Ambiente Construído e sua influência sobre congestionamentos de trânsito
1 Natureza dos congestionamentos
Congestionamentos podem ser percebidos a partir de diferentes critérios dos usuários das vias de circulação. Significa dizer que congestionamentos podem corresponder a formação de filas, trânsito parado ou mesmo progressão retardada ao longo de certos trajetos.
Dessa maneira, os congestionamentos podem ser considerados a partir de diferentes aspectos como:
Congestionamento: Caracterizado pelo excesso de
atrazo ou de tempo de percurso quando comparado com condições de fluxo
livre ou limites mínimos de velocidade aceitáveis.
Congestionamento Recorrente: Quando congestionamentos
se repetem em todos dias úteis (o caso de rotas de estudo, trabalho e
comércio) ou em todos finais de semana (caso de rotas de turismo e
lazer). Tal classe de congestionamento acaba por se tornar em um
fenômeno típico (dentro deum certo grau de tolerância) nos deslocamentos
dos indivíduos que utilizam determinada rota congestionada.
Congestionamento não Recorrente: Caracterizado como um
evento aleatório que surpreende os usuários rotineiros de determinada
instalação.
Congestionamento inaceitável: É o tipo de
congestionamento onde o atraso ou tempo de percurso excede os limites
aceitáveis pelo usuário (tolerância) para congestionamentos. Estes
limites podem variar de acordo com o modo de transporte utilizado.
Tais condições afetam outras condições como mobilidade, acessibilidade e confiabilidade no tempo das viagens.
Mobilidade: Consiste no uso de isócronas para denotar a distância percorrida sob condições congestionadas dentro de um determinado tempo de viagem.
Acessibilidade: Descreve a obtenção de objetivos de viagem dentro de limites de tempo que são considerados aceitáveis.
Confiabilidade do Tempo de Viagem: Consiste na capacidade de prever o tempo de chegada ao início de uma viagem.
Tais características e consequências dos congestionamentos produzem dois limiares para definição de congestionamentos. Esses dois limiares são, a utilização da velocidade de fluxo livre (aplicável para vias rurais e rodovias) e, o estabelecimento de limites mínimos de velocidade aceitáveis em diferentes tipos de instalações e tipos de operação - representando a quantidade de atraso que os usuários da via estão dispostos a tolerar.
As características que alteram a tolerância dos usuários são extensão do deslocamento, tamanho da cidade, e tipo de instalação/via. Pois, viagens mais longas costumam ser mais impactadas por congestionamentos do que viagens curtas. Além disso, os congestionamentos são mais intensos e frequentes em grandes cidades e por isso são mais toledos em grandes aglomerações urbanas. Por fim, os usuários possuem expectativa de se deslocar de forma mais rápida em vias expressas, rodovias e aneís viários do que em vias urbanas.
1.1 Congestionamentos Recorrentes
1.2 Congestionamentos Não Recorrentes
2 Medindo Congestionamento de Tráfego
Os congestionamentos podem ser caracterizados a partir de quatro
aspectos que sãom intensidade, duração, extensão e variabilidade.
A intensidade expressa os congestionamentos a partir de
taxas como minutos/km. A duração corresponde à
quantidade de tempo em que a via;sistema permaneceu congestionado. Já a
extensão informa quantos quilômetros de vis estiveram
congestionados ou o número de usuários afetados pelo congestionamento.
Por fim, a variabilidade mede a variação da
intensidade, duração e extensão cos congestiojnamentos em determinada
via/instalação ao longo do tempo.
2.1 Congestion Delay Rate
\[Congestion\ Delay\ Rate = [Congested\ travel\ time\ rate\ min/km] - [Uncongested\ travel\ time\ rate\ (km0/m)] =\] \[ [\frac{1}{congested\ speed\ kmh}]-[\frac{1}{free\ flow\ speed\ kmh}]*60\]
2.2 Daily Vehicle - Hours of Delay (DVHD)
\[[daily\ vehicle-minutes\ at\ actual\ speed]-[daily\ vehicle-minutes\ at\ free-flow\ speed]\]
2.3 Person-Hours of Delay
\[Annual\ Person\ -\ Hours\ of\ Delay\ = \\ [\frac{DVHD}{weekday}*(250\ weekdays/year)*(\frac{1,25}{persons/vehicle}]\]
\[ Annual\ Hours\ of\ Delay\ per\ Weekday\
Traveler\ = \\ [Actual\ Weekday\ Travel\ Time\ in\ minutes - (FF\ or\
PSL\ Travel\ Time \ in minutes)]* \frac{1}{60}* [250\ weekdays/year] \\
= (Delay\ Hours\ per\ person;\ per\ year) \] * FF = Free
flow speed
* PSL = Posted speed limit
2.4 Travel Time Index
\[TTI= \frac{Actual\ Travel\ Time\ Rate}{Travel\ Time\ Rate\ during\ free\ flow\ conditions}\] ou \[TTI= \frac{Travel\ Time\ Rate\ during\ free\ flow\ conditions}{Actual\ Travel\ Time\ Rate}\] ## Travel Time Tax
\[TTI = \frac{RS}{HS}\]
ou
\[TTI= \frac{Actual\ speed}{free-flow\ speed}\]
RS = reference free-flow speed
HS = actual highway speed
2.5 Speed Reduction Index
\[SRI = (1-\frac{V_{ac}}{V_{ff}})\]
Vac = actual travel speed
Vff = free-flow speed
2.6 Speed Performance Index
\[SPI =
(\frac{V_{avg}}{V_{max}})*100\] Vavg = average travel speed
Vmax = maximun permissible speed
2.7 Travel Rate
\[TR = (\frac{T_{t}}{T_{s}})\] Tt =
Travel time
Ts = segment length
2.8 Delay Rate
\[DR = Tr_{ac}-Tr_{ap}\] TRac =
actual travel rate
Trap = accptable travel rate
2.9 Delay Ratio
\[DR = \frac{D_{r}}{Tr_{ac}}\] Dr =
delay rate
TRac = actual travel rate
2.10 LOS
\[V/C = \frac{N_{v}}{N_{max}}\] Nv
= spatial mean volume
TRac = spatial maximon volume that a segment is able to contain as the
capacity
2.11 Relative Congestion Index
\[RCI =
\frac{(T_{ac}-T_{ff}}{T_{ff}}\] Tac = actual travel time
Tff = free-flow travel time
2.12 Road Segment Congestion Index
\[R_i = (\frac{SPI_{avg}}{100}) *
R_{NC}\] \[R_{NC} =
\frac{T_{NC}}{T_{t}}\] SPIavg = average of the speed porformance
index
Rnc = proportion of non-congested state
Tnc = duration of non congested state
Tt = lenght of observation period
2.13 Congested Hours
Avera gember of hours during specified oeriods which road segment are crowded
2.14 Planning Time Index (PTI)
Ratio of 95th percentile travel time of free-flow travel time. A PTI of 1.60 means thet travelers should anticipate an additional 60% of travel time above the free-flow travel time to ensure on-time arrival 95% of the time.
3 Análises
4 Alertas
4.1 Dados Primários
O conjunto de alertas no período entre 2023-03-01 e 2023-03-31 consiste em 36612 registros
4.1.1 Tipos de Alertas
Os registros do conjunto de dados trazem 24 tipos de alertas apresentados abaixo, com a respectiva frequência de ocorrência dos mesmos.
4.1.2 Tipos de Vias
O conjunto de dados também classifica as vias com ocorrências de alertas em 12 classes, a tabela abaixo apresenta as classes de vias identificadas e o número de alertas registrados em cada classe de via.
4.1.3 Distribuição Temporal
O gráfico abaixo apresenta a dinâmica temporal, demonstrando o número de alertas emitidos por dia no período entre 2023-03-01 e 2023-03-31.
4.2 Alertas de Filas
4.2.1 Tipos de Alertas de Fila
O número de alertas de filas no período entre 2023-03-01 e 2023-03-31 foi de 36612, distribuidos entre os seguintes tipos de filas.
4.2.2 Alertas de Acidentes
O número de alertas de acidentes no período entre 2023-03-01 e 2023-03-31 foi de 832, distribuidos entre os seguintes tipos de acidente
5 JAMS
5.1 Filas de Congestionamentos
5.1.1 Timeseries
## [1] 1