mestrado em ordenamento do território e urbanismo · revisão crítica de 1 artigo cientifico e...
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Instituto Superior Técnico / Mestrado em Ordenamento do Território e Urbanismo 1
Mestrado em Ordenamento do Território e Urbanismo
Planeamento
e Gestão da Mobilidade Urbana João de Abreu e Silva
Sessão 1:
- Organização da unidade curricular
- Enquadramento do tema, evolução da mobilidade e
sua problemática
Ano lectivo 2013/2014
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OBJECTIVOS
Objectivos de conhecimento / competência
Levar o aluno a ter uma noção clara das várias vertentes da mobilidade
urbana e respectivas condicionantes.
Organização da implementação das infraestruturas e sistemas de transportes
em áreas urbanas.
Compreensão dos princípios económicos e políticos subjacentes às decisões
públicas em matéria de transportes
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Conteúdos programáticos
Evolução e problemática da mobilidade urbana
Organização e características do sistema da mobilidade urbana e os
principais factores de procura.
Interacções transportes/mobilidade e usos do solo
Intermodalidade e interfaces: intermodalidade em áreas urbanas e
implicações no planeamento dos interfaces.
Preocupações ambientais. Paradigma da mobilidade sustentável.
Estacionamento e seu dimensionamento
O transporte urbano e a infraestrutura
Modos activos: o papel dos modos activos (peões e bicicleta –
procura e infraestrutura)
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Condições de Avaliação
Componente Teórica: através de 1 exame final – nota mínima 8,0 valores
Componente Prática: 2 trabalhos práticos
Revisão crítica de 1 artigo cientifico e posterior apresentação na aula
Análise do estacionamento e sistema de transportes de uma zona em Lisboa (sensivelmente com a dimensão de 1
quarteirão), posterior apresentação do trabalho na aula
Os trabalhos serão realizados em grupos de 3 elementos
A Nota Final da unidade curricular é obtida de seguinte forma:
Exame 40% da nota final
Trabalhos práticos 60% (30%+30%) da nota final
Os alunos que tenham uma nota final superior a 16,0 valores deverão ser submetidos a uma prova oral para
poderem ter uma classificação final superior a essa.
AVALIAÇÃO
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USAR VÁRIOS NÍVEIS DE
COMPREENSÃO
Em caso de problemas de novo tipo (ou perante soluções inovadoras)
é frequente ocorrer um processo iterativo de observar -
compreender - observar de novo - compreender melhor
A compreensão de sistemas deste tipo tem vários níveis de
profundidade:
interpretação de configurações / evoluções passadas
previsões tendenciais
estimação da resposta a estímulos
Com o segundo nível somos capazes de detectar a necessidade de
intervir, com o terceiro somos capazes de planear a intervenção
O maior desafio é compreender os novos problemas (desequilíbrios)
que surgem na sequência da resolução dos problemas iniciais, e
preparar intervenções (no 1º problema) que minimizem as dificuldades
subsequentes – Os problemas de hoje são as soluções de ontem
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ENQUADRAMENTO CIENTÍFICO (I)
Parte dos conhecimentos requeridos nos sistemas de transportes
inserem-se no domínio das ciências de engenharia e parte no
das ciências sociais
Correspondem às ciências de engenharia
O desempenho das infraestruturas, veículos, e sistemas de tráfego, sua organização e controle
Correspondem às ciências sociais
Os níveis (agregados) de procura das várias componentes do sistema
As percepções e reacções / adaptações das pessoas e empresas relativamente à oferta de transportes
Os mecanismos de decisão dos múltiplos agentes intervenientes
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ENQUADRAMENTO CIENTÍFICO (II)
A compreensão dos mecanismos de escolha perante as ofertas
disponíveis implica
Conhecer as circunstâncias em que cada pessoa /empresa escolhe
(motivações, conjunto de escolha)
Extrapolar essa informação para o conjunto da população (inferência
estatística)
Desenvolver um modelo matemático que explique as escolhas feitas
Validar esse modelo através da informação agregada proveniente de
fluxos observados
A compreensão dos mecanismos de decisão pública não é baseada em informação estatística
mas pode ser ajudada através de técnicas de representação formal das
partes envolvidas (stakeholders) e suas relações, e sua confrontação com
o que se consegue identificar dos processos habitualmente seguidos
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OS NÍVEIS DE INTERVENÇÃO
Três níveis fundamentais de decisão:
Estratégico: definem-se os objectivos a perseguir e os recursos a
mobilizar
Táctico: definem-se os tipos de soluções (tecnologias) e faz-se o seu
planeamento (capacidades, redes, horários)
Operacional: executa-se a produção planeada
Para que o processo possa ter sucesso
A cada nível há necessidade de ter alguma ideia das implicações das
decisões aos níveis inferiores
Apesar disso, é necessário montar processos de retroacção que
permitam ajustar as decisões de cada nível superior às implicações que
a análise ao nível inferior revela
Numa sociedade democrática, o nível estratégico deve caber aos
decisores políticos
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Decision structure of the
Urban Mobility System Strategic level - Formulation of general objectives and goals: what we want to
achieve?
General Objectives Area covered
Target groups General characteristis of the product
Tactical level - Specification of the solutions necessary to achieve these goals:
What products can help achieve the objectives?
Tariffs Routes
Schedule Types of products
Operational level - Ensure the implementation of solutions as planned and in
an efficiently way: How to produce this product?
Vehicle scales Vehicle Maintenance
Drivers scales Supplies
Staff Management Fleet renewal
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Complaints and Problems in UMS
Citizens of all classes Congested roads
Parking difficult
Difficulties in public transport
Merchants A few parking lots near the shops
Residents Traffic noise
Difficult to park near home
Politicians
Echoes of all other
Too many
contradictions
between these
problems. Full
solution
impossible!
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Individual and Collective Goals
Individual Goals
Easy and safe mobility
fluid
comfortable
cheap
beautiful
Consequences
low-cost coverage
urban space consumption, loss of urban
image
environmental contamination
risks of social exclusion of those who
have no car
Social Goals
Efficiency
In transports
In economy and in society
Equity
horizontal
vertical
longitudinal
Sustainability
Resource preservation
Flying
carpet!
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O que os utilizadores esperam dos
transportes
Subjacente a todos os requisitos concretos está a segurança
O primeiro requisito concreto é sempre a ligação à(s) rede(s), ou
seja a integração num sistema mais vasto
De seguida, deseja-se a eficiência, isto é, dispor de caminhos curtos
e rápidos para os principais destinos
Pretende-se de seguida a fiabilidade, isto é, a garantia de que a
ligação esteja sempre disponível nas condições previstas
Finalmente, pretende-se o direito de escolha entre várias opções,
seja de caminho, de velocidade ou conforto (e preço)
A introdução de múltiplas opções reforça a redundância do
sistema (e com isso a sua fiabilidade) mas também a possibilidade
de atender diferentes preferências (segmentação do mercado)
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Procura de Transporte
Procura de transporte: o que é?
Definição: é um conjunto/agregado de pessoas que se deslocam
entre um ponto de origem e um ponto de destino para realizar um
certo objectivo, durante um determinado período de tempo.
Procura é sempre:
Um fluxo
Uma motivação principal associada
Um determinado período de tempo
A procura de transporte é sempre uma procura derivada.
SEMPRE?
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Representação da procura de mobilidade
Viagem: Qualquer movimento num sentido entre uma origem e um
destino, associada a um motivo principal
Deslocação: Etapa de uma viagem
Viagens de Base residencial: Qualquer viagem cuja origem ou
destino seja a residência
Viagens de Base não-residencial: Qualquer viagem cuja origem
ou destino não seja a residência
Atracção de Viagens: Viagens com destino numa determinada
zona/equipamento/tipo de uso
Geração de Viagens: Viagens com origem numa determinada
zona/equipamento/tipo de uso
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Tipos de Procura
Diferenciação da Procura:
Hora do dia
Período do dia
Dia da semana
Período do ano
Motivo da viagem
Pendulares (motivos obrigatórios – casa- trabalho, casa-escola)
Não compulsivas
Outras variáveis/informação importantes
Modo de Transporte utilizado
Sexo
Idade
Rendimento
Origem/destino
Frequência
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Relações cruzadas
entre Oferta e Procura de Transportes
Quando há implantação de
novos núcleos de residência ou
actividade, há que assegurar
ligação às redes
Quando uma ligação presta
mau serviço por falta de
capacidade para a procura que
tem, é-se conduzido a reforçar
a oferta
no mesmo caminho ou noutros
no mesmo modo ou noutros
Procura Oferta Oferta Procura
Muitas deslocações de pessoas
e de mercadorias não tem
carácter obrigatório, decorrendo
de oportunidades propícias (o
benefício compensa o custo e o
tempo gasto)
Quando a oferta melhora (menor
tempo ou custo), passa a haver
solicitações adicionais para as
quais já vale a pena fazer a
viagem (mais procura) do ponto
de vista de quem a fornece
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Factores que influenciam a procura de
transporte (I)
Factores externos: do meio sobre a procura de transporte
Localização da zona de tráfego em relação às áreas centrais
Padrões de uso do solo (configuração e intensidade de uso do solo)
Características dos sistemas de transporte
Características sócio-económicas da população:
Níveis de rendimento
Taxas de actividade
Taxa de motorização
Composição das famílias
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Factores que influenciam a procura de
transporte (II)
Factores externos: do transporte sobre o meio
Transporte e a localização das actividades económicas
Minimização dos custos totais de transporte
Custos do transporte e área de influência sobre os mercados-alvo
Custo do transporte e preço do output de produção
Economias de escala e acesso aos mercados
Transporte e valor dos solos
Transporte e níveis de remuneração
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Factores que influenciam a procura de
transporte (II)
Factores externos: condicionantes da política de transporte
Política de Habitação
Política em relação ao meio ambiente
Políticas de Ordenamento Territorial e de Desenvolvimento Local
Eficiência intermodal dos sistemas de transporte
Factores internos ao sistema de transportes
O Preço do Transporte
Custos generalizados de transporte (custo monetário directo,
custo do tempo, conforto, etc)
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Como chegamos aqui?
A redução dos custos dos transportes implicou grandes alterações na nossa
sociedade.
Os impactes negativos da utilização “excessiva” do automóvel são hoje em dia
reconhecidos pelos policy makers – emissões, ruído, congestionamento,
segurança, exclusão social, impactes macroeconómicos.
Source: Axhausen (2002) A Dynamic Understanding of Travel Demand: A Sketch. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/ecol-pool/incoll/incoll_508.pdf
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Evolução da mobilidade - Relação rendimento-
motorização
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Evolução da mobilidade - taxas de motorização
Fonte: Dasgupta, M (1993), “Urban Problems and Urban Policies: OECD/ECMT. Study of 132 Cities”,
Conferência Internacional sobre “Travel in the City – Making it Sustainable”, Junho 1993, Dusseldorf,
OECD, Paris.
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Evolução da mobilidade - O papel das políticas
de infra-estruturação
0
200
400
600
800
1000
Eu
ro x
10
6
Estradas
Ferrovia
Estradas 565.6 782 661.9 781.5 865.4 911.9
Ferrovia 401.5 418 528.5 714.4 494 426
2000 2001 2002 2003 2004 2005 Total %
4568.3
2982.4
60
40
Fonte: DGTT (2006)
Investimentos em Infra-estruturas em Portugal
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Evolução da Mobilidade – Exemplo AML
Viagens Internas à AMLETRL (1973)
Inquérito à
mobilidade (1997) 24 Anos %
No Interior de LisboaNo Interior de Lisboa
No interior da AML No interior da AML --
Norte sem LisboaNorte sem Lisboa
Entre a AMLEntre a AML-- Norte e Norte e
LisboaLisboa
Entre a AML Entre a AML -- Norte e a Norte e a
AML AML -- SulSul
Entre a AML Entre a AML -- Sul e Sul e
LisboaLisboa
No interior da AML No interior da AML -- SulSul
1 130 000
460 000
600 000
20 000
120 000
320 000
750 000
1 124 000
832 000
56 000
191 000
676 500
- 35
+ 145
+ 40
+ 180
+ 60
+ 110
Fonte: “Estudo de Transportes da Região de Lisboa”, DGTT, 1977.
“Inquérito à Mobilidade na Região de Lisboa”, DGTT / INE, 1999.
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Emissões do sector dos transportes
Os avanços tecnologicos têm sido muito eficazes a resolver os
vários problemas de emissões com excepção do CO2
O automóvel é um óptimo individual mas a sua generalização cria
muitos problemas
Source: TERM 2011: transport indicators tracking progress towards environmental targets in Europe http://www.eea.europa.eu/publications/foundations-for-greener-
transport
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Principais Problemas da Mobilidade Urbana de Hoje
Aumento exponencial das prestações quilométricas (veículosxkm e
toneladasxkm) e a sua forte correlação com o crescimento do PIB
Perda de quota de mercado dos TC ao nível urbano, e do transporte
ferroviário no transporte nacional e internacional de passageiros
Maior diversidade geográfica dos pontos de interesse e dos motivos de
deslocação, em consequência da maior dispersão das actividades no
espaço e do aumento dos tempos de lazer e de férias
Maior complexidade das deslocações urbanas (deslocações sequenciais
que agregam vários motivos) e consequentemente dificuldade do sistema
tradicional de TC (normalmente radial ou radio-concêntrico) em responder
eficazmente às novas solicitações da procura
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What is Mobility (I)
The property of what is mobile
The ability of moving from one place to another
Mobility is usually referred to the travel patterns of a population
It arises from the need to perform different activities in different points
in space – Derived Demand
Some evidences that travel is not a totally derived demand (Transportation Research part A 39 – issue dedicated to the positive utility of travel)
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What is Mobility (II)
Mobility depends on:
Individual physical attributes
Individual and household resources
Household or societal constraints
Available travel means (individual or society)
Transport infrastructure (spatial distribution, capacity, performance
levels)
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Individual Needs and Desires
Each individual has several needs and desires to satisfy
Some needs take precedence on others, thus building a hierarchy
In the field of psychology the Alderfer´s Existence, Relatedness and Growth
Theory of Needs (ERG) defines three levels in which some needs take
precedence over others:
Existence which comprise physiological and safety needs, describes the general
human concern with material existence – compulsory mobility and maintenance trips
Relatedness, which is related with the human desire for having and maintaining
interpersonal relationships – discretionary mobility
Growth this term describes the innate desire for personal development – discretionary
mobility
Compulsory versus discretionary and rigid versus flexible
Other desires/needs appear when the most important ones are satisfied
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Factors that influence Mobility
In order to fully understand we must know people lifestyles
Several factors influence daily mobility routines
Perceived needs and desires
The bundle of activities that could satisfy those needs and desires
Infrastructure characteristics
Transport system characteristics and performance
Routes availability and restrictions
Interpersonal relations (within the household or outside of it)
Institutional relations
Time use patterns and restrictions
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Social Networks and activity spaces
Social networks are spacialy wider than in the
past
Social networks tend to be less coeherent
(fewer people will share multiple affiliations
than in the past)
Social networks membership will overlap less
in spatial terms
Longer distances for face-to-face meetings
The activity space is bigger nowadays than in
the past
Combined with higher car owneship levels
and suburbanization – could increase car
based travel
Activity spaces
Home employment place distance
has increased thus enlarging
activity spaces
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Women´s presence in the labour market
Increased presence of women in the labour market
Different and more complex allocation of tasks within the household
Who takes the children to school
Who does the shopping
The increasing complexity of task allocation and sharing in
household contributes to higher levels of car use
These complexities also lead to different scheduling strategies in trip
making
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Household Size
Smaller households mean:
Decrease in the total number of trips made by the household
Increase in the number of trips by each individual within the
household
Increased presence of women in the labour market – triangular trips
(accommodating several purposes in one trip, eg return from work with
stops for shopping and/or picking children from school)
Smaller number of people to allocate household tasks, eg single parents
or single person households
These patterns tend to be more atomized thus more car dependent
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Time use and trip scheduling
Spatial and temporal constraints on activities and travel
Scheduling and sequencing activities in time and space
Interactions between activity and travel decisions
Interactions between individuals
Roles played by the household members in accomplishing household activities and
tasks
Demographic characteristics that contribute to differences in time use include:
employment status, age, gender, education level, income, household composition
and land use transport environment
But some of these characteristics are endogenously determined by the household
long term lifestyle choices and short term activity decisions
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Ageing and other recent phenomena (I)
Other phenomena are appearing
Ageing
Increase in the number of immigrants
Disparities in income levels
The baby boomers are reaching retirement age
The number and percentage of old people is bound to increase spectacularly
(younger generations are less numerous)
These people are part of the first generation with ease access to car
They will experience restrictions in their mobility patterns – Inability to drive
(physical inability and income reduction – mainly in the US)
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Ageing and other recent phenomena (II)
Imigration will have impacts in mobility patterns
Immigrants usually are more dependent on public transport, and usually
tend to live in more central areas
The growth in income gap will mean that poorer families are more
dependent on public transport
The desinvestment in public transport, together with the increase in fuel
prices is creating a decrease in their levels of well being
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Decisions hierarchy
In mobility there are long term and short term decisions
Long term decisions include
Home location
Employment location
Car ownership
Transit pass ownership
Not all long term decisions have the same time horizons
Long term decisions usually have some inercia and are more or less
difficult to reverse
Long term decisions influence travel behaviour by restricting the
availability of options
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Decisions hierarchy
But there are feedback effects
Each decision level is conditioned is
conditioned by the choices made before
and by the information that individuals
possess about optimal choices on
sucessive decisional levels
Utility theory also considers, besides
detailed attributes of each alternative,
perceptions and attitudes and also the
relations between long term and short term
decisions.
Home location
Car ownership level
Make a trip or not
Choice of destiny
Trip scheduling
Mode Choice
Observed Mobility
Source: Domencich and Macfadden, 1975
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Evolução da Repartição Modal
A evolução da procura da repartição modal na AML mostra um
declínio na utilização do transporte colectivo.
As cadeias TI+TC possuem sistematicamente um peso bastante
reduzido +-2 a 3%
Ano 1994 (*) 1998 2009 (*)
Inquérito TIS, 1994 DGTT, 1998 IST, 2009
TI 53.8% 57.3% 67.0%
TC 46.2% 42.7% 33.0%
(*) População empregada
Repartição Modal das Viagens Motorizadas
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Movimentos pendulares 2001-2011
Em 10 anos, o peso do
automóvel nas deslocações
pendulares passou de 46%
para 62%.
Mas a taxa média de
ocupação do automovel
aumentou (1.3 ->1.4).
Em contrapartida os
transportes colectivos
perderam quota de mercado
Source: INE, CENSOS 2011, Resultados Definitivos
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Evolução da AML
Comparação de dois modelos que procuram explicar a mobilidade
na AML (1994 e 2009) em função de atributos sócioeconomicos,
caracteristicas de uso do solo, oferta de transportes e seu nível de
serviço
Evolução da população na AML
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
1864 1878 1890 1900 1911 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1981 1991 2001
Inhabitants
Lisbon Inner Suburbs Outer suburbs Remote suburbs
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Alterações no sistema de transportes
Um aumento de 131% no
comprimento das
autoestradas (exlcui
aumentos de capacidade)
Passou-se de 369 km para
852 km.
Um aumento de 33% no
comprimento total de infra-
estruturas de TC pesado:
Passou-se de 219 km para
291 km.
Alterações significativas nos
padrões de mobilidade.
Deslocações pendulares
reduziram-se (60.90% em 1994
51.07% em 2009).
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Vendas de combustível – utilização do
automóvel
Apesar da repartição modal ter evoluído no sentido de uma maior utilização do
automóvel há uma supressão das viagens em automóvel.
Possível explicação – redução da mobilidade de longa distância
Elasticidade vendas combustível face ao preço = -0.47. Mas muito mais elástico face ao
PIB/pc =1.65
Vendas de Combustível – 1995-2010 TMDA nas travessias do Tejo - 2003-2010
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Causas da alteração modal
A perda de procura do transporte colectivo tem várias causas:
Alterações societais e de estilos de vida – padrões de mobilidade mais
atomizados no espaço e no tempo, aumento do rendimento, estilos de
vida
Alterações na estrutura espacial das cidades – suburbanização
Prioridades ao nível do investimento – Investimento em infraestruturas
rodoviárias é muito mais forte que o investimento em TC
Imagem do TC versus a do automóvel – cativos possuem um peso
muito forte na procura de TC, sgnificativamente acima dos 50%
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Densidade de ocupação e RM
Em 1989 Peter Newman e Jeffrey Kenworthy, publicaram um estudo comparativo onde concluíam que a densidade influenciava o uso de energia no sector dos transportes.
Fonte:http://www.agenda21.ee/english/transport/autodependence.pdf
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Caso de estudo – relação densidade %TI
Densidade versus utilização do TI
y = -0,0542x + 0,7046
R2 = 0,205
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ln(Densidade Global)
%K
m e
m T
I p
or
Hab
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A escolha entre TI e TC
As decisões de escolha modal dependem de:
Decisões de longo prazo, cuja reversão é mais difícil – localização da
residência, estilos de vida preferidos, taxa de motorização, posse de
passe;
Estes factores condicionam aquilo a que se chama dependência modal
Decisões de curto prazo – ponderação relativa entre custos e
benefícios entre os diferentes modos – custos directos de utilização,
tempo de deslocação, tempo de espera, níveis de conforto e
conveniência;
No geral a utilização do TC tende a ser mais barata que a do TI,
mas mais demorada e menos confortável. Mas…
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Há muitas excepções
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Interacção Mobilidade Estrutura Urbana
Source : http://ocw.mit.edu/courses/urban-studies-and-planning
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Decisões primárias
(localizações,
actividades)
Desejo de
mobilidade
Produção de
transporte
Construção de mais
infra-estrutura
Emissões
Maior produção
de veículos
Impactes
Impactes Ambientais dos Transportes:
Génese
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Impactes Ambientais dos Transportes:
A que níveis intervir ? (I)
Dispersão,
absorção
Decisões primárias
(localizações,
actividades)
Desejo de
mobilidade
Produção de
transporte
Construção de mais
infra-estrutura
Emissões
Maior produção
e venda de veículos
Impactes
Tecnologias
de tracção e
combustíveis
Tecnologias
de produção
de veículos
Engenharia de
infraestruturas
Os níveis mais
tecnológicos são os
politicamente mais
apreciados porque
permitem atacar os
problemas do lado da
oferta, sem pôr em causa
as decisões primárias e as
escolhas de modo de
transporte das pessoas e
empresas
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Impactes Ambientais dos Transportes:
A que níveis intervir ? (II)
Engenharia de
infraestruturas Será por isso
necessário desenvolver
também intervenções
aos níveis
comportamentais de
pessoas, empresas e da
sociedade em geral
Emissões
Impactes
Tecnologias
de tracção e
combustíveis Dispersão,
absorção
Produção de
transporte
Construção de mais
infra-estrutura
Maior produção
e venda de veículos
Avaliação
de projectos
Tecnologias
de produção
de veículos
Decisões primárias
(localizações,
actividades)
Desejo de
mobilidade
Escolha
de modo*
Preços, regulamentos
Planeamento Territorial
Fiscalidade
automóvel
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Impactes Ambientais dos Transportes:
Formas de Intervenção
Intervenção Regulamentar / Tecnológica
Forçando a adopção de tecnologias menos agressoras do ambiente
Intervenção sobre Preços
Através da chamada “Internalização dos Custos Externos”, pretende-
se que os cidadãos tenham noção correcta dos custos sociais das
suas acções
Intervenção pela Informação (sobre as Percepções e
Mentalidades)
Através da disseminação de informação sobre os danos causados,
as suas vítimas e as formas de os minorar pelo comportamento