CAPACIDADE DE TRANSPORTE POR MODO Antonio Maria Claret dos Reis Andrade Brazil Itirou Atobe 28/09/2.014 INTRODUÇÃO A quantificação de capacidade máxima de cada modo de transporte e carregamento de cada modalidade de transporte será necessário definir as condições de cada modo. Para este trabalho serão considerado as seguintes aspectos: Ônibus; Trólebus; Veículo leve sobre trilho - VLT; Monotrilho; Metrô; e Trem Metropolitano. MODO ÔNIBUS A capacidade de corredor de ônibus depende de vários parâmetros: tempo de cruzamento; tipo de ônibus; tipo de paradas: com ultra passagem; múltiplas paradas; altura do piso de embarque e desembarque; e cobrança interna ou externa a ônibus, etc. Frequência de serviço – HW. TIPOS DE ÔNIBUS ÔNIBUS Ônibus Básico Ônibus Padron 12,5 m Ônibus Padron 15 m Ônibus Articulado 18,6 m Ônibus Super articulado 23m Ônibus Bi articulado 27 m CAPACIDADES (passageiros) 75 86 99 111 170 198 PARAMETROS ADOTADO CARACTERISCAS Fator de ocupação, horário de pico Tempo de parada, horário de pico Frequência de serviço - HW Número de baias de paradas FATOR UNIDADE 0,85 - 20 a 40 segundos 60 segundos 1a4 baias FORMULA CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE ÔNIBUS CCorredor Básica = CVeículo x Fator de Ocupação x Frequência Máxima de serviço em uma baia x Número de baias de parada CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO CapacCcruz = QuantCiclo * QuantOnibVmínimo x C CÁLCULO DE CAPACIDADE OPERACIONAL NAS PARADAS COM SUB-PARADAS E LINHAS EXPRESSAS CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE ÔNIBUS PARA UMA BAIA DE PARADA CAPACIDADE DOS VEÍCULOS CAPACIDADE (passageiros por hora sentido) Ônibus Básico 75 3.825 Ônibus Padron 12,5 m 86 4.386 Ônibus Padron 15 m 99 5.049 Ônibus Articulado 18,6 m 111 5.661 Ônibus Super-Articulado 23 m 170 8.670 Ônibus Bi-articulado 27 m 198 10.098 ÔNIBUS 6 passageiros / m² CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE ÔNIBUS PARA DUAS BAIA DE PARADAS CAPACIDADE DOS VEÍCULOS CAPACIDADE (passageiros por hora sentido) Ônibus Básico 75 7.650 Ônibus Padron 12,5 m 86 8.772 Ônibus Padron 15 m 99 10.098 Ônibus Articulado 18,6 m 111 11.322 Ônibus Super-Articulado 23 m 170 17.340 Ônibus Bi-articulado 27 m 198 20.196 ÔNIBUS 6 passageiros / m² CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE ÔNIBUS PARA TRÊS BAIA DE PARADAS CAPACIDADE DOS VEÍCULOS CAPACIDADE (passageiros por hora sentido) Ônibus Básico 75 11.475 Ônibus Padron 12,5 m 86 13.158 Ônibus Padron 15 m 99 15.147 Ônibus Articulado 18,6 m 111 16.983 Ônibus Super-Articulado 23 m 170 26.010 Ônibus Bi-articulado 27 m 198 30.294 ÔNIBUS 6 passageiros / m² CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE ÔNIBUS PARA QUATRO BAIA DE PARADAS CAPACIDADE DOS VEÍCULOS CAPACIDADE (passageiros por hora sentido) Ônibus Básico 75 15.300 Ônibus Padron 12,5 m 86 17.544 Ônibus Padron 15 m 99 20.196 Ônibus Articulado 18,6 m 111 22.644 Ônibus Super-Articulado 23 m 170 34.680 Ônibus Bi-articulado 27 m 198 40.392 ÔNIBUS 6 passageiros / m² CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO PARAMETROS UTILIZADOS Tempo de ciclo dos semáforos: Tc = 60segundos = Headway TVA = 26 segundos (verde mínimo); TEvA = 4 segundos (amarelo + vermelho geral); TVB = 26 segundos; TEvB = 4 segundos (amarelo + vermelho geral); TVX – tempo verde TEvX – tempo entreverdes X – estágio de passagem na via A ou na via B de um cruzamento. CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO EQUAÇÃO DE GREENSHIELDS Os atrasos iniciais dos veículos sucessivos de uma fila que inicia o movimento são determinados pela equação de Greenshields: TV – Tempo Verde necessário para escoar a fila de n veículos em segundo; a = 3,7 para veículos de passageiro leve; b = 2,1 para veículo de passageiro leve; k – coeficiente de equivalência, que transformam os veículos que não sejam “leves” em um número equivalente de veículos de passageiros. Ônibus = 2,25; Ônibus conjugado = 2,5. CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO CÁLCULO DE QUANTIDADE DE ÔNIBUS Cálculo de quantidade de ônibus “conjugado” que passa no verde mínimo QuantOnibVmínimo QuantOnibVmínimo = TVAmín. – a / b x k QuantOnibVmínimo = 4,24 4 ônibus Cálculo de quantidade de ciclo do semáforo em 1 hora – QuantCiclo QuantCiclo = 1hora/ tc QuantCiclo = 3600 / 60 = 60 CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO CAPACIDADE DO CRUZAMENTO Cálculo de capacidade do cruzamento - CapacCcruz CapacCcruz = QuantCiclo * QuantOnibVmínimo x C ÔNIBUS ARTICULADO CapacCcruz = 60 * 4 * 110 = 26.640 pass./h. ÔNIBUS SUPER-ARTICULADO CapacCcruz = 60 * 4 * 170 = 40.800 pass./h. ÔNIBUS BI-ARTICULADO CapacCcruz = 60 * 4 * 190 = 47.520 pass./h. CÁLCULO DE CAPACIDADE OPERACIONAL NAS PARADAS COM SUB-PARADAS E LINHAS EXPRESSAS Cap – Capacidade operacional (passageiros/hora/sentido); Npar – Número de baias de paradas na estação; X – Nível de saturação; 3.600 – Número de segundos em uma hora; Tmor – Tempo morto de parada na estação; Dir – Porcentagem de veículos que passam direto pela estação; NPbus – Capacidade do Veículo; Fren – Fator de renovação de passageiros na estação; Tpax – Tempo médio de embarque e desembarque por passageiro CÁLCULO DE CAPACIDADE OPERACIONAL NAS PARADAS COM SUB-PARADAS E LINHAS EXPRESSAS Tempo de Quant. de Porcentagem de Capacidade Capacidade Capacidade Capacidade Número de embarque e Paradas por linha Expressa Operacional Operacional Operacional Operacional linhas desembarque estação (%) (pass./h./sentido) (pass./h./sentido) (pass./h./sentido) (pass./h./sentido) Convencional Plataforma em nível Pagamento externo Comboio Múltipla paradas Linhas expressas Linhas expressas N° de passageiros por ônibus 6 passageiros / m² Tpax 2 Npar 1 Dir 0% 1 15 m 2.736 18 m 2.785 23m 2.991 27m 3.043 1 1 0% 1 1.160 4.541 5.118 5.270 0,33 1 0% 1 7.490 7.864 9.771 10.342 0,33 4 0% 1 29.959 31.455 39.085 41.370 0,33 3 0% 2 22.469 23.591 29.313 31.027 0,33 3 40% 2 30.475 31.702 37.623 39.294 0,33 3 60% 2 37.080 38.282 43.836 45.334 99 111 170 198 MODO ÔNIBUS As condição da capacidade máxima do ônibus - CAPACIDADE - 45.334 passageiros / hora / sentido: Tpax - Tempo médio de embarque e desembarque por passageiro – 0,33 Npar - Número de baias de paradas na estação – 3 Dir - Porcentagem de veículos que passam direto pela estação – 60% X - Nível de saturação – 0,4 Fren - Fator de renovação de passageiros na estação – 0,2 NPbus - Capacidade do Veículo – 192 Tmor – Tempo morto de parada na estação – 14,5 MODO TRÓLEBUS Os cálculos são as mesmas do MODO ÔNIBUS TIPOS DE TRÓLEBUS ÔNIBUS Trólebus Padron Trólebus Articulado CAPACIDADES (passageiros) 100 120 CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CORREDOR DE TRÓLEBUS PARA POR BAIA DE PARADAS ONIBUS CAPACIDADE DE VEÍCULOS NÚMERO DE BAIAS CAPACIDADE (passageiros por hora sentido) Trólebus Padron 100 1 5.100 Trólebus Articulado 120 1 6.120 Trólebus Padron 100 2 10.200 Trólebus Articulado 120 2 12.240 Trólebus Padron 100 4 20.400 Trólebus Articulado 120 4 24.480 6 passageiros / m² CÁLCULO DE CAPACIDADE DO CRUZAMENTO TRÓLEBUS CAPACIDADE DO CRUZAMENTO Cálculo de capacidade do cruzamento - CapacCcruz CapacCcruz = QuantCiclo * QuantOnibVmínimo x C TRÓLEBUS PADRON CapacCcruz = 60 * 4 * 100 = 24.000 pass./h. TRÓLEBUS ARTICULADO CapacCcruz = 60 * 4 * 120 = 28.800 pass./h. MODO TRÓLEBUS CÁLCULO DE CAPACIDADE OPERACIONAL NAS PARADAS COM SUB-PARADAS E LINHAS EXPRESSAS Melhoria Convencional Plataforma em nível Pagamento externo Comboio Múltipla paradas Linhas expressas Linhas expressas N° de passageiros por ônibus Tempo de Quant. de embarque e Paradas por desembarque estação Tpax Npar 2 1 Porcentagem de linha Expressa (%) Dir 0% Número de linhas 1 Capacidade Capacidade Operacional Operacional (pass./h./sentido) (pass./h./sentido) 15 m 18 m 2.743 2.833 1 1 0% 1 4.431 4.670 0,33 1 0% 1 7.539 8.260 0,33 0,33 0,33 0,33 4 3 3 3 0% 0% 40% 60% 1 2 2 2 30.157 22.618 30.638 37.241 33.040 24.780 32.977 39.512 100 120 MODO VEÍCULO LEVE SOBRE TRILHO - VLT A concepção do VLT foi desenvolvida para circular em vias compartilhado com tráfego geral. No Brasil esta sendo proposto o VLT com a mesma concepção do Metrô – vias com segregação total. A capacidade do VLT depende de vários parâmetros: Da escolha do veículo e sua composição; tempo de cruzamento; tipo de paradas: cobrança interna ou externa a ônibus, etc. Os cálculos foram baseadas em trens existentes e em operação MODO VLT FORMULA CÁLCULO DE CAPACIDADE DOS MODOS 1h CVLT = ------------------ x CComp. VLT HWVLT CVLT = CAPACIDADE DA COMPOSIÇÃO; 1 h = 1 HORA; HWVLT = INTERVALO ENTRE TRENS – mínimo possível de 3 minutos; Ccomp VLT = CAPACIDADE DA COMPOSIÇÃO DO VLT TIPOS DE VLT SIEMENS Composição Comprimento da N° de carro composição (m) 2 3 4 5 6 7 8 6 passageiros/m² Fonte: Siemens 18 27 36 45 54 63 72 Capacidade por composição (passageiros) 180 270 375 465 570 675 765 Headway Quantidade de Capacidade do VLT (seg.) trem por hora (pass./h/sentido) 90 90 90 90 90 90 90 40 40 40 40 40 40 40 7.200 10.800 15.000 18.600 22.800 27.000 30.600 TIPOS DE VLT Alston Composição N° de carro Comprimento da composição (m) 3 3 3 5 5 5 6 6 6 10 10 10 9 9 9 30 30 30 42 42 42 60 60 60 84 84 84 90 90 90 6 passageiros / m² Largura da Capacidade por Headway Quantidade de Capacidade do VLT composição composição (seg.) trem por hora (pass./h/sentido) (m) (passageiros) 2,35 2,45 2,65 2,35 2,45 2,65 2,35 2,45 2,65 2,35 2,45 2,65 2,35 2,45 2,65 250 264 274 366 386 396 500 528 548 732 772 792 750 792 822 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 5.000 5.280 5.480 7.320 7.720 7.920 10.000 10.560 10.960 14.640 15.440 15.840 15.000 15.840 16.440 TIPOS DE VLT SANTOS Composição N° de carro Comprimento da composição (m) Capacidade por composição (passageiros) 7 41 400 6 passageiros / m² fonte: EMTU Headway Quantidade de Capacidade do VLT (seg.) trem por hora (pass./h/sentido) 210 17 6.800 MODO MONOTRILHO A concepção do MONOTRILHO e a circulação totalmente segregada. A capacidade do MONOTRILHO depende de vários parâmetros: Da escolha da composição do trem. tipo de veículo. MODO MONOTRILHO FORMULA CÁLCULO DE CAPACIDADE DO MODO MONOTRILHO 1h CMONOTRILO = ------------------ x CComp. MONOTRILHO HWMONOTRILHO CMONOTRILHO = CAPACIDADE DO MONOTRILHO; 1 h = 1 HORA; HWMONOTRILHO = INTERVALO ENTRE TRENS; Ccomp MONOTRILHO = CAPACIDADE DA COMPOSIÇÃO DO MONOTRILHO TIPOS DE MONOTRILHO Comprimento Capacidade Capacidade do Composição da por Headway Quantidade de MONOTRILHO N° de carro composição composição (seg.) trem por hora (pass./h/sentido) (m) (passageiros) Hitachi Bombardier SCOMI 6 8 7 3 5 91 122 86 33,5 54,1 6 passageiros/m² Fonte: HITACHI/BOMBARDIER/METRÔ 994 1.333 1.000 400 600 90 90 90 90 90 40 40 40 40 40 39.760 53.320 40.000 16.000 24.000 MODO METRÔ A concepção do METRÔ e a circulação totalmente segregada. A capacidade do METRÔ depende de vários variáveis: Da escolha da composição do trem. MODO METRÔ FORMULA CÁLCULO DE CAPACIDADE DO MODO METRÔ 1h CMETRÔ = ------------------ x CComp. METRÔ HWMETRÔ CMETRÔ = CAPACIDADE DO METRÔ; 1 h = 1 HORA; HWMETRÔ = INTERVALO ENTRE TRENS; Ccomp METRÔ = CAPACIDADE DA COMPOSIÇÃO DO METRÔ MODO METRÔ TIPOS DE METRÔ Composição Comprimento da N° de carro composição (m) Capacidade por composição (passageiros) Headway Quantidade de Capacidade do METRÔ (seg.) trem por hora (pass./h/sentido) trens da linha azul, vermelho e verde Metro São Paulo 6 6 6 6 6 passageiros/m² Fonte: Alston/Metrô 126 126 136,72 136,72 2.160 2.160 trem da linha liras 1.502 1.502 90 80 40 45 86.400 97.200 90 80 40 45 60.080 67.590 MODO METRÔ TIPOS DE METRÔ Comprimento da Passageiro/m² composição (m) Capacidade por composição (passageiros) Headway (seg.) Quantidade de trem por hora Capacidade do METRÔ (pass./h/sentido) 40 45 40 45 40 45 40 45 40 45 40 45 40 45 59.040 83.160 64.880 91.890 60.560 93.240 60.480 86.670 74.240 86.670 64.000 91.890 65.120 93.690 trens da linha azul, vermelho e verde Metro São Paulo Frota A linha 1 - Azul Frota C, E e D linha 3 - Vermelha Frota E linha 2 - Verde Frota F linha 5 - Lilás Frota G linha 2 - Verde Frota H linha 1 - Azul e Linha 3 Vermelha Frota I linha 1 - Azul 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 passageiros/m² Fonte: Alston/Metrô 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 1.476 1.848 1.622 2.042 1.514 2.072 1.512 1.926 1.856 1.926 1.600 2.042 1.628 2.082 90 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90 80 90 80 MODO TREM METROPOLITANO FORMULA CÁLCULO DE CAPACIDADE DO MODO TREM METROPOLITANO 1h CTrem Metrop. = ------------------ x CComp. Trem Merop. HWTrem Metrop. CMETRÔ = CAPACIDADE DO TREM METROPOLITANO; 1 h = 1 HORA; HWTrem Metrop. = INTERVALO ENTRE TRENS; Ccomp Trem Metrop. = CAPACIDADE DA COMPOSIÇÃO DO TREM METROPOLITANO MODO TREM METROPOLITANO TIPOS DE TREM METROPOLITANO Composição N° de carro Comprimento da composição (m) Capacidade por composição (passageiros) Headway (seg.) Quantidade de trem por hora Capacidade do Trem Metroplitano (pass./h/sentido) 8 12 8 12 - 2.600 3.900 2.600 3.900 90 90 180 180 40 40 20 20 104.000 156.000 52.000 78.000 6 passageiros/m² Fonte: CPTM RESUMO Modo Corredor de ônibus simples Corredor de ônibus segregados BRT Trólebus VLT (60 metros) VLT (72 metros) Monotrilho (6 módulos) Monotrilho (8 módulos) Metrô (headway 80s) Metrô (headway 90s) Trem Metropolitano (headway 180s) Trem Metropolitano (headway 90s) Capacidade Pass./hora/sentido 4.300 20.300 45.300 24.480 21.900 27.000 40.000 53.300 97.200 86.400 52.000 104.000