La presente investigación modela el sistema BRT Metropolitano mediante el uso del software TransCAD. Para la adecuada construcción de la matriz origen destino se recopilan datos de embarque y desembarque en los diferentes paraderos del sistema. Es por ello, que se calcula la muestra de encuestas a través de datos proporcionados por Protransporte, la empresa que administra el Metropolitano. En la información proporcionada se excluyeron días atípicos donde se obtuvo 1032 encuestas con una confiabilidad de 95% y un error de 4.2%. Luego, se usa el factor de expansión para obtener la situación actual con un total de 53,776 usuarios que viajan en la hora más crítica de la tarde de 6 a 7pm. Así mismo, se inserta la matriz OD para la asignación de viajes mediante el método de equilibrio de usuarios estocástico (SUE); en el cual, se obtiene una primera calibración de la situación actual. Posteriormente, se propone el escenario más óptimo a partir del cálculo de las cargas máximas con el uso de hojas de cálculo. Además, se obtienen nuevos parámetros como frecuencias, cantidades de buses, tiempo de viaje total, etc. Finalmente, se realiza la comparación de los resultados del escenario propuesto y actual donde se observan beneficios para el operador y los usuarios. Debido a que, la propuesta cuenta con un ahorro de 7,154.26 minutos de tiempo de viaje total por hora, la operación del sistema con quince buses menos y un índice de pasajeros por kilómetro recorrido (IPK) de cinco puntos adicionales al actual. / The present investigation models the BRT Metropolitano system through the use of TransCAD software. For the proper construction of the destination origin matrix, embarkation and disembarkation data must be collected in the different stops of the system. That is why the sample of surveys is calculated through data provided by Protransporte, the company that manages the Metropolitano. In the information provided, atypical days were excluded where 1,032 surveys were obtained with a 95% reliability and an error of 4.2%. Then, the expansion factor is used to obtain the current situation with a total of 53,776 users traveling in the most critical time of the afternoon from 6 to 7pm. Likewise, the OD matrix is inserted as a previous step to the travel assignment using the stochastic user equilibrium method (SUE), in which a first calibration of the current situation will be obtained. Subsequently, the most optimal scenario is proposed based on the calculation of the maximum loads with the use of spreadsheets. In addition, new parameters such as frequencies, bus numbers, total travel time, and various others are obtained. Finally, the results of the proposed scenario and the current one were compared, where benefits for the operator and the users of the system are observed. Since the proposal has a saving of 7,154.26 minutes of total travel time per hour, the operation of the system with fifteen fewer buses and a passenger index per kilometer traveled (IPK) five points more than the current one. / Tesis

[pt] Com o crescimento das indústrias e a competitividade entre os mercados o transporte de cargas urbano tem-se considerado fundamental para a economia, mas a importância de sua relação direta com a vida das pessoas nas cidades tem ocasionado que exista maior congestionamento nas regiões centrais. É, por isso, que é importante ter o conhecimento sobre o deslocamento das cargas urbanas dentro da Região Metropolitana do Rio de Janeiro – RMRJ. Este trabalho trata de estimar matrizes origem destino (O-D) a partir de contagens de fluxos observadas na rede. Estas contagens foram realizadas para dois tipos de horários considerados importantes por motivo de restrições de circulação, sendo estes o pico da manhã (7:00 às 8:00) e pico da tarde (17:30 às 18:30). Após fazer uma revisão bibliográfica sobre o assunto, o trabalho define entre os métodos conhecidos o que foi considerado mais adequado para a estimativa da matriz OD. Decidiu-se pelo método desenvolvido por Nielsen (1998) denominado como Método de Caminho Único - SPME. O Método foi aplicado na rede viária do plano diretor de transportes urbanos da Região Metropolitana do Rio de Janeiro (PDTU-RMRJ), usando o software TransCAD. / [en] With the growth of industries and competitiveness between markets, the urban freight transport has been considered fundamental for the economy, but the importance of their direct relationship to the lives of people in cities has resulted in more congestion in the central regions. It is therefore important to have knowledge about the movement of urban freight inside the Metropolitan Area of Rio de Janeiro - MARJ. This work try to estimate origin destination matrices (O-D) from flows observed on the network. These counts were done for two types of times considered important for reasons of traffic restrictions, which are the peak of the morning (7:00 - 8:00) and late peak (17:30 - 18:30). After doing a literature review on the issue, the work defines between the known methods the one that was considered most appropriate for the estimation of O-D matrix. Decided for the method developed by Nielsen (1998) termed as Single Path Matrix Estimation - SPME. The method was applied to the road network of the master plan of the urban transport in the Metropolitan Area of Rio de Janeiro (PDTU-RMRJ), using software TransCAD.

[pt] A simulação da circulação interna-interna de veículos de carga foi um estudo inédito e inovador para a revisão do Plano Diretor de Transporte Urbano da Região Metropolitana de Rio de Janeiro (PDTU-RMRJ/2011), no qual se faz uma estimação de vetores de produção e atração (P/A) de viagens de caminhões para 730 zonas de tráfego, de matrizes origem-destino (OD) e a alocação de viagens de veículos de carga para três períodos (pico da manhã, pico da tarde e entre picos). A metodologia e modelo utilizados foram baseados em uma aplicação realizada na cidade de Sevilla (Espanha). Para o caso da RMRJ foram estimados vetores de viagens de dois tipos, um com relação às entregas do tipo Empresa a Empresa (Business to Business, B2B) e outro do tipo Empresa a Domicilio (Business to Housing, B2H). Como resultados ilustrativos são mostrados os vetores (P/A) de viagens diárias de caminhões agregados por município, uma matriz OD de caminhões no período entre picos agregada por município e a alocação dessas viagens na rede de simulação do PDTU para o período entre picos. Desses resultados, destaca-se que os municípios com maior quantidade (somam mais de 80 por cento) das viagens produzidas e atraídas dentro da RMRJ são apenas cinco: Rio de Janeiro, Duque de Caxias, Niterói, São Gonçalo e Nova Iguaçu; e que as vias mais utilizadas para o tráfego de caminhões são a BR-101, BR-116 e a BR-040. / [en] Within the framework of the Revision of the Urban Transportation Master Plan for the Rio de Janeiro Metropolitan Region (PDTU-2011) an innovative model was developed – first of its kind in Brazilian cities – for the estimation of truck flows within the study area. Productions and attractions vectors (P/A) of truck trip ends, as well as origin/destination (O/D) matrices for the 730 traffic analysis zones were estimated, and truck assignments for three daily periods (morning peak, afternoon peak, and inter-peaks) were conducted. Model methodology was based in another study conducted for the city of Seville (Spain). Two sets of P/A vectors were estimated, one for business-to-business deliveries (B2B) and another for household deliveries (B2H). Daily truck trip ends P/A vectors aggregated by city are presented, as well as a city level O/D inter-peak truck matrix and the results of its assignment to the PDTU-2011 simulation network. From those illustrative results, it is shown that only five cities (Rio de Janeiro, Duque de Caxias, Niterói, São Gonçalo e Nova Iguaçu) account for more than 80 per cent of truck trips produced and attracted within the Metropolitan Region, and that the most heavily used truck routes are comprised of BR-101, BR-116 and BR-040 expressways.

A meta do trabalho é propor e testar a hipótese que a contagem de tráfego nas interseções da rede de transportes, ao invés de contagem de tráfego nos arcos, reduz o grau de indeterminação e torna mais precisa a matriz OD estimada pelo modelo sintético. Ademais, é proposto e detalhado um método de estimação da matriz OD através de médias sucessivas (MEMS). É apresentada a descrição matemática das propostas e o detalhamento dos experimentos elaborados para testá-las. Três métodos de estimação, QUEENSOD, TransCAD e MEMS, foram utilizados na verificação da hipótese. A inserção de \"arcos virtuais\" na rede de transportes constituiu um artifício que permitiu aos programas QUEENSOD e TransCAD realizarem a estimação utilizando fluxos observados nas interseções. A utilização de contagens de fluxo nas interseções propiciou à matriz OD estimada, melhorias que acarretaram sua aproximação com a matriz OD \"real\". O experimento mostrou que a matriz OD estimada ao considerar contagens de tráfego nas interseções apresenta melhor desempenho em comparação a matriz estimada ao considerar contagens nos arcos da rede de transportes. A matriz estimada gradativamente aproximou-se da \"real\" à medida que foi aumentada a quantidade de informação de fluxo e sua distribuição na rede. Assim, a hipótese formulada para este trabalho não pôde ser refutada. / The aim of this work is to propose and test the hypothesis that traffic counts collected at network intersections, instead of traffic counts collected at links, reduce indeterminacy and make more accurate the OD matrix estimated by the synthetic model. Furthermore, a method is proposed and described in detail to estimate the OD matrix based on successive averages (MEMS). The model formulation of the proposals and a description of the experiments are presented. Three estimation methods, QUEENSOD, TransCAD, and MEMS were used in the hypothesis verification. The use of \"virtual links\" in the network consists of an artifice that enable the QUEENSOD and TransCAD to estimate the OD matrix based on traffic counts at intersection. By using flow counts conducted at intersections, improvements could be made to the estimated OD matrix bringing it closer to \"real situations\". The experiments results show that the OD matrix estimation based on traffic counts collected on network intersection has a better performance in contrast to the estimation based on traffic counts collected on network links. The estimated matrix gradually becomes closer to \"real situations\" while the quantity of information flow and its distribution to the network is increased. Therefore, the formulated hypothesis for this work cannot be refuted.

Esta pesquisa apresenta uma proposta de reconstrução de matriz OD a partir de dados de velocidade da corrente de tráfego disponíveis na web. Para tal, foram estabelecidos três objetivos específicos, os quais incluem: obtenção e avaliação dos dados de velocidade de tráfego; construção de um modelo computacional e aplicação desse em uma rede real. A avaliação dos dados foi realizada por meio da comparação dos valores de velocidade média da corrente de tráfego obtidos da web com os valores aferidos por sensores do tipo laço indutivo. Os resultados indicam que, apesar das velocidades extraídas da web apresentarem maior variância e valores mais baixos, a maior parcela dos dados obteve diferença similar ou inferior a 11%. Na construção da rotina computacional foi utilizado o Método das Médias Sucessivas (MEMS) e na sua avaliação foram realizados testes comparativos cujas referências foram os resultados alcançados pelo autor do método utilizado. A rotina desenvolvida apresentou melhor resultado com relação ao número total de viagens da matriz reconstruída, além de exigir menor número de iterações. Por outro lado, com relação às viagens atribuídas a cada par OD seu desempenho foi inferior. Para avaliar a aderência a realidade o método proposto foi aplicado a uma rede real composta por trechos específicos das rodovias Presidente Dutra, Pedro I, Ayrton Senna e Governador Carvalho Pinto. Devido ao fato da entrada principal do MEMS ser o volume de veículos, foi necessário estimar o mesmo a partir da velocidade fornecida pela API. A matriz reconstruída apresentou forte dependência da capacidade atribuída às vias, evidenciando a necessidade de definir de forma mais cuidadosa esse parâmetro. Embora, ainda seja necessário aprimorar o método proposto e a rotina computacional elaborada, bem como, aprofundar os estudos da fonte de dados utilizada, o experimento de caráter exploratório mostra a possibilidade de reconstruir uma matriz OD a partir de dados disponíveis na web. / This research presents a proposal for the reconstruction of OD matrix from traffic stream velocity data available on the web. To this end, three specific objectives have been established, which include: obtaining and evaluating traffic speed data; construction of a computational model and application of this in a real network. The data were evaluated by the comparison of the mean values of the traffic current, obtained from the web, with those measured by loop sensors. The results indicate that, although the velocities extracted from the web presented higher variance and lower values, the greater part of the data obtained a difference similar to or lower than 11%. In the construction of the computational routine was used the Method of Successive Averages (MEMS) and in its evaluation were performed comparative tests whose references were the results achieved by the author of the used method. The developed routine presented better results in relation to the total number of trips of the reconstructed OD matrix, besides requiring a smaller number of iterations. On the other hand, in relation to the trips attributed to each OD pair the performance was lower. To evaluate the adherence to reality, the proposed method was applied to a real network composed of specific sections of the Presidente Dutra, Pedro I, Ayrton Senna and Governador Carvalho Pinto highways. Due to the fact that the main input of the MEMS is the vehicles flow, was necessary to estimate it from the speed provided by the API. The reconstructed matrix presented a strong dependence on the capacity attributed to the roads, evidencing the need to define this parameter more carefully. Although it is still necessary to improve the proposed method and the elaborated computational routine, as well as to deepen the studies of the used data source, the exploratory experiment shows the possibility of reconstructing an OD matrix from data available on the web.

A meta do trabalho é propor e testar a hipótese que a contagem de tráfego nas interseções da rede de transportes, ao invés de contagem de tráfego nos arcos, reduz o grau de indeterminação e torna mais precisa a matriz OD estimada pelo modelo sintético. Ademais, é proposto e detalhado um método de estimação da matriz OD através de médias sucessivas (MEMS). É apresentada a descrição matemática das propostas e o detalhamento dos experimentos elaborados para testá-las. Três métodos de estimação, QUEENSOD, TransCAD e MEMS, foram utilizados na verificação da hipótese. A inserção de \"arcos virtuais\" na rede de transportes constituiu um artifício que permitiu aos programas QUEENSOD e TransCAD realizarem a estimação utilizando fluxos observados nas interseções. A utilização de contagens de fluxo nas interseções propiciou à matriz OD estimada, melhorias que acarretaram sua aproximação com a matriz OD \"real\". O experimento mostrou que a matriz OD estimada ao considerar contagens de tráfego nas interseções apresenta melhor desempenho em comparação a matriz estimada ao considerar contagens nos arcos da rede de transportes. A matriz estimada gradativamente aproximou-se da \"real\" à medida que foi aumentada a quantidade de informação de fluxo e sua distribuição na rede. Assim, a hipótese formulada para este trabalho não pôde ser refutada. / The aim of this work is to propose and test the hypothesis that traffic counts collected at network intersections, instead of traffic counts collected at links, reduce indeterminacy and make more accurate the OD matrix estimated by the synthetic model. Furthermore, a method is proposed and described in detail to estimate the OD matrix based on successive averages (MEMS). The model formulation of the proposals and a description of the experiments are presented. Three estimation methods, QUEENSOD, TransCAD, and MEMS were used in the hypothesis verification. The use of \"virtual links\" in the network consists of an artifice that enable the QUEENSOD and TransCAD to estimate the OD matrix based on traffic counts at intersection. By using flow counts conducted at intersections, improvements could be made to the estimated OD matrix bringing it closer to \"real situations\". The experiments results show that the OD matrix estimation based on traffic counts collected on network intersection has a better performance in contrast to the estimation based on traffic counts collected on network links. The estimated matrix gradually becomes closer to \"real situations\" while the quantity of information flow and its distribution to the network is increased. Therefore, the formulated hypothesis for this work cannot be refuted.

Esta pesquisa apresenta uma proposta de reconstrução de matriz OD a partir de dados de velocidade da corrente de tráfego disponíveis na web. Para tal, foram estabelecidos três objetivos específicos, os quais incluem: obtenção e avaliação dos dados de velocidade de tráfego; construção de um modelo computacional e aplicação desse em uma rede real. A avaliação dos dados foi realizada por meio da comparação dos valores de velocidade média da corrente de tráfego obtidos da web com os valores aferidos por sensores do tipo laço indutivo. Os resultados indicam que, apesar das velocidades extraídas da web apresentarem maior variância e valores mais baixos, a maior parcela dos dados obteve diferença similar ou inferior a 11%. Na construção da rotina computacional foi utilizado o Método das Médias Sucessivas (MEMS) e na sua avaliação foram realizados testes comparativos cujas referências foram os resultados alcançados pelo autor do método utilizado. A rotina desenvolvida apresentou melhor resultado com relação ao número total de viagens da matriz reconstruída, além de exigir menor número de iterações. Por outro lado, com relação às viagens atribuídas a cada par OD seu desempenho foi inferior. Para avaliar a aderência a realidade o método proposto foi aplicado a uma rede real composta por trechos específicos das rodovias Presidente Dutra, Pedro I, Ayrton Senna e Governador Carvalho Pinto. Devido ao fato da entrada principal do MEMS ser o volume de veículos, foi necessário estimar o mesmo a partir da velocidade fornecida pela API. A matriz reconstruída apresentou forte dependência da capacidade atribuída às vias, evidenciando a necessidade de definir de forma mais cuidadosa esse parâmetro. Embora, ainda seja necessário aprimorar o método proposto e a rotina computacional elaborada, bem como, aprofundar os estudos da fonte de dados utilizada, o experimento de caráter exploratório mostra a possibilidade de reconstruir uma matriz OD a partir de dados disponíveis na web. / This research presents a proposal for the reconstruction of OD matrix from traffic stream velocity data available on the web. To this end, three specific objectives have been established, which include: obtaining and evaluating traffic speed data; construction of a computational model and application of this in a real network. The data were evaluated by the comparison of the mean values of the traffic current, obtained from the web, with those measured by loop sensors. The results indicate that, although the velocities extracted from the web presented higher variance and lower values, the greater part of the data obtained a difference similar to or lower than 11%. In the construction of the computational routine was used the Method of Successive Averages (MEMS) and in its evaluation were performed comparative tests whose references were the results achieved by the author of the used method. The developed routine presented better results in relation to the total number of trips of the reconstructed OD matrix, besides requiring a smaller number of iterations. On the other hand, in relation to the trips attributed to each OD pair the performance was lower. To evaluate the adherence to reality, the proposed method was applied to a real network composed of specific sections of the Presidente Dutra, Pedro I, Ayrton Senna and Governador Carvalho Pinto highways. Due to the fact that the main input of the MEMS is the vehicles flow, was necessary to estimate it from the speed provided by the API. The reconstructed matrix presented a strong dependence on the capacity attributed to the roads, evidencing the need to define this parameter more carefully. Although it is still necessary to improve the proposed method and the elaborated computational routine, as well as to deepen the studies of the used data source, the exploratory experiment shows the possibility of reconstructing an OD matrix from data available on the web.