Engenharia de Tráfego Urbano: Conceitos e Estudos

Tráfego Urbano

O tráfego urbano origina-se da necessidade do homem de abrir novos caminhos para movimentar pessoas e produtos. É definido como a parte da engenharia que trata do planejamento do tráfego, do projeto e das operações das vias públicas e de suas áreas adjacentes, assim como do seu uso sob o ponto de vista de segurança, conveniência e economia. Essa movimentação constante influencia diretamente na definição de aspectos sociais e econômicos da cidade.

Define como as pessoas vivem:

• Acesso aos serviços básicos: forma com que as pessoas acessam serviços de saúde, educação, etc.
• Acesso ao emprego: forma como as pessoas acessam seus locais de trabalho, estudos, etc.
• Acesso à sociedade.

Define o desenvolvimento da produção:

• Torna a produção de novos produtos possível;
• Torna o produto disponível em outros mercados;
• Gera empregos.

Deste modo, o papel da engenharia de tráfego é a circulação viária e a segurança, tendo como objetivo o estudo da mobilidade (facilidade de deslocamento) e a otimização do sistema viário, garantindo o acesso das pessoas aos locais (acessibilidade); ou seja, interessa-se pela parte operacional do fluxo.

Já o sistema de transporte se preocupa com o planejamento, ou seja, como fazer com que os deslocamentos aconteçam de forma eficiente.

Logo, o principal desafio da engenharia de tráfego é organizar o trânsito de veículos e pedestres, sendo que esses dois geram conflitos de uso: o homem sempre quer ter preferência onde estiver; se ele for pedestre, quer preferência; se ele for condutor, quer preferência. Além disso, outro desafio é minimizar os efeitos negativos do uso do automóvel, que, embora traga liberdade e comodidade, provoca congestionamentos, acidentes, poluição atmosférica, etc.

Agentes do Sistema de Transporte

O sistema de transporte, qualquer que seja sua perspectiva, envolve três agentes:

• Homem: tem como função conduzir o veículo, tomar decisões de navegação, ter habilidade de pilotagem (interação com infraestrutura e outros veículos, ultrapassagem, estacionamento, cruzamentos) e, por fim, deve ter pleno controle do veículo para realização de manobras (trajetória de velocidade, imposição de mudanças). A tomada de decisão do homem é influenciada pela sua visão do que está acontecendo e pelo seu tempo de reação, sendo este influenciado pela idade, uso de entorpecentes, cansaço, experiência, etc.
• Veículo: todos os veículos são considerados no estudo. Suas diferentes dimensões influenciam no raio de giro para fazer uma curva (ligada à superlargura em projetos de infraestrutura) e no tempo de frenagem até o veículo parar (ligado ao tempo de amarelo em um semáforo: quanto maior o veículo, maior o tempo).
• Infraestrutura: dita a velocidade e todas as características geométricas para a concepção de uma via segura e confortável. Além disso, preocupa-se com a sinalização adequada para a percepção mais rápida possível do usuário (condutor ou pedestre) para sua tomada de decisão.

Áreas de Estudo da Engenharia de Tráfego

A engenharia de tráfego estuda o usuário da via, os tipos de veículos, estacionamentos, acidentes, origem/destino, etc. Com o estudo de todas as características, torna-se possível realizar a melhor operação, planejamento e projeto geométrico.

• Operação: regulamentada pelas leis de regulamentação e operação, sinalizações e controles.
• Planejamento: estuda as características das viagens, condução de estudos de transporte e técnicas para compreensão dos planos de transporte.
• Projeto Geométrico: preocupa-se com o projeto das vias, interseções, estacionamentos e terminais.
• Administrativo: foca em programas de educação no trânsito e legislação adequada.

Todos os estudos buscam a racionalidade no trânsito, concebida quando se tem simultaneamente segurança (baixos índices de acidentes), fluidez (velocidade e esperas normais) e conforto (conservação de vias, raios de curvaturas compatíveis, acessibilidade, etc.).

O Conjunto 3E

• Engenharia: busca o aumento da segurança com projetos de infraestrutura, estacionamento, operação em cruzamentos e gestão de segurança viária.
• Educação: conscientiza sobre a importância do respeito às leis de trânsito e preparação para a condução e locomoção segura.
• Esforço legal: fiscalização quanto à obediência às leis, orientando e multando quando necessário. Deve ser permanente, abrangente e atuante.

Estudo de Tráfego

Permitem a determinação das características fundamentais para o projeto de rodovias. Existem três tipos de abordagens:

• Microscópica: interessa-se pelas interações entre pares de veículos, permitindo o estudo de fluxos não homogêneos. O tratamento é individualizado e exige mais recursos computacionais, permitindo adicionar características comportamentais (avanço de sinais, conversões indevidas).
• Macroscópica: analisa a corrente de tráfego como um todo, avaliando a capacidade dos sistemas viários e pontos de estrangulamento. O resultado é rápido, mas não insere características comportamentais. Muito utilizado em transportes públicos.
• Mesoscópica: analisa a corrente de tráfego subdividida em grupos, sendo útil na análise de políticas de coordenação de semáforos.

Para essas abordagens, criam-se centróides de análises dentro da área delimitada para facilitar o estudo das características das vias.

Parâmetros Macroscópicos

• Volume (q): número de veículos passando por uma seção de controle em um intervalo de tempo. Pode variar de forma anual, sazonal, mensal, semanal, diária ou horária.
• Densidade (k): quantidade de veículos que ocupam um trecho de via num determinado momento. Classifica-se em média ou máxima (plena capacidade).
• Velocidade (U): relação entre distância percorrida e tempo. Classifica-se em: Diretriz (projeto), Operação, Fluxo Livre, Instantânea, Média Instantânea, Geral de Viagem e Média Geral de Viagem.

Análise Gráfica: O gráfico velocidade x densidade mostra que, com o aumento da densidade, a velocidade diminui. O gráfico volume x densidade é uma parábola onde o ponto máximo representa o volume máximo da via. O gráfico velocidade x volume mostra que velocidades altas apresentam baixo volume, e o volume máximo ocorre na velocidade média.

Parâmetros Microscópicos e Teoria das Filas

Os parâmetros microscópicos (tempo e distância entre veículos, velocidade individual) são alocados pela Teoria das Filas. Um modelo de fila é determinado por:

• Padrão de chegada: frequência de chegada, podendo ser Determinístico (headways iguais) ou Estocástico (headways diferentes).
• Padrão de partida: frequência de saída da seção de controle (Determinístico ou Estocástico).
• Canais de atendimento: quantidade de faixas ou pontos (pedágios, guaritas).
• Disciplina da fila: FIFO (First in, first out - primeiro a chegar, primeiro a sair) ou LIFO (Last in, first out - último a chegar, primeiro a sair).

A notação característica é X/Y/Z (Chegada/Partida/Canais). Exemplo: D/D/2 (Determinístico/Determinístico com 2 canais).

Pesquisas de Tráfego

As pesquisas investigam a inter-relação entre movimentos de veículos e pessoas. Envolvem os seguintes agentes:

• Pesquisador: realiza a coleta em campo.
• Processador: responsável pelo tratamento dos dados em softwares e planilhas.
• Líder da pesquisa: coordenador das equipes de coleta e processamento.

Os materiais incluem itens básicos (uniformes, crachás, relógios) e variáveis (cronômetros, trenas, câmeras, contadores mecânicos).

Contagem Classificada Volumétrica de Veículos (CCVV)

Objetiva levantar informações sobre o fluxo e classificar os veículos por categoria. Pode ser realizada de três formas:

• Manual: utiliza contadores mecânicos e formulários. Requer dimensionamento da equipe conforme o volume de tráfego.
• Semiautomatizada: utiliza tablets ou palmtops. Vantagens: rapidez, consistência de dados e padronização. Desvantagens: custo elevado e necessidade de treinamento.
• Totalmente automatizada: utiliza contadores portáteis ou permanentes. Opera 24h por dia, mas pode apresentar falhas na classificação automática.