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11/33/33Instituto Superior Técnico / Mestrado Integrado Engª Civil– Transportes – Aulas práticas

Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Disciplina: TRANSPORTESProf. Responsável: José Manuel Viegas

Sessão Prática 10 (Tipo B): Interfaces

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Interfaces e IntermodalidadeInterfaces e Intermodalidade

Surgem devido à impossibilidade das ligações TC directas para todas as procuras.

Nas cadeias de viagens, mono ou multimodais, existem diversos custos para os viajantes (mais embarques, tempos de viagem e de espera, incertezas, etc.).

Os interfaces actuam como unidades redutoras destes custos.

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Dimensionamento de interfacesDimensionamento de interfaces

Dimensionamento do número de cais, por modo.

Dimensionamento dos espaços de circulação e estadia (cais, zonas de espera, corredores, escadas, etc.).

Dimensionamento do estacionamento.

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Interface rodoviário (Interface rodoviário (estação de camionagemestação de camionagem) I) I

A configuração dos cais pode ser bastante variada

Linear Cais centrais (drive through)

Oblíquo Em espinha

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Interface rodoviário (Interface rodoviário (estação de camionagemestação de camionagem) II ) II

Dimensionamento dos cais Os autocarros devem ser afectados a cada cais de acordo com o tipo da

carreira e por agrupamentos de destinos. Para as carreiras de passagem poderão ser definidos cais separados para cada

um dos sentidos. Para as carreiras cujo término é o interface tal não é necessário.

A capacidade (C – medida em autocarros/hora) de cada cais é dada pela seguinte expressão:

Onde:Tb é o tempo de batimento e Tm o tempo para as manobras de saída do veículo (o qual por vezes pode ser desprezado)

mb TTC

60

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Dimensionamento de espaços de circulação e Dimensionamento de espaços de circulação e estadiaestadia

O dimensionamento destes espaços está fortemente ligado à facilidade da circulação pedonal.

O seu dimensionamento é feito com base nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta.

Onde Vh é o volume de peões movimentados por hora e V15 no quarto de hora mais

carregado. FPH é o factor de ponta horária (menor que 1). A partir destes volumes calculam-se os fluxos por minuto, os quais devem

considerar se a circulação de peões é relativamente uniforme (normalmente entradas), ou se é condicionada pelas chegadas dos veículos (normalmente saídas).

)(415 FPHVV h

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Níveis de serviço para a circulação de peõesNíveis de serviço para a circulação de peões

A. Velocidades seleccionadas livremente, conflitos com outros peões praticamente inexistentes

B. Velocidades seleccionadas livremente, os peões respondem à presença de outros

C. Velocidades seleccionadas livremente, ultrapassagens possíveis em fluxos unidireccionais, conflitos reduzidos com movimentos contrários

D. Velocidades e possibilidades de ultrapassagem com restrições, forte probabilidade de conflitos com fluxos contrários

E. Velocidades e possibilidades de ultrapassagem restringidas para todos os peões, movimentos contrários são bastante dificultados

F. Velocidades severamente restringidas, contactos frequentes com os outros peões, movimentos contrários ou de atravessamento virtualmente impossíveis, o fluxo é esporádico e instável

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Cálculo de capacidade das zonas de circulação Cálculo de capacidade das zonas de circulação ((corredorescorredores) I) I

A capacidade dos corredores praticamente não é influenciada pela existência de fluxos com sentidos contrários, pelo que, para efeitos de cálculo considera-se como um fluxo unidireccional.

Fonte: TRB (2003), Transit Capacity and Quality of Service Manual, 2nd Edition, TCRP Report 100

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Cálculo de capacidade das zonas de circulação Cálculo de capacidade das zonas de circulação ((corredorescorredores) II) II

pSvF

DvF

O fluxo de peões é dado pelas expressõesOnde:F é o fluxo (peão/m*min)v a velocidade (m/min)D a densidade (peão/m2)Sp é o espaço ocupado por peão (m2/peão)

Deve-se adicionar cerca de 0,5 m de distância relativamente a obstáculos ou às paredes do corredor.

SP v F

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Dimensionamento de cais Dimensionamento de cais

O dimensionamento de um cais deverá considerar as seguintes componentes: Zonas de espera, zonas de circulação, escadas e zonas stockagem junto das escadas (uma vez que as escadas possuem menor capacidade de circulação por metro).

Deve-se considerar também uma distância de segurança de 0,5 m face ao rebordo do cais e de 0,5 m relativamente às paredes ou outros obstáculos.

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Dimensionamento de cais (Dimensionamento de cais (zonas de esperazonas de espera))Níveis de serviço Níveis de serviço

A. É possível circular livremente na zona de espera, sem perturbar os passageiros em espera

B. A circulação é parcialmente restringida, para evitar perturbar os passageiros em espera

C. A circulação implica a perturbação dos passageiros em espera, a densidade está dentro dos parâmetros de conforto

D. A espera sem contacto com outros é impossível, a circulação é fortemente restringida, longas esperas com esta densidade são desconfortáveis

E. O contacto físico com outros é inevitável, a circulação não é possível, a espera só é suportável por curtos períodos de tempo

F. Virtualmente todas as pessoas estão em contacto físico directo, esta densidade é fortemente desconfortável, não é possível nenhum movimento e existe potencial para empurrões generalizados e manifestações de pânico

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Dimensionamento de cais (Dimensionamento de cais (zonas de espera e de zonas de espera e de circulaçãocirculação))

A área de espera é calculada através da seguinte expressão

Onde N é o número de peões em esperaNSArea p

A área necessária para a circulação é calculada do mesmo modo que para o dimensionamento de corredores

SP

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Dimensionamento de cais Dimensionamento de cais ((Nível de serviço de escadasNível de serviço de escadas) I) I

FSP

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Dimensionamento de cais Dimensionamento de cais ((Nível de serviço de escadasNível de serviço de escadas) II) II

Fonte: TRB (2003), Transit Capacity and Quality of Service Manual, 2nd Edition, TCRP Report 100

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Dimensionamento de cais Dimensionamento de cais ((escadasescadas) I) I

O cálculo da capacidade das escadas é feito relativamente ao fluxo dominante (o mais carregado)

Relativamente ao fluxo não dominante, deve ser adicionada uma largura mínima múltipla de 0,75 m, consoante a sua importância

A largura das escadas pode ser calculada através da seguinte expressão:

Onde L é a largura da escada em metrosF é o fluxo (peões/m*min)N é o número de peões/minuto

FNL

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Dimensionamento de cais Dimensionamento de cais ((escadasescadas) II) II

Por vezes a largura disponível para a colocação de escadas não é suficiente para acomodar todo o fluxo de peões.

Neste caso calcula-se a capacidade da escada (Nível de serviço E) Esta capacidade deve ter uma redução de 0% a 20% para ter em conta

os fluxos não dominantes. Uma forma de calcular esta redução pode ser feita do seguinte modo (L – n x 0,75) / L. Onde n será determinado pela dimensão do fluxo não dominante.

O fluxo para o qual se terá de calcular a área de espera é a diferença entre o fluxo proveniente do cais e a capacidade da escada.

A área de espera será dada pela multiplicação desta diferença pelo espaço ocupado pelos peões (normalmente 0,5 m2/peão).

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Estacionamento IEstacionamento I

Muitos dos interfaces mais importantes costumam ter associadas infra-estruturas de estacionamento do tipo park-and-ride ou kiss-and-ride

Deve ser garantido um acesso pedonal fácil e seguro entre o estacionamento e o interface

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Estacionamento IIEstacionamento II

O dimensionamento do estacionamento (nº de lugares) deve ser estimado considerando: O estacionamento de longa duração – utentes pendulares do interface que utilizam

cadeias TI/TC. O número de lugares para este tipo de utentes deve ser igual ao seu número (duração: 7 horas ou mais)

O estacionamento de curta duração, visitantes que vêm recolher ou largar passageiros, consoante a duração do seu período de estadia podem ser enquadrados num sistema de kiss-and-ride (muito curta duração), ou então em lugares de estacionamento normais (durações inferiores a uma hora)

O dimensionamento destes últimos lugares é dado pela seguinte expressão

Nlugares = Nveic/h x DestOnde:Nveic/h é o número de veículos que acedem ao estacionamento no intervalo de uma

hora mais carregadoDest é a duração média do estacionamento (em horas)

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Exercício 10.1 Enunciado Exercício 10.1 Enunciado

Uma autoridade metropolitana de transportes pretende construir um interface de transporte colectivo suburbano. As linhas de transporte colectivo rodoviário que servirão este novo interface são indicadas na tabela seguinte:

Os tempos de paragem são de cerca de 5 minutos para os autocarros que utilizam o interface como paragem intermédia e de 8 minutos para aqueles que usam o interface como terminal.

Carreira Nº Nº de circulações em hora de ponta

Nº de circulações fora da hora de

ponta Tipo de paragem

Serviços urbanos 24 8 0 Terminal 36 4 0 Terminal 76 4 4 Paragem intermédia 77 6 6 Paragem intermédia

Subtotal 22 10 Serviços Regionais

242 3 1 Paragem intermédia 245 3 1 Paragem intermédia 250 2 1 Paragem intermédia 255 4 1 Paragem intermédia 320 2 1 Paragem intermédia 201 2 1 Paragem intermédia

Subtotal 16 6

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Exercício 10.1 Enunciado Exercício 10.1 Enunciado a) Calcule o número de cais necessários neste interface, considerando que as carreirassuburbanas podem utilizar todas os mesmos cais, as carreiras urbanas que apenas realizamparagens intermédias deverão possuir cais separados e as carreiras com término no interfacepoderão utilizar os mesmos cais entre si.b) Durante o período horário mais carregado a procura dos serviços Regionais é a seguinte:

180 passageiros desembarcados, dos quais 25% são recolhidos por pessoas que os vãobuscar de automóvel;320 passageiros embarcados, dos quais 30% são acompanhados por pessoas emautomóvel.

Determine o número de lugares de estacionamento necessários para visitantes considerando osseguintes pressupostos:

Os passageiros embarcados e desembarcados distribuem-se uniformemente durante ahora considerada;Os visitantes que vão recolher os passageiros chegam em média 10 minutos antes doautocarro chegar e partem cerca de 7 minutos após a partida deste;Os visitantes que vão largar passageiros chegam em média 15 minutos antes doautocarro chegar e partem normalmente 5 minutos após o autocarro partir;Das 16 carreiras que têm paragem intermédia neste interface, em média, 4 atrasam-se 5minutos e 2 atrasam-se 10 minutos.Considera-se que a distribuição dos passageiros durante a hora de ponta é uniforme.

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Exercício 10.1 ResoluçãoExercício 10.1 Resolução

a) A capacidade de cada cais foi calculada de acordo com a seguinte expressão:

Resultando que: Para as carreiras em que o tempo de paragem é de 5 minutos –capacidade 12 carreiras/cais*horaPara as carreiras em que o tempo de paragem é de 8 minutos (batimento) – capacidade 7,5 carreiras/cais*horaO número de cais deverá ser calculado para as horas de ponta, de acordo com o tipo de paragem que serve essas carreiras (terminal, ou não).

tparagemc /60

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Exercício 10.1 Resolução Exercício 10.1 Resolução

O número total de cais necessário é de 10= 2*3+4

Tipo de paragem

Nº de carreiras

(HP) Cap. Nº de cais

Nº de cais sentido oposto (HPT)

Nº total de cais

Serviços Urbanos Terminal 12 7,5 2 0 2 Intermédia (76) 4 12 1 1 2 Intermédia (77) 6 12 1 1 2

Serviços Regionais Intermédia 16 12 2 2 4

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b) 1ºPasso - Calcular o número de passageiros que são recolhidos e largados por visitantes em automóvel. Nº de movimentos* %pass. recolhidos (ou largados)

2º Passo - Determinar a duração do estacionamento para cada um destes casosEmbarques = 15+5+5 = 25 minutos (há que contar com o tempo de permanência do autocarro na paragem)Desembarques = 10+5+7 = 22 minutos

Movimentos pass Desembarques 45 Embarques 96

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3º Passo – Determinar os tempos de atraso e o número de pessoas sujeitas a esse atraso. Considera-se que a distribuição dos passageiros pelas carreiras é homogénea, o que significa

que em cada carreira há 3 (45/16) passageiros a desembarcar e 6 (96/16) passageiros a embarcar que são levados/recolhidos por visitantes em automóvel. Com estes dados calcula-se o número de passageiros sujeitos a um atraso de 5 minutos (em 4 carreiras) e de 10 minutos (em 2 carreiras), o qual se reflecte na duração do estacionamento.

Assim a distribuição da duração do estacionamento pelos passageiros largados/recolhidos é a seguinte:

Nº passsageiros

Duração estacionamento

(min) 27 22 60 25 12 27 6 32 24 30 12 35

Desembarque (carreiras s/ atraso)Embarque (carreiras s/ atraso)

Desembarque (carreiras c/ atraso de 5 min)Desembarque (carreiras c/ atraso de 10 min)

Embarque (carreiras c/ atraso de 5 min)Embarque (carreiras c/ atraso de 10 min)

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A duração média do estacionamento resulta da média ponderada do tempo de estacionamento, e é de 27 minutos, ou seja 0,45 horas. O número de lugares de estacionamento é dado pela seguinte expressão

Nlugares = Nveic/h x Dest

O número de lugares necessário para os visitantes é de 141*0,45=64 lugares.

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Exercício 10.2 EnunciadoExercício 10.2 Enunciado

O projecto de uma nova estação ferroviária definiu o seguinte layout, os cais situam-senum nível inferior ao átrio o qual tem uma configuração de mezzanine sobre estes. Aligação entre cada cais é feita através de 2 escadas por cais.O intervalo entre as chegadas e partidas de cada comboio nas horas de ponta é de 7,5min. Cada comboio tem um comprimento de cerca de 140 metros.O factor de ponta horária é de 0,75.Os volumes de passageiros movimentados nas duas horas de ponta são os seguintes:HPM (manhã) – passageiros desembarcados 3200, passageiros embarcados 500HPT (tarde) - passageiros desembarcados 500, passageiros embarcados 2900a) Dimensione a largura dos cais e as escadas, para um nível de serviço Dconsiderando que o seu comprimento será de 10 metros superior ao comprimento doscomboios.b) Dimensione a largura das zonas de circulação (também para o mesmo nível deserviço) sabendo que estas ligam a três saídas para o exterior, ligandorespectivamente a: um interface de transporte rodoviário (30% do número depassageiros movimentados na estação), a uma estação de metro (55% do número depassageiros movimentados na estação) e ao exterior (15% do número de passageirosmovimentados na estação)

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a)1º Passo - Cálculo do número de passageiros movimentados nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta

2º Passo - Cálculo do volume de passageiros à espera no cais. Dado pelo número de embarques nos 15 minutos mais carregados divido pelo número de circulações nesse período.

Movimentos HPM HPT Embarcar 167 967 Desembarcar 1067 167

)(415 FPHVV h

Volume de passageiros em espera

HPM 83 HPT 483

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3º Passo - Cálculo da área do cais necessária para os passageiros à espera.Nível de serviço D

Espaço ocupado pelos peões 0,5 m2/p

4º Passo - Cálculo da área necessária para espaço de circulaçãoConsidera-se como espaço de circulação o espaço necessário para as pessoas que saem das composições no período de 15 minutos mais carregado. A expressão a utilizar é a seguinte:

Área necessária para acomodar os peões em espera (m2) HPM 41.7 HPT 241.7

pSvF

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Exercício 9.2 ResoluçãoExercício 9.2 ResoluçãoOs parâmetros importantes para caracterizar o nível de serviço D são:

Fluxo (F) de peões 57,5 peões/min*m Velocidade (v) dos peões 69 m/minEspaço ocupado por peão = 1,2 (69/57,5) m2/peão

Na HPM o número de passageiros que saem de uma composição é de 533 (1067/2), sendo a área necessária para a sua circulação de 640 (533*1,2) m2

Na HPT o número de passageiros que saem de uma composição é de 83 (167/2), sendo a área necessária para a sua circulação de 100 (83*1,2) m2

5º Passo - Cálculo da área mínima para o caisÁrea de circulação e de espera 682 (640+42) m2

A área de segurança será de 0,5 m junto ao rebordo do cais*comprimento + 0,5 m junto às paredes do cais*comprimentoSendo o comprimento de 150 metros, a área de segurança será de 150 m2

A largura do cais será de (682+150)/150 = 5,6 m

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6º Passo - Dimensionamento das escadas Nível de serviço D

Fluxo de peões 38 peões/m*minMovimentos por min. nas escadas

O fluxo de pessoas a descer na HPM é muito mais reduzido que o de pessoas a subir, enquanto que no caso da HPT estes são relativamente equilibrados.Assim, no caso da HPM a largura da escada deverá apenas ser calculada para o fluxo ascendente e posteriormente adicionar 0,75 m à sua largura para contar com os fluxos descendentes. No caso da HPT dever-se-á estimar a largura da escada pela soma das larguras necessárias para ambos os fluxos.

Fluxo de pessoas Subir DescerHPM 533 (1067/2) 11 (167/15)HPT 83 (167/2) 64 (967/15)

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A largura das escadas será (existem duas escadas por cais):HPM – (533/38)/2 m + 0,75 m – 7,75 m por escadaHPT – (83/38+64/38)/2 m – 2 m por escada.

A largura das escadas será de 7,75 m. O que significa que estas escadas são mais largas que o cais, sendo que por isso a solução construtiva deverá considerar que a escadas se localizam fora do espaço do cais, uma vez que serão mais largas que este.

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b)1º Passo - Cálculo da distribuição dos fluxos de peões nos 15 minutos mais carregados da hora de ponta

2º Passo - Cálculo da largura mínima dos corredores de circulaçãoEste cálculo é feito considerando o fluxo total bidireccional. Nível de serviço D

Fluxo de peões 57,5 peões/min*m

HPM HPT Distribuição Entradas

estação Saídas estação

Entradas estação

Saídas estação

Metro 0.55 92 587 532 92 Autocarros 0.3 50 320 290 50 Exterior 0.15 25 160 145 25 Total 167 1067 967 167

5,57215

SaídasEntradas

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Para se calcular a largura final dos corredores dever-se-á adicionar 0,5 m de espaço relativamente às paredes do corredor. Deste modo a largura dos corredores será:

Largura final dos corredores (m)Corredor metro 6,2Corredor autocarros 3,8Corredor exterior 2,4

HPM HPTCorredor metro 5,2 1,4Corredor autocarros 2,8 0,8Corredor exterior 1,4 0,4

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