transporte urbano cap 9

7/24/2019 transporte urbano cap 9

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9 PLANEJAMENTO E PROGRAMAO DA OPERAO

9.1 DEMANDA DE PASSAGEIROS

9.1.1 Generalidades

A demanda de passageiros no transporte pblico urbano varia ao longo do tempo. Oconhecimento dessa variao necessrio para o planejamento adequado da oferta de trans-porte, de modo a proporcionar um atendimento eficiente (economia de recursos) e dequalidade (satisfao dos usurios). A variao da demanda pode ser computada, conformeo objetivo, em diferentes perodos de tempo: ano, ms, semana, dia, hora, intervalos de 15minutos etc.

O conhecimento da variao anual da demanda importante, por exemplo, para prevera demanda futura visando definir a quantidade necessria de veculos e infra-estrutura. Asinformaes a respeito da variao mensal da demanda so necessrias para a fixao detarifas, a distribuio da receita, no caso da existncia de cmara de compensao tarifria,e o planejamento econmico-financeiro das empresas. O conhecimento da variaosemanal e diria da demanda permite determinar a frota total necessria em cada dia dasemana e do ms, bem como programar as manutenes nas vias e nos veculos.

Para o planejamento da operao (definio das estratgias operacionais, da frota deveculos e dos horrios em cada linha), necessrio conhecer a variao horria dademanda ao longo do dia, em princpio em todos os trechos, para poder identificar em cada

perodo o segmento de maior carregamento: a seo crtica. Para o completo conhecimentoda demanda no tempo, tambm necessrio saber a sua variao dentro das horas de picoem perodos menores (15 minutos o intervalo comumente utilizado).

O conhecimento detalhado da variao da demanda no espao e no tempo fundamental para a definio adequada da oferta, pois se a oferta menor do que ademanda fica comprometida a qualidade do transporte devido ao excesso de lotao doscoletivos; se maior, fica prejudicada a eficincia em razo da ociosidade na ocupao dosmesmos. Assim, importante dispor de estatsticas freqentes e atualizadas a fim de efetuaruma programao operacional adequada.

As sees crticas (trechos de maior carregamento) das linhas de transporte pblico selocalizam, em geral, nas proximidades dos grandes plos de atrao da demanda: regio

central, shopping centers, centros de educao, centros de lazer etc. Isso ocorre por que alotao aumenta medida que os veculos se aproximam desses locais, pois o nmero deembarques no trajeto , em geral, maior que o de desembarques, admitindo que a maioriadas pessoas se dirige ao plo. Concluso: a lotao mxima ocorre em uma seo prximada chegada ao plo gerador. No sentido inverso, sucede o contrrio: os veculos partemcheios do plo gerador e a lotao vai diminuindo medida que se afastam, pois o nmerode desembarques ao longo do trajeto , geralmente, maior do que o de embarques.Concluso: a lotao mxima ocorre prximo sada do plo.

No caso de um nico plo gerador importante ao longo da linha, pequeno o nmerode trechos a ser pesquisado para identificar as sees crticas. No entanto, quando a linha


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passa por dois ou mais plos importantes mais difcil identificar as sees crticas, umavez que as suas posies podem, inclusive, variar ao longo do dia.

9.1.2 Distribuio da demanda ao longo de uma linhaPara definio de alguns conceitos relativos distribuio da demanda no espao,

considere o caso simples de uma linha linear (trajeto de ida prximo ao de volta) ligandoduas regies da cidade e passando pela regio central onde se encontra a estao 3,conforme mostrado na Figura 9.1. Tambm nessa figura mostrada a variao da demandaao longo da linha nas viagens realizadas nos perodos de pico dos dias teis: incio damanh e final da tarde.

Observe que as sees crticas esto localizadas na entrada ou na sada da zona central(estao 3), no caso o grande plo gerador de demanda.

Os parmetros mais importantes que caracterizam a demanda ao longo da linha so os

seguintes:V = volume total de passageiros transportados na viagem (pass);P = volume de passageiros na seo crtica da viagem (pass);R = ndice ou fator de renovao, calculado pela relao entre o volume total

transportado e o volume na seo crtica (nmero puro):

Os valores de V, P e R so referidos a cada sentido da viagem. Assim, no caso daFigura 9.1, os valores de R so os seguintes:


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Figura 9.1 Variao espacial do carregamento da linha em perodos de pico dos dias teis.

Como o volume na seo crtica nunca pode ser maior que o volume total transportadona viagem, o fator de renovao sempre maior ou igual unidade (R 1). Quanto maisprximo da unidade for o valor de R, menor ser a renovao (rotatividade) de passageirosna linha, ou seja, as viagens tm praticamente o mesmo destino ou a mesma origem. Issosugere a existncia de apenas um plo significativo de atrao da demanda na faixa deinfluncia na linha. Ao contrrio, valores superiores de R indicam maior renovao depassageiros durante as viagens, o que sinaliza a existncia de mais de um plo de atraoimportante na faixa de influncia da linha.

Os valores de P, V e R geralmente se referem mdia de vrias viagens em perodostpicos, com os valores de P e V relativos a fluxos horrios (pass/h)em vez de volumes em

uma viagem.

9.1.3 Variao horria da demanda

A Figura 9.2 mostra a variao horria tpica da demanda ao longo de um dia til notrecho de maior carregamento de uma linha de transporte pblico urbano, considerando emseparado os dois sentidos de movimento: bairrocentro e centrobairro.

Nos dias teis, os perodos de maior movimento (picos) ocorrem no incio da manh eno final da tarde. De manh, o pico ocorre no sentido bairrocentro, quando a maioria daspessoas se dirige para os seus locais de trabalho, estudo etc. No final da tarde, no sentido


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centrobairro, quando os usurios esto retornando a suas casas aps o final da jornadadiria de trabalho, estudo etc.

Tambm comum um aumento do movimento por volta do meio do dia, quandomuitas pessoas esto indo ou voltando do almoo, retornando para casa aps concluiratividade matinal ou se deslocando para iniciar atividade no perodo da tarde.

Figura 9.2 Variao horria da demanda nos trechos crticos em dias teis.

Os perodos de menor movimento so denominados perodos de vale ou de entrepicos.

As demandas dos perodos de pico so mais pronunciadas nas cidades onde h maiorcoincidncia no incio e no trmino das jornadas de trabalho e estudo.

Nos sbados, a demanda por transporte pblico geralmente menor em relao aosdias teis, pois muitas atividades no se realizam. Nesses dias, geralmente, os picos somenos pronunciados e o pico da tarde passa a ocorrer no meio do dia, quando, usualmente,parte do comrcio encerra as atividades. Nos domingos e nos feriados, a demanda muitomenor do que nos dias teis e no h, comumente, picos acentuados.

9.1.4 Variao da demanda nas horas de pico

Como a demanda tambm varia dentro das horas de pico dos diversos perodos tpicos,

usual quantificar esse fato utilizando o conceito de fator de hora pico.O fator de hora pico calculado pela relao:

em que FHP = fator de hora pico; VHP = volume da hora de pico; e VPP = volume dos 15 minutos demaior movimento na hora de pico.

Esse fator pode resultar diferente, conforme o perodo do dia a que se refere.


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9.2 DESEMPENHO OPERACIONAL DOS VECULOS

9.2.1 Movimento entre duas paradas

O movimento entre duas paradas (pontos ou estaes) de veculos de transportepblico urbano em vias isoladas constitudo de quatro etapas distintas, como mostrado nodiagrama velocidade espao (V S) da Figura 9.3.

A etapa 1 corresponde fase de acelerao. O veculo (que pode ser uma nicaunidade ou um conjunto de unidades engatadas em comboio) parte com velocidade zero e acelerado at atingir a velocidade mxima programada, normalmente fixada por razes desegurana. A acelerao limitada tendo em conta os seguintes fatores: falta de aderncia(atrito) das rodas motoras com a superfcie de rolamento, restrio de potncia dos motores

e conforto dos passageiros. A acelerao imposta aos veculos no , em geral, constante,embora a variao no seja grande. Nessa fase, o esforo de trao maior que a resistnciaao movimento para que o veculo possa ser acelerado.

Figura 9.3 Movimento de veculos entre duas paradas consecutivas.

A etapa 2 denominada fase de regime ou cruzeiro. Nessa fase, o veculo deve

permanecer, tanto quanto possvel, com a velocidade mxima programada constante, com oesforo de trao igual resistncia ao movimento. Contudo, a existncia de um acliveacentuado pode levar a uma reduo da velocidade de cruzeiro; assim, como, em umdeclive acentuado pode ser necessrio aplicar os freios para a velocidade no superar ovalor limite. Se, eventualmente, a distncia entre os locais de parada muito pequena, oveculo pode no ter espao suficiente para atingir a velocidade mxima, deixando deexistir, nesse caso, a fase de cruzeiro.

A etapa 3 denominada fase de coasting(movimento por inrcia), na qual o veculo mantido sem trao e sem esforo frenante. Somente atua a resistncia ao movimento e, emconseqncia, normalmente ocorre uma pequena desacelerao. Se, por acaso, a resistnciafor negativa, devido existncia de rampa em declive acentuado, o sistema de freios


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acionado para evitar que a velocidade mxima seja superada. Em geral, essa fase tempequena durao e muitas vezes no ocorre, com a fora de frenagem sendo aplicadaimediatamente aps a supresso do esforo de trao.

A etapa 4 denominada fase de frenagem, na qual o veculo mantido sem trao ecom o sistema de freios acionado at a parada no local desejado. A desacelerao impostaaos veculos limitada, tendo em vista o coeficiente de atrito rodasuperfcie de rolamentoe o conforto dos passageiros.

Quando o veculo de transporte pblico se movimenta junto com o trnsito nas ruas,ocorrem muitas paradas e variaes na velocidade e na acelerao, devido existncia desemforos, sinais de parada obrigatria, congestionamentos etc.

O estudo em nvel microscpico do movimento dos veculos importante nos estudostericos de avaliao e anlise do desempenho tcnico e econmico dos diversos modos detransporte pblico. Atualmente, com o desenvolvimento dos computadores e das tcnicas

de simulao, possvel modelar com preciso o movimento dos coletivos entre dois locaisde parada, considerando, inclusive, as interferncias do trnsito.No caso do movimento em vias separadas, modelos analticos simples, que

consideram constantes as aceleraes na partida e na frenagem e a velocidade mximaprogramada, fornecem resultados satisfatrios no estudo do movimento. Nos modelosanalticos simples so utilizadas as equaes dos movimentos uniforme e uniformementevariado, as quais so transcritas a seguir.

9.2.2 Movimento uniforme (velocidade constante)

d v t=

em que d = distncia percorrida; v = velocidade; e t = tempo de percurso.

Movimento uniformemente variado (acelerao constante)

em que; v = velocidade final; v0 = velocidade inicial; a = acelerao; t = tempo de

percurso; e d = distncia percorrida.

9.2.3 Tempo de permanncia nas paradas

O tempo de permanncia dos coletivos nos locais de parada a soma de trs parcelas:o tempo consumido nas operaes de embarque e desembarque dos passageiros, o tempopara abertura e fechamento das portas e o tempo para o coletivo partir.


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O tempo de embarque e desembarque dos passageiros depende de trs fatores:quantidade de embarques e desembarques, velocidade dessas operaes e sistemticaoperacional.

A quantidade de embarques e desembarques varia em cada parada e em cada viagem.A sistemtica operacional diz respeito ao fato de as operaes de embarque e

desembarque serem realizadas simultaneamente atravs de portas distintas (bilhetagemrealizada no interior do veculo) ou uma de cada vez pelas mesmas portas (bilhetagemrealizada fora do veculo).

A velocidade das operaes de embarque e desembarque depende fundamentalmentedo nmero e da largura das portas, da existncia ou no de degraus a serem vencidos entreos pisos da plataforma do local de parada e do veculo e, no caso do embarque, do tipo debilhetagem (se fora ou no interior do veculo e, neste caso, de que tipo: catraca automtica,com troco ou sem troco, motorista ou cobrador recebendo, existncia ou no de reserva de

espao antes da catraca para pagar com o veculo em movimento etc.). Catraca muito prxi-ma da porta de acesso pode provocar filas para ingressar no veculo e, conseqentemente,atrasar a partida. Bilhetagem com sistemas automticos agilizam as operaes de embarqueem relao ao sistema tradicional de pagamento no veculo utilizando cobradores, oumesmo o prprio motorista, pois no h tempo perdido na preparao de troco.

O tempo consumido na abertura e no fechamento das portas depende basicamente dotipo de mecanismo que as aciona, estando em geral na faixa de 2 a 5 s (mais ou menosmetade para a abertura e a outra metade para o fechamento).

O tempo para partir funo do tipo de parada, pois depende do coletivo ter ou no dereentrar no trfego geral de veculos. Se no tiver, esse tempo ser pequeno (na faixa de 2 a5 s), pois depende apenas do condutor desativar o freio e acelerar o veculo. Se tiver de

reentrar no trfego geral, esse tempo vai depender do fluxo de veculos na faixa em que vaientrar, podendo variar desde um mnimo de 2 a 5 s, quando o fluxo menor que 100 vec/h,at mais de 20 s, quando o fluxo maior que 1.000 vec/h.

No caso das operaes de embarque e desembarque serem realizadas por portasdistintas, o tempo que o veculo gasta nas paradas determinado pela seguinte expresso:

t = t0+ maior entre [(td.nd) ; (te.ne)]

em que, t = tempo total parado (s); t0= tempo de abertura e fechamento das portas mais o

tempo de partida (s); td = tempo mdio de desembarque (s/pass); te = tempo mdio de

embarque (s/pass); nd = nmero de passageiros que desembarcam; e ne = nmero de

passageiros que embarcam.No caso das operaes de embarque e desembarque serem realizadas atravs das

mesmas portas, a expresso para clculo do tempo que o veculo permanece parado aseguinte:

t = t0+ td.nd+ te.ne

A faixa de variao tpica de tee td de 0,5 a 5 seg/pass.

O valor de t0varia, em geral, de 5 a 15 seg.


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O valor total do tempo parado, no caso de nibus e bondes, situa-se em torno de 15seg nos pontos secundrios, 30 seg nos pontos principais e 60 seg nos pontos localizados naregio central das cidades. Nos modos metr, pr-metr, nibus articulados ou biarticulados

operando em linhas com estaes fechadas, como a bilhetagem realizada fora do veculo, usual operar com um valor fixo para o tempo total parado entre 20 e 40 seg, aps o qualas portas so fechadas automaticamente (no caso dos dispositivos de segurana detectaremalguma pessoa ou objeto obstruindo o fechamento das portas, elas so mantidas abertas atque ocorra a desobstruo). No caso dos trens suburbanos, o tempo de permanncia nasestaes geralmente maior que um minuto.

9.2.4 Movimento entre dois terminais

O estudo do movimento de veculos de transporte pblico em nvel microscpico importante nos estudos tericos. No entanto, para a elaborao da programao operacional

suficiente o modelo macroscpico do movimento entre os pontos terminais das viagens(onde elas tm incio e fim).O movimento dos veculos de transporte pblico urbano entre dois terminais pode ser

representado pelo diagrama espao X tempo (S X T), como mostrado na Figura 9.4.

Figura 9.4 Diagrama S X T do movimento de veculos entre terminais extremos.

O significado dos smbolos utilizados na Figura 9.4 e nas equaes subseqentes

apresentado a seguir: DAB = distncia percorrida do terminal A at o terminal B;

DBA = distncia percorrida do terminal B at o terminal A;

D = distncia total percorrida em uma viagem redonda (ida e volta);

TAB = tempo de percurso do terminal A at o terminal B;

TBA = tempo de percurso do terminal B at o terminal A;

TA= tempo parado no terminal A;


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TB= tempo parado no terminal B;

TV = tempo total em viagem;

TT = tempo total parado nos terminais;

T = tempo de ciclo (tempo total gasto para realizar uma viagemredonda, incluindo o tempo parado nos terminais).

So vlidas as seguintes relaes entre essas variveis:

Os tempos de parada nos terminais incluem os tempos para as operaes de embarquee desembarque e os tempos consumidos em manobras. Dependendo do tipo de operao,tambm devem incluir uma certa folga para que eventual atraso em uma viagem possa serabsorvido sem prejuzo para as viagens seguintes, bem como para que os operadorespossam satisfazer as suas necessidades fisiolgicas e ter um rpido descanso.

Denomina-se velocidade operacional a velocidade mdia em viagem, obtida pelarelao entre a distncia percorrida e o tempo de percurso. Essa velocidade pode se referir acada sentido de movimento ou viagem redonda, como indicado nas expresses a seguir:

A velocidade operacional depende da magnitude das aceleraes nas partidas e nasfrenagens, da velocidade mxima programada, do tempo mdio gasto nas paradas, dadistncia mdia entre paradas e, quando for o caso, das interferncias do trnsito. A Figura9.5 mostra a influncia na velocidade operacional do tempo gasto nas paradas e da distnciaentre elas, no caso do movimento de um nibus em uma via separada do trfego geral,

considerando uma velocidade mxima de 50 km/h, acelerao de 0,9 m/s2e desacelerao

de 1,3 m/s2.


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Figura 9.5 Velocidade operacional em funo da distncia entre paradas e do tempo

parado para o movimento de um coletivo.

A velocidade mdia considerando as paradas nos terminais denominada velocidadecomercial. Essa velocidade sempre se refere viagem redonda, e determinada pelarelao entre a distncia total percorrida e o tempo de ciclo:

Um parmetro bastante til para avaliar a eficincia operacional de uma linha detransporte pblico o grau de efetividade, obtido pela relao entre o tempo gasto naviagem redonda e o tempo de ciclo:

Outra grandeza tambm utilizada com o mesmo objetivo o ndice de ineficincia,

dado pela relao entre o tempo parado nos terminais e o tempo de ciclo:

Quanto mais prximo de zero estiver o valor de II, menor o tempo parado nos

terminais e, portanto, maior a eficincia na utilizao dos veculos da frota. Para G E, vale o

seguinte raciocnio: quanto mais prximo da unidade, mais o tempo de viagem se aproximado tempo de ciclo e, assim, menor o tempo perdido nos terminais; em conseqncia, maiora eficincia na utilizao dos veculos da frota.


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Na Tabela 9.1 esto relacionados os valores ideal e mximo recomendados para ondice de ineficincia, em funo do tempo de ciclo de uma linha com operao normal.

Tabela 9.1 Valores recomendados para o ndice de ineficincia.

9.3 DIMENSIONAMENTO DA OFERTA HORRIA

9.3.1 Determinao da freqncia e da frota necessria

Para dimensionar a oferta horria de uma linha de transporte necessrio conhecer osseguintes valores:

P = demanda ou fluxo de passageiros na seo crtica (pass/h).C = capacidade do veculo de transporte (pass/vec).T = tempo de ciclo da linha (min).

Os parmetros a ser determinados so os seguintes:

Q = fluxo de viagens na linha (freqncia de atendimento) para atender demanda(viag/h):

H = intervalo entre viagens (atendimentos) ou, tambm, headwayentre osveculos (min/vec):


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F = nmero de veculos necessrios na frota (vec):

Quando se trata de um comboio de transporte constitudo de vrias unidadesagrupadas, como o caso do metr, trem suburbano, comboio de nibus etc., tambmdevem ser conhecidos os seguintes valores:

c = capacidade de cada carro (pass/carro).

n = nmero de carros no comboio (carros).

Conhecidos esses valores, possvel determinar os seguintes parmetros:

C = capacidade do comboio (pass/comboio):

C = n . c

N = nmero total de carros necessrios (carros):

N = n . F

O nmero de carros em comboio pode ser limitado pelo comprimento das plataformasde embarque e desembarque e, eventualmente, pela capacidade de trao da unidademotora.

Na escolha do melhor plano operacional (aquele que apresenta o menor custo), deve-se em primeiro lugar reduzir ao mnimo o nmero de comboios, utilizando o maior nmeropossvel de carros por comboio, limitado pelo comprimento das plataformas das estaes(ou pelos pontos de parada, no caso de comboios de nibus), pela capacidade de trao, oumesmo pela exigncia de um intervalo-limite mximo entre os atendimentos. Em seguida,deve-se reduzir ao mnimo o nmero de carros por comboio, colocando apenas o suficientepara atender adequadamente demanda.

9.3.2 O intervalo entre veculos sucessivos

9.3.2.1Intervalo mximoO intervalo entre atendimentos limitado, na prtica, a um valor mximo, tendo em

vista a qualidade do transporte.

Intervalos entre atendimentos muito elevados conduzem a grandes esperas nos pontosou estaes, para aqueles que no conhecem previamente os horrios, e perda deflexibilidade na utilizao, para aqueles que conhecem os horrios, pois acabam tendo queesperar na origem ou destino reais da viagem.

Essa restrio pode ser considerada uma limitao imposta pela poltica de transportepblico da cidade.


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9.3.2.2Intervalo mnimoO intervalo mnimo entre atendimentos tambm limitado, nesse caso por razes

tcnicas. No caso dos trens, devido segurana: evitar a coliso entre duas unidadessucessivas, pois grande a distncia de frenagem dos trens devido ao reduzido atrito entre oao da roda e do trilho. No caso de nibus e bondes, pela dificuldade de manter umaoperao com intervalos regulares quando esses intervalos so pequenos, podendo levar formao de filas de coletivos nos locais de parada.

A distncia mnima entre veculos sucessivos (medida do pra-choque traseiro do queest frente at o pra-choque dianteiro do que est atrs) deve ser igual distncia defrenagem, que a distncia percorrida pelo veculo desde o instante em que recebeu ainformao de que o veculo sua frente est parado at que efetivamente pare, mais umadistncia de segurana.

O tempo mnimo entre par-choques no caso de nibus e bondes igual ao tempo de

posicionamento do coletivo que est atrs nos locais de parada aps a partida do que est frente.

A seguir, discutido o sistema de controle do intervalo mnimo entre trens sucessivos,crtico na definio da capacidade e da programao da operao no caso dos modos metr,pr-metr e trem suburbano.

Nos sistemas ferrovirios de longa distncia, como o caso dos trens suburbanos, otrfego controlado por um sistema de sinais luminosos na entrada de trechos de vias degrande extenso (sempre maior que a distncia necessria para parar os trens) denominadoblocos.

A via dividida em blocos com circuitos eltricos independentes (circuito de via),

utilizando os trilhos para conduzir correntes de baixa voltagem (1 a 2 volts) e empregandojuntas isolantes entre os blocos. Quando a corrente eltrica gerada na sada do blocopercorre o mesmo, ela aciona um rel situado na entrada, acendendo uma luz verde.Quando um trem entra no bloco, a corrente passa por suas rodas e eixos, no chegando aorel colocado na entrada do circuito, sendo, nesse caso, automaticamente acesa a luz ver-melha. Enquanto uma parte do trem estiver no bloco anterior, tambm na entrada deste aluz estar vermelha, pois a corrente no chega ao rel. Estando vermelha a luz localizada naentrada de um bloco, o esquema eltrico faz com que a luz do bloco anterior fique amarela.A Figura 9.6 ilustra os fatos mencionados.


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Figura 9.6 Esquema de acendimento das luzes no controle do trfego por blocos.

Dessa forma, como mostrado na Figura 9.7, quando um trem encontra luz verde naentrada de um bloco ele deve prosseguir com a velocidade normal, pois no h nenhumoutro trem nos dois blocos situados frente. Se, no entanto, a luz est amarela, ele podeprosseguir com velocidade reduzida, pois no h trem no bloco da frente, mas h um tremno segundo bloco e, portanto, ele pode precisar parar a fim de evitar uma coliso. Com a

luz vermelha, ele deve parar sem entrar no bloco seguinte, que est sendo ocupado poroutro trem. Como esse sistema apresenta trs fases diferentes (vermelho, amarelo e verde) edois blocos entre um bloco ocupado e o sinal para prosseguir com velocidade normal, ele denominado sistema de dois blocos com trs fases.

Figura 9.7 Sistema de dois blocos e trs fases.

O esquema descrito o empregado no sistema de controle do trfego denominadoCTC (centralized train control, ou controle de trens centralizado), que empregado na


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maioria das linhas ferrovirias tradicionais. No sistema CTC, o maquinista conduz o tremde acordo com as indicaes luminosas dos sinais.

Nos modernos sistemas de metr e pr-metr, utilizado um sistema de controle porblocos mais sofisticado, denominado ATO (automatic train operation, ou operaoautomtica de trens). Nesse sistema, o trem freado automaticamente caso no respeite umsinal vermelho, sendo necessrios, no entanto, dois blocos bloqueados com sinal vermelho,razo pela qual o sistema denominado sistema de trs blocos com trs fases. A Figura 9.8ilustra o funcionamento desse sistema.

Figura 9.8 Sistema de trs blocos e trs fases.

O sistema de bloqueio automtico utilizando blocos e circuito de via apresenta grande

segurana, pois o trecho tambm fica automaticamente bloqueado no caso de um carro sesoltar do trem ou de um trilho se romper, pois, como visto, se a corrente eltrica no passare no atingir o rel colocado na entrada do bloco, as luzes de sinalizao tornam-severmelhas ou amarelas, dependendo da posio.

9.4 PROGRAMAO DA OPERAO AO LONGO DO DIA

9.4.1 Definio dos nveis de oferta

Como a demanda horria de passageiros varia ao longo do dia, a princpio a ofertatambm deveria variar em cada hora ou mesmo dentro da hora, de acordo com a demanda,a fim de obter o mximo de eficincia na operao. Contudo, em geral, no compensa

introduzir muitas modificaes na oferta ao longo do dia. Complica-se demasiadamente aoperao para obter um ganho de eficincia insignificante. mais indicado proceder a "co-bertura" do diagrama da demanda, adotando dois, trs ou no mximo quatro nveis de ofertaao longo do dia. A prpria necessidade de manter a freqncia acima de um patamar mni-mo estabelecido, para preservar a qualidade do servio nos perodos de menor movimento,limita a quantidade de mudanas na oferta.

Um ponto importante a ser observado no processo de "cobertura" do diagrama horrioda demanda a adoo de uma certa folga, que funciona como uma espcie de coeficientede segurana. Esse procedimento recomendado por dois motivos. Primeiro, para que asvariaes para mais dos valores obtidos nas pesquisas de campo possam ser absorvidas,


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tanto quanto possvel, dentro do limite mximo de lotao previsto para os coletivos.Segundo, porque mesmo nas horas de pico correspondentes aos diversos perodosconsiderados ocorrem flutuaes da demanda, conforme colocado ao se introduzir o

conceito de fator de hora de pico. Considerando que pequenos excessos momentneos e nofreqentes da lotao mxima planejada no constituem fato de grande gravidade, umafolga entre 5% e 15%, dependendo do caso, , em geral, satisfatria.

Nas linhas de baixa freqncia, nas quais os intervalos entre atendimentos sograndes, mais indicado identificar o perodo de concentrao da demanda dentro dashoras de pico e promover o atendimento com uma maior concentrao de coletivos nesseperodo.

Um exemplo tpico do processo de "cobertura" do diagrama de demanda mostradona Figura 9.2. Nesse caso, na definio da estratgia operacional foram adotados dois nveisdistintos de oferta. O nvel 1, a ser utilizado nos perodos de menor movimento (fora dos

picos): entre 5-6 h, 9-16 h e 19-24 h. O nvel 2, nos perodos de maior movimento (picos):entre 6-9 h e 16-19 h. Assim, a programao operacional deve ser feita com base em umademanda horria igual a P1pass/h nos perodos de menor movimento e igual a P2pass/h

nos perodos de maior movimento.

9.4.2 Dimensionamento da frota

A expresso para o dimensionamento da frota apresentada anteriormente vlida paraatender demandas estveis durante longos perodos de tempo. Quando a durao do perodode pico no grande, a frota necessria para atender demanda nesse perodo menor doque a calculada pela expresso citada. Embora isso seja detectvel na elaborao dastabelas de horrios para programao da operao, possvel determinar previamente a

frota necessria utilizando as seguintes expresses:

p

cppc

H

TFentoTSeT = :,

( )

n

pc

p

p

ppcH

TT

H

TFentoTSeT

+=> :,

Onde, Tc: tempo de ciclo, Tp: durao do perodo de pico, Hp: intervalo entre atendimentosno perodo de pico, Hn: intervalo entre atendimentos nos perodos anterior e posterior aopico e Fp: frota necessria no perodo de pico.

9.4.3 Programao dos horriosUma vez determinados os intervalos entre atendimentos nos diversos perodos do dia e

a frota necessria, preciso definir os horrios de partida dos veculos dos terminaislocalizados nos extremos de cada linha. Assim, devem ser elaboradas tabelas individuaisdos horrios de partida dos pontos terminais para cada coletivo, as quais sero utilizadaspelos condutores durante a operao e, tambm, pela fiscalizao. Nas linhas muito longas, recomendvel colocar nas tabelas os horrios de passagem em pelo menos um pontointermedirio, a fim de evitar que os motoristas adiantem ou atrasem o veculo durante asviagens, provocando alteraes significativas nos valores dos intervalos entre unidadesconsecutivas ao longo do percurso.


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Quando um coletivo circula adiantado em relao ao horrio programado, ocorre naoperao um fenmeno conhecido como bunching(agrupamento). Esse fenmeno consisteno agrupamento de dois veculos de uma mesma linha devido ao fato relatado a seguir.

Estando adiantado, o coletivo 1 deixa de levar alguns dos seus passageiros, reduzindoo seu tempo total parado nos pontos e, em conseqncia, adiantando ainda mais. O veculo2, que est atrs, tendo de levar uma parte dos passageiros que seria do coletivo 1,experimenta um aumento no seu tempo total de parada nos pontos, o que provoca atraso.Com isso, acaba levando passageiros que seriam do veculo 3 que o segue, o que contribuipara aumentar ainda mais o seu atraso. Por sua vez, o coletivo 3 pra num menor nmerode pontos e por menos tempo e, por isso, adianta, muitas vezes chegando at mesmo aencostar no veculo 2. Observe que o fenmeno tem a tendncia de se propagar, provo-cando o agrupamento de diversos pares de coletivos: par 2-3, par 4-5 e assim por diante.

Para evitar a formao de bunching, que provoca grandes variaes nos intervalos

entre coletivos e nas lotaes dos mesmos, prejudicando, assim, os usurios, importanteorientar os condutores para controlar a marcha, rodando mais devagar ou mais depressaconforme as circunstncias, visando manter o intervalo programado entre veculosconsecutivos ao longo de toda a linha.

Na elaborao das tabelas de horrios, preciso conhecer todas as caractersticas dalinha: distncias percorridas, tempos de percurso, velocidades desenvolvidas, tempos deparada nos terminais etc.

A Tabela 9.2 mostra um exemplo de tabela de horrios de uma linha de nibushipottica denominada XiranVatergo. Nessa tabela esto assinalados os horrios departida dos pontos terminais localizados nos extremos da linha, o horrio de sada dagaragem de manh, o ponto terminal onde se inicia a operao, o ponto terminal onde se

encerra a operao, o horrio de chegada garagem noite e o tempo de parada previstonos pontos terminais. Essa tabela refere-se ao 5ocarro que opera na linha.

Nas linhas circulares, comum controlar os horrios de partida dos coletivos emapenas um ponto terminal. As vezes isso tambm ocorre nas linhas diametrais ou radiais.

Considerando que o fluxo de passageiros e o volume do trfego de veculos influemsignificativamente no tempo de viagem dos coletivos que se movimentam junto com otrnsito normal, comum considerar, na montagem das tabelas de horrios, tempos deviagem e de ciclo diferentes conforme o perodo do dia, de acordo com a variao do fluxode passageiros e do volume do trfego.

Nas grandes cidades, os tempos de parada previstos nos pontos terminais devem ser

maiores, a fim de absorver as maiores variaes nos tempos de viagem em decorrncia dotrnsito intenso.

Tabela 9.2 Tabela de horrios de uma linha de nibus fictcia.


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9.5 ESTRATGIAS OPERACIONAIS ALTERNATIVAS

9.5.1 Controle dos horrios de partida em terminais ou bases deoperao

Nas cidades maiores comum controlar os horrios de partida dos coletivos emestaes terminais de vrias linhas ou bases de operao (local prximo de pontos terminais

de vrias linhas, onde os nibus ficam estacionados aps completar uma viagem,aguardando para iniciar a prxima). Nesse caso, os horrios de partida designados paracada veculo dos pontos terminais so estabelecidos pelo despachante que controla otrfego, medida que os coletivos vo chegando no terminal ou na base de operao.

Nesse tipo de operao, possvel variar as linhas operadas pelos veculos e pelosoperadores ao longo do dia.

9.5.2 Operao com aproveitamento mximo da frota

Nas operaes com designao das viagens, quando os veculos chegam a um terminalou a uma base de operao, possvel operar com o aproveitamento mximo da frota


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mediante a eliminao do tempo de parada para descanso dos operadores (condutores ecobradores), que so, nesse caso, trocados em cada viagem.

Ao chegar ao terminal ou base de operao, o condutor e o cobrador so substitudospor outros, e o coletivo pode partir imediatamente.

Os condutores e os cobradores tm uma pequena folga e, em seguida, passam a operarum outro veculo, seguindo orientao do pessoal responsvel pela operao.

Esse tipo de operao, com desvinculao do trinmio condutorveculolinha,permite minimizar a frota necessria sem grande ociosidade da mo de obra. Exige, noentanto, uma frota padronizada, pois todos os condutores devem estar aptos a conduzirtodos os veculos da frota, e o conhecimento, por parte de todos os condutores, dositinerrios de todas as linhas controladas na estao terminal ou na base de operao.

Algumas empresas vem com reserva essa estratgia operacional, alegando que oscondutores cuidam melhor dos veculos na operao vinculada, havendo, com isso, menor

nmero de defeitos durante a operao, diminuio do custo de manuteno e aumento davida til dos veculos. Tambm, h uma certa resistncia das operadoras quanto aoscondutores trocarem de linha, sob a alegao da dificuldade de todos conhecerem ositinerrios de todas as linhas e de os motoristas poderem conduzir os veculos com maioreficincia e segurana quando esto bem acostumados com o trajeto.

Uma operao desvinculada , tambm, muitas vezes interessante para ser empregadanas cidades mdias e pequenas que tm estao (terminal) localizada na rea central, ondeas viagens se iniciam e terminam.

9.5.3 Otimizao da operao nas linhas

Em condies normais de operao, os veculos de transporte pblico urbano parampara embarque e desembarque em todos os pontos ou estaes, nos dois sentidos domovimento. Em certas situaes, no entanto, sobretudo nos horrios de pico, convenienteutilizar outras estratgias de operao para reduzir o tempo de viagem dos usurios(melhorando a qualidade) e/ou o tempo de ciclo (melhorando a eficincia, pois o nmero deveculos necessrios resulta menor).

As principais estratgias alternativas de operao que podem ser empregadas so asseguintes:

Retorno vazio, sem paradas, de alguns veculos no sentido de menor movimentoquando a demanda muito maior no sentido oposto (por exemplo, no sentido centro-bairrono pico da manh, quando a demanda muito maior no sentido bairrocentro; e no sentido

bairrocentro, no pico da tarde, quando a demanda est concentrada no percurso centrobairro. Os retornos vazios podem, inclusive, ser feitos por itinerrios diferentes para reduzirainda mais o tempo de ciclo, utilizando rotas mais curtas e/ou atravs de vias onde avelocidade maior. preciso, no entanto, no operar com intervalo entre atendimentosmuito grande no sentido de menor movimento, para no penalizar o grupo de usurios queviajam nesse sentido.

Pares de veculos operando juntos, com paradas em pontos alternados na regio decaptao da demanda, de modo a conseguir maiores velocidades, reduzindo, assim, o tempode viagem dos usurios e o tempo de ciclo. necessrio, contudo, que os usurios estejambem informados sobre o plano de operao.


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Utilizao de linhas expressas de apoio a uma linha regular, nas quais os veculosrealizam viagens sem paradas, ou com poucas paradas intermedirias, entre os principaisplos de atrao e gerao da demanda ou, no caso de corredores troncais, com paradasapenas nas estaes principais e naquelas onde existe conexo com as linhas alimentadoras,como apoio a linha regular. Nesse caso, cabe destacar trs coisas: as linhas expressas nonecessitam, necessariamente, seguir o mesmo itinerrio da linha regular (embora, em geral,os itinerrios coincidem, as vezes pode ser vantajoso utilizar um outro percurso); osusurios devem ser muito bem informados sobre os tipos de linhas em operao, para quepossam utilizar adequadamente o sistema; e o intervalo entre atendimentos na linha regularno pode ser muito grande para no prejudicar determinados grupos de usurios.

Emprego de veculos operando apenas nos trechos mais carregados das linhas,evitando que tenham que tenham percorrer todo o itinerrio sem necessidade, gerandoineficincia. Com isso, o tempo de ciclo desses veculos muito menor, exigindo menosunidades para a operao da linha. Nesse caso, duas coisas so importantes: no operar comintervalo muito grande nos trechos da linha com menor movimento, para no prejudicaralguns grupos de usurios, e informar bem os passageiros sobre a forma de operaoempregada, para que possam utilizar adequadamente o sistema.

Tambm possvel o emprego simultneo de algumas dessas estratgias, visandoaumentar ainda mais a eficincia operacional e melhorar a qualidade do servio.

No caso das linhas troncais operadas por nibus em canaletas, o emprego de linhasexpressas fundamental para reduzir o tempo de viagem dos usurios, em particulardaqueles que utilizam duas linhas alimentadoras, alm da linha tronco, fazendo doistransbordos. Para esses, especialmente importante que a viagem na linha troncal entre asestaes de transferncia seja realizada com rapidez numa linha expressa.

Na figura 9.9 mostrado cpia do folheto distribudo aos usurios do sistemaTransmilenio de Bogot, Colmbia, contendo as caractersticas de todas as linhas queoperam nos corredores troncais: regulares e expressas.


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Figura 9.9 Folheto com informaes sobre as linhas do sistema Transmilenio de Bogot,

Colmbia.

9.6 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA OPERAO

A elaborao da programao operacional, com a montagem das tabelas de horrios edimensionamento da frota, faz parte de um trabalho mais amplo, que pode ser denominadoplanejamento operacional. o trabalho de definio das estratgias operacionais a seremutilizadas em cada linha e no conjunto globalmente, visando otimizar a eficinciaoperacional. Somente aps isso que se deve proceder elaborao da programaooperacional.

No planejamento da operao so avaliadas as possibilidades do emprego de uma oumais estratgias operacionais alternativas (no convencional), visando melhorar a eficinciae a qualidade do transporte. Tambm avaliada a otimizao na utilizao da frotaadicional nos horrios de pico, com o possvel emprego de um mesmo veculo em duas oumais linhas.

Uma ferramenta que pode ser til na elaborao da melhor estratgia operacional, etambm no controle da operao, a elaborao de fichas de movimentao dos carros aolongo do dia, na qual constam as seguintes informaes: horrios previstos de partida echegada nos terminais extremos, horrios de passagem em pontos intermedirios, horriosde sada e chegada na garagem, perodos de interrupo da operao para repouso oualimentao dos operadores, viagens vazias, viagens expressas, etc.

9.7 PARMETROS QUANTIFICADORES DA OPERAOAlguns parmetros fundamentais para o planejamento e tambm para o controle da

operao so os seguintes:


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Qe (km)= quilometragem efetiva, corresponde quilometragem percorrida duranteoperao de transporte na linha.

Qo (km)= quilometragem ociosa, corresponde quilometragem percorrida notransportando passageiros, nos trajetos garagemterminal, entre terminais etc.

Qt (km)= quilometragem total, igual soma das quilometragens efetiva e ociosa.

PQ (pass.km)= quantidade de passageirosquilmetro transportada, calculada pelarelao:

i i

i

PQ P Q=

em que Pi= volume (lotao ou carregamento) no trecho

da linha (pass); e Qi= extenso do segmento i (km).

LQ (lug.km) = quantidade de lugaresquilmetro ofertada, dada pela relao:

.LQ C Q= em que C = capacidade do veculo ou do comboio de transporte (lug); e Q = extensototal da linha (km).

IPK (pass/km)= ndice de passageirosquilmetro, calculado pela relao:

em que V = nmero de passageiros transportados (pass); e Q = quilometragempercorrida (km).

O IPK mede a produtividade (eficincia) do transporte. Quanto mais alto, maior onmero de passageiros que esto sendo transportados por quilmetro rodado e,portanto, menor o custo unitrio por passageiro. Pode ser referido a diferentesperodos de tempo (dia, ms, ano etc.), bem como a uma linha, um conjunto delinhas, uma empresa ou um sistema.

FC (pass.km/lug.km ou pass/lug) = fator de carga, dado pela relao:

em que PQ = quantidade de passageiro-quilmetro transportada; e LQ = quantidadede lugaresquilmetro ofertada.

O FC tambm um ndice que mede a produtividade do transporte, pois,quanto maior, maior o aproveitamento da quantidade ofertada. Como em transporteno se pode estocar o produto ofertado (lugar), isso significa que produto noutilizado produto perdido. Tambm pode ser referido a diferentes perodos de


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tempo (dia, ms, ano etc.), bem como a uma linha, um conjunto de linhas, umaempresa ou um sistema.

9.8 CAPACIDADE DE TRANSPORTE EM UM CORREDOR

9.8.1 Parada de um comboio por vez em todas as paradas

De acordo com o HCM (2000), a capacidade (nmero mximo de comboios quepodem passar) em uma faixa de trfego dada pela relao:

em que C = capacidade em comb/h/sentido; (g/c)= relao entre o tempo de verde para avia onde circulam os coletivos e o ciclo do semforo crtico (onde a relao menor); d =intervalo mnimo entre veculos sucessivos medido de pra-choque traseiro a pra-choquedianteiro, expresso em segundos; t = tempo mdio de permanncia no local de paradacrtico (onde ocorre o maior valor de t), expresso em segundos; z = valor estatsticoassociado probabilidade de formao de fila no local de parada crtico; e v = coeficientede variao dos tempos de permanncia no local de parada crtico, expresso em segundos.

A relao (g/c) igual unidade (g/c = 1), no caso de vias especiais segregadas semcruzamento com ruas e, tambm, no caso de total prioridade para os coletivos noscruzamentos com semforos, os quais, nesse caso, so acionados a distncia de modo aestarem verdes no momento da aproximao dos coletivos.

O valor da distncia mnima entre o pra-choque traseiro do coletivo da frente e opra-choque dianteiro do coletivo detrs (d) limitado por razes tcnicas. No caso dostrens, devido, sobretudo, segurana: evitar a coliso entre duas unidades sucessivasquando o trem que est na frente pra nas estaes ou em situaes de emergncia, pois grande a distncia de frenagem necessria em razo da grande velocidade e do reduzidoatrito entre o ao da roda e do trilho. No caso de nibus e bondes, o valor de d igual aotempo que o coletivo demora para se posicionar no ponto de parada aps a partida do queest frente.

Valores tpicos de d: acima de 15 seg, no caso dos nibus e bondes, e acima de 60 seg,

no caso dos trens.O tempo total mdio de permanncia nos locais de parada (t) varia entre 15 e 90 seg.O valor de z est associado probabilidade de formao de fila na parada crtica: z =

1,960 para 2,5% de probabilidade de formao de fila; z = 1,440 para 7,5%; e z = 1,040,para 15%. Se a formao eventual de fila no acarretar grande problema, pode-se utilizar z= 1,040. Caso contrrio, recomendvel utilizar z = 1,440, ou mesmo z = 1,960, se o trans-torno for grave: bloqueio de cruzamentos, bloqueio de faixa de pedestres etc.

O coeficiente de variao dos tempos gastos na parada crtica calculado pelaexpresso:


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em que v = coeficiente de variao; t = tempo mdio de permanncia na parada crtica; s =

desvio-padro dos tempos de permanncia; s2= varincia dos tempos de permanncia; n =nmero de observaes efetuadas; e ti= valor do tempo de permanncia medido na

observao i.

O valor de v varia normalmente entre 0,40 e 0,80. Na ausncia de dados de campopode-se adotar v = 0,60. No caso dos modos sobre trilhos, em que se fixa um valor

constante para t, pode-se considerar v = 0.O headway mdio entre veculos sucessivos (pra-choque dianteiro a pra-choquedianteiro) vale:

em que H= headwaymdio em segundos; e C = capacidade em comb/h/sent.Uma vez obtida a capacidade em termos de comboios, a capacidade de transporte

expressa em passageiros dada pela relao:

em que Cp = capacidade em pass/h/sent; C = capacidade em comb/h/sent; n = nmeromximo de carros no comboio em carros/comboio; c = capacidade de cada carro empass/carro; e FHP: fator de hora pico.

9.8.2 Parada de mais de um comboio por vez em todas as paradas

Muitas vezes, possvel a parada de mais de um comboio nos locais de embarque edesembarque ao longo do corredor. Nesse caso, duas situaes podem ocorrer: baiasdispostas de forma a permitir entradas e sadas independentes e baias prximas dispostas de

forma linear, caso em que os veculos estacionam na baia vazia situada mais frentepossvel e saem somente aps a desocupao de todas as baias localizadas frente.

No caso das baias com entradas e sadas independentes, a capacidade total a somadas capacidades individuais. Assim, se houver homogeneidade das baias, a capacidade total igual capacidade de uma baia multiplicada pelo nmero de baias, ou seja:

em que Ct = capacidade total; b = nmero de baias; e Cb = capacidade de uma baia.No caso de baias prximas dispostas de forma linear, a capacidade total igual

capacidade de uma baia multiplicada pelo nmero de baias e por um fator de reduo para


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considerar a ineficincia no aproveitamento das baias livres situadas frente de um ou maiscomboios parados em operao de embarque e desembarque. A expresso a ser utilizada,portanto, a seguinte:

em que Ct = capacidade total; b = nmero de baias; Cb = capacidade de uma baia; e r =fator de reduo.

Para o fator de reduo, devem ser utilizados os seguintes valores: r= 0,92 para 2baias; r = 0,82 para 3 baias; r = 0,66 para 4 baias; e r = 0,54 para 5 baias.

9.8.3 Parada de um comboio por vez em paradas alternadas

A parada em pontos alternados pode ser utilizada no transporte coletivo, desde que

exista possibilidade de ultrapassagem. O objetivo aumentar a capacidade de transporte nocorredor.

Nesse caso, os veculos de um conjunto de linhas param em um determinado ponto, osde outro conjunto em outro e assim por diante. O mais comum operar com dois conjuntosde linhas, com os coletivos parando, portanto, em pontos alternados.

Nesse caso, a capacidade deve ser calculada em separado para cada conjunto delinhas, sendo a capacidade total igual soma das capacidades individuais. Assim, se adiviso das linhas por conjunto for balanceada, pode-se considerar que a capacidade docorredor fica multiplicada pelo nmero de conjuntos de linhas.

9.8.4 Consideraes adicionais

As expresses da capacidade apresentadas para as diferentes situaes referem-se acorredores com faixas separadas do trfego normal, exceto nos cruzamentos, os quais sosupostamente dotados de semforos ou operam com preferncia total para os coletivos.

Na operao em faixas exclusivas, em que permitida a presena de veculos quefazem converses, comum no caso de nibus e bondes, a capacidade afetada pelo nmerode veculos que utilizam a faixa de converso.

No caso da operao junto com o trfego geral, a capacidade influenciada porinmeros fatores: volume de veculos, nmero de faixas etc.

9.9 QUESTES

1. Por que a demanda de passageiros no transporte pblico urbano varia ao longo dotempo?

2. Qual o objetivo de conhecer a variao da demanda ao longo dos anos? E dos meses? Edos dias? E das horas?

3.

Considere uma linha de transporte coletivo que liga duas regies da cidade passandopela rea central (linha diametral). Fazer um esboo do carregamento ao longo da linhano incio da manh e no final da tarde, considerando cinco pontos de parada: dois emcada regio no central e um na rea central. Conceituar seo crtica e ndice derenovao de uma linha de transporte coletivo.

transporte urbano cap 9

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