Apostila Introdução ao Planejamento de Transportes

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES

INTRODUÇÃO AO PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES CURSO: ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: TT-049 – PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES PROFESSORES: Jorge Tiago Bastos Garrone Reck

2016

DTT/UFPR DTT/UFPR – Introdução Introdução ao Planejamento de Transportes

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Sumário 1. NOÇÕES GERAIS DE PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES TRANSPORTES........................ ........................ 3 1.1 O SERVIÇO DE TRANSPORTE .............................. .................................................... ............................................ ...................... 4 1.2 DEMANDA E OFERTA OFERTA DE TRANSPORTE.......................................... ........................................................ .............. 6 definido. 5.2.3 DEMANDA POR TRANSPORTE ............................................. Erro! Indicador não definido. 5.2.3 OFERTA DE TRANSPORTE ................................................................................. ................ 11 5.2.3 EQUILÍBRIO ENTRE DEMANDA E OFERTA DE TRANSPORTES ................................... 12 5.2.3 DEMANDA INDUZIDA ......................................................... ................................................ 17

2. DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO ORIENTADO AO TRANSPORTE TRANSPORTE - DOT.................... DOT.................... 23 3. MODELOS DE DEMANDA DEMANDA ............................................ .................................................................. ...................................... ................ 26 3.1 GERAÇÃO DE VIAGENS ........................................ .............................................................. .......................................... .................... 27 3.2 DISTRIBUIÇÃO DAS VIAGENS VIAGENS ............................. ................................................... .......................................... .................... 30 3.3 DIVISÃO MODAL......................................... ............................................................... ............................................ ............................... ......... 32 3.4 ALOCAÇÃO DE TRÁFEGO TRÁFEGO ............................................ ................................................................... .................................. ........... 34 4. SIMULAÇÃO DE TRÁFEGO ..................................... ........................................................... .......................................... .................... 36 5. AVALIAÇÃO DE PROJETOS PROJETOS DE TRANSPORTE TRANSPORTE ............................................. ............................................. 38 5.1 AVALIAÇÃO ECONÔMICA ECONÔMICA ............................................ ................................................................... .................................. ........... 38 5.2 AVALIAÇÃO ANALÍTICA............................................ .................................................................. ...................................... ................ 41 5.2.3 AVALIAÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL ........................................................... ................ 42 5.2.3 AVALIAÇÃO DO IMPACTO SOCIAL ........................................................ ........................... 43 5.2.3 ACIDENTES DE TRÂNSITO ........................................................... ...................................... 44

6. LEGISLAÇÃO URBANÍSTICA URBANÍSTICA BÁSICA......................................... ............................................................. .................... 46 BIBLIOGRAFIA ........................................... ................................................................. ............................................ .......................................... .................... 49


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1. NOÇÕES GERAIS DE PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES O campo da engenharia de transportes é consituido por muitas áreas distintas e é um campo relativamente novo, sendo tratado como área de conhecimento a partir da década de 50, aproximadamente. O transporte é parte integrante do funcionamento de qualquer sociedade, apresentanto uma relação bastante próxima com aspectos associados à produção, à disponibilidade de produtos e serviços, ao estilo de vida e às atividades de lazer (MORLOK, 1978). O planejamento de transportes é uma tarefa complexa, pois não trata de um tema isolado e independente. Tomando as soluções de um sistema de transporte urbano como exemplo, elas são, na verdade, resultado da agregação de uma série de soluções menores de engenharia de tráfego e de transportes. Além disso, um sistema de transporte urbano está inserido em um sistema de transporte maior, de âmbito regional ou nacional. Dessa forma, o planejamento de transportes envolve a análise de problemas em vários níveis. Entretanto, uma questão essencial do planejamento de um sistema de transporte não é sua variedade de níveis, mas sim seu dinamismo – função da interação cíclica decorrente de cada intervenção realizada no sistema, capaz de modificar as relações ao longo do processo de planejamento (WRIGHT; ASHFORD, 1989).


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1.1 O SERVIÇO DE TRANSPORTE TRAN SPORTE O transporte pode ser conceituado como o deslocamento de pessoas ou cargas de um lugar para o outro no espaço, ao longo de determinado percurso, consumindo uma quantidade de tempo e recursos (D’AGOSTO, 2015). O fato do transporte constituir-se de um serviço, e não um bem, o torna algo não estocável. O serviço de transporte, comprado a um determinado preço, é composto por um conjunto de d e características de desempenho. Como serviço, o transporte pode ocorrer em cinco modos básicos: rodoviário, ferroviário, hidroviário, aeroviário e dutoviário. Estes modais devem ser combinados de forma que resultem na melhor relação de qualidade e custos, seja por meio da multi ou intermodalidade. A escolha de qual(is) modo(s) utilizar para o serviço de transporte deve partir de uma análise das características básicas de todos os serviços: preço,tempo médio de viagem, variabilidade do tempo em trânsito, frequência/disponibilidade frequência/disponibilidade e risco de perdas e danos. Identifique o principal atributo de cada modo de transporte:

Diferencie multi e intermodalidade:


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Um sistema de transporte eficaz ajuda a desenvolver os potenciais produtivos das demais atividades, agregando valor de tempo e espaço à carga (ou mesmo à pessoa) transportada transportado. É por meio do transporte que podemos nos deslocar de uma região para outra e levar os produtos até onde eles são necessários no tempo adequado. Sob uma perspectiva econômica, o transporte possibilita a movimentação de bens para locais onde o mesmo é mais útil ou valioso (MORLOK, 1978; D’AGOSTO, 2015). Um sistema de transporte eficaz contribui para: 

Intensificar a competitividade competitividade no mercado, mercado, pois reduz o preço preço dos produtos em geral;



Aumentar as economias de escala na produção;



Melhorar o padrão padrão de vida econômico da população população onde o sistema exerce influência1.

Conceitue economia de escala:

Sendo o transporte um serviço, e, portanto, não estocável, é importante que haja um planejamento na oferta e utilização deste serviço, para que a necessidade por transporte de cargas ou pessoas seja adequadamente suprida. O planejamento de um sistema de transporte está associado à: 

Necessidade de prever decisões e evitar erros;



Criação de subsídios para a tomada de decisões;



Tarefa de conciliar os interesses dos dos decisores decisores e das partes envolvidas ou atingidas.

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Como exemplo e leitura adicional: http://www.mobilize.org.br/noticias/4125/os-cinco-melhorestransportes-publicos-do-mundo.html

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DTT/UFPR – Introdução ao Planejamento de Transportes

1.2 DEMANDA E OFERTA DE TRANSPORTE 1.2.1 DEMANDA POR TRANSPORTE A demanda por transporte é o desejo de uma entidade (pessoa ou grupo

de pessoas físicas ou jurídicas) de locomover algo (a si próprio, outras pessoas ou cargas) de um lugar para outro. A demanda por transporte é “derivada” de

outras demandas, ou seja, o transporte não é uma a tividade “fim”, mas sim um meio que outras atividades ou necessidades sejam cumpridas (ORTÚZAR; WILLUMSEN, 2011). A demanda por transporte é diferenciada de acordo com: 

O tipo de massa transportada – pessoas ou cargas;



Os motivos de viagem – estudo, trabalho, lazer, negócios, etc. (ver Figura 1.1);

A



importância

dos

atributos – velocidade,

frequência,

disponibilidade, confiabilidade, entre outros.

Figura 1.1: Total de viagens diária por motivo na Região Metropolitana de São Paulo – comparação 1997 – 2007. Fonte: METRO-SP (2008)2

2 Para

o relatório completo, consulte: http://www.metro.sp.gov.br/metro/arquivos/OD2007/sintese_od2007.pdf


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Outra diferenciação importante da demanda é sua distribuição no espaço, sendo geralmente consequência da distribuição das atividades. No mapa da Figura 1.2 é possível identificar o carregamento, em termos de fluxo horário de automóveis, na rede viária de parte da Região Metropolitana do Rio de Janeiro – RMRJ, no qual é possível observar a distribuição espacial da demanda por viagens de automóvel por meio dos principais corredores de deslocamento na região. Cabe ainda destacar que a distribuição espacial da demanda também pode ser analisada em um nível mais macro, como, por exemplo, em relação aos principais destinos das exportações de determinado país.

Figura 1.2: Fluxo de automóveis no pico da manhã em parte da RMRJ. Fonte: PDTU-RMRJ (2014) 3

Ainda, a demanda por transporte distribui-se em relação ao tempo, podendo tal variação ocorrer de maneira sazonal, mensal, diária, horária e mesmo dentro do período de 1 hora 4. A Figura 1.3 mostra um exemplo da flutuação horária das viagens diárias por modo de transporte na Região Metroppolitana de São Paulo (RMSP).

3 Para

o relatório completo, consulte: http://www.rio.rj.gov.br/dlstatic/10112/5333332/4139325/25PDTUGovEstado092014.pdf 4 Associado ao conceito de Fator Hora Pico, estudado em engenharia de tráfego.


Figura 1.3: Flutuação horária das viagens diária na RMSP – 2007. Fonte: METRO-SP (2008)

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DTT/UFPR – Introdução ao Planejamento de Transportes Demonstre graficamente (gráfico número de viagens x mês do ano e dia da semana) outras formas de distribuição temporal da demanda (mensal e diária) de: uma rodovia turística (que permite o acesso a um balneário); uma rodovia ligando uma cidade maior (fonte de empregos) a uma menor (fonte de mão-de-obra).  

9


10

Demonstre graficamente (gráfico número de viagens x hora) a distribuição temporal do número de viagens geradas por diferentes tipos de empreendimentos (pólos geradores de viagens) – ex. shopping center, escola, prédio de escritórios, condomínio residencial, estádio, etc.


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1.2.2 OFERTA DE TRANSPORTE Ao contrário de um produto/bem que pode ser produzido em

quantidades extras e ser estocado para suprir a demanda por ele ao longo do tempo, o serviço de transporte não pode ser estocado, de forma que a oferta de transporte é passível de uso durante aquele período de tempo em que está disponibilizada. Caso haja excesso de oferta de transporte em um período de menor demanda, a parcela de oferta não utilizada não poderá ser “armazenado” e utilizado em um momento de maior demanda.

A oferta de transporte dá-se através de diferentes elementos: Infraestrutura;



Veículos;





Regras operacionais.

No âmbito da oferta de transporte, a infraestrutura (no caso do transporte rodoviário composta por vias, interseções, pontes e outros elementos) corresponde à parte mais fixa da oferta de transporte, pois alterações na infraestrutura de transporte podem demandar grandes recursos e sua execução pode ser demorada. Assim, variações na infraestrutura de transportes tendem a ocorrer em médio/longo prazo e devem ser consideradas fixas se o horizonte de análise é mais restrito (ao longo de um dia, por exemplo).

Considerando o contexto urbano, dê o exemplo de um artifício que pode tornar a oferta de infraestrutura de transporte mais variável ao longo do dia.

A quantidade e a capacidade dos veículos de transporte também influenciam decisivamente na oferta de transporte. Considerando o sistema de transporte público como exemplo, a quantidade de ônibus de linha pode ser

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facilmente alterada alocando-se um maior número de veículos àquele itinerário caso haja a necessidade de aumento da oferta em função da grande quantidade de passageiros (demanda) em determinada hora do dia. A capacidade dos veículos também pode ser alterada por meio da substituição por veículos maiores (ex. um ônibus comum de 12m de comprimento, por um ônibus articulado de 18m de comprimento). O terceiro elemento importante na oferta de transportes são as regras operacionais,

compostas

pelo

sistemas

jurídico,

institucional

e

de

regulamentação, além de uma política de operação e sistemas de controle de rotas e programações.

No setor de transporte de cargas, dê um exemplo de algum tipo de regra operacional capaz de alterar a oferta de transporte em um ambiente urbano.

1.2.3 EQUILÍBRIO ENTRE DEMANDA E OFERTA DE TRANSPORTES O equilíbrio entre demanda e oferta de transporte pode ser entendido

como a satisfação de uma demanda (desejo) de movimentação de pessoas ou bens com diferentes motivos de viagem em diferentes momentos, usando vários meios de transporte, dado um sistema de transporte composto por infraestrutura, equipamentos, operadores e sistemas de gerenciamento (regras, sinalização e controle), com certa capacidade de operação. Tal equilíbrio deve, na medida do possível, ser buscado em um sistema, pois isto está associado a seu grau de racionalidade econômica (utilização mínima de recursos para atender satisfatoriamente determinado objetivo – neste caso o de prestar um serviço de transporte com qualidade e segurança).

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Um sistema com excesso de oferta de transporte em relação à demanda existente para tal, apesar de provavelmente satisfatório aos seus poucos usuários, tende a ser pouco econômico, prejudicando a sustentação do sistema (seu custo por unidade de demanda atendida tende a ser alto). Por outro lado, um sistema com escassez de oferta perante à demanda, apesar de mais econômico em termos operacionais (seu custo por unidade de demanda atendida tende a ser baixo), gera alto grau de insatisfação aos seus usuários, afetando a qualidade do serviço de transporte prestado Há uma diversidade de medidas/ações capazes de alterar a quantidade de oferta ou demanda por transporte, cuja combinação pode auxiliar no sentido da aproximação do equilíbrio adequado entre oferta e demanda – tendo como resultado final um serviço de transporte de qualidade e economicamente racional – equilíbrio entre oferta e demanda. O custo por unidade de demanda atendida, ou simplesmente custo unitário, representa a relação entre os investimentos necessários para a operação do sistema (compostos basicamente por infraestrutura, veículos e os próprios custos operacionais) e a demanda atendida. A demanda atendida também possui sentido amplo, pois pode ser representada de diversas formas: 

No caso de um serviço de transporte público, por exemplo, a demanda pode ser representada pelo número de passageiros ou mesmo “passageiros x distância percorrida por cada passageiro no sistema” (resultando na unidade pass.km, que nada mais

representa que o nível de utilização deste sistema de transporte público; 

No contexto do transporte individual,

a demanda pode ser

entendida pelo número de veículos que utiliza determinada estrada ou mesmo “veículos x distância percorrida por cada veículo no sistema” (resultando na unidade veic.km); 

No tocante ao transporte de carga, a demanda pode ser representada pela quantidade de carga transportada, ou mesmo “carga transportada x distância percorrida por esta carga no sistema” (resultando na unidade ton.km).


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Dessa forma, o custo unitário de prestação de um serviço de transporte é dado por:

í     $  á    á , ,. Este custo unitário do sistema pode ser entendido como uma “desutilidade” do sistema, tendo em vista que a racionalidade deve ser

buscada. Uma oferta reduzida de determinado serviço de transporte presssuõe um baixo nível de investimento no sistema (seja por parte do poder público, operadores, investidores privados, ou qualquer outra fonte de investimento) e, se acompanhada de um excesso de demanda, resulta em um sistema com usuários insatisfeitos, porém com um custo baixo por usuário atendido. Por outro lado, um excesso de oferta pressupõe um alto nível de investimento no sistema e, se acompanhado de uma escassez de demanda, resulta em sistema com usuários satisfeitos, porém com um alto custo por usuário atendido. Ambos os casos não são desejáveis, pois no primeiro o serviço de transporte está abaixo de um padrão de qualidade razoável e no segundo caso o sistema é insustentável ao longo do tempo. Um forma teórica de representar o equilíbrio entre oferta e demanda de um sistema de transporte é plotar as curvas de oferta e demanda (função oferta e função demanda) em relação ao custo unitário da prestação desse serviço, conforme Figura 1.4. É interessante que um sistema de transporte opere no ponto de equilíbrio (E), no qual a quantidade ofertada se iguala à quantidade demandada. Porém, em termos práticos, esta é uma situação bastante difícil de se atingir, de modo que um sistema de transporte adequado deve operar ligeiramente acima ou ligeiramente abaixo deste ponto de equilíbrio, equacionando a racionalidade do sistema (medida em termos do seu custo unitário) e a prestação de um serviço de transporte com um padrão de qualidade razoável (medido por meio da satisfação do seu usuário).


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Figura 1.4: Representação gráfica do equilíbrio entre oferta e demanda de um serviço de transporte.

Tradicionalmente, há uma preocupação do planejamento de transportes em estimar a demanda por transporte em longo prazo e ajustar a oferta em função de tal previsão 5. Conforme pode-se observar no gráfico, a relação entre as quantidades ofertada e demanda é fator determinante para a racionalidade do sistema em questão. Dessa forma, devem-se buscar medidas capazes de fazer com que este ponto de equilíbrio ocorra sob um custo unitário mais reduzido, ou seja, com um menor nível de desutividade do sistema. Algumas dessas medidas são citadas a seguir. MEDIDAS COM ENFOQUE NA REDUÇÃO DA DEMANDA E/OU NO AUMENTO OU MELHOR UTILIZAÇÃO DA OFERTA

Uma série de medidas de gestão do sistema de transporte podem ser adotadas para reduzir a demanda por espaço urbano e/ou aumentar ou otimizar a utilização da oferta, tais como: 

Pedágio urbano para veículos individuais motorizados, ou mesmo restrição de acesso a automóveis em determinadas áreas;

5 O

conceito de demanda induzida, que sera abordado na sequência, faz um contraponto a esta ideia.

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DTT/UFPR – Introdução ao Planejamento de Transportes 

Redução ou taxação de vagas de estacionamento;



Redução de dias de trabalho;



Redução das distâncias de viagem (locais de moradia mais perto dos locais de trabalho, comércio e serviços);



Aumento dos preços de combustíveis;



Rodízio de veículos;



Estímulo ao uso de tecnologias/recursos que evitam o transporte (o chamado “não transporte”) – compras pela internet, home office, reuniões por vídeo conferência, entre outros.



Transferência de modos de transporte individuais para públicos ou não motorizados;



Priorização dos serviços de transporte coletivo (faixas exclusivas de ônibus, corredores de ônibus, prioridade semafórica) e outras melhorias gerais no serviço de transporte coletivo;



Aumento da taxa de ocupação dos veículos, principalmente aqueles de transporte individual (por meio de carpool6, por exemplo);



Aumento/melhoria da infraestrutura para pedestres e ciclistas;



Melhorias de engenharia de tráfego (número de faixas, melhorias de geometria, interseções em desnível) que conferem maior fluidez ao sistema – ainda que em um horizonte limitado de tempo;



Melhorias de engenharia de tráfego em termos de controle de tráfego (semáforos sincronizados e/ou

“inteligentes”,

por

exemplo); 

6 Exemplo

caronas);

Escalonamento de horários de trabalho ao longo do dia.

de iniciativa neste se ntido: site de caronas “Caronetas” ( https://www.caronetas.com.br/site-de-


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1.2.4 DEMANDA INDUZIDA7

Um conceito importante a ser incorporado pelos profis sionais de planejamento de transporte e tomadores de decisa o ̃ e ́ o de demanda induzida, que esta ́ relacionado ao aumento da demanda motivado pelo aumento da oferta. Em outras palavras e transferindo o racioncínio para o contexto do

transporte rodoviário, mais pessoas sa õ motivadas a se locomover usando um transporte individual motorizado quando e ́ criada ou ampliada a capacidade via ́ria para este modo. Deste conceito fundamental em engenharia de transportes decorre o conceito, de certa forma ana ́logo, de evaporaç a ̃o do ̂ s traffic evaporation). tra ́fego (traduzido do ingle ̂ meno, suponha que uma grande obra rodovia ́ria Para ilustrar esse feno venha a facilitar os deslocamentos entre duas grandes zonas de uma cidade (A – comercial e B – residencial), ou mesmo entre duas cidades vizinhas (sendo

uma cidade com grande quantidade de empregos e outra com grande quantidade de mão de obra e poucas oportunidades de emprego, semelhante), diminuindo o tempo de viagem por transporte individual motorizado entre elas de 90 para 50 minutos. Por um lado, com o ganho de tempo, um maior nu ́mero de moradores da zona B sera ́ estimulado a buscar oportunidades de emprego na zona A. O mesmo pode ocorrer com outras zonas – a zona A pode se tornar, por exemplo, tambe ́m atrativa para moradores de uma zona C , ainda mais distante que a zona B , pore ́m agora mais facilmente acess ́vel devido ao menor tempo de viagem.

Por outro lado, anteriormente, quando se tinha um tempo de viagem de 90 minutos entre as zonas A e B, muitas pessoas que trabalhavam na zona A poderiam ter optado por residir na pr o ́pria zona A ou em alguma outra mais pro ́xima, em funç a o ̃ da inconvenie ̂ncia do tempo de deslocamento e da indisponibilidade de uma alternativa de transporte pu ́blico atrativa. Adicionalmente, com a nova obra rodovia ́ ria, essas pessoas podem passar a optar por morar na zona B e se deslocar diariamente para a zona A, ou mesmo mudar para uma zona ainda mais distante (como a zona C), pois a maior ̂ ncia seria compensada por um tempo de viagem menor ou equivalente. dista 7 Texto

adaptado de (FETRANSPOR, 2014) e (ITDP; EMBARQ, 2013)


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No entanto, a difusa o ̃ desse racioc ́nio ao longo dos anos rapidamente gera, de novo, a saturaç a ̃o do sistema. Passa, portanto, a ser mais uma vez “necessa ́rio” criar novas vias ou aumentar a capacidade para “aliviar” essa saturaç a o o ̃ – compondo um c ́rculo vicioso que na ̃ traz uma soluç a ̃o de fato

para a cidade (ver Figura 1.5) . E sse exemplo demonstra que, em curto e me ́dio prazos, a economia de tempo proporcionada por ampliaç o ̃es via ́rias pode simplesmente ser utilizada para a realizac ̧ a ̃o de viagens mais longas.

Figura 1.5: Representação esquemática do processo de demanda induzida. Fonte: FETRANSPOR (2014)

Ale ́m disso, em longo ou talvez médio prazo, a infraestrutura via ́ria dispon ́vel e ́ capaz de influenciar as deciso ̃es referentes a local de reside ̂ncia;

ou seja, as pessoas podem optar por morar mais longe de seus locais de ̂ ncia viajada e a depende ̂ncia trabalho ou estudo, aumentando tambe ́m a dista do automo ́vel. Desta forma, nota-se que a simples ampliaç a o ̃ da oferta de vias acaba por gerar ainda mais tra ́fego, apenas transferindo o problema da falta de

capacidade para um futuro geralmente bastante pro ́ximo – e isso a ̀ custa de elevados investimentos públicos (para reflexão, ver Figura 1.6).


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Figura 1.6: Charge ironizando a forma mais tradicional de pensamento em relação aos investimentos públicos para as soluções de mobilidade urbana 8.

Pore ́m, esses impactos podem ser induzidos no sentido inverso: se a capacidade via ́ria no meio urbano e ́ reduzida, uma porç a o ̃ do tra ́fego de ve ́culos anterior deve “desaparecer ”, o que e ́ referido como “evaporaç a o ̃ do tra ́fego”. Da mesma forma, a maior oferta de vias estimula o aumento do transporte individual (formando um c ́rculo vicioso).

O uso mais racional do espaç o urbano existente contribui para inibir esse aumento ou mesmo para le var a uma reduç a ̃o das viagens individuais motorizadas (compondo um c ́rculo virtuoso). O ideal e ́ que essas viagens sejam absorvidas, em grande parte, pelo sistema de transporte coletivo, planejado de modo a oferecer soluç o ̃es mais duradouras e compat ́veis com as

necessidades futuras. Disso decorre que a reduç a o o ̃ ou na ̃ ampliaç a ̃o da oferta de vias, seja por meio da desconstruç a ̃o de determinada estrutura rodovia ́ria – como um viaduto (que a experiência das grandes cidades mostra ser um tipo de estrutura

que degrada o ambiente urbano no seu entorno), por exemplo, – ou pela transformaç a o ̃ de faixas de tra ́fego comuns em faixas exclusivas de o ̂ nibus ou ciclovias, na ̃o necessariamente precisa ser compensada por medidas de

aumento da capacidade no sistema v ia ́rio adjacente. Dois requisitos que contribuem para isso sa ̃o: 8 Imagem

retirada da internet: https://twitter.com/brenttoderian/status/583321873506697216


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A disponibilidade de uma rede adequada de transporte pu ́blico, com o papel de absorver grande parte dessa demanda (mudanç a de modo de transporte – “migração modal”);



A populaç a o mais racionais na es ̃ afetada pode fazer opç o ̃ localizaç a ̃o de sua reside ̂ncia, em funç a ̃o das suas atividades quotidianas.

̂ ncias podem justificar aç o es Algumas circunsta de desconstruç a ̃o ̃ (demoliç a ̃o de um viaduto, por exemplo): elevados custos de reconstruç a o ̃ e ̂ mica e valorizaç a reparaç a o, o ̃ revitalizaç a ̃o econo ̃ imobilia ́ria do entorno, recuperaç a õ de frentes para corpos d’a ́gua (rios, ba ́as, etc.) e oferta de melhores soluç o ̃es para as necessidades de mobilidade.

No contexto brasileiro, um exemplo prático desse conceito ocorreu no Rio de Janeiro – a derrubada do Elevado da Perimetral. R eaç o es ̃ como essas ̂ meno ja ́ contribuem para certo n ́vel de “evaporaç a ̃o” do tra ́fego – feno verificado em diversas cidades do mundo que conduziram trans formaç o ̃es dra ́sticas em seus sistemas de mobilidade urbana. Outras reaç o ̃es podem tambe ́m colaborar para esse feno ̂meno, tais como: uso de rotas alternativas, combinaç a o ̃ de viagens (por exemplo, casa–trabalho– mercado–casa), ve ́culos

compartilhados (carpool ou carona solida ́ria), mudanç a para modos na ̃o motorizados de transpo rte e reavaliaç a ̃o da necessidade de deslocamento. Va ́rias cidades em diferentes pa ́ses, entre eles Estados Unidos, Coreia do Sul e diversos pa ́ses europeus ja ́ experimentaram os efeitos positivos dessa transformaç a o. ̃ ̂ ncia demonstra que a obtenç a A experie o ̃ de resultados positivos depende de uma estrate ́gia integrada envolvendo os seguintes elementos: Visa ̃o e comprometimento pol ́tico; 



Estrate ́gia de comunicaç a o ̃ e marketing, despertando o engajamento da m ́dia, disseminaç a o ̃ e desmistificaç a ̃o do conceito entre a populaç a o; ̃



Compensaç a ̃o ra ́pida do que foi retirado, para tornar o benef ́cio da mudanç a mais claro, aumentando assim a aceitaç a ̃o pu ́blica das aç o ̃es que envolvem esse conceito;




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Monitoramento das situaç o es ̃ antes e depois, para suportar e defender as intervenç o es; ̃ Consultas a ̀ populaç a o. ̃

Em suma, a funç a o ̃ das rodovias deve ser reservada ao tra ́fego de longa ̂ ncia e alta velocidade (e na dista o ̃ para viagens pendulares dia ́ rias). Ainda, em vez de construir novas rodovias urbanas, as cidades podem considerar: 

Gerenciamento mais eficaz da capacidade existente;



Investimento em transporte de alta capacidade;



Implementaç a o ̃ de pol ́ticas de uso do solo que desencorajem o espalhamento da cidade e as viagens des necessa ́rias.

Essas aç o ̃es geram, entre outras vantagens, mais se guranç a para as pessoas, no sentido de favorecer tanto pedestres e ciclistas, tidos como os ̂ nsito, como os viajantes de transporte mais vulnera ́veis do sistema de tra motorizado, pois a realizaç a ̃o de viagens pendulares menos longas, proporcionadas por um planejamento adequado do uso e ocupaç a o ̃ do solo,

reduz o tempo de exp osiç a ̃o ao risco de acidentes.


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Por que mais estradas levam a mais tráfego? O viajante egoísta: quando uma estrada é construída, é estranho ver como ela atrai trânsito (VANDERBILT, 2009)

No verão de 2002, um conflito trabalhista nos portos de Los Angeles e Long Beach interrompeu o fluxo de mercadorias durante 10 dias. O impacto sobre a I-710, a estrada que a maioria dos caminhões utiliza a partir dos portos foi imediato: nos primeiros sete dias de greve, a estrada teve 9 mil caminhões a menos. Frank Quon, diretor operacional da Caltrans – autoridade rodoviária estadual – percebeu que algo peculiar ocorrera naquela semana. O fluxo total de trânsito caiu apenas 5 mil veículos. Outros 4 mil carros entraram na mistura. Os carros preencheram o volume. Quase instantaneamente, os motoristas pareceram saber que a 710, onde as velocidades aumentaram em média 67% durante a greve, era um bom lugar para dirigir. O curioso é que a 710 não estava necessariamente retirando os carros de vias mais apinhadas. “Se você analisar as vias paralelas, como a rodovia 110”, Quon disse, “os volumes permaneceram praticamente os mesmos. Foi como se os motoristas tivessem subitamente se materializado do nada para se aproveitar de uma estrada que era, pelos padrões do sul da Califórnia, quase boa demais para ser verdade. E era: na semana seguinte, quando os portos reabriram, o trânsito ficou ainda pior do que antes da greve, com caminhões se acumulando para recuperar o atraso nas entregas. Engenheiros como Quon chamam o que aconteceu na 710 de um caso de “demanda latente”: a demanda que existe, mas que pelo fato de o sistema ser tão confinado, não se materializa; mas quando você cria capacidade, essa demanda latente retorna e ocupa essa nova capacidade. Basicamente as pessoas que nunca teriam escolhido a 710 por ser congestionada demais, de repente mudaram de ideia. Não sabemos ao certo o que elas faziam antes. Talvez usassem ruas locais. Talvez usassem o transporte público. Talvez apenas ficassem em casa. A questão é que as pessoas são incrivelmente sensíveis a mudanças nas condições de trânsito e parecem capazes de se adaptar rapidamente até mesmo às mudanças mais drásticas em uma rede de vias. Os engenheiros têm um ditado: tudo se resolverá até sexta-feira. Essa regra prática aproximada significa que, mesmo que na segunda-feira um grande evento venha a ocorrer para abalar os padrões de trânsito normais, até a próxima sexta-feira (aproximadamente) um número suficiente de pessoas terá reagido à mudança de modo a fazer com que o sistema volte a se aproximar do normal. Construímos mais estradas porque há mais pessoas e mais trânsito ou construir estradas cria um trânsito próprio especial? Na verdade, as duas opções são verdadeiras. O que está em discussão são argumentos políticos e sociais: onde e como deveríamos viver e trabalhar, como deveríamos nos deslocar, que efeito isso tem sobre o ambiente? Estudos sugerem que a viagem induziada é real: quanto mais quilômetros de estrada são construídos, mais quilômetros são percorridos. Em outras palavras, as novas pistas podem imediatamente trazer certo alívio às pessoas que queiram usar a estrada antes, mas também incentivarão essas mesmas pessoas a usar mais a estrada, além de distanciar os limitadores regionais. A construção de estradas, em comparação com outros serviços públicos, sofre de forma desproporcional o ciclo de feedback: “Você constrói m ais estradas e gera mais utilização das estradas. Se a capacidade de esgoto for aumentada, as pessoas irão mais ao banheiro?”


23

2. DESENVOLVIMENTO ORIENTADO AO TRANSPORTE - DOT O termo “Desenvolvimento Orientado ao Transporte (DOT 9)”, ou ainda sua extensão “Desenvolvimento Orientado ao Transporte Sustentável (DOTS)”,

consiste em um modelo de planejamento e desenho urbano voltado ao transporte público, que constrói bairros compactos e de alta densidade, oferece às pessoas diversidade de usos, serviços e espaços públicos seguros e atrativos, favorecendo a interação social (EMBARQ, 2015). Em outras palavras, este conceito busca uma inversão do modelo mais tradicional dos sistemas de transporte urbano, que basicamente consistia em levar infraestrutura e serviços de transporte aos locais onde a ocupação do solo ocorria – processo que contribui para um maior espraiamento das cidades e consequentemente da infraestrutura urbana e de transportes. A ideia de um modelo baseado no DOT é propor o processo ao contrário, ou seja, promover o desenvolvimento e a ocupação da cidade onde já existe oferta de transporte, de forma que a infraestrutura urbana existente é melhor aproveitada. O modelo de desenvolvimento que favorece o espraiamento das cidades pode ser descrito por meio de três características, com base em EMBARQ (2015), as quais possuem um alto nível de interação: 

Aumento da dispersão na ocupação da cidade, por meio da instalação de empreendimentos para além das zonas já ocupadas do município;



Pouca conectividade entre as diferentes regiões da cidade, estimulada por elementos da infraestrutura urbana que favorecem a fragmentação urbana;



Necessidade de percorrer grandes distâncias para atividades do dia-a-dia (trabalho, estudo, serviços, etc.).

Logo, uma ocupação dispersa, desconectada e que estimula viagens longas dificulta a implantação de um sistema de transporte eficiente, pois acaba por incentivar o uso massivo do transporte privado, alimentando o “círculo vicioso” gerado pelo fenômeno da demanda induzida. Além disso, há

aspectos ambientais decorrentes dessas características, como o aumento das 9 O

termo original em inglês é TOD – Transit Oriented Development .


24

emissões de gases de efeito estufa, aumento do consumo energético e aumento da exposição ao risco de acidentes.

Baseado nos conceitos de custo unitário (custo para atender uma unidade de demanda), explique por que o espraiamento das cidades é uma alternativa economicamente menos interessante para um sistema de transporte se comparada ao modelo de cidade mais compacta.

No quadro da Figura 2.1 pode ser observada a relação entre benefícios e beneficiados de um modelo DOT.

Figura 2.1: Benefícios e beneficiários de projetos DOT 10. PPP = Parceria Público Privada

Por meio de uma pesquisa global sobre planejamento urbano e transportes sustentáveis, o Instituto de Políticas de Transporte e Desenvolvimento – ITDP (Institute for Transportation and Development Policy) estabeleceu oito princípios essenciais para auxiliar as cidades na prática de 10 Tradução

de (NETO, 2011).


modelos de Desenvolvimento Orientado

25

ao Transporte Sustentável nas

cidades (ITDP, 2013). Deste trabalho surgiu também “Padrão de Qualidade TOD11”, que estabelece objetivos e métricas de desempenho acessíveis, inclusive a um público não técnico, dando a todos – de empreendedores imobiliários a moradores locais interessados – uma forma de entender e aplicar de forma bem sucedida os princípios para o DOTS.

Faça o download da publicação “Manual de Qualidade TOD” no endereço http://itdpbrasil.org.br/padrao-de-qualidade-tod/ Leia o material, o qual faz parte da bibliografia da disciplina. Responda: Quais os 8 princípios que o ITDP recomenda para o Desenvolvimento Urbano Orientado ao Transporte? Descreva brevemente cada um deles.

11 O

mesmo que a nomenclatura traduzida para o português - DOT.


26

3. MODELOS DE DEMANDA Um modelo é uma representação simplificada de parte de um sistema real, possuindo foco em algumas características desse sistema consideradas como importantes a partir de determinado ponto de vista. Em planejamento de transportes, aplica-se uma série de modelos com diferentes finalidades, entre elas, para a previsão de demanda em um sistema – informação fundamental para o planejamento. Os parâmetros que compõem um modelo de demanda são caracterizados por sua influência na escolha dos usuários do sistema e podem pertencer a esferas bastante distintas, como, por exemplo: atributos dos modos de transporte, atributos da infraestrutura de transporte, aspectos sócioeconômicos, aspectos demográficos, entre outros. A escolha de qual modelo de previsão de demanda utilizar depende de uma série de fatores (ORTÚZAR; WILLUMSEN, 2011): 

Nível de precisão e certeza requerido;



Delimitação de um escopo razoável;



Nivel de detalhamento ([des]agregação) requerido;



Disponibilidade de informações adequadas;



Nível de avanço dos recursos de modelagem (estado da arte);



Recursos disponíveis para o estudo;



Capacitação da equipe de analistas.

Conforme já foi mencionado, a demanda por viagens entre uma origem e um destino é função de uma série de características desses dois locais, assim como da disponibilidade de condições das conexões viárias entre eles ou entre destinos alternativos que possam atender às mesmas necessidades. Em planejamento de transportes, os modelos ditos sequenciais são os mais utilizados. O modelo sequencial é também chamado de modelo clássico ou modelo quatro etapas e é geralmente aplicado para previsão de demanda em

cenários urbanos e trata de partes individuais da tarefa de estimar a demanda: geração de viagens, distribuição de viagens, divisão modal das viagens e alocação de tráfego (MORLOK, 1978). O modelo quatro etapas, representado esquematicamente pela Figura 3.1, será melhor descrito nas seções a seguir.

27


Figura 3.1: Representação do modelo sequencial clássico ou modelo quatro etapas

3.1 GERAÇÃO DE VIAGENS Na etapa de geração de viagens pretende-se estimar a quantidade de viagens que um ponto ou uma zona é capaz de gerar/adicionar ao sistema de transporte em estudo. Na etapa de geração de viagens pode ser interessante distinguir as viagens geradas de acordo com sua motivação (trabalho, negócios, estudo, lazer, etc.) ou ainda de acordo com o tipo de origem e destino: viagem casatrabalho, casa”outro destino” (que não o trabalho) e viagens de uma “origem qualquer” (que não a moradia)



“destino qualquer”.

As viagens geradas possuem um ponto ou zona de origem e são atraídas até um ponto ou zona de destino. Nesta etapa trata-se apenas da quantidade de viagens geradas em derterminado ponto ou zona. Tratando-se de um estudo de planejamento de transportes no âmbito de uma cidade, por exemplo, apesar de cada viagem ter um ponto específico de origem e outro ponto específico de destino, para fins de agregação das informações e certo grau de simplificação nas análises, os pontos de origem de viagens próximos uns aos outros são tratados como uma única zona – chamada de zona de tráfego. O mesmo se aplica aos pontos de destino próximos – que apenas serão definidos na etapa seguinte do modelo, denominada “Distribuição das viagens”. Por definição, uma zona de tráfego é a unidade territorial ba ́sica para o levantamento da origem e destino das viagens

(METRO-SP, 2008). A Figura 3.2 contém uma imagem com a divisão das zonas de tráfego do município de São Paulo e parte da RMSP.


28

Figura 3.2: Divisão do município de São Paulo em 320 zonas de tráfego e parte de sua região metropolitana. Fonte: METRO-SP (2008)

O método mais utilizado, e também o mais simples, para estimar a geração de viagens em uma zona de tráfego é a análise de regressão, na qual um modelo matemático representa a relação entre uma viáriavel dependente e uma ou mais variáveis independentes. Trazendo para a linguagem da estimativa de demanda, a variável dependente é, portanto, o número de

29


viagens geradas; e a variável ou variáveis independente(s) são os parâmetros capazes de influenciar no número de viagens geradas. A análise de regressão pode ser simples (quando considera a influência de apenas apenas um parâmetro no processo de geração de viagens) ou múltipla (quando considera a influência de mais de um parâmetro no processo de geração de viagens) (WRIGHT; ASHFORD, 1989). As equações 3.1 e 3.2 apresentam a forma de um modelo matemático de regressão linear simples e múltipla, respectivamente. O gráfico da Figura 3.3 representa um modelo de regressão linear simples para estimativa do número de viagens, sendo A0=0:

   +1.1 (3.1)    +1.1 +2.2+ ...+ .

(3.2)

Nas quais:

  á  ú        â       á  )

r2=0,82 et

s n n e e g d ai n e v p e e d d l or e e

v ir

m

á

N

a

r

ú

v(

Variável independente

Figura 3.3: Representação de modelo de regressão linear simples para geração de viagens

30


O coeficiente r 2 (grau de determinação) expressa a qualidade do ajustamento da reta (modelo de previsão) aos dados reais (pontos vermelhos do gráfico), ou seja, qual a proporção da variação variável dependente (número de viagens) que pode ser explicada pela variação da variável independente. O coeficiente r 2 varia entre 0 e 1, de modo que valores próximos de 1 são desejáveis na aplicação de modelos.

3.2 DISTRIBUIÇÃO DAS VIAGENS Na etapa de distribuição das viagens tem-se por objetivo estimar a quantidade de viagens entre pares de zonas de tráfego (compostos por uma zona de origem e uma zona de destino), criando a chamada matriz O/D de viagens. A Figura 3.4 contém um exemplo de uma matriz O/D entre as zonas de tráfego A, B, C, D, E , F, G, H, I e J. Note que as linhas representam as zonas de origem e as colunas as zonas de destino. A diagonal principal representa as viagens intrazonais (que dependendo da abrangência do estudo nem sequer necessitam ser discriminadas). Os valores indicados nas céluas devem corresponder ao número de viagens em determinado periodo de tempo (viagens por hora [hora-pico], viagens por dia, etc.). O/D

A

B

C

D

E

F

G

A

-

1.200

90

130

800

250

70

2.540

B

20

-

0

10

300

40

0

370

C

45

190

-

10

0

80

40

365

D

0

50

0

-

0

0

0

50

E

90

1.000

0

150

-

160

30

1.430

F

15

100

10

0

200

-

0

325

G

80

400

70

50

50

60

-

710

140

5.790

250

2.940 170 350 1.350 590

Total de viagens des nadas a cada zona

Figura 3.4: Exemplo de matriz O/D

Total de viagens originadas em cada zona

Total de viagens


31

Esta distribuição é feita com base na potencialidade de cada zona em gerar ou de atrair viagens, assim como na distância entre as duas zonas e ainda qualquer outro fator capaz de influenciar na decisão de viagem entre determinada origem e determinado destindo. Por exemplo, zonas residenciais têm maior potencial de geração de viagens no pico da manhã, ao passo que zonas comerciais têm maior potencial de atração de viagens neste mesmo periodo. Na etapa de distribuição de viagens é que são atribuídos os valores das células da matriz O/D, ou seja, a quantidade de viagens para cada par origem-destino. Para esta distribuiçào, o modelo gravitacional é um dos mais difundidos (WRIGHT; ASHFORD, 1989)12. O modelo recebe este nome em alusão à Lei da Gravitação Universal de Newton – “ Dois corpos puntiformes atraem-se exercendo entre si forças de mesma intensidade, proporcionais ao produto das duas massas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre eles.”

A Equação 3.3 apresenta uma forma de modelo gravitacional aplicada ao planejamento de transportes.

  .[()⁄]

(3.3)

Nas quais:

  ú      ""    ""   ú      ""   ú      ""   â   ó      â  çã

12 Há

outros modelos que podem ser utilizados, como os modelos de fator de crescimento, dos quais o mais conhecido é o Método de Frattar. Porém, para fins desta disciplina, será abordado apenas o modelo gravitacional, cabendo o estudo dos demais modelos para tópicos mais avançados de modelagem de transporte.


32

Sugira algumas informações que poderiam ser utilizadas para a estimativa dos parâmetros de calibração da Equação 3.3.

3.3 DIVISÃO MODAL Na etapa anterior buscou-se quantificar o número de viagens entre duas zonas de tráfego. No entanto, esta quantidade de viagens pode ser realizada utilizando diferentes modos de transporte, na qual a principal distinção que deve ser feita é entre o transporte coletivo e o individual (automóvel), conforme indicado na Figura 3.5, justamente em função do impacto distinto que os dois modais representam para o sistema de transporte.

Figura 3.5: Representação esquemática da divisão modal VLT – Veículo Leve sobre Trilhos; BRT – Bus Rapid Transit; BRS – Bus Rapid Service; BHLS – Bus with High Level of Service


33

Logicamente, o esquema apresentado na figura depende da disponibilidade de opções existente em determinado local. Note também que dependendo da escolha modal, o usuário pode utilizar uma rede de transporte distinta – por exemplo, metro x BRT x automóvel. Assim, cada modo de transporte ao qual viagens são atribuídas, deve ter uma matriz O/D correspondente. Para estimar esta divisão, o analista deve conhecer quais variáveis afetam a escolha por um ou por outro modo de transporte para a realização de sua viagem, tais como (WRIGHT; ASHFORD, 1989; ORTÚZAR; WILLUMSEN, 2011): 

Tipo de viagem (duração, hora do dia, propósito da viagem, etc.);



Características do usuário (renda, posse de automóvel, “pressa”, etc.);



Nível de serviço das diferentes opções de transporte (grandeza que reflete a qualidade da operação percebida pelo usuário, dada por tempos de espera, velocidade, segurança, conforto, conveniência, etc.).

Para alguns usuários há a possbilidade de escolha entre um modo de transporte público e um individual. Para outros, que não dispõem de um veículo de transporte individual, a opção de viagem é mais restrita ao transporte coletivo ou a outro modo não motorizado. Estes usuários, que dependem exclusivamente deste sistema de transporte público para seus deslocamentos são chamados de usuários cativos . Um tipo de modelo que pode ser usado para a divisão modal é o determinístico, que pode utilizar, por exemplo, regressão linear para estimar o número de viagens em determinado modo de transporte. O conceito é o mesmo apresentado na página 29, porém agora o resultado diz respeito à apenas um modo de transporte, devendo o processo ser repetido para cada opção modal existente. Neste caso, tem-se, portanto, uma estimativa direta. Outro tipo de modelo é o probabilístico, que baseia-se em uma função utilidade para cada modo de transporte. Esta função utilidade manifesta a “vantagem percebida” pelo usuário em relação àquele modo de transporte.

Contudo, a percepção de uma maior utilidade de um modo de transporte não


34

está necessariamente ligada à escolha por este modo, pois resulta apenas em uma probabilidade de escolha, havendo uma parcela de aleatoriedade neste processo.

3.4 ALOCAÇÃO DE TRÁFEGO A etapa final do modelo quatro etapas consiste em disbribuir o número de viagens em determinado modo de transporte na infraestrutura da rede de transportes destinada àquele modo. No caso do transporte individual, a rede é composta pelos segmentos de vias (links da rede) e interseções (nós da rede). No caso de um sistema de transporte público, a rede é delimitada às linhas de transporte público (sejam elas de önibus ou metrô, por exemplo), as quais também podem ser decompostas em links (segmentos da linha) e nós (pontos de transferência de uma linha para outra). É na etapa de alocação de tráfego que são estimados os volumes de veículos em cada via do sistema – informação fundamental para o planejamento e operação de um sistema de transporte. Assim como no processo de escolha modal, a escolha do trajeto por onde uma viagem entre diuas zonas de tráfego será realizada também guarda certo nível de subjetividade. O desafio dos estudos de planejamento de transportes neste ponto é estabelecer critérios objetivos para esta estimativa, aumentando a confiabilidade das previsões. O periodo em que a alocação é estudada é geralmente na hora pico, capaz de concentrar de 10 a 20% do fluxo total diario (CAMPOS, 2013). Um modelo de alocação de tráfego simples pressupõe que os usuários farão o caminho mínimo entre duas zonas de tráfego ou dois pontos de uma rede (no caso de uma avaliação mais microscópica). Entretanto, o processo de alocação na realidade não é estático, de modo que o caminho mínimo, se percorrido por todos os usuários, deixa de ser mínimo. Paralelamente, a escolha do caminho realizado na rede pode levar em consideração outros aspectos, como a preferência por circular por vias menos congestionadas, ou com pavimento em melhor estado, ou mais seguras e agradáveis, entre outros. Modelos


35

específicos podem ser desenvolvidos e aplicados para cada parâmetro qe se deseja considerar neste processo dinâmico (objeto de cursos mais avançados de modelagem de transportes). A evolução dos modelos levou ao desenvolvimento de técnicas que avaliam a rede microscopicamente (detalhando, por exemplo, a operação de interseções), permitindo identificar problemas de congestionamento e filas nas interseções e proporcionando uma distribuição “equilibrada” de fluxo na rede

em relação à capacidade da mesma. Estas técnicas servem como uma base para um planejamento viário na medida em que a partir desta distribuição pode-se verificar, por exemplo, quais as vias que precisam ser ampliadas para maior fluidez do tráfego 13 e quais os corredores mais sobrecarregados de demanda ou com escassez de oferta. Alguns modelos permitem verificar os pontos onde podem ocorrer engarrafamentos e, com a ajuda da simulação, podem ser testadas medidas operacionais tais como mudança de direção de vias, variação dos ciclos semafóricos, faixas exclusivas para ônibus e outros (CAMPOS, 2013) .

13 Atente

aqui para os conceitos de demanda induzida.


36

4. SIMULAÇÃO DE TRÁFEGO A simulação é uma ferramenta que pode ser utilizada em vários ramos da engenharia de transportes. Uma simulação pode ser entendida como uma “imitação” de um sistema real por meio da aplicação de um conjunto de

modelos que descrevem o comportamento/operação das diversas partes integrantes desse sistema. Dessa forma, a variedade de modelos aplicáveis às etapas de previsão de demanda estudadas no capítulo anterior pode ser reunida em uma plataforma única (um software, por exemplo), resultando na representação daquele sistema real em um ambiente controlado. Alguns exemplos de aplicações da simulação em engenharia de transportes podem ser em: Estudos de previsão de demanda em novas obras de



infraestrutura de transportes de diferentes modos de transporte; 

Estudos de logística, com destaque para a operação de terminais e movimentação de carga;



Estudos de tráfego, prevendo o comportamento de um sistema delimitado.

Oliveira (1988) apud Portugal (2005) relaciona algumas funções da simulação de tráfego: Avaliação – determinação do nível de desempenho de uma



sistema quando comparado com critérios específicos; Comparação – comparação de alternativas de sistemas com



vantagens competitivas que executem funções específicas; Previsão – estimativa do desempenho do sistema a partir de



determinadas condições de contorno; 

Análise de sensibilidade – determinação dos fatores que são mais significativos para o desempenho do sistema;

Otimização – determinação do conjunto de fatores que



combinados resultam na melhor operação do sistema; 

Relacionamento funcional (interrelação entre as variáveis) – estabelecimento da natureza do relacionamento entre uma ou mais variáveis do sistema e sua resposta ao sistema


37

Neste curso, será dada ênfase à simulação de tráfego. Existem três tipos básicos de abordagens que podem ser utilizadas em simulação de tráfego, com base em (PORTUGAL, 2005). A primeira forma de abordagem consiste nos modelos macroscópicos , nos quais o fluxo de tráfego é concebido como uma corrente (ou um fluido), de modo que a individualidade dos veículos é desprezada, resultando em modelos pouco flexíveis e pouco detalhados, sendo consideradas apenas algumas características básicas desse fluxo. A segunda forma de abordagem são os modelos mesoscópicos , que representam uma classe intermediária quanto ao realismo e detalhamento, de forma que os veículos são tratados em pelotões. Por último, nos modelos microscópicos , os veículos são tratados de forma individualizada, havendo, para cada veículo, a possibilidade de controle de todas as características de interesse para o sistema. Nos modelos microscópicos, o trânsito é regido por leis de “perseguição” (como o veículo à frente influencia no comportamento do veículo atrás) e de comportamento em interseções.

Figura 4.1: Características e exemplos de aplicação dos diferentes modelos de simulação. Adaptado de Portugal (2005)


38

5. AVALIAÇÃO DE PROJETOS DE TRANSPORTE Após a realização do estudo de demanda, a etapa seguinte no sentido da implementação de um projeto de transporte consiste na avaliação das alternativas de projeto disponíveis em cada cenário, tanto no caso de um novo projeto, quanto nos casos de melhorias em sistemas de transporte existentes. Nesta etapa, busca-se definir a melhor alternativa a ser implantada, o que, em linhas gerais, pode ser feito por meio de duas metodologias de análise: a econômica – baseada na relação de custos e benefícios econômicos – e a analítica – utilizada quando há a necessidade de incluir variáveis qualitativas

e/ou subjetivas na avaliação, que podem ser de ordem social e/ou ambiental (CAMPOS, 2013). No caso dos projetos privados, há uma tendência maior de enfoque na viabilidade econômica de um projeto, devendo os benefícios monetários superarem os custos. Por outro lado, nos projetos de natureza pública, a viabilidade social e ambiental adquire maior importância (FERRAZ; TORRES, 2004).

5.1 AVALIAÇÃO ECONÔMICA O princípio básico da avaliação econômica é comparar os valores monetários dos custos e dos benefícios do projeto. Evidentemente, não se pode fazer a comparação entre as simples somas dos custos e dos benefícios independente das datas em que ocorrem, pois isso contraria um dos princípios básicos da economia, segundo o qual o dinheiro não tem valor constante no tempo, pois sempre há juros associado ao capital. O confronto entre os benefícios e os custos monetários deve ser feito com métodos adequados, que considerem, portanto, a incidência de juros sobre o capital (FERRAZ; TORRES, 2004). Um conceito básico na avaliação econômica é o valor presente, que corresponde à soma dos valores do fluxo de caixa transferidos para a data zero, considerando uma taxa de juros igual à taxa de oportunidade de capital. A


39

Figura 5.1 ilustra o conceito de valor presente dos benefícios e dos custos utilizando o fluxo de caixa de um projeto de hipotético.

Figura 5.1: Ilustração do conceito de valor presente. Extraído de Ferraz e Torres (2004)

Na parte positiva do eixo vertical, estão relacionados os benefícios do projeto a partir do ano 3, ano de implementação/operação do projeto, até um horizonte de tempo suficiente, em geral entre 10 e 20 anos, dependendo da dimensão do projeto. Projetos que envolvem grandes intervenções e atingem uma parcela considerável da população, consideradas estratégicas para o desenvolvimento local/regional, podem ter seu horizonte temporal de análise extendido. Tal horizonte de análise também pode ser bastante reduzido – menos de 5 anos, por exemplo – nos casos de alternativas situadas em um nível mais operacional. Na parte negativa do eixo vertical, estão relacionados os custos do projeto a partir do ano 0, ano de início da concepção do projeto, pois já incidem custos de planejamento, equipe de projeto, levantamentos e estudos necessários para a elaboração do projeto, os quais devem ser levados em conta na análise. Naturalmente, a contabilização dos custos extende-se ao longo do mesmo horizonte de projeto, e geralmente envolvem custos de implantação (obras e desapropriações, quando existentes), operação e manutenção do sistema, além de custos provenientes de externalidades como poluição e acidentes. Algumas denominações de custos são importantes em se tratando de um sistema de transporte:


40



Custos fixos - depreciação, salários, taxas, administrativos etc.;



Custos variáveis - combustível, horas extras, manutenção etc.;



Custo médio - custo total pelo volume de produção;



Custos diretos - ligados à implantação e operação do sistema;



Custos indiretos - administrativos, publicidade etc.;



Custos externos - poluição do ar, visual, alteração do uso do solo, alteração em avaliação imobiliária etc.;



Custos futuros e presentes - investimentos iniciais e posteriores para a manutenção da operação;



Custo social - custo do sistema para a sociedade.

Ao transferir os benefícios e os custos para um ano base , tem-se, respectivamente, o valor presente dos benefícios (VPB) e o valor presente dos custos (VPC). Se VPB > VPC, o projeto é considerado viável.

Liste alguns exemplos de projetos de transporte com horizonte de análise de longos períodos (10 anos ou mais).

Liste alguns exemplos de projetos de transporte com horizonte de análise de curtos períodos (5 anos ou menos).

41


5.2 AVALIAÇÃO ANALÍTICA Na avaliação analítica, devido à necessidade de levar em consideração variáveis com unidades de medida e natureza distintas, monetarizáveis e não monetarizáveis, é necessário realizar uma análise multiobjetivo ou multicritério, incluindo-se os aspectos ambientais e sociais. Esta análise multicritério pode ser realizada mediante a aplicação de pessos a cada item da avaliação, chegando-se a um valor que represente a avaliação da viabilidade do projeto em análise, conforme demonstrado na Equação 5.1.

  ∑=1 .  1.1 +2.2+ ...+ .

(3.2)

Nas quais:

  çã   " "  ""   í   ""      "" Na análise de viabilidade ambiental estuda-se a magnitude do impacto gerado pelo projeto ao meio ambiente no tocante a vários tipos de externalidades negativas: impacto sobre a flora/fauna, poluição do ar, poluição sonora, poluição visual, etc. Na análise de viabilidade social estuda-se o impacto de determinado projeto sobre a qualidade de vida das pessoas e na organização do espaço, podendo-se citar as alterações no valor do solo ocasionadas por projetos de transporte, os impactos sobre o próprio uso do solo, as questões relacionadas à desapropriação e a reorganização do espaço. Adicionalmente, a questão dos acidentes de transporte também devem ser objeto de avaliação. Outro aspecto importante, é a viabilidade política de um projeto, manifestada pelo grau de aceitação de determinado projeto pela sociedade, e pode, na medida do possível, ser incluído em uma avaliação multicritétio como uma variável subjetiva. Cabe ainda salientar que, caso determinado item de uma avaliação analítica seja passível de cálculo/estimativa de impacto econômico utilizando


42

metodologia apropriada, este pode ser transferido e contabilizado no processo de avaliação econômica.

5.2.1 AVALIAÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL Os projetos de transporte, dependendo do contexto em que são

implantados (meio urbano – mais ou menos adensado, ou meio rural – em área de preservação ambiental ou não) podem gerar diferentes formas de impacto ambiental, conforme detalhamento a seguir. Impacto

sobre

a

flora/fauna: muitos projetos de transporte,

principalmente aqueles de grande extensão (rodovias e ferrovias, por exemplo), em sua etapa de construção geram impactos ambientais sob a forma de desmatamento, retirada de material de empréstimo de jazidas para aterros, disposição de material de corte em áreas de bota-fora. Em sua fase de operação, um impacto bastante evidente sobre a fauna está na quantidade de espécies animais atropeladas. Poluição sonora: os sistemas de transporte provocam ruído, que

podem ser gerados devido ao funcionamento dos motores, pelo atrito entre o material rodante e a superfície de rolamento e pela emissão de sinais informativos e de alerta. O ruído é qualquer som indesejável que possa prejudicar a saúde das pessoas (ou de outros seres vivos) e/ou o desenvolvimento de atividades humanas. No caso dos transportes, o problema é crítico na vizinhança das vias de grande movimento e terminais, nos quais o movimento de veículos e pessoas é grande. Alguns exemplos podem ser: estações de trem, terminal de ônibus, aeroportos, ferrovias, vias expressas urbanas, corredores de ônibus etc. Para que o impacto se contitua, é necessário que haja a fonte geradora de ruído (o sistema de transporte em questão), um meio de propagação (geralmente o ar) e um receptor (o ser humano). O decibel é a unidade padrão para medir o som/ruído. Poluição do ar: a poluição do ar (atmosférica) é outra forma importante

de impacto de um sistema de transporte, pois gera problemas de degradação ambiental, na medida que os gases emitidos pelo sistema permanecem por muito tempo na atmosfera, podem ser transportados para outros lugares pelas

43


correntes de ar e têm efeitos cumulativos no organismo. Os principais tipos de poluentes emitidos pelos sistemas de transporte são: dióxido de carbono (CO 2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC) e material particulado. O quadro da Figura 5.2 contém os fatores de emissão para automóveis e ônibus. Apesar de aparentemente os ônibus emitirem uma quantidade maior de poluentes para a mesma distância percorrida ou quantidade de combustível consumido, estes valores devem ser analisados levando-se em consideração, neste caso, a capacidade de transporte de passageiros de cada tipo de véiculo. Fator de emiss ão Fonte de emissão Au to m óvel

Ônibus

(g/L)

(g/km)

CO2

CO

NOx

HC

MP

2,30

2,00

0,10

0,05

0,03

2,70

2,50

6,00

0,80

0,05

Figura 5.2: Fatores de emissão de poluentes para automóveis e ônibus. Fonte: (D’AGOSTO, 2015)

Poluição visual: embora o senso de estética não seja consensual, a

aparência de algumas facilidades de transporte pode ser considerada bastante indesejável.

5.2.2 AVALIAÇÃO DO IMPACTO SOCIAL

No tocante à avaliação do impacto social, serão tratados os seguintes itens: alterações no valor do solo, desapropriação, alterações no uso do solo e reorganização do espaço. Alterações no valor do solo: a implantação de um projeto de

transporte é capaz de influenciar o valor do solo na sua zona de influência, tanto no sentido de uma valorização, por meio de projetos de revitalização urbana (operações urbanas), quanto no sentido de uma desvalorização, quando, por exemplo, da construção de uma estrutura visualmente não atrativa. Alterações no uso do solo /reor ganição do espaço: o impacto da

disponibilidade de oferta de transporte sobre a utilização/organização do solo já


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foi discutida no Capítulo 2 desta apostila, o qual trata do conceito de Desenvolvimento Orientado ao Transporte. Desapropriação: sob a justificativa do benefício comum, no caso de um

projeto de transporte de utilidade pública, pode haver a necessidade de remoção de residências para viabilizar a construção e operação do projeto. Apesar de constituir processo muitas vezes inevitável, a desapropriação resulta em altos custos do próprio processo e com ações judiciais. A Figura 5.3 contém um exemplo deste processo nas obras do BRT Transcarioca, no Rio de Janeiro.

Figura 5.3: Imagens da área do atual Terminal Tanque em 2009 (antes da construção do BRT) e em 2016 (após a construção). Imagens extraídas do GoogleEarth.

5.2.3 ACIDENTES DE TRÂNSITO

Os acidentes de trânsito representam um grave impacto para a sociedade, pois além das questões subjetivas da dor e sofrimento, há uma questão de ordem econômica relacionadas aos custos de acidentes, compostos por custos hospitalares e de tratamentos de saúde, custos de reparos nos veículos e na infraestrutura, custos de previdência, entre outros. Devido à subjetividade ou falta de precisão para estimar determinadas componentes de custos dos acidentes, os mesmos estão colocados neste material como um item da avaliação analítica. Entretanto, caso se disponham de informações adequadas para a avaliação em questão, este item pode ser transferido para a avaliação econômica.

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As mortes prematuras no trânsito, ou seja, de pessoas que ainda teriam muitos anos potenciais de vida, gerando produção e contribuição para a sociedade, constituem um impacto significativo de obras de transporte. Devido à importância estratégica para o desenvolvimento dos projetos de transportes, uma forma de ponderação em relação e este quesito, portanto, pode ser o risco de acidentes ou mortes para cada opção, conforme indicado a seguir, com base em Savage (2013), que utilizou valores para o sistema de transporte americano. Risco



de

morte

associado

ao

transporte

aéreo:

0,07

mortes/bi.pass.mi; 

Risco de morte associado ao transporte no transporte po ônibus: 0,11 mortes/bi.pass.mi;

Risco de morte associado ao transporte ferroviário: 0,43



mortes/bi.pass.mi14; 

Risco de morte associado ao transporte por automóvel: 7,3 mortes/bi.pass.mi;



Risco de morte associados ao transporte por motocicleta: 212 mortes/bi.pass.mi.

A partir da análise dos valores citados, percebe-se a necessidade de avaliar o quanto determinado projeto de transporte é capaz de promover a mudança na escolha modal, tendo em vista que diferentes ecolhas levam à exposição dos usuários à diferentes níveis de risco. Dessa forma, há de se obsevar sentido do fenômeno da “migração modal”, que pode tanto ser no sentido de um impacto postivo (usuários trocando um modo de transporte mais inseguro por um mais seguro – ex. motocicleta para ônibus, motocicleta para metrô, automóvel para ônibus, etc.) ou de um impacto negativo (usuários trocando um modo de transporte mais seguro por um mais inseguro – ex. ônibus para motocicleta, automóvel para motocicleta, metrô para automóvel, etc.).

14

Valor inclui “não ocupantes” do veículo ferroviátio vitimados no acidente.


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6. LEGISLAÇÃO URBANÍSTICA BÁSICA Neste capítulo serão tratadas as principais normas/diretrizes nacionais que tratam da questão urbana. É importante destacar, no entanto, que há ainda uma grande variedade de normas estaduais e municipais que podem complementar e detalhar as diretrizes nacionais, sempre observando a diretriz nacional e sem se contrapor a ela. Dessa forma, os temas aqui abordados não esgotam o assunto, sendo apenas uma coletânea básica de informações. A necessidade colocar foco sobre o planejamento de transportes nos espaços urbanos justifica-se pela predominância da população brasileira vivendo em cidades, conforme mostra gráfico da Figura 6.1.

Figura 6.1: Distribuição percentual da população por situação de domicício. Fonte: IBGE (2010)

As normas nacionais constituem-se apenas de um quadro balizador das questões relacionadas ao desenvolvimento urbano, visto que a União possui competência para legislar sobre o direito urbanístico. Porém, há uma competência própria do município em promover o adequado ordenamento de seu território (CASTILHO; MANCINI, 2013). Por este motivo, inicia-se descrevendo o que a Constituição Federal traz de orientação sobre o assunto e como ela distribui as responsabilidades aos


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municípios para que os mesmos estabeleçam seus processos locais de planejamento urbano, dando margem ao surgimento de legislações adicionais, principalmente via Estatuto da Cidade (cujo instrumento é o Plano Diretor) e via Lei da Mobilidade Plano de Mobilidade. O esquema da Figura 6.2 ilustra a relação entre as principais leis que regulamentam as questões urbanas: -

Constituição Federal de 1988;

-

Estatuto da Cidade – Lei 10.257 de 2001;

-

Estatuto da Metrópole – Lei 13.089 de 2015;

-

Lei da Mobilidade – Lei 12.287 de 2012;

Figura 6.2: Legislação urbanística básica. Elaboração própria.


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O Estatuto da cidade tem por objetivo ordenar o desenvolvimento das funções sociais da cidade da propriedade urbana. Seu instrumento, o Plano Diretor, é obrigatório para municípios: •

com população maior que 20.000 habitantes;

•

integrantes de regiões metropolitanas e aglomerações urbanas;

•

integrantes de área de especial interesse turístico;

•

inseridos em área de influência de empreendimento com signifiticativo impacto ambiental;

•

inseridos no cadastro nacional de áreas suscetíveis;

Em municípios com população maior que 500.000 habitantes deve vir acompanhado de Plano de Transporte Urbano Integrado. No caso de regiões metropolitanas e aglomerações urbanas “legalmente” definidas como tal, o Estatuto da Metrópole, com base na

integração política, ambiental, social e econômica dos municípios integrantes, prevê a elaboração de um plano de desenvolvimento integrado. Finalmente, como uma forma de detalhamento ainda maior das diretrizes do Plano Diretor, a Lei da Mobilidade determina que todos os municípios que são obrigados a elaborar o Plano Diretor devem também elaborar o Plano de Mobilidade. A Lei da Mobilidade estabelece um prazo de três anos a partir da data de sua publicação, para que os municípios elaborem seus planos. O descumprimento dessa determinação tem como consequencia a perda de acesso do município a recursos federais para obras de mobilidade.


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BIBLIOGRAFIA CAMPOS, V. B. G. Planejamento de Transportes: conceitos e modelos. 1. ed. Interciência, 2013. CASTILHO, J. R. F.; MANCINI, M. T. Legislação urbanística básica. 2. ed. São Paulo: Editora Pillares, 2013.

D’AGOSTO, M. DE A. Transporte,uso de energia e impactos ambientais: uma abordagem introdutória . 1. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. EMBARQ. DOTS Cidades - Manual de Desenvolvimento Urbano Orientado ao Transporte Sustentável. Embarq - Brasil, 2015. FERRAZ, A. C. P.; TORRES, I. G. E. Transporte público urbano . 2. ed. São Carlos, 2004. FETRANSPOR. Guia da mobilidade sustentável 2014 . Autoria de Cabral, R.; Teixeira, Wilson, G.; E. H.; Ribeiro, G.; Leite, C.; Brizon, L.; Borges, M.; de Paula, M., Bastos, J.T., Pires, L.; Da Cás, F.; Servulo, I. Rio de Janeiro: Federação das Empresas de Transporte de Passageiros do Estado do Rio de Janeiro - FETRANSPOR, 2014. IBGE. Características da população. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE, 2010. ITDP. Padrão de Qualidade TOD . Instituto de Políticas de Transporte e Desenvolvimento, 2013. ITDP; EMBARQ. Vida e morte das rodovias urbanas . Instituto de Pol ́ticas de Transporte e Desenvolvimento (ITDP) e EMBARQ - World Resources Institute, 2013. METRO-SP. Pesquisa Origem e Destino 2007 - Região Metropolitana de São Paulo. Relatório síntese, São Paulo, 2008. MORLOK, E. K. Introduction to Transportation Engineering and Planning . McGraw-Hill, Inc., 1978. NETO, V. C. L. Desenvolvimento Orientado ao Transporte: o potencial de aplicação pela Companhia Brasileira de Trens Urbanos . Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, 2011. ORTÚZAR, J. DE D.; WILLUMSEN, L. G. Modelling Transport. 4. ed. Reino Unido: Wiley, 2011. PDTU-RMRJ. Plano diretor de transporte da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Conso rcio HALCROW / SINERGIA / SETEPLA, 2014. ́

Apostila Introdução ao Planejamento de Transportes

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