Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ricardo Almeida de Melo
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://doi.org/10.11606/T.18.2002.tde-18122015-141507
Resumo: O objetivo da tese foi adaptar, para as condições das rodovias brasileiras, as diretrizes da AASHTO para projetos de faixas adicionais de subida. Esta adaptação foi feita através de três aspectos: (i) geração de curvas de desempenho para caminhões típicos brasileiros; (ii) determinação da redução admissível de velocidade para caminhões; e (iii) estimativa do fluxo e da porcentagem de caminhões no tráfego que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional. Quanto ao primeiro aspecto, constatou-se que as relações massa/potência encontradas para caminhões brasileiros (variam de 100 a 380 kg/kW) são significativamente maiores que a dos caminhões norte-americanos (120 kg/kW), o que inviabiliza o uso das curvas de desempenho que constam do livro verde da AASHTO. Nesta pesquisa, um modelo de locomoção de veículos foi calibrado e validado, logo após foram geradas curvas de desempenho para sete categorias de caminhões brasileiros. No segundo aspecto, as relações entre as diferenças de velocidade entre automóveis e caminhões, e índices de envolvimento de caminhões em acidentes foram obtidas. Para atingir esse objetivo, foram coletados dados sobre acidentes envolvendo caminhões, velocidade de veículos em aclives e volume diário médio. As relações foram comparadas com a utilizada nas diretrizes da AASHTO e as diferenças encontradas sugerem que a redução admissível na velocidade dos caminhões brasileiros deve ser de 20 km/h, em rodovias de pista simples, e de 35 km/h, em rodovias de pista dupla, se o índice de envolvimento de caminhões em acidentes for o que corresponde à redução máxima de velocidade admitida pela AASHTO (15 km/h). Em relação ao terceiro aspecto, foram analisadas relações benefício/custo para diversos cenários, visando estimar os fluxos de tráfego para os quais os custos fossem iguais aos benefícios. Os custos foram estimados a partir do investimento de capital necessário para a construção da ) faixa adicional, com base em projetos típicos do estado de São Paulo. Os benefícios estimados foram a redução do tempo de viagem e dos custos operacionais dos carros, ônibus e caminhões descarregados. Para a estimativa dos tempos de viagem, porcentagem do tempo trafegando em pelotões e porcentagem média de veículos em pelotões, foram feitas simulações, com e sem a faixa adicional, usando-se o modelo TRARR. Nessas simulações, os fluxos variaram entre 50 a 700 veíc/h e as porcentagens de caminhões de 10% a 40%. Os resultados indicam que os fluxos mínimos no aclive, que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional, dependem da porcentagem de caminhões e da magnitude do aclive, variando de 340 veíc/h (10% de caminhões; aclives de até 3%) a 185 veíc/h (30% de caminhões; aclives de mais de 3%).
id USP_b6b0ef1451d72492e7bcf4bd9e4ca5a0
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-18122015-141507
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras Climbing lanes on upgrades of Brazilian highways 2002-06-10José Reynaldo Anselmo SettiHelena Beatriz Bettella CybisFelipe Issa Kabbach JúniorJoão Alexandre WidmerRicardo Almeida de MeloUniversidade de São PauloEngenharia de TransportesUSPBR Aclives Caminhões Climbing lane Desempenho Faixa adicional Highways Performance Rodovias Simulação Simulation TRARR TRARR Truck Upgrades O objetivo da tese foi adaptar, para as condições das rodovias brasileiras, as diretrizes da AASHTO para projetos de faixas adicionais de subida. Esta adaptação foi feita através de três aspectos: (i) geração de curvas de desempenho para caminhões típicos brasileiros; (ii) determinação da redução admissível de velocidade para caminhões; e (iii) estimativa do fluxo e da porcentagem de caminhões no tráfego que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional. Quanto ao primeiro aspecto, constatou-se que as relações massa/potência encontradas para caminhões brasileiros (variam de 100 a 380 kg/kW) são significativamente maiores que a dos caminhões norte-americanos (120 kg/kW), o que inviabiliza o uso das curvas de desempenho que constam do livro verde da AASHTO. Nesta pesquisa, um modelo de locomoção de veículos foi calibrado e validado, logo após foram geradas curvas de desempenho para sete categorias de caminhões brasileiros. No segundo aspecto, as relações entre as diferenças de velocidade entre automóveis e caminhões, e índices de envolvimento de caminhões em acidentes foram obtidas. Para atingir esse objetivo, foram coletados dados sobre acidentes envolvendo caminhões, velocidade de veículos em aclives e volume diário médio. As relações foram comparadas com a utilizada nas diretrizes da AASHTO e as diferenças encontradas sugerem que a redução admissível na velocidade dos caminhões brasileiros deve ser de 20 km/h, em rodovias de pista simples, e de 35 km/h, em rodovias de pista dupla, se o índice de envolvimento de caminhões em acidentes for o que corresponde à redução máxima de velocidade admitida pela AASHTO (15 km/h). Em relação ao terceiro aspecto, foram analisadas relações benefício/custo para diversos cenários, visando estimar os fluxos de tráfego para os quais os custos fossem iguais aos benefícios. Os custos foram estimados a partir do investimento de capital necessário para a construção da ) faixa adicional, com base em projetos típicos do estado de São Paulo. Os benefícios estimados foram a redução do tempo de viagem e dos custos operacionais dos carros, ônibus e caminhões descarregados. Para a estimativa dos tempos de viagem, porcentagem do tempo trafegando em pelotões e porcentagem média de veículos em pelotões, foram feitas simulações, com e sem a faixa adicional, usando-se o modelo TRARR. Nessas simulações, os fluxos variaram entre 50 a 700 veíc/h e as porcentagens de caminhões de 10% a 40%. Os resultados indicam que os fluxos mínimos no aclive, que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional, dependem da porcentagem de caminhões e da magnitude do aclive, variando de 340 veíc/h (10% de caminhões; aclives de até 3%) a 185 veíc/h (30% de caminhões; aclives de mais de 3%). The objective of the research reported in this PhD dissertation was to adapt the AASHTO guidelines for design of climbing lanes to the Brazilian highways characteristics. This adaptation was carried out with regard to three aspects: (i) development of performance curves for typical Brazilian trucks; (ii) determination of the maximum speed reduction of slow trucks on upgrades; and (iii) estimation of minimum upgrade traffic flow rates and truck percents that would warrant the construction of climbing lanes on two-lane highways, from cost-effectiveness approach. Regarding the first aspect, it was verified that mass/power ratios for Brazilian trucks vary between 100 and 380 kg/kW and significantly differ from the ratio taken by AASHTO as representative of the average North-American truck (120 kg/kW); therefore, the truck performance curves from the AASHTO green book should not be used to design climbing lanes in Brazil. The green book\'s performance curves can be replaced by a family of performance curves for Brazilian trucks generated by a truck locomotion model, which was calibrated and validated in this research. With regard to the second aspect analyzed, the relationship between speed difference and truck accident involvement rates was studied. Data about truck accidents, speeds and annual average daily traffic were collected. These functions were compared to the one presented in the green book and the differences found suggest that, for the same truck accident involvement rate used to establish the maximum truck speed reduction adopted in the AASHTO policy (15 km/h), the admissible truck speed reduction on Brazilian roads would be 20 km/h on two-lane highways and 35 km/h on divided highways. With regard to the third aspect, benefit/cost ratios for several scenarios were analyzed in order to estimate upgrade traffic flow rates that would warrant the provision of climbing lanes. (continue) (continuation) The costs were estimated on the basis of the capital costs for the construction of the climbing lane, based on costs of climbing lanes built in the state of São Paulo. The benefits were estimated from the reduction of travel time and vehicle operating costs provided by the construction of a climbing lane. Travel times, percent time spent following, and average fraction of vehicles travelling in platoons with and without the climbing lane were estimated by means of traffic flow simulations carried out with TRARR. The simulations were run using traffic flows ranging from 50 to 700 veh/h, with truck percents varying from 10% to 40%. The results indicated upgrade traffic flow rates that warrants climbing lanes varying with truck percents and grades magnitude and range from 340 veh/h (grades of up to 3%, 10% trucks in flow) to 185 veh/h (grades of more than 3%, with 30% trucks). https://doi.org/10.11606/T.18.2002.tde-18122015-141507info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T19:21:05Zoai:teses.usp.br:tde-18122015-141507Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-22T12:53:09.383807Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Climbing lanes on upgrades of Brazilian highways
title Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
spellingShingle Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
Ricardo Almeida de Melo
title_short Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
title_full Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
title_fullStr Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
title_full_unstemmed Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
title_sort Faixas adicionais para aclives de rodovias brasileiras
author Ricardo Almeida de Melo
author_facet Ricardo Almeida de Melo
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv José Reynaldo Anselmo Setti
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Helena Beatriz Bettella Cybis
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Felipe Issa Kabbach Júnior
dc.contributor.referee3.fl_str_mv João Alexandre Widmer
dc.contributor.author.fl_str_mv Ricardo Almeida de Melo
contributor_str_mv José Reynaldo Anselmo Setti
Helena Beatriz Bettella Cybis
Felipe Issa Kabbach Júnior
João Alexandre Widmer
description O objetivo da tese foi adaptar, para as condições das rodovias brasileiras, as diretrizes da AASHTO para projetos de faixas adicionais de subida. Esta adaptação foi feita através de três aspectos: (i) geração de curvas de desempenho para caminhões típicos brasileiros; (ii) determinação da redução admissível de velocidade para caminhões; e (iii) estimativa do fluxo e da porcentagem de caminhões no tráfego que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional. Quanto ao primeiro aspecto, constatou-se que as relações massa/potência encontradas para caminhões brasileiros (variam de 100 a 380 kg/kW) são significativamente maiores que a dos caminhões norte-americanos (120 kg/kW), o que inviabiliza o uso das curvas de desempenho que constam do livro verde da AASHTO. Nesta pesquisa, um modelo de locomoção de veículos foi calibrado e validado, logo após foram geradas curvas de desempenho para sete categorias de caminhões brasileiros. No segundo aspecto, as relações entre as diferenças de velocidade entre automóveis e caminhões, e índices de envolvimento de caminhões em acidentes foram obtidas. Para atingir esse objetivo, foram coletados dados sobre acidentes envolvendo caminhões, velocidade de veículos em aclives e volume diário médio. As relações foram comparadas com a utilizada nas diretrizes da AASHTO e as diferenças encontradas sugerem que a redução admissível na velocidade dos caminhões brasileiros deve ser de 20 km/h, em rodovias de pista simples, e de 35 km/h, em rodovias de pista dupla, se o índice de envolvimento de caminhões em acidentes for o que corresponde à redução máxima de velocidade admitida pela AASHTO (15 km/h). Em relação ao terceiro aspecto, foram analisadas relações benefício/custo para diversos cenários, visando estimar os fluxos de tráfego para os quais os custos fossem iguais aos benefícios. Os custos foram estimados a partir do investimento de capital necessário para a construção da ) faixa adicional, com base em projetos típicos do estado de São Paulo. Os benefícios estimados foram a redução do tempo de viagem e dos custos operacionais dos carros, ônibus e caminhões descarregados. Para a estimativa dos tempos de viagem, porcentagem do tempo trafegando em pelotões e porcentagem média de veículos em pelotões, foram feitas simulações, com e sem a faixa adicional, usando-se o modelo TRARR. Nessas simulações, os fluxos variaram entre 50 a 700 veíc/h e as porcentagens de caminhões de 10% a 40%. Os resultados indicam que os fluxos mínimos no aclive, que justifiquem economicamente a construção da faixa adicional, dependem da porcentagem de caminhões e da magnitude do aclive, variando de 340 veíc/h (10% de caminhões; aclives de até 3%) a 185 veíc/h (30% de caminhões; aclives de mais de 3%).
publishDate 2002
dc.date.issued.fl_str_mv 2002-06-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.18.2002.tde-18122015-141507
url https://doi.org/10.11606/T.18.2002.tde-18122015-141507
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia de Transportes
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1794502848172523520