Este documento analisa a implantação de controladores eletrônicos de velocidade (CEVs) na cidade de Uberlândia entre 2002-2003 para reduzir acidentes de trânsito. O estudo identificou trechos críticos, calculou índices de risco e selecionou locais para CEVs usando variáveis físicas. Os resultados indicaram redução de acidentes após a implantação dos CEVs, mostrando a eficácia da abordagem física na melhoria da segurança viária.
Implantação de Controle Eletrônico de Velocidade e Seus Resultados
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE FÍSICA – FAFIS
IMPLANTAÇÃO DE CONTROLE
ELETRÔNICO DE VELOCIDADE
E SEUS RESULTADOS
Jairo Bernardes da Silva Júnior
Monografia submetida à Coordenação do
Curso de Licenciatura Plena em Física da
Universidade Federal de Uberlândia, como
requisito parcial para a obtenção do grau
de licenciatura.
Orientador:
Prof. Dr. Noélio Oliveira Dantas
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Ademir Cavalheiro
Prof. Dr. Eduardo Kojy Takahashi
Uberlândia, 2004
2. Monografia 2
Jairo Bernardes
IMPLANTAÇÃO DE CONTROLE
ELETRÔNICO DE VELOCIDADE
E SEUS RESULTADOS
Jairo Bernardes da Silva Júnior
Monografia submetida e aprovada junto à Coordenação
do Curso de Licenciatura Plena em Física da
Universidade Federal de Uberlândia, como requisito
parcial para a obtenção do grau de licenciatura
Prof. Dr. Noélio Oliveira Dantas
(Orientador – FAFIS/UFU)
Prof. Dr. Ademir Cavalheiro
(FAFIS/UFU)
Prof. Dr. Eduardo Kojy Takahashi
(FAFIS/UFU)
Prof. Dr. José Luís Petricelli Castineira
Coordenador do Curso de Licenciatura Plena em Física
Faculdade de Física – FAFIS
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3. Monografia 3
Jairo Bernardes
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao apoio de minha
esposa, filhos, amigos que
contribuíram para minha
graduação. Aos técnicos da
Secretaria de Trânsito de
Uberlândia que me deram grande
apoio e incentivo na confecção
desta monografia.
Em especial agradeço aos
professores da Faculdade de Física,
que sempre se dedicaram à causa
do ensino de física, nos ensinando o
verdadeiro valor da aprendizagem e
perseverança.
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4. Monografia 4
Jairo Bernardes
Resumo: ..................................................................................................................... 7
1- Introdução: ......................................................................................................... 7
2 – Metodologia: ................................................................................................... 9
2.1 - Identificação dos Trechos Críticos para Análise: ............................................ 9
2.2 - Método Numérico da Severidade de Acidentes: ............................................ 11
Eq 01 – Cálculo do valor da UPS. ......................................................................... 12
2.3 - Levantamento de Ponto para Implantação de CEV: .................................... 13
Eq 02 – Cálculo do índice H. ................................................................................ 13
2.3.1 - Cálculo da UPS: .......................................................................................... 13
Eq 03 – Cálculo do valor da UPS. ......................................................................... 14
2.3.2 - Determinação do Volume Diário Médio – VDM ........................................ 14
2.3.3 - Determinação do Fator de Risco Velocidade – FRV .................................. 14
Eq 04 – Amostra mínima para pesuqisa de velocidade. ........................................... 15
Tabela 1: Tabela auxiliar para cálculo do fator de risco da velocidade (FRV) ............ 16
Tabela 2: Cálculo do fator de risco velocidade total (FRVT), com exemplo para
obtenção do FRVT para determinação do Hmin para via com velocidade regulamentar de
60 Km/h. ........................................................................................................... 17
2.3.4 - Determinação do Índice de Correção para o Fator de Localidade (FL) ...... 17
Tabela 3: Cálculo do Fator da Localidade (FL). ..................................................... 18
Eq 05 – Cálculo do Fator de Local. ....................................................................... 18
2.3.5 - Resultados Obtidos em Porto Alegre .......................................................... 19
Tabela 4: Resultados obtidos no primeiro ano após implantação de CEV .................. 19
3 – Segurança....................................................................................................... 20
3.1 - Condições do Piso e Situações que Afetam a Segurança............................... 20
Tabela 5: Coeficientes de atrito conforme tipo e condição do piso ............................ 21
3.2 - Aspectos da Percepção-Reação do Condutor................................................. 22
Fig 01 – Esquema de percepção/reação do condutor de veículo frente a um obstáculo. 22
3.3 - Alcance Útil dos Faróis X Distância de Percepção ........................................ 23
Fig 02 – Alcance dos faróis na pista do lado esquerdo e do lado direito da trajetória do
veículo. .............................................................................................................. 24
Tabela 6: Distâncias de percepção de pedestres dependendo do farol e cor da roupa.. 24
3.4 - Distância de Parada e Distância de Segurança .............................................. 25
Eq 06 – Cálculo da distância percorrida no tempo gasto para reação do condutor. ..... 25
Eq 07 – Cálculo da distância de frenagem. ............................................................. 25
Eq 08 – Cálculo da distância de parada. ................................................................ 25
Eq 09 – Equação de Torricelli .............................................................................. 26
Fig 03 – Tempo de percepção/reação e tempo de frenagem de um veículo a 120 km/h. 27
Eq 11 – Distância de Segurança entre veículos ....................................................... 28
Fig 04 – Placas de regulamentação que indicam velocidades limites variadas conforme
condição do tempo e placas de regulamentação que mudam a velocidade limite
conforme período noturno, nos Estados Unidos. ..................................................... 28
3.5 - Segurança em Interseções Semáfororizadas .................................................. 28
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5. Monografia 5
Jairo Bernardes
Eq 10 – Cálculo do tempo de amarelo em semáforos. .............................................. 29
4 – Material e Método Aplicado ............................................................... 29
4.1 - Levantamento dos pontos críticos em Uberlândia no ano de 2003:............. 29
Fig 05 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2002 e se repetiram
em 2003 com seus devidos índices de severidade. .................................................... 30
Fig 07 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2003. ............... 31
4.2 - Levantamento dos pontos para implantação de CEV’s:............................... 32
Fig 08 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2002 e se repetiram
em 2003 juntamente com os pontos de CEV’s implantados. Os índices mostrados são de
2003. ................................................................................................................. 33
4.2.1 – Cálculo do Índice H para os trechos candidatos ......................................... 34
Tabela 7: Cálculo do Índice H. ............................................................................. 35
4.2.1.1 – Calculando o Fator de Risco Velocidade Total (FRVT) ..................... 36
Tabela 20: Pesos para o cálculo do Fator de Risco Velocidade Total ........................ 37
Tabela 10: Cálculo do FRVT do trecho RondonSul................................................ 37
Tabela 11: Cálculo do FRVT do trecho RondonNorte ............................................ 38
Tabela 12: Cálculo do FRVT do trecho JNavesOeste ............................................. 38
Tabela 13: Cálculo do FRVT do trecho JNavesLeste .............................................. 39
Tabela 14: Cálculo do FRVT do trecho Anselmo ................................................... 39
4.2.1.1.1 – Calculando o tamanho da amostra para tomada de velocidades ....... 40
Tabela 8: Cálculo do Desvio Padrão...................................................................... 40
Tabela 9: Cálculo do Tamanho da Amostra. .......................................................... 41
4.2.1.2 – Calculando o fator de localidade (FL) ................................................. 41
Tabela 15: Cálculo do Fator Localidade do trecho RondonSul ................................ 41
Tabela 16: Cálculo do Fator Localidade do trecho RondonNorte............................. 42
Tabela 17: Cálculo do Fator Localidade do trecho JnavesOeste .............................. 42
Tabela 18: Cálculo do Fator Localidade do trecho JnavesLeste ............................... 42
Tabela 19: Cálculo do Fator Localidade do trecho Anselmo .................................... 43
4.3 - Comparação dos pontos com CEV’s com os pontos de Implantação
encontrados................................................................................................................ 43
Fig 20 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 4 no ano de 1999. .......... 44
Fig 21 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 14 no ano de 2000. ........ 44
Fig 22 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 26 no ano de 2002. ........ 45
Fig 23 – Mapa com o trecho JNavesOeste e JNavesLeste no ano de 1999. .................. 46
Fig 24 – Mapa com o trecho JNavesOeste e JNavesLeste no ano de 2003. .................. 47
4.4 - Situações que podem ocorrer em locais com CEV’s ..................................... 47
4.4.1 – Iniciar e encerrar o processo de frenagem bruscamente ............................. 48
Fig 09 – Frenagem brusca de um veículo em um semáforo....................................... 49
Fig 10 – Colisão na traseira após a frenagem brusca de um veículo em um semáforo. . 51
4.4.2 – Tendência de aceleração no sinal amarelo .................................................. 51
Fig 11 – Veículo cruzando uma interseção semaforizada em alta velocidade. ............. 53
4.4.3 – Parada sobre a faixa e retorno em oito segundos ........................................ 53
Fig 12 – Veículo para sobre a faixa no semáforo e dá ré chocando-se no veículo anterior.
........................................................................................................................ 55
Fig 13 – Veículo atropela pedestre enquanto retorna para faixa de retenção. ............. 55
4.4.4 – Veículo atrás de outro em conversão à direita ............................................ 56
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6. Monografia 6
Jairo Bernardes
Fig 14 – Veículo faz conversão à direita em interseção com CEV. ............................. 56
4.4.5 – Veículo longo e pesado surpreendido pelo sinal amarelo........................... 57
Fig 15 – Veículo longo faz travessia de interseção com semáforo. ............................. 58
4.4.6 – Veículo longo e pesado passando em CEV instalado em aclive ................ 61
Fig 16 – Veículo pesado em aclive reduz a velocidade ao passar pelo CEV e não consegue
retomar a velocidade mantida antes do radar. ....................................................... 62
4.4.7 – Veículo passando em trecho com CEV instalado em uma curva ............... 63
Fig 17 – Veículo entrando em uma curva com radar à frente. .................................. 63
4.5 – Resultados ......................................................................................................... 65
Fig 18 – Gráfico do Índice H dos trechos candidatos e do H mínimo. ........................ 65
Fig 19 – Mapa com os trechos candidatos mostrando o Índice H calculado para cada um
referente aos dados de 2003. ................................................................................ 66
4.6 - Discussão dos Resultados ................................................................................. 66
4.7 – Conclusão .......................................................................................................... 68
5 - Referências Bibliográficas .................................................................. 71
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7. Monografia 7
Jairo Bernardes
Resumo:
Os acidentes de trânsito apresentam-se hoje como um problema social muito grave que
causa vários danos à sociedade como, por exemplo, gastos com atendimento médico,
gastos com a estrutura para socorro à vítima, prejuízos com os danos materiais causados
pelo acidente, etc. Devemos considerar também os prejuízos de ordem humana, como a
perda da pessoa para os familiares, a perda do profissional para a sociedade, etc.
Como grande parte dos acidentes de trânsito estão relacionados ao excesso de
velocidade, houve uma intensificação do controle da mesma, através de meios
eletrônicos. Este estudo visa a aplicação da física na implantação, analise, comparação e
desempenho de CEV’s (controladores eletrônicos de velocidade) quanto à segurança,
considerando a instalação de vias em cruzamentos semaforizados.
1- Introdução:
No Brasil o número de acidentes ocorridos por ano é altíssimo, cerca de 251.876 com
18.877 vítimas fatais, 318.313 vítimas não fatais, num total de 337.190 vítimas
(DENATRAN-Departamento Nacional de Trânsito – 2002). Se somarmos todo o
prejuízo causado pelos acidentes com vítimas, chegaremos, segundo o DENATRAN, a
uma absurda quantia de US$ 4,2 bilhões anuais. Se forem incluídos os demais acidentes
sem vítimas, certamente os prejuízos ultrapassarão em muito este valor. Assim a
segurança viária é um tema muito questionado atualmente nas médias e grandes
cidades, devido ao conflito entre fluidez e moderação de tráfego ocasionado pelos
interesses conflitantes dos usuários das vias.
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8. Monografia 8
Jairo Bernardes
Dentre várias medidas adotadas para minimizar o problema, uma delas foi o emprego
dos controladores eletrônicos de velocidade que já eram utilizados desde 1992. A partir
de 1998 os CEV’s são regulamentados (resolução Nº 23/98 e posteriormente Nº 79/98,
do CONTRAN) havendo com isso uma disseminação expressiva do uso do
equipamento no país. Mas somente em 2002 começam a criar variáveis que servem de
base para estudos técnicos visando a instalação destes dispositivos.
Este estudo visa a aplicação da física na implantação, analise, comparação e
desempenho de CEV’s (controladores eletrônicos de velocidade) quanto à segurança,
considerando a instalação em trechos e em semáforos na cidade de Uberlândia – MG
nos anos de 2002-2003 e que possui uma frota de aproximadamente 180.000 veículos
(DENATRAN – 2002).
Dentre os dispositivos utilizados na fiscalização eletrônica, estão os controladores
eletrônicos discretos (Pardais). São dispositivos fixos de medição de velocidade,
visando o cumprimento da velocidade regulamentar para um determinado trecho viário
que visam diminuir o risco de acidentes relacionados ao excesso de velocidade
(CONTRAN – Conselho Nacional de Trânsito - 2001).
A instalação de CEV’s discretos, é mais adequada em trechos homogêneos de vias onde
se pretende, mesmo que de forma coercitiva, manter o respeito à velocidade de
segurança, sendo que o condutor que estiver trafegando a uma velocidade permitida,
não necessita reduzi-la.
Outro dispositivo utilizado é o controlador eletrônico ostensivo (Lombada Eletrônica),
sendo um dispositivo fixo de medição de velocidade que informa ao condutor a
velocidade do veículo ao passar pelo equipamento. Foi desenvolvido para controlar a
velocidade em determinado trecho viário, de forma análoga à ondulação transversal,
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9. Monografia 9
Jairo Bernardes
com a vantagem de não interromper o fluxo. Este dispositivo propõe uma redução
pontual de velocidade, abaixo da regulamentada. O condutor é alertado devido à fácil
visualização do equipamento, para um determinado evento nas suas proximidades, tais
como, travessia de pedestres, saídas e entradas de grandes pólos geradores, etc
(Bertazzo et all). Os trechos onde o limite de velocidade é diferenciado são definidos
por Stumpf (1999) como zonas de velocidade, ou seja, não apresentam níveis de
segurança razoáveis para operação dentro do limite de velocidade permitido para a via.
2 – Metodologia:
Para o desenvolvimento deste estudo utilizou-se a metodologia desenvolvida pela EPTC
(Empresa Pública de Transporte e Circulação) de Porto Alegre que determina um índice
(H) que comparado ao índice mínimo (Hmin), justifica ou não a instalação do dispositivo
CEV. Através do índice (H) pode-se determinar hierarquicamente quais dos trechos
analisados devem ter prioridade na implementação ou não de um controlador eletrônico
de tráfego.
Além da metodologia da EPTC para hierarquizar os pontos de maior necessidade de
implantação de CEV’s, foi utilizado também o Método Numérico da Severidade de
Acidentes para identificação e hierarquização dos pontos críticos.
A utilização de tais métodos se justifica pela facilidade e simplicidade de apuração dos
dados para o estudo como também na agilidade de se conseguir tais informações.
2.1 - Identificação dos Trechos Críticos para Análise:
A demanda pela implantação de alguma medida para redução da velocidade pode surgir
a partir de constatações estatísticas sobre acidentes de trânsito, verificações “in loco” de
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10. Monografia 10
Jairo Bernardes
situações de risco potencial, constante desrespeito aos limites de velocidade, observado
pela fiscalização de trânsito ou outros meios relevantes.
Embora os acidentes de trânsito em áreas urbanas estejam distribuídos por toda a malha
viária, o estudo de sua localização freqüentemente indica a existência de problemas
concentrados em locais específicos (normalmente interseções), bem como em alguns
segmentos viários (rotas) e, ainda, em uma ou mais áreas (bairros) da cidade.
Local crítico de acidente de trânsito significa uma interseção ou trecho entre interseções
que apresenta uma freqüência de acidentes de trânsito excepcionalmente elevada se
comparada com os demais locais da malha viária.
Em todo o mundo, os países que dedicam maior atenção à análise das causas/fatores
contribuintes dos acidentes de trânsito e das suas soluções, priorizam o tratamento de
locais críticos, por apresentar esta medida elevada relação custo-benefício. Na maioria
dos casos, a correção de locais críticos apresenta baixo custo e significativa redução dos
acidentes.
Neste estudo foi utilizado os métodos numéricos que são os mais simples e identificam
os locais críticos a partir do cálculo de indicadores (quantidade de acidentes, taxas de
acidentes, etc), os quais são comparados com valores fixos definidos pela equipe
técnica.
Após o levantamento dos locais críticos é necessário que os dados sejam mapeados e
apresentados espacialmente para uma avaliação gráfica. Os responsáveis fazem a
escolha dos trechos críticos dos acidentes, utilizando um software SIG (Sistema de
Informações Geográficas). Geralmente, desconsideram-se os acidentes ocorridos em
interseções, que são ocasionados pelo conflito de tráfego nestas, e podem ser tratados
através de outras técnicas de engenharia. O trecho mínimo recomendado para análise
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11. Monografia 11
Jairo Bernardes
dos acidentes é 300m, coincidente com a sinalização regulamentar obrigatória
(CONTRAN, 2003). O período mínimo recomendado para a análise de acidentes é de
um ano, por eliminarem as sazonalidades. Deverá ser avaliado ainda, se no trecho
selecionado aconteceram intervenções que alteraram as características dos acidentes no
local, a fim de não incluir períodos atípicos.
A análise através do geoprocessamento se faz necessário por permitir que vários pontos
críticos sejam visualizados ao mesmo tempo e se estes ficam próximos a locais que
podem receber ou gerar alguma influência sobre a ocorrência de acidentes.
Para solução de conflitos em interseções onde tenha semáforos, também pode-se lançar
mão de CEV’s na fiscalização de avanços do sinal vermelho conjuntamente com a
fiscalização de velocidade.
2.2 - Método Numérico da Severidade de Acidentes:
Na identificação dos trechos críticos para este estudo utilizou-se o método numérico da
Severidade de Acidentes. Este método quantifica os acidentes de trânsito segundo a sua
gravidade, associando a cada tipo de acidente (com vítima fatal, com ferido e com danos
materiais) um determinado peso.
Normalmente, os pesos são estabelecidos em função dos custos distintos por tipo de
acidente. Para a sociedade, um acidente com a ocorrência de feridos possui um custo
econômico superior a de um acidente com danos materiais. Por sua vez, um acidente
com vítima fatal possui um custo superior ao de um acidente com ferido.
O Departamento Nacional de Trânsito – DENATRAN, no Manual de Identificação,
Análise e Tratamento de Pontos Negros (8), criou a Unidade Padrão de Severidade –
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12. Monografia 12
Jairo Bernardes
UPS. Ao associar um peso a cada tipo de acidente, o resultado é expresso em UPS, da
seguinte forma:
Acidente somente com danos materiais: peso 1
Acidente com ferido(s): peso 5
Acidente com vítima(s) fata(is): peso 13
A quantificação dos acidentes, em UPS, é feita a partir da seguinte fórmula:
NúmeroDeUPS = (AcidentesDanosMateriais x 1) +
(AcidentesComFeridos x 5) +
(AcidentesComVítimasFatais x 13).
Eq 01 – Cálculo do valor da UPS.
Primeiramente, antes de calcular a UPS por local, deve-se eliminar os locais que
tiveram menos de 3 acidentes no ano em estudo, exceto aqueles que tiveram acidente
com vítima fatal.
Com os locais resultantes desta classificação obtém-se a média de UPS, por local, da
cidade. Os locais considerados críticos serão aqueles cuja somatória de UPS estiverem
acima da média encontrada.
Outros países, além do Brasil, adotam o método da severidade dos acidentes. Como
exemplo, cita-se a Coréia do Sul, com pesos semelhantes aos propostos pelo
DENATRAN: 1 para acidentes somente com danos materiais, 3 para acidentes com
ferido(s), e 12 para acidentes com vítimas(s) fatal(is).
O método tem como vantagens a facilidade de aplicação, o baixo custo e a prioridade
dada à severidade dos acidentes, ou seja, à redução dos acidentes mais graves. Neste
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13. Monografia 13
Jairo Bernardes
método a determinação dos locais críticos é direcionada para interseções e trechos com
grande número de acidentes e elevados volumes de tráfego.
2.3 - Levantamento de Ponto para Implantação de CEV:
A identificação da necessidade de implantação de CEV é obtida através da
determinação do índice H composto pelas seguintes variáreis explicativas: UPS
(unidade padrão de severidade de acidentes), FRVT (Fator Risco Velocidade Total), FL
(Fator de Localidade), VDM (Volume Diário Médio), P (Período de Análise) e L
(Comprimento do Trecho Analisado). Para cada trecho em análise, o índice H servirá
para comparação com o Hmin e hierarquização dos trechos críticos, quanto à
possibilidade de implantação de CEV. A determinação de H é dada abaixo:
UPSx10 6 xFRVTxFL
H=
VDMxPxL
Eq 02 – Cálculo do índice H.
A seguir apresenta-se, detalhadamente, as etapas para a avaliação e hierarquização de
trechos críticos, através da determinação do índice H.
2.3.1 - Cálculo da UPS:
Deverá ser calculado para cada trecho crítico a taxa de acidentes que utiliza a Unidade
Padrão de Severidade (UPS). A UPS é a média ponderada das diferentes categorias de
acidentes (DM-Acidentes com Danos Materiais, F-Acidente com Feridos, VF-Acidentes
com Vítima Fatal), com atribuições de pesos para cada uma delas, como mencionado
anteriormente, conforme a gravidade dos mesmos.
UPS = DM + 5xF + 13xVF
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14. Monografia 14
Jairo Bernardes
Eq 03 – Cálculo do valor da UPS.
A partir de uma análise realizada em 50 vias arteriais e coletoras da cidade de Porto
Alegre, obteve-se um valor médio, para trechos de 300m, de UPS igual a 30 por ano.
Portanto, esse foi o valor de UPS adotado no cálculo de Hmin..
2.3.2 - Determinação do Volume Diário Médio – VDM
Após selecionados os trechos críticos, deverão ser realizadas contagens classificadas do
fluxo, visando: (i) determinar a composição do tráfego para cálculo da amostra mínima
para pesquisa de velocidade, (ii) determinar o volume diário médio (VDM). Para
determinar o período em que deverão ser realizadas as pesquisas de fluxo e velocidade
de tráfego, utiliza-se a UPS por faixa horária, indicando o período crítico de acidentes.
Segundo Zhou e Sisiopiku (1997), as taxas de acidentes são muito altas quando a
relação, volume/capacidade(da via) (v/c) é baixa e decrescem rapidamente com o
acréscimo de v/c, passando a um crescimento gradual, quando v/c continua crescendo.
Isto mostra que quando uma via apresenta uma Taxa de Ocupação baixa ela é mais
propensa a ocorrer acidentes se o fator causa for o aumento de velocidade dos veículos.
Para a determinação do Hmin adotou-se o fluxo máximo de veículos nos trechos
candidatos a instalação de CEV de 920 uvp(unidade padrão de veículo)/h/faixa, que é o
limite de fluxo em via de Classe I e Nível de Serviço C (TRB, 2000); esse valor é
equivalente a um VDM igual a 12.433 uvp/dia/faixa.
2.3.3 - Determinação do Fator de Risco Velocidade – FRV
Este é outro fator que entra no cálculo do índice para instalação de CEV. O maior
problema relacionado a velocidade, envolvendo a segurança viária, não está no tempo
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15. Monografia 15
Jairo Bernardes
que os freios gastam para imobilizar um veículo, e sim no tempo mínimo que um
condutor necessita para perceber um risco e reagir ao mesmo. Por isto, a velocidade é
um elemento de importância vital na segurança das vias, podendo ser controlada, tanto
nas fases de planejamento e projeto, como na fase de operação.
Para estabelecer-se a amostra mínima para pesquisa de velocidade considerou-se a
fórmula amostral para um nível de significância de 95% e erro aceitável da amostra de
4%.
3,86 xσ 2
n=
ε
Eq 04 – Amostra mínima para pesuqisa de velocidade.
em que: n é o tamanho da amostra;
σ é o desvio padrão (aqui determinado através de uma pesquisa piloto
realizada em seis vias arteriais da cidade de Porto Alegre, no mês de
maio de 2002).
ε é o erro aceitável da amostra.
A partir do desvio padrão obtido na pesquisa piloto (9,54 km/h), concluiu-se que, para o
caso de Porto Alegre, deverão ser observados, no mínimo, 53 veículos. O erro aceitável
foi fixado em 4%, compatível com o erro do equipamento de medição utilizado (5%).
Além disso, a pesquisa de velocidade deverá ser realizada no período crítico de
acidentes, considerando a composição de tráfego observada na pesquisa de fluxo.
Sabendo-se que quanto maior o excesso de velocidade empregado pelos veículos, maior
o risco imposto aos demais usuários da via, foi estabelecida uma relação que pondera as
faixas de velocidade que estão acima da velocidade regulamentar no trecho viário em
análise, utilizando o conceito de Distância de Parada Segura (DP), empregado em
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16. Monografia 16
Jairo Bernardes
projetos viários. Os pesos para cada velocidade foram obtidos através do quociente
entre a DP de uma determinada velocidade pela DP obtida para a velocidade
regulamentar da via. Para as velocidades abaixo da velocidade regulamentar, considera-
se um peso unitário, não indicando risco (Tabela 1).
Peso
Velocidade Velocidade Distância de
Coeficiente f
Diretriz Km/h Diretriz m/s Parada Dp (m) 60 Km/h 40 Km/h
30 08,33 0,40 029,69 1,00 1,00
40 11,11 0,37 044,80 1,00 1,00
48 13,33 0,36 058,53 1,00 1,31
50 13,89 0,35 062,84 1,00 1,40
54 15,00 0,34 071,26 1,00 1,59
60 16,67 0,33 084,61 1,00 1,89
66 18,33 0,32 099,42 1,18 2,22
70 19,44 0,31 110,84 1,31 2,47
72 20,00 0,31 115,83 1,37 2,59
78 21,67 0,30 134,00 1,58 2,99
80 22,22 0,30 139,54 1,65 3,11
84 23,33 0,30 150,93 1,78 3,37
90 25,00 0,29 172,46 2,04 3,85
96 26,67 0,29 191,77 2,27 4,28
100 27,78 0,28 210,04 2,48 4,69
>100 28,33 0,27 222,49 2,63 4,97
Tabela 1: Tabela auxiliar para cálculo do fator de risco da velocidade (FRV)
Os valores obtidos na pesquisa de velocidade deverão ser agrupados por faixas,
previamente determinadas, conforme exemplo da Tabela 2. São calculados, então, as
proporções de veículos observados em cada faixa de velocidade (n) pelo total de
veículos observados (N), e ponderados pelos pesos médios obtidos segundo o método
referido acima, para as velocidades regulamentares da via (60 e/ou 40Km/h). No
exemplo da Tabela 2, demonstra-se a determinação do FRVT mínimo. Este valor foi
definido como sendo aquele que eleva Hmin em 10% (FRVT=1,10). Este valor é obtido,
por exemplo, quando 55% dos veículos observados na pesquisa de velocidade estiverem
trafegando acima da velocidade permitida; e quando não for indicado tecnicamente
alterar o limite de velocidade do trecho. Este valor é bastante semelhante ao parâmetro
de avaliação de velocidade tradicionalmente usado pelos técnicos da EPTC como sendo
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17. Monografia 17
Jairo Bernardes
de 50% dos veículos trafegando acima da velocidade regulamentar. Além disso, foram
realizadas pesquisas de campo em cinco trechos viários candidatos a instalação de CEV,
e sobre os quais obteve-se um valor de UPS maior ou igual a 30. Nesse caso, observou-
se que, em média 55% dos veículos trafegavam acima da velocidade regulamentar,
confirmando o parâmetro estabelecido.
Peso
Faixa Km/h n n/N FRV (60) FRV (40)
60 Km/h 40 Km/h
<30 1,00 1,00 0
31-40 1,00 1,00 0
41-48 1,00 1,31 0
49-54 1,00 1,40 0
55-60 24 0,45 1,00 1,59 0,45
61-66 29 0,55 1,18 2,22 0,64
67-72 1,31 2,47 0
73-78 1,58 2,99 0
49-84 1,78 3,37 0
85-90 2,04 3,85 0
91-96 2,27 4,28 0
97-100 2,48 4,69 0
>100 2,63 4,97 0
N 53 1,00 Soma FRVT 1,10
Tabela 2: Cálculo do fator de risco velocidade total (FRVT), com exemplo para obtenção do FRVT
para determinação do Hmin para via com velocidade regulamentar de 60 Km/h.
2.3.4 - Determinação do Índice de Correção para o Fator de Localidade (FL)
Na análise técnica para a implantação do equipamento, a pontuação poderá ser
incrementada conforme critérios que considerem uma análise qualitativa da localidade
estudada (Tabela 3). As características de localidade consideradas para determinação do
FL são aquelas que, quando existentes, contribuem para o aumento da velocidade dos
veículos no trecho em estudo. Estas características são as seguintes:
(i)Visibilidade: Boas condições de visibilidade; (ii)Pavimento: Boas condições de
rolagem; (iii)Iluminação: Boas condições de iluminação, proporcionando maior
segurança ao usuário; (iv)Geometria Viária: Trechos de tangentes ou curvas de raios
longos e declives acentuados; (v)Obstáculos Laterais: Afastamento de obstáculos
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18. Monografia 18
Jairo Bernardes
laterais; (vi)Outras Condições: Determinadas pela análise técnica para cada trecho em
particular.
Condições de Localidade Pesos
N Características Sim Não
1 Boas Condições de Visibilidade 1 0
2 Boas Condições de Pavimento 1 0
3 Boas Condições de Iluminação 0 0
4 Presença de Tangente Prolongada ou Curva de Raio Longo 0 0
5 Presença de Declive Acentuado 0 0
6 Ausência de Obstáculos Laterais 0 0
7 Outras Condições a Descrever 0 0
Soma FL 2 0
Tabela 3: Cálculo do Fator da Localidade (FL).
O FL pontua com a unidade aquelas características que contribuem para o aumento do
Fator de Risco Velocidade (FRV). O quociente entre a soma do total de pontos para as
características observadas e a soma total possível (todas características presentes)
resulta no FL. Denomina-se variável “dummy”, pontuação 1 e 0, respectivamente, às
características observadas ou não pelo técnico responsável pela análise. O cálculo de FL
é dado por:
pesos
FL = 1 + ∑
N
em que : N é o número de codições analisadas e 1<= FL <= 2.
Eq 05 – Cálculo do Fator de Local.
Na análise técnica qualitativa da localidade, pelo menos duas das características
enumeradas como contribuintes ao incremento de velocidade deverão ser observadas,
indicando um FL mínimo de aproximadamente 1,3.
Considerando que outras medidas de Engenharia de Tráfego foram previamente
analisadas e descartadas, compara-se o valor calculado de H com o Hmin, recomenda-se
a instalação de CEV. O Hmin calculado foi obtido através do parâmetro mínimo das
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19. Monografia 19
Jairo Bernardes
variáveis já mencionadas, e pode ser calculado pela equação (1), resultando num Hmin
igual a 31.
2.3.5 - Resultados Obtidos em Porto Alegre
Os CEV discretos (pardais) implantados em Porto Alegre a partir de 2000, foram
analisados em trechos que variaram de 300 a 600m do ponto de implantação. No trecho
definido para cada CEV, procedeu-se a análise da variação de UPS, para o período
anterior e posterior à implantação do CEV. Para o período anterior, verificou-se o valor
de UPS em dois anos (730 dias) da data de implantação de cada controlador,
determinando-se a média anual de UPS. Este valor foi comparado à UPS verificada no
período posterior, definido em um ano após a implantação. Para os CEV implantados no
ano de 2002, a UPS foi determinada a partir da projeção do valor constatado nos
primeiros seis meses após a data de funcionamento do CEV. Estes valores são
apresentados na tabela 4.
Periodo UPS
Dt Impl L(Km) H Impl UPS ant 1º ano
(d) ant/ano
Cel Marcos, 1039 02/03/00 400 24,47 730 24,00 12,00 0
Eduardo Prado, 289 02/03/00 300 152,55 730 66,00 33,00 21
Nilo Peçanha, 2134 02/03/00 600 31,51 730 80,00 40,00 30
Nilo Peçanha, 350 02/03/00 300 63,05 730 64,00 32,00 34
Protásio Alves, 3300 02/03/00 300 108,54 730 13,00 91,50 114
Protásio Alves, 7777 02/03/00 500 100,03 730 119,00 59,50 30
Ipiranga, 8185 16/03/00 300 163,31 730 66,00 33,00 16
B.Gonçalves, 9535 06/05/00 400 58,97 730 63,00 31,50 27
B.Gonçalves, 8083 20/08/02 600 80,15 730 149,00 74,50 32
J.O.Remião, 1775 20/08/02 500 103,67 730 79,00 39,50 16
J.O.Remião, 5989 20/08/02 400 71,24 730 34,00 17,00 22
Manoel Elias, 1790 20/08/02 500 133,98 730 77,00 38,50 16
Silva Só, 280 20/08/02 580 106,76 730 156,00 78,00 44
Total 580,00 402
Tabela 4: Resultados obtidos no primeiro ano após implantação de CEV
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20. Monografia 20
Jairo Bernardes
A partir da análise realizada, verifica-se: (i) houve uma redução média de 31% no valor
de UPS; (ii) dez dos treze CEV analisados (77%) apresentaram redução no valor de
UPS; (iii) não foi observada correlação entre o valor H de implantação e a variação de
UPS.
3 – Segurança
3.1 - Condições do Piso e Situações que Afetam a Segurança
Qualquer rua ou estrada torna-se perigosa quando está molhada. E esse perigo aumenta,
se a chuva ocorre depois de uma longa estiagem. É preciso então duplicar os cuidados
ao volante, conduzindo o carro cautelosamente, acionando com suavidade os comandos
e lembrando sempre que, numa emergência, o espaço de manobra necessário será muito
maior do que em condições normais. Numa situação assim, deve-se procurar observar o
asfalto à frente, para evitar os trechos em que ele esteja remendado: esses remendos
geralmente são mais lisos do que o pavimento original, facilitando derrapagens.
Deve-se ter cuidado se os sapatos estiverem molhados, pois a qualquer momento
poderão escorregar dos pedais, provocando movimentos bruscos no carro, muito
perigosos nessas circunstâncias.
As grandes poças de água também devem ser evitadas, principalmente quando
localizadas em lugares planos. Além de o carro ficar descontrolado, a velocidade será
violentamente reduzida, podendo jogar os ocupantes para frente. Diante de um trecho
alagado que se deseja atravessar, engata-se a primeira marcha, mantendo o regime do
motor acelerado, deixando a embreagem deslizar. Isso mantém os gases de escapamento
acelerados, impedindo a entrada da água pelo cano de descarga mantendo o motor em
funcionamento.
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21. Monografia 21
Jairo Bernardes
Logo após a travessia de superfície alagada, deve-se testar os freios, uma vez que
molhados não funcionam bem; acelera-se devagar, pisando ao mesmo tempo no pedal
de freio, várias vezes, até que os freios fiquem enxutos e voltem a funcionar
normalmente. Durante essa operação, deve-se verificar, pelo espelho retrovisor, se outro
carro não se aproxima por trás, tendo atravessado o terreno alagado. Pois se o outro
motorista não estiver atento, haverá o risco de uma colisão.
Pode ocorrer um efeito conhecido como “aquaplaning” ou “aquaplanagem” , quando se
estiver atravessando uma superfície alagada com o carro em alta velocidade ou com os
pneus demasiadamente gastos.
Na “aquaplanagem” a água não é completamente afastada pelas rodas e forma uma
espécie de cunha na frente dos pneus. O carro deslizará sobre a água e o resultado será a
perda total do controle sobre a direção e sobre os freios.
Qualquer motorista experiente teme as armadilhas formadas pelas chuvas, quando a
aderência dos pneus sobre qualquer tipo de piso fica grandemente reduzida,
principalmente se os pneus estiverem muito gastos e a chuva ocorrer após vários dias de
estiagem. Para se ter uma idéia da diminuição de aderência, abaixo estão alguns valores
usuais do coeficiente de atrito:
fonte: DETRAN-MG
Coeficiente de Atrito
Piso Seco Molhado
Asfalto Rugoso 0,8 0,5
Asfalto liso 0,7 0,4
Concreto 0,7 0,4
Paralelepípedo 0,6 0,3
Tabela 5: Coeficientes de atrito conforme tipo e condição do piso
Pode-se observar que o coeficiente de atrito em piso seco é bem maior que o coeficiente
de atrito em piso molhado. O mesmo fica claro para os diferentes tipos de piso.
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22. Monografia 22
Jairo Bernardes
Deve-se levar em conta que se os pneus estiverem desgastados esses coeficientes
reduzem-se até 60%, diminuindo significativamente a aderência com o piso.
3.2 - Aspectos da Percepção-Reação do Condutor
Através da visão o condutor é informado da presença dos obstáculos que possam estar à
frente, na trajetória do veículo, em razão do que se fazem necessários ajustes de
velocidade e de direção. Para o presente estudo há interesse em se estabelecer o tempo
necessário para que o condutor perceba o obstáculo e inicie a reação necessária
correspondente. Neste caso o obstáculo passa a ser o limite de parada em semáforos ou
a faixa de retenção, que impõe a parada obrigatória caso o foco do vermelho esteja
aceso ou o amarelo e a distância e velocidade do veículo seja tal que dê para parar
(VENTURA, 2004).
Fig 01 – Esquema de percepção/reação do condutor de veículo frente a um obstáculo. (VENTURA,
2004)
O tempo de percepção-reação do condutor inicia-se quando este recebe um estímulo
através da visão e enxerga efetivamente o obstáculo e finda quando terminada a ação
correspondente à reação deliberada. Note-se que há várias fases entre um e outro
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23. Monografia 23
Jairo Bernardes
momento. Após o obstáculo se tornar visível, num certo momento o condutor detecta o
obstáculo (detecção) e o identifica (reconhecimento), completando-se assim a etapa da
percepção. Logo a seguir, o condutor decide sobre o que fazer (decisão) e executa
alguma intervenção (ação) (VENTURA, 2004).
Esses pequenos intervalos temporais compõem a percepção (detecção +
reconhecimento) e a reação (decisão + ação). Os três primeiros intervalos (detecção +
reconhecimento + decisão) integram a chamada fase mental, ao passo que o último se
confunde com a fase física, ou seja, refere-se à execução de um movimento
efetivamente. Estudos demonstram que condutores dirigindo à noite, diante de situações
de cuja ocorrência não têm expectativa, em média reagem no dobro da distância
daqueles que tinham informação preliminar sobre a possibilidade de ocorrência daquela
situação naquele mesmo local. OLSON verifica que o tempo despendido por motoristas,
desde a percepção de um obstáculo para cuja presença não estavam prevenidos até o
acionamento dos freios, está em torno de 1,5 s (segundo) (VENTURA, 2004).
3.3 - Alcance Útil dos Faróis X Distância de Percepção
Muito embora os faróis dos automóveis atuais tenham muita variação de performance,
incluindo-se aí a existência de basicamente três tipos de lâmpadas mais usuais
(incandescentes, halógenas e xenônio), curvas iso-lux de faróis menos potentes indicam
que estes não alcançam mais que 90 m à direita e 70 m, à esquerda, considerada a
trajetória do veículo, ressaltando-se que esses valores dizem respeito ao veículo
estacionário (VENTURA, 2004). A figura abaixo ilustra esta relação:
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24. Monografia 24
Jairo Bernardes
Fig 02 – Alcance dos faróis na pista do lado esquerdo e do lado direito da trajetória do veículo.
(VENTURA, 2004)
Contudo, há que se ter em conta que o fato de algo estar sendo iluminado à distância
pelos faróis de um veículo estacionário não significa que esse obstáculo esteja
efetivamente sendo percebido pelo motorista, já que disso dependem fatores diversos,
como a velocidade, a expectativa do motorista sobre a presença do obstáculo, a idade, a
experiência, a dimensão, a forma e a cor do obstáculo, etc. OLSON apresenta tabela
com distâncias segundo as quais motoristas percebem a presença de um pedestre
iluminado pelos faróis, de acordo com inúmeras variáveis (VENTURA, 2004).
Tabela 6: Distâncias de percepção de pedestres dependendo do farol e cor da roupa.
(VENTURA, 2004)
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25. Monografia 25
Jairo Bernardes
Para o estudo em pauta, levaremos em conta a distância máxima alcançada pelos faróis
altos, considerando um pedestre com roupa escura, aplicando-se fator de segurança de
10 %, obtendo-se, portanto, 90 m (VENTURA, 2004).
3.4 - Distância de Parada e Distância de Segurança
O cálculo da distância de parada de um veículo (dparada) é obtido da soma da distância
de reação do motorista, definida pela distância percorrida durante o decurso do tempo
de percepção-reação do motorista, fornecida pela expressão:
v
d reação = .t reação
3,6
Eq 06 – Cálculo da distância percorrida no tempo gasto para reação do condutor. (VENTURA,
2004)
Onde dreação é a distância de reação, em m (metro), v é a velocidade, em km/h
(quilômetro por hora), e treação é o tempo de percepção-reação, em s (segundo), e a
distância de frenagem, entendida como aquela percorrida durante a aplicação dos freios
até parar, obtida da expressão:
v2
d frenagem =
254.µ
Eq 07 – Cálculo da distância de frenagem. (VENTURA, 2004)
Onde dfrenagem é a distância de frenagem, em m (metro), v é a velocidade, em km/h
(quilômetro por hora), e µ é o fator de arrasto, adimensional (sem unidade de medida de
grandeza física). Somando-se ambas expressões, temos:
d parada = d reação + d frenagem
Eq 08 – Cálculo da distância de parada. (VENTURA, 2004)
Pág 25 de 72
26. Monografia 26
Jairo Bernardes
Substituindo-se valores para o estudo ora efetuado, adotando-se 120 km/h para a
velocidade do veículo, 1,5 s para o tempo de reação do motorista e 0,8 para o fator de
arrasto entre pneus e asfalto bons e secos, encontramos que a distância de parada
correspondente é de 120 m, portanto bem superior à distância de 90 m, correspondente
ao alcance dos faróis, adotada como referência no estudo em pauta, o que demonstra
que nas rodovias não iluminadas, em que se tem como máxima permitida a velocidade
de 120 km/h, corre-se sério risco no período noturno e em horários de baixo movimento,
pois nessas circunstâncias, ao se deparar com um obstáculo intransponível, certamente a
distância do alcance dos faróis será insuficiente para que esse obstáculo seja percebido a
tempo de o condutor reagir e evitar o impacto (VENTURA, 2004).
Com o auxílio da consagrada expressão de Torricelli:
2
v = 3,6. v0 + 2.( µ .g ).∆s
Eq 09 – Equação de Torricelli
Onde v é a velocidade final, em km/h (quilômetro por hora), v0 é a velocidade inicial,
em km/h, µ é o fator de arrasto, adimensional (sem unidade de medida de grandeza
física), g é a aceleração da gravidade, constante, igual a 9,8 m/s² (metro por segundo
quadrado), e Ds é a distância percorrida desde o início da frenagem, em m (metro),
substituindo-se os valores acima utilizados, vê-se que o impacto contra o obstáculo será
inevitável, ocorrendo a colisão à velocidade de 79 km/h. A Figura abaixo ilustra o
tempo de percepção/reação de um veículo a 120 km/h (VENTURA, 2004).
Ainda com o uso da equação de Torricelli, substituindo-se valores para v0 igual a 120
km/h, µ igual a 0,8 e Ds igual a 40 m, tem-se que a velocidade máxima para que se pare
com visibilidade de 90 m é igual a 90 km/h, velocidade essa que deveria corresponder a
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27. Monografia 27
Jairo Bernardes
Fig 03 – Tempo de percepção/reação e tempo de frenagem de um veículo a 120 km/h. (VENTURA,
2004)
máxima permitida em rodovias sem iluminação para o tráfego noturno.
Os cálculos elaborados sugerem que se tenha maior preocupação com a velocidade
máxima permitida para o período noturno em rodovias não iluminadas. Em algumas
rodovias, já é usual a implantação de sinalização estabelecendo valores menores de
velocidade máxima permitida para situações eventuais, como, por exemplo, em caso de
chuva, circunstância essa muito mais eventual que a alternância entre os períodos diurno
e noturno. A tecnologia atual possibilita a produção de placas que permitem a
visualização de uma mensagem à luz do dia, com iluminação natural, e outra à noite, de
acordo com a incidência das luzes dos faróis. Aliás, placas de limitação de velocidade já
são utilizadas nos Estados Unidos da América com velocidade máxima permitida
variável, indicando valor menor à noite. Outro cálculo importante a ser considerado é
sobre a distância de segurança mínima que um veículo deve manter de outro, desde que
estando os dois a uma mesma velocidade constante de cruzeiro. Pode-se obter este
cálculo aplicando-se a fórmula de distância de segurança mostrada na equação-11
(VENTURA, 2004).
2
V
d =
10
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28. Monografia 28
Jairo Bernardes
Eq 11 – Distância de Segurança entre veículos
Onde V é a velocidade do veículo em Km/h e d a distância a ser mantida do veículo que
está a frente.
Fig 04 – Placas de regulamentação que indicam velocidades limites variadas conforme condição do
tempo e placas de regulamentação que mudam a velocidade limite conforme período noturno, nos
Estados Unidos. (VENTURA, 2004)
3.5 - Segurança em Interseções Semáfororizadas
Um questionamento constante hoje em uma cidade com fiscalização eletrônica de
avanço de semáforo está no tempo em que o foco do amarelo fica acionado. O grande
número de reclamações deste tipo desperta para uma necessidade de reavaliação nos
tempos de amarelo. Este estudo trata deste assunto fazendo um estudo do tempo de
amarelo ideal para uma melhor segurança para aqueles que cruzam interseções
semaforizadas que tenham CEV’s de avanço e velocidade. Em seguida será mostrado
como se calcula o tempo de amarelo para uma interseção.
Seleção do Tempo de Amarelo:
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29. Monografia 29
Jairo Bernardes
Baseado na velocidade de aproximação – 3s para a velocidade de até 50kms/hora. 4s
para a velocidade entre 50 e 80kms/hora e 5s para velocidades superiores a 80kms/hora.
Pela largura da interseção, calcula-se o tempo que os veículos levam para cruzar toda a
interseção, sendo este o tempo de sinal amarelo adotado; em alguns casos utilizam-se
nas interseções muito largas, tempos de vermelho para todas as aproximações.
Poderá ser utilizado a fórmula abaixo:
V
TempoDeAmarelo = t −
2d
Eq 10 – Cálculo do tempo de amarelo em semáforos.
Onde o TempoDeAmarelo é a duração em segundos do tempo de amarelo
V é a velocidade de aproximação (m/s)
d é a taxa de desaceleração (m/s²) (-6,0 m/s² - CET – São Paulo)
t é o tempo de reação. (1,5s - OLSON)
4 – Material e Método Aplicado
4.1 - Levantamento dos pontos críticos em Uberlândia no ano de 2003:
Como mencionado anteriormente o primeiro passo para a implantação de CEV’s é o
levantamento e identificação de pontos críticos de acidentes. Para isso foi necessário ter
disponível uma base de dados de acidentes confiável e com o período completo do ano
de 2003 juntamente com o ano de 2002. O ano de 2002 foi utilizado para se confirmar
os pontos críticos, ou seja, foram considerados críticos somente os pontos que
ocorreram em 2002 e se repetiram em 2003, os demais pontos que apareceram em 2002
e não ocorreram em 2003 e vice-versa, foram descartados.
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30. Monografia 30
Jairo Bernardes
Fez-se necessário também o uso de uma ferramenta SIG para geoprocessamento o que
proporcionou uma maior compreensão no estudo dos pontos críticos encontrados.
Utilizando-se do método numérico da severidade (apuração de UPS) encontrou-se 19
trechos críticos e 53 interseções críticas no ano de 2003 que ocorreram também em
2002. Para instalação de CEV’s de velocidade considerou-se somente os trechos, os
pontos em interseções foram tratados em outro momento.
A figura-05 mostra os trechos críticos encontrados de 2002 e que se repetiram em 2003.
Os trechos estão apresentados em mapa temático, hierarquizados pelo índice de
severidade que foi encontrado dividindo-se a somatória de UPS do trecho pela
quantidade de acidentes ocorridos.
Fig 05 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2002 e se repetiram em 2003
com seus devidos índices de severidade.
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31. Monografia 31
Jairo Bernardes
Fig 06 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2002.
Fig 07 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2003.
Observa-se que a quantidade de trechos onde ocorreram acidentes somente em 2002 e
somente em 2003 (figuras anteriores) são maiores que a quantidade de acidentes que
ocorreram nos dois anos consecutivos, ou seja, ocorreram em 2002 e em 2003. Isso se
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32. Monografia 32
Jairo Bernardes
deve a pontos que entraram na classificação de pontos críticos e que deixaram de existir
no ano de 2002 ou que começaram a existir no ano de 2003.
Neste estudo consideramos também os pontos que ocorreram separadamente nos anos
de 2002 e 2003 para efeito de crítica às instalações de fiscalização eletrônica realizadas
nestes anos. Estas críticas tiveram o intuito de mostrar não somente as instalações
indevidas como também as que obtiveram sucesso.
4.2 - Levantamento dos pontos para implantação de CEV’s:
Os trechos críticos encontrados através do geoprocessamento foram tomados como
ponto de partida para o estudo da necessidade de implantação de fiscalização eletrônica
nestes locais. Como o objetivo deste item foi implantar novos CEV´s, primeiramente
cruzou-se a informação dos trechos críticos com os pontos de fiscalização já em
atividade. Novamente realizou-se uma avaliação espacial com os mapas do
geoprocessamento e procurou-se, visualmente, quais os pontos que foram classificados
como críticos e que não tinham nenhum equipamento de fiscalização fazendo o controle
de velocidade. Esta avaliação foi feita sobre o mapa temático de trechos críticos de
acidentes que ocorreram no ano de 2002 e se repetiram em 2003, reforçando sua
classificação de pontos críticos.
Os cinco trechos candidatos apresentam-se circulados na figura-08 e foram escolhidos
por apresentarem todas as características necessárias, mencionadas anteriormente, para
o estudo de implantação de CEV. Da esquerda para direita, na figura-08 que mostra os
índices de severidade de 2003 (UPS/Nro de Acidentes no Local), tem-se o trecho que é
mostrado em cor verde, designado de Trecho RondonSul, está situado na Av Rondon
Pacheco, no sentido BR050-RioUberabinha, entre Av Dos Municípios e Av Afrânio
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33. Monografia 33
Jairo Bernardes
Rodrigues da Cunha, possui uma extensão de 400m, não existe CEV no local e seu
Fig 08 – Trechos críticos de acidentes de trânsito que ocorreram em 2002 e se repetiram em 2003
juntamente com os pontos de CEV’s implantados. Os índices mostrados são de 2003.
índice de severidade é 1,63, o total de UPS é 31 e ocorreram 19 acidentes neste trecho.
O próximo trecho destacado em azul claro e vermelho, designado de Trecho
JNavesLeste, está situado na Av João Naves de Ávila entre a Av João Pinheiro e a Av
Cesário Alvim, no sentido Terminal Central-UFU, possui uma extensão de 310m, existe
um CEV anterior ao seu início na av João Naves de Ávila com a av João Pinheiro, outro
localizado na metade do trecho na av João Naves de Ávila com a av Floriano Peixoto e
outro localizado no final do trecho na av João Naves de Ávila com a av Cesário Alvim,
seu índice de severidade é 2,6, o total de UPS é 26 e ocorreram 10 acidentes neste
trecho. Outro trecho considerado destacado em amarelo e vermelho, designado de
Trecho JNavesOeste, está situado na Av João Naves de Ávila entre a Rua Joaquim
Cordeiro e a Av Floriano Peixoto, no sentido UFU-TerminalCentral, possui uma
extensão de 340m, existe um CEV localizado anterior ao início do trecho, outro
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34. Monografia 34
Jairo Bernardes
localizado na metade do trecho na av João Naves de Ávila com a av Cesário Alvim e
outro localizado no final do trecho na av João Naves de Ávila com a av Floriano
Peixoto, seu índice de severidade é 2,64, o total de UPS é 29 e ocorreram 11 acidentes
neste trecho. O trecho a seguir em laranja, está situado na Av Rondon Pacheco, no
sentido BR050-RioUberabinha, entre a Av João Naves de Ávila e a Rua Vitalino
Rezende do Carmo, designado Trecho RondonNorte, possui uma extensão de 780m,
existe um CEV localizado no início do trecho na av Rondon Pacheco com a av João
Naves e outro localizado a 2/3 de sua extensão, seu índice de severidade é 2,12, o total
de UPS é 17 e ocorreram 8 acidentes neste trecho. O último trecho de cor laranja, está
situado na Av Anselmo Alves dos Santos, no sentido centro-bairro, a partir da trincheira
com a Av João Naves de Ávila terminando junto ao acesso que liga à mini-rotatória da
Rua Salomão Abrahão com a Av Ubiratan Honório de Castro, designado Trecho
Anselmo, possui um comprimento de 530 metros, o que se enquadra na extensão
mínima de 300 metros, para estudo de instalação de radar, não existe CEV instalado no
local, ele apresenta também um considerável índice de severidade cerca de 2,2, o total
de UPS é 22 e ocorreram 10 acidentes neste trecho.
4.2.1 – Cálculo do Índice H para os trechos candidatos
Como citado anteriormente, todo o estudo para implantação de CEV tem como
parâmetro principal o índice H do trecho envolvido. É ele que, comparado com o Hmin
definirá se um trecho necessita de implantação de CEV como também determinará a
hierarquia de necessidade para implantação de CEV dentre vários trechos selecionados.
O Hmin é o índice padrão que define o limite do menor valor a ser considerado para que
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35. Monografia 35
Jairo Bernardes
o índice H defina ou não se um determinado trecho candidato necessita de instalação de
CEV.
A equação que determina o índice H dada anteriormente necessita das variáveis de UPS
(unidade padrão de severidade), FRVT (fator de risco velocidade total), FL (fator de
localidade), VDM (volume diário médio de veículos), P (período de análise) e L
(comprimento do trecho analisado).
Através do levantamento dos pontos críticos de acidentes foram obtidas as UPS dos
cinco trechos candidatos em estudo.
O Fator de Risco Velocidade Total é outro parâmetro a ser encontrado e foi calculado
no item 4.2.1.1 – Calculando o Fator de Risco Velocidade Total -FRVT.
O Fator de Localidade foi calculado no do item 4.2.1.2 - Calculando o Fator de
Localidade -FL para os trechos mencionados.
Os volumes diários médios dos trechos candidatos foram obtidos pela contagem
volumétrica feita pelo sistema (RAMSES) que gerencia os semáforos da CTA (Controle
de Tráfego em Área).
O período adotado para ambos os trechos foi de 365 dias (um ano) e o comprimento de
cada trecho já foi fornecido pelo geoprocessamento e mencionado anteriormente neste
mesmo item.
A planilha com os resultados dos cálculos de Índice H, segue abaixo:
Cálculo do Índice H
Trecho UPS FRVT FL VDM P L H
Anselmo 22 2,25 1,29 3585 365 530 0,092
JNavesOeste 29 1,10 1,57 13827 365 400 0,025
RondonSul 31 1,04 1,43 14600 365 400 0,022
JNavesLeste 26 1,17 1,57 15197 365 400 0,022
Hmin 25 1 1 12433 365 300 0,018
RondonNorte 17 1,06 1,57 28242 365 780 0,004
Tabela 7: Cálculo do Índice H.
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36. Monografia 36
Jairo Bernardes
Para o cálculo do Hmin foi utilizado a média de UPS = 25 de todos os trechos
envolvidos. O FRVT e o FL foram considerados com o valor de 1 nos dois casos, como
um padrão ideal para um trecho. O VDM utilizado igual a 12433 é um volume padrão
para este caso já mencionado no item 2.3.2 - Determinação do Volume Diário Médio –
VDM e o comprimento de 300 m é o mínimo necessário para que o trecho seja
considerado candidato para este estudo.
4.2.1.1 – Calculando o Fator de Risco Velocidade Total (FRVT)
Para se calcular o FRVT deve-se seguir os passos que já foram comentados no item
2.3.3 - Determinação do Fator de Risco Velocidade – FRV.
O tamanho da amostra para tomada de velocidade é o primeiro passo para o cálculo do
FRVT, no item 4.2.1.1.1 foi determinado o tamanho da amostra cujo valor foi de 77
para as vias de 70km/h, 75 para as vias de 60km/h e 36 para vias de 40km/h.
Para o cálculo do FRVT também se utiliza uma tabela auxiliar de pesos referente a cada
velocidade desenvolvida em cada via. A tabela-20 abaixo mostra os pesos para cada
velocidade que foi utilizada neste estudo.
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40. Monografia 40
Jairo Bernardes
4.2.1.1.1 – Calculando o tamanho da amostra para tomada de velocidades
Para se calcular o FRVT deve-se primeiramente estabelecer uma amostra mínima para a
3,86 xσ 2
pesquisa de velocidade conforme a eq-04 ( n = ) que determina o tamanho da
ε
amostra a ser tomada para a tomada de velocidades de veículos em cada trecho. Para se
encontrar o desvio padrão de velocidade, foram selecionadas algumas vias mais
significativas agrupadas em pares de mesma velocidade. Os trechos candidatos
pertencem a vias que apresentam três valores de velocidades regulamentar, de 40Km/h,
de 60km/h e de 70km/h. Foi encontrado um desvio padrão para cada grupo de
velocidades distintas, como mostra a tabela-8. Da mesma forma foi calculado um
tamanho de amostra para cada velocidade característica da via de cada trecho candidato
como mostra a tabela-9.
Cálculo do Desvio Padrão
Veloc Veloc Veloc Veloc Veloc Veloc Veloc Veloc Veloc
Desvio
Via Via (km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h)
Padrão
Km/h Veíc1 Veíc2 Veíc3 Veíc4 Veíc5 Veíc6 Veíc7 Veíc8
Rondon Pacheco 62 80 50 55 58 65 72 53
70 9,97
Antônio Thomaz de Rezende 75 82 70 65 73 60 78 59
João Naves de Ávila 44 50 63 72 43 50 45 65
60 9,88
Getúlio Vargas 55 48 52 55 62 66 70 69
Floriano Peixoto 35 40 38 30 43 29 32 50
40 6,83
João Pinheiro 50 45 35 40 42 38 30 46
Tabela 8: Cálculo do Desvio Padrão.
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41. Monografia 41
Jairo Bernardes
Cálculo do Tamanho da Amostra
Desvio Padrão Trecho Tamanho Amostra
9,97 TrechoRondonSul 77
9,97 TrechoRondonNorte 77
9,88 TrechoJNavesLeste 75
9,88 TrechoJNavesOeste 75
6,83 TrechoAnselmo 36
Tabela 9: Cálculo do Tamanho da Amostra.
4.2.1.2 – Calculando o fator de localidade (FL)
Outro parâmetro importante no cálculo do índice H é o fator de localidade que é
encontrado através de uma tabela de condições de localidade apresentada no item 2.3.4 -
Determinação do Índice de Correção para o Fator de Localidade - FL. Para cada trecho
envolvido tem-se um fator de localidade, como mostrado nas tabelas 15, 16, 17, 18 e 19.
Cálculo FL Trecho RondonSul
N Características Peso
1 Boas Condições de Visibilidade 1
2 Boas Condições de Pavimento 1
3 Boas Condições de iluminação 1
4 Presença de tangente prolongada ou curva de raio longo
5 Presença de declive acentuado
6 Ausência de obstáculos laterais
7 Outras condições a descrever
Somatória de Pesos/Termos 0,43
Fator de Localidade 1,43
Tabela 15: Cálculo do Fator Localidade do trecho RondonSul
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Jairo Bernardes
Cálculo FL Trecho RondonNorte
N Características Peso
1 Boas Condições de Visibilidade 1
2 Boas Condições de Pavimento 1
3 Boas Condições de iluminação 1
4 Presença de tangente prolongada ou curva de raio longo 1
5 Presença de declive acentuado
6 Ausência de obstáculos laterais
7 Outras condições a descrever
Somatória de Pesos/Termos 0,57
Fator de Localidade 1,57
Tabela 16: Cálculo do Fator Localidade do trecho RondonNorte
Cálculo FL Trecho JNavesOeste
N Características Peso
1 Boas Condições de Visibilidade 1
2 Boas Condições de Pavimento 1
3 Boas Condições de iluminação 1
4 Presença de tangente prolongada ou curva de raio longo 1
5 Presença de declive acentuado
6 Ausência de obstáculos laterais
7 Outras condições a descrever
Somatória de Pesos/Termos 0,57
Fator de Localidade 1,57
Tabela 17: Cálculo do Fator Localidade do trecho JnavesOeste
Cálculo FL Trecho JNavesLeste
N Características Peso
1 Boas Condições de Visibilidade 1
2 Boas Condições de Pavimento 1
3 Boas Condições de iluminação 1
4 Presença de tangente prolongada ou curva de raio longo 1
5 Presença de declive acentuado
6 Ausência de obstáculos laterais
7 Outras condições a descrever
Somatória de Pesos/Termos 0,57
Fator de Localidade 1,57
Tabela 18: Cálculo do Fator Localidade do trecho JnavesLeste
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Jairo Bernardes
Cálculo FL Trecho Anselmo
N Características Peso
1 Boas Condições de Visibilidade
2 Boas Condições de Pavimento 1
3 Boas Condições de iluminação 1
4 Presença de tangente prolongada ou curva de raio longo
5 Presença de declive acentuado
6 Ausência de obstáculos laterais
7 Outras condições a descrever
Somatória de Pesos/Termos 0,29
Fator de Localidade 1,29
Tabela 19: Cálculo do Fator Localidade do trecho Anselmo
4.3 - Comparação dos pontos com CEV’s com os pontos de Implantação
encontrados
Dois trechos classificados para instalação de CEV já possuem fiscalização eletrônica em
sua extensão. O trecho JNavesLeste e o trecho JNavesOeste apresentaram o índice H
maior que o H mínimo. Outro trecho classificado como crítico com relação a acidentes
de trânsito foi o RondonNorte, compreendido entre a av João Naves de Ávila e a rua
Vitalino Rezende do Carmo, não sendo classificado para a instalação de CEV já que seu
índice H ficou abaixo do H mínimo. O trecho RondonNorte, que possui 2 CEV’s
instalados em sua extensão, um de avanço e outro de velocidade localizado no seu
início, na interseção RondonXJNaves, e outro a 2/3 do início de seu comprimento. Pelo
estudo realizado não necessitaria ter fiscalização eletrônica implantada. Pode-se
confirmar esta afirmação analisando a UPS deste trecho a partir do ano de 1999,
anterior a implantação do CEV que ocorreu em meados do ano de 2000.
O trecho RondonNorte apresentou em 1999 uma soma de UPS de 4 (fig-20), em 2000
uma soma de UPS de 14 (fig-21), em 2002 uma soma de UPS de 26 (fig-22) e em 2003
uma soma de UPS de 17. Observa-se que mesmo após a implantação de 2 CEV’s neste
trecho a soma de UPS ainda se manteve significativa, o fator localidade (FL) não variou
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44. Monografia 44
Jairo Bernardes
e o fator de risco velocidade total (FRVT) em 2003 teve um valor de 1,06 sendo um
bem próximo de 1.
Fig 20 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 4 no ano de 1999.
Fig 21 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 14 no ano de 2000.
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45. Monografia 45
Jairo Bernardes
Fig 22 – Mapa com o trecho RondonNorte e sua UPS igual a 26 no ano de 2002.
Considerando que a soma de UPS no trecho RondonNorte se manteve elevada, mesmo
após a implantação dos CEV’s no ano de 2000, e considerando que o volume veicular
também sofreu pouca variação pode-se dizer que o fator que contribuiu para a queda do
índice H neste trecho foi a redução do FRVT que ficou em 1,06 no ano de 2003. Neste
caso tem-se, em relação ao FRVT, um resultado positivo com a implantação de CEV, o
que significa que as velocidades praticadas neste trecho estão mais homogêneas e sendo
mais obedecida a velocidade regulamentar. Com relação a soma de UPS estar em 17,
significa que outros recursos para redução de UPS devem ser aplicados no local.
O trecho JNavesLeste e o trecho JNavesOeste apresentaram um índice H maior que o H
mínimo, indicando a necessidade de implantação de CEV apesar de já possuírem
equipamento de fiscalização. Isto demonstra que tais equipamentos nestes trechos não
estão sendo eficientes, pois a soma de UPS e o FRVT para os dois trechos citados ainda
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46. Monografia 46
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estão significativos, o que resultou no aumento do índice H e a classificação para
implantação de CEV. A fig-23 mostra um mapa com os dois trechos apresentando em
1999 um valor de UPS de 11 para os dois trechos, anterior à implantação do CEV. A
fig-24 mostra um mapa com os dois trechos apresentando em 2003 um valor de UPS de
29 para JNavesOeste e 26 para JnavesLeste, mostrando também que houve uma redução
em parte do trecho crítico que apresentava UPS de 39 no sentido bairro centro e 7 no
sentido centro bairro, onde se localiza dois CEV’s, um em cada sentido, instalados a
partir do ano de 2000.
Fig 23 – Mapa com o trecho JNavesOeste e JNavesLeste no ano de 1999.
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47. Monografia 47
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Fig 24 – Mapa com o trecho JNavesOeste e JNavesLeste no ano de 2003.
4.4 - Situações que podem ocorrer em locais com CEV’s
Vários pontos onde foram instalados ou retirados CEV’s na cidade de Uberlândia foram
analisados neste estudo e verificou-se que houve tanto resultados positivos quanto
negativos decorrentes desta ação.
Neste item procurou-se analisar algumas situações que acontecem em locais onde há a
presença de CEV e que levam prejuízo aos condutores de veículos. Situações tais que
podem induzir a prática da infração anulando a justificativa da presença de um CEV no
local.
Segundo a SETTRAN, são grandes as reclamações de condutores de veículos sobre
infração de avanço do sinal vermelho em semáforos, justificando que o tempo de
amarelo é muito pequeno para travessia e que foram surpreendidos com o flash do CEV.
Baseado nestes fatos foram levantadas várias situações, em semáforos, onde o condutor
de alguma forma pode sair prejudicado.
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4.4.1 – Iniciar e encerrar o processo de frenagem bruscamente
A primeira situação a ser comentada, que pode ocorrer na travessia de um veículo em
um semáforo onde há presença de CEV, é o condutor ser surpreendido com o sinal de
amarelo e, precipitando o reflexo, iniciar o processo de frenagem bruscamente, temendo
ser multado.
Tomou-se como exemplo a interseção semaforizada localizada na Av Rondon Pacheco
com a Av João Naves de Ávila. Neste semáforo o tempo de amarelo praticado em todas
as aproximações é de 5s que de acordo com o cálculo do tempo de amarelo encontrado
V
pela eq-10 ( TempoDeAmarelo = t − ) é o tempo suficiente seguro para que o veículo
2d
possa parar dependendo da distância que este se encontre da faixa de retenção.
Calculando o tempo de amarelo da aproximação localizada na Rondon Pacheco sentido
Br050-RioUberabinha tomou-se t=1,5s (tempo de percepção-reação), V=70km/h-
19,44m/s(velocidade regulamentar da via) e a taxa de desaceleração d=-6,0m/s². Temos
como resultado o tempo de 3,2s que é suficiente para se parar um veículo nas condições
citadas para aproximação se a distância deste for de no mínimo 53m até a faixa de
retenção. Esta distância é formada pela distância de percepção-reação mais a distância
de frenagem (distância calculada pela eq-08 de distância de parada comentada
anteriormente em 3.4-distância de parada, considerando um coeficiente de atrito µ=0,8
para asfalto seco rugoso). O objetivo do cálculo anterior é verificar se o tempo de 5s
praticado no período sobre o qual este estudo foi desenvolvido é suficiente para se parar
um veículo na distância mínima necessária.
A distância mínima de 53m até a faixa de retenção é uma distância considerável e
muitas vezes de difícil avaliação pelo motorista devido a velocidade de 70Km/h que é a
regulamentada na via em discussão. Sabe-se que quanto maior a velocidade menor o
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tempo para se percorrer um determinado espaço e quanto maior a distância mínima para
se parar um veículo em segurança menor será a percepção do condutor para avaliar se
esta distância é suficiente para se parar. Por exemplo, se neste caso o veículo se
encontrar a 50m e não a 53m da faixa de retenção pouca diferença fará com relação a
estas duas distâncias para o condutor, pois a diferença de 3m em 53m é muito pequena e
de difícil percepção.
A Figura abaixo ilustra esta situação:
Deslocamento
D1 D2
A V1 V2
V
J
O
à AV RONDON PACHECO
O
N
A
V
E
S
Fig 09 – Frenagem brusca de um veículo em um semáforo.
Conforme pesquisa de levantamento de acidentes, o que tem ocorrido com freqüência
em semáforos com fiscalização eletrônica de avanço do sinal vermelho, é um número
expressivo de batidas de traseira devido à parada brusca do veículo quando o motorista
se precipita na frenagem assim que visualiza o sinal amarelo. No exemplo da fig-09 é
mostrado dois veículos: V1 (amarelo) e V2 (vermelho), ambos estão a uma velocidade
limite regulamentar da via de 70Km/h com uma distância D2 um do outro e uma certa
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