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Dimensionamento de Sistemas de Transportes

Afetao de Trfego Rede em Portugal Continental

JOO FERNANDES/41682/MCV2N

JORGE MOURO/32677/ MCV2N

MAGDA CARVALHO/41688/MCV2N

Docente

Eng. Paulo Martins

ISEL, Agosto 2015


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AFETAO DE TRFEGO REDE EM PORTUGAL CONTINENTAL

TRABALHO PRTICO 2

DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE TRANSPORTES

VERO 2014/2015

MEMRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATIVA

GRUPO N. 01 PG. 2

Jorge Mouro N 32677/ Joo Fernandes N. 41682 / Magda Carvalho N. 41688

ndice geral:

1. INTRODUO E MBITO ................................................................................................................................. 3

2. FERRAMENTA DE ANLISE - VISUM................................................................................................................. 4

3. IMPORTAO DA REDE RODOVIRIA EM ARCGIS PARA VISUM ..................................................................... 5

4. CARACTERIZAO DA REDE ........................................................................................................................... 10

5. AFECTAO INICIAL DE TRFEGO REDE ..................................................................................................... 11

5.1. MATRIZ O/D AGREGADA AO DISTRITO ...................................................................................................... 11

6. MODELO DE EQUILBRIO ............................................................................................................................... 12

6.1. MATRIZ O/D DOS TMDAS MEDIDOS......................................................................................................... 12

7. COMPARAO DOS TMDAS EM VISUM E DOS TMDAS REAIS.................................................................... 13

8. CONCLUSES ................................................................................................................................................. 15

9. ANEXOS .......................................................................................................................................................... 16

10. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................................ 17

ndice de figuras

Figura 1- Rede de Portugal Continental importada em Visum ................................ Erro! Marcador no definido.

Figura 2- Rede De Portugal com eliminao dos ns superfluos ............................ Erro! Marcador no definido.

Figura 3Distritos e respectivos centrodes ........................................................... Erro! Marcador no definido.

ndice de tabelas

Tabela 1Dados Relativos Hierarquia Viria ..................................................................................................... 10

Tabela 2TMDAs reais............................................................................................ Erro! Marcador no definido.

Tabela 3TMDAs obtidos no Visum ....................................................................... Erro! Marcador no definido.

Tabela 4Quadro comparativo dos TMDAs........................................................... Erro! Marcador no definido.
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1. INTRODUO E MBITO

No mbito da avaliao da Unidade Curricular de Dimensionamento de Sistemas deTransportes, ministrada no mestrado de Engenharia Civil no perfil de Vias de Comunicaoe Transportes, serve o presente trabalho prtico para justificao da aplicao de ummodelo que permita fazer a anlise de afetao de trfego de uma rede rodoviria a partir damatriz origem/destino (O/D) de Portugal Continental, construda no primeiro trabalho.

O objetivo principal centrou-se no clculo de um processo de afetao por equilbrio de umamatriz O/D simplificada, criada a partir do ano base da matriz O/D de Portugal Continental,agregada ao distrito.

Refere-se que a matriz utilizada neste TRABALHO 2 foi a matriz construda no TRABALHO1 com a correo do nmero de viagens no efetuada no primeiro trabalho por questes deprazo, ou seja, na construo da matriz aos valores do INE tinham que ter sido somadas osda sua transporta, pois os dados do INE dizem respeito no ao nmero de viagens mas aonmero de pessoas que trabalham em outros concelhos, etc. isso representa sempre duasviagens, uma de ida e outra de volta. Para o TRABALHO 2 efetuou-se as correes acimamencionadas.

Numa fase inicial, foi fornecido um modelo de rede rodoviria desenvolvido em ArcGis, quefoi importado para Visum e foi operacionalizado com parmetros estimados.

De seguida, para uma afetao inicial rede foi criada ento a matriz O/D simplificada,agregada aos distritos. Esta matriz O/D gerou nos arcos da rede, nveis de trfegocorrespondentes s viagens dirias, comparveis ao TMDA. No entanto, admitiu-se aindauma taxa de ocupao de 1,1 do Transporte Individual (TI) e uma percentagem adicional deveculos pesados de 8% para toda a rede. Para alm disso, considerou-se tambm um nvelde trfego local e regional de cerca de 30% da capacidade nas autoestradas e 10% dacapacidade nos restantes eixos.

Por fim, procedeu-se afetao da matriz O/D por equilbrio no Visum e comparou-se osresultados com o TMDA real.


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2. FERRAMENTA DE ANLISE - VISUM

Para se proceder anlise da afetao de trfego rede rodoviria de Portugal Continental,recorreu-se ao software Visum, verso estudante, PTV Visum 2015.

Com o programa Visum, possvel efetuar a simulao esttica do comportamento daprocura de transportes na sua utilizao de uma ou vrias redes, existentes ou em fase deprojeto.

A anlise no Visum feita criando pontos de injeo de trfego, os centrides, a partir dosquais se distribuem consoante a oferta das vias existentes e consoante os destinos

pretendidos.

Segundo Duarte (2013):O objetivo principal da anlise de afetao de trfego calcularfluxos de veculos e passageiros nas redes de trfego, incluindo a interao entre

transportes pblicos e privados, ajudando construo de cidades sustentveis com base

no desenvolvimento de modelos de transportes correntemente utilizados na conceo e

avaliao de sistemas de dimenso considervel e abrangncia multimodal.

O Visum dispe de vrios modelos de afetao de trfego, sendo frequentemente utilizadosem estudos, o modelo de equilbrio e o modelo estocstico.

O modelo estocstico baseia-se numa distribuio probabilstica, sendo que depende deuma aleatoriedade, como por exemplo, o hbito e preferncias de cada condutor. Logo asoluo deste modelo no nica.

Por outro lado, o modelo de equilbrio baseia-se num modelo incremental de afetao dosdados das viagens, em que o condutor levado a escolher um de dois caminhos com amesma impedncia. O valor de impedncia, por sua vez, definido em funo doselementos da rede, nomeadamente os ns, os arcos e os conectores, sendo tambm

calculado pelo Visum em funo do tempo de percurso, da extenso da escolha decaminhos e do custo da viagem do modelo. Neste modelo, no possvel ao condutordiminuir o seu tempo de percurso sem a tomada de decises por intervenes exteriores.

No presente trabalho, tal como solicitada, desenvolveu-se a anlise de afetao de trfegorecorrendo-se ao modelo de equilbrio. Apresenta-se em Anexo_2 o ficheiro Visum editvelcom o trabalho desenvolvido.


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3. IMPORTAO DA REDE RODOVIRIA EM ARCGIS PARA VISUM

Para a realizao da anlise em Visum importou-se a rede rodoviria de PortugalContinental disponibilizada, que foi desenvolvida em softwareArcGis.

Esta rede rodoviria de Portugal Continental, foi trabalhada em Visum de modo a facilitar asua anlise.

A rede foi importada atravs do menu File do Visum, com a funo Import, que permite

escolher a Shapefileque contm a rede. Esta rede constituda por ns e arcos.Os ns representam um ponto de origem de um arco e o ponto final de outro ou apenas umdeles sendo que os arcos efetuam a ligao entre ns, representando assim os percursospossveis dentro da rede.

Aps a importao da rede para o Visum, realizaram-se algumas alteraes na mesma, quese encontram na pgina seguinte.


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1 Passo: Eliminao de ns suprfluos, deixando apenas os ns de interseces entre

arcos.

A rede era inicialmente constituda por 368 ns, passando para 208 ns.

Na

Figura 1- Rede de Portugal Continental importada em Visum


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est representada a rede importada para o VISUM com o nmero de ns iniciais e na

est representada a rede com o nmero de ns reduzidos. Nestas figuras, destacou-se

ainda uma parte da rea Metropolitana de Lisboa, onde se pode notar visivelmente a

reduo dos ns, nesta zona.


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Figura 2- Rede de Portugal com eliminao de ns suprfluos

2 Passo: Criao de zonas (distritos), a partir dos centrides.

Estas zonas (distritos) serviro como pontos de origem e destino das viagens, dentro darede de transportes. Sendo por isso, definidos centrides em cada zona, dos quais

constituem os centros de mobilidade de cada distrito.

Os centrides foram definidos pelas capitais de cada distrito.


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3 Passo: Criao de conectores, alguns de forma automtica e outros manualmente a partir

da ligao dos centrides s interseces mais prximas (ns).

Os conectores so arcos fictcios que efetuam a ligao entre as zonas (atravs doscentrides) e a restante rede. Cada zona tem mais do que um conector, sendo que seadmitiu no mnimo 3 conectores para cada zona.

Figura 3-Distritos


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Figura 4- Conectores


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4. CARACTERIZAO DA REDE

Para a caracterizao da rede foram considerados os nveis hierrquicos apresentados naTabela 1, a que correspondem um determinado nmero de vias, velocidade mdia decirculao e capacidade. Em Visum as vias correspondem aos arcos (Links).

Tabela 1 Dados adotado s para a veloc idade base e capacidade por cada t ipo de via

Tipo de viaN de vias por

sentidoVelocidade base

(Km/h)Capacidade diria

(u.v.e.)

Estrada Municipal 1 40 10.000

Estrada Nacional 1 50 15.000

Estrada Nacional 2 80 40.000

IP ou IC 1 90 20.000

IP ou IC 2 110 40.000

Autoestrada 2 115 48.000



Acessos a Autoestradas 1 60 15.000

Estrada Urbana 1 40 15.000

Estrada Urbana 2 60 35.000

O processo de caracterizao dos arcos (vias) foi realizado manualmente, alterando osdados relativos velocidade base, e capacidade diria.


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5. AFECTAO INICIAL DE TRFEGO REDE

A partir da matriz O/D dos concelhos de Portugal Continental, construda no primeirotrabalho, criou-se uma matriz O/D simplificada, agregada ao distrito.

5.1. MATRIZ O/D AGREGADA AO DISTRITO

A matriz O/D, agregada ao distrito, constituda por 18 x 18 variveis.

O miolo desta matriz constitudo pelo nmero de viagens dirias realizadas em transporte

individual considerando apenas o condutor.

A partir desta matriz realizou-se uma anlise de afetao inicial, em que se considerou:

Uma taxa de ocupao de 1,1 do Transporte Individual (TI) e uma percentagemadicional de veculos pesados de 8% para toda a rede;

Nvel de trfego local e regional de cerca de 30% da capacidade nas autoestradas e10% da capacidade nos restantes eixos.

A taxa de ocupao de 1,1 do TI aplicou-se no Visum atravs da barra de comandosDemandem Tsys/Modes/DSegs, de seguida Demand Segmentse alterar o Occupancy Rate

para 1,1.

Os nveis de trfego local e regional foram aplicados diretamente no Visum atravs dafuno BPR com um =0,15 e =4.

De seguida, aplicou-se na matriz O/D agregada ao distrito uma percentagem de 8% deveculos pesados, sendo que se considerou que um veculo pesado equivale a 3 veculosligeiros. No Anexo_1 (ficheiro editvel em Excel) apresenta-se a matriz O/D agregada ao

distrito com a afetao dos veculos pesados.


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6. MODELO DE EQUILBRIO

Depois de fornecidos os TMDAs medidos, realizou-se um tratamento de informao queser explicitado no subcaptulo seguinte.

Sendo que de seguida, procedeu-se aplicao dos TMDAs medidos e dos TMDAscalculados no Visum atravs da criao de dois ficheiros (.ver) individuais para cada matrizrealizada (TMDAs medidos e para TMDAs calculados).

6.1. MATRIZ O/D DOS TMDAS MEDIDOSEfetuou-se um tratamento dos TMDAs medidos,da seguinte forma:

Considerou-se que os TMDAs que saem de um distrito para outro, so o trfego deentrada no distrito adjacente.

Com estes procedimentos obteve-se outra matriz, a matriz dos TMDAs medidos, que se

encontra no Anexo_.1. de notar que apenas se alterou nesta matriz os trfegos referentesaos distritos por onde passavam as vrias autoestradas a estudar, permanecendo iguais aosvalores da matriz TMDAs calculados aqueles que no foram afetados.


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7. COMPARAO DOS TMDASEM VISUM E DOS TMDASREAIS

Aps a anlise de afetao de trfego pelo modelo de equilbrio, fez-se uma comparaodos TMDAS calculados em Visum e os TMDAS disponibilizados, que se admitiram comoTMDAs reais.

Os TMDAs fornecidos encontram-se em excel no Anexo1, e dizem respeito a 6Autoestradas, nomeadamente:

A1 Santarm-Leiria-Coimbra-Aveiro-Porto

A2 Setbal-Beja-Faro

A3 Porto-Braga-Viana do Castelo

A4 Porto-Vila Real - Bragana

A23 Santarm-Portalegre-Castelo Branco-Guarda

A25 Aveiro-Viseu-Guarda

Analisando a totalidade os fluxos fornecidos optou-se por inicialmente determinar os TMDAtendo em conta os valores de 2014 e efetuando uma mdia por Distrito, em que se retirou osvalores de todos os troos, de cada Distrito, e depois de seguida uma mdia dos mesmos,dando assim um valor de comparao mais real.

Posteriormente foram determinados os fluxos dados pelo Visum, e por fim foi determinada adiferena entre o valor do TMDA relativo a 2014 e o valor relativo ao Visum, com posteriorclculo de percentagem de variao, constando estes dados do Anexo 3.

Aps o estudo destas variaes foram encontradas diferenas significativas entre os TMDA,o que leva s seguintes possveis justificao para estes erros:

No caso de percentagens de variao pequenas, as mesmas podem ser justificadascom a preferncia dos utilizadores pelas estradas secundrias ou principais, isto podeser passvel de acontecer no caso de zonas em que a distncia para a auto-estrada


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seja um grande ponto negativo, quando em comparao com o percurso de estrada

secundria. Existem no entanto uma grande percentagem de arcos que excedem os 20% de

diferenas admissveis, entre valores de TMDAs medidos e reais, o que revela a

necessidade de calibrao do modelo e de verificao dos valores encontrados.

O passo seguinte seria calibrar o Visum com TMDAs reais. Como este passo no foiefetuado, por questes de prazo, esta situao pode gerar erros grosseiros que levama variaes grandes e sem nexo.

O facto de por vezes os TMDA's serem elevados pode gerar a procura de estradassecudrias para efectuar o mesmo trajecto, pois o factor 'Custo do Tempo' mais

elevado para uns utilizadores do que para os outros.


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8. CONCLUSES

A realizao deste trabalho permitiu adquirir conhecimentos relativos ao software PTV-Visum, de uma forma muito aproximada, de como se realizam estudos de modelao detrfego em casos reais. Sendo que proporcionou ainda a aquisio de conhecimentos nafase de tratamento de dados para aplicao no software.

Observa-se que alguns passos necessrios para realizar a afetao da rede em Visumforam ignorados devido falta de tempo para realizao dos mesmos, o que poder afetaros resultados obtidos. O que torna esta afetao de trfego pouco vivel.

O Modelo encontrado teria que ser devidamente ajustado e recalibrado para que fosseexequvel a sua utilizao sem os desvios observados.


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9. ANEXOS

Anexo_1Ficheiro editvel em EXCEL com Matriz OD e com TMDA reais

Anexo_2Ficheiro editvel em Visum

Anexo_3 Tabela comparativa dos TMDA fornecidos e resultados da afetao de trafegoexecutada em Visum


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10. BIBLIOGRAFIA

1_ Documentao Educativa

Slides Auxiliares - Unidade Curricular de Dimensionamento de Sistema de Transportes

2_ TFM _ Caracterizao do desempenho das redes rodovirias com base em modelos deafectao trfego - Aplicao RRN- Mafalda Duarte (2013)

3_Manual do Utilizador do Visum- Transporte Individual- Daniela Lopes, Diana Furtado ePedro Farinha (2013)

4_Manual de Introduo ao VisumMafalda Duarte (2013)

mdj_t2_dst.pdf

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