CAPÍTULO 5 - SEMÁFOROS

Cap 05 - Apostila: Algumas Técnicas de Engenharia de Tráfego na Redução de Prevenção de Acidentes de Trânsito Pedro Akishino

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CAPÍTULO 5 - SEMÁFOROS Os semáforos são dispositivos utilizados com o objetivo de ordenar o tráfego. Não devem portanto, serem utilizados quando se é possível resolver o problema de outras formas, pois quando indevidamente utilizados criam situações propícias a acidentes. Assim sendo, é necessário verificar primeiro se o semáforo é realmente necessário para aquele local. Quando um semáforo é instalado indevidamente ocasiona:

- espera desnecessária, impaciência, custo social - estímulo ao desrespeito, descrédito do semáforo - pedestres expostos a avanços imprevisto dos veículos

Ocorre, outrossim, que o semáforo venha a ser necessário apenas nos horários de pico. Nesse caso, em outros horários teremos “ociosidade do semáforo” , o que faz com que o usuário “fure o sinal” em muitas ocasiões. Se o ato de “furar o sinal” se tornar constante, acabará virando hábito e esse hábito fará com que o mesmo venha a furar o sinal em locais indevidos, ocasionando os acidentes. Desta forma, é conveniente, nesses casos, que o semáforo seja desligado nos horários não necessários, substituindo-o pelo “Amarelo Piscante”.

Se for ligado o Amarelo Piscante, é necessário informar ao usuário qual das duas vias é a preferencial, o que se pode fazer, piscando o amarelo na via preferencial e o vermelho na outra via.

É também comum que o semáforo, em determinados locais, não seja necessário à noite. Da mesma forma, é conveniente substituir pelo Amarelo Piscante, a fim de não induzir o usuário ao hábito de “furar o sinal”. • No semáforo intermitente, a frequência de pulsação deverá ser de 50 a 60 por minuto • A transição da operação convencional para a intermitente deve ser iniciada no fim da indicação vermelha para a via principal. • A transição da operação intermitente para a convencional deve ser iniciada no começo da indicação luminosa verde para a via principal. • Em qualquer caso, a transição de uma indicação amarela intermitente para uma vermelha fixa ou intermitente, não pode ser feita sem uma indicação amarela fixa de limpeza.


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Adiante, é inserido uma reprodução do trabalho de Luis Molist Vilanova do Núcleo de Estudos e Pesquisas de Comportamento da CET: Dimensionamento do Tempo de Amarelo. Abre aspas INTRODUÇÃO A determinação do tempo do amarelo vem sendo feita em São Paulo, através do critérios totalmente subjetivos. Existe uma tendência em ajustar este tempo para três segundos, e em alguns locais mais críticos para quatro ou cinco segundos, ou então acrescentar um ou dois segundos de vermelho geral Estes acréscimos surgem de observações da engenharia em campo. Quando se tem uma transversal muito larga, fica flagrante o perigo a que está exposto o veículo que passa no final do amarelo. Ele ainda vai se encontrar na área de conflito quando surgir o verde para a transversal. Nestes casos extremos, onde até a observação visual é suficiente para perceber o perigo, providências mais cuidadosas são tomadas. Na maioria das vezes, porém, esta observação empírica não é suficiente para definir tempos compatíveis com a segurança. O assunto atinge até aspectos legais. Analisando vias com velocidade regulamentada pela Engenharia, em função das suas características geométricas, foi encontrado, na maioria absoluta das vezes, semáforos oferecendo tempos de amarelo insuficientes. Acredita-se que essa deficiência constitui um grave gerador de acidentes. Não existem pesquisas específicas para demonstrar esta hipótese, mas considerando a potencialidade de risco envolvido, tudo leva a crer que existe uma forte correlação. Apenas citando um exemplo a título de ilustração: no cruzamento da Rua da Consolação x Rua Caio Prado foram acrescentados 2 segundos de vermelho após o estágio desta última. Nos seis meses anteriores à alteração, ocorreram 14 colisões com vítimas, e nos seis meses posteriores 9 acidentes deste tipo foram registrados, o que denota uma redução de 35%. Os atropelamentos também foram reduzidos de l0 para 4 (60%) no mesmo período. Apesar de ser um caso isolado, os resultados foram tão flagrantes que concluiu-se pela necessidade de se desenvolver mais o assunto. A oportunidade surgiu ao longo dos debates semanais do grupo de estudos de sinalização do Núcleo de Estudos e Pesquisas do Comportamento. Outro ponto digno de atenção, é que se for considerado os cem cruzamentos com maiores índices de colisões com vítimas em São Paulo, 98 encontram-se com semáforos instalados. Não se pode inferir que esta alta porcentagem deve-se a tampos da amarelo


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mal dimensionados. Mas é possível afirmar que se for dado um melhor tratamento aos cruzamentos semaforizados, estar-se-á atacando os locais com maior concentração de acidentes. TEORIA DO ENTREVERDES A primeira apreciação teórica do problema do amarelo foi desenvolvida por Gazis em 1959. Apesar de algumas propostas feitas posteriormente por outros autores, a formulação de Gazis permanece universalmente aceita. Resume-se a seguir sua demonstração. x c L

a v

Onde: x = distância que o veículo se encontra da retenção quando surge o amarelo. c = comprimento do carro. L = largura da transversal. v = velocidade de aproximação. a = máxima desaceleração que o motorista/veículo aceitam. Tpr = tempo perdido pelo motorista, composto pela demora da percepção e pelo tempo necessário para a reação. Para que o veículo consiga frear na retenção, a seguinte relação tem de ser obedecida:

avTvx pr 2

2

+•≥

Portanto, existe um x crítico, abaixo do qual os veículos não têm condições de frear a tempo. Para todos os veículos que estão nesta situação, é necessário que se dê condições para que eles possam sair da área de conflito antes do final do amarelo. O veículo que precisa de um tempo maior é aquele que se encontra na seção do x crítico.


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Dessa forma, calcula-se o tempo de amarelo (A) necessário:

cLa

vTvAv pr +++•=•2

2

ou

vcL

avTA pr

+++=

2

Se o amarelo for inferior a este valor, cria-se uma região onde o veículo não consegue frear a tempo, pois está a uma distância menor do que o x crítico, nem prosseguir e sair da área de conflito antes que seja aberto o sinal verde para a transversal. A esta região dá-se o nome de região de dilema. Gazis especifica o amarelo como o tempo necessário para promover a limpeza do cruzamento. Estudos mais recentes, entretanto, propõem que o amarelo seja calculado apenas para o x crítico. O escoamento dos veículos referentes à parcela L + C seria feito com vermelho geral. Este enfoque parece ser mais razoável. A regulamentação do amarelo dispõe que o veículo deve frear - a referência é a retenção - quando aparece o amarelo, a menos que não seja possível fazê-lo (desaceleração maior do que a aceitável). Ou seja, ao amarelo está associada a idéia de retenção. Entende-se, então, que o amarelo tem que ser suficiente para se evitar que um veículo qualquer se veja obrigado a passar pela retenção com o semáforo já em vermelho. Com essa simplificação, o cálculo do tempo de amarelo passa a ser:

avTA pr 2

+=

Dentro deste enfoque, a limpeza do cruzamento deveria ser feita com um tempo de

vermelho geral. Em princípio este tempo deveria ser igual a v

cL + . Existe, porém,

um outro aspecto a ser considerado. A partir do instante em que o verde é aberto para a transversal, existe uma certa demora até que os veículos desta via realmente adentrem no cruzamento. Pelos dados encontrados na bibliografia este valor é assumido como 3,3 segundos. Entretanto, este valor é


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exagerado, já que leva em conta apenas os veículos que estão parados quando é aberto o verde. Devido a esse fator, foi desenvolvida uma pesquisa específica, medindo o tempo decorrido entre a abertura do verde e a entrada na área de conflito dos veículos que já vinham em velocidade. Foram apreciadas as situações mais críticas. Não foi encontrado nenhum valor menor do que 1,2 segundos. Como é um parâmetro que tem relação direta com a potencialidade do risco, julgou-se melhor considerar este valor mínimo e não o valor médio ou o valor a 85% da amostra. Este valor mínimo é denominado Tf Resumindo, então, o cálculo do tempo de vermelho geral (VG) se dá pela formula:

fTv

cLVG −+

=

Um cuidado especial deve ser tomado quando existirem no cruzamento focos para travessia de pedestres. Neste caso, deve-se assumir a parcela Tf como igual a zero. Através de observações em campo sobre o comportamento do pedestre, nota-se que ele se orienta, muitas vezes, apenas pelo seu foco. Daí decorre um risco muito grande de ser colhido pelo veículo que está terminando a travessia do cruzamento, no final de seu estágio. Ou seja, é importante oferecer, nestes casos, um tempo de vermelho geral adequado sem descontar nenhuma parcela, pois a reação do pedestre é praticamente instantânea. QUANTIFICAÇÃO DOS PARÂMETROS A formulação técnica, já demonstrada, é bastante simples. A parte mais difícil é a de encontrar os melhores valores numéricos para aplicar. Como os tempos de amarelo e vermelho geral são mínimos, qualquer pequeno desvio nas variáveis independentes ocasiona uma variação percentual significativa nos resultados finais. A estratégia adotada para encontrar os valores destes parâmetros foi a de recorrer a trabalhos publicados sobre o assunto e verificar estes números com pequenas pesquisas de campo, para se ter certeza de que as recomendações dos trabalhos feitos (todos nos Estados Unidos) se enquadram dentro de nossa realidade.


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Tempo de Percepção e Reação O tempo de percepção e reação é o tempo perdido pelo motorista, composto pelo tempo necessário para a percepção da mudança do semáforo para amarelo e o tempo de reação utilizado até começar a frear. As pesquisas desenvolvidas apontam para valores entre 0,8 e 1,2 segundos. Como é pequena a variação entre esses valores, adota-se como Tpr o valor de 1 segundo. Velocidade A bibliografia específica indica, na maioria dos casos, que a velocidade adotada deve ser a correspondente ao percentil 85, ou seja, levantado o perfil de distribuição de velocidade, deve-se escolher o valor abaixo do qual se situem 85% dos casos. Assim, somente 15% dos veículos teriam uma velocidade maior do que a escolhida para o cálculo. Se for adotado esse critério, o trabalho da Engenharia ficará bastante complexo, sacrificando os resultados práticos. Não é fácil fazer esse levantamento de velocidades pontuais, que exige, um equipamento sofisticado e o dispêndio de um tempo significativo. Além disso, existem situações distintas, como por exemplo se for considerado o período noturno. Na maioria dos equipamentos disponíveis, apenas um tempo de amarelo pode ser programado. Nesse caso pode-se argumentar que deveriam ser consideradas as velocidades noturnas pelo fator segurança. Porém, se forem colocados tempos de amarelo maiores do que o necessário para o período diurno, onde se situa quase que toda a demanda, corre-se o risco de transformar o amarelo num tempo de segurança desacreditado. Tendo em vista esses problemas, propõe-se que a velocidade adotada, seja a velocidade limite definida pelo Código Nacional de Trânsito, isto é: - 40 km/h nas vias secundárias - 60 km/h nas preferenciais - 80 km/h nas vias expressas Não foram consideradas as vias locais cuja velocidade é regulamentada em 20 km/h pois, se no local foi implantado um semáforo, entendeu-se ser a via merecedora de definição de via secundária.


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A via expressa, por sua própria definição não comporta semáforos, mas existem algumas que apresentam longos trechos típicos de uma via deste tipo, quando então estes são interrompidos por uma sinalização semafórica. A adoção destes limites pode ser criticada, pois sabe-se que essas velocidades são muitas vezes ultrapassadas. Porém, como será demonstrado posteriormente, assumindo as velocidades regulamentadas, já se poderia obter um aumento substancial nos tempos de entreverde da cidade. A grande vantagem de se adotar esse procedimento é a regularização do aspecto legal da questão. Dessa forma, pode-se garantir ao motorista não infrator, uma segurança que hoje em dia ele não tem. Além disso, os trabalhos já realizados sobre o assunto, mostram a tendência dos motoristas em desacelerar quando sentem que estão próximos ao x crítico e que podem ser surpreendidos pelo amarelo. Numa pesquisa efetuada na Avenida Rebouças, sentido centro-bairro, a velocidade encontrada nos veículos que iam cruzar a Avenida Faria Lima, e que estavam sujeitos a se depararem com o amarelo, foi de 57 km/hora, muito próxima, portanto, dos 60 km/hora adotados pelo critério legal. Outro ponto importante, apontado pelos pesquisadores, é o fato de que os motoristas que resolvem prosseguir, quando aparece o amarelo, tendem a acelerar o veículo. Esse fator, se considerado, acaba reduzindo o tempo de amarelo e vermelho geral necessário. Tem-se, portanto, uma série de micro fatores atuando no problema. Alguns deles tendem a aumentar o tempo do entreverdes necessários, e outros a diminuí-lo. O que ocorre atualmente, porém, é que nem se valendo das formulações mais otimistas, poder-se-ia justificar os tempos existentes. Por isso, acredita-se que a adoção dos valores indicados vai ser suficiente para resolver boa parte do problema. Em alguns casos específicos, mais delicados, não se pode aceitar a solução da velocidade legal, e deve-se partir para uma análise cuidadosa do perfil de velocidades. Desaceleração Máxima


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As recomendações encontradas para o valor de desaceleração máxima aceita pelo motorista, variam entre 2,0 m/s2 e 4,2 m/s2. Existe, porém, uma concentração entre os valores 2,4 m/s2 e 3,6 m/s2 . Estes dados referem-se sempre, ao nível 85 percentil. Como não se tinha condições de medir diretamente esta desaceleração, partiu-se para um procedimento diferente, ou seja, levantou-se na área de aproximação da Avenida Rebouças junto à Avenida Faria Lima, no sentido centro-bairro, o perfil dos veículos que passavam pela retenção desde o inicio do amarelo, que era de três segundos. Daí concluiu-se que o instante referente ao percentil 85, da amostra, era de 3,8 segundos. Medindo a velocidade correspondente (57 Km/h) e aceitando-se o tempo de percepção e reação como de 1 segundo, chegou-se a uma desaceleração de 2,8 m/s2. Na verdade, muitas outras pesquisas deveriam ser efetuadas para se definir este valor, mas como os 2,8 m/s2 encontrados situam-se na média dos resultados de outros trabalhos, resolveu-se fixar este valor como o de projeto. Mostra-se a seguir o gráfico relativo aos veículos que passaram no amarelo na Avenida Rebouças.

Este gráfico apresenta na abcissa o eixo dos tempos. O instante zero corresponde ao início do amarelo. Na ordenada está representada a porcentagem de veículos que passaram num determinado intervalo de tempo, em relação ao total de veículos que passaram após o início do amarelo.


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Observe-se que atualmente, com o tempo de amarelo igual a 3 segundos, tem-se 28% dos veículos passando pela retenção após o término do amarelo. Se o tempo do amarelo for aumentado para o valor encontrado de 3,8 s ≈ 4,0 s, este número cairá para 12%. Tempos de amarelo Adotando-se os valores estabelecidos nos outros itens, ou seja, tempo de percepção e retenção igual a 1 segundo, desaceleração máxima igual a 2,8 m/s2 e usando a fórmula

avTA pr 2

+= tem-se o seguinte quadro:

Velocidade (km/h) Tempo do Amarelo (Seg)

40 60 80

2,99 3,98 4,98

Conclui-se do quadro, que os semáforos situados nas vias secundárias podem continuar com os 3 segundos hoje existentes. Nas avenidas, porém, onde a maioria dos semáforos estão programados para 3 segundos, este valor deve subir para 4 segundos. Em alguns casos excepcionais, Avenida dos Bandeirantes e Avenida Radial Leste em alguns pontos, o tempo de amarelo deve ser programado em 5 segundos. Tempo de Vermelho Geral

0 dimensionamento do tempo de vermelho geral se faz pela fórmula: fTv

cL−

+=VG

Considerando Tf igual a 1,2 segundos, foram analisados alguns casos típicos conforme é demonstrado a seguir Considera-se para o caso A uma transversal com largura igual a 9 metros e para caso B, a travessia de uma avenida com 4 faixas por pista e canteiro central, o que resulta em uma largura média de 30 metros. 0 comprimento do veículo, C, é igual a 5 metros.


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Com essas hipóteses construiu-se o quadro abaixo para o vermelho geral:

Tipo Velocidade (km/h) A B

40 60 80

0,06 0 0

1,95 0,90 0,38

- Para a travessia de uma via típica de 9 metros não é necessário o tempo de vermelho geral. - Para uma via secundária atravessar uma avenida larga são necessários 2 segundos de vermelho geral. - Duas avenidas largas se cruzando, vão exigir 1 segundo de vermelho geral ao fim dos estágios de cada uma delas. Observe-se que não está sendo considerado aqui o problema do foco de pedestres já apontado antes. Recomenda-se também que nas vias com elevado índice de ônibus ou caminhões, seja adotado o valor de C correspondente. POSSIVEIS OBJEÇÕES

Uma das razões principais que explicam a relutância da Engenharia (não só no Brasil) em providenciar tempos de entreverdes maiores, é o receio de aumentar o tempo morto, reduzindo assim a capacidade da intersecção. Este receio é ainda maior no caso de avenidas, que geralmente já se encontram no limite de saturação. No entanto, por razões de segurança, justamente as avenidas necessitam de um tempo de entreverdes maior. Existe, porém, um fator importante que contraria esse argumento: o tempo morto não é o tempo de amarelo de foco, mas sim, o tempo perdido na realidade. Os veículos precisam de um tempo mínimo para poder escoar seja no amarelo de quatro, três ou zero segundos. Outra idéia bastante propagada não só no Brasil é a de que um amarelo mais longo acaba sendo encarado pelos usuários como um prolongamento do verde perdendo assim sua eficácia. Existe um limite máximo, mas no resumo de artigos inseridos no final deste trabalho mostra-se claramente que isso não ocorre pelo menos até os 6 segundos. Mesmo que esse motivo seja válido não se justifica impor ao motorista que está obedecendo as regulamentações uma situação em que ele não tem saída: não consegue frear a tempo nem sair da área de conflito antes que os veículos da transversal avancem na intersecção.


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RESUMO DE BIBIIOGRAFIA CONSULTADA Driver Behaviour During the Yellow Interval (O Comportamento do motorista durante o amarelo) Autor: William Williams O autor preocupa-se basicamente com três questões: o que os motoristas fazem quando o semáforo vai para o amarelo? Qual é a desaceleração máxima aceita pelos motoristas? Qual deve ser o período de limpeza para satisfazer as necessidades existentes? A análise foi feita em uma só intersecção. Foram registradas as decisões de 816 veículos frente ao amarelo. Os resultados da probabilidade de parar em função da distância em que os veículos se encontravam da linha de retenção quando o semáforo foi para amarelo estão representados na Figura 1 abaixo:

Na figura 2, a curva representa a probabilidade de parar em função da desaceleração necessária. Ela mostra que metade dos motoristas não aceitam uma desaceleração maior


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do que 2,8 m/s2, 20% não aceitam mais do que 2,1 m/s2 e somente 10% conseguem frear com uma desaceleração maior do que 4,9 m/s2

Para dimensionar o comprimento do amarelo, o autor recomenda a seguinte fórmula:

+−

+++=

mpr a

dKv

cLavTA 2

2

onde:

A = tempo do amarelo Tpr = tempo de percepção e reação do motorista (1,1 segundos) v = velocidade de aproximação correspondente a 85% a = desaceleração aceita a nível de 85% (2,0 m/s2) L = largura da transversal c = comprimento do veículo (5 metros) - K = tempo de reação do trânsito da transversal (0,45) d = distância dos veículos parados na transversal até o início da zona de conflito am = máxima aceleração do veículo da transversal (4,9 m/s2).


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Estes valores devem ser calculados para as características de cada cidade. Recomenda-se zerar o termo correspondente à subtração, quando os veículos da transversal tiverem possibilidade de enxergar o amarelo da outra via. A desaceleração máxima observada, a nível de 85% da amostra, foi de 2,0 m/s2 O tempo calculado para limpeza do cruzamento pode ser oferecido pela soma do amarelo e vermelho geral. O autor propõe, então, que uma cidade padronize o amarelo em, por exemplo, 3,6 segundos e complete o tempo necessário com vermelho geral. Quanto à equação, o autor considera que o seu mérito seja o de incluir teoricamente os fenômenos físicos envolvidos. Deceleration Level's and Clearance Time Associated with the Amber Phase of Traffic Signals (Níveis de desaceleração e tempos de limpeza associados ao tempo de amarelo dos semáforos). Autores: Paul Olson e Richard Rothey 0s autores repetem as considerações introduzidas por Gazis em 1959. Quando o tempo de amarelo é insuficiente cria-se uma zona de dilema; os veículos que estão neste trecho não conseguem frear a tempo nem prosseguir com segurança e atravessar o cruzamento. 0 tempo de amarelo necessário para eliminar essa zona de dilema segundo Gazis é:

vcL

avTA pr

+++=

2

Em seguida os autores se reportam à noção de amarelo encontrada no Transportation and Traffic Engineering Handboock: "o amarelo tem duas finalidades: uma é permitir aos veículos uma parada segura antes do final do amarelo e a outra, garantir aos veículos que entraram na interseção, o tempo necessário para sair dela antes de aparecer o sinal verde para a transversal. Os autores pretendem estudar a seguir, a influência do amarelo no comportamento dos motoristas.


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Foram observadas 2 intersecções isoladas, bastante semelhantes, com velocidades em torno de 50 km/h. Registraram-se as seguintes variáveis: intensidade do fluxo (no pico e fora do pico); condições do pavimento (seco e molhado) e duração do amarelo. A pesquisa foi feita com os tempos de amarelo já existentes. Em seguida foram au-mentados esses tempos e efetuada nova pesquisa. Foram coletados 1761 eventos. Em um dos locais, o aumento do amarelo foi de 4,6 segundos para 6,0 segundos. Com este acréscimo a percentagem de veículos que atravessaram no vermelho baixou de 15% para 1%. No outro local, o amarelo que era de 4,2 segundos passou para 5,8 segundos. A porcentagem de veículos transgredindo o vermelho caiu de 80% para 20%. Tem sido alardeado que um amarelo muito grande pode passar a ser usado como verde pelos usuários. Para melhor esclarecer essa questão, levantou-se a curva de porcentagem de veículos que passam pela retenção após o início do amarelo, invadindo inclusive o vermelho. Esse levantamento foi efetuado utilizando-se dois tempos diferentes de amarelo para um mesmo cruzamento. Como as duas porcentagens foram extremamente próximas, observou-se então, que essa curva independe do tempo de exposição do amarelo no que diz respeito a quantidade de veículos passando pela retenção, mas reduz a quantidade de veículos transgredindo o vermelho. Essa verificação reforça, portanto, a tese de que o comportamento do motorista não se modifica com um tempo de amarelo maior, no sentido de utilizá-lo como se fosse verde. Quanto à influência da intensidade de fluxo, verificou-se que a porcentagem de veículos que cruzam no vermelho durante o pico excedeu em 29% a porcentagem de fora do pico.Como as velocidades foram menores durante o pico, concluiu-se que a porcentagem de veículos que passaram pela retenção no vermelho, é diretamente proporcional a velocidade, como se assume nas fórmulas existentes. Quanto à influência da chuva, observou-se que a porcentagem de veículos que passam no vermelho foi de 26% maior em pavimento seco durante o horário fora do pico. Durante a hora do pico o pavimento seco excedeu em 17% o pavimento molhado. Concluindo, o autor ressalta que não existe concenso entra os engenheiros de tráfego sobre o cálculo do tempo de amarelo ótimo. Além disso, propõe que seja verificada uma correlação entre diferentes tempos de amarelo com o número de colisões, trabalho este ainda não efetuado.


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The Yellow signal is not a Clearance Interval (O amarelo não é um intervalo de limpeza) Autores: Howard Bissel e Doyey Warren O propósito dos autores é refutar a idéia de que o tempo de amarelo é um tempo de limpeza do cruzamento. Segundo eles, o amarelo é simplesmente um intervalo que serve para avisar aos motoristas de que seu verde está terminando. A limpeza do cruzamento poderia se dar no início do vermelho. Esta idéia apoia-se em vários estudos que mediram a demora para os veículos da transversal adentrarem no cruzamento após o início do verde. Este intervalo situou-se em torno de 3,8 segundos, com bastante homogeneidade. O tempo de percepção e reação foi recomendado como de 1 segundo. Para a desaceleração máxima sugeriu-se a adoção do valor 3 m/s2. Estes valores serviriam para calcular o tempo de amarelo suficiente para que o veículo consiga chegar na retenção. Após esse ponto, o veículo poderia se encontrar no vermelho. Em seguida, o autor critica a hipótese de padronizar o tempo de amarelo de uma cidade para um valor fixo. Cita uma experiência realizada na qual foram equalizados os amarelos para os 267 semáforos de uma cidade. Não houve alteração significativa nos resultados. 0s acidentes passaram de 1,41 por milhão de veículos envolvidos, para 1,38 por milhão. Outra experiência realizada foi a de acrescentar vermelho geral em 47 cruzamentos semaforizados. Neste caso, os acidentes passaram de 1,67 por milhão de veículos, para 1,34. Porém, essa pesquisa não conseguiu estabelecer uma correlação entre a redução de acidentes e a largura das vias em questão. Como conclusão dessa experiência, foi recomendado que um tempo de vermelho geral fosse acrescentado em intersecções com alto índice de colisões em ângulo reto (acima de 1,0 por milhão de veículos envolvidos). Os autores, entretanto, não indicam como calcular esse tempo de vermelho geral. Driver response to the amber phase of traffic signals (A resposta dos motoristas ao amarelo do semáforo). Autores: Paul L. Olson e Richard W. Rothery Os autores recomendam a fórmula de Gazis como bastante boa. Advertem que os tempos de amarelo encontrados, na prática não obedecem esta equação mesmo considerando desacelerações fortes como 4,8 m/s2.


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Muitos engenheiros são contra o aumento do tempo de amarelo; consideram que nesse caso o amarelo passaria a ser encarado pelos motoristas como se fosse uma extensão do verde. Os autores replicam, porém, que mesmo que isso fosse verdade não seria correto impor um amarelo insuficiente, o que iria prejudicar até os motoristas mais criteriosos. Propuseram-se, então, a investigar se esse pré-julgamento dos engenheiros é correto, através de um estudo do comportamento dos motoristas face a diferentes tempos de amarelo. A estratégia foi estudar pares de intersecções tão parecidas quanto possíveis que diferiam substancialmente quanto à extensão do amarelo. Em cada um desses lugares foram registrados cerca de 300 medidas. Na primeira comparação foram apreciados dois locais com velocidades limitadas em 64 km/h. Num dos locais a velocidade média real era de 61 km/h e no outro km/h. Os amarelos eram de 4.15 e 2.90 segundos. As curvas de probabilidade de parar em função da distância da retenção mostraram-se extremamente próximas. Em nenhum ponto a diferença, para a mesma probabilidade, ultrapassou o comprimento de um veículo. Na segunda comparação, foram tomados dois locais com velocidades limitadas a 40 km/h. As velocidades médias reais foram de 53 km/h. e 50 km/h. Os amarelos eram de 4.75 e de 3.00 segundos. Novamente, as duas curvas de probabilidade apresentaram-se extremamente próximas. Esses resultados mostram que o comportamento dos motoristas não se altera quando defrontados com amarelos mais longos. Quanto à desaceleração máxima, os valores encontrados situaram-se na faixa entre 3,6 e 4,2 m/s2 . Os autores propõem que o cálculo do amarelo seja feito pela seguinte fórmula:

vLWSA ++

=

onde: S = distância da retenção na qual 95% dos veículos que prosseguem, quando surge o amarelo, conseguem entrar na intersecção antes do vermelho. W = largura da transversal L = comprimento do veículo v = velocidade de aproximação

Para os casos estudados, usando essa fórmula, ter-se-ia um amarelo de 5,25 segundos para uma velocidade de 50 km/hora. Para 60 km/hora encontrar-se-ia um tempo de 5.39 segundos e para 80 km/hora o valor de 5.57 segundos. A pequena diferença entre esses


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tempos leva os autores a sugerir a padronização do tempo de amarelo em 5.5 segundos, apenas tomando cuidados especiais em intersecções que apresentam uma transversal especialmente larga. Como conclusão do trabalho são citadas três afirmações.

. o comportamento do motorista não se altera em função da duração do amarelo. . os tempos de amarelo observados na prática são muito curtos, tanto do ponto de vista da zona de

dilema, como do ponto de vista do comportamento dos motoristas. . um tempo de amarelo constante, de 5,5 segundos, seria válido para uma larga faixa do velocidades,

com algumas variações no caso de transversais muito largas. Fecha aspas Aplicando-se os conceitos deste trabalho, podemos elaborar o quadro adiante: TEMPO DE AMARELO

TIPO DE VIA VELOCIDADE LIMITE TEMPO DE AMARELO Secundária 40 km/h 3 segundos

Preferencial (Avenida) 60 km/h 4 segundos Expressa 80 km/h 5 segundos

TEMPO DE VERMELHO DE SEGURANÇA

VELOCIDADE (km/h)

TIPO DA VIA CRUZADA

VERMELHO DE SEGURANÇA

40 - 60 - 80 Secundária 0 segundos 40 Avenida 2 segundos 60 Avenida 1 segundo 60 Expressa 1 segundo 80 Avenida 0,4 segundos 80 Expressa 0,4 segundos

Na sequência, transcrevem -se algumas considerações sobre semáforos observadas por Philip Anthony Gold.


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Trecho transcrito da Apostila “20° Curso de Segurança de Trânsito” da CET - Philip Anthony Gold (início - abre aspas) 1. SEMÁFOROS VEICULARES A) CRITÉRIOS DE IMPLANTAÇÃO DE SEMÁFORO VEICULAR EM CRUZAMENTO O Manual de Semáforos do Denatran/CET estabelece critérios que justificam a implantação de um semáforo em cruzamento. Dentre esses critérios destacam-se: 1) Valores Veiculares Mínimos

No.de Faixas de Tráfego

por Aproximação Veículo/hora na Veículo/hora na

Preferencial

Secundária

Preferencial nos 2 sentidos

Secundária mais Carregada

1 2 ou mais 2 ou mais

1

1 1

2 ou mais 2 ou mais

500 600 600 500

150 150 200 200

Esses valores deverão ser os médios das 8 horas de maior volume da intersecção. 2) Interrupção de Tráfego Contínuo Nesse critério, mesmo que na via secundária o volume não atinja os valores mínimos estipulados no critério 1 (valores veiculares mínimos), o volume na via principal pode chegar a valores que dificulta seu cruzamento para condutores na via secundária. Os volumes equivalentes mínimos para essa situação são:

No.de Faixas de Tráfego por Aproximação Veículo/hora na Veíc/hora na Secun-

Preferencial

Secundária Preferencial nos

2 sentidos dária na Aproximação

mais Carregada 1

2 ou mais 2 ou mais

1

1 1

2 ou mais 2 ou mais

750 900 900 750

75 75 100 100


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3) Ocorrência de Acidentes A existência de elevado índice de acidentes pode justificar a implantação de um semáforo em cruzamentos com fluxos menores. Deve-se verificar, no entanto, se esses acidentes são do tipo corrigível por semáforo, e se outros dispositivos menos radicais e menos dispendiosos não conseguiriam resolver o problema, como por exemplo, obstáculo, mini - rotatória ou semáforo piscante. B) PROGRAMAÇÃO SEMAFÓRICA Alguns cuidados com a segurança são importantes nessa programação:

- - - - -

Devem-se evitar ciclos longos, que muitas vezes geram fases ociosas ou esperas excessivas que levam ao desrespeito do semáforo Utilizar, sempre que possível, controladores com ciclo variável em função da demanda ou horário pré-estabelecido Sincronizar semáforos sucessivos para minimizar a interrupção do fluxo veicular. Em vias de velocidade alta, fazer o sincronismo de forma que o pelotão receba o novo verde somente quando já está próximo da aproximação, de forma a diminuir a velocidade de chegada no cruzamento. Nos locais com histórico de acidentes ou elevado potencial de acidentes, deve-se colocar um “vermelho geral” da ordem de 2 segundos depois de cada amarelo. Isso aplica-se também a cruzamentos longos onde o tempo de amarelo (3 segundos) é insuficiente para permitir a total limpeza do cruzamento.

C) LOCAÇÃO DE FOCOS SEMAFÓRICOS A boa visibilidade de focos semafóricos é essencial para garantir a segurança do local semaforizado. Alguns critérios e cuidados obtidos a partir de experiência de campo são bastante úteis:

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Em vias de volume médio (600 - 1000 veículos/faixa) sem velocidades muitos elevadas (até 60 km/h) com largura até 10,5 m, deve-se utilizar no mínimo 2 grupos focais, 1 em braço projetado e 1 repetidor Caso a largura for superior a 10,5 m e, ou, os volumes e velocidades forem elevados deve-se optar por 4 grupos focais, sendo 2 em braços projetados e 2 repetidores.


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É preferível ter excesso do que falta de grupos focais (mas não exagere). Todos os grupos focais em braço projetado devem ter anteparo, o que ajuda a destacá-los em relação ao fundo, assim como em relação ao sol (quando no sentido leste-oeste) Deve-se tomar especial cuidado com a falta de luminosidade dos focos, o que muitas vezes causa acidentes, principalmente em dias de sol forte. Faz-se necessário uma manutenção constante nos focos para executar limpeza, troca de borrachas de vedação, verificação da voltagem da energia nos focos, etc. Também as pestanas são fundamentais quanto à luminosidade do foco. Deve-se verificar se o grupo focal não está próximo à vegetação que poderá crescer e encobri-lo, ou junto a outras luzes, principalmente de propaganda, que podem confundir-se com os focos semafóricos ou camuflá-los.

D) LOCAÇÃO DE FOCOS “ANTES” ou “DEPOIS” DO CRUZAMENTO

Em São Paulo, e em grande parte do Brasil, adotou-se como padrão o sistema americano de locação dos focos após o cruzamento.

No entanto, a locação dos focos “antes” do cruzamento (padrão adotado por alguns países europeus) pode ser preferível, desde que sejam tomados alguns cuidados para garantir a perfeita visibilidade quando os veículos já estão parados na linha de retenção. Algumas dessas vantagens são:

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O motorista que está parado em uma via não pode enxergar o grupo focal da via transversal. Isto elimina a situação bastante comum e perigosa no Brasil, já comentada, nos casos de grupos focais localizados “depois” do cruzamento, em que o motorista arranca assim que vê acionado o foco amarelo da via transversal. Os grupos focais “antes” do cruzamento, associados à implantação do “vermelho geral” permitem uma limpeza do cruzamento, diminuindo em muito os riscos de conflito veicular que ocorrem durante as mudanças das fases. Para ver os grupos focais, o motorista é obrigado a parar na linha de retenção, respeitando a faixa de pedestres. O motorista possui uma visão antecipada dos focos. Isto é especialmente vantajoso em intersecções complexas, onde já se constatam focos colocados 40 m após a linha de retenção.


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Como desvantagem, o pedestre que estiver atravessando a via no lado “depois” do cruzamento não tem foco referencial (exceto se há foco para o pedestre). Por outro lado, isso acarreta maior cuidado por parte do pedestre para efetuar a travessia, pois ele tem de esperar a parada dos veículos.

No caso de locação dos grupos focais “antes” do cruzamento, deve-se tomar especial cuidado para que os primeiros veículos parados junto à linha de retenção tenham perfeita visibilidade dos focos. Isto pode ser obtido através de posição mais baixa (2 m) e ligeiramente voltados para o centro da pista, atendendo os primeiros veículos da fila. Na França, esse sistema é utilizado, sendo os grupos focais repetidores menores e colocados mais baixos.

2. SEMÁFOROS PARA PEDESTRES A) CRITÉRIOS PARA IMPLANTAÇÃO DE SEMÁFOROS PARA PEDESTRES A implantação de semáforo para pedestres deve ser precedida de uma avaliação criteriosa sobre a real necessidade de sua instalação. É comum depararmos com semáforos para pedestres funcionando com tempos ociosos, em locais de baixo volume veicular, ou ainda em ciclos contínuos, onde há travessia de pedestres somente em horários determinados. Esses fatos só contribuem para o desrespeito a essa sinalização pelos motoristas, colocando a vida do pedestre em risco ao realizar uma travessia junto a um semáforo. O Manual de Semáforos, elaborado pelo Denatran em convênio com a CET, recomenda como volumes mínimos para a implantação de travessia semaforizada:

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250 pedestres por hora nos 2 sentidos de travessia, e 600 veículos por hora quando a via possui mão dupla sem canteiro central, ou 1000 veículos por hora quando existe canteiro central com um mínimo de 1 m de largura.

Pode haver casos em que se devem colocar semáforos com volumes de pedestres e veículos inferiores a esses citados. Isto deve ocorrer quando o volume veicular é contínuo, sem brechas que permitam a travessia livre e segura dos pedestres (semáforos de botoeira).


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Para aumentar o respeito ao semáforo de pedestres, é interessante associá-lo a outros equipamentos de segurança no local, como redutores de velocidade, próximos à travessia. B) LOCALIZAÇÃO DO SEMÁFORO DE PEDESTRES Deve-se procurar deixar o semáforo sempre junto à linha natural de travessia dos pedestres. A prática tem demonstrado que os pedestres dificilmente aceitam caminhar até um local considerado seguro se ficar fora da linha desejada

Se não for impossível a travessia, muitos dos pedestres preferem arriscar a vida a caminharem de 50 a 100 m até um semáforo.

Um caso especial de travessia semaforizada é a faixa recuada para pedestres. Consiste em uma faixa com semáforo, a alguns metros do cruzamento em local com grande volume de conversões, onde seria impossível a implantação de fase especial para pedestres (vermelho geral) por problemas de restrição à capacidade. O bom desempenho deste dispositivo está diretamente relacionado à correta locação da faixa recuada em relação ao cruzamento (Figura 4 abaixo)


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Isto evidentemente varia de acordo com cada local, pois depende do volume de conversões veiculares, da capacidade da via, da disposição geométrica e de outros fatores. É recomendável calcular a distância entre o semáforo e a transversal de modo que permita que os veículos façam a conversão sem fechar o cruzamento. Algo em torno de 15 m pode ser aceitável, dependendo do local.

A experiência demonstra que os pedestres não caminham até a faixa recuada se esta se apresenta distante da sua linha normal de travessia.

A Av. Radial Leste em São Paulo possui várias faixas de travessias recuadas. No cruzamento com a Rua do Hipódromo, a distância da faixa ao cruzamento é de 23 m, havendo um grande desrespeito pelos pedestres. O cruzamento seguinte, com a Av. Almirante Brasil, possui características semelhantes, porém com a faixa recuada 14 m, apresentado uma utilização muito maior na travessia semaforizada. Deve-se tomar especial cuidado na locação dos focos semafóricos recuados, pois os condutores dos veículos da via transversal têm de ver o foco e tomar a decisão de parar no momento em que estão executando a conversão. Recomenda-se a colocação de um foco repetidor antecipado e voltado para esses veículos conforme a Figura 4 Outro problema que costuma surgir relaciona-se à abertura ou fechamento da fase semafórica para a via que recebe a faixa recuada.

Como os focos do cruzamento e os da faixa estão bastante próximos, é comum os motoristas parados no cruzamento se confundirem e obedecerem aos focos da faixa recuada. Isto pode causar situações perigosas quando a abertura e o fechamento dessas duas aproximações não são simultâneas.

Uma solução para esses casos, implantada com relativo êxito em São Paulo, consiste em deixar os focos do cruzamento bastante visíveis, com 2 focos projetados e 2 repetidores, enquanto na faixa recuada utilizam-se somente 2 focos em colunas simples, mas visíveis principalmente por quem está na faixa ou efetua a conversão.

Deve-se utilizar gradis ou floreiras para a canalização dos pedestres até à faixa recuada e, se for possível utilizar orientadores de travessia. Estas pessoas deverão ficar no cruzamento orientando os pedestres na utilização da faixa recuada. Em São Paulo foram utilizados estagiários com bons resultados práticos. Em outros casos, policiais voluntários, ou funcionários de escolas poderão desempenhar essas funções.


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C) PROGRAMAÇÃO DO SEMÁFORO PARA PEDESTRES Os tempos de travessia para pedestres não devem ser excessivos, sob pena de gerarem desrespeitos ao semáforo por parte dos condutores. O cálculo do tempo mínimo de travessia é função da largura da pista e do tipo de pedestre que vai atravessar. Para efeito de cálculo do tempo mínimo, admitem-se as seguintes velocidades adotadas pelo DNER (1976) - Velocidade média (adulto normal) = 1,3 m/segundo - Velocidade mínima (crianças e idosos) = 1,1 m /segundo Deve-se acrescentar um adicional de 2 segundos devido ao tempo de reação do pedestre e outros 2segundos quando é muito grande o número de pedestres que fazem a travessia.

Após a fase verde para o pedestre, deve-se seguir a fase vermelha piscante, que tem a função de alerta para os pedestres, à semelhança da fase amarela para os condutores de veículos. Para o dimensionamento desse tempo, pode-se admitir que os pedestres nessa fase irão caminhar mais rapidamente, com uma velocidade da ordem de 1,6 m/segundo.

Assim, como exemplo, calcula-se a seguir as fases verde e vermelho piscante para pedestres (adultos) na travessia de uma pista de 10 m de largura, com volume grande de pedestres. FASE VERDE: Tempo de reação ............................................................... 2,0 segundos Tempo normal de travessia : 10 / 1,3 ................................ 7,7 segundos Adicional para volume grande ........................................... 2,0 segundos ------------------ Sub total ............................................................................ 11,7 segundos FASE VERMELHA PISCANTE: Sub total : 10 / 1,6 ........................................................... 6,3 segundos TEMPO TOTAL PARA TRAVESSIA Verde (11,7) + Piscante (6,3) .......................................... 18,0 segundos Deve haver, ainda, uma pequena fase de vermelho geral (de 1a 2 segundos), entre o fechamento da fase verde veicular e a abertura da fase verde para pedestres, e novamente


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entre o fechamento para pedestres e a abertura para veículos, para “limpeza” de veículos e pedestres, respectivamente, da área de possível conflito.

Quando o semáforo está no meio da quadra, em vias de grande volume, e existem semáforos nos cruzamentos anteriores e/ou posteriores, deve-se verificar a possibilidade da colocação do semáforo para pedestres sincronizado com os semáforos dos cruzamentos, como forma de evitar interromper os pelotões de veículos.

No caso de semáforos em cruzamentos em que é necessário fase especial para pedestres (vermelho geral), devem-se locar os focos de forma que os motoristas postados em uma aproximação não consigam perceber qual a fase que está se apresentando na via transversal. Muitas vezes motoristas que percebem o início da fase vermelha para a via transversal invadem o cruzamento antes de o sinal abrir para eles, sem respeitar o foco de pedestres. Uma boa forma de inibir essa visão do foco transversal é a colocação dos focos semafóricos antes do cruzamento. Outra, é a utilização de pestanas mais adequadas e ângulos de locação dos semáforos que limitam a visão dos focos aos motoristas da via que devem vê-los. D) SEMÁFOROS PARA PEDESTRES ACIONADOS POR BOTOEIRA Esse tipo de dispositivo apresenta a vantagem de interromper o fluxo veicular somente quando realmente é necessário, ou seja, quando solicitado por um pedestre que deseja executar a travessia. Normalmente esse tipo de semáforo para pedestre é mais respeitado.

Deve ser utilizado em locais de difícil travessia quando possuem horários específicos de travessia de pedestres, como escolas e fábricas, e com demanda não muito elevada e aleatória de pedestres.

Uma desvantagem do semáforo de botoeira apresenta-se quando é acionado a curtos intervalos e o pedestre resolve atravessar antes de o sinal abrir para ele. Quando aparece o vermelho para os veículos, não há mais pedestre em vista, levando ao desrespeito do sinal pelos motoristas. Este problema geralmente aparece mais quando o fluxo veicular apresenta brechas frequentes.


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E) SEMÁFORO AUTOMÁTICO PARA PEDESTRES EM MEIO DE QUADRA Esse tipo de equipamento só se justifica quando existirem travessia durante todo o dia, não permitindo que o semáforo trabalhe ocioso, o que geraria o desrespeito por parte dos motoristas. Techo transcrito da Apostila “20° Curso Interno de Segurança de Trânsito” - Philip Anthony Gold - CET (fecha aspas).

Deve-se tomar especial cuidado com os semáforos instalados na linha Leste-Oeste, pois nos períodos da manhã e da tardezinha esses semáforos têm visibilidade comprometida pelo efeito dos raios solares.

Uma solução para esse inconveniente é pintar de preto o anteparo dos focos.

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CAPÍTULO 5 - SEMÁFOROS