FLUXO DE VEÍCULOS. Prof. Dr. Renato da Silva Lima (35) Fluxo de Veículos

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Pietra Faro Palha
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1 (35) FLUXO DE VEÍCULOS Introdução Diagrama Espaço x Tempo Comportamento de uma corrente de tráfego Princípios Fundamentais do Relação Fundamental dos Fluxos de Tráfego Contínuos Análise dos fluxos de veículos através da teoria das filas 2 1

2 Introdução 3 Mecânica de locomoção de veículos Determina os limites de desempenho dos veículos Permite escolher o serviço mais adequado para o serviço de transporte, projeto da via Inicialmente se pensa em um veículo e uma via, somente os dois interagindo, sem nenhuma interferência externa Introdução 4 2

3 Introdução 5 Introdução 6 Com o aumento do volume de veículos a velocidade, tende, a diminuir A velocidade de cada veículo passa a ser determinada pela corrente de tráfego Desempenho individual pode ficar abaixo dos limites impostos pela mecânica de locomoção de veículos A qualidade do serviço oferecido (nível de serviço) é reduzido com o aumento de veículos Maior volume de tráfego, menor velocidade média Congestionamento: velocidade de veículos quase nula FLUXO DE VEÍCULOS E SEU CONTROLE 3

4 Capacidade de uma via Maior volume de veículos suportado pela via mantendo-se um nível de serviço acima do tolerável (pré-definido) A capacidade e o nível de serviço da via são diretamente relacionados com a forma de controle de tráfego utilizado na via Distinguir Nível de Serviço de Serventia 7 Nível de serviço Relacionado ao uso da rodovia 8 4

5 Serventia 9 Relacionada ao estado do pavimento Quantificação de defeitos Qualidade do pavimento em sí Avaliação da superfície do pavimento Objetiva Subjetiva Estudado pela Gerência de Pavimentos Diagrama Espaço x Tempo 10 Gráfico XY onde é marcada a posição temporal de cada veículo Nas abscissas (X) informa-se o TEMPO Nas ordenadas (Y) informa-se a DISTÂNCIA Desta forma teremos a posição do veículo ao longo da via com o passar do tempo Em um diagrama usamos representar a trajetória de diversos veículos Informa a velocidade instantânea de qualquer veículo na via 5

6 Diagrama Espaço x Tempo Daroncho, 2013 Diagrama Espaço x Tempo 6

7 Diagrama Espaço x Tempo 13 Pode-se, com este artifício, garantir o afastamento espacial e temporal mínimo Afastamento espacial GAP (espaçamento) Para-choque traseiro de um e dianteiro do subseqüente Informa a distância entre os veículos na via Afastamento temporal HEADWAY Entre os para-choques dianteiros dos veículos Informa o tempo que separa os veículos na via Espaçamento GAP 14 Conforme os veículos vão se locomovendo, em velocidades diferentes, o espaçamento (GAP) mantido entre eles irá variando Quanto melhor o nível de serviço da via, mais afastados tendem a estar os veículos Com a piora no nível de serviço da via os veículos tentem a se aproximar mais uns dos outros 7

8 Intervalo de Tempo HEADWAY Conforme os veículos vão se locomovendo, em velocidades diferentes e dependendo da saturação da via, o headway entre eles irá variar É difícil identificar o nível de serviço pelo headway, pois ele define o tempo que veículos consecutivos demoraram para passar por um mesmo ponto Podemos ter headway idênticos em situações completamente diferentes (opostas) Via livre Via congestionada 15 Intervalo de Tempo HEADWAY O primeiro veículo passa e dispara o contador de tempo. Quando o segundo veículo passar o contador anota o tempo, zera e inicia novamente até a passagem de outro veículo Via livre: Veículos andam, praticamente, na velocidade que desejarem 16 8

9 Intervalo de Tempo HEADWAY O primeiro veículo passa e dispara o contador de tempo. Quando o segundo veículo passar o contador anota o tempo, zera e inicia novamente até a passagem de outro veículo Via congestionada : Veículos andam na velocidade do fluxo 17 Diagrama Espaço x Tempo Distancia (Km) db Y Z t e d mínimos GAP 5 da X HEADWAY t1 t2 Tempo(min) Daroncho,

10 Exemplo Usando o diagrama espaço-tempo, determine a velocidade média do trem 3 entre as estações A e B, localizadas respectivamente a d A e d B km do início do trecho 19 Diagrama Espaço x Tempo 10

11 Exemplo 21 Usando o diagrama espaço-tempo, determine a velocidade média do trem 3 entre as estações A e B, localizadas respectivamente a d A e d B km do início do trecho Diagrama Espaço x Tempo 22 Velocidade Média: Declividade da reta que une os pontos correspondentes aos instantes de passagem por dois pontos da via Velocidade Instantânea Tangente à curva num determinado ponto 11

12 Diagrama Espaço x Tempo d B Veloc. Inst. Veloc. média d A t A t C (<t B ) t B Comportamento de uma corrente de tráfego 24 Os fluxos de veículos compõem a modalidade de transporte com controle menos centralizado Cada motorista faz seu próprio controle Rota Posição no espaço Velocidade Sem maiores controles das autoridades como a aviação e os trens estão submetidos Tratado pela Engenharia de Tráfego Ramo particular da 12

13 Comportamento de uma corrente de tráfego 25 Comportamento do fluxo de veículos é distinto do comportamento dos veículos que o formam Dois tipos de fluxo Fluxo contínuo Sem interrupções ou paradas no fluxo Rodovias, vias expressas Eixos de Brasília; Marginal Tiete e Pinheiros; 23 de maio Comportamento de uma corrente de tráfego 26 Dois tipos de fluxo Fluxo interrompido Há interrupções programadas no fluxo Vias com semáforos Fluxo não depende exclusivamente da iteração entre os veículos, mas também do intervalo da interrupção 13

14 Parâmetros de uma corrente de tráfego Parâmetros microscópicos Comportamento individual de cada veículo Estuda situações em que existam variações aleatórias nas características dos veículos e de seus condutores (Processo estocástico) Parâmetros macroscópicos Não se interessa pelo comportamento individual de cada veículo Características do fluxo de veículos como um todo Volume Velocidade Densidade (Concentração) 27 Volume (Veíc./h) Volume de veículos passando por um determinado ponto em um intervalo de tempo Medido por contagem automática ou manual Em uma ou mais seções de tráfego Em uma ou nas duas direções Contagem automática Sensor de movimento colocado na pista Contagem manual Pessoa parada ao lado da via contando e anotando o número de veículos Filmagem em vídeo para contagem posterior 28 14

15 Volume (Veíc./h) Definido por: 29 Outros volumes: (Veíc/Dia); (Veíc/Ano) VDMA (Volume Diário Médio Anual) VDM (Volume Diário Médio) Volume (Veíc./h) Relação entre Headways e o volume de tráfego Suponha-se que n veículos contados em um período t e que seus headways h i foram registrados t = Sendo: n q = n hi i= 1 t 1 h = n n i= 1 hi 1 q = h q = n n i= 1 hi o volume também pode ser expresso como o inverso do headway médio 30 15

16 Velocidade (km/h) No tempo Média das velocidades dos veículos 31 No espaço Tempo para percorrer certa distância Velocidade (km/h) Seja um trecho de rodovia com 300 m de extensão. Os tempos gastos para trafegar por esse segmento foram observados para seis carros. Determinar a velocidade média no tempo e no espaço para a corrente de tráfego do qual esses veículos fazem parte. Veiculo Tempo (s)

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