11º EUE, Modelo de análise de acessibilidades para apoio ao planeamento e gestão rodoviária em Portu

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

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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.

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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

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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

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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

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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

Modelo de Análise de Acessibilidades para apoio ao Planeamento e Gestão Rodoviária em Portugal Paulo Matos Martins – GuITTS/CEEC

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.

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Paulo Matos Martins paulo.martins@dec.isel.pt