Engenharia de Transportes I DIMENSIONAMETO DOS TEMPOS DE

Engenharia de Transportes I DIMENSIONAMETO DOS TEMPOS DE ENTREVERDES PARA VEÍCULOS Prof. Carlos Eduardo Troccoli Pastana pastana@projeta. com. br (14) 3422 -4244 AULA 5 Baseado no artigo de Luis Vianova, especialista em controle e monitoramento de trânsito e trabalha atualmente na Gerência e Desenvolvimento Tecnológico da CET/SP.

IMPORT NCIA DO TEMA O dimensionamento dos tempos de entreverdes nos semáforos é levado a termo, frequentemente, através de critérios totalmente subjetivos. Algumas cidades ajustam o tempo de amarelo em três (3) segundos, independentemente das características específicas de cada local. A verdade é que convivemos, em muitos semáforos, com uma situação geradora de acidentes. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 2

IMPORT NCIA DO TEMA Estudaremos: 1. 2. 3. 4. 07/12/2020 Distância crítica; Tempo de AMARELO; Seção crítica para frenagem; Tempo de VERMELHO DE LIMPEZA; Engenharia de Transportes I 3

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Distância do veículo até a faixa de retenção Quando surge a Indicação amarela x c Faixa de retenção Comprimento do veículo l 07/12/2020 Largura da via transversal Engenharia de Transportes I 4

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Distância do veículo até a faixa de retenção Quando surge a Indicação amarela x c Faixa de retenção Comprimento do veículo l 07/12/2020 Largura da via transversal Engenharia de Transportes I 5

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RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas e. Distância de visibilidade de parada ou frenagem (Df) É a distância mínima para que um veículo que percorre a estrada, na Vp, possa parar, com segurança, antes de atingir um obstáculo em sua trajetória. Para se determinar a distância de frenagem deve-se considerar o tempo de percepção e o tempo de reação do motorista. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 7

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas e. Distância de visibilidade de parada ou frenagem (Df) tr=1, 5+1 = 2, 5 s 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 8

RE VI SÃ O tr=1, 5+1 = 2, 5 s Logo: Velocidade de projeto (km/h) 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 9

RE VI SÃ O A segunda parcela corresponde à distância percorrida desde o início da atuação do sistema de frenagem até a imobilização do veículo (D 2). A energia cinética do veículo no início do processo de frenagem deve ser anulada pelo trabalho da força de atrito ao longo da distância de frenagem. Assim temos: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 10

RE VI SÃ O Em unidades usuais, e sendo g = 9, 8 m/s 2, temos: Quando o trecho da estrada considerada está em rampa, a distância de frenagem em subida será menor que a determinada na equação acima, e maior em caso de descida. Para levar em conta o efeito das rampas é usada a equação abaixo: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 11

RE VI SÃ O O coeficiente de atrito não é o mesmo para todas as velocidades, diminuindo a medida que a velocidade aumenta. As tabelas abaixo apresentam os valores de distância de frenagem e coeficiente de atrito, respectivamente, recomendados pelo DNER (1975). O coeficiente de atrito longitudinal (f. L) adotados para projeto: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 12

RE VI SÃ O Assim, teremos para a distância de visibilidade de parada: Onde: Distância de visibilidade de parada ou frenagem (m). Greide, em m/m ((+), se ascendente; (-) se descendente). Velocidade de projeto ou operação, em km/h. Coeficiente de atrito longitudinal pneu/pavimento. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 13

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 1 Calcular a distância de visibilidade de parada recomendada numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 14

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 1 Calcular a distância de visibilidade de parada recomendada numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. Considerações: • Adotado i = 2% = 0, 02. • Velocidade média = 86 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I f. L = 0, 28 15

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 1 Calcular a distância de visibilidade de parada recomendada numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 16

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 2 Calcular a distância de visibilidade de parada excepcional numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 17

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 2 Calcular a distância de visibilidade de parada excepcional numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. Considerações: • Adotado i = 2% = 0, 02. • Velocidade diretriz = 100 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I f. L = 0, 28 18

RE VI 1 – INTRODUÇÃO AO PROJETO DE RODOVIAS SÃ 1. 9. 3 – Quanto as características técnicas O 1. 9. 3. 1 – Descrição das principais características técnicas Exemplo aplicativo 2 Calcular a distância de visibilidade de parada excepcional numa estrada cuja velocidade diretriz é 100 km/h. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 19

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SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Para que o veículo consiga frear antes da faixa de retenção, vamos desenvolver a equação estudada como distância de frenagem: Mas: 07/12/2020 e Engenharia de Transportes I 21

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Para que o veículo consiga frear antes da faixa de retenção, vamos desenvolver a equação estudada como distância de frenagem: Declividade da via Coeficiente de atrito longitudinal Aceleração da gravidade - (m/s 2) Velocidade da via (m/s) Tempo de percepção e reação (s) Distância de frenagem - (m) 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 22

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Para que o veículo consiga frear antes da faixa de retenção, vamos desenvolver a equação estudada como distância de frenagem: Se a rampa for ascendente, (+), se descendente (-). 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 23

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Existe, portanto, uma distância crítica aquém da qual os veículos não conseguem frear antes da retenção. Tal distância é dada por: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 24

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Existe, portanto, uma distância crítica aquém da qual os veículos não conseguem frear antes da retenção. Tal distância é dada por: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 25

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DA DIST NCIA CRÍTICA Distância do veículo até a faixa de retenção Quando surge a Indicação amarela v (m/s) f. L c Faixa de retenção Comprimento do veículo l 07/12/2020 Largura da via transversal Engenharia de Transportes I 26

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE AMARELO A situação mais desfavorável é a daquele veículo que está justamente na seção crítica para frenagem quando o semáforo muda para amarelo. . amarelo 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 27

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE AMARELO A situação mais desfavorável é a daquele veículo que está justamente na seção crítica para frenagem quando o semáforo muda para amarelo. . amarelo 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 28

EXEMPLO Consideremos uma aproximação semaforizada numa via descendente com inclinação de 8%, que apresenta os seguintes dados: Aplicando a equação abaixo, encontraremos a posição da seção crítica: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 29

EXEMPLO Consideremos uma aproximação semaforizada numa via descendente com inclinação de 8%, que apresenta os seguintes dados: Sabe-se que: Da tabela abaixo determina-se o f. L: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 30

EXEMPLO Consideremos uma aproximação semaforizada numa via descendente com inclinação de 8%, que apresenta os seguintes dados: Sabe-se que: Da tabela abaixo determina-se o f. L: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 31

EXEMPLO e d o p m e t o s o e d s n a u t g o e d s A 4 O intervalo necessário de amarelo é obtido pela Consideremos uma aproximação semaforizada numa via descendente com inclinação de 8%, que apresenta os seguintes dados: Sabe-se que: equação abaixo: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 32

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE AMARELO Vamos analisar qual o efeito de implementar um período de amarelo inferior ao necessário. Imaginemos que o valor programado fosse igual a 3 segundos. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 33

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE AMARELO =53, 84 m = 42, 00 m. 11, 84 m 07/12/2020 Zona de dilema é esta região provocada pelo dimensionamento insuficiente do período de amarelo. Engenharia de Transportes I 34

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE VERMELHO DE LIMPEZA G 1 G 2 G 1 c Largura da via transversal 07/12/2020 l Engenharia de Transportes I Não basta que o veículo vermelho ultrapasse sua faixa de retenção no período de amarelo. Ele deve, ainda, sair da área de conflito do cruzamento antes que possa vir a colidir com os veículos da transversal. 35

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE VERMELHO DE LIMPEZA A figura abaixo traz o detalhe desta configuração. tam tvl Para assegurar que o veículo vermelho tenha saído totalmente da área do cruzamento quando o semáforo da transversal for para verde, o comprimento do vermelho de limpeza deve ser igual a: Tempo de invação 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 36

SUPORTE TEÓRICO AO CÁLCULO DO TEMPO DE VERMELHO DE LIMPEZA G 1 G 2 G 1 c Largura da via transversal 07/12/2020 l Engenharia de Transportes I É importante ressaltar que não estamos nos referindo ao veículo que estava parado (verde) na faixa de retenção esperando o verde. O caso crítico, e é o que deve receber atenção, é o do veículo que vinha se aproximando do cruzamento pela transversal numa faixa em que não havia nenhum outro parado. 37

EXEMPLO Calcular o tempo de vermelho de limpeza, considerando uma aproximação onde se medem os seguinte valores: Aplicando a equação abaixo, encontraremos o valor da duração do vermelho de limpeza: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 38

EXEMPLO Calcular o tempo de vermelho de limpeza, considerando uma aproximação onde se medem os seguinte valores: Período de amarelo: Garante que todos os veículos possam Aplicando a equação abaixo, encontraremos o ultrapassar a faixa de retenção antes que valor da duração do vermelho de limpeza: seu semáforo mude para vermelho. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 39

EXEMPLO Calcular o tempo de vermelho de limpeza, considerando uma aproximação onde se medem os seguinte valores: Período de vermelho de limpeza: Assegurar que o semáforo dos veículos Aplicando a equação abaixo, encontraremos o da transversal não vá para o verde valor da duração do vermelho de limpeza: enquato houver ainda veículo da outra via na área de conflito do cruzamento. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 40

QUANTIFICAÇÃO DOS PAR METROS 1. Tempo de percepção e reação: É o intervalo de tempo que o motorista demora para começar a frear. Compõe-se de duas parcelar: • Tempo de percepção: o intervalo entre a entrada do amarelo e sua percepção pelo motorista; • Tempo de reação: o intervalo entre a percepção e o início da ação de frear. As pesquisas desenvolvidas, internacionalmente, apontam para valores situados numa faixa bastante estreita, entre 0, 8 e 1, 2 segundos. t Adotar o valor de pr igual a 1, 2 segundos. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 41

QUANTIFICAÇÃO DOS PAR METROS 2. Velocidade: Adotar a velocidade máxima permitida para a via analisada. Dessa forma, estaremos dentro do terreno legal, o que significa que estaremos propiciando uma situação segura a todos os motoristas não-infratores. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 42

QUANTIFICAÇÃO DOS PAR METROS 3. Máxima desaceleração aceitável: A máxima desaceleração aceitável é obtida pela multiplicação da aceleração da gravidade (g) – adotado como 9, 8 m/s 2 – pelo coeficiente de atrito longitudinal (f. L). A tabela abaixo fornece os valores dos coeficientes de atrito longitudinais pneus/pavimentos: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 43

QUANTIFICAÇÃO DOS PAR METROS 4. Tempo de invasão: Conforme pesquisa realizada pelo CET de São Paulo, medindo-se os valores individuais de tin dos veículos. O menor valor encontrado foi de 1, 2 segundos. Esse valor fica como sugestão para utilização. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 44

QUANTIFICAÇÃO DOS PAR METROS 5. Limite inferior do intervalo de amarelo: Existem algumas situações especiais que exigem intervalos de amarelo bastantes pequenos. Isso ocorre, por exemplo, em rampas ascendentes (+) de vias de baixa velocidade. Recomenda-se que não sejam programados valores inferiores a 3 segundos. 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 45

DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE VERMELHO DE LIMPEZA PARA ALGUMAS SITUAÇÕES PRÁTICAS DADOS: ADOTAR: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 46

DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE VERMELHO DE LIMPEZA PARA ALGUMAS SITUAÇÕES PRÁTICAS Analisar o tempo de vermelho de limpeza para uma rua com características de via local (V=30 km/h) que cruza com uma avenida de duas pistas separadas por canteiro central, cuja largura é igual a 30, 0 metros. Continuar considerando: 07/12/2020 Engenharia de Transportes I 47

TRABALHO PRÁTICO – ET 2. 2 1. 2. 3. 4. Escolher um cruzamento que tenha um semáforo; Medir as dimensões das vias e declividades; Verificar as velocidades limites; Quantificar o tempo entre verdes; tempo entre verdes 5. Determinar: a. b. c. d. 07/12/2020 Distância crítica; Tempo de AMARELO; Seção crítica para frenagem; Tempo de VERMELHO DE LIMPEZA; Engenharia de Transportes I 48

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