Objectivos do Plano de Semaforização

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1 Objectivos do Plano de Semaforização Assegurar condições de escoamento seguro dos fluxos motorizados e pedonais tempos de espera aceitáveis para veículos e peões Evitar Formação de filas de espera que possam fechar intersecções a montante José M. Viegas 1

2 Passos do Dimensionamento (I) Conhecer os fluxos em cada sentido e pista Número de veículos Tipo de veículos Definir um plano de fases Menor número de fases possível (para minimizar o tempo perdido) Acomodar todos os movimentos, minimizando os conflitos Estimar o Tempo de Ciclo Óptimo Calculando o índice de carga para cada fase Calculando o tempo perdido por ciclo José M. Viegas 2

3 Passos do Dimensionamento (II) Encontrar o Tempo de Verde de cada fase Através dos índices de carga Comparar a capacidade de cada pista com a sua procura A capacidade deve ser maior do que a procura Verificar os tempos de atravessamento para peões Verificar os comprimentos de acumulação de filas de espera (não coberto neste exemplo) José M. Viegas 3

4 Apresentação do Cruzamento Hipótese simplificativa: Todos os veículos são ligeiros O movimento v2 encontra-se numa pista exclusiva de viragem à esquerda (PEVE) v 1 = 400 v 4 = 280 v 3 = 350 v 2 = 80 José M. Viegas 4

5 Definição do plano de fases Ciclo: sequência total de aspectos (indicações) dos semáforos da intersecção Fase: parte do ciclo destinada a uma qualquer combinação de movimentos que recebem permissão para avançar FASE A v 3 v 1 v 2 FASE B O movimento v2 é apenas permitido, pois o fluxo não é significativo Por vezes, o plano de fases não é óbvio, devendo ensaiar-se várias configurações v 4 José M. Viegas 5

6 Estimação do Tempo de Ciclo Óptimo Fluxo de Saturação Fluxo de Saturação: fluxo de veículos que poderia atravessar a intersecção se estivesse sempre verde (por hora e por pista) Depende de vários factores (tipos de veículos, tipos de movimento, inclinação e largura das pistas, presença de paragens de autocarros na zona, etc) O valor adoptado para condições ideais é S = 1800 vl/(h.pista) Aqui os fluxos de saturação serão admitidos: S 1 = S 3 = S 4 = 1600 vl/h S 2 = 1200 vl/h vl = veículos ligeiros equivalentes José M. Viegas 6

7 Estimação do Tempo de Ciclo Óptimo Índice de Carga Índice de Carga de uma pista: relação entre o fluxo que circula na pista e o seu fluxo de saturação qi y i = S Índice de Carga de uma fase: máximo dos índices de carga das pistas com verde nessa fase Fase Y = max(y i i ) Fase Pista Pista Fluxo q Fase A 0,250 0,067 0,219 - Fluxo de Saturação B ,175 S Índice de Carga y 0,250 0,067 0,219 0,175 Y Fase 0,250 0,175 José M. Viegas 7

8 Estimação do Tempo de Ciclo Óptimo ptimo Tempo Perdido por Ciclo Tempo perdido: tempo em que a intersecção não está a ser utilizada por nenhum dos movimentos Por Ciclo Tempo perdido L = l i + I i (i = nº de fases) Tempo perdido l i = tpa i -tap i Tempo de mudança I i = tam i + ttv i Por Fase Tempo perdido no arranque tpa Tempo adicional de passagem tap Tempo de amarelo tam Tempo de tudo vermelho ttv Valores Tabelados para v = 40 km/h 3,5 seg 2,5 seg 3,0 seg 2,0 seg L = 2 x [(3,5 2,5) + (3+2)] = 12 seg José M. Viegas 8

9 Estimação do Tempo de Ciclo Óptimo Fórmula de Webster Existem várias fórmulas para estimação do Tempo de Ciclo Óptimo A usada neste exercício foi a Fórmula de Webster: T OPT T OPT 1,5 L + 5 = 1,0 Y 1, = = 40 seg 1,0 (0, ,175) i Fase i José M. Viegas 9

10 Distribuição do Tempo de Verde Tempo de Verde Efectivo: tempo num ciclo efectivamente usado pelos movimentos O tempo de verde efectivo total num ciclo é dado por g = T L = = 28 seg O tempo de verde efectivo reparte-se pelas várias fases do ciclo proporcionalmente aos respectivos Índices de Carga: g Fase j = g Y Y i Fase j Fase i g = g Fase A Fase B 0,250 = 28 = 16 seg 0, ,175 0,175 = 28 = 12 seg 0, ,175 Um ciclo mais longo faz aumentar a capacidade, porque aumenta a % do tempo de verde efectivo sobre o total do ciclo José M. Viegas 10

11 Tempo para atravessamento de peões Num cruzamento em que há fluxo pedonal é importante assegurar que o atravessamento das vias é feito em segurança e que os peões têm tempo suficiente para o fazer. No HCM (Highway Capacity Manual) é proposta uma fórmula de cálculo do tempo mínimo de verde para peões, assumindo uma velocidade de 4,3 km/h (1,2 m/s) (W distância a atravessar pelos peões (em metros) W 6,0 g p = 7,0 + (tam + l) = 7,0 + (3 + 3,5 2,5) = 8 seg 1,2 1,2 W 9,0 g p = 7,0 + (tam + l) = 7,0 + (3 + 3,5 2,5) = 11seg 1,2 1,2 Estes tempos de atravessamento são compatíveis com a duração das fases José M. Viegas 11

12 Cálculo da Capacidade das Pistas Capacidade de um movimento: fluxo máximo que pode efectuar esse movimento num dado intervalo de tempo A Capacidade de cada pista é função do seu fluxo de saturação e da proporção de verde da respectiva fase: C Pista i = S Solicitação Capacidade Rácio Pista i g T Fase C = C C Pista ,63 Pista 1 Pista 2 Pista 4 = S = S = S Pista 1 Pista 2 Pista 4 Pista ,17 g T g T g T Fase A Fase A Fase B 16 = 1600 = 640 vl/h = 1200 = 480 vl/h = 1600 = 480 vl/h 40 Pista ,55 Pista ,58 José M. Viegas 12

13 Representação da Semaforização Diagrama de Ciclo A representação da semaforização faz-se através de um Diagrama de Ciclo O Diagrama de Ciclo apresentado indica os tempos reais (quanto tempo cada semáforo está de cada cor) O tempo de verde de cada fase é maior do que o respectivo tempo de verde efectivo calculado pois o tempo perdido no arranque é superior ao adicional de passagem Fase A Fase B [seg] José M. Viegas 13