Andar ou pegar o ônibus? Modelagem de escolha de modo com atribuição dinâmica de Transporte Público.

Abril de 2024 — Nota técnica nº 86

Dimitris  Triantafyllos

Especialista de Produto Sênior

Quais são os principais casos de uso da Atribuição Dinâmica de Transporte Público?

  • Construindo modelos de pedestres mais abrangentes.
  • Cálculo de esquemas dinâmicos para transporte público que podem ser realimentados para os estágios de distribuição e divisão modal do Modelo de Quatro Etapas.

Como funciona a Atribuição Dinâmica de Transporte Público?

Quando a Atribuição Dinâmica de Transporte Público é ativada, no momento de iniciar sua viagem, cada pedestre escolhe o caminho com o menor custo dentre todas as opções de caminho disponíveis. As opções de caminho que cada pedestre avalia são:

  1. Apenas ande.
  2. Caminhe e use o transporte público.
    • Caminhe, use o transporte público e caminhe.
    • Caminhe, use o transporte público, faça transferência dentro da mesma parada de transporte público, use o transporte público e caminhe.
    • Caminhe, use o transporte público, faça transferência para uma parada de transporte público diferente, use o transporte público e caminhe.

Observe que o número de transferências pode ser maior que uma.

Figura 1: Os principais tipos de caminhos que um pedestre irá considerar

Dependendo da configuração da zona pedonal e dos horários do TP, algumas destas opções podem não estar disponíveis. Por exemplo, a opção apenas a pé só é possível se a origem e o destino estiverem dentro da mesma área pedonal – caso contrário, um peão será forçado a utilizar o transporte público para viajar entre duas áreas pedonais diferentes.

Em uma simulação mesoscópica, uma única área ampla de pedestres deve ser definida para permitir a criação de entradas e saídas. O tamanho do pedestre é irrelevante, pois não impacta os cálculos.

Figura 2: Exemplos de uma única e duas áreas pedonais diferentes

Em uma simulação mesoscópica, quando os pedestres entram no modelo, eles caminham até a seção mais próxima e então usam essa seção para caminhar em fluxo livre sem considerar quaisquer atrasos, ou seja: interações entre pedestres e veículos ou atrasos em semáforos. Algumas seções podem ser definidas como Não Permitidas para todos ou alguns tipos de pedestres (Seção > Principal > Tipos de Veículos e Pedestres Proibidos). Nesse caso, os pedestres descartarão a opção de entrar nessa seção e caminharão até a próxima seção mais próxima. Para mais informações, consulte o Simulador de Pedestres Mesoscópico.

Numa simulação microscópica, um pedestre pode ser forçado a calcular um novo caminho durante a viagem se o veículo de transporte público que planejou embarcar não tiver capacidade disponível ao servir a parada de transporte coletivo. Em uma simulação mesoscópica não há reencaminhamento possível, portanto, na mesma situação, o pedestre aguardará até a chegada do próximo veículo de TP da mesma linha.

O custo das diferentes opções de caminho é avaliado no início da viagem, conforme descrito abaixo. A opção de custo mínimo depende do horário exato de partida da viagem e do cronograma de TP: por exemplo, para o mesmo par OD e intervalo de tempo, um pedestre que parte mais cedo pode achar mais conveniente caminhar até seu destino em vez de esperar por um longo período de tempo em um ponto de TP, enquanto um que parte mais perto do horário em que um ônibus passa escolherá pegar o TP.

A. Apenas ande

O custo de um caminho somente a pé é igual ao tempo de caminhada (segundos) da origem ao destino. Esta é calculada com base na Velocidade Média de Caminhada do Tipo Pedestre e na distância mais curta dentro da mesma área de pedestres considerando obstáculos. Em uma simulação mesoscópica, os pedestres não utilizam nenhum obstáculo ao caminhar, mas sim a distância mais curta até o trecho mais próximo.

B. Caminhada e TP

O custo de um caminho que utiliza TP é calculado adicionando os componentes de custo abaixo:

1. Custo de caminhada (em segundos): Este é o tempo gasto caminhando durante toda a viagem. Isso inclui caminhar da origem até a primeira parada de TP, da última parada de TP até o destino e entre as paradas de TP, caso o caminho envolva uma transferência por diferentes paradas.

2. Custo de espera (em segundos): Este é o tempo gasto esperando em uma parada de TP. Este custo é calculado subtraindo:

 a. O horário de chegada do veículo de TP no ponto de embarque, que é calculado com base em:

  • Os horários de saída desta linha de acordo com o horário
  • O tempo de viagem de fluxo livre do veículo de TP para chegar à parada
  • A soma dos tempos de permanência programados em todas as paradas anteriores de acordo com o horário

b. O tempo de chegada do pedestre na parada, que é calculado com base em:

  • O horário de saída do agente pedestre da origem
  • O tempo de caminhada para chegar à parada de transporte público desde a origem

3. Custo da tarifa (custo) : A tarifa é a soma de:

  • Uma tarifa fixa se a opção Aplicar tarifa fixa estiver ativada no experimento dinâmico, por exemplo, € 2,50.
Figura 3: O custo da tarifa fixa é definido no Experimento Dinâmico.

b. Custo da tarifa de embarque se uma função de tarifa de embarque for selecionada na parada de transporte público

Figura 4: A função de custo de embarque é definida na parada de TP.

A Função de Embarque padrão lê o valor da Tarifa de Embarque definido em Linha de TP > Guia Custos > Tarifas de Linha. Esta função calcula o custo de embarque em cada parada. O custo pode ser diferente para cada linha de TP.

Figura 5: A função Custo de Embarque Padrão lê o valor da Tarifa de Embarque.

c. Um custo de tarifa de distância se uma função de tarifa de distância for selecionada na linha de TP. A função de tarifa de distância padrão lê o valor de tarifa de distância definido na caixa de diálogo Linha de TP > guia Custos > Tarifas de linha. Esta função calcula o custo da distância percorrida entre duas paradas. A função é definida para segmentos de parada a parada.

Figura 6: A função Distance Fare lê o valor da Distance Fare e o multiplica pela distância.

4. Custo no veículo (segundos) : O tempo gasto dentro do(s) veículo(s) de TP durante toda a viagem. Este custo é calculado considerando o tempo de chegada da linha de TP na parada de origem e destino com base em: 

O tempo de viagem em fluxo livre do veículo de TP desde o embarque até a parada de desembarque  

A soma dos tempos de permanência programados em todas as paradas intermediárias de acordo com o cronograma 

5. Custo de penalidade de transferência (custo) : Uma penalidade adicional por fazer uma transferência dentro da mesma parada de transporte público ou entre diferentes paradas de transporte público. A Função de Penalidade de Transferência é definida em Experimento Dinâmico > Comportamento > Pedestres > Função de Penalidade de Transferência. A função padrão adiciona um custo de 1,0 ao custo total da viagem. É possível o transbordo através de paragem diferente, desde que, no micro, as duas paragens estejam dentro da mesma zona pedonal e sejam acessíveis caminhando de uma para a outra, ou, no meso, existam troços rodoviários acessíveis aos peões que liguem as duas paragens. O tempo de caminhada de uma parada a outra faz parte do tempo de caminhada. Ao realizar uma transferência, o tempo de espera e a tarifa de embarque (se especificada) são pagos novamente para a linha seguinte. 

A Figura 6 (acima) resume todos os componentes de custo durante a viagem para as principais opções de caminho: 

Figura 7: Todos os componentes de custo para as principais opções de caminho que cada pedestre avalia antes de iniciar sua viagem.

Para obter um custo generalizado, esses componentes são multiplicados por pesos definidos por classe de usuário (tipo de pedestre + propósito da viagem) . O Crowd Discomfort Weight não é usado na Dynamic Transit Assignment (custo de desconforto da multidão não é considerado) . 

Figura 8: Todos os pesos para os componentes de custo definidos na Classe de Usuário.

Esses pesos podem ser usados ​​pelo modelador de transporte para converter o custo da tarifa e o custo da penalidade de transferência para segundos, de modo que todos os custos sejam calculados com as mesmas unidades. Para mais informações, consulte a seção Funções de custo . 

Por exemplo, considere que a opção Aplicar tarifa fixa está ativada e o custo da tarifa está definido como 2,5 EUR em uma experiência dinâmica. Estes 2,5 EUR deverão ser convertidos em tempo com base no Valor do Tempo (VoT) para cada Tipo de Peão. Assim, o modelador pode definir vários Tipos de Pedestres e definir para cada um deles um Peso Tarifário codificando o valor do VoT para converter o custo monetário em segundos. Por exemplo, se o VoT para um peão que vai para o trabalho for 50 EUR/hora, então o Peso Tarifário que deverá ser configurado para este Tipo de Peão é (2,5 EUR * 3600 segundos)/50 EUR = 180 segundos (cerca de 3 minutos) .  

Como alternativa, se você não usar o Peso da Tarifa dessa forma, precisará garantir que as unidades da Tarifa sejam consistentes com o restante dos componentes de custo. 

Como ativar a Atribuição Dinâmica de TP? 

  1. A entrada do simulador de pedestres já deve estar configurada no modelo. Veja como em Simulando pedestres – Manual do usuário do Aimsun Next .  
  1. As paradas de TP, linhas e horários devem ser configurados no modelo. Veja como em Defining Transit – Aimsun Next Users Manual . 
  1. O usuário pode simplesmente ativar a opção Atribuição Dinâmica de TP abrindo o editor do Experimento Dinâmico, selecionando a guia Comportamento , ativando a opção Atribuição Dinâmica de TP na seção Pedestres e clicando em OK.  
Figura 9: Caixa de seleção Atribuição de TP Dinâmico.

Quais são as saídas da Atribuição de TP Dinâmico? 

As saídas estão resumidas na seção Simulação de pedestres – Saídas adicionais do simulador de pedestres para atribuição de TP dinâmico do manual do usuário do Aimsun Next .  

Vídeo de demonstração

Notas 

  • A Atribuição de TP Dinâmico não está disponível em experimentos híbridos macroscópico-mesoscópicos, nem em experimentos híbridos mesoscópico-microscópicos, nem para quaisquer experimentos DUE. 
  • Quando a Atribuição de TP Dinâmico for considerada,  as rotas OD de pedestres  serão ignoradas. 
  • Os custos na atribuição de TP estático são considerados em minutos, enquanto os custos na atribuição de TP dinâmico são considerados em segundos.