Captulo 5

NOES DE TRFEGO E CLASSIFICAO TCNICA DAS RODOVIAS

5.1. INTRODUO No que diz respeito a uma rodovia, um dos principais elementos que vai determinar as suas caractersticas futuras o trfego que a mesma dever suportar. O projeto geomtrico de uma estrada de rodagem condicionado, principalmente, pelo trfego previsto para nela circular. O trfego permite o estabelecimento da Classe de Projeto da Estrada e o adequado dimensionamento de todos os seus elementos. Assim, um dos principais aspectos a considerar na Classificao Tcnica das Estradas , certamente, o aspecto operacional, o qual depende, basicamente, da demanda de trfego, ou seja, o seu volume de trfego. 5.2. CONCEITOS BSICOS DE TRFEGO 5.7.1. Volume de Trfego o nmero de veculos que passam por uma determinada seo de uma via na unidade de tempo. Conforme o objetivo do estudo, os volumes podem referir-se a um ou dois sentidos de movimento, ou podem ser considerados apenas uma parcela da seo (uma faixa, uma pista, etc) e ter como unidade bsica de tempo o perodo de um ano, um dia ou uma hora. 5.7.2. Volume Anual o volume registrado em um ano (365 dias consecutivos). utilizado para: determinar ndices de acidentes, estimar receitas para implantao de pedgios, Estudar tendncias de volume 5.7.3. Volume Mdio Dirio (VMD) ou Volume Dirio Mdio(VD M) ou Trfego

Mdio Dirio(TMD) ou Trfego Dirio Mdio (tdm)

o volume ou trfego registrado em um dia (24 horas). utilizado para: avaliar a distribuio de trfego, medir a demanda de uma via, programao de melhorias bsicas.

5.7.4. Volume Mdio Dirio Anual(VMDA) ou Volume Dirio M dio Anual (VDMA) ou Trfego Mdio Dirio Anual (TMDA) ou Trfego Di rio Mdio Anual (TDMA)

Volume ou Trfego que representa a mdia de um ano. o volume que, multiplicado por 365 dias, representa a quantidade total de veculos que transitaram durante o ano na via.

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5.7.5. Volume Horrio (VH) ou Demanda Horria (DH)

o volume registrado em uma hora (normalmente ele referido hora de pico). usado para: estudos de capacidade de vias, projetos geomtricos, projetos de intersees, estabelecer controles de trfego.

5.7.6. Hora de Pico

o intervalo de uma hora de maior movimento numa determinada via, num determinado ponto, num determinado dia. 5.7.7. Volume de Pico

Volume registrado em uma hora na hora de pico.

5.7.8. Volume da Trigsima Hora

o volume horrio mximo que ocorre em uma dada via, nos dois sentidos do trfego, e que s ultrapassado 29 vezes durante um dado ano, geralmente abreviado como VHP (Volume Horrio de Projeto). obtido ordenando-se os volumes das horas de pico dos 365 dias do ano, em sentido decrescente. 5.3. VARIAES DOS VOLUMES DE TRFEGO

Uma das caractersticas mais importantes do fluxo de trfego sua variao generalizada. Pode variar:

ao longo do dia (Variaes Horrias); ao longo da hora de pico; ao longo da semana; ao longo dos meses; ao longo dos anos; no mesmo local, pode variar segundo a faixa de trfego analisada.

5.7.1. VARIAO HORRIA DO TRFEGO AO LONGO DO DIA

Os fluxos de trfego apresentam mutaes contnuas em seus volumes ao longo de um dia de 24 horas.

Nas vias urbanas, normalmente, mais de 70% das viagens dirias ocorrem no intervalo de 12 horas, compreendido entre sete da manh e sete da noite.

Os volumes horrios variam de 1 a 12% do volume dirio. O volume horrio mdio de 4.2% do dirio, sendo os valores de pico da ordem de trs

vezes o mdio.

Quando h restries de capacidade, os perodos de pico tm durao maior e intensidade menor (achatamento dos picos).

Nas vias rurais, normalmente existem dois horrios de pico, um de manh e outro tarde, embora o pico da tarde geralmente tenha valores maiores que o da manh.

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Fig. 5.1: Variaes de volume ao longo das horas do dia

5.7.2. VARIAES DENTRO DA HORA DE PICO

O volume de veculos que passa por uma seo de uma via no uniforme no tempo. A comparao de contagens de quatro perodos consecutivos de quinze minutos, mostra que so diferentes entre si. Essa variao leva ao estabelecimento do Fator Horrio de Pico (FHP), que mede justamente esta flutuao e mostra o grau de uniformidade do fluxo.

(5.1)

Onde: FHP = fator horrio de pico Vhp = volume da hora de pico V15max = volume do perodo de quinze minutos com maior fluxo de trfego dentro da hora

de pico

mx

hp

V

VFHP

15

=

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O FHP varia, teoricamente, entre 0,25 (fluxo totalmente concentrado em um dos perodos de 15 minutos) e 1,00 (fluxo completamente uniforme), ambos os casos, praticamente impossveis de se verificar;

Os casos mais comuns so de FHP na faixa de 0,75 a 0,90. Os valores de FHP nas reas urbanas se situam geralmente no intervalo de 0,80 a 0,98.

Valores acima de 0,95 so indicativos de grandes volumes de trfego, algumas vezes com restries de capacidade durante a hora de pico. 5.7.3. VARIAO SEMANAL

Em vias urbanas, normalmente, os volumes dirios variam pouco no curso dos dias da semana.

As segundas e sextas feiras geralmente apresentam valores um pouco acima da mdia; o sbado tem um volume menor e os domingos e feriados apresentam os volumes mnimos nos grandes centros urbanos, porm em pequenos centros e em cidades tursticas o comportamento pode ser bastante diferente.

No caso de vias rurais, normalmente os maiores volumes so registrados na tera, quarta e quinta feiras na maioria das estradas.

Especificamente no caso de rodovias que servem localidades de veraneio, o comportamento totalmente diferente, verificando-se volumes trs a quatro vezes superiores mdia semanal, nos fins de semana e feriados.

Fig. 5.2: Variaes de volume ao longo dos dias da semana

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5.7.4. VARIAO ANUAL

Como reflexo das mudanas na economia do pais, o fluxo de trfego normalmente se altera de ano a ano. Este efeito faz com que seja necessrio um cuidado especial na utilizao de dados antigos, uma vez que podem levar a uma avaliao errnea da importncia da rodovia. As variaes anuais costumam ser mais acentuadas nas vias rurais, principalmente nas de acesso a reas de recreio. So informaes relativas aos volumes anuais, que geralmente so utilizadas nos estudos de projees de trfego para obteno da demanda no ano-horizonte de projeto.

5.7.5. VARIAO POR FAIXA DE TRFEGO

A variao dos volumes de trfego entre as faixas de uma rodovia apresenta pouca uniformidade, dependendo do tipo de rodovia e da sua localizao. A distribuio do trfego em uma via expressa, por exemplo, afetada pelo nmero de faixas, pelas eventuais restries relativas a circulao de veculos pesados em certas faixas, localizao de ramos de acesso e hbitos locais. Quando h mais de uma faixa de trfego, a distribuio dos veculos dos diversos tipos depende de vrios fatores. Por exemplo, em vias urbanas os carros tendem a evitar a faixa em que h muitas paradas de coletivos e de txis, que agravam as interferncias provocadas por movimentos de giros nas travessias e acessos mesma. Se h duas faixas tendem a usar a da esquerda; se h trs, preferem a do meio. 5.4. TIPOS DE TRFEGO EM UMA RODOVIA Podemos classificar o trfego de uma rodovia em 3 tipos principais:

5.7.1. Trfego Existente (Atual) o trfego que utiliza a estrada no ano em que se faz o estudo. A determinao do trfego existente de uma estrada efetuada atravs de contagens volumtricas.

5.7.2. Trfego Desviado o trfego existente em outras estradas e que passa a utilizar a estrada em questo, no momento em que so realizados melhoramentos ou no momento em que terminada a construo da mesma.

5.7.3. Trfego Gerado o trfego potencial que no existia e que passa a existir pelo efeito do melhoramento ou da construo, com conseqente desenvolvimento da regio. Sua determinao bastante difcil e imprecisa. Ela normalmente efetuada atravs de estudos econmicos. 5.5. COMPOSIO DO TRFEGO EM UMA RODOVIA A corrente de trfego composta por veculos que diferem entre si quanto ao tamanho, peso e velocidade. Sua composio a medida, em porcentagem, dos diferentes tipos de veculos

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que a formam. Os veculos, de uma maneira geral, so classificados em leves (automveis, camionetes, etc) e pesados (caminhes, nibus, etc.). Os veculos pesados, sendo mais lentos e ocupando maior espao na pista, interferem na mobilidade dos outros veculos, acarretando uma diminuio da vazo de trfego das vias. Assim, o efeito de um caminho ou nibus na corrente de trfego equivalente ao efeito de mais de um automvel. Em vista disso, comum adotar um fator de equivalncia e transformar um volume misto num volume equivalente de carros de passeio (UCP). Portanto, a influncia dos caminhes, nibus, e outros veculos maiores., na corrente de trfego, considerada em termos de sua equivalncia em relao aos carros de passeio.

Tabela 5.1: Fatores de equivalncia

FATORES DE EQUIVALNCIA DE VECULOS

Automvel 1,00

nibus (urbano) 2,25

Caminho 1,75

Moto 0,33

Exemplo: Resultados de uma contagem de trfego realizada entre 7:30 e 8:30 h: 40 automveis

8 nibus (urbano) 16 caminhes 12 motos

Tabela 5.2: Clculos do exemplo

Clculo do VHP em UCPs

CLASSE EQUIVALNCIA VOLUME UCPs

Automveis 1,00 40 40

nibus (urbano) 2,25 8 18

Caminho 1,75 16 28

Moto 0,33 12 4

SOMA 90

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5.6. CONTAGENS DE TRFEGO EM UMA RODOVIA Tipos de Postos de Contagem:

5.7.1. Postos de cobertura: Tem a funo exclusiva de determinar o trfego de uma rodovia especfica, que ter tantos postos de cobertura quanto o nmero de segmentos, entendendo como tal, o segmento de rodovia compreendido entre 2 pontos consecutivos de incorporao ou fuga de trfego. Funo: determinar o VMD (volume mdio dirio) / composio de uma rodovia especfica. poca: uma vez por ano. Durao: 3 a 7 dias por ano

5.7.2. Postos Sazonais: So postos de contagens mais intensivas, que contribuem de forma a criar um banco de dados das variaes sazonais dos fluxos de trfego ao longo do tempo (hora do dia, dias da semana, meses do ano, trimestres do ano, etc.), possibilitando a obteno de parmetros para ajuste (correo sazonal dos dados de cobertura). Estes postos definem os padres de trfego e sua variaes horrias, dirias, mensais, trimestrais (poca de safra, vero, etc.) Funo: criar bancos de dados das variaes sazonais do trfego; poca: trimestrais ou mensais; Durao: uma semana por trimestre ou ms

5.7.3. Postos Permanentes: So postos de contagens intensivas, de longa durao, geralmente cobrindo todo o ano. Face ao seu elevado custo de operao, tais postos s so viveis quando o rgo dispe de contadores automticos de trfego. 5.7. CAPACIDADE DE ESCOAMENTO DE TRFEGO DE UMA RODOVIA Capacidade de uma via (rua ou estrada) o nmero mximo de veculos que pode passar por uma determinada seo, em uma direo ou ambas, durante a unidade de tempo, nas condies normais de trfego e da via. A capacidade nunca poder ser excedida sem que se modifiquem as condies da via considerada. A capacidade de uma via depende de quanto as condies fsicas e de trfego, prevalecentes na referida via distanciam-se das condies consideradas ideais. Para efeito de anlise, define-se como condies ideais:

5.7.1. Condies Fsicas Largura da faixa de trfego maior ou igual a 3,60 metros; Existncia de acostamento e que tenha uma distncia lateral livre de 1,80 m, sem qualquer obstculo que reduza a visibilidade; Existncia de canteiro central (separador); Altura livre mnima sobre a via de 4,50 m (gabarito vertical); Existncia de faixas especiais de acelerao, desacelerao e de retorno nos cruzamentos;

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Pavimento em boas condies de uso; Rampa mxima de 2%; Existncia de distncia de visibilidade igual ou superior a 450 m.

5.7.2. Condies de Trfego Trfego composto exclusivamente de veculos de passeio; Existncia de controle total de acesso; Fluxo contnuo, livre de interferncias laterais de veculos e pedestres. A Capacidade de uma via foi definida anteriormente para condies ideais. Diversos estudos chegaram a fatores de correo que restringem a capacidade de uma via quando no atendidas, especificamente, cada uma das condies consideradas ideais. Caso sejam atendidas todas as condies ideais, a capacidade de trfego das diversas vias so as seguintes, conforme indica a Tabela 5.3.

Tabela 5.3: Capacidade Terica das vias

TIPO DE VIA CAPACIDADE TERICA Via com vrias faixas de trfego 2.000 UCP por hora e por faixa. Via de duas faixas de trfego e com duas mos de direo

2.000 UCP por hora, total em ambas as direes.

muito importante o conhecimento do valor da Capacidade, pois ela d o valor limite do nmero de veculos que poder passar por uma dada seo. Porm, alm desse valor, deve-se levar em conta as condies de operao da via. Para medir as diversas condies de operao, desenvolveu-se o conceito de Nveis de Servio. 5.8. NVEIS DE SERVIO O conceito de Nvel de Servio est associado s diversas condies de operao de uma via, quando ela acomoda diferentes volumes de trfego. uma medida qualitativa do efeito de uma srie de fatores, tangveis e intangveis, que para efeito prtico estabelecido apenas em funo da velocidade desenvolvida na via e da relao entre o volume de trfego e a capacidade da via (V/C). Qualquer seo de uma via pode operar em diferentes nveis de servio, dependendo do instante considerado. De acordo com o Highway Capacity Manual, foram classificados 6 nveis de servio, desde o A (condies ideais de escoamento livre) at o F (congestionamento completo). Os diversos nveis de servio so assim definidos: NVEL A: Condio de escoamento livre, acompanhada por baixos volumes e altas velocidades. A densidade do trfego baixa, com velocidade controlada pelo motorista dentro dos limites de velocidade e condies fsicas da via. No h restries devido a presena de outros veculos. Na Figura 5.3 apresenta-se o correspondente ao Nvel A.

Figura NVEL B: Fluxo estvel, com velocidades de operao a serem restringidas pelas condies de trfego. Os motoristas possuem razovel liberdade de escolha da velocidade e ainda tm condies de ultrapassagem.

Figura NVEL C: Fluxo ainda estvel, porm as velocidades e as ultrapassagens j so controladas pelo alto volume de trfego. Portanto, muitos dos motoristas no tm liberdade de escolher faixa e velocidade. a situao da via apresentada na

Figura

NVEL D: Prximo zona de fluxo instvel, com velocidades de operao tolerveis, mas consideravelmente afetadas pelas condies de operao, cujas flutuaes no volume e as restries temporrias podem causar quedas substanciais na velocidade de operao. ObserveFigura 5.6.

Figura 5.3: Nvel de Servio A (Fonte: FONTE S, 1995)

Fluxo estvel, com velocidades de operao a serem restringidas pelas condies de trfego. Os motoristas possuem razovel liberdade de escolha da velocidade e ainda tm condies de ultrapassagem. Veja Figura 5.4.

Figura 5.4: Nvel de Servio B (Fonte: FONTES, 1995)

Fluxo ainda estvel, porm as velocidades e as ultrapassagens j so controladas pelo alto volume de trfego. Portanto, muitos dos motoristas no tm liberdade de escolher faixa e velocidade. a situao da via apresentada na Figura 5.5.

Figura 5.5: Nvel de Servio C (Fonte: FONTES, 1995

Prximo zona de fluxo instvel, com velocidades de operao tolerveis, mas consideravelmente afetadas pelas condies de operao, cujas flutuaes no volume e as restries temporrias podem causar quedas substanciais na velocidade de operao. Observe

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S, 1995)

Fluxo estvel, com velocidades de operao a serem restringidas pelas condies de trfego. Os motoristas possuem razovel liberdade de escolha da velocidade e ainda tm

(Fonte: FONTES, 1995)

Fluxo ainda estvel, porm as velocidades e as ultrapassagens j so controladas pelo alto volume de trfego. Portanto, muitos dos motoristas no tm liberdade de escolher faixa

(Fonte: FONTES, 1995

Prximo zona de fluxo instvel, com velocidades de operao tolerveis, mas consideravelmente afetadas pelas condies de operao, cujas flutuaes no volume e as restries temporrias podem causar quedas substanciais na velocidade de operao. Observe a

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Figura 5.6: Nvel de Servio D (Fonte: FONTES, 19 95)

NVEL E: denominado tambm de Nvel de Capacidade. A via trabalha a plena carga e o fluxo instvel, sem condies de ultrapassagem. Uma via operando em Nvel de Servio E pode ser representada pelo que est mostrado na Figura 5.7.

Figura 5.7: : Nvel de Servio E (Fonte: FONTES, 1995)

NVEL F: Descreve o escoamento forado, com velocidades baixas e com volumes abaixo da capacidade da via. Formam-se extensas filas que impossibilitam a manobra. Em situaes extremas, velocidade e fluxo podem reduzir-se a zero. A Figura mostra uma via operando em Nvel F.

Figura 5.8: Nvel de Servio F (Fonte: FONTES, 1995)

A literatura especializada em Engenharia de Trfego apresenta, de forma detalhada, a metodologia que permite determinar a Capacidade e o Nvel de servio de qualquer trecho de uma via.

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5.9. CLASSIFICAO TCNICA RODOVIAS Recomenda-se adotar, como critrio para a classificao tcnica de rodovias, o volume de trfego que dever utilizar a rodovia no 10o ano aps sua abertura ao trfego (VMD no ano-horizonte de projeto). O Projeto Geomtrico de uma estrada condicionado principalmente pelo trfego previsto para nela circular. Tal trfego permite o estabelecimento da Classe da Estrada e o adequado dimensionamento de todos os seus elementos. As Normas para Projeto das Estradas de Rodagem, aprovadas em 1949 e usadas originalmente pelo DNER, classificavam as estradas da seguinte forma:

Classe Especial: Acima de 2000 veculos/dia; Classe I: De 1000 a 2000 veculos/dia; Classe II: De 500 a 1000 veculos/dia; Classe III: at 500 veculos/dia.

Atualmente, alm do trfego, a importncia e a funo da rodovia constituem elementos para seu enquadramento em determinada classe de projeto, podendo as estradas serem classificadas em: Classe 0 (via expressa): rodovia do mais elevado padro tcnico, com controle total de acesso. O critrio de seleo dessas rodovias ser o de deciso administrativa dos rgos competentes. Classe I: as rodovias integrantes desta classe so subdivididas em estradas de Classe IA (pista dupla) e Classe IB (pista simples). A rodovia classificada na Classe IA possui pista dupla e controle parcial de acesso. Sua necessidade decorrer quando os volumes de trfego causarem nveis de servio inferiores aos nveis C ou D, numa pista simples. O nmero total de faixas ser funo dos volumes de trfego previstos para o ano-horizonte de projeto. J as estradas pertencentes a Classe IB so caracterizadas por rodovias de alto padro, suportando volumes de trfego, conforme projetados para o 10o ano aps a abertura ao trfego, com Volume Mdio Horrio (VMH) > 200 veculos, bidirecionais, ou VMD > 1400 veculos, bidirecionais. Classe II: rodovia de pista simples, suportando volumes de trfego (10o ano) compreendidos entre os seguintes limites: 1400VMD700 < veculos, bidirecionais. Classe III: rodovia de pista simples, suportando volumes de trfego (10o ano) compreendidos entre os seguintes limites: 700VMD300 veculos, bidirecionais. Classe IV: rodovia de pista simples, as quais podem ser subdivididas em estradas Classe IVA ( 300VMD50 veculos, bidirecionais) e estradas Classe IVB (VMD < 50 veculos, bidirecionais). Os volumes de trfego tambm referem-se ao 10o ano. A Tabela 4.1 apresentada a seguir, resume a classificao tcnica de rodovias.

Tabela 4.1: Classificao Tcnica de Rodovias

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CLASSES DE

PROJETO

CARACTERSTICAS

CRITRIO DE CLASSIFICAO TCNICA*

0 Via Expressa Controle total de acesso

Deciso administrativa.

I

A

Pista dupla Controle parcial de acesso

Os volumes de trfego previstos ocasionarem nveis de servio em rodovia de pista simples inferiores aos nveis C ou D.

B Pista Simples Controle parcial de acesso

Volume horrio de projeto (VMH) > 200. Volume Mdio Dirio (VMD) > 1400.

II Pista Simples 1400VMD700 < veculos. III Pista Simples 700VMD300 veculos.

IV A Pista Simples 300VMD50 veculos. B Pista Simples VMD < 50 veculos.

* Volumes de trfego bidirecionais, referindo-se a veculos mistos e previstos no 10o ano aps a abertura da rodovia ao trfego. interessante observar que, pode a mesma estrada de rodagem na sua extenso territorial, ocupar vrias classes, desde pista simples Via Expressa ou Auto-estrada. Define-se como Expressway uma rodovia com caractersticas tcnicas de Classe Especial, com pistas independentes, separadas por um canteiro central, contendo a maioria de seus cruzamentos e acessos a diferentes nveis. Freeway um tipo de rodovia com as mesmas caractersticas tcnicas de uma Expressway, mas onde se consegue fazer todos os cruzamentos e acessos a diferentes nveis. No Brasil, somente h alguns anos os volumes de trfego exigiram maior freqncia destes ltimos tipos de estradas de rodagem, ainda no existindo uma terminologia em portugus definitivamente consagrada, empregando-se os termos em ingls "Expressway" (Via Expressa) e "Freeway" (Via Livre). Normalmente emprega-se o termo Auto-estrada para designar uma "Freeway" provida de servios especiais de postos telefnicos, postos de segurana e de socorro, parques de estacionamento, etc, assegurando, portanto, alm de excelentes condies de trafegabilidade, requintes especiais de conforto e comunicao. Deve-se definir como Rodovia Classe Especial todas aquelas que tm caractersticas geomtricas acima dos padres estabelecidos para uma rodovia Classe I. Uma estrada de rodagem com quatro faixas de rolamento, por exemplo, uma rodovia Classe Especial ou Classe 0. Finalmente, cumpre ressaltar que os volumes de trfego que delimitam algumas das Classes de Projeto so apenas indicativos de ordem de grandeza, no se justificando precises absolutas, especialmente tratando-se de projees de trfego.