AULA 05_Engenharia de tráfego

Prévia do material em texto

ENGENHARIA 
DE 
TRÁFEGO
AULA 05 - Capacidade e Níveis de 
serviço
- Volume, densidade e 
velocidade
paola.souza@ifro.edu.br
Profa. Paola Mundim de Souza
Características do tráfego
SERVIÇO
DEMANDA OFERTA
Variável de oferta veicular
• Variável de oferta – Capacidade (C)
• Capacidade de tráfego = máximo fluxo que pode normalmente 
atravessar uma seção ou trecho de via, nas condições existentes de 
tráfego, geometria e controle, em um determinado período (unidade 
de C = veíc/h)
Alguns fatores que podem afetar a oferta viária
• geometria da via – número de faixas, largura, rampa, curvatura, valetas;
• tipo de pavimento – aderência, composição;
• controle do tráfego – sinalização (semáforo; parada obrigatória);
• aleatoriedade – chuva, acidentes;
• movimentos do tráfego – entrelaçamentos
Exemplos de entrelaçamento
ENTRELAÇAMENTO
É definido como o cruzamento 
de duas ou mais correntes de 
tráfego viajando na mesma 
direção ao longo de um 
comprimento significativo da 
via, sem o auxílio de planos de 
controle.
Ações de Engenharia que podem interferir 
na capacidade de uma via
• alteração de circulação;
• regulamentação de estacionamento;
• melhorias nas condições do controle semafórico;
• melhoria do pavimento;
• faixas reversíveis.
Ações de Engenharia que podem interferir na 
capacidade de uma via
• Faixa reversível: medida operacional para aumento no número de faixas (maior 
oferta);
Ações de Engenharia que podem interferir na 
capacidade de uma via
A largura das faixas e a capacidade:
• valor de referência de CAPACIDADE PARA VIA SEMAFORIZADA = 1.800 veíc./h, por faixa, 
de 3,5 m de largura, plana, bem pavimentada;
• esse valor é decorrente de vários fatores, incluindo as condições de dirigibilidade 
(espaçamento do veículo à frente, poder de frenagem, etc.);
• em vias de fluxo ininterrupto os valores da capacidade podem atingir valores maiores.
Ações de Engenharia que podem interferir na 
capacidade de uma via
• Redução na largura das faixas (no exemplo, reduzindo- se de 3,5 para 2,5 m, há um 
acréscimo de uma faixa).
Ações de Engenharia que podem interferir na 
capacidade de uma via
•A largura de 2,5 m é 
a mínima para uma 
faixa, conforme 
Resolução 236/07 
do Contran
Ações de Engenharia que podem 
interferir na capacidade de uma via
• a providência de se reduzir a largura das faixas deve ser 
reservada para casos críticos de falta de capacidade, pois traz 
desconfortos aos motoristas;
• outra recomendação importante é utilizar a redução na largura 
somente nas aproximações semafóricas, pois em trechos 
longos existe dificuldade por parte dos motoristas em manter os 
veículos em faixas estreitas.
Nível de Serviço
• O Nível de Serviço é a 
representação da operação do 
tráfego e reflete a sua qualidade.
• Variáveis do nível de serviço (em 
regime descontínuo) gera: 
• Variação de velocidade e
• atraso
Velocidade
• avaliação da qualidade de serviço do Sistema Viário.
• relacionada com qualidade de serviço obtida no sistema viário, que também poderia ser 
medida pelo tempo total de viagem (T)
• avaliação da operação de uma ou mais vias do Sistema Viário
• descreve melhor as condições de operação nos elementos do sistema viário (velocidade 
em movimento, incorporando restrições da via e do tráfego).
SISTEMA 
VIÁRIO
Em UMA VIA 
do sistema 
viário
Velocidade
Velocidade Global - CET
Atraso
• causas do atraso:
• Sobre demanda;
• má gestão do trânsito;
• acidentes e outras aleatoriedades, como por exemplo 
intempéries, greves etc.
NÍVEIS DE SERVIÇO:
São medidas das condições de operação de uma dada via. É 
qualitativa e leva em conta inúmeros fatores, incluindo dentre 
estes:
• a velocidade,
• o tempo de viagem, 
• interrupções no tráfego, 
• liberdade e conforto, 
• oferecimento de serviços de conveniência,
• Segurança,
• custos.
NÍVEIS DE SERVIÇO:
• São definidos 6 níveis de serviço que devem obedecer condições 
básicas para enquadramento em cada um destes: velocidade 
padrão (alterada a cada nível de serviço, e sempre inferior à 
velocidade de projeto) e grau de saturação máximo (abaixo do 
qual deve estar o fluxo da subsecção estudada). 
• Grau de saturação = Fluxo máximo (Capacidade)
NÍVEIS DE SERVIÇO:
• Nível A – Escoamento livre, fluxo baixo e alta velocidade. O 
único controle do escoamento deve-se ao motorista, à 
fiscalização, e condições geométricas da via.
• Nível B – Fluxo estável e velocidades de operação ligeiramente 
restritas às condições de tráfego. Ainda há liberdade de 
movimento.
• Nível C – Fluxo ainda estável, mas a liberdade e velocidade de 
movimentação já são controladas pelas condições de tráfego. A 
velocidade ainda é satisfatória, mas as ultrapassagens já não 
são irrestritas.
NÍVEIS DE SERVIÇO:
• Nível D – Próximo à instabilidade, o nível D apresenta 
velocidades toleráveis afetadas constantemente pelo tráfego. 
Os motoristas perdem liberdade de movimento e, portanto, são 
condições toleradas por períodos pequenos de tempo.
• Nível E – O fluxo é instável e as paradas já são momentâneas. A 
velocidade não passa os 50 km/h.
• Nível F – O escoamento é forçado, há formação de filas e 
congestionamento. As paradas se tornam constantes e podem 
demorar.
RESUMO: Características do tráfego
Volume, densidade e velocidade – Relações 
básicas: modelo linear de Greenshields 
• As relações que serão apresentadas nessa aula, são baseadas no 
modelo matemático pioneiro na teoria do fluxo de tráfego, 
estabelecido por Greenshields, nos Estados Unidos.
• trata-se de modelo macroscópico teórico, cujo objeto é a corrente 
de tráfego como um todo, ou seja, considera que as correntes de 
tráfego são um meio contínuo;
• foi idealizado para aplicação em situações de fluxo ininterrupto.
Densidade, espaçamento, intervalo
• Densidade (D) = distribuição dos veículos em um trecho de via.
𝐷 =
𝑁
𝐿
Onde: N = número de veículos;
 L = extensão ou trecho considerado;
• normalmente “D” é expressa em veíc/km;
• Alguns autores utilizam a letra “k” para representar densidade.
Densidade, espaçamento, intervalo
• Exemplo: Dado um trecho de uma via com extensão de 0,25km, 
com três faixas em uma direção, foram observados 20 veículos 
por faixa num determinado instante, qual a densidade por 
faixa? Qual a densidade da via?
Densidade, espaçamento, intervalo
Densidade, espaçamento, intervalo
• Espaçamento (E) ou headway espacial (hd) = distância entre as 
partes dianteiras de 2 veículos sucessivos, na mesma faixa. 
GAP
Densidade, espaçamento, intervalo
• Relação entre densidade e espaçamento
𝑫 =
𝟏
𝑬
• Onde E = espaçamento médio dos veículos em um trecho de via, 
em um determinado período de tempo (unidade de E = m/veíc)
Relação Velocidade X Densidade
• considerando um trecho com extensão “L”; “N” veículos 
trafegando com velocidade “V” e uma seção “A” da via;
Relação Velocidade X Densidade
• em um determinado intervalo “T”, todos os veículos terão 
passado pela seção “A”, ou seja,
Velocidade: 𝑉 =
𝐿
𝑇
→ 𝑇 =
𝐿
𝑉
• sabendo que: F = N / T (o fluxo é a quantidade de veículos que 
passa em uma seção, em um determinado período de tempo)
• portanto:
 F = 
𝑁
𝑇
 = 
𝑁
𝐿
𝑉
 = N.
𝑉
𝐿
=
𝑁
𝐿
. 𝑉 = 𝐷. 𝑉
ou seja, 
F = V . D
Relação Velocidade X Densidade
Equação da continuidade do fluxo de tráfego, também conhecida 
como “relação fundamental do tráfego” 
Volume = Fluxo = Velocidade x Densidade
F = V x D
e
𝑭 =
𝑽
𝑬
Relação Velocidade X Densidade
Relação Velocidade X Densidade
Densidade, espaçamento, intervalo
• Headway de tempo (ht): é o tempo entre a passagem sucessiva de 
dois veículos por um ponto da rodovia. Expresso em segundos 
(seg).
• Headway temporal médio (𝒉𝒕): é a média de todos os headways 
temporais em uma rodovia. Normalmente expresso em segundos 
por veículo (seg/veic).
𝒉𝒕 =
𝟑𝟔𝟎𝟎
𝑭
→ 𝒔𝒆𝒈/𝒗𝒆í𝒄
O valor dofluxo tem que estar em veíc./h
Relação Velocidade X Densidade
• por Fluxo Livre entende-se a situação em que um veículo não 
recebe nenhuma influência em seu deslocamento devido a 
presença de outro veículo.
 
• a Velocidade Livre usualmente considerada é a estabelecida 
como o limite superior da velocidade regulamentada para a via.
Relação Velocidade X Densidade
Relação Velocidade X Densidade
R
ES
U
M
O
EXERCÍCIOS
01 - Um trecho de auto-estrada tem velocidade livre de 110 km/h e uma densidade de 
saturação de 230 veíc/km. Utilizando o modelo linear de Greenshields, determine: a 
densidade, a velocidade e a capacidade correspondentes ao Fluxo máximo.
Vlivre=110km/h
Dsaturação = 230veíc/km
02 – Uma via apresenta um headway de tempo médio de 2,5 segundos/veículo a uma
velocidade de 90km/h; calcule o fluxo de tráfego e a densidade.
REFERÊNCIAS
• Notas de aula Professor João Cucci Neto; 2013.
• Goldner, L. G. Apostila Engenharia de tráfego – 1° Módulo. 
Universidade Federal de Santa Catarina.
	Slide 1
	Slide 2: Características do tráfego
	Slide 3: Variável de oferta veicular
	Slide 4: Alguns fatores que podem afetar a oferta viária
	Slide 5: Exemplos de entrelaçamento
	Slide 6: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 7: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 8: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 9: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 10: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 11: Ações de Engenharia que podem interferir na capacidade de uma via
	Slide 12: Nível de Serviço
	Slide 13: Velocidade
	Slide 14: Velocidade
	Slide 15: Velocidade Global - CET
	Slide 16: Atraso
	Slide 17: NÍVEIS DE SERVIÇO:
	Slide 18: NÍVEIS DE SERVIÇO:
	Slide 19: NÍVEIS DE SERVIÇO:
	Slide 20: NÍVEIS DE SERVIÇO:
	Slide 21: RESUMO: Características do tráfego
	Slide 22: Volume, densidade e velocidade – Relações básicas: modelo linear de Greenshields 
	Slide 23: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 24: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 25: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 26: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 27: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 28: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 29: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 30: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 31: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 32: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 33: Densidade, espaçamento, intervalo
	Slide 34: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 35: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 36: Relação Velocidade X Densidade
	Slide 37: RESUMO
	Slide 38: EXERCÍCIOS
	Slide 39: REFERÊNCIAS