AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE SERVIÇO E DO MOMENTO DE TRÁFEGO NAS VIAS ARTERIAIS DE FORTALEZA

Transcrição

1 AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE SERVIÇO E DO MOMENTO DE TRÁFEGO NAS VIAS ARTERIAIS DE FORTALEZA Francisco Suliano Mesquita Paula Marcus Vinícius Teixeira de Oliveira Dante Diego de Moraes Rosado e Sousa Autarquia Municipal de Trânsito, Serviços Públicos e Cidadania de Fortaleza AMC Prefeitura Municipal de Fortaleza - PMF 1. INTRODUÇÃO Carlos Felipe Grangeiro Loureiro Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes PETRAN Universidade Federal do Ceará UFC A cidade de Fortaleza ocupa uma área de 313 km², tem uma população de aproximadamente 2,3 milhões de habitantes, correspondendo a 30% da população cearense, possuindo atualmente uma frota de cerca de 430 mil veículos. O processo de urbanização acelerada e desordenada que vem ocorrendo em Fortaleza, nas últimas décadas, desencadeou uma série de problemas e carências que já começam a ser observadas no trânsito da cidade. Durante esse período, a frota de veículos em Fortaleza cresceu a uma taxa média de 6% ao ano, refletindo em uma maior concentração de fluxos veiculares nos períodos de pico e a uma quantidade crescente de interseções semaforizadas, necessárias para a organização do tráfego. Em contrapartida, a expansão da oferta na malha viária da cidade não vem acompanhando o aumento da demanda por deslocamentos entre as diversas origens e destinos da cidade que, embora a uma taxa menor, evoluem proporcionalmente ao crescimento da frota de veículos. Como resultado desse cenário, observam-se congestionamentos cada vez mais expressivos nas horas de pico, acarretando em deslocamentos mais lentos casa-trabalho, como também em um aumento no número de ocorrências e severidade dos acidentes de trânsito, com destaque para os atropelamentos e as colisões com motocicletas. 1.1 A importância das vias arteriais Em Fortaleza, como nas médias e grandes cidades brasileiras que não possuem uma rede de vias expressas, a maior parte dos deslocamentos ocorre no conjunto das vias arteriais. Porém, como a cidade possui uma malha bastante reticulada com vias estreitas e sem uma hierarquia bem definida, parte considerável dos deslocamentos de média e longa distância, acaba por utilizar vias coletoras e locais, fenômeno que tende a se intensificar com a saturação das vias arteriais decorrente da intensificação descontrolada do seu uso do solo

2 lindeiro. Na Figura 1, que apresenta a classificação viária do município de Fortaleza segundo a sua Lei de Uso e Ocupação do Solo, pode-se observar também o desenho reticulado da rede arterial, assim como uma configuração de anéis expressos que na prática operam como vias arteriais, por conta da falta de recursos financeiros para a implantação da infra-estrutura planejada. Figura 1 - Sistema Viário do Município de Fortaleza Percebe-se, portanto, a relevância das vias arteriais para a mobilidade dos usuários do transporte motorizado em Fortaleza, interligando todas as regiões do município. Logo, monitorar, avaliar e manter a qualidade desses corredores de tráfego torna-se algo prioritário para a manutenção de condições adequadas de fluidez e segurança na malha. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do tráfego na rede de vias arteriais da cidade. Para tanto foi aplicada, inicialmente, a metodologia do Highway Capacity Manual HCM 2000 (TRB, 2000) na análise do nível de serviço atual de uma amostra representativa das vias arteriais de Fortaleza (em destaque na Figura 1). Em seguida, realizou-se uma análise da evolução do volume de tráfego nos últimos anos, na área limitada pelo primeiro anel viário. Desta forma, pode-se também estimar a qualidade do tráfego por meio da variação da mobilidade urbana, representada pelo momento de tráfego diário médio na vias arteriais durante os últimos anos.

3 2. CONCEITOS DE NÍVEL DE SERVIÇO E MOMENTO DE TRÁFEGO 2.1 Nível de Serviço segundo o HCM 2000 A metodologia do HCM para a análise do nível de serviço de vias urbanas (arteriais e coletoras) utiliza como medida de desempenho a velocidade média de percurso no segmento analisado, considerando essencialmente os atrasos experimentados nas interseções semaforizadas e o tempo em movimento nos segmentos, refletindo o grau de mobilidade ou fluidez do seu tráfego de passagem. Embora não explicitada desta forma no manual, pode-se entender a metodologia de análise do nível de serviço (NS) como um conjunto de três métodos: o primeiro para a definição da classe da via; o segundo para a determinação do NS em função da classe da via e da velocidade média de percurso (VMP); e o terceiro para a simulação da VMP dos segmentos e trechos analisados, caso não se possa coletar essa variável em campo (LOUREIRO et al., 2004). A Tabela 1, traduzida do Capítulo 15 do HCM2000, apresenta os intervalos de velocidade média de percurso VMP (que inclui o atraso devido às interseções semaforizadas) correspondente a cada NS, tendo como base a velocidade de fluxo livre padrão para cada uma das quatro categorias de via. Vale destacar que o NS A representa uma VMP superior a 90% da VFL, enquanto que o NS F indica velocidades médias inferiores a 30% da VFL. Tabela 1: Intervalos de velocidade média de percurso por NS e Classe da Via. Classe da via I II III IV VFL padrão 80 Km/h 65 Km/h 55 Km/h 45 Km/h Nível de Serviço Velocidade Média de Percurso (km/h) A v >72 v >59 v >50 v >41 B 56 < v < v < v < v 41 C 40 < v < v < v < v 32 D 32 < v < v < v < v 23 E 26 < v < v < v < v 18 F v 26 v 21 v 17 v 14 Fonte: TRB (2000) 2.2 Conceito de Momento de Tráfego Usualmente, a demanda do tráfego em redes viárias é apresentada sob a forma de Quilômetros Percorridos por Veículos ou Momento de Tráfego (universalmente conhecida como Vehicle-Miles Traveled VMT), sendo uma medida média diária gerada pelo somatório do produto do VMD pela distância percorrida de cada segmento da rede viária avaliada (McSHANE e ROESS, 1990).

4 Nesses termos, o momento de tráfego diário médio é considerado uma importante medida do potencial da mobilidade urbana, pois a sua dimensão incorpora tanto a quantidade de veículos em deslocamento quanto o comprimento das viagens. Além disso, a sua variação em longo prazo representa um indicador eficiente na descrição das tendências de deslocamento veicular no sistema viário (OLIVEIRA, 2004). Esta análise se justifica, portanto, dentro de um nível estratégico voltado ao suporte de decisões políticas de amplitude macro, além de fornecer orientação a definições de longo prazo, incluindo dentre outras: - subsídio à atualização e redefinição da legislação de controle do uso do solo no tocante à funcionalidade e operacionalidade das vias; - previsão de expansão dos recursos humanos e materiais de gestão do trânsito (ex. sinalização, controle semafórico, fiscalização); - suporte a diferentes pesquisas de avaliação de desempenho em longo prazo (ex. durabilidade de materiais de sinalização, desempenho de pavimento); 3. MÉTODOLOGIA DE AVALIAÇÃO A análise da qualidade atual do tráfego das vias arteriais de Fortaleza foi feita a partir da análise dos níveis de serviço de uma amostra composta por 15 corredores (com extensão variando entre 1,2 e 3,6 km), selecionados em função da sua significativa contribuição para a mobilidade na malha viária urbana. Dez desses corredores estão inseridos na região limitada pelo 1º anel viário (região mais adensada, com intenso uso do solo residencial e comercial) e os demais representando importantes corredores arteriais radiais, interligando os bairros periféricos à área central da cidade. O primeiro e o segundo métodos do HCM 2000 foram aplicados nessa amostra de vias arteriais para a identificação dos NS atuais. Vale salientar que foi realizada uma adaptação no primeiro método para a correta classificação dos corredores de Fortaleza e conseqüentemente da determinação dos seus NS e que se desconsiderou a utilização do terceiro método proposto pela metodologia HCM 2000, conforme proposições feitas por LOUREIRO et al. (2004). Optou-se, portanto, pela obtenção dos dados de VMP a partir de pesquisas de velocidade. Em seguida, buscando identificar tendências de evolução anual do momento de tráfego, realizou-se uma análise exploratória das variações no VMD de dias úteis (segunda a sexta)

5 durante os anos com dados disponíveis (2002 a 2004), de uma amostra de vias inserida na área limitada pelo 1º anel viário e controladas pelo CTAFOR - Controle de Tráfego em Área de Fortaleza. A forma escolhida para representação da demanda veicular do tráfego nessa análise da evolução anual foi o Momento de Tráfego, visto que este reflete de forma mais eficiente as tendências de deslocamento em redes viárias. Os valores do Momento de Tráfego Total (MTT) na rede, em um mês típico de cada ano, resultaram da seguinte formulação apresentada pela Equação 1: em que, MTT k = n ( VMDk, link i Llink i ) i = 1 MTT = refere-se ao momento de tráfego total, de um mês típico k, no conjunto de k (1) vias da amostra do estudo de caso (em km veic.); VMD = consiste no volume médio diário de dias úteis, de um mês típico k, em k, link i um dado link i; L link i = corresponde ao comprimento do link i correspondente, em quilômetros; n = quantidade total de links que compõem a rede viária analisada. Os dados de volume foram obtidos a partir da base de dados modelada pelo sistema operacional do sub-sistema semafórico do CTAFOR, o SCOOT - Split Cycle Offset Optmization Tecnique. A extração desses dados, necessários para o cálculo do MTT, foi feita de forma automática e dinâmica a partir da interface lógica TRANSCOOT, desenvolvida por MENESES (2003). Na seqüência, as atividades seguintes destinaram-se ao levantamento da frota de veículos cadastrados junto ao banco de dados do Departamento Estadual de Trânsito (DETRAN/CE). Com isso, foi possível estabelecer uma comparação entre o potencial de mobilidade na amostra de vias, representado pelo perfil anual do Momento de Tráfego Total, e a evolução da frota de veículos do município, com fins a avaliar e levantar hipóteses sobre as tendências de deslocamento veicular no longo prazo. x Por conseguinte, a análise do NS atual em conjunto com a evolução do momento de tráfego da rede viária amostral é realizada com o propósito de estabelecer uma relação entre esses dois indicadores, nível de serviço atual e momento de tráfego, visando obter uma tendência da qualidade do tráfego de Fortaleza.

6 4. ANÁLISE DA QUALIDADE DO TRÁFEGO Os resultados obtidos na análise do nível de serviço, nos picos da manhã e tarde, nos segmentos dos 15 corredores que compuseram a amostra, indicaram que cerca de 33% dessa malha vem operando em condições indesejáveis (NS E/F), enquanto 39% dos segmentos apresentam NS C/D e os restantes 22% NS A/B. Este quadro operacional resulta de velocidades médias de deslocamento, em períodos de pico, nas vias arteriais da cidade variando em torno de 20 km/h. Dividindo-se a amostra do estudo em dois grupos, o primeiro composto pelos corredores arteriais inseridos na região limitada pelo 1º Anel Viário, e o segundo composto pelos demais corredores, que interligam os bairros periféricos à área central da cidade, observouse que as vias pertencentes ao primeiro grupo apresentam um quadro operacional mais crítico do que as vias do segundo grupo. Para o primeiro grupo, os resultados encontrados mostraram que 37% operam com NS E/F, 41% com NS C/D e somente 22% com NS A/B, enquanto que para o segundo grupo os resultados foram os seguintes: 9% operando com E/F, 68% com NS C/D e 23% com NS A/B. Essa diferença operacional entre os dois grupos era esperada, já que o primeiro grupo está inserido na região mais adensada da cidade, atraindo e originando grande parcela dos deslocamentos da cidade. A tendência de evolução desse quadro pôde ser estimada a partir da análise da variação do momento de tráfego. Na Figura 2, é apresentado o resultado obtido da variação anual do momento de tráfego diário médio e da evolução da frota de veículos. Uma avaliação deste perfil permite verificar o nível elevado das taxas de crescimento do tráfego nas vias arteriais selecionadas, principalmente considerando a evolução do tráfego entre 2003 e 2004, período no qual a taxa de crescimento do momento de tráfego (4,4%) foi superior ao respectivo aumento relativo da frota registrada de veículos (4,0%) no município. Ao analisarmos as atuais condições operacionais das vias arteriais, conjuntamente com a evolução do momento de tráfego da rede viária amostral, apresentada na Figura 2, concluímos que a tendência da qualidade do tráfego de Fortaleza é de queda acentuada nas próximas décadas. Para o primeiro grupo de vias arteriais, que atualmente opera com alguns segmentos próximos à capacidade, essa tendência se torna bastante preocupante para os gerenciadores do tráfego de Fortaleza, devido, principalmente, as reduzidas possibilidades de aumento na oferta de capacidade.

7 MOMENTO DE TRÁFEGO (veic.km/dia) MOMENTO DE TRÁFEGO FROTA DE VEÍCULOS +6,3% +6,7% +2,8% +4,0% +4,4% Frota de Veículos Figura 2: Variação anual do momento de tráfego diário médio na área de estudo comparativamente à evolução da frota (mês de abril de cada ano). 5. CONCLUSÕES Avaliando o cenário atual da qualidade do tráfego, com as velocidades médias operacionais, durante o pico, variando em torno de 20 km/h, conjuntamente com o cenário de tendência de crescimento no momento de tráfego das vias, percebe-se a necessidade do planejamento de ações, visando a garantia da manutenção da qualidade do tráfego em níveis satisfatórios mínimos. Diversas alternativas podem ser postuladas, incluindo desde soluções operacionais paliativas como a implementação de estratégias de gerenciamento da oferta viária operacional (ex. evolução e expansão da tecnologia semafórica, sistemas de informação ao usuário), bem como um planejamento estratégico sustentável com políticas de incentivo e investimento no transporte público coletivo. Observa-se que o grupo de vias, limitado pelo 1º anel viário, merece uma atenção especial dos gestores do tráfego já que se encontra em situação de saturação elevada. Considerando, ainda, as características de expansão restrita da oferta viária na região, a tendência de crescimento do momento de tráfego alerta para uma situação potencialmente crítica, em médio prazo, de um desequilíbrio alarmante entre o crescimento acentuado da demanda e a limitação de oferta de capacidade viária. Por não se poder realizar uma análise da variação do momento de tráfego do grupo de vias arteriais, que interligam os bairros periféricos à área central da cidade, recomenda-se um contínuo monitoramento de sua qualidade, para que possíveis tendências de redução na

8 qualidade do tráfego sejam rapidamente percebidas, possibilitando assim, a manutenção de níveis de serviço aceitáveis. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS LOUREIRO, C. F. G., PAULA, F. S. M., SOUZA, D. D. DE M. R., MAIA, F. V. B. (2004) Avaliação da Qualidade do Tráfego nas Vias Arteriais de Fortaleza utilizando o Highway Capacity Manual Anais do XVIII Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, ANPET, Florianópolis SC, Comunicações Técnicas. McSHANE, W. R., R. P. ROESS (1990) Traffic Engineering, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. MENESES, H. B. (2003) Interface Lógica em Ambiente SIG para Bases de Dados de Sistemas Centralizados de Controle de Tráfego Urbano em Tempo Real. Dissertação de Mestrado, Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes, Universidade Federal do Ceará. OLIVEIRA, M. V. T. (2004). A Natureza dos Padrões de Variação Espaço-Temporal do Volume Veicular em Ambiente Urbano: Estudo de Caso em Fortaleza. Dissertação de Mestrado, Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. TRB (2000). Highway Capacity Manual. Transportation Research Board, National Research Council, Washington,D.C. Entidade associada: AMC - Autarquia Municipal de Trânsito, Serviços Públicos e de Cidadania de Fortaleza Av. Aguanambi, 90 Bairro de Fátima Fortaleza, CE - CEP: Fone: (85) / Fax: (85) ctafor@amc.ce.gov.br dos autores: Francisco S. M. Paula: suliano@amc.ce.gov.br Marcus Vinicius T. de Oliveira: marcus@amc.ce.gov.br Dante D. de M. R. e Souza: dante@amc.ce.gov.br Carlos Felipe G. Loureiro: felipe@det.ufc.br