Slides de Mac Dowell sobre Transporte e Mobilidade - 2012

ENGENHEIRO FERNANDO MAC DOWELL,PTOFESSOR DOUTOR LIVRE DOCENTE EM ENGENHARIA – UFRJ

RIO DE JANEIRO, 26 de Outubro de 2012

VISÃO TÉCNICA SISTÊMICA DOS TRANSPORTES PÚBLICOS

INTEGRAÇÃO DESCENTRALIZADA

CLUBE DE ENGENHARIA, FENAMETRO E SIMERJ

CREA-RJ, FAMRIO, SENGE-RJ E FENAMETRO

TRANSPORTES E MOBILIDADE

1. EQUILIBRIO SOCIAL, ECONÔMICO, AMBIENTAL E URBANÍSTICO.

2. EQUILÍBRIO TÉCNICO & OPERACIONAL.

3. EQUILÍBRIO FINANCEIRO.

GRUPOS

MAC DOWELL

Se por um lado, a abrangência social do SISTEMA DETRANSPORTE é tanto maior quanto:

menor o valor da tarifa,

menor o tempo de acessibilidade à estação,

menor o tempo de viagem,

menor o headway entre TRENS,

melhor o nível de regularidade do headway,

menor o tempo de espera na plataforma, e

melhor o nível de conforto na ESTAÇÃO e no INTERIOR do TREM.

MAC DOWELL

DEMANDA

Por outro, tanto maior serão os :

INVESTIMENTOS

CUSTOS OPERACIONAIS

DEFICIT DA COMPANHIA

Este por sua vez na prática, paradoxalmente

dificulta as expansões de alcance social.MAC DOWELL

• Urbanístico• Induzir a ocupação do solo com o objetivo de racionalizar o uso do

sistema de trasnporte para ampliação do intercâmbio de viagens entre

estações visando reduzir a concentração da demanda no pico horário

no trecho mais carregado da Linha;

• Econômico• Propiciar e manter as reduções de custos operacionais e tempo de

viagem dos usuários e nos demais meios de transporte durante todo o

período da concessão.

• Social• Percepção do valor da tarifa compatível com a capacidade de

pagamento e ampliação do impacto distributivo para o grupo de baixa

renda nas regiões servidas pela LINHA.

• Ambiental• Redução dos índices de acidente, de poluentes, de emissão de ruído e

obediência aos limites fisiológicos do homem.

MAC DOWELL

SIST E M A FER R O V IÁ R IO D E T R E N S M E T R O PO L IT A N O S

CSA

PORTO

DE ITAGUAÍ

MAC DOWELL & EQUIPE

Alternativas TecnológicasBRT –BUS RAPID TRANSIT

AEROMOVELVLT – VEÍCULO LEVE SOBRE TRILHOS

METRÔAEROMOVEL

PHO TO : David M ichael

DUBAI

M O NO R AIL DUB AI

MAC DOWELL

HSST – MAGNETICALY LEVITATED TRASNPORTATION

BRT-BOGOTÁ

APENAS 2% DEIXARAM O CARRO EM CASA PARA USO DO BRT

FILA

COM

5 ÔNIBUS CONFLITO DE PASSAGEIROS, POIS

ATRAVESSAM CADA ESTAÇÃO

BRT-BOGOTÁ

HEADWAY

30 segundos !

MAC DOWELL, dez/91

O C IO SID A D E D A FA IX A SEL ETIV A D A A V .B R A SIL

CAPACIDADE DA VIA

0 1000 2000 3000 4000 5000 60000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

MAC/02 : VOLUME VERSUS VELOCIDADE

VOLUME HORÁRIO

VE

LO

CID

AD

E M

ED

IA D

O F

LU

XO

DE

VE

ÍCU

LO

S

90

0

Vels i

5.86 1030 VRs i

V E L O C ID A D E D O FL U X O V E R SU S V O L U M E H O R Á R IO :

PIST A C E N T R A L D A A V .B R A SIL (3 faixas de 3 m )

FLU X O IN STÁ V EL

FLU X O ESTÁ V EL

C A PA C ID A D E D E E SC O A M E N T O

M A C D O W E LL

capF 5.86 103

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1200

2

4

6

8

DISTRIB. PROB. VELOCIDADE

VELOCIDADE (km/h)

OC

OR

RÊ

NC

IA (

%)

7.314

0

Fr4 V1( )

Fr5 V( )

12020 V1 V

D ISTR IB U IÇ Ã O D A S VELO C ID A D ES C O M M ES M O VO LU M E

H O R Á R IO , N A R EG IÃ O ESTÁ VEL E N A R EG IÃ O IN STÁ VEL N O

TR EC H O C R ÍTIC O D A LIN H A A M A R ELA SEN TID O B A R R A /FU N D Ã O

Vol/h = 6.045

Vm =42,0 km /h

Sd = 5,5 km /h

D ens = 141,6 veic /km

Vol/h = 6.076

Vm = 64,5 km /h

Sd = 14,1 km /h

D ens = 94,1 veic /km

Região

Est.Inst..

M AC DO W ELL/O 5

V E L O C ID A D E D O FL U X O V E R SU S V O L U M E H O R Á R IO :

A V .B O R G E S D E M E D E IR O S

0 450 900 1350 1800 2250 2700 3150 3600 4050 45000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

MAC/02 : VOLUME VERSUS VELOCIDADE

VOLUME HORÁRIO

VE

LO

CID

AD

E M

ED

IA D

O F

LU

XO

DE

VE

ÍCU

LO

S

100

0

velf i

vel i

45000 Vf i V i

FLU X O IN STÁ V EL

FLU X O ESTÁ V EL

C A P A C ID A D E D E E SC O A M E N T O

D A A V . B O R G E S D E M E D E IR O S

MAC DOWELL

INTERSEÇÕES EM NÍVEL

CURITIBA

LINHA: 304-PINHAIS / C. COMPRIDO

Ponto: ESTACAO TUBO CIC NORTE

FREQUENCIA HEADWAY

ON BI/HORA min.

5:00 - 6:00 3 20,0

6:00 - 7:00 13 4,6

7:00 - 8:00 14 4,3

8:00 - 9:00 12 5,0

9:00 - 10:00 7 8,6

10:00 - 11:00 6 10,0

11:00 - 12:00 6 10,0

12:00 - 13:00 7 8,6

13:00 - 14:00 6 10,0

14:00 - 15:00 6 10,0

15:00 - 16:00 7 8,6

16:00 - 17:00 8 7,5

17:00 - 18:00 12 5,0

18:00 - 19:00 11 5,5

19:00 - 20:00 11 5,5

20:00 - 21:00 5 12,0

21:00 - 22:00 4 15,0

22:00 - 23:00 4 15,0

23:00 - 24:00 4 15,0

MÁXIMO 14

MÍNIMO 4,3

HORA

FONTE: PREFEITURA CURITIBA

CURITIBA

BRT-RIO TRANSOESTE

Para que não haja o terceiro ônibus com 99% de probabilidade, o headway

Não poderá ser menor que 3,2 mim ou a frequência não poderá ser maior que 18,7 bus articulado/h

que corresponde a capacidade escoamento com 4 pass/m2 de 2625 pass/h ou com 6 pass/m2 de

3187 pass/hora. No caso de comboio de 2 ônibus até 6374 pass/hora.

MAC DOWELL

Estação de BRT que comporta apenas 2 vagas para ônibus articulado

MAC DOWELL

1,90 m

1

23

E ST A Ç A O SA E N S PE Ñ A

7,00 m

Foto W IL LIA M H .H O SSE L

16/01/09

C U R ITIBA

PISTA EX C LU SIV A

R IO D E JA N E IR O

A ÚNICA VARIÁVEL QUE OS SISTEMAS DE TRANSPORTE DE ÔNIBUS

NO RIO E EM CURITIBA (BRT) TEM EM COMUM:

O MESMO VALOR DA TARIFA

SISTEMA DE TRA N SP O RTE DE Ô N IBUS N A CIDA DE DO RIO DE JA N EIRO

Viagens

realiz adas

Q uilom etros

perc orridos

Pas s ageiros

tras nportados

Dies el

c ons um ido(litr

os )

2006 933 7 271 16 708 820 756 044 115 821 748 940 246 204 536 0,33 1,09 7 998 4,55

2007 962 7 357 16 032 361 719 532 188 791 322 155 ... ... 1,10 8 157 ...

FO N TE: A RMA ZEM DE DA DO S P REFEITURA DO RIO DE JA N EIRO

Ano

P.M .M (4)L / KM (2)

Idade m édia

da frota

T otal de

linhas (1)

M édia anual

da frota

operante

M édia m ens al

I.P .K (3)

Contrapart ida corresponde ao plantio arbóreo de 20 mil ha por ano

NP 1hectareEC

10000 kgf

NP 1.511 108

m2

ou

NP 2 104

hectare

O Sis tema exige que se plante 20 mil hectares por ano.

2 hectare/ano/ônibus

Plantio arbóreo para absorção de Carbono

MAC DOWELL

Em relação a área do Rio POR ANO

Critério Metodológico CETESP

CÁLCULO:

MATHCAD - 14

MAC DOWELL

ESTAÇ ÃO M ARACAN Ã (L .2)

L2 para a PAVU N A

L2 para o C EN T R O

10 m

10 m

T rens de 8 carros

T rens de 8 carros

C elso Pupo , pelo celular: “Tem um m ar de gente na entrada da estação

do M etrô M aracanã . U m verdadeiro tapete branco! Espero que tenha

trem saindo nos dois sentidos para toda essa gente.

13/07/2007 SEX TA FEIR A A O TÉR M IN O D A A B ER TU R A D O S JO G O S PA N -A M ER IC A N O S

DIA 21de dezembro de 2009 passou a operar com a chamada Linha 1A (by -

pass).

• Para tal, a concessionária implantou a operação em “Y” entre a nova estação CIDADE NOVA (antes denominada de Prefeitura) que se incorpora a Linha 2 a partir da Estação São Cristovão na chamada Linha 1A (by-pass), a montante da Estação Central

Expansão Metrô Rio – Detalhe Linha 1A

Legenda:

Linha 1 (em subterrâneo)

Linha 1A (em elevado)Linha 2 (em superfície)Linha 2 (em

subterrâneo)

LINHA 2

TRENS DE 8 CARROS

HEADW AY ATÉ 100 s

LINHA 1

TRENS DE 6 CARROS

HEADWAY ATÉ 90 s

REDE METROVIÁRIA DO RIO

LINHA 1 E LINHA 2

METRÔ

PRAÇA XV

L1

L2

M100

608 TPE 59832

pass

h

M 1.5 6 TPE( ) 49520pass

h

CAPACIDADE

taxa de 4 pass/m2

FONTE: CONCESSIONÁRIA METRÔ-RIO

4 min

4 min

2 min

4 min

O CONGELAMENTO DO METRÔ DO RIOEM TROCA DE 20 ANOS DE CONCESSÃO,

ATÉ 2038

M 2 6 TPE( ) 37140pass

h

M 4 6 TPE( ) 18570pass

h

taxa de 4 pass/m2

M 4 6 TPE( ) 18570pass

h

MAC DOWELL

HEADWAY TRENS CLASSIFICAÇÃO DEMANDA

ORIGINAL (passageiros) 4 pass/m2 6 pass/m2

DIÁRIO 712.333 990.251

PICO HORÁRIO 49.520 68.840

ORIGINAL

DIÁRIO 454.575 631.545


CAPACIDADE DO METRÔ DO RIO DE JANEIRO

PROJETO ORIGINAL

FONTE: ELABORAÇÃO MAC DOWELL/2010

Linha 1

Linha 2

TAXA DE

1,5min

100 s ou 1,667

min

6 carros

8 carros

HEADWAY TRENS CLASSIFICAÇÃO DEMANDA

modificado (passageiros) 4 pass/m2 6 pass/m2

DIÁRIO 281.725 391.638


modificado

DIÁRIO 141.032 196.054


FONTE: ELABORAÇÃO MAC DOWELL/2010

4 e 2 min 6 carrosLinha 1

4 min 6 carrosLinha 2

CAPACIDADE DO METRÔ DO RIO DE JANEIRO

PROJETO MODIFICADO PELA CONCESSIONÁRIA LINHA 1 A

TAXA DE

MAC DOWELL

• 1983 LINHA 1

• DEMANDA: 431 MIL/DIA

• HEADWAY PROG: 3 min.

34s

• TREM COM 6 CARROS

• OPERAÇÃO ENTRE AS

ESTAÇÕES:

• SAENS PEÑA/BOTAFOGO

• 2010 LINHA 1

• DEMANDA: 445 MIL/DIA

• HEADWAY PROG: “4 min” e “2

min”

• NA PRÁTICA : “ ENTRE 6,5 a

3,5 min TREM COM 5 CARROS

• OPERAÇÃO ENTRE AS

ESTAÇÕES:

SAENS PEÑA/GEN. OSÓRIO

1983 577 VIAGENS/MÊS 2010 189 VIAGENS/MÊS

27 ANOS

+67%

MAC DOWELL

MAC DOWELL

0 1 2 3 4 50

20

40

60

80

100

DISTRIBUIÇÃO DOS TEM POS DE MANOBRA

T EMPO DE MANOBRA (min )

DIS

TR

IBU

IÇ

ÃO

(%

) m

aio

r q

ue

100

0

Fr D( )

Ff D( )

50 D

R A B IC H O

FR EN TE

H=1,4 min e sd=0,662 min

H=2,717 min e sd=0,75 min

ESTAÇÃO BOTAFOGO (ENQUANTO operava como terminal provisório da LINHA1)

p/ TIJUCA

EMBARQUE

DESEMBARQUE

DESEMBARQUE

p/ TIJUCA

EMBARQUE

ESTAÇÃO BOTAFOGO

p/ TIJUCA

EMBARQUE

ESTAÇÃO BOTAFOGO

MAC DOWELL

DESEMBARQUE

DESEMBARQUE

MANOBRA DOS TRENS NA ESTAÇÃO BOTAFOGO

DESEMBARQUE

DESEMBARQUE

EM QUANTO TERMINAL PROVISÓRIO DA LINHA 1

AGORA COM A LINHA 1A TERMINAL DA LINHA 2

L 1 L 2

L 2

L 1

L 1

L 2 L 1 L 1

L 1

TAXA DE OCUPAÇÃO DA

MANOBRA DOS TRENS E O NÍVEL

DE REGULARIDADE DO HEADWAY

CARACTERIZADA PELO NÍVEL DE

DISTRIBUIÇÃO PROBABILÍSTICA

DE ERLANG

NÍVEL DE REGULARIDADE DO

HEADWAY DO SISTEMA METRÔ E

O TEMPO DE ESPERA NA

PLATAFORMA

2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

FREQUÊNCIA DOS HEADWAYS

HEADWAYS (min)

PR

OB

AB

ILID

AD

E

57.07

0

F83 i

F94 i

F96 i

F99 i

102 x i

1994

1983

1999

depois

1996

antes

DISTRIBUIÇÃO

PROBABIBILÍSTICA DO TEMPO DE

OCUPAÇÃO DO TERMINAL DE

MANOBRA DOS TRENS

0 1 2 3 4 50

20

40

60

80

100

DISTRIBUIÇÃO DOS TEM POS DE MANOBRA

T EMPO DE MANOBRA (min )

DIS

TR

IBU

IÇ

ÃO

(%

) m

aio

r q

ue

100

0

Fr D( )

Ff D( )

50 D

R A B IC H O

FR EN TE

50 100 150 200 250 300 350 4000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

FREQUÊNCIA DOS HEADWAYS

HEADWAYS (segun dos)

PR

OB

AB

ILID

AD

E

2.68

4.37 1010

Fsp i

Fsp1 i

F99 j

40050 x i x i x j

M E T R Ô -R IO

1999

M E T R Ô -SP

H = 111 s

M ET RÔ -SP

H = 101 s

60 65 70 75 80 85 90 951

10

100

TAXA DE OCUPAÇÃO DO TERMINAL DE MANOBRA

TAXA DE OCUPAÇÃO DO TERMINAL DE MANOBRA

GR

AU

DA

DIS

TR

IBU

IÇÃ

O D

E E

RL

AN

G

100

1

K( )

9560

Headway

Programado:

117 s

Real

126 s

Headway

Programado:

100 s

Real

117 s

METRO-SP

SISTEMA

DE

TRANSPORTE

AQUAVIÁRIO

MAC DOWELL

ESTUDO DA LINHA AQUAVIÁRIA BARRA/CENTRO COM HOVERCRAFT

INTEGRADA NA ESTAÇÃO PRAÇA XV DA LINHA 2 DO METRÔ

R E ST R IÇ Ã O D E H E A D W A Y

M A C D O W E LL

E X PA N SÃ O PR IO R IT Á R IA D O M ET R Ô

L IN H A 2: E ST Á C IO , C A R IO C A E P R A Ç A X V

(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N

1.300 P AS SA G E IR O SB A C A S

2 .000 PA SSA G EIR O S

SIST E M A D E T R A SN P O R TE A Q U A V IÁR IO E N T R E R IO E N IT E RÓI

(C ON C E SSIO NÁR IA B A R C A S S.A.)



(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN EM A

C A T A M A R A N





T R E M M E T R O PO L IT A N OM AR AC AN Ã

BARR A G ÁV EA



(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN EM A

C A T A M A R A N






BARR A G ÁV EA MAC DOWELL

p/ CARIOCA

EMBARQUE

ESTAÇÃO BARCAS (CASTELO) DA LINHA 2 DE

INTEGRAÇÃO COM SISTEMA DE TRANSPORTE

AQUAVIÁRIO

ESTAÇÃO CARIOCA DE CORRESPONDÊNCIA:

ENTRE A LINHA 1 E A LINHA 2

MAC DOWELL

L 2

p/ NITERÓI

T5

MAC DOWELL

LOCALIZAÇÃO DA LINHA 4A COMO EXTENSÃO DA LINHA 1

LINHA 4 A

Praça xv

Figura 6.5.1 – Diferença de Cota entre as Duas Áreas de Embarque/Desembarque em Gal.

Osório

Fonte: Concessionária Rio-Barra (Trecho Sul)

Hard Rock Shield, Tunnel Boring Machine (TBM)

Hard Rock Shield, Tunnel Boring Machine (TBM)

DIÂMETRO DE 11,5 m

3.5884.671

6.194 6.4936.851 7.113

0

2.000

4.000

6.000

8.000

pass/h

Linha 4 - Carregamento no Pico - Sentido Ipanema / Barra

5.193

7.109

7.455 7.780 8.127 8.378

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

pass/h

Linha 4 - Carregamento no Pico - Sentido Barra -

Ipanema

DEMANDA

181 MIL ENTRADAS

DE PASSAGEIROS POR DIA

LINHA 4

IPANEMA/BARRA

CARREGAMENTO



(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN EM A

C A T A M A R A N






BARR A G ÁV EA



(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN E M A

C A T A M A R A N







(PR AÇ A XV)

IP AN E M A





(PR AÇ A XV)

IP AN EM A

C A T A M A R A N






BARR A G ÁV EA

PR A Ç A X V

1977O SIST E M A A Q U A V IÁ R IO entre R IO E N IT E R Ó I transportava 164 m il

passageiros por d ia em 1974 e em 2006 passou a transportar apenas 45 m il !

EVOLUÇÃO DO TRANSPORTE AQUAVIÁRIO DE

PASSAGEIROS ENTRE R IO E NITERÓI

44 137

164 082

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

140 000

160 000

180 0001

97

0

19

71

19

72

19

73

19

74

19

75

19

76

19

77

19

78

19

79

19

80

19

81

19

82

19

83

19

84

19

85

19

86

19

87

19

88

19

89

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

NÚ

ME

RO

MÉ

DIO

DIÁ

RIO

AN

UA

L

DE

PA

SS

AG

EIR

OS

INAUGURAÇÃO

DA

PONTE

Catamaran de Dupla Proa

Catamaran apresentado pela

Concessionária Barcas SA

L IG A Ç Ã O A Q U A V IÁ R IA E N T R E A PR A Ç A X V – N ITE R Ó I

C A T A M A R A N C O M D U PL A PR O A

T E R M IN A L M Ó V E L E SE M M A N O B R A

C A T A M A R A N C O M D U PL A PR O A

Entrar em operação

em 1984 !

MAC DOWELL/08

R E ST R IÇ Ã O D E H E A D W A Y

M A C D O W E LL

Tempo de exposição

dos passageiros no

ambiente interno do veículo

aonde a taxa de ocupação

seja de 4 pass./m2,

essa situação não deve

perdurar mais que 25 min

que é o limite fisiológico

a partir do qual afeta a

saúde de alguns passageiros

gerando por consequência

custo social.

Entretanto, se essa taxa

atinge 6 pass./m2

esse tempo é reduzido

para apenas 2 min.MAC DOWELL

MAC DOWELL

E ST A Ç Ã O PE D R O II (foto 1977)

A concentração de dem anda na integração entre as m odalidades de transporte, T rem e Ô nibus. levou

a queda violenta de passageiros no sistem a ferroviário de TR EN S D E M ETR O PO LITA N O S

M L 2

M L 1

SA N T A C R U Z

BAN G U

B E L FO R D R O X OJA PE R I L E O P O L D IN A

PEN HA

D .CAXIAS

EN G . N O VO

PED R O II

BO T

ESA

CR C PXV

M AD

REDE METROFERROVIÁRIA

Slides de Mac Dowell sobre Transporte e Mobilidade - 2012

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