ANÁLISE DE PROJETO DE SINALIZAÇÃO HORIZONTAL SOB A ÓTICA DA DISTÂNCIA DE VISIBILIDADE DE ULTRAPASSAGEM:
CONFRONTO ENTRE NORMA, REALIDADE E MODELAGEM TRIDIMENSIONAL
Daniel Sergio Presta García
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Gustavo Rubén Di Rado
Universidad Nacional del Nordeste, Argentina
Maurício Castilhos de Oliveira Rodrigo Gomes Schmidt
Tiago Kirsch Lanes
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – alunos de graduação
RESUMO
A análise da visibilidade de ultrapassagem é fundamental para a segurança viária de rodovias de pista simples. No presente artigo são apresentados e confrontados diferentes métodos de dimensionamento com o levantamento cadastral da sinalização horizontal existente por meio do estudo de caso. Entre os métodos utilizados estão o modelo planialtimétrico de norma e os modelos tridimensionais: estático e dinâmico. O confronto apresenta e classifica as inconsistências resultantes para o estudo de caso, indicando o modelo tridimensional dinâmico como aquele que mais se aproxima das restrições de visibilidade verificadas na realidade.
ABSTRACT
Visibility analysis of overtaking is fundamental to road safety in one-lane highways. This paper shows and compares different sizing methods with the current horizontal traffic signs through a case study. Among the used methods are the standard planialtimetric model and the tridimensional models: static and dynamic. The confrontation shows and classifies inconsistencies observed in the case study and indicates the tridimensional dynamic model as the one that has the most similarities to visibility restrictions in effect.
1. INTRODUÇÃO
A análise da distância de visibilidade de ultrapassagem é fundamental, tanto nas etapas de concepção dos projetos geométrico e de sinalização quanto na etapa de operação de uma rodovia. Em rodovias de pista simples – 90% das rodovias federais pavimentadas brasileiras (DNIT, 2013) –, a análise de locais com restrição à ultrapassagem tem relação direta com a segurança viária e a capacidade das vias. As colisões frontais, embora com registros inferiores a 3% dos acidentes, correspondem a mais de 21% dos óbitos, caracterizando sua relevância sobre as demais causas de morbidade (DNIT, 2010a).
A norma de projeto brasileira (DNER, 1999) utiliza como referência estudos desenvolvidos e apresentados em versões anteriores da norma americana (AASHTO, 2011). A importância dada à análise da distância de visibilidade de ultrapassagem em ambas as normas pode ser observada pelo capítulo que ocupa nas mesmas: Elementos do Projeto. Tal posição indica sua relevância na definição dos demais parâmetros de projeto.
Estudos sobre a distância de ultrapassagem vêm sendo desenvolvidos no Projeto Boas Práticas. Tal projeto, que integra o Programa de Desenvolvimento Tecnológico em Infraestrutura de Transportes – ProINFRA – do Laboratório de Sistemas de Transporte (LASTRAN) da UFRGS, visa o estudo e a análise de procedimentos consagrados no mercado (estado da prática), confrontando-os com os conhecimentos existentes e/ou em construção do meio acadêmico (estado da arte). Nesse sentido, o projeto pretende aproximar profissionais e acadêmicos da área de Infraestrutura de Transportes, promover a melhoria contínua, a inovação nas pesquisas acadêmicas e a utilização prática dos conhecimentos gerados.
Neste artigo, pretende-se estabelecer o confronto entre diferentes abordagens para a análise da visibilidade de ultrapassagem e consequente projeto de sinalização horizontal. Partindo de um trecho real, com sinalização horizontal implantada, são utilizados como métodos de análise: (i) método planialtimétrico de norma (DNER, 1999), (ii) modelagem tridimensional sem obstrução dinâmica da visibilidade causada pelo veículo lento (denominada a partir deste momento de modelo tridimensional estático) e (iii) modelagem tridimensional com obstrução dinâmica da visibilidade causada pelo veículo lento (modelo tridimensional dinâmico). Os três métodos são confrontados entre si e com a situação real, permitindo a observação de inconsistências entre os métodos e entre estes e a situação implantada.
2. DIRETRIZES DA PESQUISA
O presente artigo parte da premissa de que os diferentes métodos de análise, para definição dos segmentos viários de uma rodovia de pista simples com restrição de ultrapassagem, devem conduzir a resultados muito próximos ou iguais. O confronto entre os métodos e a situação real (sinalização horizontal implantada) não deve apresentar resultados discrepantes. 2.1. Objetivos
O objetivo principal do estudo é o desenvolvimento de uma sistemática analítica da sinalização horizontal para rodovias de pista simples, em função da restrição da visibilidade de ultrapassagem, que permita confrontar a sinalização implantada no trecho com o projeto planialtimétrico, segundo norma (DNER, 1999), e com a utilização de modelos tridimensionais (estático e dinâmico).
Como objetivo secundário, serão analisadas e classificadas as inconsistências oriundas da aplicação das diferentes técnicas. Tal análise permitirá identificar, para o trecho em estudo, possíveis segmentos subdimensionados (diminuindo a capacidade da via) e outros sobredimensionados (aumentando a insegurança viária).
2.2. Delimitações
De forma a atender aos objetivos propostos, o presente estudo está limitado à aplicação das técnicas de análise sobre um trecho viário em estudo de caso. O trecho escolhido para estudo de caso deve possuir: (i) relevo e classe da rodovia conhecidos, (ii) base georreferenciada que permita a obtenção dos seus parâmetros planialtimétricos e (iii) registro no Google Earth (imagens no Street View).
Por apresentar um método de análise entre alternativas para o projeto e situação implantada, o estudo não ampliou a base de dados para outros trechos. Em estudos futuros, pretende-se utilizar as técnicas desenvolvidas para avaliar trechos viários com diferentes condições de relevo e classe, verificando seu impacto na restrição da ultrapassagem em função da limitação da visibilidade.
3. METODOLOGIA PROPOSTA
Para desenvolver a análise dos diferentes métodos de avaliação da restrição de visibilidade de ultrapassagem, os mesmos são apresentados a seguir de forma sintética. O cadastro da sinalização horizontal existente e o projeto planialtimétrico, segundo a norma, não trazem contribuições significativas ao estado da arte. Estes métodos foram incluídos neste artigo de forma a caracterizar o roteiro seguido pelo estudo. A utilização de modelos tridimensionais estáticos e dinâmicos e a análise confrontando as diferentes abordagens evidencia a maior contribuição deste artigo.
3.1. Cadastro da Sinalização Horizontal Existente
O levantamento cadastral da sinalização horizontal existente, na falta de um vídeo-cadastro georreferenciado, utilizou as imagens do Street View do software Google Earth. Tais imagens permitem a “navegação” pelo sistema viário existente e apresentam sua localização (latitude, longitude e elevação) em uma barra no canto inferior direito da tela (Figura 1b) com precisão suficiente para o desenvolvimento da análise (CONCEIÇÃO, 2010).
Para sincronizar essas imagens com o estaqueamento da via foi necessário obter os dados de latitude e longitude (Lat-Long) das estacas com precisão centesimal de segundo (Figura 1a). Como o projeto planialtimétrico de uma rodovia é lançado em eixos cartesianos (X,Y), os mesmos tiveram que ser convertidos para Lat-Long. Para realizar a conversão, os dados nos eixos cartesianos devem estar em UTM (Projeção Universal Transversal de Mercator) e deve ser conhecida sua zona e hemisfério. Existem diversos softwares que fazem a conversão UTM → Lat-Long. Neste estudo foi utilizado para conversão o software SAEPRO – Sistema Avançado para Estudos e Projetos Viários (García et al. 2014).
(a) planilha (b) imagem Street View
Figura 1: cadastro da sinalização horizontal existente (fonte: autor)
A Figura 1a apresenta a planilha resultante da aplicação do software para um trecho. A primeira coluna apresenta o estaqueamento da via de 20 em 20 metros com as estacas dos seus pontos notáveis (planimétricos e altimétricos). Ainda no agrupamento Posição, são registradas as coordenadas Lat-Long em graus, minutos, segundos e centésimos de segundos. No agrupamento Informações do Trecho são apresentadas as informações planialtimétricas da via. No exemplo da Figura 1a, tem-se o registro da curva horizontal número 48 para a esquerda, com raio 63,51 metros (LE R=63,51) que inicia na estaca 128+878,09 (PC-048) e termina na estaca 129+052,99 (PT-048). Da mesma forma, é possível identificar, no segmento viário apresentado, a curva de concordância vertical convexa número 39 (conv. K=32,42) com início na estaca 128+890,80 (PCV-39) e término em estaca além da imagem capturada. A Figura 2 apresenta o complemento da Figura 1a. É possível perceber nesta dois agrupamentos maiores que identificam o sentido da rodovia (sentido do estaqueamento –
Norte-Sul, e sentido contrário – Sul-Norte). Para estes sentidos foram apropriadas quatro colunas para as análises de visibilidade: (i) existente, (ii) de projeto (norma), (iii) tridimensional estática (3D sem veículo lento) e (iv) tridimensional dinâmica (3D com veículo lento). A identificação de uma estaca no Street View do Google Earth com sinalização horizontal em faixa contínua produz a inserção da informação “não” na respectiva célula. Em caso de visibilidade, a célula é numerada em ordem sequencial.
Figura 2: planilha para cadastro da restrição de visibilidade (fonte: autor)
Pela Figura 2 é possível verificar que, para o estaqueamento do recorte, não é permitida a ultrapassagem, na situação existente, em ambos os sentidos (colunas 7 e 11 da esquerda para direita). As demais colunas, com esta análise, decorrem da aplicação dos demais métodos abordados a seguir.
3.2. Sinalização Horizontal Através de Projeto Planialtimétrico de Norma
A norma brasileira para análise da visibilidade de ultrapassagem em rodovias de pista simples é apresentada em diversos manuais de projeto (DNER, 1999; CONTRAN, 2007 e DNIT, 2010b). Embora o método de análise seja semelhante, existem diferenças significativas entre alguns parâmetros adotados. A Tabela 1 apresenta os valores de distância mínima de visibilidade de ultrapassagem em função da velocidade regulamentada. Os valores comumente utilizados para projeto da sinalização horizontal são oriundos de DNIT (2010b), apesar de estes serem inferiores aos valores apresentados por DNER (1999a).
Tabela 1: Distância mínima de visibilidade x velocidade regulamentada Velocidade
regulamentada (km/h)
Distância mínima de visibilidade (m) DNER (1999) CONTRAN (2007) DNIT (2010b) 40 270 140 50 350 160 60 420 180 70 490 210 80 560 245 90 620 280 100 680 320
O método de análise é realizado em duas etapas distintas, mas complementares:
• planimétrica ou horizontal: análise da influência das curvas horizontais na visibilidade. Conforme a Figura 3, é necessário estabelecer a largura da plataforma (geralmente composta pelas faixas de rolamento, acostamentos e folga) como região com visibilidade plena, independente de interferências externas à plataforma;
• altimétrica ou vertical: análise das curvas de concordância verticais (parábolas côncavas ou convexas) ao longo do perfil longitudinal, considerando o efeito das rampas (aclives, nível ou declives), bem como sua intensidade (Figura 4).
Figura 3: análise da distância de visibilidade horizontal (fonte: CONTRAN, 2007 e DNIT, 2010) A visibilidade de ultrapassagem, conforme Figura 3, é dada para uma estaca (Ponto 1) quando o segmento de reta que parte do seu eixo, com comprimento segundo a Tabela 1 e tendo seu extremo final sobre outra posição do eixo, não ultrapassa a largura da plataforma definida para análise. As linhas tracejadas da Figura 3 indicam a obstrução de visibilidade ou por algum objeto ou pela ocorrência de um talude em corte, além da plataforma livre de restrições.
Figura 4: análise da distância de visibilidade vertical (fontes: CONTRAN, 2007 e DNIT, 2010b) A Figura 4 apresenta a análise a ser realizada na vista altimétrica (perfil). A norma indica o método gráfico com a utilização de gabarito para a identificação dos segmentos com restrição de visibilidade. Santos et al. (2014) identificaram sérios problemas nesta técnica, por meio do emprego de gabarito sobre escala deformada. O problema torna-se mais grave por ter a
tendência de subdimensionar os segmentos com restrição de visibilidade (contra a segurança viária). A análise altimétrica desenvolvida neste artigo utiliza o método matemático-computacional proposto por Santos et al. (2014).
As análises planimétrica e altimétrica devem ser agrupadas para produzir um único conjunto de restrições, bastando a ocorrência de restrição em uma das vistas para caracterizar a falta de visibilidade no segmento. Uma vez realizado este procedimento (que deve ser feito nos dois sentidos da via de forma separada), deve-se, ainda, identificar o comprimento resultante dos segmentos com visibilidade. Segmentos com visibilidade considerados muito pequenos devem ser eliminados. Segundo DNIT (2010), segmentos com 120 metros ou menos com visibilidade, entre segmentos sem visibilidade, deverão ser considerados como estes (sem visibilidade). Já CONTRAN (2007) estabelece:
Entre dois trechos de proibição de ultrapassagem deve haver uma distância mínima igual a distância de visibilidade da Tabela 1, caso contrário, as linhas referentes a cada trecho devem ser unidas.
O procedimento estabelecido por CONTRAN (2007) é o utilizado, atualmente, para o projeto de sinalização horizontal. Para a análise apresentada neste artigo foi utilizado software (García et al., 2014) com esta configuração.
3.3. Sinalização Horizontal Através de Modelos Tridimensionais
Pesquisas e análises sobre as distâncias de visibilidade de parada e de ultrapassagem são recorrentes no meio acadêmico. Modelos de análise tridimensionais foram apresentados por Hassan et al. (1996), Ismail e Sayed (2007), Romero e García (2007), Yan et al. (2008) e Jha et al. (2011). No Brasil, merece destaque o trabalho de Pellegrini (2006) e, na Argentina, o micro simulador desenvolvido por Di Rado et al. (2012).
Os modelos tridimensionais computacionais têm em comum a construção do “cenário” (rodovia) em três dimensões a partir dos elementos planialtimétricos do eixo e das seções transversais. A modelagem pode ser construída através de malhas estruturadas ou faces singulares (no software AutoCAD, como exemplo, têm-se os objetos 3dmesh e 3dface). Os procedimentos de análise da visibilidade, a partir da construção do “cenário”, variam muito. Os mais simples incorporam objetos (veículos) ao “cenário” e, com a utilização de câmeras (devidamente posicionadas), registram “um retrato” da situação a ser avaliada. Os mais avançados utilizam simuladores de tráfego com o registro automático de visibilidade por meio da identificação de uma cor padrão (de rastreio) na tela.
O método utilizado na presente pesquisa é o simplificado. Para a obtenção dos “retratos”, foi utilizada a ferramenta CAD 3D do software SAEPRO, sem renderização, com perspectiva gerada a partir do posicionamento de uma câmera com ângulo de lente 40° e distância focal 50 mm.
3.3.1. Modelo Tridimensional Estático (sem inclusão do veículo lento)
O modelo estático considera apenas a restrição de visibilidade ocasionada pela conformação espacial da rodovia. Para delimitar a visibilidade, utilizou-se a modelagem de muros verticais elevados ao término da plataforma (Figura 5b e 5c). Sobre este modelo são posicionados dois veículos: (i) o veículo que está iniciando o processo de ultrapassagem, também denominado de veículo rápido – VR, e (ii) o veículo que trafega no sentido contrário – VC.
(a) vista planimétrica
(b) vista da estaca 116+700 (c) vista da estaca 116+720 Figura 5: análise da visibilidade tridimensional estática (fonte: autor)
Na posição ocupada pelo VR foi posicionada a câmera. Esta, além de ter coordenada X, Y e Z, deve possuir vetor que permita identificar seu alinhamento horizontal e vertical. Como coordenada, foi utilizada a do estaqueamento requerido para análise, ou seja, considerou-se a posição do condutor sobre o eixo, conforme propõem García et al. (2015). O alinhamento horizontal considerou o azimute na estaca, e o vertical a rampa do greide na mesma posição. O VC foi posicionado à distância de visibilidade de ultrapassagem mínima, conforme Tabela 1. Sua posição transversal é centrada sobre a faixa de rolamento. Considerou-se, como veículo de teste, o veículo de passeio de norma (DNER, 1999) com as dimensões 5,80 m x 2,10 m x 1,30 m (comprimento, largura e altura).
A Figura 5 registra em 5a um segmento planimétrico da rodovia e em 5b e 5c, “retratos” da câmera em duas estacas consecutivas. Na Figura 5b (estaca 116+700) é possível observar um objeto na cor vermelha que representa o VC, indicando a possibilidade de visibilidade para a distância mínima. Na Figura 5c (estaca 116+720) o VC não está mais visível. Observando a Figura 5a novamente, esta apresenta a posição dos veículos conforme “retrato” da Figura 5c. Nela é possível identificar uma linha de visada que se interrompe em função do muro interno da curva, em dois pontos, marcados com circunferências. Esta situação caracteriza a falta de visibilidade registrada na Figura 5c.
3.3.2. Modelo Tridimensional Dinâmico (com inclusão do veículo lento)
No processo de ultrapassagem, além de VR e VC, existe mais um agente envolvido: o veículo que está sendo ultrapassado, também conhecido como veículo lento – VL. Yan et al. (2008) considera extremamente relevante a obstrução dinâmica produzida por este veículo em curvas à direita. García et al. (2015) indicam que esta situação pode ser ainda mais grave nas estradas brasileiras em função do grande percentual de veículos de carga (Figura 6a).
O modelo tridimensional dinâmico é equivalente ao estático, agregando-se a este a restrição dinâmica produzida pelo VL. O termo ‘restrição dinâmica’ decorre da ocupação de diferentes posições ao longo da rodovia. Para efeitos de modelagem, foi considerado como VL um veículo de carga do tipo semirreboque com dimensões de norma 16,80 m x 2,60 m x 4,10 m (comprimento, largura e altura). Este foi posicionado de forma centralizada sobre a faixa de rolamento a 16 metros de distância de VR (Pellegrini, 2006).
A Figura 6b mostra um segmento de reta com curva à direita e um objeto na cor vermelha que representa o VC. Nesta figura, é possível afirmar que há visibilidade. Já na Figura 6c, há a inclusão do VL com a obstrução da visibilidade. Percebe-se que a análise de visibilidade pelo modelo tridimensional dinâmico é capaz de identificar restrições de visibilidade que o modelo estático não considera.
(a) vista planimétrica
(b) sem restrição do veículo lento (c) com restrição do veículo lento Figura 6: restrição dinâmica da visibilidade (fonte: autor)
4. ESTUDO DE CASO
O trecho rodoviário de pista simples do estudo de caso está situado no estado do Rio Grande do Sul, na região conhecida como Serra Gaúcha (28°58’S a 29°07’S e 51°04’O a 51°06’O). Segundo o DAER/RS (2015), o trecho da rodovia federal BR-116 é identificado no Sistema Rodoviário Estadual – SRE por: (i) código: 116BRS3080, (ii) trecho: SÃO MARCOS - ENTR. ERS-230 (ANA RECH) e (iii) extensão: 27,18 km (do km 115,24 ao km 142,42).
O presente estudo utilizou base de dados georreferenciados disponibilizada pelo DAER/RS, obtida de levantamentos com a utilização do receptor Garmin GPS 12XL, associado a um notebook com os programas ASYNC e GAR2RNX, embarcado em veículo de passeio. Dados de pontos na base UTM (Projeção Universal Transversal de Mercator) foram inseridos no software SAEPRO e convertidos para elementos planialtimétricos. A extensão total do trecho nessa base foi de 27173,731 metros que é bastante próxima do valor registrado no SRE (27,18 km), com diferença inferior a 7 metros.
Localizado em região montanhosa, o trecho desenvolve-se na direção norte-sul com 109 curvas horizontais (54 para a direita e 55 para a esquerda) o que resulta, aproximadamente, 4 curvas/km. No total, 40 curvas apresentam raio inferior a 100 metros. É possível perceber, a partir destas informações, que o trecho pode ser considerado com tortuosidade elevada.
A avaliação altimétrica do trecho indica uma variação de cotas na faixa entre 520 e 890 metros, com preponderância de trechos em aclive (57,2%) no sentido do estaqueamento. Das 79 curvas de concordância verticais, 37 são convexas e 42 são côncavas. Os menores valores encontrados de parâmetro k no trecho são 9,92 e 10,45 para curva côncava e convexa, respectivamente.
Para uma rodovia classificada como classe II, em região montanhosa, a velocidade diretriz definida em DNER (1999) é de 50 km/h. Adotando este valor na Tabela 1, tem-se como distância de visibilidade de ultrapassagem mínima 160 metros. Segundo a mesma norma, os valores mínimos para o parâmetro k são 11 e 9 para curvas côncavas e convexas, respectivamente. Tais valores indicam um problema grave de projeto (distância de visibilidade de parada não atendida) no segmento de curva entre o km 128+740 e o km 128+790. Por fim, considerou-se 3,50 metros de faixa de rolamento e 2,00 metros de acostamento.
A observação do trecho, através do Street View do Google Earth, identificou diversos segmentos que tiveram que ser descartados da análise, conforme Tabela 2, além de diversas estacas individuais, também removidas. A coluna observação permite identificar a motivação para descarte. Dos 27,17 km do trecho, foram utilizados para análise 20,44 km.
Tabela 2: segmentos descartados na análise (fonte: autor) Posição (km) Ext.
Observação Posição (km) Ext. Observação
Início Fim (m) Início Fim (m)
115+240 116+160 920 Zona urbana 126+340 126+540 200 Pedágio
116+400 116+480 80 Acesso 126+560 127+560 1000 Faixa p/ veículos lentos 120+300 121+040 740 Faixa p/ veículos lentos 130+540 130+580 40 Ponte
121+700 123+020 1320 Faixa p/ veículos lentos 139+460 140+480 1020 Faixa p/ veículos lentos 123+560 123+620 60 Acesso 141+340 142+280 940 Faixa p/ veículos lentos 123+980 124+040 60 Acesso 142+300 142+400 100 Zona urbana
5. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os resultados decorrentes da aplicação dos diferentes métodos para análise da visibilidade de ultrapassagem foram compilados em planilha de cálculo, conforme Figura 2. A observação de configurações diferentes, quanto à restrição de visibilidade, permitiu desenvolver as análises a seguir para os 20,44 km nos dois sentidos.
5.1. Análise das Alternativas de Forma Individualizada
A porcentagem com restrição de visibilidade por sentido (Tabela 3) foi elevada em todos os métodos de análise, o que é característica de uma rodovia sinuosa em região montanhosa. As quatro abordagens utilizadas apresentaram valores percentuais muito próximos.
Tabela 3: porcentagem de sinalização com proibição de ultrapassagem (fonte: autor)
Método Sentido
Norte-Sul Sul-Norte
Sinalização Existente 86% 84%
Projeto Planialtimétrico de Norma 87% 86%
Modelo Tridimensional Estático 67% (82%) * 68% (83%) * Modelo Tridimensional Dinâmico 74% (87%) * 77% (87%) *
* os dados iniciais referem-se à análise de visibilidade, enquanto que os valores entre parênteses incorporam os segmentos com permissão de ultrapassagem inferiores a 160m.
É importante ressaltar que os métodos dos modelos tridimensionais não incorporavam, de forma automática, a proibição de ultrapassagem para trechos com visibilidade, mas de pequena extensão (no estudo de caso, 160 metros). Ao se incorporarem esses trechos, o percentual de zonas com restrição de visibilidade aumentou em 22% para o modelo estático (em ambos os sentidos) e em 17% (Norte-Sul) e 14% (Sul-Norte) para o modelo dinâmico. Foram identificados 13 segmentos no sentido Norte-Sul e 7 no sentido Sul-Norte com permissão de ultrapassagem com extensão inferior a 160 metros (CONTRAN, 2007). Do total de 20 segmentos, apenas 7 apresentam extensão superior ou igual a 120 metros, conforme DNIT (2010), os restantes não estão de acordo com qualquer norma. Esta situação é extremamente grave e contra a segurança viária.
Os modelos tridimensionais, sem a incorporação dos segmentos com visibilidade inferiores a 160 metros, quando comparados entre si, permitem a observação de uma característica previamente reconhecida: a maior restrição de visibilidade no modelo dinâmico. Observando a Tabela 3, percebe-se uma diferença percentual de 67% para 74% entre modelo estático e dinâmico, no sentido Norte-Sul e de 68% para 77%, no sentido Sul-Norte. Essa diferença percentual deve-se à restrição de visibilidade dinâmica verificada em 44 segmentos de curvas à direita e 42 de curvas à esquerda, no sentido contrário. Do total de 86 segmentos, em 34 o VR estava em tangente, para entrar na curva à direita, e em 52 saindo da curva à direita. 5.2. Confronto das Alternativas com Projeto Planialtimétrico de Norma
Utilizando-se o método de norma (projeto planialtimétrico) como referência, os demais métodos e a sinalização existente foram confrontados a este. Os resultados produziram falsos positivos e falsos negativos, a seguir analisados.
5.2.1. Ocorrência de Falsos Positivos de Visibilidade
Os falsos positivos de visibilidade decorrem de estacas com visibilidade pelo método em questão, que não apresentam visibilidade pelo método de norma. A Tabela 4 apresenta os percentuais registrados para os modelos tridimensionais estático e dinâmico e para a sinalização existente. A ocorrência de valores expressivos de falsos positivos na sinalização existente está associada aos segmentos com visibilidade com extensão inferior a 160 metros, já mencionado anteriormente. A adequação do projeto de sinalização, para a norma corrente, é necessária e urgente.
Tabela 4: porcentagem de falsos positivos de visibilidade (fonte: autor)
Método Sentido
Norte-Sul Sul-Norte
Sinalização Existente 7% 5%
Modelo Tridimensional Estático 5% 4%
Modelo Tridimensional Dinâmico 2% 2%
A simplificação do método de norma (projeto planialtimétrico) pode estar associada aos falsos positivos dos modelos tridimensionais. É importante ressaltar que, para estes últimos, a análise caracterizava como visível a observação parcial do VC, que apresenta um volume no espaço, enquanto pelo método de norma a análise é pontual.
5.2.2. Ocorrência de Falsos Negativos de Visibilidade
Os falsos negativos de visibilidade decorrem de estacas sem visibilidade pelo método em questão, que apresentam visibilidade pelo método de norma. A Tabela 5 apresenta os percentuais registrados para os modelos e para a sinalização existente.
Tabela 5: porcentagem de falsos negativos de visibilidade (fonte: autor)
Método Sentido
Norte-Sul Sul-Norte
Sinalização Existente 7% 7%
Modelo Tridimensional Estático 1% 0%
Modelo Tridimensional Dinâmico 1% 3%
O percentual elevado de falsos negativos na sinalização existente não caracteriza um problema nesta. A restrição de ultrapassagem verificada na sinalização existente não estava associada ao problema de falta de visibilidade, e sim a outros critérios relevantes. Este aspecto deve ser ressaltado, indicando a importância do projetista da sinalização para um projeto consistente a todas as condicionantes do trecho. Considerar que um software tenha a capacidade de realizar o projeto pode induzir a erros graves na sua execução.
Os modelos tridimensionais ficaram com percentuais de falsos negativos pequenos, indicando como estes podem reproduzir os resultados de norma. A diferença mais significativa (3%) é a favor do modelo tridimensional dinâmico. Esta foi registrada a partir de uma curva para a esquerda (sentido Sul-Norte) com grande raio (557,89 metros). Pelo método da norma, o segmento apresentaria visibilidade plena. Com a introdução do VL, houve a restrição de visibilidade em um segmento significativo (160 metros).
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
No presente artigo foram apresentados e confrontados diferentes métodos de análise da visibilidade de ultrapassagem. Foi utilizado um trecho viário em região montanhosa, como estudo de caso, para aplicação dos métodos e análise dos resultados. A análise, segundo método da norma, identificou problemas na sinalização existente quanto ao atendimento da extensão mínima com visibilidade. Foram identificados falsos positivos e falsos negativos de visibilidade ao confrontar sinalização existente e modelos tridimensionais com o método planialtimétrico de norma. O método tridimensional dinâmico expôs um dos problemas mais graves da norma: curvas de raios amplos para a direita. Acredita-se que a análise, por meio do modelo tridimensional dinâmico, seja a que mais se aproxime da realidade e, por este motivo, a que ofereça melhor análise quanto à segurança viária.
Agradecimentos
Os autores agradecem às empresas STE – Serviços Técnicos de Engenharia S.A. e CIENGE – Consultoria em Informática e Engenharia Ltda. pelo apoio no desenvolvimento deste projeto.
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Daniel Sergio Presta García (daniel.garcia@ufrgs.br) Gustavo R. Di Rado (gdirado@ing.unne.edu.ar)
Maurício Castilhos de Oliveira (mauricio@alumni.ubc.ca) Rodrigo Gomes Schmidt (rodrigogomesschmidt@gmail.com) Tiago Kirsch Lanes (tiagokirschlanes@gmail.com)
Laboratório de Sistemas de Transportes – Departamento de Engenharia de Produção e Transportes Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS
