DISTRIBUIÇÃO DE VOLUMES HORÁRIOS DE TRÁFEGO E HORA DE PROJETO EM RODOVIAS

Gustavo Riente de Andrade

Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos

Saulo Horta Barbosa Marcus Vinícius da Silva Ferreira

Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Engenharia

Antônio Clóvis Pinto Ferraz Universidade de São Paulo

Escola de Engenharia de São Carlos RESUMO O fluxo de tráfego em uma rodovia, embora oscile em torno de um valor médio, varia ao longo do tempo em função de diferentes fatores, tais como períodos de férias ou feriados e escoamento de safras, dentre outros. A distribuição dos fluxos horários de tráfego ao longo de um ano geralmente forma padrões que tendem a se repetir de maneira aproximada em locais com características semelhantes. Esses padrões são usados em uma variedade de estudos de transportes, incluindo análises de viabilidade de projetos e avaliações de capacidade e nível de serviço. No segundo caso, é habitual que o dimensionamento rodoviário tome como Volume Horário de Projeto (VHP) o fluxo observado na enésima hora mais carregada de um ano, admitindo que nessas n horas, a qualidade do serviço seja pior do que o limite estabelecido. Entretanto, a determinação de n varia de acordo com a normatização de cada órgão gestor e ainda consiste em objeto de discussão. Nesse sentido, o Highway Capacity

Manual – HCM recomenda a calibração local desse parâmetro, através da análise dos padrões de distribuição das horas mais carregadas no período de um ano. Assim, este trabalho objetiva produzir modelos de distribuição de volumes horários de tráfego para rodovias com diferentes características. Para tanto, foram usadas séries históricas de volumes horários para o período de um ou mais anos completos. Ao todo foram 55 postos, distribuídos em rodovias de São Paulo e Paraná. Em seguida, são feitas duas aplicações do modelo proposto: (1) calibração do modelo de distribuição de volumes horários usado pelo software Highway Development and

Management – HDM-4 para estudos de viabilidade de projetos em rodovias; e (2) discussão dos critérios considerados para a definição do VHP usado em estudos de capacidade, sendo confrontadas as recomendações propostas com a prática atual no país. Palavras-chave: Volumes horários; hora de projeto; dimensionamento rodoviário; HCM; HDM-4. 1. INTRODUÇÃO O fluxo de tráfego em uma rodovia, embora oscile em torno de um valor médio, varia ao longo do tempo em função de diferentes fatores, tais como períodos de férias ou feriados e escoamento de safras, dentre outros. A distribuição dos fluxos horários de tráfego ao longo de um ano geralmente forma padrões que tendem a se repetir de maneira aproximada em locais com características semelhantes. Esses padrões são usados em uma variedade de estudos de transportes. Para o dimensionamento da capacidade e avaliação operacional de rodovias, as curvas de distribuição de volumes horários de tráfego são usadas para a determinação do Volume Horário de Projeto (VHP). Como regra geral, busca-se estabelecer o VHP como um volume correspondente a picos que possam ser regularmente observados em um ano de operação, admitindo que, nas n horas mais carregadas do ano, tolera-se uma qualidade do serviço pior do que o padrão estabelecido (DNIT, 2006). A determinação de n varia de acordo com a norma técnica de cada região e ainda é objeto de discussões.

Em estudos de viabilidade em projetos em rodovias, é necessário levar em conta custos e benefícios aos usuários ao longo dos dias do ano. Sendo esses parâmetros função do fluxo de tráfego, é necessário que o padrão de distribuição dos volumes ao longo do ano seja considerado (Odoki e Kerali, 2006). Nos dois casos, tem-se que o conhecimento da distribuição dos volumes de tráfego e a determinação da hora de projeto influencia diretamente na definição do volume de investimento a ser realizado em uma rodovia. Assim, o estudo desses parâmetros a partir de dados coletados nas rodovias brasileiras pode produzir modelos mais adequados para estudos de viabilidade e de avaliação da capacidade e nível de serviço no país. Com isso, promove-se também a execução de projetos eficientes, ou seja, capazes de promover níveis de serviço adequados ao usuário sem a necessidade de dispêndios excessivos de recursos. Dentro desse contexto, os objetivos específicos deste trabalho são: 1. Obter modelos de distribuição de volumes horários de tráfego representativos para várias

classes de rodovias das regiões estudadas; 2. Calibrar o modelo de distribuição de volumes horários usado pelo software Highway

Development and Management – HDM-4 para estudos de viabilidade de projetos em rodovias; e

3. Discutir os critérios considerados para a definição do volume horário de projeto VHP usado em estudos de capacidade, sendo confrontadas os resultados obtidos neste trabalho com a prática atual no país.

2. DISTRIBUIÇÃO DE VOLUMES HORÁRIOS E HORA DE PROJETO Ao se ordenar decrescentemente os volumes das horas mais carregadas de um ano, em uma série de tráfego de uma rodovia, nota-se a existência de um padrão na curva formada. Essa curva de distribuição de volumes horários tipicamente apresenta uma redução do gradiente a partir das horas mais carregadas do ano, tendendo a se tornar gradualmente mais estável a medida que os volumes horários diminuem. Esse comportamento ocorre porque os maiores volumes horários se concentram em momentos atípicos, tais como feriados, finais de semana de meses de férias ou períodos de escoamento de safras, sendo que o restante das horas do ano registram volumes mais constantes e expressivamente inferiores. A Figura 1 mostra um exemplo ilustrativo desse padrão, que pode apresentar variações devido às características da rodovia como será abordado mais a frente.

Figura 1: Volume das horas mais carregadas do ano ordenadas de forma decrescente

2.1. Hora de projeto Publicado pela instituição de pesquisa americana Transportation Research Board – TRB, o

Highway Capacity Manual (HCM), a partir de conceitos de engenharia de tráfego e pesquisas de campo, realizadas desde a década de 50, apresenta métodos para avaliar a qualidade do serviço prestado pela infraestrutura viária, tendo se tornado a referência básica internacional em estudos dessa natureza. De acordo com o HCM (TRB, 2010), a seleção de uma hora apropriada para o planejamento, dimensionamento e operação de uma rodovia é uma questão de equilíbrio entre fornecer um nível de serviço adequado para todas, ou quase todas as horas do ano e proporcionar eficiência econômica. Dessa forma, é habitual que o dimensionamento rodoviário tome como Volume Horário de

Projeto (VHP) o maior fluxo de tráfego horário regularmente observado em um ano de operação, admitindo que as n horas mais carregadas do ano refletem situações excepcionais, nas quais se tolera que a qualidade do serviço seja pior do que o padrão estabelecido. Entretanto, a determinação do valor de n varia de acordo com a legislação normativa de cada região e ainda é objeto de discussões entre os especialistas no assunto. Nos Estados Unidos da América, a prática habitual em projetos rodoviários assume um volume horário de projeto correspondente ao fluxo observado na 30ª hora mais carregadas do ano, aproximadamente (TRB, 2010). De acordo com o HCM, esse intervalo geralmente corresponde ao “joelho” (knee) da curva de distribuição de volumes horários, de forma que a hora de análise esteja localizada no princípio da porção “plana” da curva, que reflete picos típicos do sistema. No entanto, apesar de indicar um valor aproximado para a hora de projeto, baseado em um número aceitável de horas com retenções e na prática usual nos Estados Unidos da América, o manual recomenda que esse parâmetro seja determinado com base em dados e políticas públicas locais. Para o estado da Flórida, por exemplo, o limite adotado é o referente à 100ª mais carregada do ano (FDOT, 2009), considerada mais adequada às condições locais. No Brasil, o Manual de Estudos de Tráfego do DNIT (2006) defende que a curva sofre uma mudança rápida de declividade por volta da 30ª hora, sendo indicado que o volume da mesma possa ser escolhido como VHP. Entretanto, destaca-se que, no Brasil, tem-se sido mais tolerante na escolha do VHP, sendo adotado como referência o volume da 50ª hora em locais em que se dispõe de contagens mecanizadas permanentes. A escolha da hora de projeto no Brasil impacta sobremaneira nos contratos de concessão nos quais há a obrigatoriedade do atendimento a padrões de qualidade de operação conforme definidos pelo HCM (Andrade et al., 2011). Comparando os contratos de concessão de rodovias brasileiras sob jurisdição federal ou estadual, existem particularidades quanto aos limites adotados para o padrão de qualidade do serviço a ser prestado. Para as rodovias federais concedidas, a Agência Nacional de Transporte Terrestre – ANTT (2008, 2010) estipula como padrão a 50ª hora mais carregada do ano, com exceção do trecho entre São Paulo e Rio de Janeiro da BR-116 (Rodovia Presidente Dutra), considerado um dos principais corredores rodoviários do país, no qual o padrão adotado é a 30ª hora. Vale notar ainda que os contratos firmados na década de 1990, durante a 1ª etapa do Programa de Concessões de Rodovias Federais – PCRF, estabelecem que as rodovias, em todo o seu percurso, devem operar na hora de pico de tráfego, na pior das hipóteses, no nível de serviço adequado (DNER, 1995), sem no entanto definir a hora correspondente ao pico operacional.

No âmbito estadual, a Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados do Estado de São Paulo – ARTESP, estipula a necessidade de intervenções para ampliação da capacidade viária quando o padrão estabelecido for superado em 50 horas/ano (ARTESP, 2004). Já os contratos do Programa de Concessão de Rodovias no Estado do Paraná, firmados com o DER-PR, (1997), determinam que o limite padrão a ser considerado atenda à 200ª hora mais carregada do ano. Nota-se que não há, no Brasil, um critério único entre as agências reguladoras no que tange à determinação de uma hora específica para o dimensionamento de rodovias do país, sendo o mesmo resultado da política pública local. Consequentemente, diferentes padrões são estabelecidos, o que se reflete em diferentes níveis de qualidade do serviço ou de dispêndio de recursos, mesmo para rodovias com características de demanda ou relevância similares. De fato, a identificação exata do ponto de inflexão da distribuição dos volumes horários pode não ser uma tarefa fácil (Crabtree e Deacon, 1982). Este é normalmente evidente em rodovias com baixo volume de tráfego, porém desaparece à medida que os fluxos aumentam, tendendo a se deslocar para um ponto que abrange um maior intervalo de horas (Werner e Willis, 1979 Apud Gomes, 2004). No Brasil, o Manual de Projeto Geométrico de Travessias Urbanas do (DNIT, 2010) também ressalta que a mudança no formato da curva não é evidente, sendo permitida certa variação na escolha da hora de projeto, o que possibilita ao técnico melhor adequar seu estudo. A grandeza da 50ª hora ou de outro limite escolhido depende de vários fatores e deve ser determinada para cada estado, zona ou, se possível, para cada via. 2.2. Fator K Em estudos de tráfego rodoviário, um parâmetro normalmente usado é o Volume Médio Diário Anual (VMDA), que consiste na média aritmética, ao longo do ano, do volume médio de veículos que passa em certo trecho homogêneo de rodovia dentro do um intervalo de um dia. O VDMA consiste em um parâmetro chave para se estimar a necessidade da construção de novas vias ou melhorias das existentes, estimar benefícios esperados a partir de uma obra viária, determinar prioridades de investimentos, calcular índices de acidentes ou prever a receita em postos de pedágio (DNIT, 2006). Entretanto, o dimensionamento rodoviário se baseia em um volume horário de projeto VHP específico, considerando esse momento como o período crítico de operação que deve ser atendido pela oferta de infraestrutura. Para os locais nos quais há uma série de tráfego que abarca todas as horas do ano, o VHP pode ser definido diretamente, como o volume da enésima hora mais carregada do ano, tendo n como definido pela norma local. No entanto, para locais nos quais apenas o VDMA é conhecido, faz-se necessário o uso de um fator de conversão Kn, que relacione o VDMA com o volume horário de projeto, sendo n o número de horas nas quais se admite uma qualidade do serviço inferior ao padrão estabelecido. Tomando-se a curva de distribuição horárias de fluxos de tráfego mostrada na Figura 1, o fator Kn consiste na relação entre o volume horário correspondente de cada ponto da curva com o VDMA:

VDMA

VK n

n = , ( 1 )

em que Vn é o volume da “enésima” hora mais carregada do ano, no local avaliado. A Figura 2 ilustra o ordenamento decrescente dos volumes das 250 horas mais carregadas de um ano qualquer para um posto em uma rodovia rural. A relação da 30ª, 50ª e 200ª horas mais carregadas com o VDMA é expressa pelo fator Kn , como destacado na figura.

Figura 2: Relação dos volumes das horas mais carregados do ano com o VMDA

Segundo o HCM (TRB, 2010), o fator K varia segundo tipo de rodovia, seguindo as premissas gerais:

• O fator K geralmente diminui à medida que o VMDA em uma rodovia aumenta; • A taxa de redução para fatores K maiores é mais rápida do que para valores mais

baixos; • O fator K diminui à medida que aumenta a urbanização da região; e • Maiores fatores K geralmente ocorrem em rodovias turísticas, seguidas por aquelas em

áreas rurais,

Frequentemente, para a realização de projetos rodoviários, não se tem uma série histórica de volumes horários de referência. Nesses casos, o HCM recomenda valores entre 9,1% e 10%, em função tipo de região no qual a rodovia se insere. Para o Brasil, o principal valor default disponível é o fornecido pelo DNIT (2006), que recomenda a adoção do fator K igual a 8,5% do VDMA. Dada a falta de diretrizes para o caso brasileiro, torna-se interessante a análise de uma base dados composta por séries históricas de tráfego registradas em rodovias com diferentes características, o que permitiria estabelecer valores representativos do fator K para o Brasil, além de possibilitar uma comparação entre a realidade atual dessas rodovias e os parâmetros adotados pelas normas e recomendações vigentes.

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Fa

tor

K

Ranking de volumes horários

K30 = 10,3%

K50 = 9,7%

K200 = 8,3%

2.3. O modelo do HDM-4 Neste item, é discutido o uso de modelos de distribuição horária de volumes de tráfego pelo modelo Highway Development and Management, como parte de avalições de estratégias, programas e projetos de investimentos em rodovias. À medida em que o uso de veículos motorizados e valor do tempo nos países em desenvolvimento aumentam, mais atenção é necessária para a estimativa das velocidades médias e tempos de viagem do usuário em estudos de avaliação econômica. Essa necessidade também pode estar relacionada ao uso do HDM-4 em países desenvolvidos, onde o valor do tempo é normalmente alto e a modelagem de efeitos do tráfego torna-se uma questão central. Dessa forma, o modelo do HDM-4 divide o ano em intervalos discretos de fluxos horários aproximadamente constantes, que são considerados separadamente, sendo os resultados para cada período agrupados posteriormente, de forma a obter resultados para o ano completo (Odoki e Kerali, 2006). Os parâmetros considerados pelo modelo são:

• • O número de períodos de fluxo de frequência (p); • • O número de horas em cada período de fluxo de frequência p (HRYRp); e • • O percentual, em relação ao VDMA, do fluxo de tráfego por hora em cada período p

(HVp), que corresponde ao fator K;

Sujeito às seguintes restrições:

87601

=∑=

n

ppHRYR , e (2)

05,013651

±=×

∑=

n

p

pp HRYRHV. (3)

Como o HCM (TRB, 2010), o HDM-4 ressalta que diferentes padrões de curvas de distribuição de fluxos horários são verificados em função do tipo de rodovia, sendo sugerida a divisão entre rodovias rurais (inter-urban), urbanas (commuter) e sazonais (seasonal), sendo que essa última abarca tanto rodovias turísticas quanto aquelas com escoamento intenso de safras ou outros produtos de natureza sazonal. A Figura 3 mostra o modelo default sugerido pelo HDM-4.

Figura 3: Modelo do HDM-4 de distribuição de volumes horários

0,0%

4,0%

8,0%

12,0%

16,0%

20,0%

0 1000

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3000

4000

5000

6000

7000

8000

Fato

r K

Ranking de volumes horários

Urbano Sazonal Rural

Ao longo do tempo, diferentes esforços de calibração foram conduzidos no sentido de se calibrar o modelo do HDM-4 para condições locais, tendo sido estudadas rodovias da Tailândia, Austrália e Índia (Bennet e Greenwood, 1996). Esses estudos deram enfoque no número e amplitude de intervalos a serem usados, bem como no fator K (HVp) em cada intervalo. 3. TRATAMENTO DA BASE DE DADOS Para a realização deste estudo, utilizou-se uma base de dados composta de séries históricas de volumes horários de tráfego em de 55 postos de coleta permanentes, constituídos por praças de pedágio ou sensores de tráfego, localizados em rodovias concedidas estaduais localizadas em São Paulo e Paraná. Em todos os postos foram consideradas contagens horárias que abrangiam pelo menos um ano completo (1º de janeiro a 31 de dezembro) no intervalo entre 2006 e 2012. 3.1. Organização da base de dados Para o tratamento das séries históricas selecionadas, foram utilizadas planilhas eletrônicas. Inicialmente, os dados de tráfego dos postos foram tratados individualmente e validados quanto à possibilidade de erros de registro de contagem em algum período do ano. Obtiveram-se, para cada posto, o VDMA e os volumes totais de tráfego registrados durante um ano completo, totalizados de hora em hora. Em seguida, para todas as estações de dados, os fluxos foram classificados por hora, a partir do maior valor para o menor, sendo expressa em termos de percentuais VDMA (fator K). Por fim, os dados foram segregados em dois conjuntos dados, em função da jurisdição:

1. Postos localizados no estado de São Paulo – 32 postos; e 2. Postos localizados no estado do Paraná – 23 postos;

3.2. Classificação dos pontos de coleta Uma análise visual sobre as curvas de distribuição de fluxo de São Paulo revelou três padrões distintos do fluxo de tráfego, que de fato seguem as premissas descritas no HCM e que podem ser classificados nas categorias sugeridas pelo HDM-4: (1) inter-urban / rural – 7 postos, (2) commuter / urbano – 12 postos, e (3) seasonal / sazonal – 13 postos. Para cada uma dessas três classes, foram criadas séries agregadas, através da média dos valores de K para cada estação do conjunto de dados. No caso do Paraná, não havia postos em áreas urbanas, de modo que foi possível criar séries para rodovias rurais (12 postos) e sazonais (11 postos). 4. CALIBRAÇÃO DO MODELO USADO PELO HDM-4 Este item descreve o esforço de calibração com foco no modelo de distribuição de volumes horários de tráfego utilizado pelo HDM-4. Tendo em vista as relações mostradas nas Equações (2) e (3), foi montado um procedimento de calibração, usando-se um algoritmo de otimização não linear (GRG – Generalized Reduced

Gradient), de forma a determinar os melhores valores para os parâmetros do modelo utilizado por HDM-4. Os resultados para rodovias paulistas são mostrados nas Figuras 4 a 6, que também exibem o padrão de fluxo de tráfego obtidos conforme explicado no item anterior e os defaults sugeridos pelo HDM-4. Para as três classes, nove períodos de volumes de tráfego foram definidos. Em todos os casos, os padrões sugeridos pelo HDM-4 produzem estimativas razoáveis dos volumes de tráfego horários. No entanto, espera-se que o modelo calibrado possa representar mais adequadamente os padrões de tráfego para a região estudada ou para rodovias com condições semelhantes, na ausência de dados locais.

Figura 4: Rodovias rurais do estado de São Paulo

Figura 5: Rodovias urbanizadas do estado de São Paulo

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

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0

Fa

tor

K

Ranking de volumes horários

Distribuição de

volumes horários

Default do HDM-4

Modelo calibrado

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5,0%

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15,0%

20,0%

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0 500

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800

0

850

0

Fa

tor

K

Ranking de volumes horários

Distribuição de

volumes horários

Default do HDM-4

Modelo calibrado

Figura 6: Rodovias sazonais do estado de São Paulo

Para o estado do Paraná, os resultados são mostrados nas Figuras 7 e 8. Comparando-se os resultados entre si, nota-se que o padrão “rural” é muito parecido entre os dois estados, enquanto que o formato das curvas “sazonais” é ligeiramente diferente nos dois casos. Isso pode ser atribuído à diferença funcional entre as rodovias dos dois conjuntos de dados. Enquanto que na amostra coletada no estado de São Paulo tem-se um maior número de postos em rodovias turísticas ou expressas, a amostra paranaense pode ter maior influência das safras de grãos ou de outros produtos agrícolas. Conforme preconizado pelo HCM, a curva urbana, apenas disponível para o conjunto de dados paulista, apresenta menor variabilidade ao longo do ano, como resultado de um maior número de viagens pendulares e maiores volumes de tráfego.

Figura 7: Rodovias rurais do estado do Paraná

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

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0 500

100

0

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Ranking de volumes horários

Distribuição de

volumes horários

Default do HDM-4

Modelo calibrado

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Ranking de volumes horários

Distribuição de

volumes horários

Default do HDM-4

Modelo calibrado

Figura 8: Rodovias sazonais do estado do Paraná

A Tabela 1 resume os resultados mostrados graficamente, em termos dos parâmetro do modelo do HDM-4 descritos no item 2.3, para cada série agregada de tráfego e por conjunto de dados.

Tabela 1: Valores dos parâmetros usados pelo HDM-4, por conjunto de dados e tipo de rodovia

Paraná São Paulo

Intervalo Rural Sazonal Rural Urbano Sazonal

HRYRp HVp (K) HRYRp HVp (K) HRYRp HVp (K) HRYRp HVp (K) HRYRp HVp (K)

1 40 10,3% 40 14,2% 40 12,7% 40 11,0% 40 17,7%

2 35 9,7% 35 13,1% 35 11,9% 35 10,7% 35 16,4%

3 75 9,0% 75 11,4% 75 10,8% 75 10,2% 75 14,6%

4 100 8,3% 100 9,6% 100 9,6% 100 9,6% 150 12,4%

5 1150 7,0% 1150 7,2% 1150 7,4% 1150 8,2% 200 10,0%

6 2225 5,6% 2225 5,3% 2225 5,7% 2225 6,2% 700 8,0%

7 2199 4,1% 2199 4,0% 2199 3,9% 1999 3,5% 2869 5,0%

8 2004 2,0% 2004 2,0% 2004 1,7% 2004 1,5% 3479 2,5%

9 932 0,8% 932 0,8% 932 0,5% 1132 0,5% 1212 0,5%

5. CONSIDERAÇÕES SOBRE A DEFINIÇÃO DA HORA DE PROJETO Neste capítulo são expostos os resultados obtidos e, em seguida, conduzida uma discussão acerca de adequabilidade da normatização vigente, frente aos resultados e as recomendações do HCM. 5.1. Determinação de valores default para o fator K A partir das séries históricas validadas, foi calculado o valor dos fatores K30, K50, e K200. Os resultados são mostrados na Tabela 2, que apresenta o resumo dos valores encontrados para K para cada série e conjunto de dados. Como indicado pelo HCM, os fatores K são sistematicamente menores em áreas urbanizadas, e maiores para rodovias turísticas/sazonais.

0,0%

5,0%

10,0%

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0 500

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0

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0

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0

Fa

tor

K

Ranking de volumes horários

Distribuição de

volumes horários

Default do HDM-4

Modelo calibrado

Tabela 2: Valores calculados para o fator K, por conjunto de dados e tipo de rodovia

K São Paulo Paraná

Rural Urbana Sazonal Rural Sazonal

30 12,7% 11,0% 17,7% 10,3% 14,2% 50 11,9% 10,7% 16,4% 9,7% 13,1%

200 9,6% 9,6% 12,4% 8,3% 9,6%

5.2. Discussão Como exposto no item 2.1, o HCM recomenda que a hora de análise esteja localizada logo no princípio da parte plana da curva, ou seja, imediatamente após o “joelho” da mesma. Embora não seja trivial apontar precisamente a hora correspondente ao “joelho”, é possível verificar que esse ponto pode variar significativamente em função do tipo de rodovia. A Figura 9 mostra uma comparação entre as curvas de distribuição de volumes horários das três séries obtidas para rodovias paulistas. A partir de uma análise visual dos padrões formados, são feitas as considerações a seguir. Para a rodovias rurais, o ponto de inflexão parece se situar entre a 50ª hora e a 100ª, como preconizada pela ARTESP no estado de São Paulo. Nas rodovias de uso sazonal, no entanto, observam-se volumes atípicos por um maior número de horas, sendo que valores mais estáveis de fluxos são verificados apenas após a 200ª hora. No caso de rodovias em área urbana, o próprio conceito da determinação da hora análise sobre uma série anual de tráfego pode ser questionada, visto que os volumes de pico variam pouco ao longo do ano. Dessa forma, volumes de projeto podem ser coletados de forma simplificada por meio de pesquisas de tráfego na hora de pico de dias úteis.

Figura 9: Comparação entre a forma das curvas – Rodovias paulistas

Por fim, como uma análise marginal, é interessante comparar a diferença percentual entre a quantidade de horas descartadas conforme a hora de análise selecionada (30ª, 50ª, e 200ª). Considerando as 8.760 horas contidas em um ano completo, ao realizar um dimensionamento utilizando como limite a 30ª hora, uma rodovia estará operando com folga de capacidade durante 99,7% das horas do ano. Já ao se empregar a análise pela 50ª hora, a rodovia encontra-se coberta durante 99,4% das horas do ano. E, por fim, ao se usar a 200ª hora, este número decresce para 97,7%.

0,0%

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10,0%

15,0%

20,0%

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0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Fato

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Ranking de volumes horários

Rural

Urbano

Sazonal

Portanto, o tempo total em que o sistema opera com restrição de capacidade varia de 1,25 dias (no caso da 30ª hora) até 8,33 dias (para a 200ª hora) dependendo do parâmetro adotado. Essa constatação se torna interessante ao compará-la com a quantidade de feriados (notórios ascensores do fluxo de veículos) existentes no ano como carnaval, semana santa, natal, réveillon, entre outros. 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo visou obter e analisar, a partir de uma base dados de tráfego recente, modelos de distribuição de volumes horários de tráfego para rodovias brasileiras. Para tanto, foi montado um banco de dados composto por séries anuais de tráfego de 55 postos no estado de São Paulo e Paraná. Em seguida, o banco de dados foi usado para a calibração dos modelos de distribuição de volumes de tráfego horários do Highway Development and Management (HDM-4). Nesta etapa do estudo, três conclusões foram alcançadas:

1. A classificação sugerida pelo HDM-4 para modelar o distribuição de fluxos horários de tráfego (rural, urbana ou sazonal) se mostrou adequada para representar os diferentes padrões verificados na amostra de dados obtida;

2. Os modelos default sugeridos pelo HDM-4 para essas três classes podem produzir estimativas razoáveis para a distribuição de volumes horários; e

3. O modelo sugerido neste trabalho pode ser usado em substituição ao apresentado pelo HDM-4 para produzir resultados mais aproximados para rodovias brasileiras ou locais com condições similares às regiões estudadas (São Paulo e Paraná).

Por fim, foram calculados os valores para o fator K para as três classes de rodovias consideradas, por conjunto de dados. Os valores obtidos podem ser usados, na ausência de séries anuais de tráfego de referência, para a realização de estudos de planejamento, dimensionamento e avaliação do nível de serviço. O HCM e outros estudos ressaltam a dificuldade em se localizar precisamente o princípio da porção estável da curva de distribuição de volumes horários (“joelho”, no HCM), que consiste no ponto ótimo para ser usado na seleção do volume horário de projeto VHP. Com efeito, neste estudo, essa premissa é verificada. Entretanto, ainda que o ponto exato não seja claro para as séries construídas, o “joelho” da curva se situa, em geral, entre a 50 ª e a 100ª para rodovias rurais, e após a 200ª hora em rodovias sazonais, sendo que o valor adotado por órgão reguladores no país oscila entre a 30ª e a 200ª hora, independentemente do tipo de rodovia.

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Gerais Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha – Belo Horizonte, MG, Brasilo