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W BA 08 13 _V 1. 1 SISTEMAS DE TRANSPORTES 2 Leonardo Hitoshi Hotta São Paulo Platos Soluções Educacionais S.A 202 SISTEMAS DE TRANSPORTES 1ª edição 3 2021 Platos Soluções Educacionais S.A Alameda Santos, n° 960 – Cerqueira César CEP: 01418-002— São Paulo — SP Homepage: https://www.platosedu.com.br/ Diretor Presidente Platos Soluções Educacionais S.A Paulo de Tarso Pires de Moraes Conselho Acadêmico Carlos Roberto Pagani Junior Camila Turchetti Bacan Gabiatti Camila Braga de Oliveira Higa Giani Vendramel de Oliveira Gislaine Denisale Ferreira Henrique Salustiano Silva Mariana Gerardi Mello Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Tayra Carolina Nascimento Aleixo Coordenador Mariana Gerardi Mello Revisor Bruna Pizzol Editorial Alessandra Cristina Fahl Beatriz Meloni Montefusco Carolina Yaly Mariana de Campos Barroso Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)__________________________________________________________________________________________ Hotta, Leonardo Hitoshi H834s Sistemas de transportes / Leonardo Hitoshi Hotta, – São Paulo: Platos Soluções Educacionais S.A., 2021. 44 p. ISBN 978-65-89881-10-0 1. Sistemas de transporte. 2. Tecnologias para transporte. 3. Custos unitários de transporte de passageiros e mercadorias. I. Título. CDD 658.78 ____________________________________________________________________________________________ Evelyn Moraes – CRB 010289/O © 2021 por Platos Soluções Educacionais S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Platos Soluções Educacionais S.A. 4 SUMÁRIO Componentes de um sistema de transporte _________________ 05 Características técnicas veiculares e fatores humanos _______ 22 Modelos de demanda ________________________________________ 38 Economia em transportes: avaliação e custos ________________ 56 SISTEMAS DE TRANSPORTES 5 Componentes de um sistema de transporte Autoria: Leonardo Hotta Leitura crítica: Bruna Pizzol Objetivos • Conceituar a Engenharia de Transportes e o campo de atuação da Engenharia de Tráfego. • Apresentar os principais componentes que compõe um sistema de transporte. • Estabelecer conexões entre os componentes e as necessidades da sociedade. 6 1. Apresentação Inicialmente, será descrita a importância do transporte e seu impacto para a sociedade, em especial no Brasil. Para o desenvolvimento do transporte, é necessária a participação de profissionais de diferentes áreas de atuação, tais como engenheiros, urbanistas, economistas, cientistas sociais, ambientalistas etc. As redes de transportes foram ampliadas e tornaram-se tão complexas que houve a necessidade da criação da Engenharia de Transportes, que auxilia na gestão destes recursos. Essa engenharia possui caráter mais generalista e em com foco nas soluções em nível estrutural. No Brasil, o principal meio de transporte é o rodoviário, responsável por cerca de dois terços dos deslocamentos. Isso enseja uma especialização ainda maior da Engenharia, com caráter mais aplicado aos elementos físicos do meio rodoviário, que é a Engenharia de Tráfego, profissão cada vez mais demandada face às demandas por transporte. 1.1 Sociedade e transporte Todos os dias, as pessoas, suas comunidades e a sociedade, de forma geral, tomam decisões relacionadas ao transporte, tais como: qual o melhor meio de transporte para deslocar-se ao trabalho, se uma faixa de trânsito da principal via da cidade deve ser transformada em faixa exclusiva de ônibus ou se o Estado deve priorizar o transporte de cargas por meio rodoviário ou ferroviário. A finalidade do transporte é fornecer um mecanismo para a troca de bens, de informações, deslocamento de pessoas, e para apoiar o desenvolvimento econômico da sociedade. Ele é definido como o movimento de pessoas e bens para atender às necessidades básicas da sociedade que demandam mobilidade e acessibilidade. (HOEL; GARBER; SADEK, 2011, p. 1). Casa 7 A tomada de decisão pode ter efeitos espaciais e temporais diversos, pois pode-se escolher determinada rota para o percurso até o trabalho, a implantação de sinalização semafórica em uma interseção ou até mesmo a construção de um canal interoceânico. Durante milhares de anos, por conta de restrições na tecnologia dos transportes, os deslocamentos das pessoas e produtos eram restritos, pois as pessoas trabalhavam próximo a suas residências ou mesmo a residência era o próprio local de trabalho e o consumo de produtos era feito de forma local. Até a primeira metade do século passado, empresas construíam as chamadas vilas operárias em torno da própria fábrica para fornecer moradia à mão de obra, controlando diversos aspectos da classe trabalhadora, como, por exemplo, os turnos de trabalho cumpridos de forma pontual. Figura 1 – Vila de Saltaire, Inglaterra Fonte: Duncan1890/ iStock.com. O deslocamento diário, para o trabalho e serviços, superior a alguns quilômetros é um fenômeno relativamente recente na história. Nas Casa 8 últimas décadas, a segregação entre o espaço para morar e trabalhar no tecido urbano ficou mais evidente e criou um problema de difícil solução, visível nos típicos congestionamentos presentes nas cidades, nos quais milhões de pessoas dispendem tempo e energia para vencer o percurso diário entre a residência, trabalho e serviços. Ao analisar a mobilidade, a Associação Nacional de Transportes Público (ANTP) divulgou um estudo compilando os dados de 2018, no qual o panorama nos demonstra que o Brasil ainda tem muito a melhorar. As tabelas a seguir demonstram os principais aspectos da mobilidade urbana, em municípios com mais de 60 mil habitantes, concentrando 65% da população brasileira. Tabela 1 – Viagens anuais e índice de mortes por modo de transporte Modo Viagens anuais Índice de mortes/ 100.000 habitantesBilhões % Ônibus 16,1 24,0 0,1 Trilhos 2,7 4,0 N/D Auto 17,3 25,8 4,6 Moto 3,0 4,5 6,9 Bicicleta 1,7 2,5 0,9 A Pé 26,3 39,2 4,7 Fonte: ANTP (2018). Conforme a Tabela 1, pode-se notar que o deslocamento feito a pé ainda é o principal meio de mobilidade no Brasil, muitas vezes, porque 9 é a única forma de deslocamento disponível ou porque a renda não possibilita a posse e o uso de meio motorizado. O índice de mortalidade mostra que o pedestre é extremamente vulnerável no trânsito e, junto com os motociclistas, são aqueles que mais precisam de tratamento adequado nas vias brasileiras. O uso da moto é crescente e tem sido utilizada, principalmente, como modo alternativo ao transporte coletivo, pois é financeiramente competitivo, além de ser mais rápido, eliminando a necessidade de transbordos e proporcionando maior liberdade. O uso do automóvel, que nas décadas anteriores era visto como indicador do nível de desenvolvimento econômico do país, por outro lado, atualmente, é encarado como um sinal de que o transporte coletivo é deficiente, devendo ser revertido como benefício para a sociedade. Tabela 2 – Características das viagens em função do tipo de transporte Tipo % Viagens anuais Distância diária média percorrida Tempo médio de viagem Emissão de poluentes por viagem Custos anuais Transporte Coletivo (TC). 28,0% 5,3 km 44 min 498 g R$ 23,1 bi Transporte Individual (TI). 30,3% 3,8 km 23 min 1069 g R$ 136,3 bi Transporte Ativo (TA). 41,7% 1,0 km 19 min N/A N/A Fonte: ANTP (2018). A Tabela 2 ilustra quão nociva é a priorização do transporte individual em detrimento do transporte coletivo e ativo (não motorizado), pois se trataser usados em transportes, desde que conhecidos dados de demanda e oferta. Os métodos apresentados são exemplos da grande diversidade existente. O intuito é demonstrar que a quantidade de variáveis é grande e que as formas de avaliação podem ter diferentes enfoques. A primeira etapa é definir um objetivo claro a ser atingido pela implantação do projeto. A falta de um objetivo claro turva todas as etapas posteriores. Ainda é comum estabelecer como objetivo a implantação de uma infraestrutura, tal como avenida ou rodovia, mas sem ideia clara do objetivo posterior a ser atingido com esta infraestrutura. A avaliação de projeto mais adequada deve estipular objetivos, como, por exemplo: Casa 61 a. Diminuir o tempo de deslocamento entre determinadas regiões da cidade. b. Diminuir o índice de acidentes em uma via. c. Ofertar transporte público a 95% da população, com intervalo de 20 minutos em direção ao centro da cidade. O diagnóstico para subsidiar a tomada de decisão deve contemplar os parâmetros necessários para atender o objetivo proposto: a. Quantas pessoas fazem este deslocamento, qual o modo de transporte utilizado, qual o tempo médio em cada modo etc. b. Quantos acidentes ocorrem e em que regiões, quantas vítimas feridas e fatais, quais tipos de acidentes, quais as causas etc. c. Qual a população usuária de transporte público, origem da população, distância média ao centro etc. A seguir, serão apresentadas duas linhas principais de técnicas usadas para avaliação de projetos. 1.4. Técnicas monetárias As chamadas técnicas monetárias recebem este nome porque se concentram em variáveis que podem ser quantificadas em termos monetários. São utilizadas há mais tempo e contam com ampla literatura com diversos tipos de enfoques. A tendência é que seja complementada ou substituída pelas técnicas multicritérios ou não monetárias, apresentadas em seguida. As técnicas monetárias consistem em precificar os benefícios e custos das alternativas de projetos e, a partir de um ou mais métodos de avaliação econômica, ordenar as alternativas. Cabe a introdução de conceitos fundamentais para avaliação de projetos: 62 • Custo de oportunidade: valor atribuído a um uso alternativo do capital investido no projeto selecionado. • Custo econômico: refere-se a desembolsos monetários diretos. • Custo financeiro: refere-se à variação do valor e disponibilidade de capital. Os custos econômicos envolvem custos diretos para a implantação, operação e manutenção do sistema. Por exemplo, ao construir uma nova via, além do custo da construção em si, deve-se estimar o custo de operação da via (recursos mobilizados para uso da via, tais como agentes de trânsito, viaturas e veículos de auxílio, sinalização e comunicação com usuário etc.) e o custo de manutenção (conservação do pavimento, da sinalização, da drenagem etc.). Para levantamento desses custos, é necessário o desenvolvimento de projetos e planilhas orçamentárias, contendo a quantidade de serviços necessários e os respectivos valores monetários. A depender do órgão contratante, pode-se utilizar planilhas específicas. Em nível federal, encontra-se em uso o Sistema de Custos Referenciais de Obras (SICRO). Os estados e até mesmo municípios podem possuir planilhas próprias de preço, que são atualizadas periodicamente e servem como referência para elaboração do orçamento. Alguns custos não envolvidos com obras também podem ser estimados, tais como o custo de acidentes, com auxílio de material que o Instituto de Pesquisa e Estudos Aplicados (IPEA) regularmente divulga, custo de operação por parte do usuário, que pode envolver custos do veículo e o tempo dispendido, este é mais complexo de determinar, pois envolve a análise dos deslocamentos realizados e os impactos financeiros advindos destes deslocamentos. Também são custos a serem avaliados os relacionados a impactos socioambientais, tais como desapropriação, reassentamento, Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa 63 compensações ambientais e poluição. Esta última, assim como os acidentes, contabiliza os custos para a sociedade em decorrência do adoecimento e morte da população, bem como a perda de produtividade. No caso de benefícios auferidos pela implantação de projeto, que devem ser avaliados na análise de alternativas, pode-se considerar: • Quantidade de usuários favorecidos. • Diminuição no tempo de deslocamento. • Diminuição em custos operacionais. • Diminuição de acidentes. • Diminuição na emissão de poluentes etc. As técnicas monetárias podem ser divididas entre aquelas que são relações entre benefícios e custos, e as que dependem da relação custo e efetividade. No primeiro grupo, as principais técnicas são de Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Razão Benefício/ Custo (B/C). No segundo grupo, as técnicas existentes permitem medir a eficiência da alternativa por meio de benefícios quantificados, porém, não monetizados. • VPL é a soma dos benefícios e custos no período analisado, corrigidos por uma taxa de desconto. Caso este valor seja positivo, a alternativa é viável financeiramente. • TIR é uma taxa de desconto que iguala os benefícios e custos. Esta taxa deve ser maior que um valor preestabelecido para que a alternativa seja atrativa. 64 • B/C: consiste na aplicação da relação monetária entre benefício e custo, corrigida por uma taxa de desconto. Esta relação deve ser maior um para a alternativa ser considerada viável. Exemplo: Comparar, por meio de VPL e B/C, a alternativa de implantação de faixa exclusiva de ônibus (alternativa 1), em uma via com três faixas de rolamentos, com a alternativa de manter a circulação existente (alternativa 0). Os valores financeiros (com taxa de desconto) são apresentados a seguir: Tabela 1 – Valores financeiros da alternativa 0 Item Ano 1 Ano 2 Ano 3 Custo de implantação. R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 Custo de manutenção. R$ 100.000,00 R$ 95.238,10 R$ 90.702,95 Custo usuário auto. R$ 3.500.000,00 R$ 3.333.333,33 R$ 3.174.603,17 Custo usuário ônibus. R$ 4.000.000,00 R$ 3.809.523,81 R$ 3.628.117,91 Fonte: elaborada pelo autor. Tabela 2 – Valores financeiros da alternativa 1 Item Ano 1 Ano 2 Ano 3 Custo de implantação. R$ 800.000,00 R$ 0,00 R$ 0,00 Custo de manutenção. R$ 150.000,00 R$ 142.857,14 R$ 136.054,42 Custo usuário auto. R$ 3.900.000,00 R$ 3.714.285,71 R$ 3.537.414,97 Custo usuário ônibus. R$ 3.200.000,00 R$ 3.047.619,05 R$ 2.902.494,33 Fonte: elaborado pelo autor. 65 Considerando os valores apresentados, deve-se montar uma tabela com os valores de custos e benefícios da alternativa 1 em relação à alternativa 0. Tabela 3 – (custo alternativa 0) – (custo alternativa 1) Item Ano 1 Ano 2 Ano 3 Custo de implantação. - R$ 800.000,00 R$ 0,00 R$ 0,00 Custo de manutenção. - R$ 50.000,00 -R$ 47.619,05 -R$ 45.351,47 Custo usuário auto. - R$ 400.000,00 -R$ 380.952,38 -R$ 362.811,79 Custo usuário ônibus. R$ 800.000,00 R$ 761.904,76 R$ 725.623,58 Fonte: elaborada pelo autor. VPL = Soma dos Benefícios – Soma dos Custos = R$ 2.287.528,34 – R$ 2.086.7344,69 = R$ 200.793,65 > 0 => A Alternativa 1 é viável. B/C = Soma dos Benefícios/ Soma dos Custos = = R$ 2.287.528,34 / R$ 2.086.7344,69 = 1,096 > 1 => A Alternativa 1 é viável. 1.5.Técnicas não monetárias Estas técnicas, além dos critérios monetários, também envolvem critérios de avaliação subjetivos ou de difícil quantificação. São mais recentes do que as técnicas monetárias e trazem a ótica da multidisciplinaridade na avaliação de projetos. É um campo em contínuo desenvolvimento, buscando melhorar a percepção do processo de avaliação. As técnicas não monetárias envolvem um conjunto de critérios para avaliação e uma matriz de impactos que, em conjunto, permitem um ordenamento ou divisão das alternativas. As técnicas podem ser divididas em três grupos: Casa 66 • Discretas: permitem o ordenamento de quantidade finitas de alternativas. • Contínuas:a partir um sistema matemático, com objetivo de otimizar uma função, trabalha-se com um campo de soluções aceitáveis definidas através de interações análise-resposta. • Resolução de conflitos: as soluções são obtidas por meio de mediações para seleção de alternativas. As técnicas não monetárias também podem ser divididas em: • Objetivos múltiplos: as soluções formam um contínuo, definidas por meio de um conjunto de restrições. • Atributos múltiplos: as soluções são conhecidas e ordenadas conforme os atributos estabelecidos. As técnicas de objetivos múltiplos ou multiobjetivo implicam em melhorar (obter conceito mais alto) em alguns objetivos, considerando que há perda (diminuição do conceito) em outros. Dessa forma, há necessidade de se estabelecer os valores relativos para cada objetivo que permita a mensuração dos conceitos. Por exemplo, considere que há objetivos para seleção da alternativa (menor custo de implantação, maior capacidade, menor poluição do ar, menor tempo de deslocamento e menor custo de operação). Esses objetivos podem ser comparados de várias formas: • Ordem: do mais importante para o menos importante. • Nota: atribuindo nota para cada objetivo, que podem ter notas iguais. • Comparação por par: comparando pares de objetivos. Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa 67 Por meio de métodos numéricos, pode-se otimizar a função de forma a selecionar a melhor alternativa. As técnicas de atributos múltiplos ou de multiatributos permitem a comparação de diferentes critérios ou atributos que, de maneira direta, não seriam possíveis de comparar. Por exemplo, como comparar tempo de viagem e custo de viagem. Nessas técnicas, é possível comparar estes atributos, o campo de variação dos atributos e, finalmente, comparar e ordenar as alternativas a partir desses atributos. Tabela 4 – Exemplo de alternativas com atributos objetivos e subjetivos Atributo Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Custo de implantação. R$ 1.000.000,00 R$ 800.000,00 R$ 1.200.000,00 Tempo de deslocamento. 30 min. 40 min. 25 min. Impacto visual. Médio Alto Baixo Conforto. Alto Baixo Médio Fonte: elaborada pelo autor. Um exemplo de fluxo de avaliação multiatributo é apresentado a seguir: 68 Figura 3 – Fluxograma de implementação da técnica de maximização com pesos Fonte: adaptado de Furtado e Kawamoto (2002, p. 158). 69 2. Processo de contratação Após a tomada de decisão e desenvolvimento de projetos e relatórios necessários, é necessária a contratação dos serviços. 2.1 Formas de contratação O processo de contratação, em órgãos públicos, é uma atividade complexa e apoiada em legislação própria. O processo licitatório envolve a seleção da melhor proposta para a administração pública e posterior celebração do contrato. A Lei n. 8.666, de 21 de junho de 1993, que institui normas para licitações e contratos, é aperfeiçoada constantemente, à medida que atualizações ou inovações são incorporadas ao processo licitatório. Esta lei visa garantir a isonomia no processo que deve seguir os princípios básicos da legalidade, da impessoalidade, da moralidade, da igualdade, da publicidade e da probidade administrativa. São formas de contratação tratadas nesta lei: • Convite: modalidade na qual, no mínimo, três empresas, que comprovem a qualificação necessária, são escolhidas para participar do certame. • Tomada de preços: modalidade na qual empresas qualificadas e cadastradas podem participar do certame. • Concorrência: modalidade na qual as empresas, após fase inicial de habilitação que comprove sua qualificação, podem participar do certame. • Concurso: modalidade que visa a aquisição de trabalho técnico, científico ou artístico. 70 • Leilão: modalidade para venda de bens e produtos pertencentes ou em poder da administração pública. • Dispensa de licitação: quando o objeto da contratação for inferior a 10% do valor estabelecido para a carta-convite. Os valores propostos para cada uma das modalidades de contratação são apresentados a seguir. Tabela 5 – Modalidades e valores para contratação Modalidade Obras e serviços de engenharia Compras ou serviços Dispensa de licitação. Até R$ 33.000,00 Até R$ 17.600,00 Carta-convite. Até R$ 330.000,00 Até R$ 176.000,00 Tomada de preços. Até R$ 3.300.000,00 Até R$ 1.430.000,00 Concorrência. Acima de R$ 3.300.000,00 Acima de R$ 1.430.000,00 Fonte: adaptado de Lei n 8.666 (Brasil, 1993). A modalidade de concurso não apresenta valores mínimo e máximo para contratação. Também são possíveis formas de contratação para execução de obras e serviços: • Pregão: modalidade de licitação voltada para aquisição de bens e serviços comuns, regida pela Lei n. 10.520/2002. • Concessão: modalidade na qual a administração pública transfere, a uma entidade, a execução e/ou manutenção e/ou operação de obra ou serviço público mediante uma remuneração. Esta modalidade é disciplinada pela Lei n. 8.987/1995. • Parceria público-privada: modalidade na qual há a concessão de serviços públicos na modalidade patrocinada e/ou prestação de 71 serviços para a administração pública, mediante contraprestação por parte do parceiro público, sendo regulamentada pela Lei n. 11.079/2004. • Regime diferenciado de contratação: como o próprio nome diz, trata-se de uma modalidade que não apresenta nenhuma semelhança com as anteriores, pois, a partir de um anteprojeto de engenharia e de uma remuneração conhecida, a contratada desenvolve e constrói o projeto. A modalidade é regida pela Lei n. 12.462/2011. 2.2 Fonte de recursos Antes do processo licitatório, o órgão deve providenciar os recursos necessários para a contratação da empresa. As fontes de recursos são diversas: • Recursos orçamentários do órgão: provindos de receitas de arrecadação ou de transferência do órgão. • Operações de crédito: são operações financeiras contratadas junto a bancos e/ou outros órgãos de fomento. • Contribuição e Intervenção no Domínio Econômico (CIDE): taxa que incide sobre a importação e comercialização de petróleo e derivados que pode financiar o pagamento de subsídios a combustíveis, projetos ambientais ou de infraestrutura de transportes. • Receita arrecadada com a cobrança das multas de trânsito: todo o valor arrecadado deve ser aplicado em ações de engenharia, educação e fiscalização do trânsito. • Pedágio: valor cobrado por entidades de usuários que utilizam uma determinada infraestrutura. 72 A implantação de um projeto compreende a avaliação do projeto, que, por sua vez, envolve a tomada de decisão necessária para a seleção de um modo de transporte. Esse processo depende da conjugação de pontos de vistas diferentes e, muitas vezes, opostos. Também inclui o processo de contratação, que é complexo e burocrático. Cabe ao técnico fornecer os subsídios necessários para a tomada da melhor decisão por parte do gestor. Referências ALBANO, J. F. Vias de transporte. Porto Alegre: Bookman, 2016. BRASIL. Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA). . Custos dos acidentes de trânsito no Brasil: estimativa simplificada com base na atualização das pesquisas do IPEA sobre custos de acidentes nos aglomerados urbanos e rodovias. Brasília: IPEA, 2020. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/TDs/ td_2565.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Empresa de Planejamento e Logística S.A. Manual de custo-benefício para projetos de infraestrutura de transporte. Brasília: EPL, 2019. Disponível em: https://www.epl.gov.br/html/objects/_downloadblob.php?cod_blob=6468. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Presidência da República. Casa Civil. Subchefia para Assuntos Jurídicos. Lei n. 8.666, de 21 de junho de 1993.Brasília, 1993. Disponível em: http://www. planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l8666cons.htm. Acesso em: 19 maio 2021. CAMPOS, V. B. G. Planejamento de transportes: conceitos e modelos. 1. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. FURTADO, N.; KAWAMOTO, E. Avaliação de projetos detransporte. São Carlos: EESC, 2002. SENNA, L. A. dos S. Economia e planejamento dos transportes. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/TDs/td_2565.pdf. https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/TDs/td_2565.pdf. https://www.epl.gov.br/html/objects/_downloadblob.php?cod_blob=6468. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l8666cons.htm http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l8666cons.htm 73 BONS ESTUDOS! Sumário Componentes de um sistema de transporte Objetivos 1. Apresentação 2. Organização dos Sistemas de Transporte 3. Componentes dos Sistemas de Transporte Referências Características técnicas veiculares e fatores humanos Objetivos 1. Introdução 2. Projetos Referências Modelos de demanda Objetivos 1. O estudo de demanda e sua aplicação 2. Estimativa de demanda Referências Economia em transportes: avaliação e custos Objetivos 1. Introdução 2. Processo de contratação Referênciasdo modo mais poluente e custoso. Além disso, também demonstra Casa 10 um lado perverso da urbanização brasileira: os usuários do transporte coletivo, que em geral são os mais pobres, moram mais longe do trabalho e dos serviços, obrigando-os a dispender mais tempo em seus deslocamentos diários. 1.2 Engenharia de Transportes e Engenharia de Tráfego Aqui, serão definidos os campos de atuação da Engenharia de Transporte e da Engenharia de Tráfego, que, em muitos casos, são tratados como sendo similares. No Brasil, o papel da Engenharia de Transportes foi regulamentado pelo Conselho Federal de Engenharia e Agronomia (CONFEA), por meio da Resolução n. 1.096, de 13 de dezembro de 2017, que discrimina as atividades e competências profissionais do engenheiro de transportes como àquelas referentes a: Sistemas de transportes, tráfego, logística e operação nos modos rodoviário, ferroviário, hidroviário, portuário, aeroviário, dutoviário de produto não perigosos e não motorizado; mobilidade; e geomática aplicada às atividades de transportes. (CONFEA, 2017, [n. p.]) Considerando que o CONTRAN, por meio da Resolução n. 638, de 30 de novembro de 2016, que dispõe sobre as formas de aplicação da receita arrecadada com a cobrança das multas de trânsito, informa no: Art. 5º A Engenharia de Tráfego, fase da engenharia de transporte, é o conjunto de atividades relacionado com o estudo, a definição e o planejamento do desenho geométrico, da segurança e das operações de trânsito nas vias e rodovias, suas redes, e terrenos adjacentes, inclusive a integração de todos os modos e tipos de transportes, voltado a ampliar as condições de fluidez e de segurança no trânsito, visando a movimentação segura, eficiente e conveniente de pessoas e mercadorias. (CONTRAN, 2016, [n. p.]) Casa 11 Como pode-se ver, a Engenharia de Tráfego é uma parte da Engenharia de Transportes, com foco nos níveis tático e operacional de atividades em vias terrestres rodoviárias, enquanto a Engenharia de Transportes atua em todos os níveis e modos de transportes. 2. Organização dos Sistemas de Transporte Hoel, Garber, Sadek (2011, p. 22) definem que “um sistema de transporte consiste em três componentes: 1) elementos físicos; 2) recursos humanos; e 3) normas operacionais”. Dada a complexidade do tema e quantidade de atores envolvidos, é necessário o conhecimento adequado dos diversos organismos que interagem para otimização de um sistema de transporte. Cada componente, citado anteriormente, possui uma ou mais entidades para regulamentar sua atuação. Em muitos casos, há sobreposição ou ausência de entidades que regulamentem as atividades de transporte e há variação entre os diferentes níveis, mas é possível estabelecer padrões para a atuação das entidades. • Elementos físicos: • Infraestrutura: as vias e terminais, geralmente, pertencem aos órgãos públicos em nível federal, estadual ou municipal, porém, podem ser operados por entidades privadas. Algumas entidades federais são Ministério da Infraestrutura, Departamento Nacional de Infraestrutura Terrestre, Agência Nacional de Transportes Terrestres, Companhia Brasileira de Trens Urbanos, Infraero, Agência Nacional Transportes Aquaviários. Essas são entidades estaduais as secretarias e agências estaduais de transporte, infraestrutura, logística, departamentos de estradas de rodagem e de transporte estaduais. As entidades municipais podem ser secretarias Casa Casa Casa 12 e agências municipais de transporte, logística, mobilidade, companhias de engenharias de tráfego, e ainda há as companhias de transporte metroferroviários e aquaviários. • Veículos: os veículos, em sua maioria, pertencem a entes particulares, mas, no caso de transporte público ou coletivo, podem pertencer a entidades públicas. • Equipamentos de controle, programação e de sistema de comunicação: geralmente, pertencem às entidades públicas citadas anteriormente, que são responsáveis pela manutenção e operação, porém, também podem ser operados por entidades privadas. • Recursos humanos: os recursos humanos podem estar sujeitos às entidades acima e, ainda, às regulamentações das relações trabalhistas em todos os níveis, como qualquer outra categoria de trabalhadores. • Normas operacionais: as normas operacionais podem ser editadas pelas entidades citadas anteriormente, bem como outras entidades que são citadas a seguir. Ainda há entidades que podem regulamentar aspectos do sistema de transporte, como Departamento Nacional de Trânsito, Departamento de Aviação Civil e Associação Brasileira Normas Técnicas em nível nacional e Organização Internacional da Aviação Civil, União Internacional de Cargas, ONU (Convenção sobre o Direito do Mar), entre outras, em nível internacional. 3. Componentes dos Sistemas de Transporte Neste material, serão detalhados os componentes citados anteriormente, que compõe um sistema de transporte e as conexões Casa Casa 13 entre estes componentes. Dessa forma, pode-se apresentar as interfaces nas quais a Engenharia de Tráfego atua. 3.1 Meios de Transporte A forma mais comum de classificação de um sistema de transporte diz respeito ao meio ou modo de transporte a que se refere. Geralmente, classificam-se os meios em: • Meio rodoviário: é meio mais utilizado, no Brasil, tanto para transporte de passageiros quanto de cargas. Os passageiros podem-se deslocar por meios de transporte individual, como automóveis, motocicletas ou bicicletas, ou coletivos, como ônibus, enquanto as cargas são transportadas, principalmente, por caminhões, utilizando rodovias, estradas, ruas e avenidas. O deslocamento a pé se dá, geralmente, na própria infraestrutura rodoviária. • Meio ferroviário: transporte feito por composições em vias permanentes. Costuma ser uma escolha mais racional para o transporte em massa de passageiros, principalmente, em metrópoles, e inclui metrô, transporte suburbano de passageiros por trem, VLT e monotrilho. O transporte de cargas, geralmente, é utilizado para transporte de grandes volumes de produtos de baixo valor agregado a longas distâncias. • Meio hidroviário ou aquaviário: inclui transporte por navios, barcos, barcaças, balsas em canais, hidrovias, rios, lagos, de cabotagem e marítima. No Brasil, muito utilizado para transporte de cargas, apesar de servir para transporte de passageiros e, em muitos casos, sendo a única forma de transporte disponível. • Meio aeroviário: transporte de passageiros feito por aviões e helicópteros que utilizam estrutura específica para pousos e Casa Casa Casa Casa Casa 14 decolagens, utilizando rotas específicas no ar. É a forma mais rápida e dispendiosa de deslocamento. Para a Engenharia de Tráfego, será tratado de forma mais abrangente o meio rodoviário, porém, é necessário conhecer os demais meios, pois uma das funções da Engenharia de Tráfego é justamente desenvolver soluções em interfaces com outros meios de transporte. 3.2 Elementos físicos Nesta seção, serão detalhados os elementos físicos dos sistemas de transporte. Infraestrutura: A infraestrutura do sistema de transporte refere-se aos elementos fixos: vias e terminais (que incluem as estações). • Via: é o local de passagem do veículo do meio de transporte, conectando os distintos pontos (nós) de uma rede de transporte. Podem ser as rodovias, avenidas, vias permanentes (ferrovias), canais, rios, aerovias etc. Geralmente, corresponde à parcela mais significativa do patrimônio de um sistema de transporte terrestre, na qual parte significativa dos profissionais da área de Engenharia de Tráfego atua. • Terminais: são locais de início e término de deslocamentos. Segue uma definição: Os terminais exercem as funções de expedição e armazenagem, regulando a entrada e saída de veículos e armazenando tanto veículos como carga. Representam os pontos em que os usuários podem entrar ou sair do sistema, e servem como pontos de transferência entre uma modalidade e outra. (HOEL;GARBER; SADEK., 2011, p. 22) Casa Casa Casa 15 A denominação estação, geralmente, se aplica aos terminais de passageiros, tal como estação de ônibus ou metrô. Os terminais representam os nós da rede de transporte, podendo conectar diferentes linhas e/ou modos de transporte. A estação Central do Brasil, na cidade do Rio de Janeiro, conecta o sistema metroviário, ferroviário e do VLT, além de ser conectado aos terminais municipais e intermunicipais de ônibus, e também acessível aos automóveis. Entre as maiores infraestruturas de transporte, destacam-se os portos e aeroportos, que podem ter capacidade de processamento de dezenas de milhões de passageiros e centenas de milhões de toneladas de carga, ocupando quilômetros quadrados de área. Para além dos grandes terminais, pode-se verificar que mesmo um simples ponto de ônibus é uma espécie de terminal e, portanto, deve receber uma atenção por parte do profissional que está lidando com a infraestrutura de transportes. Veículos: Os veículos fornecem o deslocamento aos passageiros e cargas dentro de um sistema de transporte, movendo-se ao longo da via. O desenvolvimento de veículos não é o foco da Engenharia de Tráfego, porém, o conhecimento adequado permite a otimização dos recursos do sistema de transporte. Pode-se dividir veículos de diferentes formas: Local: • Terrestres: automóveis, motocicletas, bicicletas, ônibus, caminhões, locomotivas, vagões, veículos leves sobre trilhos, monotrilhos. • Aéreos: aviões e helicópteros. 16 • Aquáticos: navios, barcos, barcaças, balsas, rebocadores, chatas, empurradores. Propulsão: • Automotor: automóveis, cavalos mecânicos, ônibus, locomotivas, empurradores. • Rebocados: carretas, vagões, chatas. • Tração animal ou humana: carroças, bicicletas, patinetes. Grau de divisibilidade: • Unitários (única unidade contém a carga e/ou passageiros e fornece a locomoção): automóveis, ônibus, navio, avião. • Divisíveis: composições rodoviárias, tais como romeu-julieta, bitrem, treminhão, carreta com cavalo; composições ferroviárias compostas de uma ou mais locomotivas e vagões de carga e/ ou passageiros; composições hidroviárias composta de chatas transportadoras e empurrador. As características dos veículos determinam os atributos das vias e dos terminais ou podem ser limitantes para os veículos. Exemplos: • Veículos rodoviários: largura, comprimento, peso, altura etc. • Veículos ferroviários: bitola (distância entre as rodas da composição), peso, largura etc. • Veículos hidroviários: calado (distância entre a parte mais baixa da embarcação e a linha d’água), comprimento, largura etc. • Veículos aeroviários: largura, comprimento etc. 17 Além das características citadas anteriormente, há a influência de características operacionais dos veículos para serem analisadas, tais como: relação peso/ potência de veículos rodoviários, capacidade de tração de locomotivas, comprimento necessário de pouso e decolagem de aviões, deslocamento de navios etc. Equipamentos de controle, programação e de sistema de comunicação: É o conjunto de equipamentos e procedimentos que permitem a operação dos demais componentes dentro de uma rede de transporte. Esse conjunto envolve os elementos de sinalização, de programação ou planos de operação e de comunicação, que determinam posicionamento, prioridades de passagem, presença de obstáculos, restrições, permissões, regulamentações, informações etc. Pode englobar desde uma placa de pare, em uma interseção entre duas vias locais até a torre de comando de um aeroporto. Atualmente, é uma das áreas que têm recebido maiores investimentos por parte dos atores dos sistemas de transporte, já que a infraestrutura é limitada fisicamente, ou seja, não permite mais ampliações físicas e qualquer aumento de capacidade depende da otimização dos recursos existentes. A convergência entre as diferentes tecnologias está possibilitando que os componentes possam atuar de forma integrada, melhorando a segurança e a fluidez no tráfego. Por exemplo, por meio de aplicativos de celulares, é possível verificar se uma determinada via está congestionada, permitindo a escolha de rotas mais rápidas. Além disso, também é possível compartilhar rotas que permitam o monitoramento à distância, tornando a viagem mais segura ao usuário. 18 3.3 Rede de transporte: hierarquia e classificação de vias Uma rede é composta por nós e links (arcos) e, no caso de meio rodoviário, os links representam as vias (ruas, avenidas, rodovias, estradas) que conectam os terminais/ estações ou permitem acesso aos lotes lindeiros (lotes situados ao longo das vias), que são os nós. Para melhor compreensão da rede de transporte, as vias devem ser classificadas e hierarquizadas. A classificação funcional, normalmente, é estabelecida de acordo com a mobilidade e acessibilidade permitidas. Mobilidade é o grau de facilidade para deslocar-se. Acessibilidade é o grau de facilidade que oferece uma via para conectar a origem de uma viagem com seu destino. (BRASIL, 2010, p. 43) Uma propriedade é inversamente proporcional à outra e, dessa forma, uma via expressa que permite viagens mais rápidas pode ser pouco ou nada acessível por possuir poucas entradas e saídas, enquanto uma pequena rua local pode permitir o acesso a todos os lotes lindeiros, porém, apresenta pouca mobilidade. A classificação das vias permite que os veículos sejam direcionados conforme suas necessidades e, assim, otimizam os recursos do sistema. Agrupar as vias, segundo sua funcionalidade, possibilita que o investimento seja melhor executado. Em áreas urbanas, o Manual de Projeto Geométrico de Travessias Urbanas (DNIT, 2010) classifica as vias em quatro sistemas básicos: • Sistema arterial principal: serve para viagens de longa distância, conectando diferentes regiões da cidade, também com rodovias. Possui controle total de acesso e não deve permitir o uso de modos não motorizados. • Sistema arterial secundário: conecta o sistema arterial principal com as vias coletoras, sendo usado para viagens de extensões Casa Casa Casa Casa Casa Casa Casa 19 intermediárias entre diferentes regiões da cidade e podendo ser acessado por meio de vias coletoras. • Sistema coletor: conecta as vias locais de uma região ao sistema arterial, não possui grande mobilidade, mas possui boa acessibilidade, sendo o sistema preferencial para as linhas de ônibus urbanos. • Sistema local: corresponde às vias de pequena extensão, que atendem os lotes lindeiros à baixa velocidade. O tráfego de passagem deve ser desestimulado. Figura 2 – Hierarquia funcional das vias urbanas Fonte: Brasil (2010, p. 44). No caso de rodovias, o Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais (1999) faz a seguinte divisão: Casa Casa Casa Casa Casa 20 • Sistema arterial, dividido em principal, primário e secundário: proporciona grande mobilidade e capacidade, integrando municípios médios e grandes, estados e países vizinhos. • Sistema coletor, dividido em primário e secundário: atende tráfego intermunicipal de menor demanda e vias locais, com mobilidade menor. • Sistema local: atende às pequenas localidades, possuindo alcance e mobilidade restrita. Figura 3 – Classificação funcional de vias rurais Fonte: Brasil (2012, p. 13). Como visto, a Engenharia de Tráfego, apesar de ser uma fração da Engenharia de Transportes, possui um vasto campo de atuação, com muitos desafios a serem enfrentados e com a necessidade de quebra de paradigmas para promover uma mobilidade igualitária e segura para todas as pessoas. 21 Referências ASSOCIAÇÃO NACIONAL DE TRANSPORTES PÚBLICO. Sistema de Informações da Mobilidade Urbana: relatório geral 2018. São Paulo, 2020. BRASIL. Departamento de Estradas de Rodagem do estado de São Paulo. Manual básico de estradas e rodovias vicinais. V I. São Paulo, 2012. Disponível em: http:// www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/manuais/Manual_Basico_de_Estradas_e_ Rodovias_Vicinais-Volume_I.pdf.Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Imprensa Nacional. Diário Oficial da União. Entidades de Fiscalização do Exercício das Profissões Liberais. Conselho Federal de Engenharia e Agronomia (CONFEA). Resolução n. 1.096, de 13 de dezembro de 2017. Brasília, 2017. Disponível em: https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/ content/id/1070532/do1-2017-12-15-resolucao-n-1-096-de-13-de-dezembro- de-2017-1070528-1070528. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Imprensa Nacional. Diário Oficial da União. Ministério das Cidades. Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN). Resolução n. 638, de 30 de novembro de 2016. Brasília, 2016. Disponível em: https://www.in.gov.br/materia/-/asset_ publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/24638201/do1-2016-12-01-resolucao-n-638- de-30-de-novembro-de-2016-24638104. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico. Manual de projeto geométrico de rodovias rurais. Publicação IPR 706. Rio de Janeiro, 1999. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Geral. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de projeto geométrico de travessias urbanas. Publicação IPR 740. Rio de Janeiro, 2010. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento- e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740_manual_projetos_geometricos_ travessias_urbanas.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. CAMPOS, V. B. G. Planejamento de transportes: conceitos e modelos. 1.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. HOEL, L. A.; GARBER, N. J.; SADEK, A. W. Engenharia de infraestrutura de transportes: uma integração multimodal. São Paulo: Editora Cengage Learning, 2011. SETTI, J. R.; WIDMER, J. A. Apostila de Tecnologia de Transportes. 2. ed. São Carlos: –EESC/USP, 1999. http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/manuais/Manual_Basico_de_Estradas_e_Rodovias_Vicinais-Volu http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/manuais/Manual_Basico_de_Estradas_e_Rodovias_Vicinais-Volu http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/manuais/Manual_Basico_de_Estradas_e_Rodovias_Vicinais-Volu https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/1070532/do1-2017-12-15-resol https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/1070532/do1-2017-12-15-resol https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/1070532/do1-2017-12-15-resol https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/24638201/do1-2016-12-01-reso https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/24638201/do1-2016-12-01-reso https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/24638201/do1-2016-12-01-reso https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 22 Características técnicas veiculares e fatores humanos Autoria: Leonardo Hotta Leitura crítica: Bruna Pizzol Objetivos • Apresentar as principais características técnicas dos veículos. • Apresentar as principais características fisiológicas e comportamentais do ser humano em deslocamentos. • Conjugar as características veiculares e humanas com projetos de sistemas de transportes. 23 1. Introdução Neste material, serão apresentadas as principais características veiculares rodoviárias motorizadas e não motorizadas, tais como dimensões estáticas e dinâmicas, locomoção e desempenho. Além disso, também serão apresentadas a fisiologia humana inerente ao deslocamento e o comportamento humano em situações diversas em um sistema de transporte. Após o compartilhamento desses conhecimentos, serão analisadas as influências do veículo e do ser humano nos projetos de sistemas de transportes rodoviários. 1.1 Características dos veículos O veículo rodoviário é principal meio de transporte utilizado no Brasil. É o componente de sistema de transporte capaz de prover o deslocamento de pessoas e bens. Pelo Código de Trânsito Brasileiro (CTB), pode ser dividido quanto a: I. Tração: automotor, elétrico (fonte externa), de propulsão humana, de tração animal e reboque ou semirreboque. II. Espécie: passageiros (bicicleta, motocicleta, automóveis, micro- ônibus, ônibus etc.); carga (motocicleta, caminhonete, caminhão, reboque, carroça etc.) ou misto (camioneta, utilitário etc.), entre outros. III. ICategoria: oficial, representação, particular, de aluguel e de aprendizagem. Ao elaborar um projeto, deve-se atentar para a escolha do veículo-tipo, ou seja, o veículo mais restritivo que pode trafegar na via ou utilizar o terminal e estacionamento. Os veículos comerciais (ônibus e caminhões) são caracterizados, entre outros fatores, pela quantidade de eixos de rodagem. 24 A seguir são apresentadas as principais dimensões estáticas dos veículos: Figura 1–Dimensões estáticas de veículos em metros Dimensão Bicicleta Motocicleta Automóvel Cam. e Ônibus conv. (CO) Ônibus urbano longo (O) Ônibus rodoviário (OR) Comprimento. 1,75 2,20 2,10 2,60 2,60 2,60 Largura. 0,60 0,90 5,80 9,10 12,20 14,00 Dimensão Carreta (CA) Bitrem de 7 eixos (BT7) Cegonheiro (CG) Bitrem de 9 eixos (BT9) Bitrem longo/ rotr. (BTL) Comprimento. 2,60 2,60 2,60 2,60 2,60 Largura. 18,60 18,60 22,40 25,00 30,00 Fonte: adaptado de Brasil (2010; 2014); Nota: as dimensões da bicicleta foram retiradas do Manual de Sinalização Urbana–Espaço Cicloviário (CET) (BRASIL, 2014). Não há padronização para as dimensões de motocicletas, as medidas apresentadas são baseadas em consulta às especificações de fabricantes. As dimensões dos automóveis e veículos comerciais foram retiradas do Manual de Projeto Geométrico de Travessias Urbanas (DNIT) (BRASIL, 2010). Figura 2 – Veículo de projeto tipo carreta – Dimensões estáticas Fonte: Brasil (2010, p. 191). 25 O Código de Trânsito Brasileiro (CTB) preconiza as seguintes dimensões máximas dos veículos para deslocamento sem uma Autorização Especial de Trânsito (AET): largura máxima: 2,60m; altura máxima: 4,40m; comprimento total: 14,00m, para veículos simples (podendo chegar a 19,80m, para veículos com reboques), e 15,00m, para veículos não articulados de característica rodoviária para o transporte coletivo de passageiros. Quanto às dimensões dinâmicas, é necessário fazer as seguintes definições: • Raio mínimo da roda externa dianteira (RD): é o menor raio percorrido pelo eixo dianteiro do veículo ao efetuar a curva de menor raio possível. • Raio mínimo da roda interna traseira (RT): é o menor raio percorrido pelo eixo traseiro do veículo ao efetuar a curva de menor raio possível. • Balanço dianteiro: distância entre para-choque dianteiro e o eixo dianteiro. • Balanço traseiro: distância entre para-choque traseiro e o eixo traseiro. Essas dimensões de raio são referenciais e para baixas velocidades. À medida que se aumenta velocidade, os raios vão aumentando. Para maiores informações, deve-se consultar os manuais de projeto correspondentes indicados nas referências. O balanço dianteiro também tem impacto na execução de curvas de pequenos raios e o balanço traseiro é determinante em curvas verticais. A seguir são apresentadas as principais dimensões dinâmicas dos veículos: 26 Figura 3–Dimensões dinâmicas de veículos em metros Dimensão Automóvel Cam. e Ônibus conv. (CO) Ônibus urbano longo (O) Ônibus rodoviário (OR) Raio mín. eixo diant. 7,3 12,8 12,8 13,8 Raio mín. eixo tras. 4,7 7,1 6,1 7,7 Bal. diant. 0,9 1,2 2,1 2,6 Bal. tras. 1,5 1,8 2,5 1,9 Dimensão Carreta (CA) Bitrem de 7 eixos (BT7) Cegonheiro (CG) Bitrem de 9 eixos (BT9) Bitrem lon- go / Rotr. (BTL) Raio mín. eixo diant. 13,7 13,7 13,7 14,8 16,6 Raio mín. eixo tras. 6,1 6,8 1,6 4,5 3,9 Bal. diant. 0,9 1,5 1,5 1,51,5 Bal. tras. 4,2 2,3 3,0 1,9 2,9 Fonte: adaptado de Brasil (2010). No caso da bicicleta, considera-se o espaço dinâmico como sendo o espaço ocupado pelo conjunto bicicleta mais ciclista: 2,00 m de comprimento por 1,00 m de largura. Além das dimensões, outra importante característica a ser ponderada é o peso, pois é determinante para determinar a resistência do pavimento e de obras de arte especiais (pontes e viadutos). A primeira classificação a ser considerada é a seguinte: • Veículo leve: motocicleta, automóvel, utilitário, caminhonete e camioneta, entre outros, com peso bruto total inferior ou igual a três mil e quinhentos quilogramas. • Veículo pesado: ônibus, micro-ônibus, caminhão, caminhão trator, reboque ou semirreboque, combinação de veículos, veículo leve tracionando outro veículo, ou qualquer outro veículo com peso bruto total superior a três mil e quinhentos quilogramas. 27 Peso Bruto Total (PBT): é a combinação do peso do veículo vazio (tara) mais o peso da carga (lotação). No caso de veículos combinados, trata- se Peso Bruto Total Combinado (PBTC), sendo o máximo permitido igual a 57,0 toneladas. Caso o veículo supere este peso, deve ser solicitada a Autorização Especial de Trânsito (AET). Deve-se considerar também a configuração dos eixos para análise do peso, pois, conforme essa configuração, há limites específicos de peso, como demonstrado a seguir: Figura 4–Tipos de eixo e peso máximo suportado TIPO DE EIXO ILUSTRAÇÃO PESO MÁXIMO (t) Simples rodagem singela (2 pneus). 6,0 Simples rodagem dupla (4 pneus). 10,0 Tandem (8 pneus). 17,0 Triplo (12 pneus). 25,5 Fonte: adaptado de Brasil (1999). Além dos tipos de eixos apresentados, que são os principais encontrados no mercado, há outros que podem ser consultados conforme legislação em vigor. A combinação dos eixos é que determinará o peso máximo de veículo conforme exemplos a seguir: 28 Figura 5 – Capacidade de dois eixos (PBT = 16.000 kg) Fonte: Brasil (2006, p. 36). Figura 6 – Capacidade de cinco eixos (PBTC = 41.500 kg) Fonte: Brasil (2006, p. 37). A capacidade para transporte de passageiros (lotação) é fixada pelo fabricante, porém, as legislações federal, estadual e municipal podem determinar lotações mais restritas. 1.2 Dinâmica dos veículos São as seguintes forças que atuam sobre um veículo em movimento uniforme: tração, que movimenta o veículo, e a resistência, que se opõe ao movimento. A tração depende basicamente da potência fornecida pelo motor, do peso do veículo e da aderência pneu pavimento. Para veículos de carga, a Capacidade Máxima de Tração (CMT) é o peso máximo que o veículo é capaz de tracionar e deve ser superior ao PBT ou PBTC. A relação potência/ peso do veículo é um importante parâmetro que afeta desempenho dos veículos nas vias, principalmente em aclives (subidas). Casa 29 Esse parâmetro é normatizado pelo INMETRO e é de 5,7 cv/t para veículos de carga e 10,0 cv/t para ônibus. Os caminhões nacionais têm relação potência /peso inferior aos modelos americanos e europeus, acarretando desempenho inferior nas rodovias, uma vez que deslocam maior peso por unidade de potência. Dessa forma, a simples utilização de manuais de veículos importados deve ser vista com ressalvas. A resistência ao movimento é composta pela resistência ao rolamento, que depende da interação entre pneu e pavimento; resistência aerodinâmica, que depende da características físicas dos veículos e da velocidade; e a resistência da rampa, que depende do peso do veículo e da declividade da rampa. No caso de aclive, atua contra o movimento e em declive, ocorre o oposto. A velocidade desenvolvida por um veículo resulta entre o equilíbrio entre tração e resistência, lembrando que, no caso de uma bicicleta, a tração depende do ciclista. Outra característica fundamental dos veículos é a frenagem, que depende do coeficiente de atrito entre pneu e pavimento, a velocidade do veículo e do greide (inclinação de rampa) da via. Importante ressaltar que o coeficiente de atrito varia com a velocidade, e a distância de frenagem não é linear, aumentando de forma exponencial, uma vez que a energia cinética também varia exponencialmente com a velocidade. Um veículo trafegando na curva sofre a ação da força centrífuga, que tende manter um veículo em trajetória linear, ou seja, a força joga o veículo para fora da curva, e é equilibrada pela conjugação das forças que dependem da velocidade, da inclinação da rampa transversal, do raio da curva e do coeficiente de atrito lateral. Em veículos de carga, com centro de gravidade alto, o desequilíbrio pode resultar em tombamento do veículo. 30 1.3 Ser humano No sistema de transporte rodoviário, o ser humano pode ser um pedestre, ciclista, motociclista, motorista, passageiro ou operador. Aqui, serão apresentadas as principais características nas quais ser humano pode afetar e ser afetado pelo transporte. Figura 7–Componentes de sistema de transporte Fonte: mathisworks/ iStock.com. O ser humano depende de várias habilidades para deslocar e operar um sistema de transporte: • Visão: é o principal sentido envolvido no deslocamento e a limitação da visão, é um dos principais obstáculos ao pleno aproveitamento do movimento. Envolve acuidade visual, visão periférica, visão das cores, ofuscamento e recuperação, além da percepção de profundidade. • Audição: a necessidade de receber estímulos sonoros requer audição plena e a audição também está relacionada ao equilíbrio. 31 Um problema atual é o uso de fones de ouvidos que, além de afetar a audição, retira a percepção do ser humano do que está ocorrendo à sua volta. • Tempo de percepção e reação: é o tempo necessário para que a pessoa veja um obstáculo e inicie uma ação. O valor considerado aceitável é de 2,5 segundos, sendo adotado como referência para as operações em transporte. • Velocidade de deslocamento: refere-se à velocidade que um pedestre pode se deslocar. A depender do público-alvo, pode- se adotar valores entre 1,0 e 1,5 m/s para efetuar os cálculos necessários de dimensionamento. • Capacidade de tração: aplica-se ao ciclista e sua capacidade de propulsionar a bicicleta. • Sensibilidade ao conforto: dimensão aplicada aos passageiros, como o espaço disponível para circular e se sentar, a temperatura, o som, a luminosidade etc. • Sensação de segurança: envolve duas dimensões, a viária que diz respeito à possibilidade de envolver em acidente durante o deslocamento; e a pública, que diz respeito possibilidade de sofrer violência durante o deslocamento. • Resistência: o corpo humano é extremamente frágil e, em função disso, desenvolvem-se componentes de vias e veículos que impeçam ou diminuam as lesões decorrentes de acidentes. Como os acidentes têm como principal causa o fator humano, a compreensão dessa dimensão é extremamente importante para que se possa diminuir a acidentalidade e sua severidade. Portanto, esta é uma das disciplinas mais estudadas dentro do campo da mobilidade, motivado pela necessidade de maior segurança no deslocamento e também pelo envelhecimento da população. 32 Atualmente, entre diversos problemas que afetam a segurança viária, dois se destacam: o uso do telefone celular, que distrai usuário; e o consumo do álcool, que reduz as faculdades mentais das pessoas. 2. Projetos Após conhecimento das principais características veiculares e humanas, é possível apresentar os elementos do projeto de vias que, quando bem elaborado, permite deslocamentos seguros e confortáveis a um custo adequado. Não é objetivo deste material, a elaboração completa do projeto, mas da compreensão de como estes elementos influenciam um projeto. A primeira diretriz a ser considerada é a classe de projeto, que depende da classe funcional da via (arterial, coletora ou local) e o Volume Diário Médio (VDM), que é a quantidade de veículos que transitam na via, nos dois sentidos, num dia típico. Em vias rurais, uma via pode serclassificada em 0, IA, IB, II, III e IV, sendo que as duas primeiras são rodovias de pista dupla (nas quais as faixas de rolamento de sentidos opostos são separadas fisicamente) e as demais são de pista simples. Figura 8 – Classificação de vias CLASSE DE PROJETO CARACTERÍSTICAS CRITÉRIO DE CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA 0 Via expressa (controle total de acessos). Decisão administrativa. I A Pista dupla (controle parcial de acessos). O projeto em pista simples resultaria em ní- veis de serviços inferiores ao aceitável. B Pista simples. VDM estimado no 10° ano > 1400 veículos. II Pista simples. VDM estimado no 10° ano > 700 veículos. III Pista simples. VDM estimado no 10° ano > 300 veículos. 33 IV A Pista simples. VDM na data de abertura > 50 veículos. B Pista simples. VDM na data de abertura inferior a 50 veícu- los. Fonte: adaptado de Brasil (1999). No caso de vias urbanas, não há classes de projeto para via. Após a escolha da classe de projeto e conhecendo o relevo do terreno que será cruzado pela rodovia, deve-se determinar a velocidade de projeto ou diretriz. A velocidade é o principal parâmetro de projeto e também o principal fator de severidade em acidentes, e tem como base duas fontes diferentes: Figura 9 – Velocidade diretriz em vias rurais CLASSE DE PROJETO RELEVO PLANO ONDULADO MONTANHOSO Classe 0. 120 km/h 100 km/h 80 km/h Classe I. 100 km/h 80 km/h 60 km/h Classe II. 100 km/h 70 km/h 50 km/h Classe III. 80 km/h 60 km/h 40 km/h Classe IV. 80–60 km/h 60–40 km/h 40 – 30 km/h Fonte: adaptado de Brasil (1999). Figura 10 – Velocidade regulamentada em caso de ausência de sinalização VIAS RURAIS VIAS URBANAS Tipo de via Tipo de veículo Velocidade Classe Velocidade 34 Rodovia – pista dupla. Leve. 110 km/h Expressa 80 km/h Pesado. 90 km/h Arterial 60 km/h Rodovia – pista simples. Leve. 100 km/h Coletora 40 km/h Pesado. 90 km/h Local 30 km/h Estrada. Todos. 60 km/h Fonte: adaptado de Brasil (2004). Nota: o órgão com circunscrição sobre a via poderá regulamentar, por meio de sinalização, velocidades superiores ou inferiores àquelas estabelecidas na tabela apresentada. Aqui, se deve fazer a seguinte consideração sobre velocidade. O conceito de velocidade pode ser: • Velocidade de projeto: parâmetro estabelecido para desenvolvimento do projeto da via. • Velocidade regulamentada: máxima velocidade regulamentada e fiscalizada para a circulação dos veículos. • Velocidade operacional: velocidade desenvolvida pelo 85° percentil dos veículos. Outro importante parâmetro é o veículo de projeto, que deve ser determinado conforme o tráfego que utilizará a via. A distância de visibilidade é a distância mínima necessária para que a pessoa tome a decisão adequada em função das características da via. No caso da condução de veículos, existem duas distâncias de visibilidade a serem consideradas: 35 • Parada: a distância necessária para a pessoa que conduz um veículo ao ver um obstáculo, consiga frear completamente, considerando que o veículo esteja em condições razoáveis de manutenção, em uma pista conservada e pavimento molhado. Depende da velocidade e da inclinação da rampa da via. • Ultrapassagem: distância necessária para que uma pessoa, conduzindo um veículo em pista simples, consiga efetuar uma ultrapassagem de modo seguro. Depende da velocidade da via. Conforme a classe da via e do tipo de veículo, pode-se determinar a inclinação e o comprimento da rampa. Os gabaritos horizontal e vertical das vias devem permitir a passagem segura e confortável dos veículos. Para veículos motorizados, a altura vertical mínima recomendada para os obstáculos sobre vias é de 4,40 metros, sendo recomendo que as principais vias possuam altura livre de 5,50 metros. Quanto à largura da faixa de rolamento, os órgãos rodoviários estipulam conforme a classe da via. Nas rodovias, a largura da faixa de rolamento varia entre 3,00 e 3,60 m (sendo admissível largura inferior, desde que seja em trechos com restrição). Em vias urbanas, encontra-se largura de faixa de rolamento igual a 2,50 m, em vias restritas. No caso de infraestrutura cicloviária, a largura mínima recomendável é de 1,20 m para via unidirecional e 2,25 m para via bidirecional; a altura livre deve ser 2,10 m. Ainda é uma infraestrutura que se encontra em estágio inicial de desenvolvimento, mas que está em expansão no país. Em passeios ou calçadas para pedestres, deve-se preservar uma área livre de obstáculos de, no mínimo, 1,20 m. Convém lembrar que o passeio ainda recebe mobiliário, infraestrutura, paisagismo, além disso deve permitir o acesso de veículos motorizados aos lotes lindeiros. Essas serventias não podem ocupar o espaço destinado à circulação dos 36 pedestres. Essa infraestrutura que, por décadas ficou em segundo plano, está começando a ser pensada como prioridade no deslocamento. Em ambos os casos, o percurso deve ser contínuo, sem degraus e com inclinações de rampas adequadas. Uma das dificuldades a ser enfrentada pelo gestor é a compatibilização de diferentes estruturas no sistema viário e a determinação de prioridades no deslocamento. No caso de infraestrutura para veículos automotores, cabe verificar raios mínimos, superlargura e superelevação de curvas horizontais. Todos os valores anteriores podem ser consultados em manuais próprios, conforme a circunscrição da via. Nos casos de estacionamentos, as vagas devem ser dimensionadas conforme os veículos a que se destinam. Os manuais fornecem as dimensões dos veículos e no caso de edificações, os valores podem ser encontrados no código de obras municipal. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9050: acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos. São Paulo, 2020. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico. Manual de projeto geométrico de rodovias rurais. Publicação IPR 706. Rio de Janeiro, 1999. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Geral. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de projeto geométrico de travessias urbanas. Publicação IPR 740. Rio de Janeiro, 2010. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento- e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740_manual_projetos_geometricos_ travessias_urbanas.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria de Planejamento e Pesquisa. Coordenação geral de Estudos e Pesquisas. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de estudos de tráfego. Publicação IPR 723. Rio de Janeiro, 2006. Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/ https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf. 37 arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Presidência da República. Casa Civil. Subchefia para Assuntos Jurídicos. Lei n. 9.503, de 23 de setembro de 1997. Brasília, 1997. Disponível em: http://www. planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9503compilado.htm. Acesso em: 19 maio 2021. COMPANHIA DE ENGENHARIA DE TRÁFEGO. Prefeitura Municipal de São Paulo. Manual de sinalização urbana: espaço cicloviário. São Paulo, 2014. 13 v. Disponível em: http://www.cetsp.com.br/consultas/publicacoes/manuais-de- sinalizacao-urbana.aspx. Acesso em: 19 maio 2021. HOEL, L. A.; GARBER, N. J.; SADEK, A. W. Engenharia de infraestrutura de transportes: uma integração multimodal. São Paulo: Editora Cengage Learning, 2011. SETTI, J. R.; WIDMER, J. A. Apostila de Tecnologia de Transportes. 2. ed.São Carlos: –EESC/USP, 1999. http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9503compilado.htm http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9503compilado.htm http://www.cetsp.com.br/consultas/publicacoes/manuais-de-sinalizacao-urbana.aspx http://www.cetsp.com.br/consultas/publicacoes/manuais-de-sinalizacao-urbana.aspx 38 Modelos de demanda Autoria: Leonardo Hotta Leitura crítica: Bruna Pizzol Objetivos • Apresentar o conceito de demanda e os impactos nos sistemas de transporte. • Apresentar os principais parâmetros relacionados à estimativa de demanda de tráfego. • Demonstrar aplicações de estimativa de demanda de tráfego. 39 1. O estudo de demanda e sua aplicação Estimar a quantidade de usuários (demanda) que utilizará uma determinada infraestrutura de transportes é um dos desafios no âmbito dos estudos de tráfego. A demanda por Transporte é considerada uma demanda “derivada”, isto porque ela é uma consequência da necessidade de deslocamento para se realizar alguma outra atividade fim. Por isso, pode variar com a hora do dia, com o dia da semana, o propósito da viagem e com o tipo de transporte oferecido. Nas áreas urbanas, grande parte da demanda está concentrada, particularmente, nas horas de pico. (CAMPOS, 2013, p. 4) Por ser uma atividade derivada, depende de uma série de fatores relacionados aos deslocamentos diários, tais como quantidade de pessoas, empregos, renda, vagas escolares, serviços de saúde. O conhecimento da demanda é necessário para planejar e projetar a infraestrutura de forma adequada. O subdimensionamento da infraestrutura levará à superlotação ou ao seu congestionamento, enquanto o superdimensionamento acarretará infraestrutura ociosa e uso desnecessário de recursos. Aqui, serão estudadas as demandas coletadas diretamente ou estimadas por meio de modelos de aplicação direta. Não será abordada a previsão de demanda a médio e longo prazo, assim como a divisão modal, que são assuntos tipicamente tratados no planejamento de transportes. Por exemplo, para o dimensionamento de pavimentos, é necessária a estimativa de tráfego, que pode ser estimada a partir de uma via existente ou partir da modelagem da demanda. Além disso, também é necessário classificar os tipos de veículos comerciais (caminhões e ônibus) que trafegarão na via. Casa 40 O projeto de uma via deve contemplar um horizonte de tempo adequado para o seu dimensionamento. No caso de pavimento flexível e projeto geométrico, o período de projeto é de dez anos. No caso de sinalização, pode ser de um a três anos, dependendo da intervenção proposta. 1.1 Conceitos gerais O tráfego é variável ao longo do tempo (hora, dia, semana, mês, ano). Por exemplo, uma rodovia em local turístico tem maior demanda nos meses de férias, bem como em finais de semana. O gráfico da Figura 1 ilustra um exemplo de variação mensal de volume, e o gráfico da Figura 2, de variação semanal de volume. Figura 1 – Variação mensal de volume Fonte: elaborada pelo autor. Casa 41 Figura 2 – Variação semanal de volume Fonte: elaborada pelo autor. Em vias urbanas, é comum estabelecer os horários de pico, geralmente, no início da manhã e no final da tarde, portanto, essa oscilação deve ser refletida no projeto e na operação da via. Figura 3 – Variação diária do volume Fonte: elaborada pelo autor. 42 O Manual de Estudos de Tráfego (BRASIL, 2006) e o Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais (BRASIL, 1999) estabelecem os seguintes conceitos: • Volume de Tráfego (ou Fluxo de Tráfego): número de veículos que passam por uma seção de uma via, ou de uma determinada faixa, durante uma unidade de tempo. É expresso, normalmente, em veículos/dia (vpd) ou veículos/hora (vph). • Volume Médio Diário (VMD) ou Volume Diário Médio (VDM): média dos volumes de veículos que circulam durante 24 horas em um trecho de via. Preferencialmente, deve ser contado no período de um ano. Dessa forma, é obtido por meio da divisão do número total de veículos que trafegaram em uma seção da via, em um ano, por 365. • Volume Horário de Projeto (VHP): número de veículos, por hora, que deve ser atendido em condições adequadas de segurança e conforto pelo projeto da via em questão. Dada as oscilações existentes, é necessário estabelecer um parâmetro de projeto (VHP) adequado. Caso se faça o projeto contemplando o maior volume, horário previsto em dez anos, incorrerá que durante todo o restante do período, a infraestrutura estará ociosa, o que é antieconômico. O VHP pode ser usado para o projeto geométrico de vias, sinalização, operação de trânsito etc. O parâmetro, usualmente, estabelecido é o da 50ª hora, isto é: em caso de se possuir contagem anual, ordena-se os volumes horários (VH) em ordem decrescente e, usualmente, seleciona-se o volume correspondente à 50ª hora (VH50) de maior fluxo (em porcentagem do VMD). No gráfico a seguir, o VHP correspondente à 50ª hora, é igual a 15% do VMD (fator K), ou seja, VHP = 0,15 VMD. Considerando um VMD igual a 10.000 veículos, o VHP é igual a 15% de 10.000 veículos, ou seja, VHP = 1.500 veículos. 43 Figura 4 – Determinação do volume de hora pico Fonte: elaborada pelo autor. Portanto, por este critério de projeto, é tolerável a ocorrência de congestionamentos, uma vez que o fluxo é maior que a capacidade, porém, em grande parte do ano, a infraestrutura atende o fluxo com conforto. É possível estabelecer até mesmo outras quantidades de horas para VHP, por exemplo, nos Estados Unidos, o VHP é retirado da 30ª hora. Em caso de não possuir contagens horárias, em vias rurais, o Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais recomenda o fator K igual a 8,5%, podendo-se adotar outros valores por região, conforme estabelecido a partir de contagens feitas em postos de contagem espalhados pelo país. Em vias urbanas, recomenda-se a realização de contagem, pois há diversos fatores determinantes para o estabelecimento do VHP. Na ausência de dados mais precisos de horário, recomenda-se o uso de 8 44 a 10% (CET, 1982, p. 32) e 8 a 12%, sendo o valor, usualmente, utilizado igual a 8,5% (BRASIL, 2010, p. 62). Mesmo no intervalo de uma única hora, há variação do fluxo, e para mensurar essa variação pode ser usado o Fator Horário de Pico ou Fator Hora-Pico (FHP). Para determinar o FHP, é necessário realizar a contagem de fluxo a cada 15 minutos (quarto de hora) no horário de maior fluxo. Sendo: Vhp = volume da hora pico. V15max = volume do quarto de hora de maior fluxo na hora pico. O FHP é utilizado para determinar a utilização da via, ou seja, o comportamento do tráfego em relação à capacidade de uma seção da via. Os casos mais comuns são de FHP na faixa de 0,75 a 0,90. Os valores de FHP nas áreas urbanas se situam. Geralmente. no intervalo de 0,80 a 0,98. Valores acima de 0,95 são indicativos de grandes volumes de tráfego, algumas vezes com restrições de capacidade durante a hora de pico. (BRASIL, 2006, p. 68) Também cabe ressaltar as variações espaciais no fluxo de veículos: pode ser por sentido (no período da manhã, o fluxo é maior no sentido bairro-centro, invertendo-se no período da tarde); pode ser por direção (em um cruzamento semaforizado, a faixa de rolamento para seguir em frente possui volume maior que as faixas de rolamento para converter à esquerda); pode ocorrer entre faixas de rolamento diferentes. 45 Dependendo da finalidade do estudo, é necessária a equiparação entre os diferentes veículos que compõe o fluxo de tráfego. Uma forma de fazer equiparação está preconizada no Manual de Estudos de Tráfego (BRASIL, 2006. p. 56), que demonstra como transformar um volume de veículos de tráfego misto em Unidades de Carro de Passeio (UCP), conforme o quadro a seguir: Quadro 1 – Fator de equivalência em carros de passeio Tipo de veículo Veículo de passeio (VP) Comercial (CO) Semirrebo- que/ reboque (SR/RE) Moto (M)Bicicleta (B) Sem Informação (SI) Silhueta. Fator de equi- valência. 1 1,5 2 1 0,5 1,1 Fonte: adaptado de Brasil (2006, p. 56). Outros quadros também podem ser utilizados, conforme a aplicação específica. O Manual Brasileiro de Sinalização de Trânsito: sinalização semafórica, volume 5, em sua página 85, apresenta o quadro a seguir: Quadro 2 – Fator de equivalência para diferentes tipos de veículos Tipo Automóvel Moto Ônibus Caminhão (2 eixos) Caminhão (3 eixos) Fator de equivalência. 1,00 0,33 2,00 2,00 3,00 Fonte: Brasil (2014, p. 85). 46 1.2 Tipos de pesquisas Existem vários tipos de pesquisas relacionadas à estimativa da demanda de tráfego, cada uma com metodologia e objetivos próprios: • Contagem volumétrica: consiste em determinar a quantidade, o tipo e o sentido de circulação dos veículos em uma seção ou interseção. Pode ser feita por meio de contagens manuais, equipamentos e vídeo. • Pesquisa de Origem e Destino (O-D): consiste no levantamento dos deslocamentos realizados em um dia útil, a origem e o destino, o horário e o meio utilizado pelos usuários. Podem ser determinados o motivo e a frequência de viagem. No caso de cargas, pode ser rastreado o tipo e peso. Pode ser feita por meio de entrevistas, identificação de placas e de usuários. • Pesquisa de ocupação: objetiva determinar a quantidade de usuários transportados em cada veículo e pode ser aplicada a automóveis e veículos de transporte coletivo. Pode ser feita por meio de observação na via, entrevistas, e, no caso de transporte coletivo, no interior do veículo. • Pesquisa de estacionamento: elaborada para determinar a necessidade de estacionamento e o impacto no tráfego devido à procura e às manobras de entrada e saída nas vagas. Pode ser feita por meio de observação em campo ou por meio de filmagem. Para a estimativa de tráfego, é necessário prever uma taxa de crescimento anual que vai depender de uma série de atributos, tais como: crescimento do país e/ou da região, dinamismo urbano, previsão de novos empreendimentos etc. 47 1.3 Transporte ativo A infraestrutura viária para usuários do transporte ativo (não motorizados) envolve calçadas ou passeios, ciclovias, passarelas, sinalização, faixas exclusivas ou compartilhadas de pedestres e ciclistas. A quantidade de pedestres e ciclistas que utilizam ou podem vir a utilizar a infraestrutura viária, pode ser estimada por meio de contagens e/ou pesquisas, envolvendo observações, entrevistas, equipamentos e vídeos. Deve-se atentar para as peculiaridades do deslocamento ativo: • A demanda pode estar fortemente relacionada a um polo gerador, como escola ou fábrica, portanto, deve-se ter o conhecimento da existência e da dinâmica dos polos geradores. • A ausência de infraestrutura adequada inibe a utilização por parte dos usuários, por outro lado, quando esta é implantada de forma adequada, essa parcela de usuários, chamada de demanda reprimida, passa a utilizá-la. • Ainda é comum a implantação de infraestrutura para meios ativos em locais inadequados. Por exemplo, implantação de passeios, ciclovias ou passarelas longe do caminho usual de pedestres e ciclistas, expondo-os aos riscos do deslocamento próximo aos veículos. • Devido à facilidade de pedestres e ciclistas em estabelecer sua própria rota, o estudo da demanda passa pelo mapeamento adequado dessas rotas e a infraestrutura deve, sempre que possível, atender as linhas de desejo. Casa 48 Figura 5 – Rotas estabelecidas por pedestres em terreno desocupado Fonte: https://www.google.com.br/maps. Acesso em: 19 maio 2021. • Em locais de grande demanda de pedestres e/ou ciclistas, pode ser conveniente o uso do espaço viário destinado a veículos motorizados para a circulação de pedestres e ciclistas, porém, a conversão desse espaço para modos ativos ainda enfrenta grande resistência. Para isso, é necessária a quantificação dos usuários de cada modo, visando a distribuição adequada do espaço. 2. Estimativa de demanda Neste material, serão apresentados exemplos de aplicação dos conceitos vistos anteriormente. 2.1 Exemplo de aplicação Estimar o Volume Médio Diário, Volume Horário de Pico (VHP) para 30ª e 50ª hora, utilizando fator K da Região Nordeste (K30 = 9,0% e K50 = 8,5%) e montar um gráfico de variação mensal a partir dos dados a seguir: 49 Quadro 3–Dados de dias e volume mensal Mês Qtde. dias Volume mensal jan 31 183.830 fev 28 163.800 mar 31 189.410 abr 30 181.500 mai 31 193.130 jun 30 190.500 jul 31 187.240 ago 31 190.650 set 30 189.600 out 31 198.710 nov 30 191.400 dez 31 196.850 Fonte: elaborado pelo autor. Resolução: a. Estimar VMD: caso não haja nenhuma indicação, o VMD é estimado a partir do volume total (Vt) de veículos que passaram pela seção e dividir pela quantidade de dias no ano. 183.830 163.800 189.410 181.500 193.130 190.500 187.240 190.650 189.600 198.710 191.400 196.850 2.256.620 Vt veículos = + + + + + + + + + + + = 2.256.620 6 8 1 3 365 365 VtVMD veículos= = = 50 b. Estimar VHP para 30ª e 50ª hora: Para 30ª hora: 30 30 6183 0,0 556 9VHP VMD K veículos= × = × = Para 50ª hora: 50 50 6183 0,08 526 5VHP VMD K veículos= × = × = c. Montar o gráfico de variação mensal. Quadro 4–Dados para o gráfico de variação mensal Mês Qtde. dias Volume mensal VMD jan 31 183.830 5.930 fev 28 163.800 5.850 mar 31 189.410 6.110 abr 30 181.500 6.050 mai 31 193.130 6.230 jun 30 190.500 6.350 jul 31 187.240 6.040 ago 31 190.650 6.150 set 30 189.600 6.320 out 31 198.710 6.410 nov 30 191.400 6.380 dez 31 196.850 6.350 Fonte: elaborado pelo autor. 51 Figura 6–Gráfico de variação mensal Fonte: elaborada pelo autor. 2.2 Exemplo de aplicação 2 Uma via urbana, com problemas de fluidez, está sendo avaliada para desenvolvimento de possíveis soluções. Para tanto, foi feita uma contagem volumétrica e classificada com os seguintes resultados: Quadro 5–Dados de contagem volumétrica Período Auto Moto Ônibus 06:00 06:15 218 24 5 06:15 06:30 196 32 6 06:30 06:45 234 30 6 06:45 07:00 221 26 4 07:00 07:15 239 35 5 07:15 07:30 247 31 6 52 07:30 07:45 235 27 7 07:45 08:00 229 33 6 Fonte: elaborado pelo autor. A partir destes dados, calcule o Volume da Hora Pico (VHP), Fator Horário de Pico (FHP) e faça uma avaliação sobre o estado da via. Considere os valores recomendados pela Manual de Estudos de Tráfego para equivalência veicular. a. Determinar o fluxo em Unidades de Carros de Passeio (UCP). Quadro 6–Fluxo em unidades de passeio Período 1,0 Auto Moto Ônibus Total 1,0 1,0 1,0 06:00 06:15 218 24 8 250 06:15 06:30 196 32 9 237 06:30 06:45 234 30 9 273 06:45 07:00 221 26 6 253 07:00 07:15 239 35 8 282 07:15 07:30 247 31 9 287 07:30 07:45 235 27 11 273 07:45 08:00 229 33 9 271 Fonte: elaborado pelo autor. 53 b. Estimar o fluxo horário e determinar VHP. Quadro 7–Dados de fluxo horário Período V15 06:00 06:15 250 06:15 06:30 237 06:30 06:45 273 06:45 07:00 253 07:00 07:15 282 07:15 07:30 287 07:30 07:45 273 07:45 08:00 271 Fonte: elaborado pelo autor. Quadro 8–Dados de volume da hora pic. Hora VH 06:00 07:00 250 + 237 + 273 + 253 = 1013 06:15 07:15 237 + 273 + 253 + 282 = 1045 06:30 07:30 273 + 253 + 282 + 287 = 1095 06:45 07:45 253 + 282 + 287 + 273 = 1095 07:00 08:00 282 + 287 + 273 + 271 = 1113 Fonte: elaborado pelo autor. 54 VHP = 1113 veículos. c. Determinar FHP. 4 15max VhpFHP V = × Quadro 9–Dados de FH Hora VH V15max 4 x V15max FH 06:00 07:00 1013 273 1092 0,93 06:15 07:15 1045 282 1128 0,93 06:30 07:30 1095 287 1148 0,95 06:45 07:45 1095 287 1148 0,95 07:00 08:00 1113 287 1148 0,97 Fonte: elaborado pelo autor. Considerando o FHP igual 0,97, entre as 07:00h e 08:00h, e os valores de fator horário (FH) igual a 0,95, entre as 06:30h e 07:00h, podem ser indicativos de grandes volumes de tráfego, algumas vezes, com restrições de capacidade durante a horade pico. Neste material, foram apresentados conceitos importantes para estimar a demanda por transporte. Caso haja a necessidade de maior aprofundamento em metodologias de pesquisas, as referências bibliográficas apresentam amplo material para subsidiar estudos. Referências BRASIL. Ministério da Infraestrutura. Conselho Nacional de Trânsito. Manual Brasileiro de Sinalização de Trânsito: sinalização semafórica. V. 5. Brasília, 2014. Disponível em: https://www.gov.br/infraestrutura/pt-br/assuntos/transito/arquivos- denatran/educacao/publicacoes/manual_vol_v_-2.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. https://www.gov.br/infraestrutura/pt-br/assuntos/transito/arquivos-denatran/educacao/publicacoes/man https://www.gov.br/infraestrutura/pt-br/assuntos/transito/arquivos-denatran/educacao/publicacoes/man 55 BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico. Manual de projeto geométrico de rodovias rurais. Publicação IPR 706. Rio de Janeiro, 1999. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria de Planejamento e Pesquisa. Coordenação geral de Estudos e Pesquisas. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de estudos de tráfego. Publicação IPR 723. Rio de Janeiro, 2006. Disponível em: http://www1.dnit.gov.br/ arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Geral. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de projeto geométrico de travessias urbanas. Publicação IPR 740. Rio de Janeiro, 2010. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento- e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740_manual_projetos_geometricos_ travessias_urbanas.pdf. Acesso em: 19 maio 2021. CAMPOS, V. B. G. Planejamento de transportes: conceitos e modelos. 1.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. COMPANHIA DE ENGENHARIA DE TRÁFEGO (CET). Prefeitura Municipal de São Paulo. Secretaria Municipal de Transportes. Boletim Técnico 31: pesquisa e levantamentos de tráfego. São Paulo, 1982. Disponível em: http://www.cetsp.com. br/consultas/publicacoes/boletins-tecnicos.aspx. Acesso em: 19 maio 2021. http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/manuais/manual_estudos_trafego.pdf https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/740 http://www.cetsp.com.br/consultas/publicacoes/boletins-tecnicos.aspx. http://www.cetsp.com.br/consultas/publicacoes/boletins-tecnicos.aspx. 56 Economia em transportes: avaliação e custos Autoria: Leonardo Hotta Leitura crítica: Bruna Pizzol Objetivos • Apresentar a teoria da decisão aplicada a transportes. • Apresentar o processo de avaliação de projetos de transportes. • Fornecer as bases para contratação de projetos de transportes. 57 1. Introdução Neste material, serão apresentados os principais conceitos envolvidos na tomada de decisão, necessários para avaliação de projetos de transportes. Esse assunto é amplamente discutido na sociedade, porém, carece da profundidade necessária por se tratar de um tema complexo e polêmico. A intenção é fornecer as bases necessárias para ampliar a discussão, envolvendo a avaliação das alternativas e posterior seleção para implementação, segundo critérios claros e objetivos. 1.1 Demanda e oferta em transportes A demanda por transportes é derivada, ou seja, depende da necessidade de uma pessoa de se deslocar para atender uma atividade, tal como trabalho, educação, serviços de saúde, lazer etc. Por outro lado, existe a oferta de transportes, que consiste em disponibilizar o modo de transporte para efetuar tais deslocamentos. Figura 1 – Curva oferta versus demanda Fonte: elaborada pelo autor. Casa Casa 58 No gráfico, pode-se verificar que quanto maior o preço, menor a quantidade de pessoas dispostas a pagar para se obter aquele produto. Há um ponto de equilíbrio entre as curvas de demanda e de oferta, no qual uma determinada quantidade de pessoas pode e se dispõe a pagar pelo preço da oferta de transporte. No caso do aumento do preço, seja da tarifa do ônibus ou do combustível, menor a quantidade de pessoas dispostas a pagar por esse serviço. Apesar deste caso ilustrar a demanda em função do preço, pode- se utilizar gráficos semelhantes para tempo de viagem, segurança, conforto, entre outros, visando representar a quantidade de pessoas interessadas em utilizar determinado modo de transporte em função de seus atributos. Em suma, é necessário identificar o modo de transporte mais adequado para satisfazer essa demanda. A pergunta recorrente em transporte é: mais adequado para quem? Considerando a ótica do usuário, seria o modo mais rápido, seguro, confortável, de menor desembolso e sem necessidade de transbordo. Para o operador do modo de transporte, pode ser a forma que minimize o custo ou maximize o retorno financeiro. Se analisado pela necessidade da sociedade, será aquele modo com menor impacto para a sociedade, a um custo e dispêndio de tempo razoáveis. A avaliação e seleção de alternativas de transportes compreende um campo muito vasto, podendo abranger desde a escolha de modelo de cobertura de pontos de ônibus até a definição da matriz de transportes de um país. Portanto, além dos diferentes atores envolvidos na seleção da melhor alternativa, a escolha pode envolver alternativas e escalas de modos de transporte distintos. Aqui, serão tratadas a apresentação e a avaliação de alternativas em níveis tático e operacional, tais como projetos de vias, sinalização, frequência de ônibus, entre outros, nas quais as demandas e ofertas são conhecidas (seja por contagem ou por estimativa). Casa 59 1.2 Processo de tomada de decisão Existem vários modelos para o processo de tomada de decisão, conforme o campo de aplicação e tipo de decisão requerida. Bibliografias são dedicadas ao tema, que envolve desde uma escolha pessoal até o destino de uma sociedade. Serão apresentados aspectos fundamentais do processo. Um problema de tomada de decisão é caracterizado por um conjunto de objetos, alternativas e valores. Sobre este conjunto é necessário se considerar as várias soluções possíveis, chamadas de ações potenciais. As ações potenciais são explícita ou implicitamente definidas. Dentre as ações definidas pretende-se escolher a melhor, ou pelo menos chegar àquela que traga o menor número possível de inconvenientes. (FURTADO; KAWAMOTO, 2002, p. 8) Um exemplo de modelo para a tomada de decisão é apresentado a seguir: Figura 2 – Modelo racional de tomada de decisão Fonte: Furtado e Kawamoto (2002, p. 10). Casa 60 Este modelo visa selecionar a melhor alternativa, otimizando o(s) resultado(s), conforme o ordenamento das alternativas conhecidas segundo critérios estabelecidos. Além disso, pressupõe que alternativa ideal seja selecionada e parte da premissa que todas as informações necessárias para a tomada de decisão estejam disponíveis e todos os cenários sejam conhecidos. Entretanto, a seleção da alternativa ideal, aquela que atende todos os critérios, maximizando benefícios e minimizando custos ou riscos, pode consumir todos os recursos disponíveis para avaliação, não permitindo a seleção de uma alternativa, gerando um impasse. Dessa forma, alguns modelos dispensam elencar todas as alternativas, aceitando a alternativa possível que atenda aos critérios estabelecidos. 1. 3. Métodos de avaliação de projetos de transportes Como visto, o processo de tomada de decisão é muito amplo, e serão apresentados alguns métodos de avaliação que podem