura a seguir. Tabela : Localização dos postos de coleta na Região Sul Posto PNV Início Fim 2 476BPR12 Entr. PR 21(A) (P/Antônio Olinto) Entr. PR 11(A) (P/Lajeado) BPR4 Acesso Água Mineral Santa Clara Entr. PR 21(A) (P/Chopinzinho) 27 11BRS437 Entr. RS 46 (Terra de Areia) Entr. RS 44 (P/Maquiné) 2 1BRS116 Entr. RS /7 (Seberi) Entr. BR 36(B)/RS 323 (P/Jaboticaba) 2 22BSC11 Entr. BR 46 (Bom Retiro) Entr. SC 34(B) (P/Urubici) 3 22BSC1 Entr. SC 114(B) (P/Painel) Entr. BR 47(B) (Lages) Página 2

32 Figura 6. Postos de contagem na região Sul Página 21

33 Dados a serem coletados Os dados a serem coletados nos 3 trechos homogêneos apresentados no item anterior são: Volume de tráfego: serão coletados os dados de tráfego em intervalos máximos de 1 minutos, por tipo de veículo, durante 7 dias ininterruptos. As categorias de veículos são adotadas segundo a classificação pela quantidade de eixos, nas categorias seguintes, discriminando-se, nesse caso, as combinações de veículos de carga de acordo com as configurações certificáveis pela Resolução nº 211/26 do Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) e pela Portaria 6/26 do Departamento Nacional de Trânsito (DENATRAN): o Motocicletas; o Veículos de Passeio; o Veículos comerciais de dois eixos, efetuando a distinção entre ônibus e caminhões; o Veículos comerciais de três eixos, efetuando a distinção entre ônibus e caminhões; o Combinações de veículos de carga de quatro eixos, com uma unidade rebocada; o Combinações de veículos de carga de cinco eixos, com uma unidade rebocada; o Combinações de veículos de carga de seis eixos, com uma unidade rebocada; Página 22

34 o Combinações de veículos de carga de seis eixos, com duas unidades rebocadas; o Combinação de veículos de carga de sete eixos, com duas unidades rebocadas; o Combinação de veículos de carga acima de sete eixos, com duas unidades rebocadas. Velocidade pontual: serão colhidas por radares estáticos ou pelos mesmos aparelhos da coleta de tráfego (se possível), contemplando diferentes tipos de veículo, em diferentes fases do dia. Informações do tráfego da via e socioeconômicas do entorno da mesma: será preenchida a tabela que segue, buscando identificar os motivos que explicam as curvas de tráfego de cada trecho. Tabela 1: Informações a serem coletadas em campo Grau de urbanização: Urbano Urbanizado Rural Distância dos municípios mais próximos: Apresenta: Modificações no comportamento do tráfego nos últimos anos: Outras informações: Indústria Escola Atração Turística Safra agrícola Outro: Página 23

35 Realização das coletas As coletas de cobertura serão realizadas no decorrer do presente convênio, nos locais estabelecidos no item , coletando os dados descritos em , de acordo com a disponibilidade de aparelhos. Salienta-se, no entanto, que poderão ser remanejados os postos de coletas, bem como modificados os dados a serem coletados ou o planejamento, se isto se mostrar necessário, em função das necessidades do DNIT ou ainda da experiência a ser adquirida no decorrer das coletas. 2.2.Fase 2: Levantamento, análise e depuração de dados de tráfego Esta fase consiste no levantamento e depuração de dados de tráfego, disponíveis em outras fontes, como o antigo PNCT, cadastros de projetos de engenharia, coletas anteriores de dados de tráfego, tanto de cobertura quanto permanentes, registradas em pesagens estatísticas, em pesagens de fiscalização, e por redutores de velocidade. Inicialmente são apresentadas as informações sobre esse levantamento, e no tópico seguinte o processo de depuração Levantamento dos dados Em um primeiro momento, foram levantados dados de tráfego de contagens realizadas pelo DNIT ou por órgãos e/ou entidades em parceria com o mesmo, sendo eles: DNER - PNCT (14-21); CENTRAN/DNIT PDNEP (2); DNIT PNCV (2); LABTRANS/DNIT (2 e 21) DNIT (14-21): Plano Nacional de Contagem de Tráfego (PNCT) Os primeiros dados levantados referem-se aos anos de 14 a 21, parte do período no qual esteve em funcionamento o Plano Nacional de Contagem de Tráfego (PNCT), sob administração do então Departamento Nacional de Estradas e Rodagens (DNER). Este plano contemplava a coleta de dados de forma permanente e de cobertura, sendo extinto no ano de 21. Durante todo o Página 24

36 intervalo no qual o PNCT esteve em operação, o número de postos foi se alterando, dependendo das condições da época. O site do DNIT apresenta a localização de 272 postos, atualmente todos inativos, que pode ser verificada na figura a seguir. Figura 7. Localização dos Postos Permanentes Fonte: DNIT (211) Os dados das contagens foram coletados no site do DNIT, no mês de maio de 211, através do seguinte link: Nele, é possível selecionar cinco tipos de coletas: Volume Médio Diário Horário VMDh; Volume Médio Diário Semanal VMDs; Página 2

37 Volume Médio Diário Mensal VMDm; Volume Médio Diário Anual VMDa; Contagem classificatória. Todas as séries de dados foram coletadas, de todos os tipos de volumes e para todos os anos apresentados (14-21). Salienta-se que as mesmas foram transformadas para um banco de dados no programa Microsoft Excel 21, uma vez que o formato apresentado via web dificultava um pouco o manuseio dos dados. As duas figuras que seguem mostram como os dados são apresentados no site do DNIT e como eles foram transformados em banco de dados, após a consulta. Figura. Exemplo de consulta dos dados de tráfego (VMD geral) do PNCT (14 21) Fonte: DNIT (1) (211) Página 26

38 Figura. Exemplo de banco de dados resultante da consulta dos dados de tráfego (VMD geral) do PNCT (14 21) Todas as consultas de VMD geral (VMDh, VMDs, VMDm, VMDa) possuem a mesma forma e formatação, conforme foi apresentado na Figura. A consulta de dados classificados, por sua vez, apresenta uma forma diferente, conforme pode ser observado na Figura 1. Página 27

39 Figura 1. Exemplo de consulta dos dados de tráfego (VMD classificado) do PNCT (14 21) Fonte: DNIT (2) (211) Pelos dados apresentados nesta forma de consulta, percebe-se que as contagens classificatórias aconteceram em ambos os sentidos e, na maioria dos casos, ao longo de uma semana, em variados meses e anos, sendo que os dados são apresentados por Coordenações. Assim como a consulta do VMD geral, os resultados obtidos com a consulta classificatória necessitaram de uma transformação para um banco de dados, conforme pode ser apreciado na Figura 11. Página 2

40 Figura 11. Exemplo de banco de dados resultante da consulta dos dados de tráfego (VMD classificado) do PNCT (14 21) CENTRAN (2): Plano Diretor Nacional Estratégico de Pesagem PDNEP No ano de 2, o Centro de Excelência em Engenharia de Transportes (CENTRAN) realizou uma pesquisa volumétrica e classificatória em 1 trechos da malha rodoviária federal. Esta contagem ocorreu ininterruptamente do dia 26 de novembro a 2 de dezembro, perfazendo assim 16 horas de contagem contínua. Os dados coletados serviram como base para um estudo sobre a implementação de postos de pesagem, a serem instalados pelo DNIT, e por esta razão, além das contagens mencionadas, foram realizadas também pesquisas de origem-destino, mas os resultados dessas não serão abordados neste produto. De acordo com DNIT/CENTRAN (26), a localização dos postos foi determinada em função dos seguintes aspectos: Avaliação dos principais corredores de transporte rodoviário; Avaliação dos principais centros (industriais e agrícolas); Página 2

41 A localização dos principais pontos de distribuição de cargas (ferrovias e portos); Avaliação dos volumes de tráfego do DNIT; A localização das balanças já implantadas (em funcionamento ou não) na malha rodoviária federal; Verificação do grau de importância dos pontos escolhidos para as pesquisas, Tomando-se por base a conjugação de rotas (software TransCAD). A localização detalhada dos 1 trechos pode ser verificada no Anexo C, enquanto que a figura que segue apresenta a localização gráfica dos mesmos. Página 3

42 Figura 12. Localização dos postos de contagem do CENTRAN Fonte: Adaptado de DNIT/CENTRAN (26) A classificação adotada nas contagens foi composta por 2 classes de veículos, conforme pode ser observado na Tabela 11. Tabela 11: Classes veiculares adotadas na contagem do CENTRAN Tipo de veículo Classe Exemplo Passeio P1 Veículos Leves Van P2 Camioneta P3 Página 31

43 Tipo de veículo Classe Exemplo 2C O1 Ônibus 3CB O2 4CB O3 2C C1 Caminhão simples 3C C2 4C C3 2S1 S1 2S2 S2 Semireboque 2S3 3S1 S3 S4 3S2 S 3S3 S6 3T4 SE1 Veículos combinados 3T6 SE2 3T6 SE3 Reboques 3Q4 2C2 R1 R2 Página 32

44 Tipo de veículo Classe Exemplo 2C3 R3 3C2 R4 3C3 R 3D4 R6 Fonte: Adaptado de DNIT/CENTRAN (26) Os dados coletados foram apresentados por trechos do PNV, intervalos horários, classes e dias da semana, em formato PDF, sendo assim necessária a manipulação para transformar os mesmos em banco de dados. As figuras que seguem mostram um exemplo de como foram apresentados estes dados e o resultado alcançado ao transforma-los em uma planilha do Microsoft Excel, respectivamente. Página 33

45 Figura 13. Exemplo de resultados apresentado pela pesquisa do DNIT/CENTRAN Fonte: DNIT/CENTRAN (1) (26) Página 34

46 Figura 14. Exemplo de banco de dados de tráfego da pesquisa do DNIT/CENTRAN Após esta etapa, puderam ser calculados os dados de volume, salientando-se que embora as contagens tenham sido realizadas durante (cinco) dias no mês de novembro e 2 (dois) dias no mês de dezembro, todos os dados foram associados ao primeiro, uma vez que torna-se inviável segmentar a semana, para transformar os dados associados a dois meses diferentes. Salienta-se ainda que os dados foram calculados para serem utilizados tanto na forma geral, quanto na forma classificatória, sendo eles: Volume médio horário: calculado para cada um dos intervalos horários que compõem um dia, e associado ao mês e ano de coleta. Ele é dado pela média aritmética de cada horário, para todos os dias da semana. Matematicamente: 2.4 Em que: : Período horário do dia ( = 1, 2,..., 24); : Volume médio do período horário ; : Dia da semana ( = 1, 2,..., n); Página 3

47 : Volume horário do dia ; : Número de dias abordados na análise (salienta-se que neste caso, a análise deverá sempre contemplar todos os dias da semana, uma vez que pode haver diferenças consideráveis entre os mesmos. Se, por exemplo, foram coletados dados em 13 dias da semana, serão considerados apenas os 7 dias da mesma semana). Volume médio diário semanal: calculado para cada um dos dias da semana, e associado ao mês e ano de coleta. Ele é dado pela média aritmética de cada dia. Matematicamente: 2. Em que: : Dia da semana ( = segunda, terça,..., domingo); : Volume de tráfego médio do dia ; : Semanas analisadas ( = 1, 2,..., n); : Volume de tráfego do dia da semana ; : Número de semanas abordadas na análise. Volume médio diário mensal: associado ao mês e ano no qual foi realizada a coleta de dados. É dado pela média aritmética dos volumes diários de todos os dias que compõem a série de dados. Matematicamente: 2.6 Em que: Página 36

48 : Mês em análise ( = 1, 2,..., 12); : Volume médio diário dos dias pertencentes ao mês ; : Dias da semana ( = 1, 2,..., n); : Volume médio diário dos dias (com ); : Número de dias abordados na análise (salienta-se que neste caso, a análise deverá sempre contemplar todos os dias da semana, uma vez que pode haver diferenças consideráveis entre os mesmos. Se, por exemplo, foram coletados dados em 13 dias da semana, serão considerados apenas os 7 dias da mesma semana). Volume Médio Diário Anual (VMDa): os dados associados ao VMDa não puderam ser calculados, uma vez que as contagens tiveram duração de apenas uma semana, e portanto, tornou-se necessário estimar os mesmos. Para isso, adotou-se a metodologia já utilizada em outras contagens com as mesmas características, onde assume-se que o maior pico horário da série corresponde a,% do VMDa. Então, para estimar o VMDa de cada um dos 1 trechos abordados nas coletas, identificou-se o maior pico horário, no qual foi dividido por, resultando então no VMDa. Matematicamente: 2.7 Em que: PH: Maior volume horário da série analisada. Para o cálculo do valor de VMDa estimado em (2.7), foram utilizados os dados volumétricos não classificados. A classificação veicular, por sua vez, foi definida através da média aritmética da série de dados utilizada. Página 37

49 DNIT (2): Programa Nacional de Controle Eletrônico de Velocidade (PNCV) Este programa, desenvolvido pelo DNIT, está em processo de implementação e visa a instalação de aparelhos de controle de velocidade em.32 faixas de trânsito com uma duração de funcionamento prevista inicialmente em cinco anos (DNIT (3), 211). A localização dos equipamentos foi determinada pelo DNIT, sendo que o mesmo disponibilizou a relação do VMD estimado de 2 para 2.21 trechos. Esses dados foram coletados para a utilização no presente projeto, e são apresentados no site do DNIT através do link: conforme mostra a figura seguinte. Figura 1. Relação de trechos com VMDa estimado para o ano de 2 Fonte: DNIT (4), 211 Página 3

50 Todos os dados apresentados neste programa foram coletados assim como os demais. A principal diferença desta fonte de dados é que os mesmos são dados que retratam apenas o VMDa, e não as variações de volume ao longo do ano DNIT (2-21). Convênio com Labtrans/UFSC Entre os anos de 2 e 21, um convênio firmado entre o Labtrans/UFSC e o DNIT teve como foco o estudo de métodos e a busca de informações relacionadas às contagens de tráfego. Dentro deste estudo, foram realizadas coletas de cobertura com o objetivo de atualizar o banco de dados de contagem e também utilizar estes dados no próprio estudo ou em outros trabalhos que vinham sendo desenvolvidos pelo DNIT. Foram realizadas contagens em 17 trechos da malha rodoviária federal, em dois momentos distintos, conforme a descrição que segue. 2: Regiões brasileiras No ano de 2, foram realizadas cinco coletas de cobertura, mas com durações diferentes, sendo que a variação foi de sete a quatorze dias ininterruptos, de acordo com as condições operacionais do trecho e a disponibilidade do aparelho e dos técnicos. Os locais foram determinados em conjunto com o DNIT e o Labtrans/UFSC, sendo que cada uma das cinco regiões brasileiras é contemplada com uma coleta, como é apresentado na Tabela 12, e na Figura 16. Tabela 12: Rodovias no qual foram realizadas coletas de cobertura no ano de 2 Região Estado Rodovia Trecho do PNV Sul Santa Catarina BR 22 22BSC11 Sudeste Rio de Janeiro BR 11 11BRJ2233 Centro Oeste Goiás BR 6 6BGO21 Nordeste Pernambuco BR 14 14BPE433 Norte Rondônia BR BRO13 Fonte: Adaptado de DNIT/LABTRANS (2) Página 3

51 Figura 16. Localização das coletas de cobertura no ano de 2 Fonte: DNIT/LABTRANS (2) Essas coletas foram planejadas para serem realizadas de forma seqüencial para otimizar os recursos disponíveis. Além da automatizada, foram realizadas duas outras formas de contagem: manual e foto filmagem, mas as suas durações variaram conforme as condições de operacionalidade. Essas últimas tinham o objetivo de calibrar o aparelho e ainda servir como base para a classificação dos veículos nas nove categorias fornecidas pelo DNIT, uma vez que os aparelhos utilizados (microondas) fazem a classificação através do tamanho. Os períodos das coletas de cada um dos trechos são apresentados na tabela seguinte. Tabela 13: Período de realização das coletas de cobertura no ano de 2 PNV Período de coleta Página 4

52 PNV Período de coleta 364BRO13 7//2 14//2 14BPE43 11/6/2 17/6/2 6BGO21 2/4/2 1/4/2 11BRJ2233 2/3/2 2/3/2 22BSC 1/3/2 16/3/2 Fonte: Adaptado de DNIT/LABTRANS (2) Como a coleta não ocorreu ao longo de um ano inteiro, houve a necessidade de se realizar as expansões para o VMDa, cuja metodologia é apresentada em DNIT/LABTRANS (2). Além do VMDa estimado, foi possível calcular também os seguintes volumes: Volume médio horário: de acordo com a Equação (2.4); Volume médio diário semanal: calculado de acordo com a Equação (2.); Volume médio diário mensal: calculado de acordo com a Equação (2.6); Em relação à composição do tráfego, a determinação da mesma foi possível em função das contagens manuais realizadas, conforme já mencionado. Essas contagens, porém, não foram realizadas durante todo o tempo no qual estiveram em funcionamento os equipamentos de contagem. Sendo assim, foram calculadas as médias das composições veiculares das nove classes, dos períodos no qual foram realizadas as contagens manuais, de acordo com a seguinte equação: 2. Em que: : classe veicular ( = 1, 2,..., ); : período horário de contagem ( = 1, 2,..., n); Página 41

53 : percentual da classe veicular ; : Volume de veículos da classe, durante o período horário ; A composição de tráfego, calculada de acordo com a equação apresentada, foi atribuída para cada um dos cinco trechos, para a época de coleta dos dados. 21: Rodovias do Estado de Minas Gerais No final do convênio mencionado, no ano de 21, foram realizadas doze contagens de cobertura em rodovias localizadas no estado de Minas Gerais. As contagens mencionadas tiveram durações diferentes, sendo que a duração média foi de 14 dias ininterruptos. Os locais foram determinados em conjunto com o DNIT e o Labtrans/UFSC, e são apresentados na Tabela 14. Tabela 14: Localização dos postos de coleta de cobertura no ano de 21 Posto Rodovia Trecho do PNV Km Mês das contagens 1 BR 4 4BMG Setembro 2 BR 36 36BMG21 26,4 Setembro 3 BR BMG4 21 Outubro 4 BR BMG Novembro BR 13 13BMG7 4 Outubro 6 BR 4 4BMG3 716 Outubro 7 BR BMG Setembro BR 13 13BMG7 46 Novembro BR 4 4BMG 727 Outubro 1 BR BMG13 72, Setembro 11 BR BMG26 144, Setembro 12 BR BMG27 174, Setembro Fonte: Adaptado de DNIT/LABTRANS (21) Os dados coletados nas contagens foram: velocidade, volume, número de eixos e peso individual, sendo que no presente relatório serão abordados apenas os dados Página 42

54 de volume. As contagens foram classificatórias, abordando 12 classes de veículos de acordo com a Tabela 1. Tabela 1: Classificação veicular adotada nas coletas de cobertura no ano de 21 Eixos Descrição Peso 2 Bicicletas ou motocicletas 2 Veículos de passeio e utilitários. Leve 3,4 ou Reboque, trailer, barco, etc. 2 Caminhões ou ônibus de dois eixos 3 Caminhões ou ônibus de três eixos Médio > 3 Caminhões de quatro eixos 3 Veículos com três eixos articulados 4 Veículo com quatro eixos articulados Veículo com cinco eixos articulados 6 Veículos com seis ou mais eixos articulados Pesado > 6 Caminhão bi-trem ou caminhão pesado com reboque > 6 Duplo rodo-trem ou caminhão pesado com dois reboques Fonte: Adaptado de DNIT/LABTRANS (21) Como os dados coletados abrangem em torno de duas semanas, também foi necessária a expansão desses dados para transformá-los em VMDa, conforme pode ser observado em DNIT/LABTRANS (21). Além disso, foram calculados também os volumes médios horários, diários e mensais, e a composição de tráfego, utilizando a mesma metodologia apresentada para as contagens realizadas em Análise e depuração dos dados Os dados de tráfego coletados no site do DNIT, correspondentes aos anos de 14 a 21 passaram por um processo de depuração, resultando na identificação de algumas falhas observadas, mas que puderam ser corrigidas. Imagina-se que essas falhas foram decorrentes do processo de digitação dos dados. A correção de tais Página 43

55 dados foi possível uma vez que a mesma série de dados pode ser apresentada de diferentes formas, mudando apenas o filtro da pesquisa. Para facilitar o entendimento, segue um exemplo. Figura 17. Exemplo de erro de digitação de dados de tráfego Fonte: Adaptado de DNIT (7) (211) Pela figura anterior, percebe-se que os dados do mês de janeiro apontam para uma inconsistência, se analisado o tráfego dos outros meses do mesmo ano. Essa tabela foi obtida através da pesquisa VMD Mensal, e sendo assim, mudou-se a forma de pesquisa para verificar a validade do dado apresentado no mês de janeiro de 17. Para tanto, realizou-se a pesquisa do volume semanal, do mês de janeiro do ano de 17, que contempla além do VMD dos dias da semana, o VMD do mês em questão. Nele, observa-se que na verdade o VMD do mês em questão é.3, e não 7, conforme pode ser observado na figura que segue. Figura 1. Exemplo com dados de tráfego corretos Fonte: Adaptado de DNIT (1) (211) Sendo assim, todos os dados no qual se observou alguma inconsistência, a mesma foi investigada através da análise de outros bancos de dados, seguindo a mesma ideia do exemplo apresentado. Página 44

56 Além dessa primeira análise, buscou-se preencher as lacunas faltantes das séries de dados. Essa inserção de dados foi realizada apenas nas curvas de variação mensal do tráfego, uma vez que como as demais curvas apresentam muitas especificações, o trabalho se tornaria inviável. Essas especificações referem-se principalmente a quantidade de informações que as curvas de tráfego horárias, por exemplo, possuem, uma vez que há uma curva para cada mês do ano e essas para cada um dos anos que compõem a série histórica. Esse trabalho de inserção contemplou inicialmente curvas de tráfego, com 4.2 dados a serem estimados. Destes, foi possível estimar 1.64 dados, que correspondem a aproximadamente 33% do total. A metodologia para tal baseouse na utilização de fatores de expansão, onde buscou-se identificar a existência de uma correlação de no mínimo,7 entre duas curvas de tráfego, do mesmo trecho, mas de anos diferentes. De acordo com Barbetta (26), para medir a correlação entre duas variáveis x e y, pode ser utilizada a correlação de Pearson dada pela Equação em que: : coeficiente de Pearson; : número de dimensões de e ; : componentes de ; : componentes de ; Página 4

57 : média aritmética dos componentes da variável ( com i = 1,..., n); : média aritmética dos componentes da variável ( com i = 1,..., n); : desvio padrão de ; : desvio padrão de. A partir de identificada essa correlação, utilizou-se a relação média dos meses com contagens nas duas curvas de tráfego, para expandir os dados faltantes. Para exemplificar a metodologia, a tabela que segue apresenta um exemplo, no qual se possui a curva completa do ano de 14, mas uma curva com dados faltantes em 4 meses do ano de 1. Como a correlação entre os dados disponíveis foi de,413, partiu-se para a inserção dos dados, conforme descrito na sequência. Tabela 16: Exemplo de inserção de dados Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Estabeleceu-se a relação entre os dados de 14 e 1, salientando que essa relação contempla apenas os meses com dados nos dois anos de análise (fevereiro a setembro). A partir desses dados, calculou-se a relação média, conforme demonstrado na sequência e na Tabela 17. 1, ,412 é 1,464 1,34 1,3 1,447 1,43 1,42 1,346 1,41 11,271 1,4 Tabela 17: Relação entre os dados de volumes do mesmo trecho, mas épocas diferentes Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Relação 1,4646 1,344 1,3 1,4477 1,43 1,42 1,346 1,412 Média 1,4 Página 46

58 Com o conhecimento da relação média dos dados, é possível estimar os faltantes, conforme a seguinte equação: é 2.12 : volume do mês e ano a ser estimado (no exemplo, = 1, e = jan, out, nov, dez); : volume observado do mês e ano (no exemplo, = 14, e = jan, out, nov, dez). Através desta equação, os dados estimados foram: _ 1, _ 1, _ 1, _ 1, Sendo assim, a figura que segue demonstra os dados observados e os estimados do exemplo, de acordo com a metodologia apresentada. Figura 1. Exemplo de inserção de dados de tráfego Página 47

59 Para todos os outros dados estimados (1.64, conforme comentado anteriormente) foi utilizada a metodologia exposta, salientando que os dados foram estimados apenas nas curvas no qual se possuía no mínimo três dados (ou seja, dados de três meses). Página 4

60 Capítulo 3: Projeto II Atualização de banco de dados e implementação das funcionalidades no Sistema Georreferenciado de Informações Viárias (SGV)

61 3. ATUALIZAÇÃO DE BANCO DE DADOS E IMPLEMENTAÇÃO DAS FUNCIONALIDADES NO SISTEMA GEORREFERENCIADO DE INFORMAÇÕES VIÁRIAS (SGV) O projeto II contempla a realização de atividades ligadas à atualização e implementação de novas funcionalidades no Sistema Georreferenciado de Informações Viárias SGV, tendo em vista que o levantamento de dados mencionado no Projeto I deverá ser processado e disponibilizado para consulta através do mesmo. Sendo assim, o Projeto II tem como objetivos: Implementação dos novos módulos, tais como projeções, peso e velocidade; Inserção dos dados obtidos no Projeto I do presente convênio; Treinamento para uso do SGV aos servidores do DNIT; Suporte técnico na utilização do SGV. Para que seja possível a realização dos objetivos apresentados, o Projeto II é desenvolvido de acordo com três fases: Fase 1: Manutenção do SGV; Fase 2: Treinamento; Fase 3: Suporte técnico. O presente relatório aborda a Fase 1 Manutenção do SGV, cujas atividades relacionadas a tal são apresentadas na sequência. Página

62 3.1.Fase 1: Manutenção do SGV Esta etapa compreende um processo de melhoria, otimização e reparos do SGV desenvolvido e implantado. Pretende-se que haja a implementação de mudanças no SGV, com a construção de novas funcionalidades para melhorar a aplicabilidade, usabilidade e desempenho do sistema. Além disso, deverão ser inseridas todas as informações coletadas no levantamento dos dados e nas contagens de tráfego, juntamente com o cálculo dos parâmetros operacionais determinados no Projeto I do presente convênio Metodologia de prototipação Para melhor acompanhamento e entendimento do trabalho em andamento é conveniente caracterizar a metodologia de engenharia de software utilizada pelos técnicos da UFSC para a implementação de funções, atualizações e aprimoramentos no SGV. A metodologia utilizada segue os preceitos do desenvolvimento de sistemas baseado no processo de prototipação, definido por Pressman (1). Como todas as abordagens ao desenvolvimento de sistema, a prototipação inicia-se com a coleta de requisitos. A UFSC e o DNIT reúnem-se e definem os objetivos globais para o sistema, identificam as exigências conhecidas e esboçam as áreas em que uma definição adicional é obrigatória. Ocorre então a elaboração de um projeto rápido. O projeto rápido concentra-se na representação daqueles aspectos de sistema que serão visíveis ao usuário. Este leva à construção de um protótipo que é avaliado pelos envolvidos e é utilizado para refinar os requisitos para o sistema a ser desenvolvido. Um processo de iteração ocorre quando é feita uma sintonia fina do protótipo para satisfazer as necessidades do DNIT, capacitando, ao mesmo tempo, a UFSC a compreender melhor as solicitações da Agência. A Figura 2 ilustra a sequência de eventos desta metodologia. Página 1

63 Figura 2. Sequência de eventos da prototipação A prototipação representa uma oportuna abordagem para a construção do SGV, uma vez que propicia aos desenvolvedores da UFSC especificar e conceber projetos rápidos que em seguida são avaliados pelo DNIT para finalmente serem executados. Dessa forma, funcionalidades colocadas em operação, conforme previsto no cronograma apresentado no Plano de Trabalho, podem evoluir à medida que forem sendo utilizadas, para melhor adequação ao uso cotidiano. Especialmente enquadram-se neste perfil a elaboração ou reestruturação de consultas e pequenas alterações nos dados de entrada (ou cadastros) Formas de consulta e resultados Este item tem como objetivo principal apresentar as formas de consulta de dados de tráfego do SGV, bem como a forma que os dados de saída são apresentados. Buscou-se alinhar esses pontos às necessidades dos usuários do sistema, salientando, no entanto, que o mesmo encontra-se em processo constante de atualizações, sendo que novas formas de consultas, de inputs ou outputs, Página 2

64 funcionalidades, entre outros, poderão ser implementados conforme se mostrarem necessárias. O Módulo Tráfego do sistema possui quatro formas de consultas de VMD: Anual; Mensal; Semanal e Horário. Figura 21. Menu Tráfego - SGV Os itens que seguem apresentam de forma detalhada cada um dos filtros e os resultados das formas de consulta mencionadas VMD Anual Para a consulta do VMD anual, poderão ser selecionados cinco tipos de filtros: Período, Fonte, UF, Rodovia e Trecho PNV. Figura 22. Consulta de VMD Anual Página 3

65 Período: corresponde ao ano ou anos no qual se buscam os dados. Podem ser selecionados todos os anos no qual se possui dados, alguns ou apenas um deles, conforme pode ser observado na Figura 23. Figura 23. Filtro Período em VMD Anual UF: corresponde a Unidade da Federação no qual se está buscando os dados. Podem ser selecionados todos os estados ou apenas um deles, conforme mostra a figura que segue. Figura 24. Filtro UF em VMD Anual Página 4

66 Rodovia: refere-se a seleção da rodovia no qual se pretende filtrar os dados. A seleção pode abranger todas as rodovias ou apenas uma. Ainda, se selecionada (conforme item anterior) a UF, irão aparecer apenas as rodovias pertencentes a UF selecionada. A figura seguinte mostra um exemplo desse filtro. Figura 2. Filtro Rodovia em VMD Anual Fonte: este filtro tem como objetivo disponibilizar ao usuário a opção em selecionar a fonte de dados. Figura 26. Filtro Fonte em VMD Anual Trecho PNV: para uma consulta mais específica, poderá ser selecionado o trecho PNV. Salienta-se ainda que se selecionado a UF e/ou rodovia, os trechos de PNV que aparecerão para a seleção correspondem a UF e/ou rodovia selecionada. Página

67 Figura 27. Filtro Trecho PNV em VMD Anual A tabela de dados de saída resultante da consulta de dados do VMDa é mostrada na Figura 2, onde, a título de exemplo, foram selecionados o período de 14 a 21, e o estado do Rio de Janeiro. Figura 2. Resultado pela consulta VMD Anual Além da tabela de dados (que pode ser exportada para os formatos.xls,.doc,.pdf e.csv), é possível gerar um gráfico dos dados de saída através do comando Gráficos, cujo resultado pode ser observado na figura seguinte. Página 6

68 Figura 2. Gráfico resultante da consulta de VMD Anual VMD Mensal Para a consulta do VMD mensal, poderão ser selecionados cinco tipos de filtros: Período, Fonte, UF, Rodovia e Trecho PNV. Figura 3. Consulta de VMD Mensal Período: corresponde ao ano ou anos no qual se buscam os dados. Podem ser selecionados todos os anos no qual se possui dados, alguns ou apenas um deles, conforme pode ser observado na Figura 31. Página 7

69 Figura 31. Filtro Período em VMD Mensal UF: corresponde a Unidade da Federação no qual se está buscando os dados. Podem ser selecionados todos os estados ou apenas um deles, conforme mostra a figura que segue. Figura 32. Filtro UF em VMD Mensal Rodovia: refere-se a seleção da rodovia no qual se pretende filtrar os dados. A seleção pode abranger todas as rodovias ou apenas uma. Ainda, se selecionada (conforme item anterior) a UF, irão aparecer apenas as Página

70 rodovias pertencentes a UF selecionada. A figura seguinte mostra um exemplo desse filtro. Figura 33. Filtro Rodovia em VMD Mensal Fonte: este filtro tem como objetivo disponibilizar ao usuário a opção em selecionar a fonte de dados. Figura 34. Filtro Fonte em VMD Mensal Trecho PNV: para uma consulta mais específica, poderá ser selecionado o trecho PNV. Salienta-se ainda que se selecionada a UF e/ou rodovia, os trechos de PNV que aparecerão para a seleção correspondem a UF e/ou rodovia selecionada. Página

71 Figura 3. Filtro Trecho PNV em VMD Mensal A tabela de dados de saída resultante da consulta de dados do VMDm é mostrada na Figura 36, onde, a título de exemplo, foram selecionados o período de 14 a 2, e o estado de Minas Gerais. Figura 36. Resultado pela consulta VMD Mensal Além da tabela de dados (que pode ser exportada para os formatos.xls,.doc,.pdf e.csv), é possível gerar um gráfico dos dados de saída através do comando Gráficos, cujo resultado pode ser observado na figura seguinte. Página 6

72 Figura 37. Gráfico resultante da consulta de VMD Mensal VMD Semanal Para a consulta do VMD Semanal, poderão ser selecionados seis tipos de filtros: Período, Mês, Fonte, UF, Rodovia e Trecho PNV. Figura 3. Consulta de VMD Semanal Período: corresponde ao ano ou anos no qual se buscam os dados. Podem ser selecionados todos os anos no qual se possui dados, alguns ou apenas um deles, conforme pode ser observado na Figura 3. Página 61

73 Figura 3. Filtro Período em VMD Semanal Mês: refere-se aos meses do ano no qual se buscam dados. Podem ser selecionados todos os meses, apenas um ou alguns deles, conforme mostra a figura que segue. Figura 4. Filtro Mês em VMD Semanal Fonte: este filtro tem como objetivo disponibilizar ao usuário a opção em selecionar a fonte de dados. Página 62

74 Figura 41. Filtro Fonte em VMD Semanal UF: corresponde a Unidade da Federação no qual se está buscando os dados. Podem ser selecionados todos os estados ou apenas um deles, conforme mostra a figura que segue. Figura 42. Filtro UF em VMD Semanal Rodovia: refere-se a seleção da rodovia no qual se pretende filtrar os dados. A seleção pode abranger todas as rodovias ou apenas uma. Ainda, se selecionada (conforme item anterior) a UF, irão aparecer apenas as rodovias pertencentes a UF selecionada. A figura seguinte mostra um exemplo desse filtro. Página 63

75 Figura 43. Filtro Rodovia em VMD Semanal Trecho PNV: para uma consulta mais específica, poderá ser selecionado o trecho PNV. Salienta-se ainda que se selecionada a UF e/ou rodovia, os trechos de PNV que aparecerão para a seleção correspondem a UF e/ou rodovia selecionada. Figura 44. Filtro Trecho PNV em VMD Semanal A tabela de dados de saída resultante da consulta de dados do VMD semanal é mostrada na Figura 4, onde, a título de exemplo, foi selecionado o ano de 16, o estado de Santa Catarina e a Rodovia BR 22. Página 64

76 Figura 4. Resultado pela consulta VMD Semanal Além da tabela de dados (que pode ser exportada para os formatos.xls,.doc,.pdf e.csv), é possível gerar um gráfico dos dados de saída através do comando Gráficos, cujo resultado pode ser observado na figura seguinte. Figura 46. Gráfico resultante da consulta de VMD Semanal Página 6

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