AS FUNDAÇÕES DIRETAS E CAPACIDADE DE CARGA

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RELATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

APLICAÇÃO DO MÉTODO DE WEBSTER PARA O CRUZAMENTO DA AV. AFONSO PENA COM A RUA ALAGOAS

CAIO FRANCO, IBRAHIM ISMAIL, LEONARDO CAXIAS E MARIANNE ARANDA

Campo Grande, MS – Brasil

25 de Maio, 2017

CAIO FRANCO, IBRAHIM ISMAIL, LEONARDO CAXIAS E MARIANNE ARANDA

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APLICAÇÃO DO MÉTODO DE WEBSTER PARA O CRUZAMENTO DA AV. AFONSO PENA COM A RUA ALAGOAS

Relatório apresentado como pré-requisito de Engenharia de transporte II do curso de engenharia civil da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Turma:

Engenharia Civil 2017/1

Professor:

Moacir Muniz

Campo Grande, MS – Brasil

25 de Maio, 2017

Sumário

Sumário        3

1        INTRODUÇÃO        4

1.1        FUNDAMENTOS TEÓRICOS        4

1.2        OBJETIVO        6

2        DESENVOLVIMENTO        7

2.1        MATERIAL UTILIZADO        7

2.2        PROCEDIMENTOS        7

2.3        RESULTADOS        7

2.4        DISCUSSÃO DE RESULTADOS        8

3        CONCLUSÃO        11

4        REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS        12

1. INTRODUÇÃO

Este presente trabalho tem como tema a aplicação prática dos conceitos estudados acerca de semaforização na disciplina de Engenharia dos Transportes, mais precisamente o método de Webster para determinação dos tempos fixos de sinalização. A partir do advento dos veículos, o tráfego mundial exigiu controle e organização, o que realizado por policiais de trânsito. Assim, com o objetivo de facilitar tal atividade, foram criados os sinais luminosos no século XX, sendo o primeiro semáforo manual de três cores instalado em Nova York, em 1918.

Com a automatização semafórica, métodos de dimensionamento foram desenvolvimentos para adequar os tempos de verde e vermelho de acordo com a densidade das vias, de forma que o controle seja eficaz e coerente com a demanda.

Outrossim, atualmente, realiza-se coletas de dados do tráfego de cruzamentos, sendo possível calcular os tempos de verde, amarelo e vermelho, seja para o dimensionamento, seja para comparação teórica entre a calibração empírica e a atuante.

1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Os principais métodos para determinação dos tempos no ciclo são: Webster e Cobbe, Pignataro e Miller. Com relação à calibração de semáforos instalados em interseções isoladas, os tempos destes podem ser fixos, semi-atuados ou totalmente atuados. O primeiro foi criado em 1966 e é o mais utilizado no Brasil. Além de conceituações relevantes na área de tráfego (fluxo de saturação e tempo perdido), Webster partiu da hipótese de que as chegadas são independentes e aleatórias, obtendo uma fórmula correspondente ao atraso médio sofrido no cruzamento. Dessa forma, foi possível desenvolver uma expressão para o tempo de ciclo que considera o menor tempo de atraso médio total, que é denominado ciclo ótimo, cujo resultado é a maior razão entre volume e fluxo de saturação:

[pic 4]

Onde:

L: tempo perdido total por ciclo (s);

: relação volume/fluxo de saturação para a aproximação crítica para a fase i;[pic 5]

n: número de fases.

Existe também uma expressão do tempo total de verde efetivo  para um cruzamento com duas fases, considerando o tempo perdido em cada fase:[pic 6][pic 7]

[pic 8]

Onde:

 tempo de vermelho geral;[pic 9]

 tempo perdido. [pic 10]

Assim, também pode-se escrever uma fórmula do tempo de verde efetivo para cada fase:

[pic 11]

Por fim, o tempo de luz verde    para cada fase será dado por: [pic 12]

[pic 13]

Onde:

: tempo de amarelo. [pic 14]

Com relação ao tempo de amarelo, houve a necessidade impor um tempo limite e um tempo mínimo para o mesmo (de 3s a 5s), pois ambos os extremos podem ser prejudiciais para o fluxo no trânsito, podendo contribuir para imprudências e acidentes.

[pic 15]

Onde:

1: valor em segundos estipulado pela literatura para o tempo de reação do condutor;

W: largura total transversal da via (m);

L: comprimento do veículo (m);

: velocidade de aproximação (m/s);[pic 16]

6,1: valor estipulado pela literatura para a desaceleração máxima de frenagem (2a) (m/s²).

1. OBJETIVO

Determinar empiricamente o tempo de ciclo ótimo dos semáforos do cruzamento entre a Avenida Afonso Pena e a rua Alagoas e comparar com os tempos medidos em campo.

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1. DESENVOLVIMENTO

1. MATERIAL UTILIZADO

• Trena;
• Cronômetro;
• Programa TraficSurv para a contagem;

1. PROCEDIMENTOS

• Foram escolhidos dois períodos de 2 horas, um representando o período de pico (7h00-9h00) e outro representando o período entre picos (9h00-11h00). As contagens foram realizadas de 15min em 15min, de acordo com o manual DNIT, os valores foram anotados e devidamente organizados no Excel.
• Para análise de comparação, foram medidos os tempos reais de verde, amarelo e vermelho de cada sentido de circulação no cruzamento.
• Para a determinação do tempo de amarelo, mediu-se a largura das vias e dos canteiros com o auxílio da trena.
• Com os valores de demanda obtidos, calculou-se o headway de saturação, o fluxo de saturação e o volume em uma hora. Com esses dados, foi possível aplicar o método de Webster e assim determinar o tempo de ciclo ótimo, assim como os tempos de verde, amarelo e vermelho do cruzamento.
• A partir destes resultados, foi feita uma análise comparativa entre o ciclo calculado e o ciclo real.

1. RESULTADOS

Será apresentado a seguir as tabelas representando a coleta durante o período de pico e entrepico, como já foi enunciado anteriormente,

Direção de Movimento 1 (Fase 1)
Período	Carros	Motos	Ônibus	Volume (veic/15min)	Taxa de chegada (veic/h)
7:00 - 7:15	161	24	7	195,6	880,8
7:15 - 7:30	167	34	8	212,7
7:30 - 7:45	176	20	8	209,4
7:45 - 8:00	219	29	10	263,1
8:00 - 8:15	188	20	8	221,4	815,4
8:15 - 8:30	188	19	6	216,6
8:30 - 8:45	166	20	6	195,6
8:45 - 9:00	161	16	4	181,8
9:00 - 9:15	141	19	4	165,6	697,8
9:15 - 9:30	151	13	4	170,1
9:30 - 9:45	116	17	1	135
9:45 - 10:00	196	19	8	227,1
10:00 - 10:15	177	18	2	197,7	719,7
10:15 - 10:30	145	20	4	171
10:30 - 10:45	164	22	4	192,9
10:45 - 11:00	138	17	2	158,1