Mestrado Integrado em Engenharia Civil. Disciplina: TRANSPORTES Prof. Responsável: José Manuel Viegas. Sessão Prática 10

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1 Mestrado Integrado em Engenharia Civil Disciplina: TRANSPORTES Prof. Responsável: José Manuel Viegas Sessão Prática 10 Interfaces 1/33

2 Interfaces e Intermodalidade Surgem devido à impossibilidade das ligações TC directas para todas as procuras. Nas cadeias de viagens, mono ou multimodais, existem diversos custos para os viajantes (mais embarques, tempos de viagem e de espera, incertezas, etc.). Os interfaces actuam como unidades redutoras destes custos. 2/33

3 Dimensionamento de interfaces Dimensionamento do número de cais, por modo. Dimensionamento dos espaços de circulação e estadia (cais, zonas de espera, corredores, escadas, etc.). Dimensionamento do estacionamento. 3/33

4 Interface rodoviário (estação de camionagem) I A configuração dos cais pode ser bastante variada Linear Cais centrais (drive through) Oblíquo Em espinha 4/33

5 Interface rodoviário (estação de camionagem) II Dimensionamento dos cais Os autocarros devem ser afectados a cada cais de acordo com o tipo da carreira e por agrupamentos de destinos. Para as carreiras de passagem poderão ser definidos cais separados para cada um dos sentidos. Para as carreiras cujo término é o interface tal não é necessário. A capacidade (C medida em autocarros/hora) de cada cais é dada pela seguinte expressão: C 60 T b T m Onde: T b é o tempo de batimento e T m o tempo para as manobras de saída do veículo (o qual por vezes pode ser desprezado) 5/33

6 Dimensionamento de espaços de circulação e estadia O dimensionamento destes espaços está fortemente ligado à facilidade da circulação pedonal. O seu dimensionamento é feito com base nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta. Onde V 15 Vh 4 ( FPH V h é o volume de peões movimentados por hora e V 15 no quarto de hora mais carregado. FPH é o factor de ponta horária (menor que 1). A partir destes volumes calculam-se os fluxos por minuto, os quais devem considerar se a circulação de peões é relativamente uniforme (normalmente entradas), ou se é condicionada pelas chegadas dos veículos (normalmente saídas). ) 6/33

7 Níveis de serviço para a circulação de peões A. Velocidades seleccionadas livremente, conflitos com outros peões praticamente inexistentes B. Velocidades seleccionadas livremente, os peões respondem à presença de outros C. Velocidades seleccionadas livremente, ultrapassagens possíveis em fluxos unidireccionais, conflitos reduzidos com movimentos contrários D. Velocidades e possibilidades de ultrapassagem com restrições, forte probabilidade de conflitos com fluxos contrários E. Velocidades e possibilidades de ultrapassagem restringidas para todos os peões, movimentos contrários são bastante dificultados F. Velocidades severamente restringidas, contactos frequentes com os outros peões, movimentos contrários ou de atravessamento virtualmente impossíveis, o fluxo é esporádico e instável 7/33

8 Cálculo de capacidade das zonas de circulação (corredores) I Fonte: TRB (2003), Transit Capacity and Quality of Service Manual, 2nd Edition, TCRP Report 100 A capacidade dos corredores praticamente não é influenciada pela existência de fluxos com sentidos contrários, pelo que, para efeitos de cálculo considera-se como um fluxo unidireccional. 8/33

9 Cálculo de capacidade das zonas de circulação S P v F (corredores) II O fluxo de peões é dado pelas expressões Onde: F é o fluxo (peão/m*min) v a velocidade (m/min) D a densidade (peão/m 2 ) S p é o espaço ocupado por peão (m 2 /peão) F F v v S p D Deve-se adicionar cerca de 0,5 m de distância relativamente a obstáculos ou às paredes do corredor. 9/33

10 Dimensionamento de cais O dimensionamento de um cais deverá considerar as seguintes componentes: Zonas de espera, zonas de circulação, escadas e zonas stockagem junto das escadas (uma vez que as escadas possuem menor capacidade de circulação por metro). Deve-se considerar também uma distância de segurança de 0,5 m face ao rebordo do cais e de 0,5 m relativamente às paredes ou outros obstáculos. 10/33

11 Dimensionamento de cais (zonas de espera) Níveis de serviço A. É possível circular livremente na zona de espera, sem perturbar os passageiros em espera B. A circulação é parcialmente restringida, para evitar perturbar os passageiros em espera C. A circulação implica a perturbação dos passageiros em espera, a densidade está dentro dos parâmetros de conforto D. A espera sem contacto com outros é impossível, a circulação é fortemente restringida, longas esperas com esta densidade são desconfortáveis E. O contacto físico com outros é inevitável, a circulação não é possível, a espera só é suportável por curtos períodos de tempo F. Virtualmente todas as pessoas estão em contacto físico directo, esta densidade é fortemente desconfortável, não é possível nenhum movimento e existe potencial para empurrões generalizados e manifestações de pânico 11/33

12 Dimensionamento de cais (zonas de espera e de circulação) S P A área de espera é calculada através da seguinte expressão Onde N é o número de peões em espera Area S p N A área necessária para a circulação é calculada do mesmo modo que para o dimensionamento de corredores 12/33

13 S P F Dimensionamento de cais (Nível de serviço de escadas) I 13/33

14 Dimensionamento de cais (Nível de serviço de escadas) II Fonte: TRB (2003), Transit Capacity and Quality of Service Manual, 2nd Edition, TCRP Report /33

15 Dimensionamento de cais (escadas) I O cálculo da capacidade das escadas é feito relativamente ao fluxo dominante (o mais carregado) Relativamente ao fluxo não dominante, deve ser adicionada uma largura mínima múltipla de 0,75 m, consoante a sua importância A largura das escadas pode ser calculada através da seguinte expressão: Onde L é a largura da escada em metros F é o fluxo (peões/m*min) N é o número de peões/minuto L N F 15/33

16 Dimensionamento de cais (escadas) II Por vezes a largura disponível para a colocação de escadas não é suficiente para acomodar todo o fluxo de peões. Neste caso calcula-se a capacidade da escada (Nível de serviço E) Esta capacidade deve ter uma redução de 0% a 20% para ter em conta os fluxos não dominantes. Uma forma de calcular esta redução pode ser feita do seguinte modo (L n x 0,75) / L. Onde n será determinado pela dimensão do fluxo não dominante. O fluxo para o qual se terá de calcular a área de espera é a diferença entre o fluxo proveniente do cais e a capacidade da escada. A área de espera será dada pela multiplicação desta diferença pelo espaço ocupado pelos peões (normalmente 0,5 m 2 /peão). 16/33

17 Estacionamento I Muitos dos interfaces mais importantes costumam ter associadas infra-estruturas de estacionamento do tipo park-and-ride ou kiss-andride Deve ser garantido um acesso pedonal fácil e seguro entre o estacionamento e o interface 17/33

18 Estacionamento II O dimensionamento do estacionamento (nº de lugares) deve ser estimado considerando: O estacionamento de longa duração utentes pendulares do interface que utilizam cadeias TI/TC. O número de lugares para este tipo de utentes deve ser igual ao seu número (duração: 7 horas ou mais) O estacionamento de curta duração, visitantes que vêm recolher ou largar passageiros, consoante a duração do seu período de estadia podem ser enquadrados num sistema de kiss-and-ride (muito curta duração), ou então em lugares de estacionamento normais (durações inferiores a uma hora) O dimensionamento destes últimos lugares é dado pela seguinte expressão Onde: Nlugares = Nveic/h x Dest Nveic/h é o número de veículos que acedem ao estacionamento no intervalo de uma hora mais carregado Dest é a duração média do estacionamento (em horas) 18/33

19 Exercício 10.1 Enunciado Uma autoridade metropolitana de transportes pretende construir um interface de transporte colectivo suburbano. As linhas de transporte colectivo rodoviário que servirão este novo interface são indicadas na tabela seguinte: Carreira Nº Nº de circulações em hora de ponta Nº de circulações fora da hora de ponta Tipo de paragem Serviços urbanos Terminal Terminal Paragem intermédia Paragem intermédia Subtotal Serviços Regionais Paragem intermédia Paragem intermédia Paragem intermédia Paragem intermédia Paragem intermédia Paragem intermédia Subtotal 16 6 Os tempos de paragem são de cerca de 5 minutos para os autocarros que utilizam o interface como paragem intermédia e de 8 minutos para aqueles que usam o interface como terminal. 19/33

20 Exercício 10.1 Enunciado a) Calcule o número de cais necessários neste interface, considerando que as carreiras suburbanas podem utilizar todas os mesmos cais, as carreiras urbanas que apenas realizam paragens intermédias deverão possuir cais separados e as carreiras com término no interface poderão utilizar os mesmos cais entre si. b) Durante o período horário mais carregado a procura dos serviços Regionais é a seguinte: 180 passageiros desembarcados, dos quais 25% são recolhidos por pessoas que os vão buscar de automóvel; 320 passageiros embarcados, dos quais 30% são acompanhados por pessoas em automóvel. Determine o número de lugares de estacionamento necessários para visitantes considerando os seguintes pressupostos: Os passageiros embarcados e desembarcados distribuem-se uniformemente durante a hora considerada; Os visitantes que vão recolher os passageiros chegam em média 10 minutos antes do autocarro chegar e partem cerca de 7 minutos após a partida deste; Os visitantes que vão largar passageiros chegam em média 15 minutos antes do autocarro chegar e partem normalmente 5 minutos após o autocarro partir; Das 16 carreiras que têm paragem intermédia neste interface, em média, 4 atrasam-se 5 minutos e 2 atrasam-se 10 minutos. Considera-se que a distribuição dos passageiros durante a hora de ponta é uniforme. 20/33

21 Exercício 10.1 Resolução a) A capacidade de cada cais foi calculada de acordo com a seguinte expressão: c 60/tparagem Resultando que: Para as carreiras em que o tempo de paragem é de 5 minutos capacidade 12 carreiras/cais*hora Para as carreiras em que o tempo de paragem é de 8 minutos (batimento) capacidade 7,5 carreiras/cais*hora O número de cais deverá ser calculado para as horas de ponta, de acordo com o tipo de paragem que serve essas carreiras (terminal, ou não). 21/33

22 Exercício 10.1 Resolução Tipo de paragem Nº de carreiras (HP) Cap. Nº de cais Nº de cais sentido oposto (HPT) Nº total de cais Serviços Urbanos Terminal 12 7, Intermédia (76) Intermédia (77) Serviços Regionais Intermédia O número total de cais necessário é de 10= 2*3+4 22/33

23 Exercício 10.1 Resolução b) 1ºPasso - Calcular o número de passageiros que são recolhidos e largados por visitantes em automóvel. Nº de movimentos* %pass. recolhidos (ou largados) Movimentos pass Desembarques 45 Embarques 96 2º Passo - Determinar a duração do estacionamento para cada um destes casos Embarques = = 25 minutos (há que contar com o tempo de permanência do autocarro na paragem) Desembarques = = 22 minutos 23/33

24 Exercício 10.1 Resolução 3º Passo Determinar os tempos de atraso e o número de pessoas sujeitas a esse atraso. Considera-se que a distribuição dos passageiros pelas carreiras é homogénea, o que significa que em cada carreira há 3 (45/16) passageiros a desembarcar e 6 (96/16) passageiros a embarcar que são levados/recolhidos por visitantes em automóvel. Com estes dados calcula-se o número de passageiros sujeitos a um atraso de 5 minutos (em 4 carreiras) e de 10 minutos (em 2 carreiras), o qual se reflecte na duração do estacionamento. Assim a distribuição da duração do estacionamento pelos passageiros largados/recolhidos é a seguinte: Desembarque (carreiras s/ atraso) Embarque (carreiras s/ atraso) Desembarque (carreiras c/ atraso de 5 min) Desembarque (carreiras c/ atraso de 10 min) Embarque (carreiras c/ atraso de 5 min) Embarque (carreiras c/ atraso de 10 min) Nº passsageiros Duração estacionamento (min) /33

25 Exercício 10.1 Resolução A duração média do estacionamento resulta da média ponderada do tempo de estacionamento, e é de 27 minutos, ou seja 0,45 horas. O número de lugares de estacionamento é dado pela seguinte expressão Nlugares = Nveic/h x Dest O número de lugares necessário para os visitantes é de 141*0,45=64 lugares. 25/33

26 Exercício 10.2 Enunciado O projecto de uma nova estação ferroviária definiu o seguinte layout, os cais situam-se num nível inferior ao átrio o qual tem uma configuração de mezzanine sobre estes. A ligação entre cada cais é feita através de 2 escadas por cais. O intervalo entre as chegadas e partidas de cada comboio nas horas de ponta é de 7,5 min. Cada comboio tem um comprimento de cerca de 140 metros. O factor de ponta horária é de 0,75. Os volumes de passageiros movimentados nas duas horas de ponta são os seguintes: HPM (manhã) passageiros desembarcados 3200, passageiros embarcados 500 HPT (tarde) - passageiros desembarcados 500, passageiros embarcados 2900 a) Dimensione a largura dos cais e as escadas, para um nível de serviço D considerando que o seu comprimento será de 10 metros superior ao comprimento dos comboios. b) Dimensione a largura das zonas de circulação (também para o mesmo nível de serviço) sabendo que estas ligam a três saídas para o exterior, ligando respectivamente a: um interface de transporte rodoviário (30% do número de passageiros movimentados na estação), a uma estação de metro (55% do número de passageiros movimentados na estação) e ao exterior (15% do número de passageiros movimentados na estação) 26/33

27 Exercício 10.2 Resolução a) 1º Passo - Cálculo do número de passageiros movimentados nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta Vh V15 4 ( FPH ) Movimentos HPM HPT Embarcar Desembarcar º Passo - Cálculo do volume de passageiros à espera no cais. Dado pelo número de embarques nos 15 minutos mais carregados divido pelo número de circulações nesse período. Volume de passageiros em espera HPM 83 HPT /33

28 Exercício 10.2 Resolução 3º Passo - Cálculo da área do cais necessária para os passageiros à espera. Nível de serviço D Espaço ocupado pelos peões 0,5 m 2 /p Área necessária para acomodar os peões em espera (m2) HPM 41.7 HPT º Passo - Cálculo da área necessária para espaço de circulação Considera-se como espaço de circulação o espaço necessário para as pessoas que saem das composições no período de 15 minutos mais carregado. A expressão a utilizar é a seguinte: F v S p 28/33

29 Os parâmetros importantes para caracterizar o nível de serviço D são: Fluxo (F) de peões 57,5 peões/min*m Velocidade (v) dos peões 69 m/min Espaço ocupado por peão = 1,2 (69/57,5) m 2 /peão Exercício 10.2 Resolução Na HPM o número de passageiros que saem de uma composição é de 533 (1067/2), sendo a área necessária para a sua circulação de 640 (533*1,2) m 2 Na HPT o número de passageiros que saem de uma composição é de 83 (167/2), sendo a área necessária para a sua circulação de 100 (83*1,2) m 2 5º Passo - Cálculo da área mínima para o cais Área de circulação e de espera 682 (640+42) m 2 A área de segurança será de 0,5 m junto ao rebordo do cais*comprimento + 0,5 m junto às paredes do cais*comprimento Sendo o comprimento de 150 metros, a área de segurança será de 150 m 2 A largura do cais será de ( )/150 = 5,6 m 29/33

30 Exercício 10.2 Resolução 6º Passo - Dimensionamento das escadas Nível de serviço D Fluxo de peões 38 peões/m*min Movimentos por min. nas escadas Fluxo de pessoas Subir Descer HPM 533 (1067/2) 11 (167/15) HPT 83 (167/2) 64 (967/15) O fluxo de pessoas a descer na HPM é muito mais reduzido que o de pessoas a subir, enquanto que no caso da HPT estes são relativamente equilibrados. Assim, no caso da HPM a largura da escada deverá apenas ser calculada para o fluxo ascendente e posteriormente adicionar 0,75 m à sua largura para contar com os fluxos descendentes. No caso da HPT dever-se-á estimar a largura da escada pela soma das larguras necessárias para ambos os fluxos. 30/33

31 Exercício 10.2 Resolução A largura das escadas será (existem duas escadas por cais): HPM (533/38)/2 m + 0,75 m 7,75 m por escada HPT (83/38+64/38)/2 m 2 m por escada. A largura das escadas será de 7,75 m. O que significa que estas escadas são mais largas que o cais, sendo que por isso a solução construtiva deverá considerar que a escadas se localizam fora do espaço do cais, uma vez que serão mais largas que este. 31/33

32 b) Exercício 10.2 Resolução 1º Passo - Cálculo da distribuição dos fluxos de peões nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta HPM HPT Distribuição Entradas estação Saídas estação Entradas estação Saídas estação Metro Autocarros Exterior Total º Passo - Cálculo da largura mínima dos corredores de circulação Este cálculo é feito considerando o fluxo total bidireccional. Nível de serviço D Fluxo de peões 57,5 peões/min*m L Entradas 15 57,5 Saídas 2 32/33

33 Exercício 10.2 Resolução HPM HPT Corredor metro 5,2 1,4 Corredor autocarros 2,8 0,8 Corredor exterior 1,4 0,4 Para se calcular a largura final dos corredores dever-se-á adicionar 0,5 m de espaço relativamente às paredes do corredor. Deste modo a largura dos corredores será: Largura final dos corredores (m) Corredor metro 6,2 Corredor autocarros 3,8 Corredor exterior 2,4 33/33