Conceitos básicos

A seguir, serão apresentados os conceitos de viagem, de área de estudo e zoneamento e itens básicos no planejamento de transportes. 2.1.1.1 Viagem

Consiste no movimento em um sentido, desde um ponto de origem até um ponto de destino. Esses pontos são denominados extremos de viagem. Ressalte-se que a viagem pode se referir a uma pessoa ou a um veículo.

2.1.1.2 Área de estudo

Para que seja possível definir uma determinada demanda, precisa- se, primeiramente, determinar a área de estudo de cada segmento (rodoviário, neste caso). A área de estudo a ser determinada consiste em uma grande área onde se espera que a área de influência esteja contida.

Para definir essa área de estudo, calculam-se todas as matrizes de geração e distribuição de cargas, atuais e futuras, que serão, posteriormente, alocadas na rede de transportes. Fazem parte dessa área as zonas de tráfego que, efetivamente, utilizarem o trecho ferroviário em análise para escoar suas cargas.

A área de estudo, geralmente, é caracterizada por microrregiões geográficas que, de acordo com a Resolução do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) n. 11, de 5 de junho de 1990, são “um conjunto de municípios contíguos e contidos na mesma Unidade da Federação, definidos com base em características do quadro natural, da organização da produção e de sua integração”.

A área de estudo de um projeto divide-se da seguinte maneira:  área de influência direta: engloba os segmentos que são

objetos do estudo e também outros trechos que influenciam, diretamente, os segmentos de via estudados; e

 área de influência indireta: é aquela localizada para além do cordão externo.

É importante escolher o nível de detalhe a ser adotado no estudo. Nesse sentido, busca-se um balanço entre o nível de precisão e o custo. A definição da área de estudo é o primeiro passo para alcançar esse objetivo. Entre algumas ideias para nortear a sua definição, pode-se citar:

 considerar o contexto da tomada de decisão, o sistema objeto de estudo, a natureza das viagens de interesse (de curta ou longa distância, opcionais ou imperativas etc.); e  para estudos estratégicos, definir a área de estudo de forma que a maioria das viagens tenha origem e destino em seu interior (em geral, a área de estudo deve ser mais ampla do que a área de interesse específico).

2.1.1.3 Zoneamento

A área de estudo é dividida em zonas de tráfego de acordo com os objetivos do estudo, sendo número e tamanho as suas principais grandezas. Os estudos estratégicos, por exemplo, demandam zonas mais amplas, e estudos de tráfego em cidades, normalmente, demandam zonas pequenas. Porém, é importante que se mantenha o mesmo sistema de zoneamento, pois assim pode-se reaproveitar os dados em projetos futuros, além de poder ser replicado para vários outros estudos aplicados a áreas relacionadas e proporcionar comparações (ORTÚZAR; WILLUMSEN, 2011).

Para definir as zonas, deve-se levar em conta onde começam e terminam as viagens, assim como quais os principais corredores de movimento.

Por exemplo, no plano diretor de um Estado, as zonas de tráfego podem ser:

 municípios (zonas de 1º nível); e  microrregiões (zonas de 2º nível).

Para o plano diretor de uma cidade, as zonas de tráfego podem ser:

 agrupamento de setores censitários;  bairros;

 distritos.

Cabe lembrar que, ao realizar o zoneamento, é importante levar em consideração os limites zonais usados por outros órgãos.

As zonas de tráfego são compostas por zonas externas e centroides. As zonas externas são zonas de tráfego fora da área limitada

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pelo cordão externo e que aumentam de tamanho conforme o aumento da distância da área de estudo. Centroide é o nome dado ao ponto onde se imagina que está concentrada a maior parte das atividades de uma determinada zona de tráfego. Para efeitos de modelagem, todas as viagens têm início e fim nos centroides.

A localização do centroide depende da configuração da zona, podendo ser o centro gravitacional ou um ponto escolhido devido à densidade das atividades. A Figura 3 ilustra o conceito de centroide.

Figura 3 - Centroides das zonas de tráfego

Fonte: Freitas (2015). Cabe lembrar que:

 é importante que as zonas sejam relativamente compactas e convexas;

 o estudo do uso do solo conduz ao zoneamento e à definição das variáveis socioeconômicas de interesse; e  depois de feito o zoneamento, identificam-se os

centroides.

A definição do tamanho das zonas deve levar em conta que o erro de agregação causado pela hipótese de que todas as atividades estão concentradas no centroide não é muito grande. Pode ser interessante iniciar com um número elevado de zonas pequenas e agregá-las posteriormente dependendo da natureza do estudo, e é fundamental que essas zonas sejam compatíveis com as zonas do censo (IBGE). Outros critérios referentes às zonas de tráfego são:

 maior homogeneidade possível em relação ao uso do solo e/ou à composição da população;

 zonas censitárias com claras diferenças (por exemplo, setores residenciais com ampla diferença de níveis de renda) não devem ser agregadas, mesmo que sejam pequenas;

 evitar usar rodovias principais como limites de zonas, pois isso dificulta alocar às zonas as viagens que iniciam e/ou terminam nessas rodovias; e

 o tamanho das zonas não precisa ser igual. Elas podem ser similares em, por exemplo, unidades de tempo de viagem. Isso gera zonas menores em setores congestionados.

2.1.1.4 Representação da rede de transportes

A principal forma de representar uma rede de transporte é por meio de mapas. Um mapa consiste em uma representação detalhada do sistema de transporte real, conforme ilustrado na Figura 4.

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Figura 4 - Rodovias federais do Brasil

Fonte: Ministério dos Transportes (BRASIL, 2011).

Para a modelagem, há necessidade de uma representação matemática da rede. Há diferentes níveis de detalhamento possíveis, conforme ilustram a Figura 5, a Figura 6 e a Figura 7.

Figura 5 - Espaço contínuo, com centroides e distâncias euclidianas

Figura 6 - Grafo não direcionado (nós e arestas)

Fonte: o autor (2015).

Figura 7 - Grafo direcionado (nós e arcos)

Fonte: o autor (2015).

Em geral, representa-se uma rede de transporte por meio de um grafo direcionado.

Os nós normalmente representam cruzamentos de rodovias. Um centroide pode representar um nó. Quando isso não ocorre, podem-se usar conectores dos centroides à rede.

Os arcos ou links, em geral, são caracterizados por meio dos seguintes atributos, entre outros:

 comprimento;  velocidade;

 número de faixas de rolamento;  condição de pavimentação; e  capacidade.

Em geral, a rede objeto de estudo é um subconjunto de redes mais amplas. Neste caso, definem-se pontos no cordão externo (pontos de acesso) e links artificiais que os conectam às zonas externas.

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Uma decisão importante é a de estabelecer quantos níveis deverão ser incluídos na hierarquia da rede. Quanto mais ligações são incluídas, mais próxima da realidade estará a rede matemática. Na escolha da rede, deve-se levar em consideração: o balanço entre complexidade e realismo; a seleção de links mais relevantes e a particularidade de cada aplicação (ORTÚZAR; WILLUMSEN, 2011).

2.1.1.5 Tipos de viagem

Os tipos de viagens que se realizam em uma área de estudo podem ser classificados em (VALENTE, 1983):

 Externas  Externas (tráfego de passagem) - representado pela linha laranja;

 Externas  Internas – representado pela linha azul;  Internas  Externas – representado pela linha verde; e  Internas  Internas – representado pela linha vermelha. A Figura 8 ilustra os diferentes tipos de viagem.

Figura 8 - Tipos de viagens

Fonte: Adaptada de Valente (1983). 2.1.1.6 Horizonte de estudo

Em geral, o planejamento de um sistema de transporte é feito para que esse sistema supra a demanda em uma data futura.

𝐻 = 𝑡

− 𝑡