Modelagem analítica de alocação de tráfego para avaliação de alternativas de uso do eixo norte-sul de Curitiba

Abstract

A cidade de Curitiba foi pioneira na implantação do sistema BRT e, graças ao sucesso do sistema, obteve reconhecimento internacional em planejamento urbano e de transportes. Atualmente, o sistema de transporte público da cidade transporta mais de 1,5 milhões de passageiros por dia útil. Porém, a grande procura por este serviço tem aproximado algumas linhas do BRT à saturação. Neste sentido, surgiu o projeto do primeiro metrô da cidade em substituição à linha mais carregada, o eixo norte-sul. Uma das vantagens do projeto é que a maior parte do metrô será subterrâneo e passará abaixo das canaletas exclusivas de ônibus. É esperado que os atuais usuários do BRT migrem para o novo sistema e, além disso, os motoristas de veículos particulares também sejam atraídos. Com a desativação desta linha do BRT, surge a necessidade de requalificação do solo urbano local, já que este espaço ficaria ocioso. Este trabalho tem como objetivo analisar alternativas de utilização deste espaço, considerando a abertura ao fluxo de veículos em diferentes sentidos. Com os dados de contagens de tráfego obtidos em quatro bairros da região de estudo, a matriz origem-destino de viagens foi estimada. Além disso, informações sobre a rede viária foram também extraídas. Assim, quatro cenários foram modelados para alocar o fluxo de viagens na rede utilizando abordagem analítica de equilíbrio do usuário. Para isso, o algoritmo de Frank-Wolfe foi implementado na linguagem de programação C/C++. Os resultados de todos os cenários foram comparados através do indicador de tempo médio de viagem. Dessa forma, analisou-se se a abertura ao tráfego de veículos comuns reduz significamente este indicador.

The city of Curitiba pioneered the implementation of the BRT system and due to the success of the system obtained international recognition in urban and transportation planning. Currently, the city's public transportation system carries more than 1.5 million passengers per day. However, a high demand for this service has brought some BRT lines close to saturation. In this sense, the project of the first subway of the city appeared in substitution of the loaded line, the north-south axis. One of the advantages of the project is that most of the subway will be underground and will pass beneath the exclusive bus lanes. The current BRT users are expected to migrate to the new system and in addition individual vehicle drivers will also be attracted. With the deactivation of this BRT line, the need for qualification of the local urban land arises, since this space would be idle. This work aims to analyze alternatives of use of this space, considering the opening to the flow of vehicles in different directions. With the traffic counts data obtained in four neighborhoods of the study region, the origin-destination trip matrix was estimated. In addition, information about the road network was also extracted. Thus, four scenarios were modeled to assign the trip flow in the network using user equilibrium analytical approach. For this purpose, the Frank-Wolfe algorithm was implemented in C/C++ programming language. The results of all scenarios were compared using the average travel time indicator. In this way, it was analyzed whether the opening to common vehicle traffic significantly reduces this indicator.