1) O documento discute conceitos fundamentais de engenharia de tráfego como volume de tráfego, velocidade e densidade de tráfego. 2) Apresenta três abordagens para análise de tráfego: macroscópica, microscópica e mesoscópica. 3) Discutem-se atribuições da engenharia de tráfego como estudos de características de tráfego, operação, planejamento e projeto de vias.

1. ESTUDOS DE TRÁFEGO
Profa. Ilce Marília Dantas Pinto de Freitas
Aula 1
POLÍTICAS PÚBLICAS DE USO DO SOLO, TRANSPORTE E TRÂNSITO
Código de Trânsito Brasileiro:
Capítulo I: Disposições Preliminares.
Art. 10
- O trânsito de qualquer natureza nas vias terrestres do território nacional, abertas à
circulação, rege-se por este Código.
§ 10
- Considera-se trânsito a utilização das vias por pessoas, veículos e animais, isolados ou em
grupos, conduzidos ou não, para fins de circulação, parada, estacionamento e operação de cargas ou
descarga.
Art. 20
– São vias terrestres urbanas e rurais as ruas, as avenidas, os logradouros, os caminhos, as
passagens, as estradas e as rodovias, que terão seu uso regulamentado pelo órgão ou entidade de
circulação sobre elas, de acordo com as peculiaridades locais e as circunstâncias especiais.
POLÍTICAS PÚBLICAS DE USO DO SOLO, TRANSPORTE E TRÂNSITO
PLANEJAMENTO DO USO DO SOLO (PLANEJAMENTO URBANO)
O Planejamento Urbano define a forma como espaço deve ser ocupado e usado, para os mais
diversos fins. Seus produtos são códigos e leis definindo os usos e ocupações desejadas e
permitidas.
PLANEJAMENTO DE TRANSPORTES
O planejamento de transportes define a infra-estrutura de transporte, que vai permitir o
deslocamento de pessoas e mercadorias, bem como os veículos que serão ofertados. A infra-
estrutura é constituída por ruas, calçadas, vias férreas e terminais e, no caso de transporte público,
pelos veículos que farão o transporte, a estrutura das linhas e a freqüência das viagens.
PLANEJAMENTO DA CIRCULAÇÃO (Planejamento de Tráfego)
O Planejamento da circulação define como a estrutura viária será utilizada pelas pessoas e veículos.
Ela envolve 4 atividades: a legislação, que define as regras de utilização das vias e calçadas (Código
de Trânsito): a engenharia de tráfego, que define o esquema de circulação; a educação, que define
como as pessoas serão treinadas para usar o sistema viário; a fiscalização, que controla o respeito ás
leis de trânsito.
O QUE É ENGENHARIA DE TRÁFEGO
A ENGENHARIA DE TRÁFEGO é um ramo de Engenharia de Transporte que trata do
planejamento, projeto geométrico e operações de tráfego em ruas, avenidas, rodovias, redes de
tráfego, terminais, estacionamentos, lotes lindeiros e relacionamento com outras modalidades de

2. transportes, de modo que a movimentação de pessoas e mercadorias seja feita de maneira
conveniente, eficiente e segura.
A ENGENHARIA DE TRÁFEGO tem como objetivo assegurar o movimento seguro, eficiente e
conveniente de pessoas e bens (PIGNATARO, 1973).
Diferentemente da maioria das outras áreas da Engenharia, a ENGENHARIA DE TRÁFEGO trata
de problemas que não dependem apenas de fatores físicos, mas freqüentemente incluem o
comportamento humano do motorista e do pedestre e suas inter-relações com a complexidade do
ambiente.
Neste sentido, a ENGENHARIA DE TRÁFEGO caracteriza-se como uma área de conhecimento
interdisciplinar (como de resto toda a Engenharia de Transportes). Uma equipe completa de projetos
de tráfego deve ser composta, segundo alguns autores, por: engenheiros civis, engenheiros de
estruturas, engenheiros de tráfego, arquitetos, paisagistas, urbanistas, planejadores urbanos,
sociólogos, geógrafos urbanos, economistas, matemáticos (matemática aplicada), advogados e
analistas de mercado (PIGNATARO, 1973).
Classicamente, os sistemas de tráfego são baseados em três pilares, conhecidos como os três Es, do
inglês:
Engineering (Engenharia)
Education (Educação)
Enforcement (Fiscalização).
Este curso cuidará dos aspectos relativos à Engenharia, mas é fundamental ter em mente que
qualquer solução de Engenharia só terá resultado se for devidamente acompanhada da Educação e
da Fiscalização, assim como a Educação depende da Fiscalização e da Engenharia e a Fiscalização
depende da Educação e da Engenharia.
ATRIBUIÇÕES DA ENGENHARIA DE TRÁFEGO
Estudos das Características do Trafégo
● Usuário da Via (motorista e pedestre )
● Veículo
● Via ( Fluxo, Velocidade, Densidade ).
● Capacidade
● Estacionamento
● Acidentes
Operação do Tráfego
● Medidas de regulamentação. Sinalização
● Dispositivos de Controle de tráfego
Planejamento do Tráfego
● Planejamentos das facilidades de transportes ( vias + equipamentos )
● Estudos sobre as características das viagens
Projeto Geométrico
● Projeto de Construção e Melhoramentos de vias
● Projeto de canalização
● Projeto de interseções
● Projeto de Estacionamentos
Gerenciamento do Tráfego

3. ● Avaliação e controle do Sistema Viário
● Monitoramento
ESTUDOS DE TRÁFEGO
Permitem a determinação das características fundamentais para o Projeto de Rodovias através de
um melhor entendimento do comportamento dos fluxos de tráfego e das suas principais
características.
ABORDAGENS BÁSICAS DA ANÁLISE DE TRÁFEGO1
São três as abordagens básicas da análise de tráfego: a macroscópica, que se preocupa em descrever
o comportamento das correntes de tráfego, a microscópica, que se interessa pela interação ente dois
veículos consecutivos numa corrente de tráfego, e a mesoscópica, cujas unidades analisadas são
grupamentos de veículos que se formam nos sistemas viários.
A análise macroscópica das correntes de tráfego ininterrupto permite ao engenheiro projetista uma
melhor compreensão das limitações de capacidade dos sistemas viários e a avaliação de
conseqüências de ocorrências que provoquem pontos de estrangulamento nos mesmos.
A análise microscópica das relações entre pares de veículos de uma mesma corrente de tráfego
permite o estudo de fluxos não necessariamente homogêneos ou ininterruptos. O tratamento
individualizado dos veículos exige mais recursos computacionais do que a abordagem
macroscópica.
A análise mesoscópica dos grupos de veículos nas correntes de tráfego, chamados pelotões, é útil,
por exemplo, no estabelecimento de políticas de coordenação semafórica. Para muitos, a análise
mesoscópica não existe e seus objetos de estudo estariam enquadrados nas análises macroscópicas.
Para outros autores, porém, as formulações teóricas acerca do comportamento dos pelotões de
veículos são suficientes para que neste curso se faça a distinção aqui proposta.
ABORDAGEM MACROSCÓPICA2
As análises macroscópicas do tráfego baseiam-se na consideração de que as correntes de tráfego são
meios contínuos. Para estudar seu comportamento a abordagem macroscópica lança mão da
aplicação das Leis da Hidrodinâmica, motivo pelo qual a abordagem é conhecida também como
Analogia Hidrodinâmica do Tráfego.
Por suas características e considerações, as análises macroscópicas aplicam-se com sucesso ao
estudo de tráfego com grande densidade, mas não se prestam facilmente às situações de tráfego
rarefeito. As análises macroscópicas exigem a definição das três grandezas básicas que serão vistas
nas seções a seguir. Como as características do tráfego variam no tempo e no espaço, os estudos
costumam adotar valores médios, sendo que estas médias podem ser temporais ou espaciais.
CARACTERÍSTICAS DO TRÁFEGO
1
Este item teve por base as informações da apostila Engenharia de Tráfego: Análise de Capacidade de Interseções em
Nível do Prof. Paulo César Marques da Silva. Universidade de Brasília, 2001.
2
Este item teve por base as informações da apostila Engenharia de Tráfego: Análise de Capacidade de Interseções em
Nível do Prof. Paulo César Marques da Silva. Universidade de Brasília, 2001.

4. ● VOLUME (FLUXO )
É o número de veículos que atravessam ou ultrapassam uma determinada seção transversal de uma
via na unidade de tempo.
Variações do Volume:
Anual – variação de ano para ano.
Sazonal – variação de estação para estação durante o ano.
Mensal – variação de mês para mês no decorrer do ano.
Semanal – variação de semana para semana durante o mês.
Diária – variação de dia para dia no decurso de uma semana.
Horária – variação nas diferentes horas do dia.
Intervalo da hora – variação em períodos de minutos.
Hora Pico é a hora em que o volume é máximo
FPH = VHP / 4 V15
Onde:
VHP - Volume Hora de Pico
V15- Volume dos 15 minutos consecutivos de maior tráfego dentro da hora de pico.
Classificação
Volume Médio Anual (AADT) é o volume anual total divido pelo número de dias comumente
como VMD.
Volume Médio Diário (ADT) é o volume diário total em um período semanal ou mensal, divido
pelo número de dias do período considerado, comumente abreviado também como VMD (semanal
ou mensal).
Volume Horário Máximo Anual é o maior volume horário que ocorre em uma dada via, em um
dado ano.
Volume da Trigésima Hora é o volume horário máximo que ocorre em uma dada via, nos dois
sentidos de tráfego, e que só é ultrapassado 29 vezes durante um dado ano, comumente abreviado
como VHP (Volume Horário de Projeto).
VMD x VHP
VHP = VMD x K/100
Exemplo: Considerando-se uma via rural para qual foi calculado que o VMD em 10 anos atingirá
3.000 UCPs, para o tipo de rodovia e com região em crescimento, pode-se adotar um valor de k
igual a 15 %.
Resolução: VHP = 3.000 x 15/100 = 450 UPCs.
Volume Horário de Pico é o número máximo de veículos que passam em uma determinada via
durante 60 minutos consecutivos em 24 horas.
Taxa de Fluxo é o número de veículos que passam em uma determinada via durante um período
menor que uma hora e expandido para um volume horário, consistindo em um volume equivalente
em uma hora.

5. Exemplo: Se forem considerados 1.000 veículos em um período de 15 minutos, a taxa de fluxo
equivalente horário será:
Resolução: Taxa Máxima de Fluxo = Volume Horário de Pico/0,25
= 1.000/0,25 = 4.000 UPCs
Composição
Unidade = Carro de Passeio (UCP)
O volume pode ser expresso em veículos por hora (vph), tráfego misto ou em unidades equivalentes
(UCP) ao carro passeio.
Tabela 1 - Fator de Equivalência
Automóveis 1.00
Ônibus 2.25
Caminhão 1.75
Moto 0.33
Bicicleta 0.20
● VELOCIDADE
Limitações da velocidade, em função
- da própia via;
- do trânsito existente;
- do próprio veículo;
- do motorista;
- do clima; e
- dos equipamentos de controle e da sinalização.
Classificação
Velocidade de Projeto ou Velocidade Diretriz é a velocidade selecionada para projeto geométrico
e que condicionará todas as características de operação da via ( alinhamentos horizontais e verticais,
raios de curvatura, superlargura, superelevação, distância de visibilidade, largura das faixas de
rolamento ) das quais depende a operação segura e confortável dos veículos. É a máxima velocidade
para qual a estrada está ou será projetada.
Velocidade de Operação é a mais alta velocidade de percurso que o veículo pode realizar, em uma
dada estrada, sob condições favoráveis de tempo e de tráfego sem exceder a velocidade diretriz
utilizada na definição geométrica.
Velocidade de Operação de Fluxo Livre é a mais alta velocidade de Operação de um carro de
passageiro em uma seção de uma via durante densidades de tráfego muito baixas.
Velocidade Instantânea é a velocidade de um veiculo ao passar em um ponto específico da via.
Velocidade Média Instantânea é a média das velocidades instantâneas individuais ou de
componentes especificados em um dado ponto da via durante um período de tempo. Também
chamada de Velocidade Média de Tempo.
Velocidade Geral de Viagem é a distância total percorrida dividida pelo tempo total gasto,
incluindo todas as demoras no tráfego.

6. Velocidade Média Geral de Viagem é a soma das distâncias percorridas por todos os veículos ou
de uma classe especificada de veículos em uma dada seção da via durante um período de tempo
determinado, dividida pela soma de todos os tempos gerais de viagem.
● DENSIDADE ( CONCENTRAÇÃO )
É o número de veículos que, em certo momento ocupam uma dada extensão de uma via. É expressa
em veículos por quilômetros.
Classificação
Densidade Média é a média do número de veículos por unidade de comprimento da via, em um
período especificado de tempo.
Densidade Crítica é densidade de tráfego na via quando esta operando em plena capacidade.
RELAÇÃO ENTRE AS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS
F = V x D
Fluxo (Volume) = velocidade x Densidade
(Veículos/hora) = km/hora x kmxveículos
Os teóricos que trabalharam modelos de relação entre as variáveis macroscópicas do tráfego
determinaram, a partir de experimentos e observações em campo, os seguintes valores:
• vf é a velocidade de fluxo livre, corresponde à média das velocidades desejadas pelos
motoristas dos veículos numa corrente de tráfego;
• kJ é a concentração máxima, correspondente à situação de completo congestionamento (jam,
em inglês);
• qmáx é o máximo fluxo que pode ser atendido por uma via ou trecho de via;
• vo é a velocidade ‘ótima’, correspondente ao ponto em que se alcança qmáx e
• ko é a concentração ‘ótima’, correspondente ao ponto em que se alcança qmáx.

7. DIAGRAMAS
Figura 1 – Representação gráfica do modelo linear da velocidade-concentração
Figura 2 – Representação gráfica da relação parabólica entre fluxo-concentração
Figura 3 – Representação gráfica da relação parabólica entre velocidade-fluxo
Não Congestionado
Congestionado
vf
kjK0
v0
k
v
0
Não Congestionado Congestionado
K0
Kj
K
qmáx
0
q
Não Congestionado
Congestionado
0
V0
V
qmáx q

8. ● ESPAÇAMENTO
É a distância entre as respectivas partes dianteira de dois veículos consecutivos (numa mesma
faixa).
D (veículos/km) = 1.000 (m/km) / E (m/veículos).
Onde:
D = Densidade
E = Espaçamento
● HEADWAY ( Intervalo )
É o intervalo de tempo transcorrido entre a passagem de dois veículos sucessivos na mesma faixa
em um determinado ponto de via, medido entre a frente do primeiro veículo e a frente do segundo
veículo.
H (segundos ) = 1/F ( veículos/segundos )
Onde:
H = Headway
F = Fluxo
● Relação entre Espaçamento e Headway
H (segundos) = E (m/veículos) / V (m/segundos)
Onde:
H = Headway
E = Espaçamento
V = Velocidade
● CAPACIDADE
É o máximo de veículos que podem atravessar uma seção de uma via, durante um período de
tempo, sob condições prevalecentes de tráfego e da via. A
Capacidade nunca poderá ser excedida sem que se modifiquem as condições da via considerada.
Condições Ideais ou de Fluxo Livre
- Condições Geométricas ou Físicas
 Alinhamento geométrico vertical e horizontal para velocidades médias de operação de
96km/h, sem restrições á ultrapassagem em vias com no mínimo duas ou três faixas de tráfego no
mesmo sentido.
 Largura de faixas de tráfego com um mínimo de 3,50m, com acostamentos adequados
(2,5m), e desobstruídos lateralmente no mínimo de 1,80m.
 Gabaritos verticais adequados (mínimos 5,50m)
 Pavimento em bom estado.
Condições de Operação
 Fluxo livre sem interferências laterais com veículos ou pedestres.
 Somente carros de passeio na corrente tráfego.
Condições Ambientais

9.  Condições de tempo (dia claro, sem chuva, sem vento etc.).
 Condições de Visibilidade ambiental (sem neblina, fumaça etc.).
 Localização urbana (centro, subúrbio etc.).
Condições Prevalecentes
São as condições existentes na via que diferem das Condições de Fluxo Livre ou Condições Ideais.
A alteração de qualquer das condições ideais causa restrições á capacidade básica resultando na
capacidade prática individual da via.
CAPACIDADE
O HCM define a capacidade de uma facilidade (serviço:via, calçada) de transporte como a “taxa
horária máxima de pessoas ou veículos que pode ser razoavelmente esperado atravessar um ponto
ou segmento uniforme de uma faixa ou via durante um determinado período de tempo sob
condições prevalecentes referentes ao tráfego, à via e ao controle”.
CONDIÇÔES IDEAIS
• Da Via
- Largura da faixa >= 3,6m
- Largura do acostamento >= 1,8m
- Visibilidade > 450m
- Greide<= 2%
• Do Tráfego
- Presença só de carros de passeio
- Velocidade >=96km/h
- Usuários Regulares (motoristas habituados)
• De Controle
- Limite de Velocidade (não deve haver)
- Semáforo (não deve haver)
- Placa de Pare (não deve haver)
- Controle no uso de faixa (não deve haver)
FÓRMULA DA CAPACIDADE
C = Cj x f1 x f2 x f3 x..............fn (veic/h)
Onde:
Cj - Capacidade básica para as condições ideais (veic/h);
f1, f2, f3 ... fn – fatores de ajustamento para condições existentes da via, tráfego etc.
Tabela 3 - CAPACIDADE BÁSICA PARA CONDIÇÕES IDEAIS
Tipo de Facilidade Capacidade Básica
Rodovias com múltiplas faixas
96 km/h (60 mi/h) – velocidade de fluxo livre
88 km/h (55 mi/h) – velocidade de fluxo livre
80 km/h (50 mi/h) – velocidade de fluxo livre
72 km/h (45 mi/h) – velocidade de fluxo livre
Rodovias com duas faixas (mão dupla)
Fluxo Interrompido (Semáforo)
2.200 ucp/h/faixa
2.100 ucp/h/faixa
2.000 ucp/h/faixa
1.900 ucp/h/faixa
2.800 ucp/h/faixa
1.900 ucp/h/faixa

10. Fonte: Mc Shane, 1998
NÍVEL DE SERVIÇO
É uma medida qualitativa do desempenho do tráfego e é resultante de um número de fatores que
incluem velocidade e tempo de viagem tais como:
1. Interrupções do tráfego;
2. Liberdade de manobra;
3. Conforto e conveniência do motorista;
4. Segurança
5. Custos operacionais.
 Reflete as condições (desempenho) operacionais do tráfego  Medida de
efetividade/performance:
• Velocidade e tempo de viagem
• Densidade
• Atrasos
São estabelecidos seis níveis de serviço, caracterizados para as condições operacionais de uma
via de fluxo ininterrupto (ver fotos 1 a 6, reproduzidas do HCM 2000); os níveis de serviço de
outras facilidades são definidos de forma análoga:
• Níveis de Serviço: A,B,C,D,E,F
A  Melhor;
E  Capacidade;
F  Pior (congestionamento)
• A: Fluxo livre, liberdade de manobra e de seleção de velocidade (foto 1);
• B: A presença de outros usuários já se faz notar, mas ainda está dentro do fluxo estável; a
seleção de velocidade é praticamente livre, mas a liberdade de manobra é menor que no nível de
serviço A (foto 2);
• C: A seleção de velocidade já é afetada pela presença de outros veículos e as manobras
requerem perícia por parte dos motoristas (foto 3);
• D: Registra-se fluxo de alta densidade, mas ainda estável; a seleção de velocidade e as
manobras são muito restritas (foto 4);
• E: As condições operacionais se encontram na capacidade ou próximas dela; as velocidades
são reduzidas, porém relativamente uniformes; estas condições operacionais são instáveis (foto
5);
• F: O fluxo é forçado ou congestionado (foto 6).

11. Foto 1 - Nível de serviço A Foto 4 - Nível de serviço D
Foto 2 - Nível de serviço B Foto 5 - Nível de serviço E
Foto 3 - Nível de serviço C Foto 6 - Nível de serviço F
VOLUME E TAXA DE FLUXO DE SERVIÇO
FÓRMULA:
VSi = FSi x FHP (veic/h)
Onde:
VSi = Volume de Serviço para o Nível de Serviço i (veic/h);
FSi = Taxa de Fluxo de Serviço para o Nível de Serviço i (veic/h);
FHP = Fator Hora de Pico

12. Tabela 4 - Densidades Máximas para Fluxo Contínuo – Nível de Serviço
Nível de Serviço Densidade Máxima para
vias c/ Múltiplas Faixas
(ucp/mi)
Espaçamento médio entre
veículos
(comprimento do carro)
A
B
C
D
E
F
12
20
28
34
40-45
>40-45
23-26
18-20
9-11
7-9
4-6
<4
Indicadores de desempenho - são as variáveis usadas para valorar quantitativamente a capacidade
segundo a facilidade considerada, de acordo com a Tabela 5.
Tabela 5 – Indicadores de Capacidade e Nível de Serviço
TIPO DE FACILIDADE INDICADOR DE
DESEMPENHO
UNIDADE
“Freeways”
Segmentos básicos
Áreas de entrelaçamento
Junções de rampa
Densidade
Velocidade média no
espaço
Taxas de fluxo
ucp/km.faixa
km/h
ucp/h
Rodovias Multi-faixas Densidade
Velocidade de fluxo
livre
ucp/km.faixa
km/h
Rodovias de duas faixas Atraso percentual %
Interseções Semaforizadas Atraso médio de parada s/veic
Interseções com regra de
prioridade
Atraso médio total s/veic
Artérias Velocidade média no
espaço
Km/h
Transporte Coletivo Fator de carga Passageiro/km
Áreas de pedestres Espaço m2
/pedestre
Exercícios - Estudos de Tráfego
1(Resolvido) – Uma via com Múltiplas Faixas apresenta um headway médio entre veículos de 2,5
segundos a uma velocidade de 90 km/h.
1.1 - Calcular a densidade e o fluxo de tráfego (volume);
1.2 – Determinar o Nível de serviço que esta via está operando.
2 (Resolvido) – Em um dado local, a velocidade média verificada foi de 64 km/h e um volume
horário de 1500 autos: 50 caminhões; 30 ônibus e 13 motos.
2.1 - Qual a densidade média da via?
2.2 – Qual o Nível de Serviço da via?
3 (Proposto) - Em uma determinada via, a velocidade média verificada foi de 96 km/h e um volume
horário de 1600 autos; 50 caminhões; 30 ônibus e 15 motos.
a) Calcular a densidade, o espaçamento, headway e o Nível de Serviço que esta via está operando
neste momento.

13. b) Alterando-se o valor do fluxo de tráfego horário para 1200 autos, 150 caminhões, 35 ônibus, 25
motos e 30 bicicletas, recalcular as variáveis do item a.
c) Explicar de forma resumida qual o fenômeno ocorrido nestes dois momentos.
Expressões Utilizadas
• F (veículos/h) = D (veículos/km) x V (km/h)
• D (veículos/km) = 1.000 (m/km)/ E (m/veículos))
• H (segundos) = 1 / F (veículos/segundos)
• H(segundos) = E (m/veículos)/ V(m/segundos)
Tabela
Tabela 4: Densidades Máximas para Fluxo Contínuo – Nível de Serviço
Nível de Serviço Densidade Máxima para
vias c/ Múltiplas Faixas
(ucp/mi)
Espaçamento médio entre
veículos
(comprimento do carro)
A
B
C
D
E
F
12
20
28
34
35-45
>45
23-26
18-20
9-11
7-9
4-6
<4
Resolução:
Questão 1:
1.1 - Calcular a densidade e o fluxo de tráfego (volume)
V = 90 km/  90/3,6 = 25 m/s
E = H x V = 2,5 x 25 = 62,5 m/veículos
D = 1000/E = 1.000/62,5 = 16 veículos/km
F = V x D = 90 x 16 = 1.440 veículos/h
H = 1/F  F = 1/ 2,5 = 0,4 veículos/segundo  0,4 x 3600 = 1.440 veículos/h
1.2 - Determinar o Nível de serviço que esta via está operando.
D = 16 veículos/km
1 km  1,6 milhas
D = 16 x 1,6 = 25,6 veículos/milhas/h  Nível de Serviço C
Resolução:
Questão 2:
Composição do Tráfego:
1.500autos  1.500 x1 = 1.500 ucp
50 caminhões  50 x 1,75 = 87,5ucp
30 ônibus  30 x 2,25 = 67,5 ucp
13 motos  13 x 0,33 = 4,29 ucp

14. Total = 1659,29 ucp  1660 ucp
2.1 - Qual a densidade média da via?
F = V x D  D = F/ V = 1660 /64  D = 25,94 veículos/km
2.2 – Qual o Nível de Serviço da via?
D = 25,94 veículos/km
1 km  1,6 milhas
D = 25,94 x 1,6 = 41,50 veículos/milhas/h  Nível de Serviço E