Licenciaturas em Eng.ª Civil e do Território. Disciplina: Gestão do Tráfego Rodoviário

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Martim Caldeira Fagundes
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1 Licenciaturas em Eng.ª Civil e do Território Disciplina: Gestão do Tráfego Rodoviário Responsável: José Manuel Viegas Avaliação e intervenção sobre uma rede de estradas - Introdução ao Trabalho Prático A - Docente: José Manuel Viegas 1Avaliação e intervenção sobre uma rede de

2 Pontos Chave do Enunciado do Trabalho Objectivos: Avaliação das condições de funcionamento de uma rede de estradas interurbanas e elaboração de propostas de intervenção para resolução dos problemas de mau desempenho nos arcos da rede Para um cenário inicial correspondente a uma matriz de tráfego dada, e para dois cenários adicionais correspondentes a aumentos homotéticos dos fluxos dessa matriz, de 10% e de 25% sobre o cenário base. As avaliações a fazer incidem apenas sobre as secções correntes das estradas constantes da rede. Formas de intervenção: podem consistir em variações de secção e em criação de novos arcos. A avaliação da intervenção terá em conta o investimento proposto, medido em pistas.km de extensão, bem como os valores globais de distância e de tempo de percurso estimados na afectação de tráfego do cenário mais carregado. Admite-se por simplificação que não há restrições orográficas ou ambientais a qualquer destas intervenções, nem problemas de encaixe destes fluxos nos seus destinos. 2Avaliação e intervenção sobre uma rede de

3 Apresentação da rede de estradas interurbanas modelada Nós Arcos/Links Conectores Zonas/Centróides 3Avaliação e intervenção sobre uma rede de

4 Alguns dados sobre a rede em análise Área de estudo delimitada pela CRIL, CREL, A5 e IC19; 30 Zonas, 269 nós e 762 (2x381) arcos; Números e Designações das Zonas Zona N.º Designação Zona N.º Designação Zona N.º Designação 1 Queijas 11 CREL - Alverca 21 Linda-a-Velha/Miraflores 2 Carnaxide 12 A5 - Lisboa 22 Laveiras 3 ZComercial- Alto Montijo 13 Amadora Centro 23 Buraca 4 Alto do Moinho 14 Restelo 24 Estádio Nacional - Saída 5 Alfragide Norte 15 CRIL - Algés 25 2ª Circular - Lisboa 6 Alfragide Sul 16 Radial de Benfica 26 Estádio Nacional - Entrada 7 Queluz de Baixo 17 Amadora 27 Barcarena - Sul 8 Hospital Amadora-Sintra 18 Queluz - Palácio 28 Barcarena - Norte 9 Queluz - Cemitério 19 Alto da Boa Viagem 29 IC19 - Sintra 10 Massamá 20 CREL - Alto da Boa Viagem 30 A5 - Cascais Número de Arcos por escalão de capacidade (uvl/h/sentido) Avaliação e intervenção sobre uma rede de

5 Fluxos na Matriz Origem Destino (HPM) Escalonamento dos Fluxos na Matriz OD (fluxos superiores a 100) 2800 Fluxo Ordem Nº de células na matriz com fluxo até: Avaliação e intervenção sobre uma rede de

6 Primeiros Passos Identificação de Tensões Tarefas Iniciais: Modelar a rede base e estimar a matriz O/D de fluxos (desta vez cumpridas a montante) Passos Seguintes: Proceder à afectação de tráfego pelo modelo de equilíbrio por forma a representar adequadamente os comportamentos face ao congestionamento Analisar os caminhos usados e os níveis de saturação em geral para uma validação primária dos resultados em caso de resultados estranhos há que verificar cuidadosamente a matriz e o modelo de rede Observar com maior detalhe o que ocorre Nos pares O/D com maior repartição de fluxo por vários caminhos (sintoma de congestionamento em múltiplas frentes) Nos arcos mais saturados (que pares O/D estão a usá-los) 6Avaliação e intervenção sobre uma rede de

7 Afectação da Matriz Origem-Destino Base à rede modelada 7Avaliação e intervenção sobre uma rede de

8 Saturação da Rede Base modelada (Rácio Volume/Capacidade) Arcos em que a saturação ultrapassa os 100% => Problemas! 8Avaliação e intervenção sobre uma rede de

9 Avaliação do desempenho da rede no cenário base (I) 30 Zonas => 900 Pares Origem-Destino (OD) N.º de caminhos por par O-D N.º de pares O-D => correspondem a pares O-D sem procura => correspondem a pares O-D que se efectuam pelo percurso óptimo => escolha de caminhos de acordo com o grau de saturação da rede, velocidade de circulação, tempos de circulação, etc. Exemplo: O Par O-D entre a zona 1 (Queijas) e a zona 6 (Alfragide Sul) fazse por cinco caminhos alternativos: Origem Destino INDEX Volume T0 (seg) TCUR (seg) V0 (km/h) Distância (m) Vol. por caminho (%) ,3% ,7% ,6% ,5% ,0% ,0% T0 - tempo de percurso com a rede "em vazio" TCUR - tempo de percurso com tráfego afectado V0 - velocidade média com a rede "em vazio" VCUR (km/h) 6,7 9,2 9,1 10,3 7,5 9Avaliação e intervenção sobre uma rede de

10 Avaliação do desempenho da rede no cenário base (II) 5 caminhos alternativos utilizados pelo par 1-6 Avaliação e intervenção sobre uma rede de 10

11 Avaliação do desempenho da rede no cenário base (III) Caminho mais curto entre as zonas 1-6 Caminho mais rápido entre as zonas 1-6 (rede em vazio) Distância (km) Tempo em vazio Tempo em carga 7.5 9min 35s 1h 7min 9s Caminho mais rápido entre as zonas 1-6 (rede em carga) Distância (km) Tempo em vazio Tempo em carga min 20s 1h 3min Distância (km) Tempo em vazio Tempo em carga min 4s 1h 7min 56s Para além destes caminhos os fluxos existentes entre a zona 1 e 6 ainda se distribuem por outros dois => rede de ligação existente com pontos saturados. Avaliação e intervenção sobre uma rede de 11

12 Explorando os pares O/D com maior repartição do seu fluxo por vários v caminhos Neste exemplo há mais 6 pares O/D com repartição do seu fluxo pelo menos por 3 caminhos Identificar quais são esses pares, e se podem ser categorizados por sectores geográficos Verificar se alguns dos caminhos assim utilizados são comuns a mais que um desses pares O/D No essencial trata-se de procurar se há estrangulamentos associados a grupos de origens ou de destinos arcos que estão saturados por servirem de segunda escolha para vários pares O/D Uma forma de facilitar a compreensão destas situações consiste em avaliar o desempenho da rede perante matrizes homotéticas menos carregadas Avaliação e intervenção sobre uma rede de 12

13 Cenário com uma diminuição homotética dos fluxos da matriz (-20%) 30 Zonas => 900 Pares Origem-Destino (OD) N.º de caminhos por par O-D N.º de pares O-D Analisando novamente o par 1-6: => correspondem a pares O-D sem procura => correspondem a pares O-D que se efectuam pelo percurso óptimo => escolha de caminhos de acordo com o grau de saturação da rede, velocidade de circulação, tempos de circulação, etc. Origem Destino INDEX Volume T0 (seg) TCUR (seg) V0 (km/h) Distância (m) Vol. por caminho (%) ,8% ,3% ,9% ,0% T0 - tempo de percurso com a rede "em vazio" TCUR - tempo de percurso com tráfego afectado V0 - velocidade média com a rede "em vazio" Redução do número de caminhos alternativos para 3 => a diminuição do fluxo permite a aproximação ao caminho mais curto e ao caminho mais rápido. VCUR (km/h) 21,4 32,2 29,8 3 caminhos alternativos utilizados pelo par 1-6 Avaliação e intervenção sobre uma rede de 13

14 Cenário com uma diminuição homotética dos fluxos da matriz (-40%) 30 Zonas => 900 Pares Origem-Destino (OD) N.º de caminhos por par O-D N.º de pares O-D => correspondem a pares O-D sem procura => correspondem a pares O-D que se efectuam pelo percurso óptimo => escolha de caminhos de acordo com o grau de saturação da rede, velocidade de circulação, tempos de circulação, etc. Considerando uma redução homotética dos fluxos da matriz em 40%, 98% dos pares O-D realizam-se num único caminho. Conclusão: Deverá ser realizada uma análise semelhante para todos os pares O-D que apresentem variados caminhos alternativos (sintomático de falta de capacidade no caminho óptimo). A analise com uma matriz aligeirada permite detectar a hierarquia de dureza dos casos de congestionamento, sugerindo assim possíveis estratégias para a solução do problema Avaliação e intervenção sobre uma rede de 14

15 Os treze arcos mais saturados têm capacidades entre 900 e 1300 uvl/h/sentido e taxas de saturação 184% e 154%; Seguem-se dois arcos de IC com capacidades de 3500 uvl/h/sentido e taxa de saturação de 151% (ambos); Há apenas quatro arcos de AE com taxa de saturação acima de 100% (variável entre 115% e 110%) e capacidades de 6000 uvl/h/sentido (todos eles); Análise dos arcos mais saturados Avaliação e intervenção sobre uma rede de 15

16 Análise dos arcos mais saturados (II) Que pares O/D usam um dado arco Por zona de origem Por zona de destino Zona de Origem Zona de Destino Volume (uvl/h) ,2% 6910 Avaliação e intervenção sobre uma rede de 16

17 Análise de coerência de capacidades e fluxos na envolvente dos arcos mais saturados Importa ver os fluxos e as capacidades dos arcos mais saturados em conjunto com as dos arcos adjacentes a montante e a jusante Podem assim detectar-se situações em que a busca de soluções seja feita preferencialmente por aumentos localizados de capacidade Em alternativa, pode haver soluções interessantes de desdobramento de um arco saturado por um outro arco (ou sequência de arcos) que sirva de caminho alternativo, apenas pouco menos conveniente para um nº significativo de pares O/D que o solicitam Avaliação e intervenção sobre uma rede de 17

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