Elaboração de um modelo multimodal por meio de simulação de tráfego baseada em agentes: estudo de caso na Grande Florianópolis/SC

Abstract

Com o crescimento da utilização de transportes individuais motorizados e os efeitos negativos ocasionados por sua utilização em massa nos centros urbanos, é evidenciada a necessidade de incentivo à migração para modos ativos e coletivos. A construção de modelos de transporte que simulem os efeitos do comportamento dos usuários pode ser utilizada com esse objetivo. Os modelos de simulação de tráfego que permitem explicitar o comportamento individual do usuário, como os modelos baseados em agente, destacam-se como ferramentas de compreensão dos efeitos de intervenções ao sistema de transporte no comportamento desses agentes. A disponibilidade de softwares em código aberto garante a acessibilidade da ferramenta para estudos com relativamente poucos recursos financeiros, apesar do alto grau de capacitação necessário ao técnico. Essa dissertação visa avaliar as potencialidades e as dificuldades da implantação de uma simulação multimodal baseada em agentes utilizando o software MATSim, com a elaboração de modelos de simulação das viagens realizadas por automóveis e no transporte coletivo relatadas na Pesquisa de Origem e Destino realizada em 2014. Os modelos têm seus parâmetros relacionados à infraestrutura, à demanda e ao comportamento dos usuários, os quais são calibrados de forma manual e por meio do calibrador automatizado Cadyts. No modelo calibrado para os automóveis e motocicletas, foram observados r2 para o volume de tráfego diário de 0,9416, para o volume de tráfego nas horas-pico da manhã, de 0,7301, para o volume de tráfego nas horas-pico da tarde, de 0,7193, e para o tempo de viagem, de 0,8562. Posteriormente, foi elaborada a simulação multimodal, com a inclusão da alocação do transporte coletivo no modelo. Diante da indisponibilidade de dados sobre o transporte coletivo, foi modelada a oferta sintética de 63,6% das linhas de ônibus ativas. Os resultados do modelo apresentam alto índice de agentes presos e altos tempos de viagem. O último modelo incluiu a possibilidade de escolha do agente entre os modos automóvel, motocicleta e transporte coletivo, que foram modelados com o mesmo peso atribuído à utilidade do tempo de viagem. Esses fatores, somado à disponibilidade de motocicletas em relação à oferta limitada dos ônibus, e sua unidade de veículo padrão de 0,33 em relação ao carro, resultaram em uma migração modal com aumento de 26% da porcentagem de viagens totais realizadas por motocicletas, em detrimento do automóvel e do transporte coletivo.

Abstract: With the growing use of individual motorized transport and the negative effects caused by its mass use in urban centers, there is a clear need to encourage migration to active and collective modes of transport. The construction of transport models that simulate user behavior effects can be used with this objective. Traffic simulation models that allow for explicit individual user behavior, such as agent-based models, stand out as tools for understanding the effects of interventions on the transportation system on these agents? behavior. The availability of open-source software ensu- res the accessibility of the tool for studies with relatively few financial resources, despite the high level of technical training required. This dissertation aims to evaluate the potentialities and diffi- culties of implementing an agent-based multimodal simulation using the MATSim software, with the development of simulation models of trips made by cars and public transport reported in the Origin-Destination Survey conducted in 2014. The models have parameters related to infrastructure, demand, and user behavior, which are calibrated manually and through the automated calibrator Cadyts. In the model calibrated for cars and motorcycles, R2 values were observed for daily traffic volume of 0.9416, for morning peak hour traffic volume of 0.7301, for afternoon peak hour traffic volume of 0.7193, and for travel time of 0.8562. Subsequently, a multimodal simulation was deve- loped, including the allocation of public transport in the model. Due to the unavailability of public transport data, a synthetic supply of 63.6% of the active bus lines was modeled. The model results show a high rate of trapped agents and long travel times. The final model included the possibility of agent choice among car, motorcycle, and public transport modes, which were modeled with the same weight assigned to travel time utility. These factors, combined with the availability of motorcycles relative to the limited bus supply and their standard vehicle unit of 0.33 compared to cars, resulted in a modal shift with a 26% increase in the percentage of total trips made by motorcycles, to the detriment of cars and public transport.