Otimização semafórica
O plano semafórico validado em campo antes de entrar no controlador.
Otimização semafórica é o recálculo do plano semafórico quando o verde nunca foi atualizado e a fila continua.
O cálculo cobre o tempo de ciclo, a repartição do verde entre os estágios e, no corredor, a defasagem entre semáforos.
Esta página trata da execução dessa intervenção, dentro dos estudos de tráfego.
O que é medido
O que é medido antes de mudar um plano semafórico
Quatro conjuntos de dados. A contagem volumétrica classificada por movimento em cada aproximação, e o plano em operação hoje, com tempo de ciclo, estágios, defasagem e entreverdes. Entram também a geometria da interseção e, no corredor coordenado, o tempo de percurso entre semáforos vizinhos.
A contagem por movimento
é o dado que decide o cálculo
O total de veículos na aproximação não diz quantos viram à esquerda. É a conversão à esquerda que define se o cruzamento precisa de estágio próprio. O levantamento separa os movimentos e as classes de veículo, porque ônibus e caminhão consomem mais tempo de verde que o automóvel. Esse dado vem da contagem de veículos.
O plano em operação
entra como estado inicial da conta
Sem ele não há comparação possível: o estudo mostraria um plano novo sem dizer o que ele muda no que já está no controlador. Entram no registro os tempos vigentes, a sequência de estágios e as faixas horárias programadas.
A geometria
limita o que o tempo consegue fazer
Número de faixas por movimento, largura da aproximação, raio de giro e comprimento da faixa de acumulação de conversão. Onde a fila de conversão à esquerda transborda para a faixa de seguir em frente, o problema é de espaço de acumulação. Redistribuir segundos não o resolve.
O tempo de percurso
No corredor coordenado entra o tempo de percurso entre interseções, medido no sentido e no período que interessam. É esse dado que permite calcular a defasagem, e é o que quase nunca existe no acervo do órgão.
Como é feito
Como a otimização semafórica é feita
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Contagem por movimento
Volume classificado em cada aproximação, separado por conversão. É o que define quantos estágios o cruzamento precisa.
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Leitura do plano vigente
Tempo de ciclo, sequência de estágios, defasagem e faixas horárias que já estão no controlador.
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Cálculo dos tempos
Ciclo pelo movimento crítico, verde repartido pelo grau de saturação, defasagem pelo tempo de percurso medido.
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Teste antes da rua
O plano proposto roda em microssimulação nos casos em que a fila é o que está em jogo.
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Validação em campo
Fila e tempo de percurso calculados são comparados com os medidos, antes de o plano ser entregue.
A onda verde
O cálculo tem três peças. O tempo de ciclo sai do movimento crítico da interseção. O verde se reparte entre os estágios na proporção da demanda de cada um. Quando as interseções são vizinhas, entra a defasagem entre elas, que é o que forma a onda verde.
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Interseção isolada
Numa interseção isolada, a conta fecha em si mesma. O ciclo precisa ser longo o bastante para escoar o movimento mais carregado. Também precisa ser curto o bastante para não deixar as outras aproximações paradas com a via livre à frente. Entre esses dois limites, o que se decide é a repartição: quanto de verde cabe a cada estágio, e quantos estágios o cruzamento precisa ter.
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Defasagem
Num corredor, cada interseção deixa de ser um problema separado. A defasagem é o intervalo entre o início do verde de um semáforo e o do seguinte. Ela existe para que o pelotão que saiu do primeiro chegue ao segundo com a via liberada. Por isso ela se calcula a partir do tempo de percurso medido, e não da distância no mapa.
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Sentido preferencial
A onda verde tem sentido preferencial. Acertar a defasagem para quem entra no centro no pico da manhã piora o sentido contrário, porque os dois sentidos raramente pedem a mesma defasagem. A escolha de qual favorecer é decisão de operação, e o estudo entrega o que cada opção custa em atraso.
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Semáforo atuado
Nem todo cruzamento opera em tempo fixo. No semáforo atuado, laços ou câmeras detectam o veículo e o controlador estende o verde enquanto houver demanda, dentro de um limite. Aí a otimização muda de objeto: em vez de tempos fixos por período, o que se calcula são os parâmetros que o controlador usa para decidir — verde mínimo, tempo de extensão por veículo detectado e verde máximo. Num corredor coordenado, o cruzamento atuado precisa respeitar o ciclo comum, senão ele quebra a onda verde dos vizinhos.
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Mais de um plano
Daí sai a necessidade de mais de um plano. O fluxo do pico da manhã não é o do pico da tarde, e o entrepico costuma pedir ciclo menor que os dois. Cada período recebe o próprio plano, com a faixa horária em que ele entra.
Precisão e validação
O que garante que o plano calculado funciona na rua
A validação compara o modelo com a rua antes da entrega. Fila e tempo de percurso calculados para a situação atual são confrontados com os valores medidos em campo, no mesmo período.
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Calculado
- 2
Medido em campo
- 3
Plano proposto
Enquanto o modelo não reproduz o que já existe, o plano proposto não tem o que o sustente.
É a etapa que o relatório costuma pular. Um plano calculado sobre um modelo que erra a fila atual vai errar a fila futura. O erro aparece depois da implantação, e quem recebe a reclamação é a equipe do órgão.
O plano proposto é testado antes de ir para a rua.
Nas interseções críticas isso se faz em PTV Vissim, e quando a alteração redistribui tráfego na rede o efeito se mede em PTV Visum.
Onde a demanda no pico já passou da capacidade da geometria, redistribuir o verde muda quem espera, não quanto se espera.
Nesse caso a discussão é de faixa, de canalização ou de desvio de demanda. Contratar só a otimização semafórica não se justifica ali, e o estudo diz isso com o cálculo junto.
Quando a dúvida ainda é qual cruzamento tratar primeiro, o instrumento é outro. O Plano de Ação Imediata de Trânsito (PAIT) diagnostica a rede e ordena as intervenções. A otimização semafórica costuma ser uma das ações que ele propõe, e é comum o órgão precisar do diagnóstico antes de contratar a intervenção.
Grade de especificação
- 01Dado de entrada
- Contagem volumétrica classificada por movimento em cada aproximação
- plano em operação, com tempo de ciclo, estágios, defasagem e entreverdes
- geometria da interseção
- tempo de percurso entre interseções, no corredor coordenado
- 02Período de coleta
O mínimo é o levantamento nas horas de pico. Conforme o caso, avalia-se também o volume diário e o comportamento ao longo da semana, nas 24 horas do dia
- 03Método de cálculo
- Tempo de ciclo pelo movimento crítico, repartição de verde pelo grau de saturação de cada estágio e defasagem a partir do tempo de percurso medido
- verificação de capacidade e atraso pelo Highway Capacity Manual (HCM)
- entreverdes pelo Manual Brasileiro de Sinalização de Trânsito, do CONTRAN
- 04Software
- PTV Vissim
- PTV Visum
- 05Formato de entrega
- plano semafórico por período do dia
- diagrama de estágios
- tabela de tempos
- registro da validação
- 06Validação
Comparação entre fila e tempo de percurso calculados e medidos em campo, na situação atual, antes da entrega
Formatos de entrega
O que o órgão recebe no fim
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Plano semafórico por período do dia
Tempo de ciclo, tempo de verde por estágio e entreverdes, para pico da manhã, entrepico e pico da tarde. É o que a equipe de operação usa para programar o controlador.
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Diagrama de estágios
O desenho de cada estágio, com os movimentos liberados e os bloqueados, interseção por interseção. Mostra em qual estágio cada conversão e cada travessia de pedestre está prevista.
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Tabela de tempos por período do dia
Planilha com as faixas horárias e os tempos de cada plano, em formato aberto, para conferência e para alteração posterior pela própria equipe.
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Registro da validação
A comparação entre fila e tempo de percurso calculados e medidos em campo, com os dados usados na calibração.
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Diagrama espaço-tempo do corredor
A representação das bandas de verde ao longo do corredor, que mostra qual sentido a defasagem favorece.
pico da manhãentrepicopico da tarde
estágio 1estágio 2
Perguntas frequentes
É a mesma conta em escalas diferentes. A otimização de uma interseção isolada decide o tempo de ciclo e a repartição do verde entre os estágios daquele cruzamento. A coordenação acrescenta a defasagem, que é o instante em que cada semáforo do corredor abre.
A defasagem se calcula a partir do tempo de percurso entre as interseções, e é ela que produz a onda verde. Por isso sincronizar semáforos sem medir o tempo de percurso não funciona. Sem esse dado não há como saber quando o pelotão chega à interseção seguinte.
O cálculo, sim. A implantação depende do que o controlador em operação aceita: quantos planos ele guarda, quantos estágios programa e quantas faixas horárias permite. Esse inventário entra no levantamento junto com o plano vigente, porque um plano que o equipamento não executa não chega à rua. Quando o limite do controlador impede o plano calculado, o relatório diz isso e diz o que se perde. A troca vira decisão do órgão.
Não. O pico da manhã concentra o fluxo num sentido, o pico da tarde no outro, e o entrepico costuma pedir ciclo menor. Um plano único atende bem um período e sobra ou falta nos demais. Na rua isso aparece como fila no pico e como espera sem motivo fora dele. Quantos planos valem a pena depende de quanto a demanda muda entre os períodos e de quantas faixas horárias o controlador aceita.
Nem sempre. Uma interseção isolada, com movimentos bem-comportados, fecha no cálculo de capacidade. A microssimulação entra quando o comportamento da fila é o que decide o plano. Corredor coordenado, interseções tão próximas que a fila de uma alcança a outra, faixa exclusiva de ônibus, travessia de pedestre com volume alto. Pedir simulação onde a planilha já resolve aumenta o custo do estudo e não muda o plano entregue.
Tem um cruzamento ou um corredor para revisar?
Envie
- o plano em operação
- as contagens que já existirem
Devolvemos
- o que falta levantar
- o prazo
- a proposta
O plano é comparado com a fila e o tempo de percurso medidos em campo antes da entrega.