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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL
No 006
DISSERTAO DE MESTRADO
GERAO E ANLISE DO CENRIO FUTURO COMO UM INSTRUMENTO DO PLANEJAMENTO URBANO E
DE TRANSPORTES
DANIELA CRISTINA SANTOS SIMAMOTO LEMES
UBERLNDIA 28 DE JANEIRO
Livros Grtis
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL
Daniela Cristina Santos Simamoto Lemes
GERAO E ANLISE DO CENRIO FUTURO COMO UM INSTRUMENTO DO PLANEJAMENTO URBANO E
DE TRANSPORTES
Dissertao apresentada Faculdade de Engenharia Civil da Universidade
Federal de Uberlndia, como parte dos requisitos para a obteno do
ttulo de Mestre em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Faria
Uberlndia, 28 de Janeiro de 2005.
FICHA CATALOGRFICA
Elaborado pelo Sistema de Bibliotecas da UFU / Setor de Catalogao e Classificao L552g
Lemes, Daniela Cristina Santos Simamoto, 1975- Gerao e anlise do cenrio futuro como um instrumento do plane-jamento urbano e de transportes / Daniela Cristina Santos Simamoto Le-mes. - Uberlndia, 2005.
126f. : il. Orientador: Carlos Alberto Faria.
Dissertao (mestrado) Universidade Federal de Uberlndia, Pro-grama de Ps-Graduao em Engenharia Civil.
Inclui bibliografia. 1. Transporte urbano - Uberlndia (MG) - Teses. 2. Transportes - Pla-nejamento - Uberlndia (MG) -Teses. 3. Solo urbano - Uso - Teses. 4. En- genharia Civil - Teses. I. Faria, Carlos Alberto. II. Universidade Federal de Uberlndia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil. III. T-tulo. CDU: 656.121(815.12) (043.3)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL
ALUNO: Daniela Cristina Santos Simamoto Lemes
NMERO DE MATRCULA: 5022603
REA DE CONCENTRAO: Engenharia Urbana
LINHA DE PESQUISA: Planejamento de Transportes
Ttulo da Dissertao:
GERAO E ANLISE DO CENRIO FUTURO COMO UM INSTRUMENTO DO
PLANEJAMENTO URBANO E DE TRANSPORTES.
ORIENTADOR: Prof. Dr. Carlos Alberto Faria
A Dissertao foi aprovada em sesso pblica, realizada na sala de reunies do Programa
de Mestrado da FECIV, do Campus Santa Mnica, em 28 de janeiro de 2005, s 17:30
horas, com a seguinte Banca Examinadora:
_______________________________________________________
Professor Orientador Dr. Carlos Alberto Faria - UFU
_______________________________________________________
Professora Dra. Ilce de Oliveira Campos - UFU
_______________________________________________________
Professor Dr. Eiji Kawamoto - USP
Uberlndia, 28 de Janeiro de 2005.
A Deus, meu esposo Ernane, meu filho Giovane e meus pais, pelo
amor e carinho que me fazem seguir em frente...
AAGGRRAADDEECCIIMMEENNTTOOSS
Agradeo primeiramente a Deus, pelo Dom da vida, pela sade fsica e mental e por
colocar anjos ao nosso lado. Agradeo a Ele pelo maior presente recebido durante este
mestrado, a graa da maternidade e pela concluso deste trabalho.
Ao meu esposo Ernane e ao meu filhinho Giovane, pela compreenso nos momentos de
ausncia, pelo amor e pela fora.
Aos meus pais Paulo e Ftima, e irmos Paulo Jr. e Camila, pelo amor, apoio e
tranqilidade que me ofereceram, ao cuidarem do meu filho, para que eu pudesse concluir
este trabalho.
Ao meu orientador, Carlos Alberto Faria, pelas idias e empenho no desenvolvimento
desta dissertao, pela amizade e confiana.
Ao coordenador do curso de ps-graduao, Jesiel Cunha, e a Sueli, pela ajuda e
motivao.
Aos colegas, pela ajuda e companheirismo. Ao Eduardo, Camila e Luana que enveredaram,
junto comigo, a desvendar as ferramentas do TransCAD.
A professora Dra. Ilce de Oliveira Campos (FECIV) e ao professor Dr. Kleber Carlos
Ribeiro Pinto (FAGEN) pelas contribuio feitas a este trabalho na etapa de qualificao.
Universidade Federal de Uberlndia e Faculdade de Engenharia Civil, que forneceram
o apoio necessrio realizao da pesquisa.
CAPES, pelo apoio financeiro.
Lemes, D.C.S.S. Gerao e Anlises do Cenrio Futuro como um Instrumento do
Planejamento Urbano e de Transportes. 126 p. Dissertao de Mestrado, Faculdade de
Engenharia Civil, Universidade Federal de Uberlndia, 2005.
RREESSUUMMOO Neste trabalho foi feito o diagnstico e modelagem do cenrio atual do uso e ocupao do
solo e do sistema de transportes pblicos em Uberlndia. As variveis scio-econmicas e
do transporte pblico operado por nibus juntamente com as diretrizes estabelecidas no
atual Plano Diretor, possibilitaram a previso de um cenrio futuro para o ano de 2020.
Para a configurao e anlises dos cenrios atual e futuro, foi utilizado o programa de
informao geogrfica especfico para transportes, o TransCAD, que auxiliou no processo
de previso e anlises da demanda futura atravs das ferramentas especficas relacionadas
ao modelo convencional de 4 etapas, tais como a gerao e distribuio de viagens, e de
alocao do trfego. Foram elaborados vrios mapas temticos que possibilitaram uma
melhor compreenso dos cenrios. As anlises de desempenho dos fluxos do transporte
pblico por nibus foram realizadas em quatro principais cruzamentos da rede viria
principal baseados no nmero de viagens dirias nos cenrios atual e futuro. Como
concluso principal, o aumento no nmero de viagens futuras bastante considervel,
comprometendo a mobilidade na rede viria por serem estes locais estratgicos. Desta
forma, necessita-se de modificaes no sistema de transportes pblicos por nibus e/ou no
uso do solo considerando metas intermedirias ao perodo de tempo deste estudo de forma
a garantir melhoria nos servios oferecidos e na qualidade de vida da populao.
Palavras-chave: Uso do solo, Modelos de Transportes, SIG-T, Gerao de Cenrios.
Lemes, D.C.S.S. Generation and Analysis of Future Scenario as a tool of Urban and Transportation Planning.
126 pp. MSc Dissertation, College of Civil Engineering, Federal University of Uberlndia, 2005.
AABBSSTTRRAACCTT In this paper was done a diagnostic and modelling of current scenario of land use and
transportation system of Uberlndia. The socioeconomic and transyt variables together the
City Master Plan skills was the input to forecast the future scenario in 2020. To configure
and analyse the future and actual scenario was used a specific geografic information
system software (TransCAD) that helps to demand forecating by procedures related to 4
steps conventional transportation modelling such as generation and distribution trips, and
traffic assignment. There were generated several tematic maps to better undestanding the
scenarios. The analysis of flow performances were done in four important intersections of
urban main network based on the number of transyt trips in both actual and future
scenarios. As main conclusions, the increment of the number of transyt trips is quite
significant in these strategic intersetions can reduce the global mobility in the network.
However, in some transyt route and/or land use improvements considering medium gools
in the service life can do something better in the level of services and the quality of
populations life.
Keywords: Land use, Transportation modelling, GIS, Future scenario
SSIIGGLLAASS
E.E.U - Eixo de Estruturao Urbana
FECIV - Faculdade de Engenharia Civil
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica
IE - Instituto de Economia
NTU - Associao Nacional das Empresas de Transportes Urbanos
O/D - Origem/ Destino
PMU - Prefeitura Municipal de Uberlndia
SETTRAN - Secretaria de Trnsito e Transportes de Uberlndia
SIG - Sistema de Informao Geogrfica
SIG-T - Sistema de Informao Geogrfica especfico para Transportes
SIT - Sistema Integrado de Transportes
TSIS - Traffic Simulator Integrated System
UFU - Universidade Federal de Uberlndia
ZT - Zonas de Trfego
SSUUMMRRIIOO
1. INTRODUO ................................................................................................ 011.1. Motivao e Justificativa ................................................................................. 011.2. Objetivos .......................................................................................................... 031.3. Organizao do Trabalho ................................................................................. 052. PLANEJAMENTO DOS TRANSPORTES URBANOS .............................. 062.1. Objetivo do Planejamento dos Transportes Urbanos ...................................... 062.1.1. Dados em Planejamento dos Transportes ..................................................... 112.2. Modelos de Previso de Demanda ................................................................... 132.2.1. Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas ........... 152.2.1.1. Gerao de Viagens ................................................................................... 172.2.1.2. Distribuio de Viagens ............................................................................. 172.2.1.3. Diviso Modal ........................................................................................... 222.2.1.4. Alocao do Trfego ................................................................................. 232.3. Calibrao dos Modelos .................................................................................. 252.3.1. Regresso Linear Simples ............................................................................ 262.3.2. Regresso Linear Mltipla ............................................................................ 282.4. Sistemas de Informaes Geogrficas ............................................................. 292.4.1. A utilizao dos SIGs em Transportes no Brasil ......................................... 302.4.2. Dados em Geoprocessamento ....................................................................... 332.4.3. Representaes Numricas de Mapas ........................................................... 362.4.4. Potencialidades dos SIGs .............................................................................. 373. ESTUDO DE CASO ......................................................................................... 423.1. Caracterizao do Crescimento observado em Uberlndia ............................. 423.2. O Plano Diretor Atual (1991-2006) ................................................................. 473.3. Configurao do Banco de Dados ................................................................... 513.3.1. Diagnstico do Cenrio Atual 2002 .......................................................... 513.3.1.1. Pesquisa Origem Destino ........................................................................... 523.3.1.2. Dados Scio-econmicos .......................................................................... 553.3.2. Previso do Cenrio Futuro 2020 .............................................................. 64
3.3.2.1. Projeo dos dados scio-econmicos ...................................................... 663.3.2.2. Distribuio dos dados scio-econmicos por zonas ............................... 683.3.2.3. Previso de Viagens Dirias no Transporte por nibus ........................... 753.4. Aplicaes do SIG-T na Composio e Anlise dos Cenrios ........................ 773.4.1. Produo do Mapa Georeferenciado ............................................................ 783.4.2. Gerao de Viagens / Cenrio Futuro 2020 ............................................... 843.4.3. Distribuio de Viagens / Cenrio Futuro 2020 ........................................ 893.4.4. Alocao do Trfego .................................................................................... 903.5. Anlise dos Resultados .................................................................................... 1014. CONCLUSES E RECOMENDAES ...................................................... 108ANEXOS ............................................................................................................... 111Anexo 1 ................................................................................................................... 112Anexo 2 ................................................................................................................... 113Anexo 3 ................................................................................................................... 114Anexo 4 ................................................................................................................... 115Anexo 5 ................................................................................................................... 116Anexo 6 ................................................................................................................... 117Anexo 7 ................................................................................................................... 119Anexo 8 ................................................................................................................... 120Anexo 9 ................................................................................................................... 121Anexo 10 ................................................................................................................. 122REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................... 123
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
LLIISSTTAA DDEE FFIIGGUURRAASS
Figura 2.1: Fases do Planejamento e Monitoramento.................................................. 08
Figura 2.2: Interao entre os diversos nveis de Planejamento, Governo e a
Comunidade...................................................................................................................
09
Figura 2.3: Componentes da rea de Estudo nos Planos de Transportes.................... 12
Figura 2.4: Volume de demanda visualizado atravs das Linhas de Desejo............ 13
Figura 2.5: Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas........ 15
Figura 2.6: Mapas Cadastrais ....................................................................................... 35
Figura 2.7 : Exemplo de um grafo ................................................................................ 36
Figura 2.8: Representaes Vetoriais e Matriciais de Mapas........................................ 37
Figura 2.9: SIGs: produo de mapas, combinao de vrias camadas, consulta
espacial.......................................................................................................................... 39
Figura 3.1: Desenvolvimento urbano Uberlndia/1940.............................................. 43
Figura 3.2: Regio Central de Uberlndia/ dcada de 90.............................................. 45
Figura 3.3: Expanso da Mancha Urbana em Uberlndia............................................. 46
Figura 3.4: Eixos de Estruturao Urbana/ Plano Diretor (1991-2006)........................ 47
Figura 3.5: Direcionamento da Expanso Urbana/ Plano Diretor (1991-2006) ........... 48
Figura 3.6: Eixo de pedestres/ Plano Diretor (1991-2006)............................................ 49
Figura 3.7: Localizao dos Terminais do SIT/ Plano Diretor (1991 2006).............. 50
Figura 3.8: Mapa temtico Densidade populacional Cenrio Atual 2002............ 57
Figura 3.9: Classificao das 51 zonas em Industriais, Comerciais/Servios e Residenciais................................................................................................................... 60
Figura 3.10: Localizao das Escolas Estaduais............................................................ 62
Figura 3.11: As cinco macro regies da cidade e suas respectivas zonas..................... 71
Figura 3.12: Faixas de fatores de Crescimento.............................................................. 73
Figura 3.13: Mapa-base incorporado ao TransCAD...................................................... 79
Figura 3.14: Camada com o zoneamento proposto....................................................... 79
Figura 3.15: Exemplo do banco de dados do programa TransCAD.............................. 80
Figura 3.16: Camada composta pela rede viria............................................................ 81
108
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Figura 3.17: Centrides................................................................................................. 82
Figura 3.18: Exemplo de um centride e seus arcos especiais...................................... 83
Figura 3.19: Balanceamento dos modelos de gerao de viagens................................. 87
Figura 3.20: Fluxo no Transporte Pblico por nibus/ Cenrio Atual 2002............. 91
Figura 3.21: Fluxo no Transporte Pblico por nibus/ Cenrio Futuro 2020............ 92
Figura 3.22: Localizao dos Cruzamentos................................................................... 93
Figura 3.23: Cruzamento 1 / Cenrio Atual 2002....................................................... 94
Figura 3.24: Cruzamento 1 / Cenrio Futuro 2020..................................................... 94
Figura 3.25: Cruzamento 1 Comparao dos fluxos dos Cenrios............................. 95
Figura 3.26: Cruzamento 2 / Cenrio Atual 2002....................................................... 96
Figura 3.27: Cruzamento 2 / Cenrio Futuro 2020..................................................... 96
Figura 3.28: Cruzamento 2 Comparao dos fluxos dos Cenrios ............................ 97
Figura 3.29: Cruzamento 3 / Cenrio Atual 2002....................................................... 98
Figura 3.30: Cruzamento 3 / Cenrio Futuro 2020..................................................... 98
Figura 3.31: Cruzamento 3 Comparao dos fluxos dos Cenrios ............................ 99
Figura 3.32: Cruzamento 4 / Cenrio Atual 2002....................................................... 100
Figura 3.33: Cruzamento 4 / Cenrio Futuro 2020..................................................... 100
Figura 3.34: Cruzamento 4 Comparao dos fluxos dos Cenrios ............................ 101
Figura 3.35: Densidade populacional / Cenrio Atual 2002....................................... 102
Figura 3.36: Densidade populacional / Cenrio Futuro 2020..................................... 102
Figura 3.37: Viagens atradas / Cenrios Atual 2002 e Futuro 2020....................... 104
Figura 3.38: Viagens produzidas / Cenrios Atual 2002 e Futuro 2020................. 105
Figura 3.39: Total de empregos / Cenrios Atual 2002 e Futuro 2020................... 105
109
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
LLIISSTTAA DDEE TTAABBEELLAASS
Tabela 3.1: Reagrupamento da cidade em 51 zonas e respectivos bairros................... 53 Tabela 3.2: Viagens Dirias no Transporte por nibus / Cenrio Atual 2002.......... 54 Tabela 3.3: Populao, rea e Densidade Populacional / Cenrio Atual 2002........ 56 Tabela 3.4: Empregos por Setores da Economia / Cenrio Atual 2002.................... 58 Tabela 3.5: Distribuio dos Empregos Pesquisa de Campo.................................... 58 Tabela 3.6: Pesquisa de Campo: principais empresas, setor, zona e nmero de
empregados.................................................................................................................... 59 Tabela 3.7: Fatores a serem multiplicados pela populao de cada zona..................... 60 Tabela 3.8: Empregos por Zona / Cenrio Atual 2002.............................................. 61 Tabela 3.9: Escolas Estaduais / Cenrio Atual 2002.................................................. 63 Tabela 3.10: Dados Coletados sobre a cidade de Uberlndia....................................... 64 Tabela 3.11: Densidades Demogrficas na cidade de So Paulo.................................. 69 Tabela 3.12: Fatores de Crescimento, Populao e Densidade populacional 2020... 72 Tabela 3.13: Distribuio dos Empregos / Cenrio Futuro 2020............................... 74 Tabela 3.14: Viagens dirias de passageiros de nibus entre 1988 e 2002................... 75 Tabela 3.15: Variveis scio-econmicas e do sistema de transportes......................... 76 Tabela 3.16: Gerao de Viagens/ Cenrio Futuro 2020........................................... 88 Tabela 3.17: Zonas que mais atraem viagens / Cenrio Futuro 2020....................... 103 Tabela 3.18: Zonas que mais produzem viagens / Cenrio Futuro 2020.................. 104
110
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
LLIISSTTAA DDEE QQUUAADDRROOSS EE GGRRFFIICCOOSS
Quadro 2.1: Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas....... 16 Quadro 2.2: Exemplos de Anlises Espaciais............................................................... 29 Quadro 2.3: Exemplos de Funes Tpicas realizadas por SIGs em prefeituras........... 40 Quadro 3.1: Anlise de Regresso Linear: Previso da Populao / Cenrio Futuro... 67 Quadro 3.2: Anlise de Regresso Linear: Previso dos Empregos / Cenrio Futuro.. 67 Quadro 3.3: Anlise de Regresso Linear:
Previso das viagens dirias de passageiros de nibus/ Cenrio Futuro....................... 76 Quadro 3.4: Matriz de Correlao: Modelos de Gerao de Viagens /Cenrio Futuro 84
Quadro 3.5: Anlise de Regresso linear Modelos de Gerao de Viagens ............. 85
Grfico 3.1: Curvas das variveis apresentadas na tabela 3.10..................................... 65 Grfico 3.2: Comparao entre as Viagens Produzidas Observadas e Estimadas........ 86 Grfico 3.3: Comparao entre as Viagens Atradas Observadas e Estimadas............ 86
111
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
CCAAPPTTUULLOO 11
IINNTTRROODDUUOO 1.1. MOTIVAO E JUSTIFICATIVA
grande a diversidade de problemas que as cidades brasileiras de porte mdio vm
enfrentando nas ltimas dcadas. Percebe-se que o crescimento rpido e desordenado
destas cidades leva a populao de baixa renda a viver cada vez mais nas periferias,
aumentando assim, a necessidade de locomoo, realizada principalmente por meio de
transportes pblicos, em especial o transporte por nibus. Problemas como: rpidas
mudanas na urbanizao; vazios urbanos provenientes, em sua maioria, de especulao
imobiliria; congestionamentos; poluio; escassez de transportes pblicos de qualidade e
em quantidade suficiente para atender a alta demanda; baixa renda dos usurios; entre
outros; so gerados e/ou agravados pela ineficcia (ou mesmo inexistncia) de um
planejamento urbano e de transportes integrados.
Para que se tenha um planejamento efetivo dos Sistemas de Transportes, deve-se
diagnosticar o uso atual do solo e realizar projees para saber qual o comportamento da
demanda futura, qual o padro dos fluxos interzonais (viagens de pessoas e veculos) em
um ano-horizonte. Desta forma, direciona-se o crescimento e desenvolvimento da cidade
baseando-se em diretrizes estabelecidas pelos Planos Diretores, estudos e pesquisas, e
avalia-se alternativas de investimentos nos Sistemas de Transportes, sejam na malha viria
ou na rota dos veculos, de forma a atender com qualidade a demanda futura.
Observa-se ento, que o volume de dados envolvidos no planejamento muito grande, o
que dificulta os procedimentos de armazenamento, manipulao e anlise. Torna-se
1
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
necessrio a utilizao de modelos que facilitem estas tarefas, que englobem todos os
fatores intervenientes e que produzam resultados com maior preciso, qualidade e rapidez.
Em resposta a estas necessidades, os planejadores brasileiros passaram a contar, a partir da
dcada de 90, com os Sistemas de Informaes Geogrficas (SIGs) que integram os
modelos de transportes e tecnologias. Criou-se, inclusive, uma nomenclatura para designar
a adaptao e adoo da tecnologia SIG para propsitos especficos em transportes: SIG-T
(NCHRP,1993). Um exemplo de SIG-T o programa TransCAD, produzido pela Caliper
Corporation, que realiza tarefas como: anlise de redes virias; roteirizao e logstica;
planejamento de transportes e modelos de previso de demanda (gerao e distribuio de
viagens, diviso modal e alocao do trfego); regionalizao e localizao de instalaes.
A cidade de Uberlndia, localizada no Tringulo Mineiro, considerada um centro
predominantemente urbano, com 532.561 habitantes (ano de 2002) de acordo com a
Prefeitura Municipal de Uberlndia (PMU). Esta cidade, segundo Soares (1995),
apresentou um intenso crescimento urbano a partir da dcada de 30, com grande
interferncia das empresas imobilirias e da elite local na produo do espao urbano.
Assim como em outras cidades brasileiras de porte mdio, os problemas de infra-estrutura
e de transportes de Uberlndia agravaram-se ao longo do tempo, fazendo-se necessrio a
realizao de planejamentos integrados e com objetivos de curto, mdio e longo prazo.
Segundo Campos Filho (1992), a implantao e operao dos Sistemas de Transportes
Coletivos hoje um dos grandes problemas urbanos do pas. Desta forma, o presente
trabalho apresenta um estudo do Sistema de Transportes Pblicos da cidade de Uberlndia,
propondo um possvel cenrio do comportamento das viagens dirias no transporte por
nibus para o ano-horizonte de 2020, planejado mediante diretrizes do Plano Diretor atual
do municpio, anlises de dados scio-econmicos e do Sistema de Transportes,
procedimentos estatsticos e modelos de previso de demanda (gerao e distribuio de
viagens dirias no transporte por nibus e alocao de trfego). Utilizou-se o SIG-T
TransCAD 4.5 para o armazenamento, anlise, modelagem e visualizao dos dados. O
nico modal estudado foi o nibus, visto que a cidade no possui outras alternativas de
transportes pblicos como o metr e o trolebus.
2
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
1.2. OBJETIVOS
Este trabalho teve como objetivo principal gerar um cenrio futuro que retratasse o uso e
ocupao do solo urbano e a demanda por transportes pblicos (viagens atradas e
produzidas dirias no transporte por nibus ao longo da rede viria utilizada por este
modal) para a cidade de Uberlndia, tendo 2020 como o ano-horizonte.
Foram objetivos especficos deste estudo:
a) Realizar um diagnstico do cenrio atual do uso e ocupao do solo urbano e do
Sistema de Transportes Pblicos da cidade:
Dividir a cidade de Uberlndia em 51 zonas, compostas por um ou mais bairros;
Coletar dados scio-econmicos (Populao, Empregos, reas das Zonas,
Densidade e Escolas Estaduais) e dos Transportes (Pesquisa Origem/Destino e
Rede Viria) para o ano de 2002. Para uma melhor compreenso do cenrio, a
coleta de um universo maior de variveis como renda, escolas municipais,
universidades, entre outras, faz-se necessria, porm para este estudo no obteve-se
informaes sobre as mesmas agregadas por ano e/ou por zonas;
Reorganizar a matriz O/D diria referente ao modal nibus (parte integrante da
Pesquisa O/D realizada em 2002), que apresenta as viagens interzonais de
passageiros para as 51 zonas deste estudo. Este procedimento deve-se ao fato da
pesquisa O/D trabalhar com a cidade de Uberlndia subdividida em 65 zonas;
Ajustar proporcionalmente os valores da nova matriz O/D diria de nibus (51
zonas) para que o total de viagens atradas e produzidas seja de 163.357 viagens, de
acordo com os dados da Secretaria de Trnsito e Transportes (SETTRAN) do
municpio para o ano de 2002;
Ajustar proporcionalmente, para o ano de 2002, os dados da PMU (2000) de
populao urbana agregados por zona. Para as zonas que a PMU no traz
informaes sobre a populao, utilizar valores da Pesquisa O/D;
Realizar tratamentos matemticos para desagregar os empregos do ano de 2002 nas
respectivas zonas, visto que os dados coletados estavam agregados por ano e por
3
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
setores da economia (agropecuria, construo civil, comrcio, servios e
indstria).
b) Gerar um cenrio futuro do Sistema de Transportes Pblicos para a cidade de
Uberlndia:
Escolher o ano-horizonte do estudo;
Estimar a populao e os empregos para o ano-horizonte;
Realizar procedimentos matemticos para distribuir a populao e os empregos
futuros nas respectivas zonas;
Identificar as variveis scio-econmicas, de uso e ocupao do solo e de demanda
de transportes, adequadas para a calibrao dos modelos de previso de demanda
para o ano de 2020;
Calibrar os modelos de previso de demanda por transporte pblico com base nas
variveis scio-econmicas, de uso do solo e de demanda;
Realizar a distribuio de viagens dirias no transporte por nibus para o ano de
2020, utilizando-se o Mtodo de Fratar;
Associar os procedimentos acima ao SIG-T TransCAD 4.5, para o tratamento e
visualizao dos dados;
Realizar a alocao do trfego para o cenrio atual 2002 e para o cenrio futuro
2020 (viagens dirias no transporte por nibus) utilizando-se ferramentas
especficas do programa TransCAD. O mtodo escolhido para alocao do trfego
foi o Tudo-ou-Nada.
c) Conhecendo a alocao do trfego para o cenrio atual 2002 e cenrio futuro 2020,
observar os estrangulamentos na rede viria e analisar o comportamento dos fluxos de
viagens dirias no transporte por nibus, em especial, em quatro cruzamentos que
atualmente tm condies crticas de fluxos:
Av. Rondon Pacheco com Av. Joo Naves de vila (Cruzamento 1);
4
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Av. Rondon Pacheco com Av. Segismundo Pereira (Cruzamento 2);
Av. Getlio Vargas com Av. Marcus de Freitas Costa (Cruzamento 3);
Av. Rondon Pacheco com Av. Nicomedes Alves dos Santos (Cruzamento 4).
d) Analisar e comparar os cenrios atual (ano de 2002) e futuro (ano de 2020);
e) Propor aes preventivas que otimizem a distribuio dos fluxos na rede viria.
1.3. ORGANIZAO DO TRABALHO
O presente trabalho consta de quatro captulos. Aps este captulo introdutrio, o Captulo
2 trata da reviso bibliogrfica sobre o Planejamento de Transportes Urbanos, onde
inicialmente apresenta-se os objetivos da realizao deste planejamento e os dados
necessrios para anlise. Descreve-se tambm, a modelagem em transportes, em especial, o
modelo convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas e os mtodos de
calibrao dos modelos. O Captulo 2 trata ainda, da reviso bibliogrfica sobre os
Sistemas de Informao Geogrfica (SIGs), instrumento computacional de recente
utilizao no Planejamento dos Sistemas de Transportes. Apresenta-se definies, dados
necessrios, utilizao e potencialidades do SIG.
O Captulo 3 trata do Estudo de Caso, onde apresenta-se caractersticas do crescimento
observado na cidade de Uberlndia; o Plano Diretor atual (1991-2006); a configurao do
banco de dados para o diagnstico do cenrio atual 2002 de uso e ocupao do solo
urbano e da demanda por transportes pblicos; a previso do cenrio futuro 2020 e a
aplicao do SIG-T TransCAD na composio e anlise dos cenrios, onde so utilizadas
as ferramentas do programa para a previso da demanda futura (efetuando-se as etapas de
gerao e distribuio de viagens e alocao do trfego) e para a produo de mapas
temticos. Na etapa de alocao do trfego, analisa-se os fluxos em quatro dos principais
cruzamentos da cidade, comparando os valores obtidos nos cenrios atual 2002 e futuro
2020. Ao final deste Captulo, so apresentados os resultados deste estudo.
Por fim, o Captulo 4 apresenta as concluses e recomendaes para trabalhos futuros.
5
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
CCAAPPTTUULLOO 22
PPLLAANNEEJJAAMMEENNTTOO DDOOSS TTRRAANNSSPPOORRTTEESS UURRBBAANNOOSS Este captulo apresenta uma breve reviso bibliogrfica sobre o Planejamento de Transportes Urbanos e os
Sistemas de Informaes Geogrficas (SIGs). So apresentados os objetivos da realizao deste
planejamento, os dados necessrios para anlise, a modelagem em transportes, em especial, o modelo
convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas, os mtodos de calibrao dos modelos e os
instrumentos computacionais de recente utilizao no Planejamento dos Sistemas de Transportes contendo
definies, tipos de dados necessrios, utilizao e potencialidades dos SIGs .
2.1. OBJETIVOS DO PLANEJAMENTO DOS TRANSPORTES URBANOS
Barreto (1995) considera complexo o processo de planejamento devido aos sistemas e
mecanismos envolvidos: atuando em um horizonte futuro, o planejamento um processo
dinmico, necessitando de permanente reviso, correo de rumo e, mesmo aps a
concretizao dos objetivos, exige um repensar constante.
Lobo (1999) tambm compartilha a idia de complexidade do planejamento e apresenta
trs vertentes fundamentais que coexistem em interao dinmica: a decisional (que trata
da identificao de estudos tcnicos, da definio de polticas relevantes, da articulao de
objetivos, da formulao e seleo de alternativas), a tcnica (relativa a coleta de dados,
inventrios, avaliaes, anlises de engenharia) e a de desenho de imagem ou de projeto
(que trata das caractersticas das infra-estruturas que sero construdas ou alteradas em
resultado das decises tomadas).
A seguinte definio para o Planejamento de Transportes de uma cidade ou regio
apresentada por Lopes Filho (2003):
6
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
O Planejamento de Transportes visa estimar o padro dos fluxos interzonais
(viagens de pessoas e veculos) na rea de estudo, num determinado horizonte de
projeto, a fim de avaliar alternativas de investimento no Sistema de Transportes
Pblicos e na malha viria, de forma a atender a demanda futura de forma
satisfatria.
As fases do processo de planejamento, segundo Lobo (1999), dependem da abordagem
metodolgica que melhor responde ao sistema de deciso e de planejamento que
caracteriza culturalmente uma sociedade.
Para Bruton (1979), as principais fases do processo de Planejamento dos Transportes so:
1. Formulao explcita de metas e objetivos;
2. Coleta de dados sobre o uso do solo, populao, condies econmicas e padres de
viagens para a situao atual;
3. Estabelecimento de relaes quantificveis entre os movimentos e o uso do solo,
populao e fatores econmicos existentes atualmente;
4. Previso de uso do solo, populao e fatores econmicos para o ano-horizonte do
estudo e o desenvolvimento de plano(s) de uso do solo;
5. Previso das origens, destinos e distribuio das demandas futuras por movimentos,
usando as relaes estabelecidas para a situao atual e o uso do solo, populao e
fatores econmicos previstos;
6. Previso dos movimentos provveis de pessoas a serem realizados pelos diferentes
modos de viagens no ano-horizonte;
7. Atribuio das viagens previstas aos sistemas alternativos de redes virias coordenadas
de transportes;
8. Avaliao da eficincia e da viabilidade econmica e tambm de custos e benefcios,
das redes alternativas de transportes;
9. Seleo e implementao das redes de transportes mais apropriadas.
7
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Ortzar e Willumsen (1990) tambm descrevem as fases do planejamento e acrescentam
uma etapa que julgam ser de grande importncia: o monitoramento (Figura 2.1). Um bom
sistema de monitoramento deve prover de idias, a equipe de planejadores, de como
melhorar e modificar os modelos.
Figura 2.1 Fases do Planejamento e Monitoramento.
Fonte: Adaptado de ORTZAR E WILLUMSEN, 1990, p. 27.
Para Ortzar e Willumsen (1990), a previso futura da demanda o elemento crucial para
a maioria dos estudos de Planejamento de Transportes. Esta demanda varia de acordo com
a hora do dia, com o dia da semana, com o propsito das viagens, entre outros. Segundo
Mello (1975), as formas de uso e ocupao do solo podem interferir, qualitativamente e
quantitativamente nesta demanda (MELLO, 1975, p.7).
Segundo a ANTP Associao Nacional dos Transportes Pblicos (2004), alteraes no
uso do solo geram novas demandas de transportes e trnsito; a criao de novos Sistemas
de Transportes gera por sua vez alteraes no uso do solo; a mudana nas condies do
trnsito tambm pode gerar mudanas no uso do solo e nas condies dos transportes
pblicos.
8
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Sendo assim, os municpios devem ter controle efetivo sobre o seu desenvolvimento fsico-
territorial, o que implica em ter instrumentos legais de organizao do uso e da ocupao
do seu solo. Isto pode ser conseguido pela formao de recursos humanos adequados e pela
promulgao de normas legais pertinentes a estes controles, principalmente os planos
diretores e as leis de zoneamento.
Sobre a influncia do uso e ocupao do solo urbano nos Sistemas de Transportes
Hutchinson (1979) cita:
Os Sistemas de Transportes Urbanos podem ser encarados como uma resposta s
foras sociais e econmicas que existem nas reas urbanas. Este meio ambiente
urbano influenciado pelas caractersticas dos Sistemas de Transportes. Diferentes
tendncias de desenvolvimento de solo resultam em diferentes demandas de
Transportes e exigem diferentes Sistemas de Transportes para servi-las. O tipo do
Sistema de Transportes utilizado tambm influencia o modelo de desenvolvimento
do solo.
Ferreira (1994) afirma que os problemas relativos aos transportes urbanos no so
detectados apenas nos estudos acadmicos e tcnicos, mas tambm sentidos por toda a
populao. Um planejamento no estruturado, acarreta impactos negativos em toda
estrutura urbana.
Portanto, o Planejamento de Transportes Urbanos um processo contnuo, envolvendo
uma interao entre governo e comunidade urbana nos vrios nveis de planejamento. So
eles: Planejamento Regional, Estratgico Urbano, Planejamento dos Sistemas de
Transportes e Planejamento Funcional (Figura 2.2).
Figura 2.2 Interao entre os diversos nveis de Planejamento, Governo e a Comunidade.
Fonte: HUTCHINSON, 1979, p. 307.
9
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Os estudos do Planejamento Regional devem ter um perodo de horizonte de 20 a 50 anos
e enfatizam principalmente a tendncia geral de urbanizao e seu impacto sobre o meio
ambiente, explorando tambm as implicaes a longo prazo do crescimento das riquezas,
de tendncias sociais e de variaes tecnolgicas.
No Planejamento Estratgico Urbano o principal objetivo especificar conceitos
alternativos de desenvolvimento urbano, com detalhes suficientes para permitir que suas
implicaes sobre transportes e servios sejam examinadas. Avaliam-se alternativas de
escolhas para a cidade em estudo. Estas alternativas devem ser analisadas at que se
consiga que as demandas de viagens e outros servios possam ser satisfeitos por sistemas
viveis.
Hutchinson (1979) apresenta os seguintes objetivos tpicos para este nvel de
planejamento:
minimizar os impactos adversos do desenvolvimento futuro sobre a rea urbana
existente;
minimizar os efeitos prejudiciais do desenvolvimento futuro sobre o meio ambiente
natural (poluio de rios, destruio das caractersticas da paisagem natural, etc.);
assegurar que o emprego bsico esteja devidamente localizado ao longo da rea
urbana, a fim de se obter compatibilidade entre emprego e domiclio;
assegurar que um sistema vivel de centros de empregos que atendem a populao
se desenvolva em compatibilidade com a distribuio da populao;
assegurar que o desenvolvimento futuro possa ser atendido adequada e
economicamente.
O Planejamento de Sistemas de Transportes normalmente desenvolvido para um perodo
de 20 anos, sendo atualizado e/ou revisto em intervalos de cinco anos. Obtm-se, neste
nvel de planejamento, um Plano de Transportes que mostra as localizaes e a capacidade
da rede viria principal e da rede de Transportes Pblicos.
No nvel de Planejamento Funcional visa-se dividir o Sistema de Transportes em uma
srie de projetos, desenvolver o planejamento detalhado e suas realizaes.
10
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
2.1.1. Dados necessrios ao Planejamento dos Transportes
Para o Planejamento dos Sistemas de Transportes so necessrias informaes a respeito
deste sistema (rede viria, demanda por viagens atradas e produzidas, pesquisa O/D,
frota), coleta de variveis scio-econmicas (populao, densidade populacional, renda,
empregos, escolas, dentre outras) e estudos ou legislao sobre o uso e ocupao do solo
no municpio (Plano Diretor, Leis de Zoneamento).
Os dados coletados auxiliam na anlise dos Sistemas de Transportes e na formulao de
modelos matemticos que permitem prever o comportamento futuro da demanda por
transportes (MELLO, 1975, p.46). Assim, se torna possvel programar/planejar o
desenvolvimento do Sistema de Transportes, bem como o crescimento da cidade.
As Pesquisas de Origem e Destino (Pesquisas O/D) so riqussimas fontes de informao
para o Planejamento dos Transportes. So as pesquisas de demanda realizadas no prprio
local, objeto do planejamento. Estas pesquisas podem ser realizadas de vrias maneiras,
visando sempre coletar dados que possibilitem a planificao dos Sistemas de Transportes.
As Pesquisas Domiciliares e as Pesquisas nas Vias so, de acordo com Mello (1975), os
tipos mais usuais de Pesquisa O/D, e visam determinao dos pontos iniciais e finais dos
deslocamentos e a obteno de informaes sobre os motivos das viagens (emprego, laser,
compras), horrios das viagens, nmero de veculos particulares, uso de transporte pblico,
nmero de moradores, renda mdia, entre outras.
Os Planos de Transportes para zonas urbanas devem definir uma rea na qual sero
coletadas as informaes necessrias elaborao dos projetos. A fronteira que separa esta
rea das demais denominada Cordo Externo ou Linha de Contorno. A rea interna,
delimitada por esta linha dever ser subdividida em reas menores, chamadas de Zonas de
Trfego. Cada zona possui um centro de gravidade denominado Centride, no qual est
concentrada a maior parte das atividades realizadas na zona (Figura 2.3).
11
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Figura 2.3 Componentes da rea de Estudo nos Planos de Transportes.
Fonte: Adaptado de ARY ,2002.
Segundo Mello (1981), no existe uma regra fixa para estabelecer o nmero ou o tamanho
das Zonas de Trfego (ZTs). Isto depender, dentre outros fatores, da densidade
populacional, concentrao de atividades, das caractersticas de atrao e produo de
viagens e do volume de demanda existente.
Normalmente, as Zonas de Trfego em reas urbanas so constitudas por um bairro ou
agrupamento de bairros com caractersticas econmicas ou sociais semelhantes,
possibilitando a coleta de um nmero homogneo de informaes. A medida que as ZTs
vo se afastando da rea central e se aproximando da Linha de Contorno, tendem a
apresentar maiores dimenses do que as demais.
De posse dos dados de origem e destino das viagens ser possvel traar diagramas que
indiquem a intensidade da demanda. Estes diagramas so denominados Linhas de Desejo
que, traados em escala, possibilitam visualizar o volume da demanda de acordo com o
sentido de seu deslocamento (Figura 2.4).
12
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Figura 2.4 Volume de demanda visualizado atravs das Linhas de Desejo.
Fonte: SMITHSON, 2001 .
2.2. MODELOS DE PREVISO DE DEMANDA
Por um longo perodo, os planejadores pensavam empiricamente nos problemas ligados
aos Sistemas de Transportes das cidades de porte mdio e grande dos pases
desenvolvidos: congestionamentos; dimensionamento do sistema virio; acessibilidade;
tempos mdios de deslocamento e transbordo; poluio; acidentes entre outros. Elaborava-
se um planejamento mais superficial, de curto prazo, com desconhecimento de
planejamento estratgico e de tomada de deciso. Desta forma, estes problemas
reapareceriam mais complexos de serem resolvidos (ORTZAR e WILLUMSEN, 1990).
Durante a dcada de 50 foram desenvolvidos, nos Estados Unidos, os fundamentos da
modelagem de transportes, importados, na dcada de 60, pelos ingleses. Na dcada de 70
importantes tcnicas de modelagem foram desenvolvidas, integrando as previses de
demanda com as teorias econmicas (BATES,2000).
13
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
A partir de 1980, rgos de planejamento tm direcionado suas atividades para o
desenvolvimento de estratgias de longo prazo que permitam estabelecer Sistemas de
Transportes com melhor integrao utilizando-se recursos tecnolgicos (DOT, 1997).
A modelagem em transportes tenta prever demandas futuras por meio de recursos
matemticos, computacionais, comportamentais entre outros. Desta forma, a anlise dos
problemas de transportes passou a ser feita com um embasamento terico, atravs da
utilizao de modelos que visam representar as caractersticas de uma nova realidade.
Ortzar e Willumsen (1990) definem modelo como sendo uma representao simplificada
de uma parte do mundo real, que se concentra em certos elementos considerados
importantes para a sua anlise de um ponto de vista particular.
Para Ortzar e Willumsen (1990), com o avano e a disseminao das ferramentas
computacionais, as estratgias de modelagem da demanda e oferta do sistema de
transportes tornaram-se imprescindveis no processo de tomada de deciso e do
planejamento deste sistema.
Tem-se como vantagem na modelagem em transportes a possibilidade de se facilitar o
processo de previso de demanda em situaes de estabilidade scio-econmica. Como
principal desvantagem tem-se o fato de que rpidas mudanas econmicas, sociais e
tecnolgicas no so acompanhadas pelos planos de transportes.
Um exemplo de modelo amplamente usado nas dcadas de 60 e 70 o denominado
Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas, tambm conhecido
como abordagem tradicional. Existem tambm modelos baseados nas escolhas
provenientes dos diferentes comportamentos humanos, denominados de abordagem
comportamental, entre outros (ORTZAR e WILLUMSEN, 1990).
Segundo Dueker e Ton (2000), as complexas mudanas sociais, econmicas e fsicas na
sociedade, tm levado os planejadores a estudar melhor estas mudanas e tomar decises
mais eficientes e efetivas. Vrios modelos tm se expandido com o objetivo de integrar os
modelos de transportes e tecnologias, como por exemplo, os Sistemas de Informaes
Geogrficas (SIGs), que sero tratados no item 2.4 deste captulo.
14
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Zoneamento Dados DadosRede Viria Ano-base Planejamento Futuro
Base de dadosAno-Base
Futuro
Gerao de Viagens
Distribuio de Viagens
Diviso Modal
Alocao do Trfego
Validao
Atravs dos modelos de previso de demanda, o analista em transportes pode gerar um
cenrio futuro de uso e ocupao do solo e da demanda por transportes onde possvel:
prever o crescimento scio-econmico da cidade, o comportamento da demanda futura na
rede viria, localizar vias com capacidade saturada, propor modificaes na rota dos
veculos e/ou na malha fsica viria e, at mesmo, verificar a eficcia do planejamento por
meio de simulao dinmica dos fluxos futuros alocados na rede viria, utilizando-se
programas como o Traffic Simulator Integrated System - TSIS.
Para Ortzar e Willumsen (1990), tcnicas de modelagem utilizando programas se
apresentam competentes para o planejamento do sistema contemporneo de transportes.
Porm, Novaes (1978) enfatiza que: o uso indiscriminado do computador e de tcnicas de
otimizao, sem a devida anlise crtica dos dados e da adequabilidade das tcnicas e dos
modelos, pode levar a resultados bem distantes da realidade.
2.2.1. Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas
A forma do Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 etapas
apresentada na Figura 2.5.
Figura 2.5 Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas. Fonte: Adaptado de ORTZAR E WILLUMSEN, 1990.
15
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Percebe-se que o modelo inicia-se com a composio da base de dados formada pela rede
viria e pelo zoneamento, pelos dados referentes ao ano-base e pelas variveis previstas
para o ano-horizonte, obtidas nos modelos calibrados.
Os dados do ano-base incluem variveis scio-econmicas da populao em cada zona da
rea estudada e informaes sobre o sistema de transportes. Utilizam-se esses dados para
estimar o nmero total de produo e atrao de viagens em cada zona da rea em estudo
(etapa de gerao de viagens).
Em seguida, realiza-se a distribuio das viagens para todos os destinos, gerando uma
matriz futura de viagens (Matriz O/D). O prximo passo envolve a escolha do modo de
transportes, resultando na diviso modal, que consiste na repartio das viagens em
matrizes para os diferentes modais. Por fim, realiza-se a alocao das viagens de cada
modal na rede viria.
Portanto, esse modelo clssico ou abordagem tradicional representado como uma
seqncia de quatro submodelos: gerao e distribuio de viagens, diviso modal e
alocao de trfego (Quadro 2.1).
Quadro 2.1 Modelo Convencional de Planejamento de Transportes de 4 Etapas
Etapa do Planejamento Resultado
Gerao de Viagens Pi, Aj : Total de produes na zona i e total de atraes na zona j
Distribuio de viagens Tij : nmero de viagens produzidas na zona i e atradas zona j (fluxos interzonais)
Diviso Modal Tijm : fluxos interzonais pelo modo de transporte m
Alocao de Trfego Tijmr : fluxos interzonais pelo modo de transporte m, utilizando a rota r
Fonte: LOPES FILHO, 2003, p.30
16
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
2.2.1.1. Gerao de Viagens:
Para Oliva et al. apud Lopes Filho (2003), a modelagem para a previso de gerao de
viagens depende essencialmente da quantidade e da qualidade dos dados, e da forma
estrutural dos modelos. Estes dados so obtidos atravs das relaes observadas entre as
caractersticas das viagens e informaes sobre as atividades scio-econmicas da
populao.
Ortzar e Willumsen (1990) apresentam os seguintes fatores que influenciam na produo
de viagens: renda, propriedade de automvel, estrutura do domiclio, tamanho da famlia,
valor do solo, densidade residencial, acessibilidade, entre outros. Como fatores que
influenciam na atrao de viagens numa dada zona pode-se citar: o nmero de empregos
ofertados e o nvel de atividade comercial.
Segundo Mello (1981), a rea urbana, objeto de planejamento, dever ser dividida em sub-
reas homogneas, denominadas Zonas de Trfego (ZTs), em relao s quais ser
determinado o nmero total de viagens.
Ortzar e Willumsen (1990) relatam que desde o incio da dcada de 50, vrias tcnicas
foram propostas para determinar o nmero de viagens na origem (demanda produzida) ou
destino (demanda atrada), em uma determinada Zona de Trfego, por exemplo: modelos
de fator de crescimento, de classificao cruzada e os de regresso linear (este ltimo ser
tratado no item 2.3). Atravs destas funes, a demanda relacionada s variveis scio-
econmicas da rea em estudo. O resultado da aplicao dos modelos de gerao o
nmero de viagens produzidas, ou atradas, por Zona de Trfego, para os diferentes
horizontes (curto, mdio ou longo prazo).
2.2.1.2. Distribuio de viagens:
Uma vez definido o nmero de viagens produzidas ou atradas nas Zonas de Trfego que
compem a rea em estudo, o passo seguinte a determinao da origem e do destino dos
movimentos interzonais futuros (distribuir as futuras viagens entre zonas de origem e
destino). Para isto podem ser utilizados vrios processos, desde a aplicao de simples
fatores de crescimento atual matriz O/D das viagens, at sofisticados modelos
matemticos.
17
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
De acordo com Bruton (1979), existem dois grupos tradicionais de modelos de distribuio
de viagens: os mtodos anlogos e os sintticos. Os primeiros so os mais simples e mais
antigos, e usam fatores de crescimento para reproduzir o padro de viagens no ano-base
para um ano-horizonte especfico, como exemplo tem-se o Mtodo de Fratar. J os
mtodos sintticos estabelecem uma relao causal entre os movimentos interzonais e as
leis fsicas, projetando padres futuros de viagens. Como exemplo tem-se o Modelo
Gravitacional tradicional que supe que os fluxos de viagens numa regio ocorrem em
funo das caractersticas de produo e atrao das zonas de origem e de destino e da
resistncia sua realizao (impedncia).
a) Mtodos Anlogos ou de Fatores de Crescimento: so mtodos em que fatores de crescimento so aplicados aos movimentos interzonais. Os mtodos de fatores de
crescimento de distribuio de viagens podem ser representados, em linhas gerais, pela
Equao 2.1.
EtT ijij = (2.1)
Onde:
Tij o fluxo previsto entre as zonas i e j (ano-horizonte);
tij o fluxo original entre as zonas i e j (ano-base);
E o fator de crescimento.
Silva (1998) apresenta trs mtodos de fator de crescimento:
1) Mtodo do Fator Uniforme de Crescimento: a matriz atual de viagens multiplicada por um fator baseado no crescimento do nmero de viagens. Por exemplo, se o crescimento previsto da ordem
de 50%, cada clula da matriz O/D multiplicada pelo valor de 1,5.
2) Mtodo do Fator de Crescimento Restringido Simples: cada clula da matriz atual de distribuio de viagens multiplicada por uma taxa de crescimento varivel, funo do nmero de
viagens produzidas (ou atradas) no ano-horizonte e no ano-base (Equao 2.2).
=
jij
iij t
PT
(2.2)
18
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Onde:
Tij o fluxo previsto entre as zonas i e j (ano-horizonte);
Pi previso das viagens produzidas para a zona i;
tij o fluxo original entre as zonas i e j (ano-base).
3) Mtodo do Fator de Crescimento Duplamente Restringido ou Modelo de Fratar: a matriz futura de distribuio de viagens determinada pelo nmero de viagens produzidas e atradas no
ano-horizonte e ano-base e por fatores de balanceamento. O processo interativo at a convergncia
desejada (por exemplo: 3% - variando de 0,97 a 1,03). mais completo que os demais mtodos
baseados nos fatores de crescimento (Equao 2.3).
+=
2ji
jib
ijh
ij
llfftt
(2.3)
Onde:
tijh o nmero de viagens (por veculo ou passageiros) entre as zonas i e j no ano-
horizonte;
tijb o nmero de viagens (por veculo ou passageiros) entre as zonas i e j no ano-
base;
fi e fj so fatores de crescimento para as zonas i e j que refletem os crescimentos
das produes (Pi) e atraes (Aj) de viagens esperadas entre o ano-base (b) e o
ano-horizonte (h) (Equaes 2.4 e 2.5).
bi
hi
i PP
f =
(2.4)
bj
hj
j A
Af =
(2.5)
19
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
li e lj so fatores locacionais (Equaes 2.6, 2.7, 2.8 e 2.9).
=
= n
jj
bij
bi
i
ft
Pl
1)(
(2.6)
)(1=
= n
i
bij
b
j
fit
Ajl
(2.7)
=j
bij
bi tP
(2.8) =
i
bij
bj tA
(2.9)
b) Mtodos sintticos: so mtodos nos quais o objetivo principal o entendimento da relao causal associada aos movimentos, considerando-os como sendo similares a
certas leis de comportamento fsico. Uma vez que estas relaes so entendidas, elas
so projetadas para o futuro e os padres de viagem apropriados so obtidos. Um
exemplo de modelo sinttico o Modelo Gravitacional.
Segundo Silva (1998), baseados em conceitos da teoria Newtoniana, os Modelos
Gravitacionais consideram que o nmero de viagens entre duas zonas diretamente
proporcional ao produto do nmero de viagens produzidas em uma zona e do nmero
de viagens atradas para outra, e inversamente proporcional ao grau de separao entre
elas. Diversas medidas de impedncia tm sido utilizadas para indicar o grau de
separao entre zonas, dentre elas tem-se: distncia de percurso, tempo de viagem,
custo de viagem.
O nmero de viagens futuras entre os pares de zonas (Tij) pode ser expresso atravs da
expresso gravitacional (Equao 2.10) do tipo:
bij
jiij d
APkT
=
(2.10)
Onde:
20
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Tij o nmero de viagens entre zonas no ano-horizonte
dij o fator de resistncia (impedncia) realizao da viagem entre as zonas;
k e b so constantes a serem obtidas no processo de calibrao;
Pi o nmero de viagens produzidas na zona i;
Aj o nmero de viagens atradas na zona j.
O modelo apresentado pela Equao 2.10 no linear, porm atravs de uma
transformao matemtica pode ser linearizado. Isolando-se a varivel dij tem-se
(Equao 2.11):
( ) bijji
ij dkAP
T =
(2.11)
Aplicando-se logaritmos na Equao 2.11, chega-se a seguinte expresso linearizada:
ijji
ij dbkAP
Tlogloglog =
(2.12)
Resolvendo-se a regresso linear com log dij como varivel independente (Xi) e
ji
ij
APT
log como varivel dependente (Yi), encontra-se os coeficientes a e B
(Equao 2.13).
ii XBaY += (2.13)
21
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Sendo assim, possvel encontrar os valores de k ( ka log= ) e b (b= -B), necessrios
para o clculo de Tij (Equao 2.10). Com o modelo de distribuio de viagens
calibrado pode ser obtida a matriz de viagens para o ano-horizonte de projeto.
2.2.1.3. Diviso Modal:
A diviso modal pode ser definida como a diviso proporcional das viagens realizadas
pelas pessoas, entre os diferentes modos de transportes.
Estes modelos permitem fazer a diviso do nmero total de viagens, entre viagens feitas
por transportes pblico e privado, ou ainda entre diferentes modalidades de transportes:
nibus, trolebus (ou troleibus), metr, trem de subrbio entre outros.
Segundo Ortzar e Willumsen (1990), os fatores que influenciam a escolha do modo de
transportes esto divididos em trs grupos: caractersticas do usurio (renda, estrutura
domiciliar, posse de veculos, entre outros.); caractersticas da viagem (propsito da
viagem, hora do dia em que a viagem realizada, entre outros.) e caractersticas do
Sistema de Transportes (tempo de viagem, custo, condio de conforto, entre outros.).
Esses modelos so de aplicao restrita e de difcil generalizao. So usados modelos
matemticos baseados no comportamento dos usurios (MELLO, 1981, p.31).
2.2.1.4. Alocao do Trfego:
Os modelos de alocao do trfego atribuem os fluxos de veculos em uma rede viria ou
fluxos de passageiros nos Transportes Pblicos, associados com cenrios atuais e de
planejamento futuro.
Os dados de entrada no modelo de alocao so: a matriz de fluxos que indica os volumes
de demanda entre pares de origem e destino; uma rede composta por ns (intersees e
22
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
centrides) e arcos (vias) e seus atributos e por fim, princpios ou regras de seleo de rotas
pertinentes ao problema em questo (LOPES FILHO, 2003, p.40).
De acordo com Silva (1998), os fluxos para cada par O/D so carregados na rede, baseados
no tempo de viagem ou em alguma outra medida de viagem (distncia, custo) nos
caminhos mnimos utilizados por este trfego.
Os processos de alocao do trfego exigem que seja cadastrada a malha viria, medido o
tempo total de viagem (composto pelo somatrio dos tempos de espera na parada, de
acesso ao sistema, dentro do veculo e/ou de eventuais transbordos) e a capacidade de cada
trecho da rede.
Dentre os mtodos de alocao de trfego tem-se (CALIPER, 1996):
1. Atribuio All or Nothing (Tudo ou Nada): Neste mtodo, todo o fluxo de um par
O/D alocado ao caminho mais curto que liga a origem e o destino (dois
centrides). Trata-se de um modelo no-realista, pois somente um caminho
utilizado entre todo par O/D, mesmo que existam outros caminhos com custo ou
tempo de viagem iguais ou prximos. No considera tambm problemas de
capacidade ou o nvel de congestionamento nos arcos; e o tempo de viagem um
parmetro constante no variando com o fluxo no arco.
2. Atribuio STOCH (Estoque): Distribui o fluxo entre os mltiplos caminhos dos
pares O/D sendo que a proporo do fluxo nos diferentes caminhos igual
probabilidade de escolha de cada um deles. Tal lgica implementada
comparando-se o menor tempo de viagem de um caminho com os tempos de
viagens dos outros caminhos. Este mtodo tambm no considera uma anlise de
volume de trfego, portanto no tende a um equilbrio.
3. Atribuio Incremental: Processo no qual os volumes de trfego so alocados por
passos. A cada passo uma proporo da demanda total atribuda baseada no
mtodo da atribuio Tudo ou Nada. Para cada passo a seguir os tempos so
recalculados, baseando-se nos volumes dos trechos. Quando ocorrem muitos
incrementos pode-se pensar que se trata de uma atribuio de equilbrio, mas no ,
pois se nota inconsistncias nos volumes dos trechos e nos tempos de viagens.
23
Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
4. Restrio de Capacidade: Este mtodo procura se aproximar de uma soluo de
equilbrio por meio de interao, efetuando uma alocao Tudo ou Nada para
carregamento de trfego e recalculando os tempos de viagens atravs de uma
funo de congestionamento que reflete a capacidade nos arcos. Este mtodo no
converge para uma soluo de equilbrio e tem um problema adicional, pois os
resultados dependem muito do nmero especfico de iteraes efetuadas. Uma
iterao a mais ou a menos pode influenciar os resultados substancialmente.
5. Equilbrio de Usurios: um processo iterativo para encontrar-se uma soluo
convergente, considera-se que todos os viajantes tm perfeita informao de todos
as possibilidades de escolhas na rede, e que todos escolhem as rotas que minimizam
seus tempos de viagens e custos, o que no corresponde com a realidade.
6. Equilbrio de Usurios Estocstico: uma generalizao do modelo anterior que
assume que os viajantes no tm um conhecimento perfeito da rede e eles atribuem
custos diferentes em diferentes caminhos. Produzem assim resultados mais
realsticos.
7. Sistemas timos: Calcula uma atribuio que minimiza o tempo total na rede.
Assim o sistema timo consiste num modelo que reduz o congestionamento da rede
indicando a todos os usurios quais rotas eles devem usar. Apesar de difcil
aplicao em casos reais usado para cenrios de Sistemas de Transportes
Inteligentes.
Alguns dos objetivos da atribuio de trfego, de acordo com Bruton (1979), so:
1) verificar as deficincias do atual Sistema de Transportes, atribuindo-se as
estimativas de viagens futuras rede viria existente;
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
2) avaliar os efeitos de pequenos melhoramentos e extenses do Sistema de
Transportes existente, atribuindo-se as estimativas das viagens futuras
rede de transportes modificada/melhorada;
3) determinar prioridades de construes (viadutos, vias, etc.) no Sistema de
Transportes;
4) testar vrias propostas de Sistemas de Transportes.
2.3. CALIBRAO DOS MODELOS
Os modelos de gerao e distribuio de viagens e de alocao de trfego podem ser
calibrados utilizando-se o mtodo de regresso linear simples ou mltipla. Muitos
programas para clculos estatsticos realizam com preciso as anlises de regresso linear,
bem como fornecem os testes de significncia estatstica.
Para Silva (1998), regresso linear , talvez, a ferramenta estatstica mais usada para
determinar relaes entre os dados que sero utilizados. O Modelo de Regresso Linear
define a relao entre medidas de interesse (varivel dependente) e outras medidas das
quais ela pode depender (variveis independentes).
A anlise do diagrama de disperso dos pontos onde cada par de valores representa a
varivel independente X (eixo horizontal) e a varivel dependente Y (eixo vertical) permite
observar os tipos de relacionamentos existentes. Se o diagrama de disperso indica uma
relao linear, ento pode-se ajustar os dados a uma linha reta. Esta reta determinada pelo
mtodo dos mnimos quadrados. Uma inclinao positiva da reta indica uma relao direta
entre as variveis e uma inclinao negativa indica uma relao inversa.
Kazmier (1976), cita como uma das hipteses gerais do modelo de regresso, a existncia
de uma relao linear entre a varivel dependente e as variveis independentes. Caso a
relao entre as variveis no seja linear, deve ser passvel de linearizao.
2.3.1. Regresso Linear Simples
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
A anlise de regresso linear simples indica que a predio da varivel dependente feita
com base em uma nica varivel independente.
Dados n pares de valores de duas variveis Xi e Yi (i= 1,2,...,n), admitindo-se que Y
funo linear de X, a equao de regresso linear a frmula algbrica pela qual se
determina o valor previsto da varivel dependente (Equao 2.14).
XBaYx += (2.14)
Onde:
a o ponto de interseo da reta com o eixo Y (X=0);
b a declividade da reta;
X o valor da varivel independente;
Yx o valor estimado da varivel dependente.
Pelo critrio dos mnimos quadrados tem-se que, para a reta de regresso, o melhor ajuste
aquele para a qual mnima a soma dos quadrados dos desvios entre os valores observados
e os estimados da varivel dependente. Os coeficientes a e b (Equao 2.14) so obtidos
pelas equaes 2.15 e 2.16 respectivamente:
mm bXYa = (2.15)
= 22
m
mm
nXX
YnXXYb
(2.16)
A validade estatstica do modelo de regresso linear dada atravs dos testes de
significncia estatstica descritos a seguir:
a) Coeficiente de correlao mltipla (R): indica o grau de associao entre a varivel dependente (Y) e as variveis independentes (X). O valor de R encontra-se dentro do
intervalo -1 e 1, inclusive. Quanto mais o valor de R se aproximar de 1, melhor a
relao linear entre as variveis.
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
A significncia de R est no seu quadrado (R2), que representa a percentagem da
variao da varivel dependente (Y), explicada pela varivel independente (X). O valor
de R2 varia entre 0 e 1 e calculado usando-se a Equao 2.17:
= 2
22
YY
R e
(2.17)
Onde:
Ye so os valores estimados pelo modelo e;
Y so os valores reais observados.
b) Teste t (distribuio t de Student): os parmetros necessrios para anlise so o nvel de significncia estatstica e o grau de liberdade. O nvel de significncia
estatstica a chance aceita de haver um erro, geralmente adotado menor do que 5 % e
o valor de t de referencia obtido atravs da tabela da distribuio t de Student.
ErroPadrob
t n=
(2.18)
Segundo Bruton (1979), o valor de t calculado deve ter um valor de pelo menos 2,0 para
que haja significncia. Variveis independentes com t menor do que 2,0 no apresentam
uma relao significativa com a varivel dependente e, portanto, em nada contribuem para
a equao.
c) Erro Padro de Estimativa (EPE ou Sy(e)) indica o grau de variao dos dados em relao linha da regresso estabelecida. usado para avaliar a qualidade da equao
de regresso para o propsito de previso.
d) Teste F uma estatstica para testar a hiptese nula de que no existe diferena
entre as varincias das distribuies observada e a estimada que so consideradas
normalmente distribudas. Portanto, esta estatstica F calculada pela relao dos
quadrados das duas varincias e comparada com o valor obtido na distribuio F com
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
base no nmero de graus de liberdade e no nvel de significncia adotado menor que
5%.
2.3.2. Regresso Linear Mltipla
A anlise de regresso mltipla indica que a predio da varivel dependente feita com
base em duas ou mais variveis independentes.
Considera-se, segundo Hoffmann (1998), a influncia de dois ou mais fatores
independentes agindo simultaneamente com reflexos no total de viagens. Mede-se
separadamente a influncia de cada fator atuando em associao com outros fatores, com o
propsito de produzir uma equao do tipo:
Y = a + b1x 1 + b2x 2 + ... + bn x n
(2.19)
Onde:
a, b1, b2, ... : parmetros do modelo
x1, x2, ... : variveis independentes relacionadas, por exemplo, com o uso do solo e as
caractersticas scio-econmicas.
Y :varivel dependente que indica uma medida da zona de trfego em termos de
movimentos de pessoas, de modais ou propsitos de viagens.
A anlise de regresso linear simples e mltipla utilizadas para a gerao de viagens
apresentam algumas crticas. Dentre elas, tem-se que a utilizao da equao obtida para
fins de previso deve assumir que os coeficientes de regresso estabelecidos em um dado
tempo (ano-base) permanecero vlidos para o ano-horizonte.
2.4. SISTEMAS DE INFORMAES GEOGRFICAS
Segundo Cmara e Medeiros (1998), o termo Geoprocessamento denota uma disciplina do
conhecimento que utiliza tcnicas matemticas e numricas para o tratamento de
informaes geogrficas. Esta tecnologia denotada por Geoprocessamento, tem
influenciado de maneira crescente as reas de Cartografia, Anlise de Recursos Naturais,
Transportes, Comunicaes, Energia e Planejamento Urbano e Regional.
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Os instrumentos computacionais do Geoprocessamento so chamados de Sistemas de
Informaes Geogrficas (SIGs). Os SIGs permitem a realizao de anlises complexas ao
integrar dados de diversas fontes (censo, cadastro urbano e rural, dados de clientes,
pesquisas etc.) e ao criar bancos de dados georeferenciados.
Cmara e Medeiros (1998) descrevem o termo Sistemas de Informaes Geogrficas como referente queles
sistemas que efetuam tratamento numrico de dados geogrficos.
Segundo Dueker e Ton apud Lopes Filho (2003), um SIG pode ser definido como um sistema que incorpora
trs componentes bsicos para manipular dados espaciais: interface grfica, sistema de gerncia de banco de
dados e ferramentas de modelagem espacial.
Um SIG armazena a geometria e os atributos dos dados que esto georeferenciados, isto ,
localizados na superfcie terrestre e numa projeo cartogrfica adequada. Os dados
tratados em Geoprocessamento tm como principal caracterstica diversidade de fontes
geradoras e de formatos apresentados. H pelo menos trs grandes maneiras de utilizar um
SIG:
como ferramenta para a produo de mapas;
como suporte para a anlise espacial de fenmenos;
como um banco de dados geogrficos, com funes de armazenamento e
recuperao da informao espacial.
O Geoprocessamento tem como objetivo fornecer ferramentas computacionais para que os diferentes
analistas determinem as evolues espacial e temporal de um fenmeno geogrfico e as inter-relaes entre
diferentes fenmenos. O Quadro 2.2 apresenta alguns processos de anlises espaciais tpicos de um SIG.
Quadro 2.2 Exemplos de Anlises Espaciais
Anlises Pergunta Geral Exemplos
Condio O que est ... Quais so as zonas com mais de 5.000 habitantes ?
Localizao Onde est...? Onde est a Rua Pio XII?
Tendncia O que mudou...? Qual a densidade populacional para o ano-horizonte X da zona A ?
Em relao ao ano-base, qual foi o acrscimo populacional nesta zona?
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Roteamento Por onde ir...? Qual o caminho mnimo (tempo/custo) para se atender a demanda
que possui origem na zona A e destino na zona B?.
Padres Qual o padro...? Como as viagens futuras encontram-se distribudas entre os pares de
zonas de origem e destino ?.
Modelos O que acontece
se...?
Qual o impacto no Sistema de Transportes se acontecer o evento B ?
Fonte: Adaptado a partir de CMARA E MEDEIROS, 1998, p.9.
Muitas so as definies de SIG encontradas nas literaturas nacional e estrangeira. A seguir
esto listadas algumas destas definies:
Os Sistemas de Informaes Geogrficas podem ser considerados, sob o ponto de
vista da sua funcionalidade, como: um conjunto de ferramentas, para a recolha,
armazenamento, organizao e seleo, transformao e representao da
informao de natureza espacial do mundo real, para um determinado conjunto de
circunstncias (BURROUGH, 1986).
Sistemas de Informaes Geogrficas so sistemas computacionais usados para
armazenar e manipular informao geogrfica. So sistemas concebidos para
recolher, armazenar e analisar objetos e fenmenos em relao aos quais a
localizao geogrfica uma caracterstica importante ou crucial para o problema
em anlise (ARONOFF, 1989).
2.4.1. A utilizao dos SIGs em Transportes no Brasil
Loureiro e Ralston (1996) afirmam que os SIGs constituem uma poderosa ferramenta no
planejamento, operao e anlise de Sistemas de Transportes, qual podem integrar
funes bsicas de um SIG s rotinas especficas de logstica, pesquisa operacional e
transportes em geral. Estas rotinas permitem dentre outras funes, determinar a rota de
menor impedncia entre ns e distribuir viagens entre zonas, resolver problemas
convencionais de roteamento e programao de veculos, localizao de instalaes,
alocao de recursos em redes e alocao de demanda.
Os planejadores brasileiros passaram a contar, a partir da dcada de 90, com os Sistemas
de Informaes Geogrficas (SIGs) que integram os modelos de transportes e tecnologias.
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
Criou-se, inclusive, uma nomenclatura para designar a adaptao e adoo da tecnologia
SIG para propsitos especficos em transportes: SIG-T (NCHRP,1993). Um exemplo de
SIG-T o programa TransCAD, produzido pela Caliper Corporation, que realiza tarefas
como: anlise de redes virias; roteirizao e logstica; planejamento de transportes e
modelos de previso de demanda (gerao e distribuio de viagens, diviso modal e
alocao do trfego); regionalizao e localizao de instalaes.
Lopes Filho (2003) apresenta algumas caractersticas que um SIG-T teve possuir:
esquemas de representao de rede mais adaptados para aplicaes em transportes.
Isto se faz necessrio, pois o SIG inicialmente tratava apenas do gerenciamento de
recursos naturais. Nesta rea de recursos naturais o processamento de dados
referentes a polgonos mais importante que a representao de redes. J esta
ltima uma das principais aplicaes em transportes;
capacidades analticas especficas. Modelos analticos para a resoluo de
problemas de transportes, como a obteno de caminhos mnimos, devem ser
incorporados ao sistema para aumentar a sua aplicabilidade.
Muitas pesquisas referentes ao Planejamento de Transportes auxiliado por Sistemas de
Informaes Geogrficas tm sido publicadas no meio acadmico desde 1990. Estes
trabalhos tratam de problemas como acidentes, roteirizao, uso do solo, acessibilidade,
localizao de instalaes, reduo de custos, anlises de rede viria, previso de demanda,
entre outros.
Simes et al. (1998) apresentou em seu trabalho, a utilizao do SIG-T TransCAD para o
planejamento de transportes na anlise de dados sobre acidentes, considerando aspectos
referentes a localizao, informao, seleo de dados e estatstica dos acidentes. Verificou
a correlao entre acidentes e declividade longitudinal de trechos da avenida principal de
So Carlos, cidade localizada no interior de So Paulo, que apresenta alto ndice de
acidentes e possui declividades acentuadas em sua extenso. Concluiu que o SIG utilizado
constitui uma ferramenta adequada na manipulao e apresentao dos dados de acidentes,
com recursos de clculo e visuais eficientes.
Mocellin e Hamacher (2002) utilizaram o programa TransCAD para a obteno das rotas
mais econmicas em um estudo de roteamento da entrega domiciliar de jornais, em funo
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
do percentual de assinaturas, objetivando minimizar o tempo de passagem em arcos
improdutivos, mantendo a qualidade do servio e procurando equilibrar o trabalho dos
diferentes entregadores (reduzir o custo da entrega).
Tanure e Hamacher (2002) apresentaram um estudo que busca otimizar a distribuio de
correspondncia para os depsitos auxiliares dos CORREIOS na zona sul da cidade do Rio
de Janeiro. Utilizaram o SIG-T TransCAD para armazenar e visualizar as informaes
georeferenciadas do problema, bem como promover resultados sobre roteamento,
comparando-os com as rotas existentes atualmente.
Cavalcante (2002) descreve um estudo que busca encontrar relaes entre a quantidade de
transbordos e o tempo e o custo da viagem em um Sistema de Transportes Pblicos de
passageiros. Ele utiliza o programa TransCAD para a entrada de dados referentes
Pesquisa de Opinio do Usurio de Transportes Coletivo da Regio Metropolitana de
Fortaleza, que auxiliaram na estimativa de coeficientes, na produo de mapas de
localizao das entrevistas, etc. Os resultados encontrados demonstraram que os usurios,
independente do tempo gasto nos transbordos, valoraram um transbordo como sendo igual
a 7,2% do custo mdio atual da viagem.
Pinto e Lindau (2003) relatam a experincia de montar um cadastro de linhas de nibus
intermunicipais usando o programa TransCAD. Entre as vantagens deste trabalho esto:
possibilidade de otimizao do nmero de veculos, das tripulaes e horas extras;
aumento do nmero de passageiros transportados, consequentemente; aumento da receita;
melhor controle da operao global do sistema, adequando freqncias e trajetos; melhores
ndices de eficcia e eficincia; melhor atendimento ao usurio.
Lima e Silva (2003) avaliaram, com o auxlio do TransCAD, a influncia da acessibilidade
aos modos de transportes sobre o valor dos terrenos urbanos, para a cidade paulista de
Araraquara, com cerca de 160.000 habitantes. Levantaram os valores de imveis em
diferentes zonas da cidade e confrontaram com as caractersticas da oferta de Transportes
Urbanos nestas regies, quantificadas numericamente atravs de uma ou mais medidas de
acessibilidade identificadas na literatura de planejamento de transportes. Tambm
correlacionaram os elementos estudados, visando estabelecer bases para uma estratgia de
tributao mais justa dos imveis urbanos, em particular dos lotes vazios, desocupados. Os
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
resultados mostraram que o estudo da acessibilidade pode ser de grande valia na avaliao
dos valores dos terrenos, bem como no estabelecimento de critrios para a tributao.
Lopes Filho (2003) realizou uma ps-avaliao do processo de previso de demanda por
transportes no municpio de Fortaleza, relativo ao perodo compreendido entre o final das
dcadas de 70 e 90. Utilizou o SIG-T TransCad para o armazenamento e anlise dos
dados, calibrao dos modelos de previso de demanda e visualizao dos resultados,
produzindo mapas temticos. A pesquisa mostrou que a demanda prevista empiricamente
pelos planejadores foi superestimada para o ano-horizonte e a demanda simulada atravs
de modelos de previso para um horizonte de 20 anos (final da dcada de 90) tambm se
apresentou superior observada atualmente. Portanto, Lopes Filho (2003) apresenta as
dificuldades de se planejar um Sistema de Transportes de longo prazo, mesmo com um
ferramental analtico de previso de demanda, sem um efetivo controle do uso do solo,
alm da ausncia de um contnuo monitoramento ao longo de sua vigncia.
2.4.2. Dados em Geoprocessamento
O elemento central de um SIG o seu banco de dados, que contm dados referentes s
caractersticas de uma dada regio do globo terrestre.
A caracterstica dos SIGs de trabalhar com dados que possuem um componente espacial
(uma posio geogrfica definida) e um componente no-espacial (seus atributos:
propriedades e valores) implica que o usurio deve ter conhecimento das ferramentas de
desenho (parte grfica) e de tabelas e relacionamentos (banco de dados).
Entende-se por dados como sendo um conjunto de fatos distintos e objetivos, relativos a
eventos. Os dados so fatos crus, fatos detalhados que existem em grandes volumes em
toda organizao. Diferente do dado, a informao tem significado. Informao so
dados dotados de relevncia e propsito, representadas pela formalizao ordenada e til
dos dados. E, por conhecimento, entende-se como a capacidade de transformar
informaes em resultado de valor.
Um dado geogrfico possui uma localizao geogrfica, expressa como coordenadas em
um espao geogrfico, e atributos descritivos, que podem ser representados em um banco
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Gerao e Anlise do Cenrio Futuro como um Instrumento do Planejamento Urbano e de Transportes.
de dados convencional. O termo espao geogrfico pode ser definido como uma coleo
de localizaes na superfcie da Terra, sobre a qual ocorrem os fenmenos geogrficos.
Portanto, o espao geogrfico define-se em funo de suas coordenadas, sua altitude e sua
posio relativa, podendo ento ser cartografado (CMARA E MEDEIROS, 1998, p.5).
A noo de informao espacial est relacionada existncia de objetos com propriedades,
as quais incluem sua localizao no espao e sua relao com outros objetos. Estas
relaes incluem conceitos topolgicos (vizinhana, pertinncia), mtricos (distncia) e
direcionais (ao norte de, acima de). A relao entre os objetos denominada de
Topologia.
O entendimento da tecnologia de Geoprocessamento requer uma descrio dos diversos
tipos de dados utilizados em Sistemas de Informaes Geogrficas (SIGs) e de suas
representaes computacionais (numricas). Os principais tipos de dados, segundo Cmara
e Medeiros (1998), so: Mapas Temticos, Mapas Cadastrais, Redes, Imagens e Modelos
Numricos de Terreno (MNT).
Os mapas temticos descrevem a distribuio espacial de uma grandeza geogrfica, como
por exemplo, a populao urbana nas zonas, a densidade populacional, o nmero de
empregos, de forma a apresentar para cada intervalo de valores desta grandeza uma
representao diferente. Pode-se tambm, produzir mapas temticos que apresentem
grficos indicando, por exemplo, o aumento populacional em cada zona nos ltimos 10