Sem

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Semáforos Atuados pelo Tráfego- Utilização,
Parametrização, Monitoração e Avaliação de
Desempenho

• Eng.Hugo Pietrantonio, Prof.Dr.
• Laboratório de Estudos Metodológicos em Tráfego e
  Transportes - LEMT-PTR/EPUSPDepartamento de
  Engenharia de TransportesEscola Politécnica da
  Universidade de São Paulo

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Objetivos da
Apresentação

• Como modernizar o controle de tráfego
• O que é um semáforo atuado pelo tráfego
• Onde utilizar e quais cuidados de instalação
• Como parametrizar a atuação pelo tráfego
• Como monitorar e avaliar o desempenho
• ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Impasses e
Caminhos

• Passado recente dos semáforos eletromecânicos
  aos eletrônicos (variação de planos por tabela
  horária)
• Modernização não concluída centralização
  ... responsividade ...
• ... supervisãoXmonitoração centralizada, ...
  geraçãoXseleção automática de planos,
  coordenação de semáforos em rede
• ... investimentos razoáveis ...... salto
  tecnológico ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego uma Estratégia
de Modernização

• Uma estratégia Responsividade mais importante
  ... Centralização depois ... Implantação
  progressiva... Direção consistente ...
• Instrumento controle atuado tradicional-
  disponível nos controladores eletrônicos-
  implantação da detecção de tráfego ...
• ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Atuação tradicional tempos semafóricos
  ajustados em função do intervalo entre veículos
  sucessivos ...
• ... é necessário ter detectores de tráfego ...-
  para veículos laços detectores (usual)- para
  pedestres botoeiras (mais usual)
• ... é necessário ter módulos de detecção ...-
  informa detecção para o controlador
• detectores veiculares tem custo razoável-
  instalação e também manutenção ...(cuidados de
  instalação são críticos)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Estratégia de controle da atuação alocar o
  menor tempo a cada estágio, até dissipar filas
  acumuladas, sucessivamente
• Modos de atuação usuais- atuação total todos
  os fluxos tem detecção e todos os estágios são
  atuados pelo tráfego ...- semi-atuação os
  fluxos secundários são atuados e recebem o menor
  tempo possível para sua operação, respeitadas as
  necessidades dos fluxos principais

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Funcionamento para os fluxos atuados

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Atuação tradicional pode ser combinada com a
  coordenação com defasagens fixas (usual em
  diversos países, exceto no Brasil ... em geral
  limitado à semi-atuação ...)
• ... estágios atuados podem ser opcionais (somente
  serão executados se houver demanda memorizada no
  vermelho) e ter duração fixa ou variável (por
  extensão ...)
• ... usual no Brasil pedestre com botoeira
  (opcional) e semi-atuação simples ...
• ... atuação é pouco explorada ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento
Vantagens
- normalmente reduz o atraso (com parâmetros bem ajustados)
- adapta-se às flutuações do fluxo de tráfego e capacidade de escoamento das filas
- normalmente aumenta a capacidade (pelo contínuo acréscimo de verde)
- pode continuar operando em condições de baixos fluxos, enquanto o semáforo a tempos fixos deve operar em amarelo intermitente
- especialmente efetivo em interseções de múltiplos estágios

Desvantagens
- o custo de instalação é maior que o semáforo a tempos fixos
- os detectores têm um custo de instalação significativo e requerem manutenção específica.

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Detectores veiculares modos de operação-
  ocupação (ou presença) indica todo o tempo de
  ocupação do laço ...- pulso (ou passagem)
  indica apenas a chegada do veículo (contagem)
• Modos de operação especiais- memorização ou não
  (pode indicar total ou apenas se houve detecção
  no vermelho) ...- contagem veicular ou não (pode
  acumular total por período, classificada ou não)
  ...
• Chama/Cancela, Emergência/Urgência ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Parâmetros- Intervalo de corte (IC) período
  máximo no qual o controlador espera uma detecção
  para decidir estender (ou não) o verde corrente,
  após o verde inicial inclui o tempo de ocupação
  do detector - Brecha de corte (BC) definido
  de forma similar mas como brecha, não inclui o
  tempo de ocupação do detector(utilizado para
  identificar o fim das filas também ...)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Parâmetros- Unidade de extensão (UE) unidade
  (passo) de acréscimo do tempo de verde ocasionado
  pela detecção ainda no intervalo de corte, após o
  verde inicial, adicionado a partir do início da
  espera pela detecção durante o intervalo ou
  brecha de corte o mesmo parâmetro pode também
  ser definido como Extensão de verde (EV),
  excluido o tempo de ocupação do detector

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Parâmetros- a diferença entre a Unidade de
  extensão e o intervalo de corte pode ser
  estabelecida por um parâmetro complementar, o
  Retardo de verde (RV), que é o acréscimo, se
  positivo, para ter a Unidade de
  extensão RVUE-ICEV-BC (é igual no controle
  por intervalo ou brecha)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Parâmetros- Verde inicial - período de verde
  que é definido para a operação de um estágio ou
  grupo de tráfego, no início do estágio em que ele
  opera, independente de atuação (pode ser fixo ou
  calculado a partir do número de veículos
  detectados no tempo de vermelho anterior) (deve
  ser maior ou igual ao Verde mínimo de segurança,
  que depende das condições físicas das
  interseções)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Parâmetros- Verde máximo tempo máximo de
  verde para um estágio ou grupo de tráfego
  (parâmetro que força o encerramento do estágio,
  independente de detecção adicional)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Componentes e
Funcionamento

• Outros Parâmetros- existem diversos outros
  modos de atuação que utilizam parâmetros
  específicos ou regras de funcionamento
  específicas ...- exemplo modo emergência e modo
  urgência nos controladores DATAPROM (adianta
  estágio prioritário, imediatamente ou encurtando
  os estágios intermediários)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Controle Atuado pelo Tráfego exige controlador
  eletrônico capaz de executar o controle atuado
  (usual), módulos de detecção (adicionar em função
  do número de detectores cada módulo2,4 canais),
  instalação de detectores (laços, botoeiras)
• Custo adicional deve ser compensado pelo melhor
  funcionamento e por reduzir a necessidade de
  revisão dos planos ...menor com melhor
  instalação/manutenção

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• CE 2000 a 5000Obras 2500 a 7500 MDet 250
  a 500 /m2c, 500 a 750 /m4c LoopInd 250 a 850
  /u Botoeira 50 a 100 /u ...
• Loop 1,8x2,0m 850u...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Formas de instalação- por faixa 1
  detector/faixa até conexão- por seção 1
  detector único (toda seção)
• Recomendação instalar detector por faixa e usar
  caixa de conexão para interligar ...(contratar
  por aproximação 10050/ad)
• Cuidados iniciais- verificar estado do
  pavimento- regularizar base do corte- verificar
  presença de ferragens- verificar outras
  interferências

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Laços detectores dimensões usuais

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Laços detectores execução especializada- evita
  problemas de funcionamento ...- reduz problemas
  de manutenção ...
• Laços detectores cuidados de execução ...-
  profundidade do corte uniforme- envolvimento
  total, recobrimento mínimo- trançado após laço
  em duto (50mm)- transiçãocaixa de conexão na
  calçada- cabo de alimentação (par trançado)-
  caixa de passagem cada 30m, espera - ... sem
  água ou umidade ...
• Processos alternativos à quente x à frio ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Laços detectores seguir especificações

Cabo alimentador pares trançados (cerca de 10
tranças por metro)
Laço detector espiras (2 a 4 voltas) com fio
simples.
cabos alimentadores, após a caixa de conexão
(preferencialmente instalada na calçada), podem
usar um par trançado comum por detecção, seguindo
para a placa do módulo de detecção, subindo pela
coluna de suporte para o controlador.
laços detectores por seção (laço único em toda a
largura da via) ou por faixa (se desejado, os
laços por faixa podem ser ligados em série na
caixa de conexão).
Especificação básica para confecção do laço
detector Dimensões do laço usual 1,00 x
2,00m Número de espiras 03, não trançado, 1,5
mm2 Cabo alimentador par trançado, 2x1,5 mm2.
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Semáforos Atuados pelo Tráfego Instalação do
Controle Atuado

• Laços detectores recomendações- para estágios
  obrigatórios (de maior demanda) adotar distância
  de 30m ou mais da linha de retenção (fila usual,
  compacta)- para estágios opcionais é, em geral,
  necessário adotar posição junto à linha de
  retenção (exceto esquema call/cancel)
• Botoeiras recomendações- em geral apenas uma
  botoeira por sentido de fluxo em cada travessia
  de pedestres, centralizada (exceto com faixa
  estreita ...)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Critérios de Utilização 2 visões- visão
  restrita (como no MUTCD ...) atuação quando
  semáforo não se justifica pelo fluxo (pedestres,
  escola, acidentes)- visão genérica (teórica
  ...) sempre superior para operação apenas uma
  questão de benefícioXcusto ...
• Recomendação se não há opção superior - atuação
  total aplicável nas interseções de maior fluxo,
  onde há grande variação e não há necessidade
  crítica de coordenação- aplicável para estágios
  de baixa demanda

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Temporização X Parametrização- a tempos fixos,
  duração é programadaentreverdes fixos,
  critérios de segurançaciclo e verdes variação
  histórica (hora/dia)- com atuação, parâmetros de
  operaçãoentreverdes usualmente fixos como
  antesparâmetros regulação com variação real
• Parâmetros usuais - Intervalo/Brecha de Corte,
  - Extensão/Retardo de Verde (... posição do
  detector)- Verde Inicial e Verde Máximo

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Operação semafórica

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Temporização a Tempos Fixos revisão -
  Webster
  ótimogtmínimotaxa de solicitação de
  verde/estágiodemanda de tráfego
  (VH)fluxo de saturação (com filas)tempo
  perdido entre estágiosverde de
  foco/estágioentreverdesverde mínimo
  1,2m/s

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Temporização a Tempos Fixos especiais - com
  estágios de pedestres ou mínimos- com
  estágios opcionais (fixos/variaveis)- com
  coordenação ciclo comum (crítico)

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Dimensionamento do Entreverdes revisão-
  intervalo de amarelo
  1 seg, 10km/h/seg- i.vermelho de
  segurança (limpeza do cruzamento)- intervalo
  de piscante
  2,0m/s

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Verde Inicial - mínimo de segurança ... ped ou
  fun ...- escoar filas normais mínimas ... dem
  ...
• ... para posicionamentos usuais- condição 1
  ou - condição 2
• veículos entre detector e retenção z
  metrosuso do verde inicial obrigatório ...
• semi ,

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Verde Máximo- verde de tempos fixos ... ou
  ...- 20 a 50 maior ... ou ...- sobre-demanda
  de 25
• simples e, em geral, eficaz
• com saturação (sobre-demanda inesperada ou
  incidente que reduz capacidade), o estágio
  afetado tende ao verde máximo ...
• ... afeta os demais estágios tb ... todos podem
  tender ao verde máximo... margem para
  sobre-demanda... margem para incidentes

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Intervalo de Corte (ou Brecha de Corte)-
  critérios práticos/empíricos ... ou ...-
  limitar cortes prematuros (teórico)
• fórmula teórica simples (fluxo Poisson)IC Hc
  da fila crítica (dissipa depois ...)p5 (via
  principal) p10(via secundária)
  
• observação de campo p real pouco maior
• ... corte prematuro maior, menos ocioso ......
  corte prematuro menor, mais ocioso ...
• exige ajuste de campo ...
• ... , se ocupação
  2/Nf seg

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Unidade de Extensão ou Retardo de Verde-
  permitir passar pela retenção(quem foi detectado
  deve poder passar)
• ... infelizmente não é usual ... ou
  , ou... ou
• Posição do Detector limitada ...
  ou ... adiante do final da fila usual ...
  onde a fila ainda é compacta... em um trecho sem
  interferências

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Estágio Opcional- visão 1 sempre (elimina
  ociosidade ...)- visão 2 nunca (mal
  funcionamento ...)
• Ociosidade relevante (modelo Poisson)p50
  ou p25mais saturado
  mais variável
• com semáforos próximos (onde a coordenação seria
  importante), a atuação total com estágios
  opcionais pode prejudicar muito a operação do
  tráfego

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Recomendações Resumo- atuação total em
  semáforos críticos- semi-atuação com baixos
  fluxos- principalmente com variação grande-
  detetores a 30m (20 a50) se obrigatório-
  detetores por faixa, ligação na conexão- verde
  inicial demanda e máxfila,mín,ped- verde
  máximo 25VE tempos fixos- extensão 3HS
  (prin) e 2,3HS (sec)- opcional se QDlt80/TC(min)
  sem sincro ...- atuação c/coordenação ...
  centralização

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Ajuste de Campo ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Análise de Desempenho ...

38
Semáforos Atuados pelo Tráfego Utilização e
Parametrização

• Fluxo de Saturação ...

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Semáforos Atuados pelo Tráfego Exercício
Interseção Exemplo

• ...

40
Semáforos Atuados pelo Tráfego Monitoração
Interseção Exemplo

• ...