PTR2377 Princípios Básicos de Engenharia de Tráfego 2ª.Lista de Exercícios 1º.semestre de 2017

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1 PTR2377 Princípios Básicos de Engenharia de Tráfego 2ª.Lista de Exercícios 1º.semestre de 2017 Nome: No.USP: Deve-se analisar o impacto de novas opções de interconexão sobre a Pte.Jaguaré (considerando os dois sentidos de operação e os picos da manhã e da tarde) e avaliar o impacto de diferentes estratégias de configuração das seções transversais em cada sentido da operação do tráfego da Av.Jaguaré e da Av.Queiroz Filho. A seleção de uma opção adequada deve reduzir ou evitar a saturação do trecho entre os semáforos adjacentes (MG-OM, na Av.Onofre Milano/Av.Mal.Mário Guedes pela Av.Jaguaré, e Se-VL, ao lado do Parque Vila Lobos pela Av.Queiroz Filho) ou críticos pela Av.Jaguaré (na Av.Kenkiti Simomoto, KS, ou Av.Torres de Oliveira, TO, que recebe o fluxo de retorno para a Pte.Jaguaré proveniente da Av.Escola Politécnica, EP) e pela Av.Queiroz Filho (na Av.José César de Oliveira, JC, que recebe o fluxo de retorno para a Pte.Jaguaré proveniente da Rua Manuel Bandeira, MB, ou na Pça.Apecatu, PA). Deve-se considerar, particularmente, o período de obras e o tráfego futuro na região. GV MB KS OM GM Se JC PA Av.Jaguaré TO MG VL Av.Queiroz Fo. JG EP GV: M: 450 T: 400 M: 900 T: 1050 M:4200 T: 2900 TO:40% M:400 T: 500 Hoje, nos picos (Manhã/Tarde), os fluxos escoados na Pte.Jaguaré estão mostrados abaixo, de M:3800 M:7500 MB: 40% 3400/3900v/h no sentido Jaguaré (150/200v/h antes e T: 2900 T: 6400 M: /1050v/h depois, saindo à direita para a Marginal) e M: 150 T: /2900v/h no sentido Centro (350/400v/h antes e T: 200 M: /1200v/h depois, saindo à direita para a Marginal). T: 3900 Na pista expressa e auxiliar da Marginal, os fluxos são de 7500/6400v/h (4fxs) e 3800/2900v/h (3fxs) na circulação do lado externo e de 5400/7300v/h (5fxs) e M:1500 T: /1750v/h (3fxs) na circulação do lado interno (em M: 350 relação ao núcleo central da cidade de São Paulo). Os T: 400 demais fluxos (não mostrados) podem ser desprezados. M:5400 T: 7300 M:3100 T:2500 JG:20% M: 620 T: 500

2 Note que diversos fluxos de saída da Marginal percorrem rotas urbanas (no sentido Jaguaré, saindo pela Av.Escola Politécnica e voltando ao Centro no semáforo TO, da Av.Torres de Oliveira, com cerca de 50% em 1000/1250v/h; no sentido Lapa, saindo pela Av.Manuel Bandeira e voltando ao sentido Jaguaré no semáforo da Av.José César de Oliveira, JC, com cerca de 40% em 1400/1200v/h, todos incorporados nos fluxos sobre a Pte.Jaguaré fornecidos), além do fluxo de saída da Av.Des.José Gonçalves Santana, JG (cerca de 20% do fluxo) e o do fluxo de saída para a Av.General Vidal, GV (obtidos em campo, de cerca de 450/400v/h), que não utilizam a Pte.Jaguaré e seguem diretamente para as vias arteriais. Em anos recentes, foram implantadas as faixas exclusivas para ônibus (inclusive no trecho da Pte.Jaguaré), utilizando a faixa à direita em cada sentido, além de uma faixa reversível para o tráfego geral e uma ciclovia bidirecional que utilizaram o espaço disponível no canteiro central. Uma representação da área de interesse com um diagrama unifilar detalhado está mostrada abaixo: nova ciclovia e faixa reversível A melhoria para a operação do tráfego geral foi reduzida (foi maior para o transporte coletivo e para os ciclistas) e corre o risco de ser anulada pelas propostas existente de novos empreendimentos no entorno. O maior deles é o SpPlaza, um empreendimento combinado que inclui um Shopping Center, uma Torre de Escritórios e um Hotel a serem implantados numa área de cerca de 72mil m2 entre a Av.Kenkiti Simomoto e a Av.Torres de Oliveira, adjacente à Av.Jaguaré, que é caracterizado como um PGT-Pólo Gerador de Tráfego (cuja aprovação depende do cumprimento de diretrizes relativas à adaptação do sistema viário). A área ocupada pelo empreendimento e os acessos/egressos propostos é mostrada abaixo.

3 Nome: No.USP: A área em discussão foi selecionada para avaliar o impacto nas vias arteriais da introdução de novas configurações de interconexões que podem melhorar a operação das vias expressas. Entre as configurações propostas, está a Interconexão em Diamante Divergente (Diverging Diamond Interchange, DDI), que teria sido introduzida de forma episódica na França mas disseminou-se recentemente nos EUA, pelo potencial de simplificação da operação. Veja a emocionante exibição no vídeo e os esquemas abaixo: Nos EUA a forma mais usual de interconexão adota a configuração em diamante e suas variações principais, o que torna as DDIs uma opção simples de implementar fisicamente na maior parte dos casos (a questão da eficiência operacional é usada para selecionar a melhor configuração), que elimina os entrelaçamentos nas vias expressas mas torna muito mais complexa a operação das interseções adjacentes geradas na via arterial da interconexão. A situação no Brasil, particularmente em São Paulo, é distinta e a forma mais usual adota o padrão rural dos trevos completos, implantado com dimensões restritas em área urbanas. As dificuldades de operação nas vias arteriais são reduzidas (com trevos completos as interseções geradas são simples confluências de fluxos) mas os entrelaçamentos nas vias expressas geram problemas relevantes de operação. Em muitos casos, as configurações dos trevos originais tem de ser adaptadas com a utilização de vias urbanas adjacentes para aumentar as distâncias de entrelaçamento. As opções tradicionais mencionadas estão representadas no esquema a seguir: O interesse aqui é no potencial de eliminar os entrelaçamentos nas vias expressas que normalmente afetam a sua operação junto às interconexões em área restritas e a restrição é manter a operação adequada na via arterial. Na região em análise não há um problema notável na operação do entrelaçamento sob a Pte.Jaguaré porque as antigas alças de acesso e egresso foram funcionalmente substituídas por opções urbanas que utilizam as vias General Vidal/Gonçalo Madeira, GV/GM, Escola Politécnica/Torres de Oliveira, EP/TO, e Manuel Bandeira/ José César de Oliveira, MB/JC, onde um tráfego desviado significativo é a decorrência da estratégia atualmente elegida (apenas as alças da Av.Des.José Gonçalves Santana, JG, estão mantidas). Além de eliminar os entrelaçamentos na via expressa, as vias mencionadas seriam potencialmente beneficiadas pela eventual redução do tráfego na nova configuração, assim como seria beneficiado o tráfego desviado, se as novas opções forem superiores. No entanto, a viabilidade das novas configurações e os impactos nas vias arteriais da Pte.Jaguaré precisam também ser analisados.

4 Abaixo, uma imagem da área imediatamente afetada pela nova configuração está mostrada. QUESTÃO 1: Admitindo a nomenclatura do esquema apresentado para a configuração da interconexão em diamante tradicional, identifique os fluxos dos movimentos representados (A a J) com os trevos urbanos atuais. Na opção com configuração DDI, obtenha os fluxos em cada interseção de cruzamento de sentidos (I e II) na via arterial (detalhando também os fluxos de conversão de entrada e saída adjacentes). Examinando preliminarmente a magnitude dos novos fluxos e as restrições locais, quais pontos da nova configuração (DDI) parecem merecer atenção especial, admitindo que as interseções de cruzamento de sentidos (I e II) serão semaforizadas. Genericamente, discuta as vantagens e desvantagens de controlar as entradas e saídas da via arterial com ou sem semáforo na configuração proposta no esquema inicial. Que outros impactos relevantes decorrem da reorientação dos fluxos de acesso e egresso na região?

5 Pode-se ver que há restrições importantes nas imediações da Pte.Jaguaré (pelo menos se for feita a opção de evitar custosas desapropriações), pela significativa ocupação lindeira. Neste caso, as duas propostas para implantação de Interconexões em Diamante Divergente (DDI) no local estão representadas a seguir: Na primeira opção (A), pode-se considerar os detalhes seguintes para a configuração proposta: Na segunda opção (B), pode-se considerar os detalhes seguintes para a configuração proposta: Nos esquemas apresentados, os acessos e egressos da interconexão com a via expressa estão sendo incorporadas nas vias arteriais (Av.Jaguaré e Av.Queiroz Fo.) em ramais de ligação com faixas auxiliares de aceleração e desaceleração (eventualmente sinalizadas com uma placa R2, Dê Preferência) mas deve-se avaliar a necessidade de utilizar linhas de retenção com placas R1 (Pare) ou com semáforos.

6 Em princípio, a condição geométrica ideal seria a do quadrante JG, onde há espaço disponível para implantar os novos ramais de ligação (no caso, de saída da via expressa e entrada na via arterial) utilizando o alinhamento das antigas alças de acesso e egresso do trevo original. Onde a situação é mais restrita, uma intervenção alternativa tem de ser proposta. Uma nova alça direcional conectando a via expressa com a via arterial com 2 faixas de tráfego e seção transversal com uma plataforma de cerca de 10m teria um custo aproximado de R$10 milhões, se não implicar em desapropriações. A desapropriação de uma área compatível com a utilizada pelos ramais de ligação do quadrante JG tem custo similar, de R$10 milhões. A utilização de opções de circulação por vias urbanas pode eliminar estes custos de construção e desapropriação mas traduzir-se em custos cotidianos de circuitação nos trajetos de acesso e egresso (como ocorre nas configurações atuais). A aceitação de opções com geometria restritiva (particularmente raios de curva reduzidos) pode reduzir custos de construção e desapropriação mas traduzir-se em custos cotidianos de operação decorrentes de velocidades reduzidas e maior frequência de acidentes e congestionamentos (inclusive nas vias expressas, em decorrência de filas geradas nas interseções da interconexão). Nos demais quadrantes (GV, TO e MB), estes aspectos foram ponderados de forma qualitativa nas propostas apresentadas mas sua análise depende da previsão detalhada do impacto na operação em cada elemento. QUESTÃO 2: Admitindo a separação dos tramos finais de acesso ou egresso de cada ramal de ligação, como representado no esquema inicial, analise a operação dos tramos de acesso à Pte.Jaguaré (ou suas avenidas adjacentes) sem semáforos, com sinal de Pare (R1) e uma faixa por aproximação, em cada proposta (A e B) e pico do dia (M e T), inicialmente ignorando a influência dos semáforos adjacentes (I e II). A operação seria adequada com uma ou duas faixas na aproximação? Como melhorar sua operação?

7 Quais aspectos da sua análise seriam alterados pela consideração da influência dos semáforos adjacentes (I e II) nas aproximações analisadas? Discuta se a influência é relevante e avalie a mudança dos resultados. As configurações propostas tem a incorporação das entradas nos acessos após os semáforos de cruzamento de sentidos (I e II) e utilizam duas aproximações (uma antes e uma após os semáforos). Proponha e analise uma configuração em que ambos os movimentos utilizam uma aproximação antes do semáforo.

8 Nome: No.USP: Deve-se preparar a revisão da programação semafórica, para serem implantadas com as intervenções recentes na Av.Jaguaré. Os dados anteriores sobre os potenciais gargalos de operação da Av.Jaguaré, as características gerais do trecho mencionado e os planos semafóricos anteriormente adotados, incluindo os tempos da programação atual e dados aproximados de demanda de tráfego (obtidos em dias distintos e corrigidos pela retenção de demanda local) estão fornecidos abaixo (para o pico da manhã e da tarde): M.F. K.S. T.O. sobre-demanda em B1: 400v/h de manhã sobre-demanda em B1: 270v/h de manhã sobre-demanda em A2: 200v/h à tarde sobre-demanda em B2: 120v/h de manhã; 50v/h à tarde A faixa reversível foi implantada na pista de tráfego para o sentido Centro. No restante, as vias tem 3 faixas, com estacionamento proibido na Av.Jaguaré, e velocidade limite de 60km/h. Na Av.KS as conversões à esquerda são proibidas (usam retornos). Na Av.TO o canteiro central é fechado. O estacionamento é proibido também à direita, antes de cada linha de retenção, por 140m na Av.MF, cerca de 120m na Av.KS e por 100m na Av.TO. Tanto a Av.MF quanto a Av.KS ligam a Av.Bolonha ao corredor arterial da Av.Jaguaré. A Av,MF tem um padrão físico distinto, com pista única (sem canteiro central). No trecho anterior à Av.Jaguaré (que tem a função estrutural mencionada) tem sentido único com 3 faixas de tráfego e estacionamento em ambos os lados da via. No trecho posterior à Av.Jaguaré, bifurcase em 2 vias, Av.Miguel Frias e Vasconcelos/Rua Santo Eurilo (MF-SE), que tem pista simples com mão dupla e estacionamento à direita, sem função estrutural (apesar de interligar-se com a Av.Escola Politécnica, EP). A Av.MF e a Av.TO tem ciclo-faixas (prolongadas pela Rua SE) que se ligam à ciclovia no canteiro central da Av.EP (onde há ciclo-faixa, o espaço é obtido proibindo o estacionamento).

9 O trecho sem semáforos, incluindo a Pte.Jaguaré, tem cerca de 700m, em cada sentido de tráfego, com 3 faixas em cada pista (largura útil: 10,50m por pista) e um vão livre de cerca de 12m entre os tabuleiros de cada sentido de tráfego, no prolongamento do canteiro central das Av.Jaguaré e Av.Queiroz Filho. A introdução da faixa reversível foi feita pelo aumento da pista no sentido Centro para 14m (com redução em 3m do canteiro central existente) entre o fim da Pte.Jaguaré e a Av.Miguel Frias e Vasconcelos, MF. QUESTÃO 3: Admitindo que os fluxos de saturação medidos na situação anterior (3 faixas com 3,50m, cerca de 15% de conversões à direita, 5% de ônibus, 5% de caminhões e 10% de motos) eram da ordem de 5200v/h, na ausência de outras interferências, avalie progressivamente o impacto das intervenções abaixo. a- implantação de uma faixa exclusiva de ônibus (com uso liberado para conversões a 25m da retenção): b- implantação da faixa reversível com 3,50m operando no sentido normal de tráfego (passa a 4 faixas): c- implantação da faixa reversível com 3,50m operando no sentido de tráfego contrário (contínua adiante): d- efeito do término da faixa reversível (a pista normal passa para 2 faixas para receber a faixa reversível):

10 QUESTÃO 4: Se os semáforos de pedestres adjacentes (em MG-OM e Se-VL, em que os fluxos veiculares são desprezíveis, quando existem) operam com ciclos semafóricos de 160/180seg em cada período de pico, com estágios de pedestres com cerca de 24seg, qual seria a estimativa da sua capacidade para escoar o fluxo vindo da Pte.Jaguaré, em cada período e sentido, admitindo tempos mortos de cerca de 3 segundos, na situação anterior à implantação das faixas reversíveis (com ou sem a faixa de ônibus)? Qual o efeito da implantação da faixa reversível operando no sentido considerado (com ou sem a faixa de ônibus, mantendo os tempos anteriores)? E no semáforo onde há o término da faixa reversível? Obtenha a revisão do dimensionamento dos semáforos de pedestres na situação com a implantação da faixa reversível, adotando tempos de ciclos de 150seg (definido para sincronização dos semáforos)?

11 A seguir deve-se avaliar especificamente os semáforos críticos da Av.Jaguaré, em função da implantação da faixa reversível, ajustando os planos e tempo semafóricos antes de avaliar o efeito na capacidade das aproximações semaforizadas da Av.Jaguaré no trecho considerado (entre a Av.MF e a Av.TO). Em todo trecho, a Av.Jaguaré tem 3 faixas de 3,50m por sentido, com estacionamento proibido, alinhamento retilíneo e em nível, com exceção do trecho final no sentido Bairro (aproximação A2 na interseção da Av.MF) onde há um aclive de cerca de 2% (declive no sentido oposto). As conversões à esquerda são proibidas ao longo de todo o trecho da Av.Jaguaré e as conversões à direita podem ser vistas nos dados de demanda correspondentes a cada período e interseção, anteriormente apresentados. Os fluxos de ônibus são da ordem de 70on/h em ambos os sentidos e períodos de pico, a porcentagem de caminhões e motocicletas é da ordem de 5% e 10%, respectivamente. Admita que há significativo fluxo de pedestres em todas as interseções e poucas interferências de meio-de-quadra (entre interseções). QUESTÃO 5: O semáforo da Av.MF é o que tem o término da faixa reversível no sentido Bairro (que opera no pico da tarde). Além das características gerais e da faixa reversível com 3,50 no contra-fluxo, este local tem também a interferência de um ponto de ônibus anterior cerca de 50m ao semáforo (na faixa exclusiva de ônibus). Considerando a implantação da faixa reversível, verifique se há necessidade de alterar o plano semafórico anterior para cada período. Que tipo de adaptação é necessária? Com os dados anteriores, avalie os fluxos de saturação para as aproximações da Av.Jaguaré, em cada sentido, considerando a operação das faixas exclusivas no pico da tarde, com o método de Webster&Cobbe/66. Na proposta adotada, as faixas da pista normal são reduzidas para 2 na aproximação do semáforo no sentido Bairro e a faixa esquerda adiante é utilizada para receber o fluxo proveniente da faixa reversível (que deixa de existir). Como o efeito desta proposta pode ser incorporado no método de Webster&Cobbe/66? Discuta a estimativa com ou sem a faixa exclusiva à direita para ônibus, com a liberação para conversões a 30m da retenção.

12 Que aspectos distintos estão presentes no pico da manhã, com a faixa reversível operando no sentido Centro? Como pode ser estimado o ganho decorrente no fluxo de saturação? Discuta a estimativa com ou sem a faixa exclusiva à direita para ônibus, com a liberação para conversões a 30m da retenção. Admitindo a demanda anterior e fluxos de saturação de..., obtenha a revisão do dimensionamento semafórico. Avalie a capacidade das aproximações semaforizadas da Av.Jaguaré, no trecho considerado, e discuta qual seria o diagnóstico a eficácia da implantação da faixa reversível sobre o gargalo anterior. Discuta a suposição de manter a estimativa anterior de demanda.

13 Com a implantação da ciclovia no canteiro central da Av,Jaguaré, a primeira questão a analisar é a eventual necessidade de mudança na configuração adequada para atendimento aos ciclistas. Não há padrões nacionais consolidados para atendimentos aos ciclistas no Brasil. Em São Paulo, a padronização atual está consolidada em De forma genérica, as opções para tratamentos para ciclistas com ciclo-faixa em interseções são as seguintes: - interromper as ciclo-faixas a uma distância da interseção, devolvendo os ciclistas às regras gerais de circulação de trânsito (utilizar as faixas de tráfego como veículos, cedendo preferência ao mudar de faixa ou realizar conversões com fluxo oposto, ressalvada a responsabilidade dos demais veículos pela incolumidade dos mais vulneráveis e pela preferência nas faixas de travessia do transporte não motorizado, com a observância de uma distância lateral mínima de 1,50m na passagem por ciclista); esta é a forma atualmente adotada para a ciclo-faixa bidirecional à direita na aproximação principal da Av.MF; - reposicionar as ciclo-faixas utilizando faixas de entrelaçamento (mantendo a preferência do ciclista deslocando a posição lateral da ciclo-faixa ao longo da via, com uma transição 1:8 a 1:10) ou faixas de travessia (perpendicularmente à via, controlada por semáforo ou com preferência similar ao das faixas de pedestres, apesar da ambiguidade existente no Código de Trânsito Brasileiro); esta é a forma hoje adotada para a ciclo-faixa bidirecional à esquerda na aproximação da Rua SE (ignorada nos esquemas anteriores); os movimentos não atendidos pelas ciclo-faixas na interseção operariam com as regras gerais de trânsito; - prover áreas adicionais para armazenar ciclistas (eventualmente compartilhadas com pedestres na calçada ou compartilhadas com motociclistas na pista de tráfego) e posicionar favoravelmente os ciclistas para movimentos que seriam conflituosos nas condições normais, utilizando faixas de retenção avançadas (exclusivas para ciclistas ou compartilhadas) ou faixas auxiliares e baías de conversão para ciclistas (adjacentes às faixas normais de trânsito de ciclo-faixas ou ciclovias); não ocorrem na configuração atual. Existem outras opções (como trechos locais de calçada compartilhada ou ciclovia) que serão ignoradas. Na interseção com a Av.MF, as alternativas discutidas acima devem ser precedidas pela definição do melhor posicionamento para as ciclo-faixas, particularmente nas aproximações transversais (Av.MF e Rua SE). Considerando a proposta delineada abaixo, represente o diagrama de movimentos concordantes para a interseção com análise dos movimentos diretos e conversões dos ciclistas. Proponha um plano semafórico para acomodar os ciclistas e intervenções para preservar o tráfego geral.

14 Considere um plano semafórico alternativo para a interseção entre a Av.Jaguaré e a Av.KS, que elimina o estágio de pedestre adotando travessia de pedestres em Z (na Av.Jaguaré) e deslocada (na Av.KS) ou utilizando apenas 2 estágios com um intervalo de avanço de pedestres nas mudanças de estágio de 3seg (e vermelho veicular) ou travessia com faixa de pedestre no canteiro central, conforme o esquema a seguir. QUESTÃO 6: Quais as implicações dos novos planos semafóricos nas estimativas dos fluxos de saturação? Considerando que existem medições de fluxo de saturação nas aproximações da Av.Jaguaré do semáforo com a Av.KS ( S A1 5150v / h e S A2 4880v / h no pico da tarde), obtidas antes da implantação das faixas exclusivas para ônibus, como esta informação pode ser utilizada para revisar suas estimativas? Discuta as situações com ou sem a implantação da faixa reversível e da faixa exclusiva para ônibus? Redimensione os intervalos de entreverdes e os tempos semafóricos, supondo que as mesmas velocidades e fluxos de saturação medidos antes de implantar a faixa exclusiva de ônibus e a faixa reversível. Qual a distância recomendada para a faixa de pedestre recuada com a travessia em Z?

15 Discuta as vantagens e desvantagens de adotar o plano semafórico simplificado com 2 estágios e travessia de pedestres no canteiro central para os pedestres e para os veículos? Discuta as vantagens e desvantagens de adotar a travessia de pedestres deslocada (no meio-de-quadra) para os pedestres e para os veículos? Que aspectos peculiares da Av.Jaguaré recomendam ou não a opção se comparados aos existentes na Av.Paulista (onde o esquema de travessias deslocadas é bem avaliado)? Considerando a situação atual com a faixa exclusiva de ônibus à direita e com a implantação da faixa reversível, discuta qual a aplicabilidade dos diferentes esquemas analisados nos seguintes aspectos: a- melhor capacidade para o tráfego geral e para o transporte coletivo: b- simplicidade, segurança e atendimento aos pedestres: c- reserva de capacidade para acomodar crescimento futuro da demanda:

16 Nome: No.USP: Considere o impacto da implantação do novo empreendimento (um Pólo Gerador de Tráfego-PGT) na Av.Jaguaré e nas suas transversais principais (a Av.KS e a Av.TO). A área total utilizada pelo empreendimento está mostrada a seguir, incluindo áreas que podem ser utilizadas por uma nova ligação viária para prolongamento da Av.GV (que passaria a conectar-se com a Av.KS adiante). QUESTÃO 7: Admita que em todos os casos, a área comercial do Centro de Compras é de 50mil m2 e da Torre de Escritórios é 10mil m2 (incluindo o Hotel), com a doação de terreno sendo compensada por maior verticalização. Com base nos modelos de previsão publicados nos Boletins Técnicos 32, 36 e 46 da CET/Sp ( obtenha a previsão do tráfego veicular gerado pelo empreendimento. Como prever os demais fluxos e as rotas de cada fluxo? No caso da previsão para o Centro de Compras, analise a diferença da previsão obtida com os modelos sucessivamente propostos e avalie a confiabilidade das previsões. No caso da previsão para a Torre de Escritórios, discuta a obtenção de dados detalhados de fluxo entrando e saindo do empreendimento nos picos da manhã e da tarde, com base nos dados sumários obtidos.