Relatório Transportes - Rodrigo

2007

Aluno

Rodrigo Coelho – 0009915095

12/07/2007

TIM II – UFMG - Transportes

Trabalho de Integralização Multidisciplinar II – Bacia Cristiano Machado

2

ÍNDICE 1. Sistema Viário ___________________________________________________________________________ 4

1.1 Introdução __________________________________________________________________ 4

1.2 Diagnóstico _________________________________________________________________ 4

1.2.1 Apresentação e Caracterização do Sistema Viário da Bacia Cristiano Machado _________________ 4

1.2.1.1 Ocupação ___________________________________________________________________ 4

1.2.1.2 Transporte Público ____________________________________________________________ 5

1.2.1.3 Circulação viária da Região ______________________________________________________ 6

1.2.2 Problemas Identificados _____________________________________________________________ 9

1.3 Análise ____________________________________________________________________ 10

1.3.1 Simulação _______________________________________________________________________ 10

1.3.1.1 Dados _____________________________________________________________________ 10

1.3.1.1.1 Volumes _________________________________________________________________ 10

1.3.1.1.2 Programação Semafórica ____________________________________________________ 11

1.3.1.2 Calibração do Modelo ________________________________________________________ 11

1.3.2 Resultados ______________________________________________________________________ 12

1.3.2.1 Layout _____________________________________________________________________ 12

1.3.2.2 Níveis de Servico _____________________________________________________________ 13

1.3.2.3 Resultado da Micro-simulação __________________________________________________ 14

1.4 Proposta __________________________________________________________________ 15

1.4.1 Alternativa Um ___________________________________________________________________ 15

1.4.1.1 Layout _____________________________________________________________________ 15

1.4.1.2 Resultado da Micro-Simulação __________________________________________________ 16

1.4.2 Alternativa Dois __________________________________________________________________ 17

1.4.2.1 Layout _____________________________________________________________________ 17

1.4.2.2 Resultado da Micro-Simulação __________________________________________________ 18

1.5 Comparação entre as Alternativas _____________________________________________ 19

1.5.1 Atraso Total _____________________________________________________________________ 19

1.5.2 Total de Paradas __________________________________________________________________ 19

1.5.3 Velocidade Média _________________________________________________________________ 20

1.5.4 Combustível _____________________________________________________________________ 20

1.5.5 Emissão de Poluentes _____________________________________________________________ 21

1.6 Conclusão _________________________________________________________________ 21

2. Bibliografia _____________________________________________________________________________ 22


3

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Renda Média Familiar __________________________________________________________________ 5

Figura 2 - Linhas/Rotas/PEDs de ônibus da região ____________________________________________________ 6

Figura 3 – Sentidos de Circulação _________________________________________________________________ 7

Figura 4 - Quantidade de faixas de circulação de trânsito por sentido de circulação __________________________ 8

Figura 5 - Semáforos e Estágios ___________________________________________________________________ 9

Figura 6 - Volumes de Tráfego gerados pelo Transcad ________________________________________________ 10

Figura 7 – Programação Semafórica ______________________________________________________________ 11

Figura 8 – Região modelada no Simtraffic __________________________________________________________ 12

Figura 9 – Níveis de Serviço _____________________________________________________________________ 13

Figura 10 – Resultado após 20 minutos de simulação _________________________________________________ 14

Figura 11 – Alternativa 1 _______________________________________________________________________ 15


Figura 13 – Alternativa 2 _______________________________________________________________________ 17


ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 - Níveis de Serviço _____________________________________________________________________ 13

Tabela 2 – Medidores de Eficiência _______________________________________________________________ 19

ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1 – Atraso Total ________________________________________________________________________ 19

Gráfico 2 – Total de Paradas ____________________________________________________________________ 19

Gráfico 3 – Velocidade Média ___________________________________________________________________ 20

Gráfico 4 – Combustível Consumido_______________________________________________________________ 20

Gráfico 5 – Rendimento ________________________________________________________________________ 20

Gráfico 6 – Emissão de CO ______________________________________________________________________ 21


4

1. SISTEMA VIÁRIO

1.1 INTRODUÇÃO

Os problemas resultantes da implantação tardia de uma política urbana para a ordenação do uso e ocupação do

solo e a falta de fiscalização culminam com a conseqüente degradação do espaço urbano. Embora estes problemas

não sejam novos, com o crescimento das cidades urbanas eles passaram a ter dimensão de maior relevância.

A crescente ocupação desorganizada na cidade de Belo Horizonte tem gerado desconforto e inúmeros inconveni-

entes para a administração pública deste município. Fazendo-se uma análise concisa, fica evidente o crescente

aumento da frota de veículos automotores nos centros urbanos nas últimas décadas, principalmente em grandes e

médias metrópoles.

Para o planejamento de uma área a ser ocupada é de vital importância a elaboração de um sistema viário eficaz,

suprindo as necessidades de deslocamentos e atividades da população. Dentro deste contexto está inserido o

planejamento urbano-ambiental do sistema de transportes, como ferramenta de engenharia que possibilita a

otimização do processo de circulação.

Assim, o presente trabalho pretende diagnosticar e mitigar alguns dos principais problemas do sistema viário da

Bacia Cristiano Machado, no município de Belo Horizonte.

1.2 DIAGNÓSTICO

1.2.1 APRESENTAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA VIÁRIO DA BACIA CRISTIANO MA-

CHADO

1.2.1.1 OCUPAÇÃO

A Bacia Cristiano Machado está situada em uma região classificada de acordo com a lei de uso e ocupação do solo

como ZPAM e ZP-1, como foram citados no item Uso e Ocupação do Solo previamente neste documento, o que a

caracteriza como uma região principalmente residencial com alguns setores comerciais.


5

1.2.1.2 TRANSPORTE PÚBLICO

Por se tratar de uma região com uma elevada renda familiar, não há grande demanda por transporte público, já

que a maioria utiliza transporte particular.

A Figura 1 abaixo mostra a Renda Mensal Familiar da região, já a Figura 2 é um mapa com os PEDs (Pontos de Em-

barque e Desembarque), Linhas que atendem a região e suas respectivas rotas.

FF ii gg uu rr aa 11 –– RR ee nn dd aa MM éé dd ii aa FF aa mm ii ll ii aa rr


6

1.2.1.3 CIRCULAÇÃO VIÁRIA DA REGIÃO

Foi feita uma visita à região estudada com a intenção de obter maiores informações a respeito da atual circulação

viária da região, foram levantados número de faixas por pista (Figura 4), sentidos de circulação (Figura 3), presença

ou não de mão dupla, interseções semaforizadas (Figura 5) assim como sua devida programação semafórica.

FF ii gg uu rr aa 22 -- LL ii nn hh aa ss // RR oo tt aa ss // PP EE DD ss dd ee ôô nn ii bb uu ss dd aa rr ee gg ii ãã oo


7

FF ii gg uu rr aa 33 –– SS ee nn tt ii dd oo ss dd ee CC ii rr cc uu ll aa çç ãã oo


8

FF ii gg uu rr aa 44 -- QQ uu aa nn tt ii dd aa dd ee dd ee ff aa ii xx aa ss dd ee cc ii rr cc uu ll aa çç ãã oo dd ee tt rr ââ nn ss ii tt oo pp oo rr ss ee nn tt ii dd oo dd ee cc ii rr cc uu ll aa çç ãã oo


9

1.2.2 PROBLEMAS IDENTIFICADOS

Após todos os levantamentos citados acima, foi identificado que um dos maiores problemas viários da região se

deve à transposição em nível entre a Rua Professor Pimenta da Veiga com a Av. Cristiano Machado e a Rua Dom

Leme com a Av. Cristiano Machado.

FF ii gg uu rr aa 55 -- SS ee mm áá ff oo rr oo ss ee EE ss tt áá gg ii oo ss


10

1.3 ANÁLISE

1.3.1 SIMULAÇÃO

Para analisar o problema foi utilizado um software de análise de tráfego chamado Simtraffic com o qual é possível

simular as reais condições de trânsito modelando o comportamento do motorista, sinalização e geometria, para

que a simulação represente o melhor possível a realidade. Em uma micro-simulação são considerados estatistica-

mente (estocástico) vários tipos de motoristas, veículos, etc. dando maior realidade à simulação e conseqüente-

mente maior credibilidade à análise.

1.3.1.1 DADOS

1.3.1.1.1 VOLUMES

Os volumes utilizados para

modelar a micro-simulação

foram obtidos através do

software Transcad no qual foi

utilizado o modelo de gravida-

de/interação espacial para a

geração dos volumes. A Figura

6 mostra a distribuição volu-

métrica gerada pelo software

FF ii gg uu rr aa 66 -- VV oo ll uu mm ee ss dd ee TT rr áá ff ee gg oo gg ee rr aa dd oo ss pp ee ll oo TT rr aa nn ss cc aa dd


11

1.3.1.1.2 PROGRAMAÇÃO

SEMAFÓRICA

Os dados da programação semafó-

rica foram obtidos diretamente da

BHTRANS (Figura 7). Foi utilizado

na simulação o plano 4 que cor-

responde à programação em vigor

durante o horário de pico da inter-

seção1.

1.3.1.2 CALIBRAÇÃO DO MODELO

Todo modelo de simulação necessita ser calibrado para que se torne o mais próximo possível da realidade. Para

calibrar o modelo, a equipe foi a campo no horário de pico (07h15min as 08h15min1) para verificar o nível de con-

gestionamento, quais os acessos afetados pelo mesmo, comprimento de fila, etc. Após este levantamento, entra-

mos com todos os dados obtidos anteriormente no software e fizemos ajustes finos até que o resultado da simula-

ção fosse bem condizente com o que vimos em campo.

1 Horário que foi utilizado no software Transcad para geração dos volumes.

FF ii gg uu rr aa 77 –– PP rr oo gg rr aa mm aa çç ãã oo SS ee mm aa ff óó rr ii cc aa


12

1.3.2 RESULTADOS

1.3.2.1 LAYOUT

A Figura 8 mostra o layout da região modelado no Simtraffic, levando em consideração todo o sistema físico pre-

sente.

FF ii gg uu rr aa 88 –– RR ee gg ii ãã oo mm oo dd ee ll aa dd aa nn oo SS ii mm tt rr aa ff ff ii cc


13

1.3.2.2 NÍVEIS DE SERVICO

A Figura 9 mostra os níveis de serviço em que a interseção está

operando, baseado no HCM (Highway Capacity Manual). A Ta-

bela 1 mostra uma simples comparação entre o nível de serviço

e a condição de tráfego que o mesmo representa. O nível de

serviço é calculado baseado em dados estáticos a níveis macros-

cópicos, diferente do resultado da micro-simulação mostrado na

página 14.

Nível de Serviço Condição do Tráfego

A Livre

B Bom

C/D Intenso

E Lento

F Congestionado

TT aa bb ee ll aa 11 -- NN íí vv ee ii ss dd ee SS ee rr vv ii çç oo

FF ii gg uu rr aa 99 –– NN íí vv ee ii ss dd ee SS ee rr vv ii çç oo


14

1.3.2.3 RESULTADO DA MICRO-SIMULAÇÃO

A Figura 101 mostra como fica o trânsito na região após 20 minutos de simulação. O deficiente nível de serviço na

transposição em nível faz com que exista um acúmulo de veículos a cada ciclo semafórico, fazendo com que este

acúmulo bloqueie as entradas da Rua Pereira da Silva, gerando um acumulo nesta, levando a bloquear a rotatória

com a Rua Doutor Julio Otaviano. Para ver o vídeo desta simulação, clique na Figura 102.

1 A região mais vermelhada da figura é referente à área de estudo especificada pela coordenação do TIM II

2 Somente disponível na versão digital deste documento (PDF)

FF ii gg uu rr aa 11 00 –– RR ee ss uu ll tt aa dd oo aa pp óó ss 22 00 mm ii nn uu tt oo ss dd ee ss ii mm uu ll aa çç ãã oo


15

1.4 PROPOSTA

Após o diagnóstico e análise dos problemas encontrados na região, são propostas a seguir duas alternativas para a

atual transposição em nível, com o intuito de que os problemas gerados pela mesma deixem de existir, mesmo

que a demanda por capacidade aumente.

1.4.1 ALTERNATIVA UM

Na alternativa um, a transposição em nível é substituída por dois viadutos, eliminando a necessidade do semáforo

que antes causava limitações de capacidade, conseqüentemente melhorando o fluxo da região. Para esta, será

necessário desapropriação de algumas áreas, as quais podem ser identificadas no Layout abaixo.

1.4.1.1 LAYOUT

Nesta alternativa, alem da criação da transposição em desnível, foram feitas algumas mudanças de circulação para

realocar o tráfego, suprindo as necessidades da região. Na Figura 11 podemos visualizar estas alterações1.

1 Alterações estão em destaque na Figura 11

FF ii gg uu rr aa 11 11 –– AA ll tt ee rr nn aa tt ii vv aa 11

Mudança de mão dupla para mão única

no sentido indicado

Áreas passíveis de desapropriação


16


A Figura 12 mostra que as intervenções previstas na Alternativa Um resolveriam os problemas gerados pela inter-

seção em nível. Comparando a Figura 10 com a Figura 12 podemos notar uma substancial melhora na circulação

viária geral do sistema.



17

1.4.2 ALTERNATIVA DOIS

A Alternativa Dois é mais complexa, por envolver maiores mudanças na circulação local. É composta também pela

implantação de dois viadutos, sendo que um deles difere do antes visto na Alternativa Um.

1.4.2.1 LAYOUT

A Figura 13 mostra o Layout da Alternativa Dois. Podemos ver que a circulação viária sofre várias alterações, que

podem ser conferidas na Figura. As áreas passíveis de desapropriação nesta alternativa são menores que na Alter-

nativa Um.

FF ii gg uu rr aa 11 33 –– AA ll tt ee rr nn aa tt ii vv aa 22

Mudança de mão dupla para mão única no sentido indicado

Áreas passíveis de desapropriação

Canalização do movimento


18


Após a realocação dos volumes para que obedecesse a nova proposta de circulação viária, foi feito uma simulação

de 20 minutos, assim como na simulação do modelo Atual e da Alternativa Um.

A Figura 14 mostra o resultado da simulação após 20 minutos. O resultado da simulação mostra que a intervenção

solucionaria os problemas de capacidade mencionados anteriormente no item 1.2.2.



19

32,2

12,7 12,9

0

5

10

15

20

25

30

35

Atual Alternativa 1 Alternativa 2

Ho

ras

2767

1924 1869

0

500

1000

1500

2000

2500

3000


Par

adas

1.5 COMPARAÇÃO ENTRE AS ALTERNATIVAS

Após simularmos a situação Atual, Alterna-

tiva Um e Alternativa Dois, foram coletados

vários dados de saída da Micro-Simulação e

agrupados na Tabela 2. Analisaremos abaixo

os resultados obtidos.

1.5.1 ATRASO TOTAL

Atraso total é a soma do tempo perdido por cada

veículo, devido à lentidão no tráfego, paradas obriga-

tórias, em semáforos, etc. no período simulado.

Houve um grande ganho de desempenho nas duas

alternativas em relação à situação atual. O tempo de

atraso caiu 60% em ambas as alternativas.

Comparando a Alternativa Um com a Alternativa Dois

podemos perceber que o atraso total é praticamente o

mesmo nas duas, já que, por este ser baseado em um

modelo estatístico podemos desprezar as pequenas

diferenças percentuais entre os valores encontrados.

1.5.2 TOTAL DE PARADAS

Total de paradas é a contagem de quantas vezes os

veículos freiam até parar, no sistema. Cada vez que

o veículo reduz sua velocidade para abaixo de 3

m/s (10,8 km/h) é contabilizado uma parada, sendo

que ele é considerado em movimento novamente

somente quando ultrapassar 4,5 m/s (16,2 km/h).

Houve uma queda de 30% na quantidade de para-

das das alternativas em relação à situação atual, e

mais uma vez os resultados de ambas alternativas

se mostram muito próximos, provando que as duas

são muito parecidas quando se tratando da eficiên-

cia.

TT aa bb ee ll aa 22 –– MM ee dd ii dd oo rr ee ss dd ee EE ff ii cc ii êê nn cc ii aa

GG rr áá ff ii cc oo 11 –– AA tt rr aa ss oo TT oo tt aa ll

GG rr áá ff ii cc oo 22 –– TT oo tt aa ll dd ee PP aa rr aa dd aa ss


20

1822

1554 1533

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1750

1800

1850


litro

s

1.5.3 VELOCIDADE MÉDIA

A velocidade média é calculada dividindo a dis-

tância total percorrida pelo tempo gasto para

percorrê-la, incluindo tempo parado em conges-

tionamentos, semáforos, etc.

Analisando o Gráfico 3, podemos perceber que

houve um acréscimo de 36% na velocidade

média do sistema, em ambas as alternativas.

Mais uma vez o resultado obtido para as duas

foi o mesmo.

Este ganho de velocidade média do sistema é

devido a não paralisação dos veículos na trans-

posição de nível a cada ciclo semafórico, após a

implantação dos viadutos.

1.5.4 COMBUSTÍVEL

O consumo de combustível é calculado levando

em consideração vários parâmetros, como o tipo

de veículo, velocidade, aceleração. A cada curto

espaço de tempo o programa armazena o con-

sumo do veículo baseado nestes parâmetros

supracitados, obtendo assim dados de consumo

para cada veículo durante toda sua trajetória no

sistema. A partir destes é obtido a quantidade

de combustível consumido, como mostra o Grá-

fico 4.

O consumo de combustível sofreu uma queda

de 15% entre a situação atual e as alternativas.

Dividindo o consumo total de combustível

pela distância total percorrida por todos os

veículos que consumiram este combustível,

obtém-se o rendimento médio dos veículos

no sistema, como mostra o Gráfico 5.

25

34 34

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Atual Alternativa 1 Alternativa 2km

/h

GG rr áá ff ii cc oo 33 –– VV ee ll oo cc ii dd aa dd ee MM éé dd ii aa

GG rr áá ff ii cc oo 44 –– CC oo mm bb uu ss tt íí vv ee ll CC oo nn ss uu mm ii dd oo

0,9

1

1,1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Atual

Alternativa 1

Alternativa 2

Eficiência (km/l)

GG rr áá ff ii cc oo 55 –– RR ee nn dd ii mm ee nn tt oo


21

1.5.5 EMISSÃO DE POLUENTES

Assim como o consumo de Combustível, a quan-

tidade de poluentes que os veículos emitem é

calculada pelo programa.

Este é um dado muito importante que deve ser

levado em consideração nos dias de hoje.

Podemos ver de acordo com o Gráfico 6 que a

Emissão total de CO (monóxido de carbono) no

sistema durante os 20 minutos simulados caiu

pela metade nas alternativas, sendo que a Al-

ternativa Dois obteve ainda um resultado pouco

melhor que a Alternativa Um.

1.6 CONCLUSÃO

Verificou-se neste estudo que o grande impactante no sistema de circulação viária da região é a interseção em

nível que corta a Av. Cristiano Machado e que as duas alternativas propostas solucionariam o problema em ques-

tão.

42797

2285420007

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

Atual Alternativa 1 Alternativa 2G

ram

as

GG rr áá ff ii cc oo 66 –– EE mm ii ss ss ãã oo dd ee CC OO


22

2. BIBLIOGRAFIA

Caliper. Transcad. [Software].

Google. Google Maps. [Online] [Citado em: 1 de Julho de 2007.] http://maps.google.com.

Monteiro, Paulo Rogério da Silva. 2007. TRÁFEGO URBANO. Belo Horizonte : s.n., 2007. Vol. Notas de Aula.

Tecgis. Geobus. Geobus. [Online] [Citado em: 20 de 06 de 2007.] http://www.geobus.com.br.

Tectran. 2007. Viurbs. Belo Horizonte : s.n., 2007.

Trafficware. Synchro Studio 7. [Software].

—. Synchro Studio 7 User Guide. [Manual].

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