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Título: Proposta de remodelação de uma interseção rodoviária na cidade de Curitiba/PR com foco na segurança dos usuários e na capacidade de tráfego
Título(s) alternativo(s): Proposal of modifications in an urban road intersection located in the city of Curitiba/PR with focus on safety and traffic capacity
Autor(es): Marcusso, Lucas Galvão
Solek, Marina Jaouhari
Orientador(es): Domingos, Matheus David Inocente
Palavras-chave: Engenharia de tráfego
Trânsito - Sinais e sinalização
Transporte urbano
Traffic engineering
Traffic signs and signals
Urban transportation
Data do documento: 30-Nov-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: MARCUSSO, Lucas Galvão; SOLEK, Marina Jaouhari. Proposta de remodelação de uma interseção rodoviária na cidade de Curitiba/PR com foco na segurança dos usuários e na capacidade de tráfego. 2018. 134 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: As interseções em nível têm sido caracterizadas como locais críticos e sensíveis da malha viária urbana, tendo em vista a sua grande potencialidade para levar a conflitos entre as mais variadas correntes de tráfego e, por consequência, a acidentes. Especificamente na cidade de Curitiba (PR), uma destas interseções – localizada no bairro Cidade Industrial de Curitiba (CIC) e no cruzamento entre a Rua Eduardo Sprada e uma das pistas da Avenida Juscelino Kubitscheck de Oliveira – tem registrado congestionamentos frequentes e várias filas de veículos nos horários de pico, sendo descrita como o 8º local mais congestionado da cidade. Neste aspecto, o presente estudo visa à verificação da potencialidade da substituição da interseção atual (do tipo semaforizada) por outra do tipo rotatória, sendo que as modalidades designadas como “rotatória moderna” e “turbo-rotatória” foram selecionadas para a avaliação devido às boas recomendações recebidas por ambas na literatura científica. As capacidades atuais foram avaliadas quanto aos procedimentos desenvolvidos por Webster nos anos 1950, para cada movimento em frente e de conversão à esquerda e à direita. A “rotatória moderna” foi avaliada quanto às capacidades e níveis de serviço das suas aproximações tanto do ponto de vista analítico (i. e., equações estabelecidas em manuais brasileiros de projetos de interseções) quanto de simulação com o uso do software AIMSUN. No caso da “turbo-rotatória”, seu desempenho foi avaliado apenas por meio do AIMSUN devido à ausência de definição de procedimentos de cálculo oficiais no Brasil. Os fluxos de tráfego foram estimados para o ano corrente (2018) e após 15 anos da abertura ao tráfego (2033) a partir de contagens realizadas em 2012 e 2015, e projeções de crescimento dos volumes de tráfego foram obtidas a partir de séries históricas e equações lineares de regressão. Em um contexto geral, a interseção semaforizada opera acima da capacidade em praticamente todos os horários de pico da manhã (das 06:30 às 09:00 h) e da tarde (das 17:00 às 20:00 h) e, no caso das conversões à esquerda, ao menos uma das aproximações (designada como T3) registrou constantes retenções de veículos após o término dos ciclos semafóricos. A substituição desta interseção por uma rotatória moderna com duas faixas de tráfego se mostrou vantajosa apenas para o ano de 2018 (a curto prazo) em que o nível de serviço A foi encontrado para todas as aproximações. Porém, para o ano de 2033, todas estas aproximações estarão operando em um nível de serviço F, ou seja, estarão acima das suas respectivas capacidades. Tais constatações foram corroboradas no AIMSUN para o ano de 2033 em um contexto geral, resultando em um tempo médio de espera (TME) de 113,7 s para todas as aproximações. Para a turbo-rotatória, os resultados também não se mostraram motivadores porque as simulações no AIMSUN indicaram grandes filas de veículos em todas as aproximações e valores de TME nunca inferiores a 45 s em 2033, apesar de melhorias pontuais na operação da interseção (TME’s inferiores a 50 s) em uma das quatro aproximações em 2018 ao se alterar o tipo de rotatória. Em linhas gerais, os dados apontam para uma solução global e não apenas pontual, levando em consideração outros meios de locomoção e outras soluções que prezem pela diminuição da utilização do transporte individual. Porém, a separação de níveis dos fluxos de tráfego pode ser uma possível solução para os problemas operacionais da interseção.
Abstract: Intersections have been described as critical places within the urban road network, since they can easily lead to conflicts among the traffic streams, and therefore accidents. Specifically in the city of Curitiba (PR), one of them – located in the intersection between the Eduardo Sprada street and the Juscelino Kubitscheck de Oliveira Avenue, and within the Cidade Industrial de Curitiba (CIC) neighborhood – has constantly been registering traffic jams and several vehicle lines in its approaches during the peak hours, which ranked it as the 8th most congested place in the city. In this manner, the present study aimed at evaluating the applicability of the replacement of the current signalized intersection by a roundabout. Two types of roundabouts – i. e., modern-type and turbo roundabouts – were selected based on their positive recommendations in the scientific literature. The current capacities were determined according to the procedures established by Webster in the 1950’s and for each of the straight, left-turn and right-turn movements. The modern-type roundabout was evaluated according to its capacity and level of service, either from the point of view of mathematics (namely, equations defined by Brazilian intersection design manuals) or the results of simulations carried out in the AIMSUN software. With respect to the turbo roundabout, its performance was studied only according to the outputs of AIMSUN due to the absence of official procedures and equations in national design manuals. The traffic flows were calculated for the current year (2018) and after 15 years of service of the intersection (2033) from field-based estimations made in 2012 and 2015, and linear regression equations were developed. In a general context, the capacities of each approach in the signalized intersection were exceeded in the morning and afternoon peak hours (from 6:30 to 9:00 AM and from 5:00 to 8:00 PM), and at least one of these approaches (designated as T3) typically showed vehicles that could not turn left in the first optimum cycle. The replacement of this intersection by a modern-type roundabout with two inner lanes could be taken as a promising solution only in the current year, in which all of its approaches would show a level of service (LOS) A. However, these same approaches would depict LOS F after 15 years – i. e., the traffic flows would overcome the capacities of all approaches. This can also be concluded from the data collected on AIMSUN in 2033 in a general context, according to which an overall average delay (ADE) of 113.s can be found. In terms of the turbo roundabout, the results are not promising either because the simulations carried out on AIMSUN indicated the presence of many vehicles in the approaches and ADE values always higher than 45 s in 2033, even though small degrees of improvement could be seen in one of the approaches in 2018 by changing from the modern type roundabout to the turbo roundabout. In general, the data suggest a global (and not specific) solution for the intersection in which other modals and public transportation may be considered to decrease traffic flows. In either case, the construction of an interchange may be another solution for the operational problems in the current signalized intersection.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11279
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