Evaluation of the influence of heavy vehicles in the operational performance of the road infrastructure, through microsimulation techniques

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO tráfego rodoviário é caraterizado por um grande número de diferentes tipos de veículos, e, devido às suas caraterísticas físicas e mecânicas, têm diferente influência no desempenho da infraestrutura rodoviária. Devido às suas dimensões e relação peso/potência, os veículos pesados caracterizam-se habitualmente pela prática de velocidades inferiores às do tráfego de veículos ligeiros, sendo esse efeito particularmente agravado em rampas ascendentes de elevada inclinação. Tal característica reflete-se habitualmente na redução da capacidade e dos níveis de serviço associados às rodovias. Importa assim compreender, quais os fatores que afetam o desempenho dos veículos pesados. O objetivo deste estudo é avaliar o impacto dos veículos pesados na qualidade de serviço de correntes de tráfego, a partir de estimativas de fatores de equivalência, usando modelos de microssimulação e tendo por base as condições de circulação. O trecho analisado corresponde a um segmento de autoestrada, e através do simulador AIMSUN foi possível controlar as características da estrada, do tráfego, dos veículos e dos condutores. Os dados da simulação permitiram desenvolver as relações entre as variáveis escolhidas, para calcular os fatores de equivalência, comparando um tráfego apenas com veículos ligeiros com um tráfego misto. Neste estudo concluiu-se que o efeito dos veículos pesados diminui com o aumento da percentagem de veículos pesados, e aumenta com a variação do nível de saturação, uma vez que para volumes mais baixos há menos interação entre os veículos. Também se verificou um aumento do efeito dos veículos pesados com o aumento da inclinação e da extensão do trecho inclinado, devido à sua relação peso/potência.Road traffic is characterized by a large number of different types of vehicles and, due of their physical and mechanical characteristics, have different influence on the performance of road infrastructure. Due to their size and weight / power ratio, heavy vehicles are usually characterized by lower speeds than passenger car, and this effect is particularly aggravated by steep upgrades. This characteristic is usually reflected in the reduction of capacity and service levels associated with highways. It matters that, which are factors that affect the performance of heavy vehicles. The objective of this study is the impact of heavy vehicles on the quality of service of traffic streams, from equivalence models, using microsimulation models and based on conditions of circulation. The section analyzed corresponds to a segment of freeway, and through the AIMSUN microsimulator, it was possible to control the characteristics of road, traffic, vehicles and drivers. The simulation data were allowed as the relationships between variables, to calculate the equivalence factors, comparing a fleet of passenger cars only with a mixed fleet. In this study, we conclude the effect of heavy vehicles: decrease with increase of percentage of heavy vehicles; increase with increase of saturation level, because for lower volumes there is less interaction between vehicles. There was also an increase in the effect of heavy vehicles with increase of level grades and grade length due to weight / power ratio