guia pratico hcm
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Descrição da metodologia do HCMTRANSCRIPT
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Capacidade viria e
nvel de servio Guia prtico
Programa de Treinamento da Equipe Tcnica e
Gerencial do Grupo CCR
TECTRAN Tcnicos em Transporte Ltda.
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CAPACIDADE VIRIA E NVEL DE
SERVIO
Gustavo Riente de Andrade
Engenheiro Civil (UFMG)
rea de atuao: Engenharia de Transportes, Engenharia de Trfego
Karla Cristina Rodrigues Silva
Engenheira Civil (UFMG)
rea de atuao: Engenharia de Transportes, Segurana Viria
Edio especial
2011
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PREFCIO
Este livro, endereado aos profissionais do Grupo CCR, apresenta de forma sinttica e prtica
os princpios que norteiam a compreenso dos conceitos empregados na avaliao da
capacidade viria e nvel de servio.
Grande parte deste livro resulta da adequao de produes cientficas e normas nacionais e
internacionais, em especial: o Highway Capacity Manual HCM; Roess, Prassas, e McShane; Papacostas e Preveduros; Khisty e Lalls.
Externamos aqui nosso agradecimento antecipado a todos aqueles que nos comunicarem sobre
possveis equvocos ou problemas de outras naturezas encontrados neste material, para que
sejam tomadas as providncias necessrias.
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SUMRIO
1 Introduo.................................................................................................................. 7
1.1 Normatizao vigente .................................................................................................. 8
1.2 Estrutura ....................................................................................................................... 9
2 Caractersticas da corrente de trfego ..................................................................... 10
2.1 Volume de trfego ..................................................................................................... 10
2.2 Tempo de viagem ....................................................................................................... 10
2.3 Percentual do tempo em peloto ................................................................................ 10
2.4 Fluxo de trfego ......................................................................................................... 10
2.5 Velocidade ................................................................................................................. 11
2.5.1 Velocidade mdia no tempo ............................................................................... 11
2.5.2 Velocidade mdia no espao .............................................................................. 11
2.6 Densidade ................................................................................................................... 11
2.7 Relaes fundamentais de trfego ............................................................................. 11
3 Tratamento de dados de trfego .............................................................................. 13
3.1 Contagens de trfego ................................................................................................. 13
3.2 Variaes sazonais do fluxo ...................................................................................... 13
3.3 Fator de pico horrio .................................................................................................. 15
3.4 Fator K: Determinao da hora de projeto ................................................................. 15
4 Segmentao de trechos homogneos ..................................................................... 17
4.1 Aspectos considerados ............................................................................................... 17
4.2 Tipo de relevo ............................................................................................................ 18
4.2.1 Terreno plano ...................................................................................................... 18
4.2.2 Terreno ondulado ................................................................................................ 18
4.2.3 Terreno montanhoso ........................................................................................... 18
4.3 Rampas especficas .................................................................................................... 18
4.4 Acessos controlados ................................................................................................... 18
4.5 Agrupamento de subtrechos ....................................................................................... 19
5 Capacidade viria e nvel de servio ....................................................................... 21
5.1 Capacidade viria ....................................................................................................... 21
5.2 Nvel de servio ......................................................................................................... 21
5.3 Condies ideais ........................................................................................................ 22
5.4 Metdo de anlise para autoestradas (Freeways) ...................................................... 23
5.4.1 Determinao da velocidade fluxo livre (FFS) .................................................. 23
5.4.2 Determinao do fluxo de trfego equivalente ................................................... 25
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5.4.3 Determinao do nvel de servio ...................................................................... 27
5.4.4 Volumes de servio ............................................................................................ 27
5.5 Metdo de anlise para rodovias de pista dupla (Multilane Highways).................... 28
5.5.1 Determinao da velocidade fluxo livre (FFS) .................................................. 28
5.5.2 Determinao do nvel de servio ...................................................................... 30
5.5.3 Volumes de servio ............................................................................................ 30
5.6 Mtodo de analise para rodovias de pista simples (Two lane Highways) .............. 31
5.6.1 Determinao da velocidade de fluxo livro (FFS) ............................................. 31
5.6.2 Determinao do fluxo de trfego equivalente .................................................. 32
5.6.3 Estimativa da velocidade mdia de viagem (Average Travel Speed - ATS) ...... 37
5.6.4 Determinao do percentual de tempo de viagem em peloto (Percent time spent
following PTSF) ............................................................................................................ 38
5.6.5 Determinao do nvel de servio ...................................................................... 39
5.6.6 Faixas adicionais ................................................................................................ 39
5.7 Introduo anlise de vias urbanas ......................................................................... 41
5.7.1 Parmetro caracterizador do nvel de servio .................................................... 41
5.7.2 Determinao da velocidade mdia ................................................................... 41
5.7.3 Nvel de servio e velocidade ............................................................................ 42
6 Referncias .............................................................................................................. 43
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1 INTRODUO
A infraestrutura em geral e as rodovias em particular so importantes insumos na proviso de
bens e servios e afetam decisivamente na produtividade, nos custos e na competitividade de
uma economia moderna (Guach; Laffont e Straub, 2003). Dentro desse contexto, ao longo da
ltima dcada, o poder pblico brasileiro voltou a conduzir esforos no sentido de prover o
setor rodovirio de novos investimentos, bem como de manuteno, conservao e operao
adequadas. Isso se deu atravs da utilizao de recursos pblicos, alm de oriundos da
iniciativa privada, por meio de contratos de concesso.
O programa de concesses rodovirias transfere total ou parcialmente para o setor privado a
tarefa de investir, conservar e operar uma pequena, porm significativa parcela da malha
rodoviria nacional, cabendo ao Estado atuar como agente regulador, com o papel de
estabelecer padres e fiscalizar o atendimento aos nveis de investimento e servio
estabelecidos para as empresas concessionrias.
De maneira a avaliar a qualidade desse servio, vm se desenvolvendo diversos mtodos e
modelos h vrias dcadas. Destes, destaca-se o Highway Capacity Manual (HCM), da
instituio de pesquisa americana Transportation Research Board (TRB). O HCM surgiu em
1950, atravs do Bureau of Public Roads (BPR), o precursor da atual Federal Highway
Administration (FHWA). Baseado em estudos realizados durante as dcadas de 1930 e 1940,
essa verso inicial tinha a inteno de servir como diretriz para projetos de rodovias
(Robinson, 1998). A segunda verso do HCM, de 1965, baseou-se em estudos sobre
capacidade, focalizados principalmente em autoestradas (freeways). O HCM de 1965 foi
editado pelo Comit TO-4 de Capacidade Viria do Highway Research Board (HRB). Com o
HCM de 1965, foram introduzidos o conceito de nvel de servio, modelos e procedimentos
para serem usados na avaliao operacional da qualidade do servio de trechos homogneos
de rodovias (HRB, 1965).
A verso seguinte do HCM foi publicada em 1985 (TRB, 1985), pelo Transportation
Research Board, sucessor do HRB, e contou com revises em 1992, 1994 e 1997. Baseada
em mais de uma dezena de estudos detalhados, esta verso reforou o conceito de nvel de
servio e foi alm das rodovias, incluindo captulos sobre transporte pblico urbano, pedestres
e bicicletas, (Robinson, 1998).
A quarta verso do HCM, de 2000, estende, clarifica e fortalece o conceito de nvel de
servio. Esta verso inclui orientaes de como relacionar os resultados das estimativas de
qualidade de servio com anlises econmicas e de impactos ambientais e fornece
procedimentos que permitem fazer uma anlise global da qualidade de servio de sistemas
formados por componentes heterogneos.
Em 2011, o TRB publicou a mais recente verso do manual (HCM 2010), mantendo a
estrutura do seu precursor com relao aos mtodos mais relevantes no cenrio rodovirio
brasileiro - Two-Lane Highways para rodovias de pista simples com duas faixas operando nos
dois sentidos de trfego e Multilane Highways para rodovias de pista dupla, com duas ou trs
faixas por sentido.
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1.1 NORMATIZAO VIGENTE
Desde a verso de 1965, o HCM tornou-se a referncia em vrios pases do mundo para a
avaliao da capacidade e da qualidade de servio, principalmente a partir de 1990 (TRB,
2000). Tambm o Brasil adota o manual como referncia no que tange aos estudos da
adequabilidade da oferta de infraestrutura demanda pelos servios de transportes. No
entanto, no h consenso dentre os rgos gestores e agncias reguladoras nacionais quanto
verso a se empregar.
O Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte DNIT (2006a), ao estabelecer diretrizes bsicas para a elaborao de projetos e estudos rodovirios, recomenda a utilizao
do HCM na realizao de diagnsticos da condio operacional de uma rodovia e na
determinao da poca de realizao de obras de melhoramento. O rgo destaca que a verso
do HCM a se adotar deve ser a mais recente. Seguindo essa premissa, o DNIT (2006b) aborda
mais detalhadamente a questo da capacidade e do nvel de servio no seu Manual de Estudos
de Trfego, no qual preconiza as metodologias do HCM 2000, explicando-as.
Contudo, diversos rgos estaduais apresentam recomendaes divergentes s do DNIT, ao
estabelecerem regras para seus programas de concesses locais. Trata-se das normas que
determinam a modelagem dos programas estaduais de concesso de rodovias e que definem
os padres de investimento em aumento de capacidade e atendimento aos nveis de servio ao
longo do tempo previsto em contrato.
Em So Paulo, estado com o maior PIB do Brasil, a Agncia Reguladora de Transporte do
Estado de So Paulo ARTESP determina que a utilizao do Highway Capacity Manual (HCM) obrigatria para definio e verificao do atendimento a padres de desempenho
operacional, e assim, torna-se necessria a sua leitura para o entendimento mais abrangente do
assunto. (ARTESP, 2004, p. 5). A ARTESP define regras especficas para as rodovias de pista dupla (multilane highways) e para as rodovias de pista simples com duas faixas
operando nos dois sentidos (two-lane highways).
Para as primeiras, a agncia permite a utilizao do HCM 2000, porm faz uma ressalva
quanto aos fatores de equivalncia para veculos pesados. Mesmo que utilizados os procedimentos metodolgicos previstos no HCM 2000, os fatores de equivalncia a usar devem ser os definidos na verso de 1994 que so mais compatveis com o desempenho dos
veculos da frota que opera nas rodovias concedidas, considerando, ainda, que a terceira
edio, na verso de 1994, era a verso vigente do HCM quando da licitao para as concesses. (ARTESP, 2005, p.21)
No caso especfico das rodovias de pista simples com duas faixas, dois sentidos de trfego, a
ARTESP apenas diz que a metodologia do HCM 2000, para anlise de nveis de servio, totalmente diversa da metodologia da terceira edio do HCM, verso de 1994, sendo que esta
ltima dever prevalecer. (ARTESP, 2005, p.21)
Uma situao semelhante pde ser observada em Minas Gerais, estado com a maior malha
rodoviria do Brasil. Por ocasio do processo de licitao, pelo Governo do Estado, da
Parceria Pblico-Privada da rodovia MG 050, segundo o edital publicado pelo Departamento
de Estradas de Rodagem do Estado de Minas Gerais - DER-MG (2006a), o HCM 1994
deveria se adotado como padro a ser utilizado nos estudos. Durante audincia para
esclarecimento do edital, no dia 24/05/2006, ao ser questionado sobre a adoo do manual
antigo, frente existncia de verses mais recentes, o rgo confirmou, ao responder que a metodologia dever ser a verso de 1994, todavia considerando a tabela de equivalentes
caminhes em automveis no estudo de rampas especficas, constante do HCM de 1985 para
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veculos com a relao peso/potncia de 300lb/hp (tabela 7.6 da pgina 7-11 do HCM/85 multilane highways). (DER, 2006b, p. 10)
1.2 ESTRUTURA
Este livro est organizado em cinco captulos. O captulo 1 composto pela introduo e
panorama da normatizao vigente no Brasil. Nesse captulo apresentado um histrico do
HCM e descrita tambm a estrutura do livro.
O captulo 2 consiste em conceitos gerais baseados nas caractersticas da corrente de trfego.
So apresentados as relaes fundamentais de trfego e o modelo de Greenshields. O captulo
3 trata da descrio dos dados de trfego necessrios avaliao de capacidade.
O captulo 4 discorre sobre a segmentao de trechos homogneos, bem como o seu
agrupamento. No captulo 5, podem-se encontrar os mtodos para avaliao de capacidade
viria em fluxo no interrompido, com os parmetros e anlises atualizadas para o HCM
2010. Ao fim, apresentada uma breve introduo anlise de vias urbanas.
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2 CARACTERSTICAS DA CORRENTE DE TRFEGO
As caractersticas agregadas da corrente de trfego so descritas por variveis macroscpicas.
As propriedades dessas variveis so mais facilmente observadas em rodovias de pista
simples, dupla ou autoestradas, onde se pressupe que a corrente de trfego formada por
veculos e condutores com caractersticas semelhantes.
As relaes das variveis macroscpicas estudadas neste capitulo so vlidas para um fluxo
de trfego no interrompido, formado em trechos de vias nos quais as distncias entre
intersees ou dispositivos de controle sejam iguais ou superiores a trs quilmetros (Roess,
Prassas e McShane, 2010). Os principais paramtros macroscpicos do trfego so: volume,
fluxo, velocidade, tempo de viagem e densidade, tambm usados como medidas de
desempenho na determinao da qualidade do servio em vias.
2.1 VOLUME DE TRFEGO
Denomina-se volume (V) o nmero total de veculos que passam num dado ponto ou seo de
uma via, sentido ou faixa de trfego durante um determinado perodo de tempo. Os volumes
podem ser classificados por categoria de veculo e totalizados em perodos de tempo.
Os Volumes Dirios Mdios Anuais (VDMA) so normalmente obtidos a partir da mdia
aritmtica das contagens em todos os dias do ano, quando se dispe de sries de dados de
trfego completas. Volumes Dirios Mdios (VDM) podem ser calculados para quaisquer
perodos do ano, entretanto devem ser corrigidos por fatores de sazonalidade e/ou
extrapoladas, quando necessrio.
2.2 TEMPO DE VIAGEM
O tempo de viagem (t) o intervalo de tempo mdio que uma corrente de trfego despende
para percorrer a distncia entre o ponto inicial (x0) e o final (x1) de uma viagem.
2.3 PERCENTUAL DO TEMPO EM PELOTO
O percentual do tempo em peloto (percent time spent-following -PTSF, segundo o HCM)
representa a porcentagem do tempo de viagem na qual um veculo rpido permanece seguindo
um ou mais veculos lentos, devido impossibilidade de ultrapassagem, em rodovias de pista
simples.
2.4 FLUXO DE TRFEGO
Define-se fluxo ou vazo (q) de uma corrente de trfego como a relao entre o volume de
veculos (V) que passam num ponto da via e o intervalo de tempo correspondente (t).
Portanto, a unidade de medida de fluxo em veiculo por unidade de tempo. Usualmente q
dado em veic/h:
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t
Vq
(2.1)
Em oposio ao volume de trfego, o fluxo no representa o nmero total de veculos que
passa por uma dada seo, mas sim a taxa de passagem desses veculos em um determinado
perodo de tempo.
2.5 VELOCIDADE
Em uma mesma corrente de trfego, os veculos tm velocidades diferentes entre si. Assim, a
velocidade do fluxo deve ser caracterizada por um valor mdio das velocidades individuais
dos veculos. Pode-se calcular a velocidade mdia no tempo ou no espao.
2.5.1 Velocidade mdia no tempo
A velocidade mdia no tempo (ut) medida em um ponto fixo da rodovia e calculada pela
mdia aritmtica das velocidades instantneas (ui) de cada veculo durante um perodo de
tempo:
V
i
it uV
u1
(2.2)
2.5.2 Velocidade mdia no espao
A velocidade mdia no espao (us) medida em um trecho da rodovia em um dado perodo de
tempo e pode ser calculada pela mdia harmnica das velocidades instantneas de cada
veculo (ui):
V
i i
t
uV
u11
1
(2.3)
2.6 DENSIDADE
A densidade, frequentemente denominada concentrao (k), dada pela relao entre a
quantidade de veculos em um trecho de via (V) e a extenso do mesmo (x1 - x0):
01 xx
Vk
(2.4)
Medidas diretas da densidade podem ser feitas atravs de fotos ou filmagens areas do
trfego.
2.7 RELAES FUNDAMENTAIS DE TRFEGO
Dentre as relaes existentes entres os parmetros macroscpicos de trfego, destaca-se a
chamada relao fundamental do trfego, dada por:
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ukq (2.5)
A partir dessa relao, possvel determinar os diagramas fundamentais do trfego. Embora
seja aparentemente simples, a determinao desses diagramas tema de estudos em todo o
mundo, ainda nos dias atuais. O modelo pioneiro desenvolvido na primeira metade do sculo
XX o de Greenshields, citado por diversos pesquisadores (Papacostas & Preveduros, 2002;
Cohen, 1993; Khisty & Lall, 2003). Esse modelo, que define uma relao linear entre
velocidade (u) e densidade (k), aplica-se bem situao em que o fluxo de trfego contnuo.
A Figura 2.1 mostra os diagramas do comportamento de trfego obtidos por Greenshields. A
notao empregada nessa figura a seguinte:
kj: densidade de congestionamento;
uf: velocidade em condies de fluxo livre;
qm: fluxo mximo ou capacidade;
km: densidade correspondente ao fluxo mximo;
um: velocidade mdia;
Figura 2.1 Diagrama de Greenshields
Vale ressaltar que os pontos notveis do diagrama so intuitivos, e. g., se o fluxo de veculos
na via continuar crescendo, em algum momento, ela estar to congestionada (momento em
que ocorre kj) que os veculos vo parar (us = 0). Analogamente, quando no h veculos na
via (k = 0; q = 0) possvel trafegar a velocidades de fluxo livre ou velocidades limites (uf).
A relao entre velocidade mdia no espao (u) e densidade apresentada na Figura 2.1 pode
ser expressa pela equao:
j
fk
kuu 1
(2.6)
Substituindo-se a equao 2.6 em 2.5, obtm-se a relao entre fluxo e densidade, expressa
por:
j
fk
kkuq
(2.7)
A relao fluxo-densidade constitui uma parbola, cujo ponto mximo do fluxo corresponde
capacidade da via (qm) e a densidade mdia (km).
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3 TRATAMENTO DE DADOS DE TRFEGO
A medida de desempenho mais fundamental para estudos de trfego o volume: quantos veculos passam em um local definido de um sistema virio em um dado momento,
particularmente durante uma hora de pico de um dia tpico. (Roess, Prassas e McShane, 2010, p. 165, traduo nossa). Na prtica, as decises referente engenharia de trfego no
podem ser tomadas sem o conhecimento dos volumes de projeto.
Dessa forma, a coleta de informaes que definam a corrente de trfego de suma
importncia. O produto esperado o volume de veiculos que passa no trecho estudado no
periodo de tempo pesquisado, segregado em intervalo de minutos (usalmente, 15 minutos),
horas ou dias. Em muitos estudos, necessrio a classificao dos veculos por eixo, uma vez
que as caracteristicas da corrente de trfego e a percepo do usurio mudam conforme a
composio do trfego.
3.1 CONTAGENS DE TRFEGO
As contagens de trfego podem ser feita de trs formas: (1) coletas manuais; (2) coletas
semiautomatizadas; (3) coletas automatizadas. Dependendo da necessidade dos projetos, cada
um desses mtodos de coleta ser mais adequado. Convm definir o nvel de anlise
(estratgia, programa, projeto), tempo, custo, dentre outras variveis antes de escolher a forma
de contagem.
Atravs de contagens, possvel obter a srie anual completa do trfego por sentido
direcional, com volumes classificados por categoria de veculo e totalizados de hora em hora
nos trechos estudados. Em muitos casos, pode ser til totalizar os volumes de trfego em
intervalos de 15 minutos. A partir dessa srie, calculam-se os Volumes Dirios Mdios
Anuais (VDMA), classificados em veculos de passeio (automveis, vans e utilitrios) e
veculos pesados (automveis com reboque ou semirreboque, caminhes e nibus).
O clculo do VDMA feito atravs da mdia aritmtica dos volumes totalizados a cada dia do
ano:
365
hVVDMA
(3.1)
em que Vh a somatria do volume de trfego de todas as horas do ano.
3.2 VARIAES SAZONAIS DO FLUXO
Em estudos de trfego, as contagens volumtricas so realizadas para permitir a avaliao do
fluxo de veculos que passa em certo trecho de rodovia num determinado intervalo de tempo.
Esses volumes apresentam variaes ao longo do tempo, ou seja, se a contagem for mensal,
dever ocorrer uma variao no volume contado em cada ms, influenciada por diferentes
fatores, como o nmero de dias do ms, as caractersticas climticas dos dias de contagem
(vero/inverno, chuvas/estiagem etc.) ou mesmo as caractersticas socioeconmicas da regio
atravessada pela rodovia (gerando perodos de escoamento de safras, intensificao de fluxos
turstico-recreacionais em determinados perodos etc.).
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Essas flutuaes do volume contado em diferentes meses em torno da mdia anual ocorrem
geralmente de maneira cclica e so medidas atravs do clculo de fatores de sazonalidade. Ao
longo de uma srie de anos, para um determinado ms, os fatores de sazonalidade calculados
so bem prximos entre si. Tipicamente, os meses de frias (dezembro, janeiro e julho) so
aqueles que concentram os maiores volumes de veculos de passeio e os menores volumes de
veculos comerciais, resultando em fatores de sazonalidade maiores do que a unidade para os
primeiros e menores do que a unidade para os segundos.
No perodo de uma semana, os volumes resultantes de uma contagem qualquer tambm
apresentam flutuaes em relao mdia semanal. de fcil constatao que os fatores de
sazonalidade relativos aos dias de final de semana so notadamente menores que a unidade
para os veculos de carga, caracterizando volumes inferiores mdia semanal. A situao
inversa ocorre para os veculos de passeio, especialmente nos casos no qual o trfego possui
um perfil recreacional.
De posse desses fatores previamente calculados, possvel fazer a expanso de contagens que
no so feitas em perodos completos de um ano, semana ou mesmo dia. Assim, com a
contagem de algumas horas de um dia qualquer do ano, e dispondo-se do perfil sazonal
horrio de certo trecho rodovirio com caractersticas funcionais semelhantes, possvel obter
o volume dirio mdio (VDM) desse dia. Com um perfil sazonal dirio, torna-se possvel
determinar o VDM semanal, normalmente assumido como sendo muito prximo ao mensal,
posto que h geralmente pouca variao de trfego entre as semanas de um dado ms. Por
fim, com um perfil sazonal mensal, obtm-se o Volume Mdio Dirio Anual (VDMA).
O fator de ajuste sazonal horrio (FSzH) obtido da relao entre o volume dirio (Vd) e o
volume de uma hora especfica (Vh) do mesmo dia:
h
d
V
VFSzH
(3.2)
O fator de ajuste sazonal do dia da semana (FSzD) provm da relao entre o volume dirio
mdio semanal (VDMS) e o volume do dia da semana pesquisado (Vd):
dV
VDMSFSzD
(3.3)
O fator de ajuste sazonal da posio da semana no ms (FSzS) adquirido da relao entre o
volume dirio mdio do ms pesquisado (VDMM) e o volume dirio mdio semanal do
mesmo ms (VDMS):
VDMS
VDMMFSzS
(3.4)
O fator de ajuste sazonal do ms do ano (FSzM) decorre da relao entre o volume dirio
mdio anual (VDMA) e o volume dirio mdio do ms pesquisado (VDMM):
VDMM
VDMAFSzM
(3.5)
Assim; para calcular o VDMA a partir de uma contagem de uma hora qualquer de um ano no
trecho estudado (Vhc), basta multiplicar o volume contado pelos fatores de sazonalidade
obtidos:
FSzMFSzSFSzDFSzHVVDMA ch (3.6)
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3.3 FATOR DE PICO HORRIO
O volume de trfego sofre variaes ao longo do dia, sobretudo em perodos de viagens casa-
trabalho. As variaes mais expressivas so chamadas de picos.
O dimensionamento de qualquer componente do sistema de transporte deve levar em conta a
variao do fluxo de trfego, evitando que a demanda do perodo de pico supere a capacidade
definida para o componente em questo.
A hora pico o perodo de uma hora em que observado o maior volume de trfego.
Observaes em campo demonstram que, em geral, a taxa de fluxo para um perodo de 15
min de pico no so mantidas para todo o perodo da hora pico e a capacidade da via deve ser
compatvel para esse momento.
O fator de pico horrio (PHF) calculado atravs da equao:
154 V
VPHF
hp
(3.7)
em que Vhp o volume da hora de pico em vec/h e V15 o volume dos quinze minutos mais
carregados dessa mesma hora, em vec/h. Sendo assim, o resultado da equao (PHF)
representado por valor adimensional.
3.4 FATOR K: DETERMINAO DA HORA DE PROJETO
Partindo da premissa de que Estudos de Capacidade so realizados considerando o volume de
trfego da ensima hora mais carregada do ano, se faz necessrio calcular um fator, denominado Kn, que permita estimar, a partir do VDMA, o volume dessa hora de anlise em
cada trecho homogneo.
A partir de sries de trfego possvel ordenar os volumes de todas as horas do ano e,
consequentemente, definir aquele que ser usado no estudo. A rigor, a hora de projeto a hora
correspondente ao ponto de inflexo da curva mostrada na Figura 3.1.
Figura 3.1 Curva da ensima hora
Existe ainda uma dificuldade na determinao da hora de projeto. Nos Estados Unidos, a
prtica habitual em projetos rodovirios assume um volume horrio de projeto correspondente
ao fluxo observado entre a 30 e a 100 horas mais carregadas do ano (TRB, 2010). No Brasil,
o Manual de Estudos de Trfego do DNIT (2006b) expe que a curva sofre uma mudana
rpida de declividade por volta da 30 hora, sendo que o volume correspondente a essa hora
ou a 50 hora fortemente indicado como volume horrio de projeto (VHP), j que um
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aumento substancial de seu valor implicar em que poucas horas a mais sejam atendidas
adequadamente pelo projeto, enquanto uma reduo relativamente pequena resultar na
excluso de um nmero significativo de horas.
O fator Kn determinado atravs da razo entre o volume da ensima hora (Vn) e o VDMA:
VDMA
VK nn
(3.8)
-
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4 SEGMENTAO DE TRECHOS HOMOGNEOS
Para a segmentao de trechos homogneos, necessrio classific-los como autoestradas,
rodovia de pista dupla e rodovias de pista simples. Essa classificao definir o mtodo do
HCM a ser utilizado em cada caso.
Os segmentos de uma rodovia diferem ao longo da sua extenso em funo da
descontinuidade de suas caractersticas fsicas e operacionais. Devido a essa variao, em
estudos de trfego, divide-se a rodovia analisada em diversos trechos homogneos. Essa
lgica cartesiana preconizada pelo HCM para facilitar a anlise e definir padres para as
avaliaes.
4.1 ASPECTOS CONSIDERADOS
O HCM considera os seguintes aspectos para segmentao de trechos homogneos:
Modificao do nmero bsico de faixas de trfego ao longo da rodovia; Variao no tratamento central ao longo da rodovia (aplicvel em rodovias de pista
dupla)
Variao no tipo de relevo (plano, ondulado e montanhoso); Variao de dois por cento do greide ou mais ou aclives com extenso superior a 1220
m;
Presena de semforos ou sinalizao de interrupo de fluxo ao longo da rodovia; Presena de faixas adicionais em aclive ou faixas de ultrapassagem e seu efeito a
jusante e a montante;
Variao do fluxo de trfego; Variao do fluxo de trfego no sentido oposto (aplicvel em rodovias de pista
simples);
Percentual de zonas de proibio de ultrapassagem (aplicvel em rodovias de pista simples)
Alterao das larguras de faixa; Alterao na largura do afastamento livre esquerda da via; Mudana significativa na densidade de acesso; Alterao dos limites de velocidade; Presena de uma condio de gargalo.
Em geral, os trechos homogneos tem extenso mnima de 760 m. Para intersees com
semforo, a extenso do trecho no deve ser maior que 400 m. Os procedimentos descritos
neste captulo baseiam-se em condies mdias observadas ao longo de um segmento de
rodovia com caractersticas fsicas constantes.
Os aspectos considerados so utilizados para a segmentao de trechos homogneos em
autoestradas, rodovias de pista dupla e rodovias de pistas simples quando a condio
aplicvel.
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4.2 TIPO DE RELEVO
O HCM considera trs tipos de relevos em sua metodologia: plano, ondulado e montanhoso.
O tipo de relevo tem impacto no desempenho dos veculos, alterando, assim, a capacidade da
via.
4.2.1 Terreno plano
Terreno plano qualquer combinao de rampas, alinhamento horizontal ou vertical que
permita aos veculos pesados manter a mesma velocidade que os veculos de passeio. Este
tipo de terreno pode possuir greides curtos cuja inclinao no ultrapasse dois por cento.
4.2.2 Terreno ondulado
Terreno ondulado qualquer combinao de rampas, alinhamento horizontal ou vertical que
ocasiona reduo substancial de velocidade (at a velocidade de equilbrio) dos veculos
pesados em comparao com os veculos de passeio. Todavia, essa reduo de velocidade no
frequente e acontece em um curto perodo de tempo.
4.2.3 Terreno montanhoso
Terreno montanhoso qualquer combinao de rampas, alinhamento horizontal ou vertical
nas quais os veculos pesados trafegam em velocidades de equilbrio (mnimas para
determinada condio) em grandes distncias ou em intervalos frequentes.
4.3 RAMPAS ESPECFICAS
As rampas especficas nas rodovias ocasionam reduo de velocidade de veculos pesados, o
que diminui a capacidade da via. Por isso, essas rampas devem ser tratadas separadamente. A
anlise dos segmentos deve considerar os aclives e os declives isolados e sua combinao
para o caso de greides compostos.
Qualquer greide inferior a trs por cento com mais de 1 km ou qualquer greide igual ou acima
de trs por cento que tenha mais de 0,5 km deve ser analisado como um segmento separado
por causa de seu efeito no fluxo de trfego. (Roess, Prassas, & McShane, 2010)
Quando h vrias sries consecutivas de diferentes greides, forma-se um greide composto, um
valor mdio determinado e utilizado na anlise. Obtm-se esse valor, pelo clculo da soma
das distncias verticais de cada greide, dividido pela distncia total em projeo horizontal.
4.4 ACESSOS CONTROLADOS
As autoestradas (freeways) consistem em rodovias de pista dupla que operam com divisria
central fsica, e nas quais h total controle dos acessos, na forma de dispositivos
especialmente construdos para a entrada e sada segura de veculos. Tais dispositivos (ramps,
no HCM) so normalmente compostos por ao menos dois elementos geomtricos principais: a
pista do prprio acesso e a sua juno com a rodovia principal. A juno normalmente
provida de faixas auxiliares, de modo a possibilitar que os veculos assumam uma velocidade
compatvel com a via que desejam acessar.
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A Figura 4.1 mostra as duas configuraes tpicas para dispositivos de acesso: (a) entrada (on-
ramp); (b) sada (off-ramp). No caso (a), os veculos que desejam ingressar na via precisam
encontrar uma brecha na faixa adjacente faixa auxiliar, e induzem os veculos que trafegam
direita da autoestrada a mudar de faixa. Em ambos os casos, h gerao de turbulncia nos
arredores da juno. A rea de influncia desse efeito preponderante nas duas faixas mais
direita e se estende 450 m a jusante, no caso (a), e 450 m a montante, no caso (b), a partir do
ponto de acesso (Roess e Ulerio, 1993).
Figura 4.1 Configurao e rea de influncia dos dispositivos de acesso (ramps)
Quando uma sada precedida por uma entrada a at 750 m de distncia (TRB, 2000; Roess,
Prassas, & McShane, 2010), sendo ambas unidas por uma faixa auxiliar, formado um trecho
de entrelaamento (weaving), definido como uma rea de cruzamento de duas ou mais
correntes de trfego em um mesmo sentido, conforme mostrado na Figura 4.2. Em trechos de
entrelaamento, as manobras de mudana de faixa ocorrem com muita frequncia, causando
turbulncia significativamente superior ao normalmente observado em segmentos bsicos de
autoestradas.
Figura 4.2 Configurao tpica de um trecho de entrelaamento (weaving)
Os sistemas de autoestradas so compostos por sequncias de trechos bsicos, dispositivos de
acesso e entrelaamentos. A diviso de trechos aqui apresentada foca na caracterizao dos
primeiros.
4.5 AGRUPAMENTO DE SUBTRECHOS
Um trecho homogneo direcional de rodovia um conjunto contnuo de subtrechos da
rodovia. Se uma anlise operacional tem sido realizada para cada subtrecho do conjunto, os
resultados podem ser combinados para obter uma avaliao operacional de todo o segmento
de rodovia. A mesma abordagem pode ser usada para combinar os resultados operacionais do
sentido direcional oposto. Em ambos os casos, para obter a medida de desempenho do trecho
homogneo necessria a mdia das medidas de desempenho (MD) de cada subtrecho
ponderada pelo tempo total de viagem dos quinze minutos mais carregados da hora de projeto
no mesmo trecho (TT15):
n
i
i
n
i
ii
c
TT
TTMD
MD
15
15
(4.1)
(a) Entrada (on-ramp) (b) Sada (off-ramp)
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em que:
MDc a medida de desempenho do trecho homogneo (combinao de subtrechos),
MDi a medida de desempenho de cada subtrecho,
TT15i o tempo total despendido pelo somatrio de veculos que trafegam nos 15 minutos de
pico da hora de anlise, em veculos-h, no subtrecho i:
ATS
L
PHF
VTT t
hp
i
415
(4.2)
em que:
Lt a extenso do subtrecho;
ATS a velocidade mdia de viagem no subtrecho;
Vhp e PHF vide equao 3.7.
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5 CAPACIDADE VIRIA E NVEL DE SERVIO
Com a inteno de medir a capacidade e regulamentar a avaliao da qualidade do servio
observado nas rodovias, diferentes mtodos foram desenvolvidos, a partir de resultados de
pesquisas realizadas nos ltimos 50 anos, principalmente nos Estados Unidos, Canad,
Austrlia e Alemanha. Essas pesquisas culminaram na publicao de manuais para anlise de
capacidade e da qualidade operacional de sistemas de transporte. Dentre esses manuais,
provavelmente o mais conhecido o Highway Capacity Manual HCM (TRB, 2010), o manual americano de capacidade.
O Highway Capacity Manual hoje a principal alternativa para a anlise de capacidade e
qualidade do servio no Brasil, na falta de procedimentos ajustado s condies locais, em
funo da facilidade de aplicao dos seus conceitos e disponibilizao de mtodos para
avaliao da infraestrutura viria. Neste captulo, sero abordados os mtodos de fluxo no
interrompido presentes no HCM (autoestradas, pista dupla e pista simples) e uma breve
introduo anlise de vias urbanas.
5.1 CAPACIDADE VIRIA
A capacidade de uma rodovia definida pelo HCM (TRB, 2000) como a quantidade mxima
esperada de veculos que cruzam uma determinada seo da rodovia durante um perodo de
tempo em que as condies predominantes de trfego, de controle e as caractersticas
geomtricas da via no se alteram significativamente.
5.2 NVEL DE SERVIO
O nvel de servio baseia-se na anlise da adequabilidade de uma determinada oferta de
infraestrutura rodoviria demanda atendida por esta, aferida por meio de medidas
quantitativas e qualitativas que caracterizam as qualidade operacional de um fluxo de trfego
e sua percepo por motoristas e passageiros. So considerados fatores tais como velocidade,
tempo de viagem, liberdade de manobra, interrupes de trfego, conforto e convenincia.
Seis nveis de servio (LOS) so definidos em funo do desempenho da rodovia analisada,
os quais so designados por letras, de A a F, onde o nvel de servio A representa as melhores condies operacionais e o F a pior. O volume de trfego que pode ser atendido nas condies de stop-and-go do LOS F geralmente aceito como sendo menor que o possvel no E; consequentemente, o limite superior deste ltimo nvel de servio representa a capacidade da rodovia.
Nos projetos ou no planejamento de rodovias, tomam-se como referncia os nveis de servio
C ou D, j que garantem uma boa qualidade de servio para os usurios e uma operao sem saturao por um bom perodo de tempo, sem a necessidade de superdimensionar a oferta
rodoviria.
Para rodovias de pista dupla (multilane highways), o HCM descreve as condies
operacionais normalmente associadas a cada nvel de servio, sendo essa descrio
normalmente utilizada para ilustrar a diferena observada entre os nveis de servio (TRB,
2000, traduo nossa):
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LOS A descreve condio de fluxo completamente livre. A operao praticamente no afetada pela presena de outros veculos, sendo condicionada apenas em funo das
caractersticas fsicas da via e comportamento dos motoristas. Pequenas perturbaes
no fluxo so absorvidas sem que ocorra uma variao na velocidade mdia da corrente
de trfego;
LOB B tambm indica fluxo livre, embora a presena de outros veculos se torna perceptvel. A velocidade mdia a mesma observada para o LOS A, mas os
motoristas tm uma liberdade de manobra ligeiramente inferior. Pequenas
perturbaes ainda so facilmente absorvidas, embora a deteriorao no local do
evento se torna perceptvel;
No LOS C, a influncia da densidade do trfego se torna marcante. A possibilidade de manobra dentro da corrente de trfego claramente afetada pela presena de outros
veculos. Pequenas perturbaes na corrente de trfego causam sria deteriorao do
LOS no local do evento, sendo que filas se formaro a montante de perturbaes
maiores;
No LOS D, as oportunidades de manobra so severamente restringidas devido ao maior volume de trfego, e a velocidade mdia do fluxo reduzida. Apenas
perturbaes pequenas podem ser absorvidas sem que haja a formao de filas longas
e deteriorao do nvel de servio;
LOS E representa uma operao prxima ou no limite da capacidade, com fluxo instvel. A densidade do trfego varivel, em funo da velocidade da via, e os
veculos circulam com o mnimo espaamento capaz de manter a corrente de trfego
uniforme. Perturbaes no trfego no podem ser facilmente dissipadas, geralmente
levando formao de congestionamentos (LOS F);
LOF F representa fluxo forado ou interrompido e ocorre quando a demanda projetada para a infraestrutura viria superior capacidade ofertada. Embora a operao no
ponto no qual h restrio de capacidade ocorra no limite no nvel E, filas se formam
montante da via, com operao instvel e alternncia de movimento e paradas. Vale
notar que LOS F pode ser usado para descrever o ponto no qual se inicia a formao
do congestionamento, bem como a condio operacional da fila que se forma
montante.
5.3 CONDIES IDEAIS
Os procedimentos do HCM, na forma de equaes, tabelas ou apresentaes grficas
correspondem, inicialmente, a um conjunto de condies-padro. Essas condies-padro so
denominadas condies ideais.
Condies ideais assumem tempo bom, condies boas do pavimento, usurios familiarizados
com a infraestrutura e sem interrupo ao fluxo de trfego. As condies ideais para vias de
fluxo no interrompido so:
Larguras da faixa de 3,6 m; Afastamentos laterais de 1,8 m e centrais de no mnimo 0,6 m (autoestradas); Velocidade de fluxo livre de 100 km / h para rodovias de pista dupla; Velocidade de fluxo livre igual ou superior a 110 km / h para autoestradas; Apenas carros de passeio no fluxo de trfego (ausncia de veculos pesados); Terreno plano; Ausncia de zonas de proibio de ultrapassagem em rodovias de pistas simples; Presena de diviso central (rodovias de pista dupla e autoestradas);
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Ausncia de impedimentos ao trfego, devido a dispositivos de controle de trfego ou converso de veculos.
Quando as condies existentes diferem das condies ideais fatores de ajuste devem ser
aplicados aos clculos da capacidade, velocidade de fluxo livre, fluxo de trfego e nvel de
servio.
5.4 METDO DE ANLISE PARA AUTOESTRADAS (FREEWAYS)
As autoestradas so rodovias nas quais as caractersticas fsicas e operacionais permitem o
desenvolvimento de velocidades altas. Todas as entradas e sadas desse tipo de rodovia tem
geometria adequada para no ocasionar interrupo ao fluxo. As autoestradas so
classificadas pelo nmero total de faixas em ambas as direes, variando entre quatro e dez.
O mtodo de anlise para autoestradas consiste em:
1. Determinar a velocidade de fluxo livre (Free Flow Speed FFS); 2. Identificar a curva fluxo-velocidade para o trecho estudado; 3. A partir do fluxo observado (em vec/h), obter o fluxo de trfego equivalente (em
uvp1/h.faixa);
4. Determinar o nvel de servio do trecho estudado.
5.4.1 Determinao da velocidade fluxo livre (FFS)
A velocidade de fluxo livre (FFS) pode ser definida como a velocidade mdia dos automveis
na corrente de trfego em condies de fluxo livre, quando o volume de trfego no intenso.
Quando no h dados de velocidade coletados em campo, a FFS pode ser calculada pela
seguinte equao (TRB, 2010):
84,073,73,121 TRDffFFS LCLW (5.1)
em que:
fLW o fator de ajuste segundo a largura da faixa de rolamento, em km/h;
fLC o fator de ajuste em funo do afastamento lateral direito, em km/h;
TRD a densidade total de acessos controlados, em acessos/km.
O fator de ajuste da largura da faixa pode ser obtido na Tabela 5.1.
Tabela 5.1 Fatores de ajuste da FFS em funo da largura da faixa, em autoestradas e em rodovias de pista dupla e (TRB, 2010, adaptada)
Largura da faixa (m) Reduo da FFS - fLW (km/h)
3,6 0,0
3,5 1,0
3,4 2,1
3,3 3,1
3,2 5,6
3,1 8,1
3,0 10,6
1 Fluxos so medidos, pelo HCM, em passenger cars per hour (pc/h), ou carros de passageiros por hora. No
Brasil, comumente utilizamos essa mesma unidade sob a nomenclatura de uvp, unidade de veculo padro, que
tambm um carro de passageiros.
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O fator de ajuste do afastamento lateral direito (Tabela 5.2) representa a reduo de
velocidade ocasionada por estreitamento do acostamento. Considera-se que acostamentos
maiores que 1,8 m e a existncia afastamentos internos no oferecem resistncia velocidade
de fluxo livre.
Tabela 5.2 Fatores da velocidade de fluxo livre para afastamento lateral em autoestradas (Roess, Prassas, & McShane, 2010, adaptada)
Afastamento
lateral direito (m)
Reduo na FFS - fLC (km/h)
Faixas por sentido direcional
2 3 4 5
1,8 0,0 0,0 0,0 0,0 1,5 1,0 0,6 0,3 0,2
1,2 1,9 1,3 0,6 0,3
0,9 2,9 1,9 1,0 0,5
0,6 3,9 2,6 1,3 0,6
0,3 3,2 3,2 1,6 0,8
0,0 5,8 3,9 1,9 1,0
O fator de densidade de acessos (TRD) calculado pela razo entre o nmero de acessos (de
sada e de entrada na rodovia) pela extenso total do trecho estudado.
Aps a determinao da velocidade de fluxo livre do trecho estudado, necessria a
identificao da curva fluxo-velocidade correspondente. A Figura 5.1 mostra as curvas fluxo-
velocidade de autoestradas atualizadas para o HCM 2010.
Figura 5.1 Curvas fluxo-velocidade para autoestradas (TRB,2010, adaptada)
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5.4.2 Determinao do fluxo de trfego equivalente
O volume de trfego normalmente heterogneo. Assim, para a avaliao de capacidade e
nvel de servio, necessrio estabelecer um padro. Dessa forma, o fluxo de veculos deve
ser convertido em apenas um tipo de veculo, convencionado em engenharia de trfego como
carro de passeio.
O fluxo de trfego observado (em vec/h) pode ser convertido em fluxo equivalente (em
uvp/h.faixa):
pHV
pffNPHF
Vv
(5.2)
em que:
V o fluxo de trfego observado (vec/h);
N o nmero de faixas de trfego;
fHV o fator de ajuste para veculos pesados;
fp o fator de ajuste para tipos de motoristas;
PHF o fator de pico horrio, conforme definido anteriormente.
O fator de ajuste em decorrncia da presena de veculos pesados no trfego (fHV) calculado
em funo do fator de equivalncia para veculos pesados (ET) mais adequado, determinado a
partir das tabelas do HCM e da proporo de veculos pesados (PT):
)1(1
1
TT
HVEP
f
(5.3)
O fator de equivalncia de veculos pesados (ET) varivel para os trechos genricos
classificados como planos, ondulados ou montanhosos e para aqueles constitudos por rampas
especficas. Para os trechos genricos, os fatores possveis esto mostrados na Tabela 5.3.
Para os trechos em aclives e em declives, os valores do ET podem ser conferidos,
respectivamente, nas Tabelas 5.4 e 5.5.
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Tabela 5.3 Fatores de equivalncia para veculos pesados em autoestradas e rodovias de pista dupla trechos genricos (TRB, 2010, adaptada)
Tipo de veculo Tipo de terreno
Plano Ondulado Montanhoso
Caminhes (ET) 1,5 2,5 4,5
Tabela 5.4 Fatores de equivalncia para veculos pesados em autoestradas e rodovias de pista dupla aclives (TRB, 2010, adaptada)
Aclive (%) Compr. (km) Porcentagem de veculos pesados (%)
2 4 5 6 8 10 15 20 25
< 2 Todos 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
>= 2-3
0,0 - 0,4 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 0,4 - 0,8 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 0,8 - 1,2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 1,2 - 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
>1,6 - 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
> 2,4 3,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
> 3-4
0,0 - 0,4 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 0,4 - 0,8 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5
> 0,8 - 1,2 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
> 1,2 - 1,6 3,0 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0
>1,6 - 2,4 3,5 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 2,5
> 2,4 4,0 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 2,5
> 4-5
0,0 - 0,4 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 0,4 - 0,8 3,0 2,5 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
> 0,8 - 1,2 3,5 3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
> 1,2 - 1,6 4,0 3,5 3,5 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
>1,6 5,0 4,0 4,0 4,0 3,5 3,5 3,0 3,0 3,0
> 5-6
0,0 - 0,4 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
> 0,4 - 0,5 4,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
> 0,5 - 0,8 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
> 0,8 - 1,2 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
>1,2 - 1,6 5,5 5,0 4,5 4,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
> 1,6 6,0 5,0 5,0 4,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
> 6
0,0 - 0,4 4,0 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0
> 0,4 - 0,5 4,5 4,0 3,5 3,5 3,5 3,0 2,5 2,5 2,5
> 0,5 - 0,8 5,0 4,5 4,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,5 2,5
> 0,8 - 1,2 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 3,0 3,0 3,0
>1,2 - 1,6 6,0 5,5 5,0 5,0 4,5 4,0 3,5 3,5 3,5
> 1,6 7,0 6,0 5,5 5,5 5,0 4,5 4,0 4,0 4,0
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Tabela 5.5 Fatores de equivalncia para veculos pesados em autoestradas e rodovias de pista dupla declives (TRB, 2010, adaptada)
Declive (%) Compr. (km) ET
Percentual de veculos pesados (%)
5 10 15 20
6,4 2,0 2,0 2,0 1,5
>5-6 6,4 1,5 1,5 1,5 1,5 >6,4 5,5 4,0 4,0 3,0
>6 6,4 1,5 1,5 1,5 1,5 >6,4 7,5 6,0 5,5 4,5
O fator de ajuste para os tipos de motoristas (fp) leva em considerao a familiaridade do
condutor com a via na qual ele trafega. Esse fator varia entre 1,0 a 0,85. Na falta de
evidncias que comprovem o desconhecimento da via pelos motoristas, utiliza-se o valor 1,0
para fp. Em alguns casos especficos de rodovias tursticas, pode-se adotar o valor de 0,85.
5.4.3 Determinao do nvel de servio
A determinao do nvel de servio (LOS ou NS) se d em funo das medidas de
desempenho calculadas. Atravs de vp e FFS possvel obter o LOS, a partir da relao
mostrada na Figura 5.1. A densidade (D, em uvp/km.faixa), calculada pela relao entre o
fluxo (vp) em uvp/h.faixa e a velocidade mdia do fluxo (Spc) em (km/h):
pcp SvD / (5.4)
Em sistemas de autoestradas e rodovias de pista dupla, o HCM 2010 define os nveis de
servio em funo da densidade da corrente de trfego, como mostra a Tabela 5.6.
Tabela 5.6 - Nveis de servio para autoestradas e rodovias de pista dupla (TRB, 2010,
adaptada)
Nvel de
servio
Densidade
(uvp/km.faixa)
A 7-11
C >11-16
D >16-22
E >22-28
5.4.4 Volumes de servio
Os volumes de servio (SFi) so os volumes mximos que podem ser atendidos em cada nvel
de servio:
pHVii ffNPHFMSFSF (5.5)
em que:
MSFi o fluxo (vp) mximo correspondente ao nvel de servio i.
PHF, N, fHV, fp vide equao 5.2.
Os fluxos mximos de cada nvel de servio em funo da velocidade de fluxo livre para
sistemas de autoestradas so mostrados na Tabela 5.7.
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Tabela 5.7 Fluxos mximos de cada nvel de servio em autoestradas, em uvp/h.faixa (Roess, Prassas, & McShane, 2010, adaptada)
FFS (km/h) Nvel de servio
A B C D E
120 820 1310 1750 2110 2400
110 770 1250 1690 2080 2400
100 710 1170 1630 2030 2350
90 630 1020 1490 2000 2300
5.5 METDO DE ANLISE PARA RODOVIAS DE PISTA DUPLA (MULTILANE HIGHWAYS)
Rodovias de pista dupla so classificadas segundo o nmero de faixas e tipo de tratamento
central. Esse tipo de rodovia possui de quatro a seis faixas (soma de dos dois sentidos
direcionais) e podem ter ou no diviso central fsica. O tipo de tratamento central pode
impactar nas condies operacionais da via, uma vez que a ausncia de barreira fsica
ocasiona atrito lateral com o trfego do sentido oposto.
Os mtodos de avaliao de capacidade de sistemas de autoestrada e de rodovias de pista
dupla so muitos semelhantes. A diferena central relacionada aos estudos de velocidade,
que incluem a determinao da velocidade de fluxo livre e as curvas fluxo-velocidade usadas,
que relacionam o fluxo equivalente e a velocidade mdia da corrente de trfego.
5.5.1 Determinao da velocidade fluxo livre (FFS)
A velocidade de fluxo livre (FFS), definida como a velocidade mdia dos automveis na
corrente de trfego em condies de fluxo livre, com baixo volume de trfego, pode ser
calculada pela seguinte equao, na falta de dados de campo (TRB, 2010):
AMLCLW ffffBFFSFFS (5.6)
em que:
BFFS a velocidade de fluxo livre base da rodovia de pista dupla, em km/h;
fLW conforme definido na equao 5.1, em km/h;
fLC o fator de ajuste do afastamento lateral (neste caso: direito + esquerdo), em km/h;
fM fator de ajuste para o tipo de diviso central km/h;
fA o fator de ajuste em funo da densidade de acessos em km/h.
A velocidade de fluxo livre base (BFFS) de 100 km/h pode ser usada para rodovias de pista
dupla, caso esse dado no esteja disponvel. Esse valor tambm pode ser estimado a partir das
velocidades limites da via, sendo a BFFS aproximadamente 10 km/h acima do limite legal.
(Roess, Prassas, & McShane, 2010).
O fator de ajuste da largura da faixa idntico ao usado para autoestradas, e pode ser obtido
como mostrado na Tabela 5.1.
O fLC em rodovias de pista dupla pode ser obtido na Tabela 5.8. O fator de ajuste do
afastamento lateral em rodovias de pista dupla leva em considerao a soma das larguras
internas e externas via, sendo o valor mximo considerado em cada caso 1,8 m. Assim, em
uma via com 2 faixas por sentido e acostamentos de 2,5 m e afastamento interno de 0,5 m, o
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afastamento lateral total seria calculado como 1,8 + 0,5 = 2,3 m, e o fLC correspondente 1,5
km/h.
Tabela 5.8 Fatores da velocidade de fluxo livre para afastamento lateral em rodovias de pista dupla (Roess, Prassas, & McShane, 2010, adaptada)
Duas faixas de trfego por sentido Trs faixas de trfego por sentido
Largura total do
afastamento lateral (m)
Reduo da FFS
(km/h)
Largura total do
afastamento lateral (m)
Reduo da FFS
(km/h)
3,6 0,0 3,6 0,0
3,0 0,6 3,5 0,6
2,4 1,5 2,4 1,5
1,8 2,1 1,8 2,1
1,2 3,0 1,2 2,7
0,6 5,8 0,6 4,5
0,0 8,7 0,0 6,3
Com relao ao fator de ajuste para o tipo de diviso (fM), considera-se que no h uma
reduo de FFS em rodovias que contam com diviso central fsica. Caso contrrio, em vias
cuja diviso consiste apenas em sinalizao horizontal, assume-se fM como 2,6 km/h (TRB,
2010).
O fator de ajuste devido densidade de acessos em rodovias de pista dupla consta na Tabela
5.9. Consideram-se acessos todos os pontos de ligao direta com a via, que causam atrito
com a corrente trfego da rodovia. Acessos cujo fluxo de trfego seja muito baixo ou que no
so percebidos pelos usurios no devem ser levados em considerao na estimativa da
densidade de acessos em um trecho.
Tabela 5.9 - Fator de ajuste para densidade de acessos em rodovias de pista dupla (TRB,
2010, adaptada)
Densidade de acessos
(acessos/km)
Reduo na FFS
fA (km/h)
0 0,0
6 4,0
12 8,0
18 12
24 16,0
Aps a determinao da velocidade de fluxo livre do trecho na rodovia de pista dupla,
necessria a identificao da curva fluxo-velocidade correspondente a ser usada. No houve
modificao dessas curvas no HCM 2010, em relao ao HCM 2000, conforme mostrado na
Figura 5.2.
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Figura 5.2 Curvas fluxo-velocidade para rodovias de pista dupla (TRB,2000, adaptada)
5.5.2 Determinao do nvel de servio
Para determinao do nvel de servio (LOS ou NS) necessrio o conhecimento de FFS, vp e
D. Os dois ltimos so calculados atravs do mesmo procedimento adotado para sistemas de
autoestradas nos itens 5.4.2 e 5.4.3. A determinao do nvel de servio pode ser feita a partir
da Figura 5.2 ou da Tabela 5.6.
5.5.3 Volumes de servio
Os volumes de servio (SFi) so os volumes mximos que podem ser atendidos em cada nvel
de servio, e podem ser calculados atravs da equao 5.5. Os fluxos mximos de cada nvel
de servio em funo da velocidade de fluxo livre para rodovias de pista dupla so mostrados
na Tabela 5.7.
Tabela 5.10 Fluxos mximos de cada nvel de servio em rodovias de pista dupla, uvp/h.faixa (Roess, Prassas, & McShane, 2010, adaptada)
FFS (km/h) Nvel de servio
A B C D E
100 710 1170 1630 2000 2200
90 630 1020 1490 1850 2100
80 550 900 1300 1710 2000
70 490 810 1170 1550 1900
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5.6 MTODO DE ANALISE PARA RODOVIAS DE PISTA SIMPLES (TWO LANE HIGHWAYS)
Segundo o HCM 2010, as rodovias de pista simples podem ser classificadas em trs
categorias:
Classe I: so aquelas nas quais os motoristas esperam viajar em velocidades relativamente altas e incluem estradas que conectam cidades ou regies geradoras ou
atratoras de volumes significativos de trfego, alm de estradas utilizadas em viagens
pendulares;
Classe II: so aquelas nas quais os motoristas no necessariamente esperam viajar em velocidades altas e incluem estradas tursticas e trechos em terreno montanhoso.
Tambm servem de acessos a rodovias de classe I, podendo ser coletoras ou locais
dependendo de sua geometria. Essas ltimas sero frequentemente consideradas classe
II. Rodovias de classe II so geralmente utilizadas em viagens curtas, ou em parte de
viagens mais longas.
Classe III: so aquelas que incluem trechos principais de pequenas cidades, cujos limites de velocidades so menores ou com restries. Tambm podem incluir estradas
tursticas nas quais a beleza um fator muito importante.
O mtodo de avaliao da capacidade e nvel de servio de rodovias de pista simples
definido em termos de trs medidas de desempenho:
Velocidade mdia de viagem (Average travel speed ATS); Percentual do tempo de viagem em peloto (Percent time spent following PTSF); Percentual do tempo de viagem em velocidade de fluxo livre (Percent free-flow speed
PFFS).
O HCM 2010 prev uma anlise direcional para determinao do LOS, entretanto o trfego do
sentido oposto deve ser levado em considerao, uma vez que pode restringir possibilidades
de ultrapassagem. Assim, para obter as medidas de desempenho citadas em cada trecho
necessrio determinar as seguintes variveis:
Velocidade de fluxo livre (FFS); Fluxo equivalente no sentido direcional (vd); Fluxo de trfego equivalente no sentido oposto (vo); Outros fatores de ajuste.
5.6.1 Determinao da velocidade de fluxo livro (FFS)
A velocidade de fluxo livre em rodovias de pista simples pode ser obtida atravs da
velocidade mdia mxima dos automveis na corrente de trfego ou, na falta de dado de
campo, estimada por (TRB, 2010):
ALS ffBFFSFFS (5.7)
em que:
fLS o fator de ajuste da largura da faixa e do acostamento, em km/h (Tabela 5.11);
fA o fator de ajuste da densidade de acessos, em km/h (Tabela 5.9).
Infelizmente, o HCM no sugere critrios a cerca da determinao da velocidade de fluxo
livre base (BFFS) em rodovias de pista simples. Esse valor pode ser estimado a partir das
velocidades limites da via, sendo a BFFS aproximadamente 10 km/h acima desse limite.
(Roess, Prassas, & McShane, 2010) ou atravs de outros mtodos (Riente e Gouvea, 2008).
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Tabela 5.11 Fatores ajuste da largura da faixa e do acostamento (TRB, 2010, adaptada)
Largura da
faixa (m)
Reduo na FFS - fLS (km/h)
Largura do acostamento (m)
0
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Tabela 5.13 Fatores de ajuste do tipo de relevo (fG) para determinao de ATS em aclives (TRB, 2010, adaptada)
Aclive (%) Compr. da
rampa (km)
Fluxo direcional, em vec/h (v = V/PHF)
100 200 300 400 500 600 700 800 900
3
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Tabela 5.14 Fatores de ajuste do tipo de relevo (fG) para determinao de PTSF em aclives (TRB, 2010, adaptada)
Aclive (%) Compr. da
rampa (km)
Fluxo direcional, em vec/h (v = V/PHF)
100 200 300 400 500 600 700 800 900
3
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Para os trechos em aclives, os valores de ET para ATS e PTSF podem ser conferidos,
respectivamente, nas Tabelas 5.16 e 5.17.
Tabela 5.16 Fatores de equivalncia de veculos pesados (ET) para determinao de ATS em aclives (TRB, 2010, adaptada)
Aclive
(%)
Compr.
da rampa
(km)
Fluxo direcional em vec/h (v = V/PHF)
100 200 300 400 500 600 700 800 900
3
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Tabela 5.17 Fatores de equivalncia de veculos pesados (ET) para determinao de PTSF em aclives (TRB, 2010, adaptada)
Aclive (%) Compr. da
rampa (km)
Fluxo direcional em vec/h (v = V/PHF)
100 200 300 400 500 600 700 800 900
3
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Tabela 5.18 Fatores de equivalncia de veculos pesados operando em crawl speeds (ETC) para determinao de ATS em declives (TRB, 2010, adaptada)
Diferena entre FFS e
velocidade de equilbrio de
veculos pesados (km/h)
Fluxo direcional em vec/h (v = V/PHF)
100 200 300 400 500 600 700 800 900
24 4,7 4,1 3,6 3,1 2,6 2,1 1,6 1,0 1,0 32 9,9 8,9 7,8 6,7 5,8 4,9 4,0 2,7 1,0
40 15,1 13,5 12,0 10,4 9,0 7,7 6,4 5,1 3,8
48 22,0 19,8 17,5 15,6 13,1 11,6 9,2 6,1 4,1
56 29,0 26,0 23,1 20,1 17,3 14,6 11,9 2,2 6,5
64 35,9 32,3 28,6 24,9 21,4 18,1 14,7 11,3 7,9
5.6.3 Estimativa da velocidade mdia de viagem (Average Travel Speed - ATS)
Uma vez que o fluxo direcional (vd) e o fluxo do sentido oposto (vo) foram determinados, a
velocidade mdia de viagem no trecho direcional (ATSd) pode ser calculada:
npAodd fvvFFSATS )(0125,0 (5.10)
em que fnpA o fator de ajuste para ATS devido a existncia de zonas de proibio de
ultrapassagem no trecho estudado, dado na Tabela 5.19.
Tabela 5.19 Fatores de ajuste para ATS (fnpA)devido a existncia de zonas de proibio de ultrapassagem em % (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo
no
sentido
oposto
(vo) em
uvp/h
Percentual de zonas de
proibio de
ultrapassagem
Percentual de zonas de
proibio de
ultrapassagem
Percentual de zonas de
proibio de
ultrapassagem
20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100
FFS =110 km/h FFS =100 km/h FFS =90 km/h
100 1,7 3,5 4,5 4,8 5,0 1,2 2,7 4,0 4,5 4,7 0,8 1,9 3,6 4,2 4,4 200 3,5 5,3 6,2 6,5 6,8 3,0 4,6 5,9 6,4 6,7 2,4 3,9 5,6 6,3 6,6
400 2,6 3,7 4,4 4,5 4,7 2,3 3,3 4,1 4,4 4,6 2,1 3,0 3,8 4,3 4,5
600 2,2 2,4 2,8 3,1 3,3 1,8 2,1 2,6 3,0 3,2 1,4 1,8 2,5 2,9 3,1
800 1,1 1,6 2,0 2,2 2,4 0,9 1,4 1,8 2,1 2,3 0,8 1,1 1,7 2,0 2,2
1000 1,0 1,3 1,7 1,8 1,9 0,9 1,1 1,5 1,7 1,9 0,8 0,9 1,3 1,5 1,8
1200 0,9 1,3 1,5 1,6 1,7 0,8 1,1 1,4 1,5 1,7 0,8 0,9 1,2 1,4 1,6
1400 0,9 1,2 1,4 1,4 1,5 0,8 1,0 1,3 1,3 1,4 0,8 0,9 1,1 1,2 1,4
1600 0,9 1,1 1,2 1,2 1,3 0,8 1,0 1,1 1,1 1,2 0,8 0,8 0,9 0,9 1,1
FFS =80 km/h FFS =70 km/h
100 0,3 1,1 3,1 3,9 4,1 0,1 0,6 2,7 3,6 3,8 200 1,9 3,2 5,3 6,2 6,5 1,5 2,6 5,0 6,1 6,4
400 1,8 2,6 3,5 4,2 4,4 1,5 0,8 3,2 4,1 4,3
600 1,0 1,5 2,3 2,8 3,0 0,7 0,5 2,1 2,7 2,9
800 0,6 0,9 1,5 1,9 2,1 0,5 0,5 1,3 1,8 2,0
1000 0,6 0,7 1,1 1,4 1,8 0,5 0,5 1,0 1,3 1,8
1200 0,6 0,7 1,1 1,3 1,6 0,5 0,5 1,0 1,2 1,6
1400 0,6 0,7 1,0 1,1 1,3 0,5 0,5 1,0 1,0 1,2
1600 0,6 0,7 0,8 0,8 1,0 0,5 0,5 0,7 0,7 0,9
-
Capacidade viria e nvel de servio | 38
MATERIAL UTILIZADO PARA FINS DIDTICOS, NO PODENDO SER COMECIALIZADO.
R . P i r a p e t i n g a 3 2 2 / 8 A n d a r B H / M G c e p : 3 0 . 2 2 0 - 1 5 0 T e l / f a x : ( 3 1 ) 3 0 4 5 - 1 4 1 8
w w w . t e c t r a n . c o m . b r e - m a i l : t e c t r a n @ t e c t r a n . c o m . b r
5.6.4 Determinao do percentual de tempo de viagem em peloto (Percent time spent following PTSF)
O percentual do tempo de viagem em peloto (PTSFd) pode ser determinado atravs da
equao:
od
d
npPddvv
vfBPTSFPTSF
)exp(1100 bdd avBPTSF (5.11)
em que:
BPTSFd o percentual do tempo de viagem em peloto base;
vd e vo j definidos (item 5.6.2);
fnpP o fator de ajuste do PTSF para o efeito da proibio de ultrapassagem nos segmentos
analisados (Tabela 5.20);
a, b so fatores de calibrao baseados no sentido oposto de trfego.
Tabela 5.20 Fatores de ajuste para PTSF (fnpP)devido a existncia de zonas de proibio de ultrapassagem em % (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo em
ambos
sentidos
(vd+vo) em
uvp/h
Percentual de zonas de
proibio de ultrapassagem
Percentual de zonas de
proibio de ultrapassagem
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
Diviso direcional 50/50
Diviso direcional 60/40
200 9,0 29,2 43,4 49,4 51,0 52,6 11,0 30,6 41,0 51,2 52,3 53,5 400 16,2 41,0 54,2 61,6 63,8 65,8 14,6 36,1 44,8 53,4 55,0 56,3
600 15,8 38,2 47,8 53,2 55,2 56,8 14,8 36,9 44,0 51,1 52,8 54,6
800 15,8 33,8 40,4 44,0 44,8 46,6 13,6 28,2 33,4 38,6 39,9 41,3
1400 12,8 20,0 23,8 26,2 27,4 28,6 11,8 18,9 22,1 25,4 26,4 27,3
2000 10,0 13,6 15,8 17,4 18,2 18,8 9,1 13,5 15,6 16,0 16,8 17,3
2600 5,5 7,7 8,7 9,5 10,1 10,3 5,9 7,7 8,6 9,6 10,0 10,2
3200 3,3 4,7 5,1 5,5 5,7 6,1
Diviso direcional 70/30 Diviso direcional 80/20
200 9,9 28,1 38,0 47,8 48,5 49,0 8,9 27,1 37,1 47,0 47,4 47,9 400 10,6 30,3 38,6 46,7 47,7 48,8 6,6 26,1 34,5 42,7 43,5 44,1
600 10,9 30,9 37,5 43,9 45,4 47,0 4,0 24,5 31,3 38,1 39,1 40,0
800 10,3 23,6 28,4 33,3 34,5 35,5 3,8 18,5 23,5 28,4 29,1 29,9
1400 8,0 14,6 17,7 20,8 21,6 22,3 3,5 10,3 13,3 16,3 16,9 32,2
2000 7,3 9,7 12,7 13,3 14,0 14,5 3,5 7,0 8,5 10,1 10,4 10,7
Diviso direcional 90/10
200 4,6 24,1 33,6 43,1 43,4 43,6 400 0,0 20,2 28,3 36,3 36,7 37,0
600 -3,1 16,8 23,5 30,1 30,6 31,1
800 -2,8 10,5 15,2 19,9 20,3 20,8
1400 -1,2 5,5 8,3 11,0 11,5 11,9
-
Capacidade viria e nvel de servio | 39
MATERIAL UTILIZADO PARA FINS DIDTICOS, NO PODENDO SER COMECIALIZADO.
R . P i r a p e t i n g a 3 2 2 / 8 A n d a r B H / M G c e p : 3 0 . 2 2 0 - 1 5 0 T e l / f a x : ( 3 1 ) 3 0 4 5 - 1 4 1 8
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Tabela 5.21 Coeficiente a e b (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo direcional no sentido
oposto (vo) em uvp/h Coeficiente a Coeficiente b
200 -0,0014 0,973 400 -0,0022 0,923
600 -0,0033 0,870
800 -0,0045 0,833
1000 -0,0049 0,829
1200 -0,0054 0,825
1400 -0,0058 0,821
1600 -0,0062 0,817
5.6.5 Determinao do nvel de servio
Para as rodovias de classe I, a determinao dos nveis de servio feita a partir de dois
indicadores: Average Travel Speed - ATS (velocidade mdia de viagem) e Percent Time
Spent- Following - PTSF (percentual do tempo de viagem na qual um veculo rpido
permanece atrs de outro mais lento pela falta de oportunidade de ultrapassagem). J para as
estradas de classe II, apenas o PTSF considerado, ainda aceitando limites ligeiramente
piores para cada nvel de servio. As rodovias de classe III so avaliadas pelo percentual da
viagem em que o motorista pode trafegar em velocidade de fluxo livre PFFS.
Essa considerao evita que haja excesso de rigor e que se incorra no superdimensionamento
da oferta em vias vicinais onde as velocidades so naturalmente baixas e as expectativas dos
motoristas, menores. A Tabela 5.22 contm os valores referncias para determinao do nvel
de servio.
Tabela 5.22 - Nveis de servio para rodovias de pista simples (TRB, 2010, adaptada)
Nvel de
servio
Rodovias de classe I Rodovias de classe II
PTSF (%)
Rodovias de classe III
PFFS (%) ATS (km/h) PTSF (%)
A >90 35 40 >91,7 B >8090 >3550 >4055 >83,3-91,7 C >7080 >5065 >5570 75,0-83,3 D >6070 >6580 >7085 66,7-75,0 E 60 >80 >85 66,7
5.6.6 Faixas adicionais
Definem-se terceiras faixas como faixas adicionais curtas e intermitentes que podem ser
faixas de ultrapassagem (passing lanes), quando so posicionadas fora de rampas, em terreno
ondulado ou plano ou faixas adicionais em aclives (climbing lanes), quando so posicionadas
em rampas ascendentes.
Em pistas simples, com uma faixa por sentido, o aumento do trfego proporcional
demanda por ultrapassagens. Alm disso, medida que o trfego no sentido oposto aumenta,
reduzem-se as oportunidades de ultrapassagens. A combinao desse fenmeno com ms
condies de visibilidade da via e com zonas de proibio de ultrapassagem agravam ainda
mais essa situao.
O objetivo das faixas de ultrapassagens o de facilitar a ultrapassagem em vias de pista
simples em terrenos planos ou ondulados, onde as condies de ultrapassagem so
insuficientes para garantir nveis de servio adequados, diferindo, portanto das faixas
adicionais em aclives. As faixas de ultrapassagem ainda tm um efeito positivo sobre o nvel
-
Capacidade viria e nvel de servio | 40
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de servio, pois elas conseguem diminuir o percentual do tempo de viagem na qual um
veculo rpido permanece atrs de outro mais lento pela falta de oportunidade de
ultrapassagem. Adicionalmente, elas beneficiam no s os locais onde so implantadas, mas
tambm estendem o seu efeito benfico numa considervel extenso frente do seu trmino.
A faixa adicional em aclive usada principalmente para permitir a ultrapassagem de veculos
pesados, cuja velocidade reduzida em funo da rampa ascendente, por aqueles mais
rpidos. Levando em considerao que esse uso pode-se entender que, ao ultrapass-los, o
trfego nos trechos seguintes tende a fluir com mais facilidade.
Assim, o comprimento efetivo do beneficio da terceira faixa a jusante pode ser obtido na
Tabela 5.23.
Tabela 5.23 Comprimento efetivo do beneficio da terceira faixa a jusante (Lde) (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo direcional
em uvp/h
Comprimento efetivo do beneficio da
terceira faixa a jusante (Lde) em km
ATS PTSF
200 2,8 20,9 400 2,8 13,0
700 2,8 9,1
1000 2,8 5,8
Os comprimentos timos de faixas adicionais em rodovias de pista simples esto
sistematizados na Tabela 5.24.
Tabela 5.24 Comprimento timo de faixas adicionais (Lpl) (Roess, Prassas, McShane, 2010, adaptada)
Fluxo direcional (uvp/h) Comprimento timo de
faixas adicionais (km)
100 0,8 200 >0,8 1,2 400 >1,2 1,6
700 >1,6 3,2
O percentual de tempo em peloto que leva em considerao o beneficio da terceira faixa
(PTSFpl) pode ser obtido atravs da equao:
depldu
de
pl
plpldud
plLLLL
Lf
LfLLPTSF
PTSF
2
1
(5.12)
em que:
Lu o comprimento a montante da terceira faixa;
Ld o comprimento sem efeito da terceira faixa a jusante;
Lpl o comprimento da terceira faixa;
Lde o comprimento efetivo do beneficio da terceira faixa a jusante;
fpl o fator de ajuste para faixas adicionais referente ao PTSF.
O efeito das faixas adicionais na velocidade mdia de viagem (ATSpl) pode ser calculado por:
-
Capacidade viria e nvel de servio | 41
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w w w . t e c t r a n . c o m . b r e - m a i l : t e c t r a n @ t e c t r a n . c o m . b r
pl
de
pl
pl
du
depldud
pl
f
L
f
LLL
LLLLATSATS
1
2
(5.13)
Os valores para fpl de faixas de ultrapassem e faixas adicionais em aclive podem ser
encontrados, respectivamente nas Tabelas 5.25 e 5.26.
Tabela 5.25 Fatores de ajuste para faixas de ultrapassagem em segmentos direcionais de rodovias de pista simples (fpl) (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo direcional (uvp/h) Fator de ajuste (fpl)
para ATS
Fator de ajuste (fpl)
para PTSF
0-300 1,08 0,58
>300-600 1,10 0,61
>600 1,11 0,62
Tabela 5.26 Fatores de ajuste para faixas de adicionais em aclive em segmentos direcionais de rodovias de pista simples (fpl) (TRB, 2010, adaptada)
Fluxo direcional (uvp/h) Fator de ajuste (fpl)
para ATS
Fator de ajuste (fpl)
para PTSF
0-300 1,02 0,20
>300-600 1,07 0,21
>600 1,14 0,23
5.7 INTRODUO ANLISE DE VIAS URBANAS
Fluxos de trfego interrompidos ocorrem nas vias urbanas comuns, onde existem paradas dos
veculos devido existncia de dispositivos de controle: semforos, sinais de parada
obrigatria ou sinais de d a preferncia.
5.7.1 Parmetro caracterizador do nvel de servio
O parmetro que caracteriza o nvel de servio a velocidade mdia de viagem, em
comparao com a velocidade mxima desenvolvida na via nos trechos sem dispositivos de
controle e em condies de fluxo baixo. Na maioria dos casos, a velocidade mxima pode ser
admitida igual ao limite legal.
Os principais fatores que afetam a velocidade mdia de viagem e, em consequncia, o nvel de
servio, so: volume (fluxo) de trfego, nmero de semforos por km, nmero de
cruzamentos com sinal de pare ou d a preferncia por km, programao dos semforos,
existncia ou no de coordenao entre os semforos e tipo de coordenao, etc.
5.7.2 Determinao da velocidade mdia
A velocidade de viagem pode ser determinada media