MODELO DE ANÁLISE DE ACESSIBILIDADES PARA APOIO AO PLANEAMENTO E GESTÃO RODOVIÁRIA EM PORTUGAL
Paulo Matos Martins(*), ISEL Isabel Botelho, IMT Inês Soares, ISEL Duarte Bento, ISEL Rui Luso Soares, IMT
(*) paulo.martins@dec.isel.pt
GuITTS
Modelo de Análise de Acessibilidades para apoio ao Planeamento e Gestão Rodoviária em Portugal Paulo Matos Martins – GuITTS/CEEC
Lisboa, 6 de junho de 2013
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• Pressupostos: pretende-se um modelo para apoio ao planeamento e gestão rodoviária do InIR/IMT que possa ser utilizado internamente pelos seus Técnicos; • Apresenta-se o modelo de análise de acessibilidades desenvolvido em SIG;
• Descrevem-se as principais características do modelo; • Descrevem-se alguns detalhes técnicos do modelo e das análises; • Apresentam-se os primeiros resultados preliminares; • Faz-se a antevisão das potencialidades em termos de planeamento da RRN; • Apontam-se possíveis caminhos para ampliação a outros modos e setores.
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O conceito de Acessibilidade associado ao planeamento de transportes refere-se à facilidade em alcançar bens, serviços e destinos. Estas três componentes juntas estão relacionadas com o conceito de oportunidade.
A Acessibilidade pode ser vista como a facilidade em alcançar oportunidades.
Acessibilidade
Mobilidade
Proximidade
"Conetividade"
• O planeamento de transportes evidencia mais a vertente mobilidade; • O planeamento dos usos dos solos focaliza-se mais na acessibilidade geográfica e localização;
Acessibilidade
VS
Facilidade com que os destinos são alcançados
Mobilidade Facilidade com que os deslocamentos são efetuados
Fonte: adaptado de Farias, T., (s.d.)
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• Os especialistas em comunicação concentram-se na qualidade da telecomunicação; • Os planeadores dos serviços sociais desenvolvem opções de acessibilidade para grupos sociais específicos.
INVENTÁRIO DO MODELO RODOVIÁRIO
Modelo de cadastro da rede rodoviária, em formato SIG, constituído por quase 6 mil arcos e extensão de aproximadamente 25 mil quilómetros. Rede Rodoviária Nacional ≈ 19 mil km • Rede fundamental • Rede complementar • Rede nacional de autoestradas • Rede de estradas regionais Rede Municipal ≈ 6 mil km
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Correção topológica da Rede
Prolongamento da Rede
Modelo de dados para planeamento
Calibração de Velocidades
Correção Topológica da Rede Politica de conetividade – “End Point”
A especificidade do modelo de rede rodoviária para o planeamento e simulação da sua performance exige uma inspeção de erros. Quantificação Erros Topológicos 1.102
Regras topológicas impostas: • Must Not Have Pseudos • Must not Have Dangles • Mus Not Overlap
656
1 Must Not Overlap
Must Not Have Dangles
“Must Not Have Pseudos”, é uma regra bastante restritiva, pelo que, os erros identificados não afetam a performance da rede. “Must Not Have Dangles”, neste tipo de erro existem exceções à regra, consoante o tipologia dos casos. Contabilizaram-se cerca de 250 exceções. GuITTS
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Must Not Have Pseudos
Tipologia “Must not have dangles”
“Must Not Have Dangles”, esta regra implica que a articulação entre arcos seja concretizada entre a extremidade final do arco, com o vértex inicial do arco seguinte, formando um circuito fechado.
Inventário de erros com base na sua configuração Classificação
Descrição
A
Erros topológicos associados à ligação entre os arcos
B
Partes de nós de ligação
C
Exceções (estradas sem continuidade, ligações a portos marítimos ou ao caminho de ferro, etc.)
D
Estradas que foram continuadas/prolongadas.
Rede de estradas (inicial), junto a Vila Nova de Famalicão
Exemplo apresentado com classificação de erro D, evidencia a inexistência de ligação entre A7 e a EN14.
Prolongamento da rede viária, junto a Vila Nova de Famalicão
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Prolongamento da Rede Pretende-se obter indicadores de acessibilidade fiáveis que assistam o planeamento rodoviário, então procede-se ao prolongamento de rede de modo a criar um modelo semelhante ao caso real. Objetivos: • Malha viária mais fechada; • Densificação da rede; • Rede homogénea; • Rede articulada na sua hierarquia viária.
Rede Inicial: • 5.759 arcos; • 24.885 Km
Fluxograma de pressupostos para prolongamento da rede Rede de estradas (inicial) no concelho de Lisboa
Estrada tem continuidade?
De acordo com a seu tipo hierárquico, estabelece uma ligação critica?
Rede Final:
Procede-se ao prolongamento da estrada assegurando continuidade da rede
• 6.932 arcos; • 25.913 Km
Prolongamento da rede viária no concelho de Lisboa GuITTS
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Inclusão dos pórticos das portagens eletrónicas
Recolha Informação
Criação shape Pontos
Inclusão Pontos na Rede
• InIR / IMT; • Websites oficiais concessionárias; • Compilação da Informação numa folha de Excel; • Transformação numa shape de pontos; • Ajustar pontos de modo a serem coincidentes com os arcos da rede rodoviária; • Shape interna à Network Data Set.
Shape “Pórticos Portagens” – rede de portagens eletrónicas contém: • Georreferenciação do pórtico; • Taxas para classes 1, 4 e combinada (valores atualizado de março de 2013);
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Rede de portagens eletrónicas
Alguns detalhes de modelação – portagens nas pontes sobre o Rio Tejo Conceção específica do modelo de planeamento nos seguintes casos: • Ponte Vaco da Gama; • Ponte 25 de Abril.
Modelação da Portagem nas Ponte 25 de Abril
Características específicas: • Barreia de portagem com taxa fixada em função da classe dos veículos; • Não tem em conta o percurso efetuado anteriormente; • Portagem pontual, cobrada num único sentido; Procedimento específico: 1. Preparação da base de dados – introdução campo Oneway; 2. Separação dos arcos correspondentes aos dois sentidos de tráfego opostos; 3. Criação de dois arcos independentes de sentido único (N-S e S-N).
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Tabela de Atributos, com campo Oneway
Modelo de dados para planeamento Variáveis para input do modelo Custo Total = Custo Operacional + Portagens tradicionais + Portagens eletrónicas + Custo Tempo *Valores do VOT: adaptação do Handbook on estimation of external costs in transport sector – IMPACT project
Cálculo dos Custos Unitários
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Custo Total = Custo Operacional + Portagens tradicionais + Portagens eletrónicas + Custo Tempo *Valores do VOT: adaptação do Handbook on estimation of external costs in transport sector – IMPACT project
Cálculo dos Custos Unitários
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Estrutura da base de dados e atributos para Planeamento Disposição da Base de Dados Rede_InIR: • Shape (Rede_InIR); • Network Data Set; • Shape (Portagens Lusoponte); • Shape (Pórticos Portagens).
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Variáveis Internas da Rede
Campos da tabela de atributos : • Vel_Media – Km/h; • VOTLegeiros – €/h; • CK_Ligeiros – €/Km; • PortagemLi – €/Km; • Oneway – TF/FT; • Shape Length – metros;
Com base nos 6 campos, são cálculados um conjunto de atributos de análise da rede (expressões algébricas): • Lenght – Km; • COVLigeiros – €; • Drivetime – min; • CTempoLigeiros – €; • COPortagens TradicionaisLig – €; • COPortagens EletrónicasLig – €; • COPortagens Total – €; • CVeiculosLigeiros – €; • Ctot VeiculosLigeiros – €;
CALCULO DE INDICADORES
Atributos disponíveis: - Velocidades => tempo de viagem (calculado) - Extensão da rede - Custo operação (€/km)
Veículo Tipo: • Veículo Ligeiro • Veículo Pesado • Veículo Tipo Combinado
- Custo portagem tradicional (€/km) - Custo portagem eletrónica (pórticos - €) - Valor do tempo (€/Hora) - Densidade populacional (Hab/km2) - Densidade PIB (103 Euros/km2)
Por par O/D, tipo de veículo e impedância: Custo Operacional da viagem Custo das Portagens (por tipo) Custo do Veículo Custo do Tempo Custo total da Viagem
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Exemplos simples de análise: Indicadores Estatísticos DENSIDADE DE REDE
INDICADORES ESTATÍSTICOS DENSIDADE DE REDE / HAB
Évora
Lisboa
GuITTS
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Densidade de Rede
Capitação de Rede
[km/km2]
[km/1.000 Hab.]
Lisboa
0,553
0,689
Évora
0,163
7,234
Exemplos simples de análise: Impedâncias Impedância = custo de operação do veículo
Impedância = tempo de viagem
Lisboa
Lisboa
Vila Real
Objetivo: minimizar custo viagem
Vila Real
Objetivo: minimizar tempo viagem
Menor custo
Maior custo
Mais tempo
Menor tempo
Portagens Custo Lisboa Operacional Tradicionais* Vila Real [€] Veículo* [€] Impedância Tempo Impedância Custo Veíc.
Diferença
Portagens Tempo de Eletrónicas* Viagem [€]
[min]
42,01
15,6
6,8
206
41,57
0,0
0,0
332
-0,44
-15,6
-6,8
+126
(Euros, 2011)
*Custo Veículo = Custo operacional + Custo portagens
GuITTS
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Exemplos simples de análise: Caminhos (Routes) POTENCIALIDADES DO MODELO Custo Total = Custo Operacional + Portagens tradicionais + Portagens eletrónicas + Custo Tempo O/D
Custo Operacional Portagens Portagens Direto do Tradicionais* Eletrónicas* Veículo*
Custo do Tempo dos Utilizadores do Veículo*
Custo Total
Guarda - Porto
21,93 €
3,81 €
10,75 €
24,13 €
60,63 €
Guarda Santarém
27,59 €
2,39 €
16,75 €
30,36 €
77,10 €
Porto Santarém
26,92 €
19,23 €
-
29,13 €
75,28 €
*Veículos Ligeiros, (Euros 2011)
Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
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Indicadores de Acessibilidade Índice de Sinuosidade e Vel. Eq. Reta INDICADORES ACESSIBILIDADE
IS
INDICADORES DE SEPARAÇÃO ESPACIAL VER Bragança
VER – Velocidade Equivalente Reta [km/h] [0,00 – 60,00] VER reduzida [60,00 – 70,00] VER média [70,00 – 80,00] VER elevada Portalegre
VER - LISBOA 101,8 100,3 99,8 96,8 96,8 94,8 92,0 90,6 90,1 89,9 89,5 88,2 88,2 86,8
Sedes de Distrito Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
Veiculo: Ligeiro Modelo de Análise de Acessibilidades para apoio ao Planeamento e Gestão Rodoviária em Portugal Paulo Matos Martins – GuITTS/CEEC
77,4 70,5 65,5
Índice do Tempo ANÁLISE DA EVOLUÇÃO DOS INDICADORES Rede 1995
Rede 2012
Rede 2000
Tempo de referência: obtido para a ligação em linha reta com uma velocidade de referência de 70 km/h
Índice de Tempo (IT) por Distrito Fonte: Estudo JAE
Fonte: Estudo JAE 0,84 0,84 0,81 0,82 0,83 0,78 0,78 0,80 0,80 0,80 0,81
Legenda: Indicador IT
IT < 1 1< IT < 1,2 1,2 < IT < 1,4 IT > 1,4
GuITTS
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0,91 0,92 0,92 0,88 0,89 0,90 0,90
Indicadores de Acessibilidade compostos IGA
INDICADORES ACESSIBILIDADE DEMOGRÁFICA
TMP Densidade Populacional
Lisboa
Acessibilidade Demográfica – Lisboa
1
(População acessível) 3.379.623
2.740.629 1.765.004
[Hab.]
0 - 30
601.802
669.885
30 - 60
60 - 90
717.719 153.699 90 - 120 120 - 180 180 - 240 240 - 300
Intervalos de Tempo Lisboa
2
TMP - Tempo Médio Ponderado 111 MINUTOS
3
Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
IGA – Indicador Global Agregado
Veiculo: Ligeiro
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71 MILHARES DE PESSOAS ALCANÇADAS POR MINUTO
IGA
INDICADORES ACESSIBILIDADE DEMOGRÁFICA
TMP Bragança
Bragança
Densidade Populacional
Acessibilidade Demográfica – Bragança
1
3.288.223
2.960.772 1.730.785 [Hab.]
1.043.710 42.582
71.246
225.079
0 - 30
30 - 60
60 - 90
90 - 120 120 - 180 180 - 240 240 - 300
Intervalos de Tempo
2
TMP - Tempo Médio Ponderado 187 MINUTOS
3 IGA – Indicador Global Agregado
Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
Veiculo: Ligeiro
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50 MILHARES DE PESSOAS ALCANÇADAS POR MINUTO
IGA
INDICADORES ACESSIBILIDADE ECONÓMICA
TMP
Lisboa
Densidade PIB
1
Acessibilidade Económica - Lisboa 53,0 109 Euros
45,1 23,6 16,2 9,7
11,0 2,3
0 - 30
30 - 60
60 - 90
90 - 120
120 - 180 180 - 240 240 - 300
Intervalos de Tempo Lisboa
2
TMP - Tempo Médio Ponderado 98 MINUTOS
IGA – Indicador Global Agregado 3 Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
Veiculo: Ligeiro
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1.645 MILHÕES DE EUROS ALCANÇADOS POR MINUTO
IGA
INDICADORES ACESSIBILIDADE ECONÓMICA
Bragança
TMP Densidade PIB
Bragança
1
Acessibilidade Económica - Bragança 69,6 109 Euros
43,8
0,4
1,0
2,2
0 - 30
30 - 60
60 - 90
17,2
14,9
90 - 120
120 - 180 180 - 240 240 - 300
Intervalos de Tempo
2
TMP - Tempo Médio Ponderado 205 MINUTOS
3
IGA – Indicador Global Agregado 729 MILHÕES DE EUROS ALCANÇADOS POR MINUTO
Impedância: Tempo de viagem
GuITTS
Veiculo: Ligeiro
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ESTUDO DA ACESSIBILIDADE DAS SEDES DE CONCELHO AOS NÓS DE AUTOESTRADAS 1ª Análise
1ª análise – Apenas RNA 2ª análise – RNA + vias com perfil de AE
Sedes de Concelhos a: • 15 min • 30 min • 60 min • mais de 60 min 1ª Análise TA< 15 min 15 min < TA <30 min 30 min < TA < 60 min TA > 60min
Nº (*) 175 53 42 8 278
2ª Análise TA< 15 min 15 min < TA <30 min 30 min < TA < 60 min TA > 60min
Nº (*) 180 53 42 3 278
*Sedes de Concelho Impedância: Tempo de viagem
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Veiculo: Ligeiro
2ª Análise
ACESSIBILIDADE DA POPULAÇÃO RELATIVAMENTE AOS NÓS DAS AUTOESTRADAS
1ª Análise
Intervalo de Tempo
∑ População
0 - 15
8.574.994
15 - 30
9.444.671
30 - 45
9.816.174
45 - 60
9.921.558
60 - 90
10.022.488
2ª Análise
GuITTS
Intervalo de Tempo
∑ População
0 - 15
8.742.608
15 - 30
9.569.577
30 - 45
9.906.624
45 - 60
9.983.861
60 - 90
10.037.118
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2ª análise – RNA + vias com perfil de AE
2ª Análise
1ª Análise
Impedância: Tempo de viagem
1ª análise – Apenas RNA
Veiculo: Ligeiro
ACESSIBILIDADE AOS AEROPORTOS Impedância: Tempo de Viagem * Veículos Ligos
ACESSIBILIDADE AOS PORTOS Impedância: Tempo de Viagem * Veículos Lig
Porto de Leixões Aeroporto do Porto Porto de Aveiro
Porto da Figueira da Foz
Porto de Lisboa Aeroporto de Lisboa Porto de Setúbal
Porto de Sines
Aeroporto de Faro
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• Objetivos iniciais de construção do modelo base foram alcançados (4 meses); • Foram criados laços de partilha técnica ISEL/InIR (IMT), que podem vir a ser ampliados; • Técnicos do IMT já iniciaram a fase de testes. Já houve feed-back e melhorias no modelo. O modelo será utilizado internamente pelo IMT; • O modelo deverá ter atualizações constantes (pequenas) e poderá vir a ter aumentos de capacidade/complexidade (maiores); • Na sua atual forma tem já enorme potencial para efetuar análise: veículos ligeiros, pesados, combinados; diversos tipos de impedâncias; interação com modelos demográficos e económicos. • Foi mostrada apenas uma parte dessa capacidade …
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• Consolidação dos indicadores padrão estratégicos que o modelo fornecerá; • Automatização dos procedimentos de cálculo desses indicadores e melhoria de detalhes de modelação; • Desenvolvimento e teste de cenários para apoio ao planeamento e à tomada de decisão – teste de alternativas rodoviárias; • Inclusão de dados de tráfego históricos e reais para calibração de velocidades;
• Associação a matrizes O/D para cálculo de indicadores macroeconómicos • Potenciar a analise das áreas geográficas dos portos marítimos e aeroportos enquanto “hinterlands” e “hubs”; • Expansão aos modos ferroviário, marítimo e aéreo, para análise intermodal e logística; • Potenciar a articulação com a análise de acessibilidades às plataformas logísticas nacionais. • Planeamento da localização de equipamentos sociais e análise de equidade. GuITTS
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Paulo Matos Martins paulo.martins@dec.isel.pt