ESTGV - DEC - Dissertações de mestrado (após aprovadas pelo júri)
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- Avaliação de estratégias de semaforização de travessias pedonais em meio de quadraPublication . Lazzaretti, Igor; Vasconcelos, António Luís Pimentel; Bisconsini, Danilo RinaldiA malha viária das cidades portuguesas era tradicionalmente projetada de modo a priorizar o escoamento dos veículos motorizados. Atualmente, cresce a preocupação com o conforto, segurança e eficiência dos modais de transporte suaves, em especial o pedestre, sendo fundamental a convivência saudável entre os diferentes utilizadores. Como cada classe tem sua via de circulação definida (ruas e calçadas), o ponto de interação crítico em termos de demoras e segurança é a interseção entre estes elementos, ou seja, a travessia pedonal. A presente dissertação tem como objetivo comparar a eficiência de estratégias de regulação para uma travessia de nível em meio de quadra (midblock crossing) com separador central com duas vias de circulação em cada sentido em Portugal. Para tal, na primeira parte do trabalho é feita a caracterização dos pedestres, das diferentes tipologias de travessias pedonais e das estratégias de regulação semafórica, algumas fornecidas por manuais e outras adaptadas. Para testar e comparar as diferentes estratégias, foi desenvolvido um cenário virtual dentro do software de microssimulação Aimsun. Esse cenário foi calibrado para as condições portuguesas com base em observações em travessias reais. O tempo de atraso é utilizado como principal dado de saída a respeito da eficiência da estratégia. Ao final do processo são comparadas as demoras para cada classe de usuário e para todo o conjunto. Após a simulação de diferentes combinações de demandas de tráfego, concluiu-se que a faixa de pedestres zebrada tem melhor eficácia para demandas pedonais e/ou veiculares reduzidas, enquanto, a travessia semaforizada com duas classes de botoeiras torna-se a estratégia mais eficiente para fluxos mais elevados. Ao fim da pesquisa é fornecida uma matriz gráfica que auxilia o projetista na seleção da estratégia de regulação para a travessia.
- Avaliação do desempenho de medidas de acalmia de tráfego através de microssimulação de tráfegoPublication . Chaves, Carina Fernandes; Vasconcelos, António Luís PimentelOs espaços públicos das cidades portuguesas são predominantemente dominados pelo fluxo de veículos motorizados. Os modos suaves (peões e ciclistas) são relegados para segundo plano, afetando o uso social das vias públicas. Existe uma preocupação crescente sobre como esta situação afeta negativamente a qualidade de vida dos cidadãos, e muitas cidades têm vindo a promover políticas de mobilidade sustentável, com ênfase nos modos suaves. Um instrumento fundamental para a prossecução desta política é a hierarquização da estrutura viária, associada a medidas de acalmia do tráfego. Os impactos das medidas de acalmia do tráfego na rede rodoviária e no seu meio envolvente são complexos e difíceis de estimar. Os modelos de simulação microscópica são ótimas opções para esta tarefa, uma vez que podem simultaneamente ter em conta pequenos efeitos como variações de velocidade ao longo das estradas e grandes efeitos relacionados com a reafectação de tráfego. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi compreender os efeitos da implementação de medidas de acalmia de tráfego e de uma zona 30 km/h no bairro da Quinta do Galo, em Viseu. A análise foi baseada no software de microssimulação Aimsun e focada em atrasos para os condutores, emissões de poluentes e indicadores de segurança. Uma parte especial deste trabalho abordou a calibração dos modelos de escolha de trajeto. Após um estudo dos modelos utilizados pelo Aimsun (em particular os modelos Logit e C-logit), foram realizados inquéritos para compreender como os alunos e funcionários da ESTGV ponderam diferentes alternativas para uma determinada viagem. Concluiu-se que a implementação de medidas de acalmia de tráfego e de uma zona 30 km/h contribui para transferir a maior parte do tráfego de atravessamento e conflitos para as estradas estruturais que circundam o bairro. Esta intervenção provoca um ligeiro aumento de atrasos globais, das emissões e dos conflitos, mas cria condições para melhorar a qualidade de vida no bairro da Quinta do Galo/Jugueiros.
- Calibração de modelos de microssimulação de tráfego para análise de interseções urbanasPublication . Oliveira, Sara Filipa Guerra de; Vasconcelos, António Luís Pimentel; Silva, Ana Maria César BastosA comunidade técnica recorre frequentemente a modelos analíticos de capacidades nos processos de análise e de conceção geométrica de interseções rodoviárias. Contudo, durante os últimos anos os modelos microscópicos de simulação de tráfego têm-se revelado ferramentas privilegiadas na análise de problemas relacionados, entre outros, com a gestão do tráfego urbano, com a avaliação do funcionamento de sistemas de transportes complexos e com a definição de estratégias de controlo. Nestes modelos cada automóvel, peão, autocarro, etc., é tratado como uma entidade individual, com os seus objetivos, métodos e propriedades, tendo a possibilidade de interagir autonomamente com as outras entidades. Estas interações são modeladas através de algoritmos complexos que descrevem o comportamento dos condutores quando seguem outros veículos (car-following), quando mudam de via (lane-changing) ou quando entram numa corrente prioritária de uma interseção (gap-acceptance). São modelos exigentes em termos de recolha e tratamento de dados, volume de informação necessário, recursos e compreensão das teorias usadas, dependendo a fiabilidade dos seus resultados do rigor aplicado em todo o processo de modelação, simulação e análise. A presente dissertação pretende evidenciar a importância da calibração, enquanto etapa de ajuste dos parâmetros do modelo aplicado à análise de interseções urbanas. Esta tarefa revelase particularmente complexa em redes viárias urbanas, e nomeadamente na aplicação a interseções, uma vez que os outputs do modelo resultam do desempenho combinado dos diversos submodelos. Assim, centrando a análise em interseções reguladas através de sinalização luminosa e em rotundas, este trabalho apresenta a avaliação do seu desempenho operacional recorrendo a modelos analíticos e de simulação, destacando as vantagens e as desvantagens de ambas as abordagens metodológicas. Após a seleção dos estudos de caso, foram realizadas observações de campo que permitiram a criação de uma base de dados real, que suportou o desenvolvimento das duas metodologias alternativas. A fase seguinte centrou-se na aplicação dos modelos de microssimulação de tráfego às interseções selecionadas, desenvolvendo-se uma metodologia de calibração do modelo Aimsun, em que se associou uma análise de sensibilidade a um procedimento de otimização baseado num algoritmo genético. A estrutura de otimização foi implementada em MATLAB recorrendo ao algoritmo genético pré-definido na extensão de otimização. Com os modelos devidamente calibrados e validados, foram obtidos os indicadores de desempenho e traçadas conclusões acerca da sua aproximação à realidade e do paralelismo com os resultados obtidos através dos modelos analíticos. Destaca-se a facilidade de implementação dos modelos analíticos estudados. Contudo, como partem de um conjunto rígido de assunções, estes modelos apresentam algumas limitações na reprodução dos problemas reais estudados, nomeadamente no que respeita aos processos de mudança de via e à existência de vias curtas. Os modelos de simulação devem ser aplicados cuidadosamente a qualquer análise de uma interseção, demonstrando dependência da qualidade dos inputs (e.g., procura de tráfego, codificação do traçado) e sensibilidade elevada aos valores dos parâmetros comportamentais adotados. A metodologia de calibração preconizada permite replicar facilmente as condições observadas, revelando contudo uma baixa robustez, associada à vulnerabilidade a ajustes pontuais de parâmetros e à intransponibilidade a outras interseções, demonstrando falta de representatividade geral.
- Modelação e simulação da rede viária do Centro Histórico de TondelaPublication . Santos, Cândido Daniel Rosa dos; Vasconcelos, António Luís PimentelOs modelos de microssimulação revolucionaram a forma como os trabalhos de engenharia de tráfego são hoje realizados. Estes modelos possibilitam a determinação de parâmetros de avaliação de redes viárias, como pontos de congestionamento, volumes de tráfego, tempos de viagem, entre outros, viabilizando a análise de situações existentes e hipotéticas, com custos reduzidos e sem perturbar o sistema viário. Tendo presente as vantagens inerente a estes modelos, procedeu-se à análise da rede viária na cidade de Tondela, onde havia sido identificado um conjunto de problemas pelo município. Na primeira parte do presente documento é efetuado o seu enquadramento geral, detalhando as atividades propostas e realizadas no âmbito do estágio curricular realizado na Câmara Municipal de Tondela. De seguida é apresentada a estrutura geral do trabalho referente à modelação e simulação do Centro Histórico de Tondela. Inicialmente é realizada uma revisão bibliográfica sobre os métodos de avaliação do desempenho de interseções urbanas. Esta revisão permitiu identificar modelos estatísticos e probabilísticos adequados à análise de interseções isoladas, e a técnica de microssimulação, enquanto método privilegiado de avaliação de redes. O presente trabalho assenta nesta última abordagem, tendo por base o software Aimsun. Numa primeira fase efetuou-se uma recolha de dados, nomeadamente velocidades, tempos de trajeto e incidentes periódicos, necessários para a construir, calibrar e validar o modelo. Estes dados foram obtidos através de contagens de tráfego em diversos pontos da rede viária e sessões de recolha de dados contínuos de velocidade utilizando um veículo instrumentado. De seguida foi construído e calibrado o modelo da rede viária existente. Finalmente, desenvolveu-se um cenário hipotético de intervenção na rede com o objetivo de mitigar alguns dos problemas identificados. Estas propostas foram comparadas com a situação existente, recorrendo a quatro indicadores distintos, nomeadamente tempo de percurso, distância percorrida, consumo de combustível e emissões ambientais.