Prova-Operacao-Sistemas-Transportes-Analise-Modelagem-Trafego

Universidade Federal do Ceará Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia de Transportes TC0598 Operação de Sistemas de Transportes 1ªAP 20222 Profs Flávio Cunto e Manoel Castro Neto Aluno Matrícula Tempo de Duração da Prova 2 horas e 30 minutos Prova sem Consulta Todas as premissas suposições e cálculos para a resolução das questões deverão ser devidamente apresentados 1 40 Após analisar o comportamento macroscópico do tráfego em um trecho de rodovia de fluxo ininterrupto localizado em um terreno plano uma engenheira se interessou em modelar esse comportamento segundo os modelos de Greenshields e do HCM a 05 Com base nas informações do modelo de Greenshields da figura abaixo qual é a densidade de congestionamento do trecho em veículoskmfx b 15 Um dos sentidos da rodovia tem 2 faixas de tráfego e opera em seu pior período de 15 minutos da hora pico com a demanda total nas duas faixas de 3000 veículoshora sendo 90 carros de passeio padrão e 10 caminhões Utilizando o modelo de Greenshields estime a velocidade a densidade e o nível de serviço nesse horário c 10 Fazer o item b utilizando o modelo do HCM d 10 Considerando que o fluxo veicular no sentido em análise cresce a uma taxa de 3 ao ano até quando a atual configuração de duas faixas será capaz de manter a via operando sem congestionamento ou seja sem a sua capacidade ser excedida 2 30 Em uma rodovia de pista dupla conforme a figura abaixo um engenheiro observou os headways médios de 8s e 9s para os sentidos 1 e 2 respectivamente Uma travessia de pedestres não semaforizada acontece na via a qual não apresenta canteiro central somente sinalização horizontal de proibição de ultrapassagem como ilustrado A travessia é considerada segura se os pedestres encontram em média pelo menos 60 chances de travessia completa em uma hora Estima se a velocidade média dos pedestres é de 12ms e que cada faixa tem 3m de largura Analise a situação e responda 0 20 40 60 80 100 120 0 500 1000 1500 2000 2500 Velocidade média no espaço Kmh Volume vphfx a 10 Com base no critério do enunciado a travessia pode ser considerada segura Justifique tecnicamente sua resposta b 20 Em uma análise de semáforo para pedestres estudase a possibilidade de implantar um semáforo com tempos para travessia de 4 segundos de verde e 10 segundos de vermelho piscante intervalo de segurança para travessia Os diagramas de estágios e de fases para este semáforo estão apresentados abaixo com 18s de verde 4s de amarelo e 1s de vermelho geral para a fase 2 Sabese que o tempo perdido no início do verde da fase veicular é em média 3 segundos e que o headway de saturação para cada faixa é em média 20 segundos Assuma que todo o período de amarelo na fase veicular é utilizado pelo tráfego Responda b1 10 Qual o grau de saturação de cada aproximação veicular sentidos 1 e 2 b2 10 Assumindo que as chegadas e saídas dos veículos em cada aproximação são aleatórias e independentes calcule o atraso médio dos veículos em cada aproximação 3 30 No TP2 você trabalhou com a reprogramação semafórica da interseção mostrada abaixo A fase 1 serve os movimentos da Washington Soares aproximações norte e sul com 3 faixas cada e a fase 2 serve a Av Edilson Brasil Soares aproximações leste e oeste com 2 faixas cada Os fluxos da tabela são as demandas taxa horária já transformadas para unidades de carropadrão no período de 15 minutos de análise A figura também mostra o diagrama de fases do plano atual FAIXA FLUXO UCPH Edilson Brasil Soares Aprox Leste Faixa Esq 440 Faixa Dir 423 Edilson Brasil Soares Aprox Oeste Faixa Esq 456 Faixa Dir 361 Wash Soares Aprox Norte Faixa Esq 1056 Faixa Cent 952 Faixa Dir 702 Wash Soares Aprox Sul Faixa Esq 810 Faixa Cent 725 Faixa Dir 457 Ciclo 158s Fase 1 Was Soares verde 100s amarelo 4s e vermelho geral 2s Fase 2 Ed Brasil verde 45s amarelo 4s e vermelho geral 3s a 10 Foi pedido que você adotasse o fluxo de saturação coletado de outro local O valor mais encontrado pelas equipes ficou em torno de 1550 veículoshora Por que esse valor gerou problemas na reprogramação do semáforo b 20 Considerando um fluxo de saturação de 1800 veículohora reprograme o semáforo da interseção de acordo com a programação de Webster Mantenha os tempos de entreverdes atuais Indique a duração do tempo de verde de cada fase Assuma que os tempos perdidos são 5s no início do verde e 1s no final do verde Fase 1 Fase 2 4 10 18 4 1 N S L O INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES Distribuições de Probabilidades Poisson 𝑃𝑥 𝑒𝜇𝜇𝑥 𝑥 𝜇 média de ocorrências por intervalo Exponencial 𝑓𝑡 𝜆𝑒𝜆𝑡 𝐹𝑡 1 𝑒𝜆𝑡 𝜆 taxa média de ocorrências por unidade de tempo Fluxo em Rodovias Modelo Fluxo Velocidade de Greenshields k u q densidade velocidade fluxo s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Velocidade Média kmh Taxa de Fluxo Vp ucphfaixa Curvas FluxoVelocidade em Autoestradas HCM2000 NS A B C D E j f j f s s k k k u q k k u u k u q 2 1 Fluxo não congestion ado u u2 k k u q f j j 𝑘𝑚 𝑘𝑗 2 𝑢𝑚 𝑢𝑓 2 p HV p f N f PHF V v v p taxa de fluxo equivalente cpehfaixa V volume horário veich PHF fator de hora pico V604V15max N número de faixas de tráfego f HV fator de ajuste para veículos pesados e f p fator de ajuste para tipo de motorista Fator Tipo de relevo Plano Ondulado Montanhoso ET 15 25 45 ER 12 20 40 Fluxo em Interseções Semaforizadas 𝑔𝑒𝑓 𝑔 𝑡𝑎𝑚 𝑡𝑣𝑔 𝑡𝑝1 𝑡𝑝2 h s 3600 s fluxo de saturação veichora de verdefaixa e h headway de saturação sveic p1 tempo perdido no início do ciclo s e ti tempo perdido pelo veíci na fila s p2 tempo perdido no final do ciclo s e n i it p 1 1 i S i q S q y i i i i i da aproximaçã o fluxo de saturação volume horário aproximaçã o Taxa de Ocupação i i i c X q de saturação Grau do estágioi crítica Taxa de ocupação Tempo perdido total no ciclo 1 5 51 ótimo deWebster Ciclo 1 i p i i p o Y T Y T C duração do ciclo verde efetivo aproximaçã o Capacidade C i g veic h C S g c ef ef i adotar 45 m compriment o do veículo o é largura da caixa da interseção a é aprox 3 ms ção do veículo Desacelera no início do amarelo ms velocidad e do veículo de percepção e reação aprox 1 s tempo t de entreverde s s tempo I 2 t I s Entreverde 2 r L W a V V L W a V o o o r 𝑑 09 𝑐1 𝜃2 21 𝜃𝑋 𝑋2 2𝑞1 𝑋 onde d atraso médioveic na aproximação s ϴ relação gefC q demanda veícseg X grau de saturação c tempo de ciclo s 𝑑1 05𝐶1 𝑔𝑒𝑓 𝐶 2 1 𝑔𝑒𝑓 𝐶 𝑋 d1atraso uniforme médioveíc s gef verde efetivo s X grau de saturação C tempo de ciclo s f HV fator de ajuste para veículos pesados P T porcentagem de caminhões e ônibus na corrente de tráfego E T fator de equiv para caminhões e ônibus P R porcentagem de veículos de recreação ex trailers e E R fator de equiv para veículos de recreação 1 1 1 1 R R T T HV P E P E f O fator de ajuste fp que trata da influência da familiaridade dos motoristas com a via varia entre 085 e 100 O HCM recomenda adotar o valor de 100 para motoristas familiarizados com a rodovia ou quando não se tiver informações adicionais