fluxo de veículos

ECI-006 Prof. Renato Lima
Prof. Dr. Renato da Silva Lima
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2
FLUXO DE VEÍCULOS
Introdução
Diagrama Espaço x Tempo
Comportamento de uma corrente de tráfego
Princípios Fundamentais do Fluxo de Veículos
Relação Fundamental dos Fluxos de Tráfego
Contínuos
Análise dos fluxos de veículos através da teoria
das filas
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Fluxo de Veículos
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Introdução
Mecânica de locomoção de veículos
● Determina os limites de desempenho dos veículos
● Permite escolher o serviço mais adequado para o
serviço de transporte, projeto da via
Inicialmente se pensa em um veículo e uma via,
somente os dois interagindo, sem nenhuma
interferência externa
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Introdução
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Introdução
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Introdução
Com o aumento do volume de veículos a
velocidade, tende, a diminuir
● A velocidade de cada veículo passa a ser determinada
pela corrente de tráfego
● Desempenho individual pode ficar abaixo dos limites
impostos pela mecânica de locomoção de veículos
A qualidade do serviço oferecido (nível de
serviço) é reduzido com o aumento de veículos
● Maior volume de tráfego, menor velocidade média
● Congestionamento: velocidade de veículos quase nula
FLUXO DE VEÍCULOS E SEU CONTROLE
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Capacidade de uma via
Maior volume de veículos suportado pela via
mantendo-se um nível de serviço acima do
tolerável (pré-definido)
A capacidade e o nível de serviço da via são
diretamente relacionados com a forma de
controle de tráfego utilizado na via
Distinguir Nível de Serviço de Serventia
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Nível de serviço
Relacionado ao uso da rodovia
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Serventia
Relacionada ao estado do pavimento
Quantificação de defeitos
Qualidade do pavimento em sí
Avaliação da superfície do pavimento
● Objetiva
● Subjetiva
Estudado pela Gerência de Pavimentos
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Diagrama Espaço x Tempo
Gráfico XY onde é marcada a posição temporal
de cada veículo
Nas abscissas (X) informa-se o TEMPO
Nas ordenadas (Y) informa-se a DISTÂNCIA
Desta forma teremos a posição do veículo ao
longo da via com o passar do tempo
Em um diagrama usamos representar a
trajetória de diversos veículos
Informa a velocidade instantânea de qualquer
veículo na via
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Diagrama Espaço x Tempo
Daroncho, 2013
Diagrama Espaço x Tempo
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Diagrama Espaço x Tempo
Pode-se, com este artifício, garantir o
afastamento espacial e temporal mínimo
Afastamento espacial – GAP (espaçamento)
● Para-choque traseiro de um e dianteiro do
subseqüente
● Informa a distância entre os veículos na via
Afastamento temporal – HEADWAY
● Entre os para-choques dianteiros dos veículos
● Informa o tempo que separa os veículos na via
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Espaçamento – GAP
Conforme os veículos vão se locomovendo, em
velocidades diferentes, o espaçamento (GAP)
mantido entre eles irá variando
Quanto melhor o nível de serviço da via, mais
afastados tendem a estar os veículos
Com a piora no nível de serviço da via os
veículos tentem a se aproximar mais uns dos
outros
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Intervalo de Tempo – HEADWAY
Conforme os veículos vão se locomovendo, em
velocidades diferentes e dependendo da
saturação da via, o headway entre eles irá variar
É difícil identificar o nível de serviço pelo
headway, pois ele define o tempo que veículos
consecutivos demoraram para passar por um
mesmo ponto
Podemos ter headway idênticos em situações
completamente diferentes (opostas)
● Via livre
● Via congestionada
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Intervalo de Tempo – HEADWAY
O primeiro veículo passa e dispara o contador
de tempo. Quando o segundo veículo passar o
contador anota o tempo, zera e inicia novamente
até a passagem de outro veículo
● Via livre: Veículos andam, praticamente, na
velocidade que desejarem
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Intervalo de Tempo – HEADWAY
O primeiro veículo passa e dispara o contador
de tempo. Quando o segundo veículo passar o
contador anota o tempo, zera e inicia novamente
até a passagem de outro veículo
● Via congestionada : Veículos andam na velocidade
do fluxo
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Diagrama Espaço x Tempo
Distancia (Km)1
2
3
Y
dB
4
Z
ted
mínimos
5
GAP
X
dA
HEADWAY
t1
t2
Tempo(min)
Daroncho, 2013
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Exemplo
Usando o diagrama espaço-tempo, determine a
velocidade média do trem 3 entre as estações A
e B, localizadas respectivamente a dA e dB km
do início do trecho
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Diagrama Espaço x Tempo
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Exemplo
Usando o diagrama espaço-tempo, determine a
velocidade média do trem 3 entre as estações A
e B, localizadas respectivamente a dA e dB km
do início do trecho
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Diagrama Espaço x Tempo
Velocidade Média:
● Declividade da reta que une os pontos
correspondentes aos instantes de passagem por dois
pontos da via
Velocidade Instantânea
● Tangente à curva num determinado ponto
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Diagrama Espaço x Tempo
dB
Veloc.
Inst.
Veloc.
média
dA
tA
tC (<tB)
tB
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Comportamento de uma corrente de
tráfego
Os fluxos de veículos compõem a modalidade
de transporte com controle menos centralizado
● Cada motorista faz seu próprio controle
Rota
Posição no espaço
Velocidade
● Sem maiores controles das autoridades como a
aviação e os trens estão submetidos
Tratado pela Engenharia de Tráfego
● Ramo particular da Engenharia de Transportes
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Comportamento de uma corrente de
tráfego
Comportamento do fluxo de veículos é distinto
do comportamento dos veículos que o formam
Dois tipos de fluxo
● Fluxo contínuo
Sem interrupções ou paradas no fluxo
Rodovias, vias expressas
Eixos de Brasília; Marginal Tiete e Pinheiros; 23 de maio
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Comportamento de uma corrente de
tráfego
Dois tipos de fluxo
● Fluxo interrompido
Há interrupções programadas no fluxo
Vias com semáforos
Fluxo não depende exclusivamente da iteração entre os
veículos, mas também do intervalo da interrupção
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Parâmetros de uma corrente de tráfego
Parâmetros microscópicos
● Comportamento individual de cada veículo
● Estuda situações em que existam variações
aleatórias nas características dos veículos e de seus
condutores (Processo estocástico)
Parâmetros macroscópicos
● Não se interessa pelo comportamento individual de
cada veículo
● Características do fluxo de veículos como um todo
Volume
Velocidade
Densidade (Concentração)
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Volume (Veíc./h)
Volume de veículos passando por um
determinado ponto em um intervalo de tempo
Medido por contagem automática ou manual
● Em uma ou mais seções de tráfego
● Em uma ou nas duas direções
Contagem automática
● Sensor de movimento colocado na pista
Contagem manual
● Pessoa parada ao lado da via contando e anotando o
número de veículos
● Filmagem em vídeo para contagem posterior
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Volume (Veíc./h)
Definido por:
Outros volumes:
● (Veíc/Dia); (Veíc/Ano)
● VDMA (Volume Diário Médio Anual)
● VDM (Volume Diário Médio)
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Volume (Veíc./h)
Relação entre Headways e o volume de tráfego
● Suponha-se que n veículos contados em um período
∆t e que seus headways hi foram registrados
n
∆t = ∑ hi
q=
i =1
n
∆t
q=
n
∑h
i
i =1
Sendo:
n
h=
n
1
∑ hi
n i =1
q=
1
h
o volume também pode ser expresso
como o inverso do headway médio
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Velocidade (km/h)
No tempo
● Média das velocidades dos veículos
No espaço
● Tempo para percorrer certa distância
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Velocidade (km/h)
Seja um trecho de rodovia com 300 m de
extensão. Os tempos gastos para trafegar por
esse segmento foram observados para seis
carros. Determinar a velocidade média no tempo
e no espaço para a corrente de tráfego do qual
esses veículos fazem parte.
Veiculo
1
2
3
4
5
6
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Tempo (s)
18
24
20
16
19
20
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