Alguns problemas de trânsito, como congestionamento de tráfego em um cruzamento ou segmento curto, podem ser resolvidos ou melhorados otimizando o projeto da estrada, alterar o tempo do sinal, medidas de gerenciamento de tráfego e outras tecnologias de transporte1,2,3,4. Essas melhorias têm um efeito positivo ou negativo nas operações de fluxo de tráfego em comparação com as situações originais. As mudanças nas operações de tráfego podem ser comparadas em software de simulação de tráfego e não na reconstrução real do cruzamento ou segmento. O método de simulação de tráfego é uma opção rápida e barata quando um ou mais planos de melhoria são propostos, especialmente quando se comparam diferentes planos de melhoria ou avaliando a eficácia das melhorias. Este artigo introduz o processo de resolução de um problema de tráfego com simulação, avaliando características operacionais do fluxo de tráfego de um projeto exclusivo de pista u-turn5.
O movimento u-turn é uma demanda generalizada de tráfego que requer uma abertura mediana da curva U na estrada, mas isso tem sido debatido. Projetar uma abertura de giro de u pode causar congestionamento no trânsito, enquanto fechar a abertura da curva U pode causar desvios para os veículos em giro u. Dois movimentos, veículos de giro u e veículos diretos à esquerda, exigem uma abertura de giro de u e causam atrasos no trânsito, paradas ou até mesmo acidentes. Algumas tecnologias foram propostas para resolver as desvantagens dos movimentos de giro u, como sinalização6,7, faixas exclusivas à esquerda8,9, e veículos autônomos10,11. O potencial de melhoria ainda existe em questões de retorno de U, devido às soluções acima ter aplicações restritivas. Um novo design de giro de U pode ser uma solução melhor certas condições e ser capaz de resolver os problemas existentes.
O design u-turn mais popular é a intersecção mediana u-turn (MUTI)12,13,14,15, como mostrado na Figura 1. Uma limitação significativa do MUTI é que não pode distinguir veículos de giro de u de veículos que passam e que o conflito de tráfego ainda existe16,17. Um design modificado de u-turn chamado de pista exclusiva de giro u-turn (ESUL; Figura 2) é proposto aqui e visa diminuir o congestionamento do tráfego introduzindo uma faixa exclusiva de u-turn em ambos os lados de uma mediana. O ESUL pode reduzir significativamente o tempo de viagem, os atrasos e o número de paradas devido à sua canalização dos dois fluxos.
Para provar que o ESUL é mais eficiente que o MUTI normal, é necessário um protocolo rigoroso. O ESUL não pode ser realmente construído antes de um modelo teórico; assim, é necessária a simulação18. Usando parâmetros de fluxo de tráfego, alguns modelos-chave têm sido utilizados na pesquisa de simulação19, como os modelos de comportamento de condução20,21, carro seguindo os modelos22,23, modelos U-turn4, e modelos de mudança de faixa21. A precisão das simulações de fluxo de tráfego é amplamente aceita16,24. Neste estudo, tanto o MUTI quanto o ESUL são simulados com dados coletados para comparar melhorias feitas pelo ESUL. Para garantir a precisão, também é simulada uma análise sensível do ESUL, que pode se aplicar a muitas situações de trânsito diferentes.
Este protocolo apresenta procedimentos experimentais para resolver problemas reais de trânsito. São propostos os métodos de coleta de dados de tráfego, análise de dados e análise da eficiência geral das melhorias no tráfego. O procedimento pode ser resumido em cinco etapas: 1) coleta de dados de tráfego, 2) análise de dados, 3) construção de modelo de simulação, 4) calibração do modelo de simulação e 5) análise de sensibilidade do desempenho operacional. Se qualquer um desses requisitos nas cinco etapas não for cumprido, o processo é incompleto e insuficiente para provar eficácia.