Universidade Federal do ABC
BC0005 – Bases Computacionais da Ciência
PROJETO FINAL
Prof.ª Dr.ª Helena França
Turma B – Noturno
Leonardo Bellini Lacerda
Joana D’Arc Aparecida da Costa Juliano Marques Nunes
Thaís Abreu Nunes
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Introdução
Histórico do trânsito em São Paulo
No início do século XX, os carros, principal elemento de composição de um congestionamento, ainda eram escassos. Com a falta dessa matéria-prima, o trânsito não era preocupação. Com bondes elétricos funcionando desde 1900 e a posterior introdução de ônibus (os primeiros, com carroceria de madeira, começaram a ser montados pela GM em 1934), a preocupação da cidade era desenvolver e integrar sua malha de transportes. Com o gradual surgimento dos carros, a necessidade por espaço fez prefeitos criarem inúmeras novas vias na cidade, como as avenidas Nove de Julho e Ibirapuera, na década de 1930. Foi quando a cidade começou a se modelar para os carros - um processo que não seria suficiente para tantas rodas, eixos e motores que se acumulariam ao longo das décadas nas ruas e avenidas da metrópole.
Em meados da década de 1950, quando a frota de automóveis era 60 vezes menor e a população, equivalente a 1/3 da atual, os congestionamentos começavam a surgir, sobretudo na região central da cidade. A solução pela via do transporte de massa começou a ser esboçada com a construção de vias férreas - hoje, são 257,5 quilômetros de linhas em funcionamento. O crescimento urbano acompanhou o traçado dessas vias e bairros foram criados ao longo dos trajetos dos trens.
Instigado por uma combinação de crescimento industrial e o aumento da chegada de migrantes de outros Estados, a demanda por transporte aumenta. O problema do congestionamento leva a Diretoria dos Serviços de Trânsito (DST) a organizar uma reunião com a Secretaria de Obras da Prefeitura, a Companhia Municipal de Transportes Coletivos (CMTC) e do Instituto de Engenharia para discutir a construção de um anel viário em torno do centro comercial da cidade. Em 1968, o sistema de bondes é desativado em São Paulo.
Os congestionamentos viram assunto tão sério que o governador Abreu Sodré convoca um coronel, o carioca Américo Fontenelle, para dar um jeito na situação. Entre as medidas, a criação de bolsões de estacionamento, inversão da mão de vias e a transferência de pontos de ônibus para fora do centro. O pacote incluía até a operação
3 “esvazia-pneu”, aplicada sobre veículos estacionados em local proibido. O estilo contundente de Fontenelle causou seu afastamento no mesmo ano.
Algumas das mudanças implantadas pelo coronel Fontenelle são desfeitas, como a mão única na Rua Augusta. O estacionamento em via pública passa a ser regularizado, restringindo em vias de mão dupla divididas por canteiros, por exemplo. Em 1976, é criada a Companhia de Engenharia de Tráfego, a CET.
Figura 1: Em 1973, o intenso movimento na Rua Augusta.
Em 1970, é inaugurada a primeira via expressa da cidade, na Marginal Tietê. A obra, no entanto, começou a dar sinais de que era insuficiente em 1974, quando recebia um tráfego diário de cerca de 300 mil veículos. Em 1979, a cidade já registrava um congestionamento de 26 quilômetros, um recorde na época.
Em meados de 1974, é inaugurado o primeiro trecho do metrô da cidade: a Linha Azul, sentido Norte-Sul, entre as estações Jabaquara e Vila Mariana. No ano seguinte, a linha é estendida do Jabaquara até Santana. Em 1979, é a vez da Linha Vermelha, sentido Leste-Oeste, entre a Praça da Sé e o Brás.
Em meio à crise do petróleo e da escassez da gasolina, o uso do transporte coletivo ganha ainda mais importância. Com isso, são implantados os primeiros
4 corredores de ônibus. Para organizar o trabalho das empresas de ônibus, melhorar as condições de operação e distribuir melhor a rentabilidade do negócio, a prefeitura divide a cidade em 23 áreas.
Para combater os congestionamentos na região da Avenida Paulista - e evitar desperdício de gasolina de carros com motores ligados e parados no trânsito -, a CET desenvolve esquemas operacionais de desvio de tráfego da região. Outra medida da CET é implantar o Sistema de Semáforos Coordenados (Semco) em 3 mil semáforos da cidade.
Em 1986, um novo pacote de medidas é anunciado: o Plano de Emergência para Melhorar o Trânsito de São Paulo. Entre as medidas, o horário de coleta de lixo é transferido para a meia-noite e oferecem-se incentivos fiscais para que donos de estacionamentos aumentem o número de vagas. Na mesma época, é proibida a carga e a descarga de mercadorias no período entre as 6h e às 22h na área chamada de Novo Centro, delimitada pelas avenidas Paulista, Rebouças, Brasil e Brigadeiro Luís Antônio. A medida é recebida com protestos de comerciantes e empresários do setor de transportes. No mesmo ano, é implantado o Plano Cruzado, e o impacto do congelamento de preços - que inclui a gasolina - afeta o trânsito, que passa a receber mais carros.
No início da década de 1990, o número de automóveis na cidade sofre uma inesperada e brusca queda: de 4,7 milhões para 3,7 milhões de veículos. Entre os fatores da redução estaria o alto preço dos automóveis e a escassez de veículos novos no mercado, além da introdução de uma política dos municípios vizinhos de incentivo para que veículos fossem licenciados na cidade do usuário. O aumento da frota, no entanto, foi retomado nos anos seguintes. Ainda nos anos 90, é inaugurada a Linhas Verde do metrô e a Linha Azul é estendida.
Com a implantação do Plano Real e a queda nos preços da gasolina e dos automóveis, aumenta o trânsito. Em 1995, o número de novos veículos chegando às ruas diariamente chega a 1.100 e a média de congestionamentos na cidade bate os 96 km. Em 1996, parte dos caminhões deixa de circular nas marginais em horário de pico.
5 Figura 2: Congestionamento na Avenida 23 de Maio.
Em 1998, com o propósito de amenizar a poluição do ar e reduzir o trânsito, a Câmara Municipal aprova o projeto de lei que institui o rodízio permanente de veículos no centro estendido da capital. A medida retiraria, durante dias úteis, 20% dos veículos de circulação entre as 7h e 10h e entre 17h e 20h, horários de pico de tráfego.
No começo da década de 2000, a frota de veículos na cidade de São Paulo chega a quase 5 milhões e a média de congestionamentos bate em 123 km. Nessa época, segundo cálculos da ANTP (Associação Nacional de Transportes Públicos), os problemas gerados pelo trânsito já causavam um prejuízo de cerca de R$ 1 bilhão por ano à economia paulistana. Enquanto isso, continuam os investimentos em metrô: em 2002, é inaugurada a Linha Lilás; em 2004, começam as obras da Linha Amarela, entre a Luz e a Vila Sônia.
Em 2004, como forma de incentivo ao uso do transporte público, a prefeitura lança o Bilhete Único, cartão magnético que permite o uso de mais de uma condução pelo preço de uma passagem. Já em 2006, o serviço é integrado com o metrô.
Outra medida, esta mais polêmica, expande a área de restrição da circulação de caminhões no centro de 25 km² para 100 km², além de aumentar o período de proibição em 6 horas - de 10h às 20h para 5h às 21h. No metrô, funcionários admitem que sistema
6 opera no limite nos horários de pico - em 2007, a média de usuários é de cerca de 2,1 milhões por dia. Em entrevista ao Jornal Estado de São Paulo, o arquiteto e urbanista Cândido Malta Campos Filho prevê que São Paulo “vai parar”. “Basta ver o número de carros que entra em circulação. Oito avenidas Faria Lima deviam ser feitas por ano para manter o status atual. Como isso já vem de tempos, imagine quantas oito Faria Limas deixamos de fazer”, exemplifica.
Figura 3: Na Av. Rubem Berta, em abril de 2008, mais um dia de trânsito intenso na volta para casa.
O papel das chuvas no trânsito
A condição do trânsito em São Paulo, que já é complicada em dias “comuns”, é agravada ainda mais pelo período de chuvas na grande metrópole. Fato evidenciado pela notícia a seguir - publicada no Jornal Estadão Online em 7 de agosto de 2008.
“SÃO PAULO - O congestionamento em São Paulo somava 201 km às 19 horas desta quinta-feira, 7. O índice corresponde a 24,1% dos 835 km monitorados pela Companhia de Engenharia de Tráfego (CET) e é superior à media para o horário, de 22,5%. Além do excesso veículos, prejudicou o trânsito a chuva que atingiu a cidade.
Nesta noite, eram registrados dois pontos de alagamento em situação transitável no Butantã e um na Sé. Semáforos estavam apagados ou piscavam apenas a luz amarela em oito cruzamentos de avenidas. Esse número já havia chegado a 13 mais cedo.
Figura 4: Trânsito parado e céu escuro no Sumaré.2
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Segundo a Defesa Civil, às 16h30, uma árvore caiu sobre uma casa na Rua Manuel da Costa Capanema, no Grajaú, na zona sul, mas ninguém se feriu.
Tanto a Marginal do Pinheiros, no sentido Interlagos, quanto a do Tietê, no sentido da Rodovia Ayrton Senna, apresentavam mais de 14 km de morosidade. No Corredor Norte-Sul (formado pelas Avenidas 23 de Maio, Rubem Berta e Moreira Guimarães), a fila de engarrafamento atingia 7,2 km em cada sentido, no trecho da Praça da Bandeira até o Viaduto Indianópolis.”2
Notícias como esta se tornaram comuns à vida do paulistano, assim como o trânsito que se tornou parte de sua realidade. Este projeto se propõe estudar a correlação de diversos fatores do trânsito de São Paulo, visando entender melhor a dinâmica dos congestionamentos que ocorrem freqüentemente.
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Objetivo
Atualmente, o número de congestionamentos tem crescido radicalmente na cidade de São Paulo, este projeto visa relacionar esta variável com o aumento da frota de veículos e também com as precipitações pluviométricas no período estudado. Além disso, pretende-se estudar a relação do aumento da frota de veículos com os níveis de qualidade do ar.
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Justificativa
Esse projeto se justifica pelo fato de que não existe atualmente, um estudo mais detalhado sobre a correlação entre as diversas variáveis que usualmente se associa ao trânsito. Este projeto relaciona fatores ambientais, tais como qualidade do ar e índice de precipitação pluviométrica, com fatores correlatos ao trânsito, tais como frota de veículos, lentidão e velocidade média nos horários de pico.
A cidade de São Paulo foi escolhida por ser a metrópole brasileira que possui histórico de trânsito intenso e dispõe de maior riqueza de dados estatísticos. Sendo assim, é possível obter resultados mais expressivos.
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Metodologia
Para a fundamentação do projeto, foram utilizados dados obtidos através de web sites de órgãos governamentais.
Os dados da frota de veículos de 2000 a 2007 foram obtidos através do DETRAN-SP (Departamento de Transportes de São Paulo).
Os dados referentes à qualidade do ar de 2001 a 2007 na cidade foram pesquisados na CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental).
Os dados referentes ao índice de precipitação pluviométrica de 2000 a 2007 foram obtidos através do portal InfoCidade da prefeitura da cidade de São Paulo, entretanto, a fonte dos dados é o Instituto Astronômico e Geofísico – USP.
Já os dados referentes à lentidão e velocidade média do trânsito na cidade foram obtidos através do portal InfoCidade e têm como referência a Companhia de Engenharia de Tráfego de São Paulo (CET).
Desta forma, foi possível garantir que todas as amostras utilizadas no projeto são de procedência confiável, já que esses são órgãos respeitados nacionalmente. Além do fato de que são dados disponibilizados pela prefeitura da cidade de São Paulo em seu site de informações estatísticas, ou seja, são dados oficiais e reconhecidos pela prefeitura.
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Apresentação dos Dados
A tabela 1 apresenta os dados de lentidão média nos períodos de pico da manhã e da tarde registrados cidade de São Paulo entre janeiro de 2000 e agosto de 2007, com base nestes valores foi possível calcular a média e também o erro e desvio padrão dessa média, sendo que posteriormente a média foi correlacionada com a frota de veículos.
Tabela 1: Lentidão média em São Paulo e Frota de Veículos da Cidade. Ano Lentidão – Pico da
Manhã (km) Lentidão – Pico da Tarde (km) Lentidão – Média (km) Desvio Padrão da Média (km) Erro Padrão da Média (km) Frota De Veículos 2000 71,0 117,0 94,0 32,5 12,3 5.120.700 2001 85,0 115,0 100,0 21,2 8,0 5.310.607 2002 70,0 108,0 89,0 26,9 10,2 5.485.468 2003 62,0 100,0 81,0 26,9 10,2 5.642.071 2004 74,0 115,0 94,5 29,0 11,0 5.801.194 2005 77,0 116,0 96,5 27,6 10,4 5.335.902 2006 86,0 114,0 100,0 19,8 7,5 5.621.049 *2007 85,0 120,0 102,5 24,7 9,4 5.989.234
*Em 2007, para a amostragem de Lentidão (Pico da Manhã e Tarde) somente foram considerados os meses de janeiro à agosto.
Após reunir os dados na tabela 1, foi construído um gráfico para melhor visualização da correlação entre a média de lentidão e a frota de veículos na cidade, que é exibido a seguir. 5.000.000 5.200.000 5.400.000 5.600.000 5.800.000 6.000.000 6.200.000 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 *2007 Correlação entre Frota de Veículos e Média de Lentidão
Cidade de São Paulo - 2000 a 2007
Frota de Veículos M é d ia d e L e n ti d ã o (k m )
12 O valor obtido para o cálculo de correlação entre a média de lentidão na cidade e a frota de veículos foi 0,11.
Além da correlação com a lentidão média, a frota de veículos foi correlacionada com a velocidade média na cidade no período de 2000 a 2006. Os dados utilizados são apresentados na tabela 2. Da mesma maneira, foi realizado o cálculo de média, desvio padrão e erro padrão da média.
Tabela 2: Velocidade Média em São Paulo e Frota de Veículos da Cidade.
Ano Velocidade Média (km/h) Pico da manhã (Bairro/Centro) Velocidade Média (km/h) Pico da tarde (Centro/Bairro) Velocidade Média (km/h) Média Desvio Padrão da Média (km/h) Erro Padrão da Média (km/h) Frota De Veículos 2000 20,4 19,4 19,9 0,7 0,3 5.120.700 2001 19,7 19,6 19,7 0,1 0,0 5.310.607 2002 19,9 18,1 19,0 1,3 0,5 5.485.468 2003 23,2 19,7 21,5 2,5 0,9 5.642.071 2004 19,3 17,7 18,5 1,1 0,4 5.801.194 2005 18,5 16,7 17,6 1,3 0,5 5.335.902 2006 18,3 17,2 17,8 0,8 0,3 5.621.049
A seguir, é apresentado o gráfico que correlaciona a média da velocidade média na cidade com a frota de veículos.
5.000.000 5.100.000 5.200.000 5.300.000 5.400.000 5.500.000 5.600.000 5.700.000 5.800.000 5.900.000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Correlação entre a Frota de Veículos e a Média de Velocidade Média
Cidade de São Paulo - de 2000 a 2006
Frota de Veículos Ve lo ci d a d e M é d ia (k m /h ) - M é d ia
13 O valor obtido para o cálculo de correlação entre a média da velocidade média na cidade e a frota de veículos foi -0,1.
Outra etapa do projeto foi analisar a correlação entre o índice de precipitação pluviométrica e a lentidão média do trânsito, considerando o período de 2001 a 2007. Os dados são apresentados na tabela 3.
Tabela 3: Precipitação Pluviométrica, Lentidão e Velocidade Média do trânsito.
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Janeiro 138,7 349,7 265,3 209,7 285,8 255,2 126,3 Fevereiro 155,2 172,0 160,7 269,8 79,0 195,4 273,5 Março 198,3 161,8 110,8 158,6 103,5 280,5 205,4 Abril 43,9 48,5 87,6 191,9 82,6 46,1 78,1 Maio 90,6 70,4 24,6 87,1 174,7 11,4 53,9 Junho 26,4 5,6 20,4 70,5 23,1 21,7 25,9 Julho 60,9 40,1 15,0 102,4 18,5 82,6 160,9 Agosto 22,7 57,9 26,1 2,8 7,3 7,0 0,7 Setembro 55,1 66,8 32,7 23,5 143,2 110,9 3,7 Outubro 244,4 125,8 106,5 110,1 162,7 78,7 95,8 Novembro 116,7 106,3 106,3 289,6 92,8 240,3 122,5 Dezembro 171,0 217,8 112,9 223,9 188,6 248,1 197,8
Média Anual de Precipitação (mm) 110,33 118,56 89,08 144,99 113,48 131,49 112,04 Desvio Padrão – Média Anual de
Precipitação (mm) 72,16 95,68 73,44 93,52 81,76 105,27 85,91 Erro Padrão – Média Anual de
Precipitação (mm) 21,76 28,85 22,14 28,2 24,65 31,74 25,9 Lentidão (km) – Média 100,0 89,0 81,0 94,5 96,5 100,0 102,5 Velocidade Média (km/h) – Média 19,7 19,0 21,5 18,5 17,6 17,6
Feito isso, foi realizado os cálculos de correlação para os seguintes casos:
Média anual de precipitação pluviométrica vs média da lentidão média no trânsito: 0,46
Média anual de precipitação pluviométrica vs média da velocidade média no trânsito: 0,42
Observação: O período considerado para correlacionar média anual de precipitação pluviométrica e velocidade média no trânsito foi menor, compreendendo 2002 a 2007.
Também foram construídos os gráficos de dispersão (que são apresentados a seguir), que permitiram visualizar de maneira mais clara os dados utilizados e sua correlação.
14 Foi realizada a análise da relação entre o nível de qualidade do ar com a frota de veículos no período de 2000 a 2006. Os dados utilizados são exibidos na tabela 4.
80 90 100 110 120 130 140 150 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Correlação entre Média de Precipitação Anual e Média de Lentidão No Trânsito Cidade de São Paulo - 2001 a 2007
Média de Precipitação Anual (mm)
M é d ia d a L e n ti d ã o ( k m ) 80 90 100 110 120 130 140 150 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Correlação entre Média de Precipitação Anual e Média de Velocidade No Trânsito Cidade de São Paulo - 2002 a 2007
Média de Precipitação Anual (mm)
M é d ia d e V e lo c id a d e ( k m /h )
15 Tabela 4: Qualidade do Ar e Frota de Veículos.
Ano BOA REGULAR INADEQUADA MÁ PÉSSIMA CRÍTICA Frota De Veículos 2001 160,8 176,2 9,2 4,8 0 0 5.310.607 2002 149,6 192,6 11,6 7,3 0 0 5.485.468 2003 155,7 171,9 11,8 3,3 0 0 5.642.071 2004 163,6 134,9 6,7 3,1 0 0 5.801.194 2005 194,2 128,3 7,5 2,6 0 0 5.335.902 2006 173,1 152,3 5,4 1,4 0 0 5.621.049 2007 169,5 168,1 8,8 3,9 0 0 5.989.234
Os valores de qualidade do ar exibidos na tabela são referentes às médias dos locais de amostragem no período estudado. Foram considerados os dados obtidos dos seguintes locais de amostragem: Cambuci; Centro; Cerqueira César; Congonhas; Ibirapuera; Moóca;
Parque Dom Pedro II; Pinheiros;
Santana e; Santo Amaro.
O gráfico a seguir ilustra o comportamento da qualidade do ar neste período, mostrando a freqüência em que foram obtidos os resultados que foram categorizados em qualidade boa, regular, inadequada, má, péssima e crítica.
16 Foi realizado o cálculo de correlação entre a qualidade do ar e a frota de veículos, considerando os seguintes níveis de qualidade:
Boa: -0,16 Regular: -0,05 Inadequada: -0,13 Má: -0,2
Péssima: sem valor. Crítica: sem valor.
Para estudar a correlação entre os dados de qualidade do ar e da frota de veículos, foi construído o gráfico abaixo correlacionando a freqüência em que foi registrada qualidade do ar como inadequada com a frota de veículos.
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 50 100 150 200 250 Qualidade do Ar - Frequência
Cidade de São Paulo - 2000 a 2006
BOA REGULAR INADEQUADA MÁ PÉSSIMA CRÍTICA Ano F re q u ê n ci a
17 5.200.000 5.300.000 5.400.000 5.500.000 5.600.000 5.700.000 5.800.000 5.900.000 6.000.000 6.100.000 0 2 4 6 8 10 12 14 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Correlação entre Qualidade do Ar (Inadequada) e Frota de Veículos Cidade de São Paulo - 2000 a 2006
Frota de Veículos Q u a li d a d e d o Ar In a d e q u a d a - F re q u ê n ci a
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Conclusão
De acordo com os valores de correlação obtidos para a análise da correlação entre a lentidão no trânsito e a frota de veículos, assim como da correlação entre a velocidade média e a frota de veículos não é possível afirmar que o crescimento da frota de veículos nos últimos anos influenciou diretamente o trânsito na cidade. Há de se considerar que estes números só abrangem os veículos com placa de São Paulo – SP, ou seja, existe a possibilidade de que esses números variem bastante, quando se considera que o fluxo de veículos que entram e saem de São Paulo diariamente é grande. Além disso, deve-se considerar que no período de cerca de 7 anos, que foi analisado, outras muitas variáveis que estão relacionadas ao trânsito na cidade sofreram significativa alteração.
Ao analisar a correlação entre o fator “chuva” e a lentidão ou mesmo a velocidade média no trânsito, é possível notar um coeficiente de correlação próximo de 0.5, o que indica que segundo os dados analisados, a chuva influencia diretamente o trânsito na cidade. Realmente, dias chuvosos são mais propícios a acidentes de trânsito, pois as pistas ficam mais escorregadias, além disso, existem os pontos de alagamento, entre outros fatores que aumentam a lentidão no trânsito e que também são provocados pelas chuvas. Os resultados expressivos obtidos no desvio padrão e erro padrão da média anual de precipitação pluviométrica se devem ao fato de que as chuvas se distribuem de forme não-uniforme durante o ano, ou seja, existem períodos mais chuvosos e períodos mais secos.
Já na análise de correlação do crescimento da frota de veículos com a qualidade do ar na cidade mostra que estes dois fatores podem não estar relacionados. Entretanto, talvez seja necessário realizar uma análise mais profunda para a obtenção de resultados mais expressivos, utilizando dados de emissão de poluentes no ar, para poder afirmar que estes fatores não estão correlacionados.
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