SIMULAÇÃO DO TRÁFEGO NO CAMPUS SANTA MÔNICA COM O USO DO SOFTWARE TSIS - TRAFFIC SIMULATOR INTEGRATED SYSTEM

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 4ª Semana do Servidor e 5ª Semana Acadêmica 2008 UFU 30 anos SIMULAÇÃO DO TRÁFEGO NO CAMPUS SANTA MÔNICA COM O USO DO SOFTWARE TSIS - TRAFFIC SIMULATOR INTEGRATED SYSTEM CAMILLA MIGUEL CARRARA LAZZARINI¹ Universidade Federal de Uberlândia. Avenida João Naves de Ávila, Bairro Sta Mônica. THAÍS CRISTINA CUNHA E SILVA¹ THAÍS SILVA¹ CARLOS ALBERTO FARIA² Resumo: O presente estudo teve como objetivo avaliar as condições do fluxo de veículos dentro do Campus Santa Mônica, através do software TSIS (Traffic Simulator Integrated System) que constitui uma importante ferramenta de auxílio ao planejamento de operações do trânsito e transporte. Com o uso desse software foi possível simular as condições de tráfego dentro do Campus e através da geração de cenário analisar as variáveis ambientais e das condições do tráfego. Para se chegar a essa simulação foram realizadas contagens volumétricas do fluxo na hora pico e calibração do software. Assim, o uso de ferramentas computacionais frente ao crescimento dos problemas no trânsito de cidades de médio porte torna-se um importante aliado na tomada de decisão. Palavras-chave: modelos de simulação, cidades de médio porte, tráfego, software, rede. 1. INTRODUÇÃO Com cerca da metade da população vivendo nos centros urbanos podemos dizer que as cidades tornaram-se cenários de conflitos e disputas pelo uso e ocupação dos espaços. Em decorrência desse processo de intensa urbanização e do acirramento dos problemas ligados ao uso e ocupação do solo e a qualidade ambiental nos centros urbanos, o planejamento surge como ferramenta indispensável na busca por um reordenamento desses centros, buscando crescimento e desenvolvimento aliado ao conceito de sustentabilidade. O crescimento da motorização da população e o uso e ocupação do solo sem um planejamento adequado causam impactos no sistema viário (Tolfo, 2006). O planejamento amparado por documentos jurídico-institucionais e aliado ao uso de tecnologias, vem sendo então, ferramenta amplamente solicitada para avaliação, proposição e definição de melhores alternativas para os cenários urbanos. Nesse contexto, um dos grandes desafios para o poder público, pesquisadores e técnicos refere-se ao planejamento e reordenamento do tráfego em cidades de médio e grande porte. O que ocorreu de fato é que o automóvel acabou modelando as cidades deste século, reformulando a noção de espaço e distância, além de modificar os hábitos das pessoas (Scarlato, 1989; apud Grigolon, 2007). ¹ Acadêmicos do Curso de Pós-Graduação da Engenharia Civil da Universidade Federal de Uberlândia. ² Orientador do Curso de Pós-Graduação da Engenharia Civil da Universidade Federal de Uberlândia. 1

2 Dessa forma, os simuladores facilitam a geração e teste de diferentes alternativas destinadas a melhorar o desempenho da malha viária (Tolfo e Portugal, 2006). Assim, o uso de softwares, como o TRANSCAD, o SIMTRAFFIC e o TSIS (Traffic Simulator Integrated System), possibilitam a tomada de decisão com maior segurança, na medida em que a partir do cenário real, criam-se diferentes cenários, avalia-se a alternativa mais viável, de forma mais rápida e precisa para a tomada de decisão, economizando tempo e recursos financeiros. 2 TSIS TSIS (Traffic Simulator Integrated System) é um software utilizado para simulação e análise das condições de tráfego das vias. O TSIS permite a geração de diferentes cenários com a visualização gráfica das condições operacionais da área de estudo. Ainda permite a análise de indicadores operacionais como: atraso médio, nível de emissão de poluentes, velocidade média, consumo de combustível, comprimento de fila, etc. Os dados de entrada para o procedimento de simulação dinâmica do software TSIS, dentre outros, são: fluxo dos cruzamentos, comprimento das vias, número de faixas, largura de faixas, velocidade média operacional permitida na via, definição de existência ou não de estacionamento, comprimento do estacionamento e tipos de veículos que trafegam nas vias. O software está baseado num modelo de nós e arcos que formam a rede, onde os nós representam as interseções e os arcos os trechos das vias. Calibrando-se adequadamente os dados de entrada da rede pode-se, portanto, obter através do modelo de micro-simulação resultados bastante confiáveis. 3 ESTUDO DE CASO 3.1 Caracterizando a Área de Estudo A cidade de Uberlândia conheceu a partir do final da década de 1960 um crescente processo de urbanização, que se intensificou nas décadas seguintes. Hoje com uma população que segundo dados do IBGE/2008 (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) ultrapassam os seiscentos mil habitantes, e uma frota de aproximadamente veículos (Denatran/MG - Departamento Nacional de Trânsito, dezembro de 2008), os problemas relacionados ao tráfego têm aumentado. O crescimento contínuo e dinâmico da cidade promoveu uma diversificação das atividades (comerciais, econômicas e sociais) no perímetro urbano passando assim, a exigir da população deslocamentos cada vez mais longos e com destinos variados, para trabalhar, estudar, lazer, etc., contribuindo significativamente para o crescimento da frota de veículos em detrimento do nível de serviço nas vias. Assim, segundo Moreira (2005, p.1): Uma alternativa à criação de novas vias é o aumento da oferta viária, mediante otimização de uso das disponíveis, através de mecanismos de controle de tráfego, alteração de circulação e regulamentação do uso do espaço viário ou através da intervenção na demanda adotando políticas de restrição de tráfego em áreas centrais. Nesse sentido, o Campus Santa Mônica, que é parte da Universidade Federal de Uberlândia, atrai significativo número de viagens e volume de veículos por parte daqueles que utilizam suas dependências. Dessa forma, a junção dos fatores localização, influência da área de estudo, significativo número de viagens atraídas pelas atividades no interior e entorno do Campus e o volume de veículos, justificam a necessidade de uma avaliação sobre as condições de operação do tráfego do Campus Santa Mônica. 2

3 Esta pesquisa consta de duas etapas: a elaboração das planilhas e coleta dos dados, e configuração da rede com os dados coletados na pesquisa. 3.2 Pesquisa Para obter os dados de entrada necessários à execução da micro-simulação, elaborou-se planilhas considerando os movimentos permitidos e o sentido do tráfego nas vias no interior do Campus. A coleta de dados envolveu contagem volumétrica nas entradas e saídas do Campus (Avenida João Naves de Ávila e Segismundo Pereira) e nas interseções, sendo que nas interseções com rotatória a contagem foi feita como para interseções em nível. Os pontos de coleta estão apresentados na Figura 01. Para essa primeira etapa foram feitas ainda medidas referentes às áreas de estacionamento, comprimento da via, número e largura das faixas das vias, com o auxílio do AUTOCAD. Na segunda etapa foi realizada a modelagem dos dados coletados para configuração da rede no software TSIS. Em seguida, com auxílio de ferramentas disponíveis no software, construiu-se a rede de maneira a conectar todos os nós e links do sistema (Figura 02). Para a configuração da rede utilizou-se os dados coletados na contagem volumétrica e de alguns dados verificados in loco, como sentido de fluxo, velocidade, etc. Após a configuração da rede, o próximo passo foi a simulação pelo TRAFVU. Verificamos que, a cada tentativa de simulação o programa gera um relatório que aponta os erros, os quais devem ser corrigidos até que se consiga a animação da simulação e os relatórios para análise dos parâmetros avaliados pelo software. Ao final da simulação, de posse das variáveis geradas pelo arquivo de texto do software, escolheram-se as de relevância para o trabalho em questão, tais como: consumo de combustível, emissão de poluentes, fila média, fila máxima, porcentagem de congestionamento, volume na hora pico, etc. A próxima seção apresenta os resultados obtidos com a simulação. 3

4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA - CAMPUS SANTA MÔNICA Figura 01 - Localização dos pontos de contagem volumétrica 4

5 Figura 02 Rede do Campus Santa Mônica configurada no Software TSIS 5

6 4 RESULTADOS Tabela 01 Resultados obtidos para o Campus Avenida/Rua Total Delay Time (sec/veh) 7.10 Stop (%) Average Vol VPH Values Speed (Km/h) Congestion Storage (%) 0.86 Lane Average Queue (veh) Lane Maximum Queue (veh) Lane Lane Fuel Gallons Auto Consumption M.P.G. Auto Vehicle HC Auto Emissions CO Auto (Grams/Mile) NO Auto Tabela 02 Resultados (com unidades transformadas) Avenida/Rua Total Delay Time (sec/veh) 7.10 Stop (%) Average Vol VPH Values Speed (Km/h) Congestion Storage (%) 0.86 Average Queue (veh) Lane Lane Lane Maximum Queue (veh) Lane Fuel Litros Auto Consumption Litros/km Auto Vehicle HC Auto Emissions CO Auto (Grama/km) NO Auto CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados encontrados demonstram que os níveis de serviço nas vias não estão comprometidos. Observa-se que o tempo de atrasado encontrado (7.10 segundos por veículo) é elevado em virtude das condições operacionais encontradas no Campus, como por exemplo, ausência de semáforos e vias sem declives ou declives leves. A porcentagem de paradas é elevada (58.28%), o que comprova a característica de uma Universidade. O Campus apresenta um volume de 712 veículos por hora, o que demonstra o mencionado anteriormente, de ser considerado um pólo gerador de impacto. A velocidade média desenvolvida no Campus observada é de 19.3 km/h. Uma característica observada durante a coleta dos dados pôde ser comprovada através da simulação, que é a inexistência de formação de fila. 6

7 As emissões dos veículos são de 0.15 gramas/km para o HC (Hidrocarbonetos não queimados), gramas/km para o CO (Monóxido de Carbono) e de 0.66 gramas/km para o NO (Óxidos de Azoto). De acordo com a Lei n de 28 de Outubro de 1993, os limites para níveis de emissão de gases de escapamento para os veículos leves fabricados a partir de 1 de janeiro de 1997, são: 0.3 g/km de hidrocarbonetos (HC), 2.0 g/km de monóxido de carbono (CO) e de 0.6 g/km de óxidos de nitrogênio (NOx). Logo, pode-se concluir que a emissão de HC está dentro do limite aceitável, porém os níveis de CO e NOx estão superiores ao limite aceitável. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MOREIRA, R. B, Uma contribuição para avaliação do modelo CORSIM em simulações de tráfego urbano no Rio de Janeiro. Dissertação (Mestrado). COPPE / UFRJ. Rio de Janeiro, 139 p. GRIGOLON, A. B, Impactos dos padrões de crescimento espacial e de transportes no entorno de pólos geradores de viagens. Dissertação (Mestrado). São Carlos, 110 p. TOLFO, J. D, Estudo comparativo de técnicas de desempenho de redes viárias no entorno de pólos geradores de viagens. COPPE / UFRJ. Rio de Janeiro136 p. TOLFO, J. D. e PORTUGAL, L. S. Uso de micro-simulador na análise de desempenho viário em redes de pólos geradores de viagens. 13 p. Disponível em: LEI N DE 28 DE OUTUBRO DE Disponível em: Acesso em: 03 de Julho de MANUAL de procedimentos para tratamento de pólos geradores de tráfego. DENATRAN / FGV, p. SIMULAÇÃO DO TRÁFEGO NO CAMPUS SANTA MÔNICA COM O USO DO SOFTWARE TSIS - TRAFFIC SIMULATOR INTEGRATED SYSTEM CAMILLA MIGUEL CARRARA LAZZARINI¹ Universidade Federal de Uberlândia. Avenida João Naves de Ávila, Bairro Sta Mônica. THAÍS CRISTINA CUNHA E SILVA¹ THAÍS SILVA¹ CARLOS ALBERTO FARIA² Abstract: The objective of this study is to evaluate the conditions of vehicular flow inside the boundaries of the Santa Mônica Campus through the use of TSIS (Traffic Simulator Integrated System), an important tool in planning and operating traffic and transportation. Through the software, it was possible to simulate the traffic conditions within the Campus and through the generation of scenarios, it was possible to analyse the environmental variables and the traffic conditions. To simulate the scenarios, the group involved carried through volumetric counting at the peak hour and the software calibration. It can be said that the use of software becomes an ally in the decision making process as the problems related to traffic grow in medium cities. Keywords: Simulation models, Medium cities, traffic, software, network. 7

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