INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

ESTUDO DE TRÁFEGO

VITÓRIA ABRIL, 2010.

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

ESTUDO DE TRÁFEGO

VITÓRIA ABRIL, 2010.

Estudo de tráfego referente ao projeto de via a ser realizado durante o período, apresentado ao professor Daniel Pereira Silva, da disciplina de Projeto de Vias e Terminais do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo – IFES, para obtenção de pontos para aprovação parcial no sétimo semestre do Curso Técnico de Infra-Estrutura de Vias de Transportes e Estradas.

i

SUMÁRIO

SUMÁRIO ........................................................................................................... I

1.0 - INTRODUÇÃO........................................................................................... 1

2.0 – CONTAGEM VOLUMÉTRICA ......................... ......................................... 3

3.0 – SÉRIE HISTÓRICA................................................................................... 4

4.0 – DETERMINAÇÃO DO VMDA ......................... .......................................... 6

5.0 – VOLUME DE TRÁFEGO FUTURO E CLASSIFICAÇÃO DA R ODOVIA . 9

6.0 – CONCLUSÃO .................................... ..................................................... 12

REFERÊNCIAS................................................................................................ 13

1

1.0 - Introdução

Os estudos são importantes para definirem as diretrizes iniciais do

projeto de uma via. Essas diretrizes fornecem as informações fundamentais

sob as quais o projeto será desenvolvido. É, portanto, essencial que haja um

tempo para concentração de esforços nos estudos, antes que chegue à fase de

projeto propriamente dita. Desse modo, este documento dá início ao trabalho

que será desenvolvido ao longo do semestre na disciplina, que consiste na

elaboração de projeto de uma via idealizada pelos seus autores. Antes, porém,

lista-se a seguir as fases de estudo que precedem a elaboração de projetos,

em ordem de execução:

• Estudo de tráfego;

• Estudo de traçado;

• Estudo topográfico;

• Estudo hidrológico;

• Estudo de geologia e geotecnia;

• Estudos ambientais preliminares.

Dadas as limitações de tempo e da organização curricular do Curso,

algumas dessas fases não serão consideradas neste projeto. Porém, á priori,

cabe proceder com a caracterização da rodovia.

A rodovia idealizada e que compõem este projeto se localiza numa

região qualquer, cujo relevo é tipicamente montanhoso. O horizonte de projeto

é de 10 anos, contados a partir de 2012, que é o ano de abertura (inauguração)

da rodovia. Os autores preferiram, por conveniência didática, não criarem

nomes para as cidades de origem e destino da rodovia, tampouco nome da

mesma. Importa que ela parta de uma região A e vai até B. Como o ano de

inauguração da via é 2012, o horizonte de projeto é o ano de 2022.

O presente documento, como explicado, é o estudo de tráfego da

rodovia idealizada. Tal estudo fornece o Volume Médio Diário Anual (VMDa) de

veículos da rodovia, portanto, a quantidade de veículos de cada tipo que

2

trafegarão nela. Esse volume é importante para estabelecer a classe do

empreendimento. Cada volume tem uma classe correspondente. As classes

são uma classificação quanto ás condições técnicas da rodovia. Para cada

classe há uma série de dados a serem considerados obrigatoriamente no

projeto, como raio mínimo de curva, super-elevação máxima e largura de

acostamento, entre outros.

O objetivo deste estudo é estabelecer o VMDa para o horizonte de

projeto (ano de 2022) e classificação da rodovia quanto às condições técnicas.

Desse modo, as etapas de execução do presente foram as seguintes:

• Contagem volumétrica de veículos nos dois sentidos num período

de 24 horas;

• Análise dos dados coletados em campo (contagem) e expansão

estatística dos mesmos para o horizonte de projeto;

• Determinação do VMDa para o horizonte de projeto;

• Classificação da rodovia.

A seguir, portanto, o desenrolar do presente estudo, iniciando com os

dados de contagem volumétrica.

3

2.0 – Contagem volumétrica

A contagem volumétrica num dado período de tempo fornece o volume

de veículos na via. A que compõe este estudo foi realizada no dia 23/02/2010,

terça-feira, num período de 24 horas. Os dados obtidos nela estão reunidos na

tabela seguinte:

Tabela 1 - Contagem volumétrica realizada no dia 23 /02/2010, terça-feira.

Dados de contagem

TRÁFEGO (24h) A

B

CLASSE

B A TOTAL

CP

89 95 184

Aut

omóv

eis

UT

11 9 20

ON

14 13 27

Ôni

bus

TR

2 62 64

2C

17 15 32

3C

13 12 25

Cam

inhõ

es

4C

12 11 23

2S3

1 1 2

3S3

2 2 4

Sem

i-reb

oque

s

3C4

3 1 4

TOTAIS ΣΣΣΣ 164 221 385

Nota-se que a contagem fornece o número de veículos de cada tipo

(classe) que trafega pela via. O total no sentido AB foi de 164 veículos e no BA

foi de 221, totalizando 385 veículos transitando na rodovia nas 24 horas de

terça-feira.

4

3.0 – Série histórica

Para melhor precisão no estabelecimento do VMDa, a contagem

volumétrica deveria ser feita durante um ano em 24 horas por dia. Porém tal

coisa é anti-econômica e difícil de ser executada. Para que um dado de um dia

de contagem possa fornecer o VMDa, como é o que este projeto dispõe, faz-se

necessário o uso de métodos estatísticos de expansão. Para tanto, deve-se

utilizar dados de contagem de um posto sazonal existente na via ou numa outra

próxima. Esses dados recolhidos do posto de contagem são denominados

“série histórica”.

A expansão consiste em estabelecer, a partir de uma contagem de 24

horas, o VMDa, ou seja, um dia de contagem transforma-se em 365 dias

(anual).

A série histórica utilizada para expansão dos dados divide-se em três

tabelas: variação semanal, variação mensal e variação anual. As tabelas são

apresentadas a seguir:

Tabela 2 - Variação semanal da série histórica. Variação semanal

TMD % SEG 690 16,047% TER 655 15,233% QUA 630 14,651% QUI 605 14,070% SEX 715 16,628% SÁB 510 11,860% DOM 495 11,512% Total 4300 100,00%

A tabela de variação semanal mostra o volume médio (TMD) de veículos

contados pelo posto sazonal por dia da semana, para o mês de fevereiro.

Tabela 3 - Variação mensal da série histórica. Variação Mensal / Fevereiro

TMD % 1ª Semana 720 25,53% 2ª Semana 740 26,24% 3ª Semana 690 24,47% 4ª Semana 670 23,76%

Total 2820 100,00%

5

A variação mensal mostra o volume (TMD) de veículos contados em

cada semana do mês de fevereiro.

Tabela 4 - Variação anual da série histórica. Variação Anual

TMD % Jan 710 8,75% Fev 710 8,75% Mar 730 9,00% Abr 640 7,89% Mai 620 7,64% Jun 650 8,01% Jul 705 8,69% Ago 710 8,75% Set 640 7,89% Out 600 7,40% Nov 685 8,45% Dez 710 8,75%

Total 8110 100,00%

A variação anual mostra o volume (TMD) de veículos para cada mês do

ano. Importa nesta tabela o TMD referente a fevereiro, que corresponde à

8,75% do volume total no ano.

6

4.0 – Determinação do VMDa

Para determinação do VMDa faz-se necessário aplicar métodos

estatísticos de expansão nos dados obtidos na contagem volumétrica e na

série histórica. Deve-se calcular os fatores de expansão semanal, mensal e

sazonal.

O fator de expansão semanal é obtido na relação entre o TMD médio da

série histórica de variação semanal e o TMD do dia equivalente ao da

contagem volumétrica:

TMDdiaTMDmédioFcsem ÷=

Ao aplicar a equação acima em cada dia da série histórica, obteve-se a

seguinte tabela:

Tabela 5 - Expansão semanal da série histórica.

Variação semanal

TMD % Fcsem

SEG 690 16,047% 0,890

TER 655 15,233% 0,937

QUA 630 14,651% 0,975

QUI 605 14,070% 1,015

SEX 715 16,628% 0,859

SÁB 510 11,860% 1,204

DOM 495 11,512% 1,240

Total 4300 100,00%

Média 614

O fator de expansão mensal é obtido na relação entre o TMD médio da

série histórica de variação mensal e o TMD da semana equivalente à contagem

volumétrica:

TMDsemTMDmédioFcmen ÷=

Ao aplicar a equação acima em cada semana da série histórica, obteve-

se a seguinte tabela:

7

Tabela 6 - Expansão mensal da série histórica.

Variação Mensal / Fevereiro

TMD % Fcmensal

1ª Semana 720 25,53% 0,979

2ª Semana 740 26,24% 0,953

3ª Semana 690 24,47% 1,022

4ª Semana 670 23,76% 1,052

Total 2820 100,00%

Média 705

O fator de expansão sazonal é obtido na relação entre o TMD médio da

série histórica de variação anual e o TMD do mês equivalente ao da contagem

volumétrica:

TMDmêsTMDmédioFcsaz ÷=

Ao aplicar a equação acima em cada mês da série histórica, obteve-se a

seguinte tabela:

Tabela 7 – Expansão sazonal da série histórica

Variação Anual

TMD % Fcsazonal

Jan 710 8,75% 0,952

Fev 710 8,75% 0,952

Mar 730 9,00% 0,926

Abr 640 7,89% 1,056

Mai 620 7,64% 1,090

Jun 650 8,01% 1,040

Jul 705 8,69% 0,959

Ago 710 8,75% 0,952

Set 640 7,89% 1,056

Out 600 7,40% 1,127

Nov 685 8,45% 0,987

Dez 710 8,75% 0,952

Total 8110

Média 676

8

Calculados os fatores de expansão semanal, mensal e sazonal da série

histórica, parte-se para a determinação do VMDa, conforme a fórmula a seguir:

FcsazFcmenFcsemVcVMDa ×××=

Onde:

Vc é o volume da contagem volumétrica feita no dia 23/02/2010, terça-

feira, num intervalo de 24 horas, conforme apresentado no irem 2.0 do

presente documento, que é igual a 385 veículos;

Fcsem é o fator de ajuste referente ao dia da semana em que a

contagem foi realizada, que é terça-feira. Desse modo, o fator adotado é 0,937;

Fcmen é o fator de ajuste correspondente à semana em que foi feita a

contagem. Como dia 23/02/2010 foi na quarta semana de fevereiro, o fator

adotado é 1,052;

Fcsaz é o fator correspondente ao mês da contagem volumétrica, que foi

fevereiro. Portanto, o fator adotado é 0,952.

Nas tabelas 5, 6 e 7 estão marcados em negrito esses fatores que serão

utilizados no cálculo do VMDa.

Aplicando os valores na fórmula, tem-se:

952,0052,1937,0385 ×××=VMDa

veículosVMDa 362=

O VMDa calculado neste item se refere ao ano corrente, que é 2010. A

seguir, cálculo do volume futuro para o horizonte de projeto 2012-2022.

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5.0 – Volume de tráfego futuro e classificação da r odovia

Para que se calcule o VMDa do horizonte de projeto, é necessário que,

através dos dados da série histórica fornecida se calcule o crescimento anual

do tráfego na rodovia estudada e, então, calcula-se tal crescimento através da

fórmula de projeção linear ou projeção geométrica. O desenvolvimento do

cálculo será apresentado a seguir.

Para calcular o crescimento anual do VMDa, utilizou-se a tabela que se

encontra abaixo, da série histórica em que consta o TMD dos anos anteriores.

Tabela 8 - Taxas de crescimento de tráfego de 1980 a 2000. Tráfego

Ano TMD*102

Crescimento Tráfego

1980 40 -

1981 41,6 4,00

1982 43,3 4,09

1983 45 3,93

1984 46,8 4,00

1985 48,7 4,06

1986 50,6 3,90

1987 52,6 3,95

1988 54,7 3,99

1989 56,9 4,02

1990 59,2 4,04

1991 61,6 4,05

1992 64 3,90

1993 66,6 4,06

1994 69,3 4,05

1995 72 3,90

1996 74,9 4,03

1997 77,9 4,01

1998 81 3,98

1999 84,3 4,07

2000 87,6 3,91

Média 3,81

10

A coluna que se refere ao crescimento do tráfego foi obtida através da

porcentagem do crescimento em relação ao ano anterior. Por exemplo, o

crescimento do tráfego no ano de 1981 em relação ao ano de 1980 foi obtido

da seguinte forma:

( )100.(%).

1981

19801981 ⋅−

=TMD

TMDTMDTC

Feito isso com todos os anos da série histórica, obteve-se a média dos

crescimentos de cada ano em relação ao ano anterior, como mostra a tabela.

Esta média será utilizada na fórmula que calculará o VMD no horizonte de

projeto.

Como se trata de uma rodovia cujo horizonte de projeto é de 10 anos,

recomenda-se o uso da projeção geométrica, uma vez que a projeção linear é

recomendada para rodovias com horizonte de projeto de até 5 anos. Então se

utilizou a projeção geométrica. A fórmula e o cálculo da determinação do

tráfego no horizonte de projeto seguem abaixo:

ptVVp )1( +⋅=

Onde:

Vp = Volume de tráfego de um determinado ano p;

t = taxa de crescimento anual (média calculada anteriormente, em número

decimal para ser utilizado na fórmula);

V = Volume de tráfego no ano base (VMDa calculado para o ano de abertura);

P = diferença entre o horizonte de projeto (2022) e o ano atual (2010) = 12.

Aplicando-se os dados obtidos através dos cálculos, temos:

11

567

)381,01(362 12

=

+⋅=

Vp

Vp

Dessa forma, calculados que o volume de tráfego no horizonte de

projeto será de 566 veículos. Para classificarmos a rodovia estudada, basta

utilizarmos a tabela abaixo:

Figura 1 - Classificação da rodovia quanto às condi ções técnicas.

De acordo com a tabela, esta rodovia pode ser classificada como sendo

da classe de projeto III, caracterizada por pista simples, com VMD entre 300 e

700, como foi calculado.

12

6.0 – Conclusão

Através da contagem realizada e da séria histórica, foi possível que se

atingissem os objetivos do estudo. Com a utilização de métodos estatísticos, o

VMDa do ano de abertura foi devidamente calculado e, em seguida, utilizado

para calcular o TMD do horizonte de projeto e, através deste, classificar a

rodovia.

O estudo de tráfego apresentado, apesar de ter apenas objetivo didático,

possibilitou que fosse observado e experimentado o processo inicial do projeto

de uma rodovia, marcando o começo de uma série de estudos que serão

realizados ao longo da disciplina.

13

REFERÊNCIAS

1. SILVA, Daniel Pereira. Projeto de Vias e Terminais . Centro Federal de

Educação Tecnológica do Espírito Santo. Disponibilizado por correio

eletrônico em 22 de abril de 2010.