Em um dia estressante, no meio de um congestionamento, você provavelmente já se perguntou porque o semáforo demora tanto a abrir ou fecha tão rápido. Show
Lemos seus pensamentos? Nesse post, iremos lhe mostrar como é feita a programação semafórica e ainda ensinaremos a você como calcular corretamente o ciclo de um semáforo. Boa leitura! Conceitos básicosPara iniciarmos, precisamos conhecer alguns conceitos fundamentais a respeito dos semáforos, são eles: Ciclo: é o tempo necessário à uma sequência completa de indicações luminosas, ou seja, é o tempo em que a sequência verde, amarelo e vermelho aparece por completo. Fase: é a parte do ciclo reservada à uma combinação qualquer de movimentos de tráfego que recebem, simultaneamente, o direito de passagem. Estágio: também conhecido como intervalo, é a parte do tempo de ciclo durante o qual não mudam as indicações luminosas. Exemplo de um ciclo semafórico de duas fases.Offset: também conhecido como defasagem, é a diferença, em segundos, entre os verdes de dois semáforos consecutivos de uma mesma via e está relacionado com o sincronismo dos semáforos. Exemplo de um offset.Split: é a porção de verde associada a cada estágio, ou seja, é a relação entre o período de verdes e o tempo de ciclo. Entreverdes: é o intervalo de tempo entre o final do verde para uma fase e o início do verde para a fase seguinte, geralmente é composto por um tempo de amarelo e um tempo de vermelho total. Aproximação: é a parte da via próxima de um cruzamento. Exemplo de uma aproximação.Verde efetivo: é a parte de tempo de verde efetivamente utilizada pelo tráfego, ele é composto por boa parte do tempo de verde e uma parte do tempo de amarelo. Atraso: é o tempo perdido num semáforo, quando retido pelo sinal vermelho. Foco: é o conjunto formado pela superfície refletora, lâmpada e a lente colorida. Grupo focal: é o conjunto de focos, orientado numa mesma direção, ou seja, são as luzes coloridas que compõem os semáforos. Exemplo de um grupo focal.Função do semáforoO objetivo primordial dos semáforos é organizar o tráfego de pessoas e veículos de modo a evitar qualquer tipo de conflito, como os acidentes. No entanto, quando não usados corretamente ou usados quando não são realmente necessários, podem provocar atrasos excessivos ao trânsito, congestionamentos e até acidentes pelo desobedecimento das indicações luminosas. Para tanto, é necessário sempre um estudo do tráfego para avaliar a necessidade de um semáforo e, caso positivo, para calcular o tempo de ciclo ideal para a situação. Iremos, a seguir, aprender como é feito esse cálculo. Cálculo do ciclo semafóricoFator hora de pico\mathrm{FHP = \dfrac{V_{hp}}{4.V_{15,máx}}} Onde:
Velocidade de fluxo livre\mathrm{FFS = 75,4-f_{LW} -f_{LC}-3,22.{TRD}^{0,84}} Onde:
Tabela 1 – Fator de ajuste segundo a largura da faixa de rolamento.
Tabela 2 – Fator de ajuste em função do acostamento.
Fluxo de saturação\mathrm{s = 525.L} Onde:
Taxa de ocupação\mathrm{yi=\dfrac{qi}{si}} Onde:
Taxa de ocupação crítica\mathrm{yi^*=yi,máx}
Taxa de ocupação da interseção\mathrm{Y=Σyi^*} Onde:
Tempos de cicloTempo perdido\mathrm{T_{p}=ΣT_{vermelho,total}+ΣT_{percepção}} Onde:
Tempo de ciclo\mathrm{T_{co}=\dfrac{1,5.T_{p}+5}{1-Y}} Onde:
Tempo de verde efetivo\mathrm{T_{v,ef,i}=yi^*\left(\dfrac{T_{co}-T_{p}}{Y}\right)} Onde:
Tempo de verde real\mathrm{T_{v,real,i}=T_{v,ef,i}+T_{percepção}-T_{a}} Onde:
Pois bem, para responder à pergunta levantada no início deste post, você sente que o semáforo demora muito para abrir ou fecha muito rápido provavelmente por duas razões: O semáforo pode estar mal dimensionado, provocando congestionamento e atrasos. Isso pode ocorrer porque o fluxo da via se intensificou ao longo do tempo e não foram feitos os devidos ajustes no ciclo do semáforo, ficando este incapaz de dar vazão suficiente aos pelotões formados. A outra razão pode se dever à divisão dos estágios, uma vez que isso influencia diretamente no tempo de ciclo. Por exemplo, em um cruzamento comum, uma conversão à direita (figura abaixo), ou seja, o acréscimo de mais um estágio, pode aumentar sensivelmente o tempo de vermelho perdido no semáforo. Este problema é mais comum do que parece e ocorre muito nos horários de pico, onde há intensificação do fluxo nas vias. Agora, um exemplo resolvido para solidificar o que foi aprendido até agora. Exemplo aplicadoPara a interseção apresentada abaixo, determinar:
Dados:
RESOLUÇÃO: Você pode acompanhar a resolução desse exemplo assistindo o vídeo abaixo ou simplesmente acompanhando a leitura do post. Passo 01: Cálculo do fluxo de saturaçãoPara calcular o fluxo de saturação de uma aproximação, precisamos apenas conhecer sua largura. Por meio da fórmula abaixo, temos: s = 525.L Passo 02: Cálculo da taxa de ocupação da interseçãoDe posse dos fluxos de cada movimento, o próximo passo será o cálculo da taxa de ocupação. Para isso serão usados os fluxos de saturação, já calculados, e a seguinte fórmula: \mathrm{yi=\dfrac{qi}{si}} Vale observar que o fluxo da rua Tulipa é a soma dos fluxos de toda a fase 3, que é igual a 1100 veículo/h. Após o cálculo da taxa de ocupação, o valor da taxa de ocupação da interseção deverá ser calculado da seguinte fórmula: \mathrm{Y=Σyi^*} Portanto: {Y=0,25+0,16+0,17=0,58} Passo 03: Cálculo dos tempos de ciclo\mathrm{T_{p}=ΣT_{vermelho,total}+ΣT_{percepção}} \mathrm{T_{p}=3+3+5+3.3=20s} \mathrm{T_{co}=\dfrac{1,5.T_{p}+5}{1-Y}} \mathrm{T_{co}=\dfrac{1,5.20+5}{1-0,58}=83,333=83s} \mathrm{T_{v,ef,i}=yi^*\left(\dfrac{T_{co}-T_{p}}{Y}\right)} \mathrm{T_{v,real,i}=T_{v,ef,i}+T_{percepção}-T_{amarelo}} Os tempos de verde efetivo e real estão mostrados na tabela abaixo: Passo 04: Diagrama de intervalos luminososDiagrama de intervalos luminosos.Espero que este post tenha lhe ajudado a entender como se programa um semáforos. Se gostou, não deixe de seguir nosso blog e nosso canal no YouTube para receber mais posts como este! E se ainda ficou com alguma dúvida, assista o vídeo com a resolução desse exemplo, clicando aqui. Engenheira Civil pela Universidade Federal do Piauí, engenheira de obra, perita judicial e pós-graduanda em Avaliação, Auditoria e Perícias de Engenharia. Qual a importância dos semáforos serem sincronizados?“A experiência da sincronização se mostrou positiva na melhoria do trânsito, além de proporcionar maior agilidade, diminuindo o tráfego nos cruzamentos”, diz Nunes.
O que são semáforos sincronizados?Entende-se por sincronização, a defasagem entre os centros dos vermelhos dos semáforos de uma região, de modo que os estabelecimentos dos tempos de verde e vermelho sejam tais que, um motorista trafegando numa via encontre sinais verdes ao longo dela.
Como funciona o sistema de semáforos?Nos semáforos para veículos, a liberação de passagem é dada pela luz verde e a de proibição de passagem pela luz vermelha. O aviso de que o direito de passagem está terminando é dado pela luz amarela, que, usualmente, é utilizada apenas após a luz verde.
Quais os conceitos básicos de um semáforo?Aproximação: é a parte da via próxima de um cruzamento. Exemplo de uma aproximação. Verde efetivo: é a parte de tempo de verde efetivamente utilizada pelo tráfego, ele é composto por boa parte do tempo de verde e uma parte do tempo de amarelo. Atraso: é o tempo perdido num semáforo, quando retido pelo sinal vermelho.
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