TRANSPORTES. Sessão Prática 3 Desempenho e vocações dos vários modos de transporte

Transcrição

1 Mestrado Integrado em Engenharia Civil TRANSPORTES Prof. Responsável: Luis Picado Santos Sessão Prática 3 Desempenho e vocações dos vários modos Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 1/18

2 Expressões mais relevantes 1. Nº circulações/hora = Nºpassageiros/hora / Lotação [veic/hora] 2. Intervalo entre passagens = 60 / (Nº circulações/hora) [min] 3. Taxa de ocupação = Nº passageiros / (Nº circulações Lotação) 100 [%] 4. Custos totais de energia = Nº circulações Custos energia/veículo [euros/veic] 5. Custo de energia/passageiro = Custos totais de energia/nº passageiros [euros/pax] Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 2/18

3 Exercício P3.1 Foi decidido criar um serviço ligando duas aglomerações urbanas. Existe a possibilidade deste serviço ser feito pelos seguintes modos: autocarro, eléctrico, metro e comboio. a) Considerando a ocupação máxima dos veículos, analise a evolução do número de circulações por hora, intervalo entre passagens, taxa de ocupação, e custos energéticos por passageiro assumindo que a procura poderá variar entre 800 e 5600 passageiros/hora. b) Considere agora que por uma questão de garantia de qualidade mínima da exploração tem de existir sempre um número mínimo de 4 circulações por hora, sendo que para o comboio esse número será de 2. Como evoluiriam os indicadores referidos anteriormente? c) Assuma agora que a taxa de ocupação máxima permitida por veículo seria de 85%. Como evoluiriam os indicadores referidos anteriormente? Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 3/18

4 Exercício P3.1 Considere ainda as seguintes características para os vários modos: custos energia /(veic*km) autocarro 0.83 electrico 1.45 metro 1.78 Comboio Lotação Modo n lugares autocarro 75 electrico 225 metro 450 Comboio 900 Intervalo entre passagens mínimo a considerar na análise de resultados: 3,0 min (para todos os modos) Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 4/18

5 Alínea a) volume de passageiros horário (passageiros/hora) Modo Indicadores nº circulações/hora Interv passagens (min) Autocarro taxa de ocupação 97% 97% 100% 100% 100% 99% 100% Custos energia Custo energia/pax Eléctrico Metro Comboio Exercício P3.1 - Resolução nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 89% 89% 97% 100% 97% 96% 100% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 89% 89% 89% 100% 97% 96% 96% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 89% 89% 89% 100% 89% 96% 89% Custos energia Custo energia/pax O autocarro só tem capacidade para transportar 800 passageiros/h, para os restantes o valor do intervalo entre passagens é inferior a 3,0min Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 5/18

6 Exercício P3.1 - Resolução Alínea b) volume de passageiros horário (passageiros/hora) Modo Indicadores nº circulações/hora Interv passagens (min) Autocarro taxa de ocupação 97% 97% 100% 100% 100% 99% 100% Custos energia Custo energia/pax Elétrico Metro Comboio nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 89% 89% 97% 100% 97% 96% 100% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 44% 89% 89% 100% 97% 96% 96% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 44% 89% 89% 100% 89% 96% 89% Custos energia Custo energia/pax Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 6/18

7 volume de passageiros horário (passageiros/hora) Modo Indicadores nº circulações/hora Interv passagens (min) Autocarro taxa de ocupação 82% 82% 84% 84% 84% 85% 85% Custos energia Custo energia/pax Eléctrico Metro Comboio Exercício P3.1 - Resolução Alínea c) nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 71% 79% 82% 84% 82% 83% 83% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 59% 71% 76% 80% 82% 83% 83% Custos energia Custo energia/pax nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação 44% 59% 67% 80% 76% 83% 78% Custos energia Custo energia/pax Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 7/18

8 Exercício P3.1 - Resolução Comparação das diferenças de evolução entre cenários [a) e c)] Custo energético total da deslocação por modo Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 8/18

9 Exercício P3.1 - Resolução Comparação das diferenças de evolução entre cenários [a) e c)] Custo energético por passageiro para cada modo Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 9/18

10 Conclusões: Exercício P3.1 - Resolução O número de circulações aumenta com a procura e portanto o intervalo entre passagens (que é o inverso da frequência) diminui na mesma proporção A taxa de ocupação varia, dependendo dos arredondamentos efectuados no número de circulações Os custos totais de energia crescem com o número de passageiros, correspondendo a um maior número de circulações necessárias; os custos de energia por passageiro variam em função das taxas de ocupação dos veículos, crescendo quando estas diminuem A frequência das circulações decresce (e portanto o intervalo entre passagens cresce) no sentido: autocarro, elétrico, metro, comboio (qualquer que seja a procura), em conformidade com o correspondente aumento da capacidade dos veículos; Os custos de energia, totais e por passageiro, decrescem no sentido: autocarro, elétrico, metro, comboio (qualquer que seja a procura); Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 10/18

11 Conclusões: Exercício P3.1 - Resolução Para as condições apresentadas, o modo energeticamente mais eficiente é o comboio. As necessidades de exploração, i.e. garantir um número mínimo de circulações por hora ou garantir que a taxa de ocupação não excede um determinado valor (85%), alteram a eficiência energética dos vários modos, embora no presente caso não sejam suficientes para alterar a classificação dos vários modos. Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 11/18

12 Exercício P3.2 Alínea a) A procura (passageiros/hora) entre dois aglomerados ao longo do dia é a indicada no quadro seguinte. Período 6h-8h 8h-10h 10h-17h 17h-20h 20h-24h Procura horária [pax/hora] a) Compare os modos Autocarro e Comboio em termos de taxas de ocupação e custos energéticos totais e por passageiro.km, considerando os seguintes pressupostos: Distância entre aglomerados: 10 km por estrada e 12 km em linha férrea. Para o autocarro, poderá ser criada uma via própria ao longo do traçado da estrada. Os serviços serão dimensionados para uma taxa de ocupação máxima dos veículos de 85%. A oferta mínima horária será de 2 circulações por hora. A lotação por veículo e os custos energéticos estão indicados no quadro seguinte. Modo Lotação [nº lugares] Custos Energéticos [ /(veic*km] Autocarro 75 0,83 Comboio 900 2,98 Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 12/18

13 Exercício P3.2 Alínea b) Considere que os custos associados ao investimento da construção destes dois sistemas são de 20 M /km para o comboio e de 2,5 M /km para o autocarro. Considerando que os passageiros a utilizar o sistema seriam todos desviados do automóvel, quantos anos de operação seriam necessários para se atingir o break even (i.e., custos acumulados iguais às poupanças acumuladas) em termos energéticos? Considere os seguintes pressupostos: Considere apenas os dias úteis Ocupação no automóvel = 1,2 pax/veículo Custos energéticos de operação do automóvel = 0,12 /(veic.km) Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 13/18

14 Exercício P3.2 Alínea c) As velocidades de cada um dos modos são as seguintes: comboio 50 km/h e autocarro 20 km/h. Considerando que o custo mensal de um motorista é igual ao de um maquinista, e é de 1500 euros/mês e que este opera efetivamente o veículo 6 horas por dia, quais são os custos operacionais relacionados com o pessoal bordo? Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 14/18

15 Exercício P3.2 - Resolução Alínea a) Autocarro (distância = 10 km) Periodo Procura horária pass/hora Comboio (distância = 12 km) nº circulações/hora Interv passagens (min) taxa de ocupação Nº horas Custos energia Custo energia/(pax.km.h) 6h-8h % h-10h % h-17h % h-20h % 3 1, h-24h % , Periodo Procura horária Interv passagens taxa de Custo nº circulações/hora Nº horas Custos energia pass/hora (min) ocupação energia/(pax.km.h) 6h-8h % h-10h % h-17h % h-20h % h-24h % , Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 15/18

16 Exercício P3.2 - Resolução Alínea b) Automóvel (distância = 10 km) Periodo Procura horária pass/hora nº veículos Nº horas Custos energia Custo energia/(pax.km.h) 6h-8h h-10h , h-17h , h-20h , h-24h , , Custos Investimento Autocarro 25,000, Comboio 240,000, Diferenças de Custos Energéticos (/dia operação) Custos anuais nº anos p/ break-even Automóvel-Autocarro 20, ,336, Automóvel-Comboio 21, ,716, Considerando que 1 ano = 52 semanas com 5 dias úteis Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 16/18

17 Exercício P3.2 - Resolução Alínea c) Autocarro: Comboio: Periodo Procura horária Nº Total nº circulações/hora Nº horas circulacoes no pass/hora dia 6h-8h h-10h h-17h h-20h h-24h Periodo Procura horária pass/hora nº circulações/hora Nº horas Nº Total circulacoes no dia 6h-8h h-10h h-17h h-20h h-24h Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 17/18

18 Exercício P3.2 - Resolução Alínea c) Velocidade média (km/h) Custos mensal condutor por 6h/dia Custo pessoal / minuto circ Autocarro 20 1, Comboio 50 1, Modo Dist (km) Velocidade média (km/h) Tempo percurso (min) Custo / circulação ( ) Custos de operação pessoal / dia Autocarro ,176.1 Comboio Modo Custos de Custos T otais Custos T otais operação de energia / dia circ pessoal Autocarro 3, , , Comboio 1, , Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engenharia Civil Transportes Aulas Práticas 18/18