BIM + simulação de fluxos de pessoas para aumentar o aproveitamento do espaço em projetos de infraestrutura

O artigo a seguir é proveniente da BIM Industry Alliance, de autoria de BIM-Chaoren.

Nos últimos anos, em razão da expansão das áreas urbanas, do crescimento natural da população urbana e do ingresso de população das zonas rurais, a população urbana tem aumentado de forma contínua.

Segundo o levantamento do Instituto Nacional de Estatística, no final de 2022, a população urbana permanente do país atingiu 920,71 milhões de pessoas, um aumento de 6,46 milhões em relação a 2021; já a população rural permanente totalizou 491,04 milhões de pessoas, uma redução de 7,31 milhões. A taxa de urbanização da população permanente foi de 65,22%, 0,50 ponto percentual acima do nível de 2021.

         

Diante do rápido aumento da população e de infraestruturas urbanas com fluxos de pessoas excessivamente elevados, como prevenir e evitar riscos de segurança, o que se tornou o foco de nossa atenção nesta fase. Para garantir a operação normal de locais como o metrô urbano, os shopping centers e os ginásios esportivos, como devemos controlar o fluxo de pessoas, a fim de alcançar a maximização na utilização dos recursos?

 O software LEGION é utilizado principalmente para simular e analisar o fluxo de passageiros em infraestruturas como ferrovias, estações de metrô, ginásios esportivos, shopping centers e aeroportos. Por meio da simulação dos trajetos de pedestres e da análise da utilização dos espaços, realiza testes e análises precisos para aperfeiçoar o fluxo de passageiros, a orientação de rotas, o gerenciamento de multidões e as estratégias de segurança e proteção. Com o software LEGION, é possível otimizar a utilização do espaço, aumentando assim a segurança, a eficiência e a receita.

         
1. Vantagens do software          
1) Validação científica: baseada em vasta pesquisa científica sobre o comportamento de pedestres em ambientes reais. O algoritmo é patenteado, e os resultados das simulações foram validados por medições empíricas e estudos qualitativos. 2) Interoperabilidade de dados: a integração com outros aplicativos permite compreender as interações entre pedestres e veículos, bem como as reações das pessoas à temperatura e a outras variáveis.

3）Relatórios precisos: exportação e comunicação de resultados claros por meio de mapas, gráficos e vídeos, para informar com precisão, a qualquer momento, as partes interessadas sobre a densidade de multidões, a evacuação, a taxa de utilização dos espaços, os custos sociais e os trajetos preferenciais.           
2. Utilizações do software          
• Otimizar o projeto por meio da simulação de trajetos de pedestres e da análise da utilização dos espaços, realizando testes e análises precisos

• Melhorar a capacidade de fluxo de passageiros e a orientação de rotas, realizando simulações de evacuação de emergência

• Realizar a gestão de pedestres e implementar estratégias de segurança

• Entregar projetos de infraestrutura em conformidade com a finalidade de uso projetada

• Visualizar o comportamento dos fluxos de pessoas em diversos ativos de infraestrutura por meio da simulação de espaços e atividades

Estação de metrô de Santiago

         
3. Cenários de aplicação do software          
• Gestão de evacuação de emergência em locais como ginásios esportivos e shopping centers

• Capacidade de suporte à densidade de fluxo de passageiros em estações de metrô

• Velocidade de deslocamento dos passageiros e eficiência no embarque

• Utilização eficiente e prática dos equipamentos de estações de metrô e aeroportos

• Planejamento de tráfego adequado no entorno dos aeroportos

• Programação eficiente dos horários de trens

Modelagem das plataformas da estação de Waterloo, na Bélgica

         
4. Casos de aplicação do software          
1) Para melhorar as condições operacionais

Em uma estação movimentada de Hong Kong, os operadores constataram congestionamentos frequentes na operação diária da estação e acreditaram que isso se devia à falta de espaço.

Para encontrar formas de ampliar o espaço, eles recorreram ao software  LEGION para simular o processo de operação da estação.

Os resultados revelaram que, na maioria das vezes, a “falta de espaço” não passava de uma ilusão! As pessoas simplesmente escolhiam os trajetos que lhes economizavam mais tempo e esforço, deixando grande parte do espaço ocioso.

         
Com simples correções de projeto, a capacidade de circulação da estação foi significativamente melhorada.         
         
a. Com base no projeto original

         

         
         
b. Com base no projeto corrigido

         

Por meio da análise do fluxo de pessoas na estação de metrô e das causas da formação das áreas de alta densidade de pessoas, foram adotadas as medidas correspondentes de melhoria, alcançando assim o objetivo de otimizar a operação.         
         
2) Para otimizar o projeto

A estação Hung Hom (Hong Kong), estação de transferência de três linhas de metrô, recebe mais de um milhão de passageiros por dia. Os projetistas criaram uma praça entre os dois níveis de plataformas, esperando, com isso, resolver qualquer possível ponto de conflito.

         

Mas o espaço excedente não resolveu o problema!

Os passageiros continuavam se dirigindo diretamente às plataformas, em vez de permanecer na praça aguardando.

         
Segue-se um caso semelhante. Durante os Jogos Olímpicos de Sydney, em 2000, voltaram a ocorrer eventos semelhantes no percurso entre o Sydney Olympic Park e a estação ferroviária.

         

Os projetistas criaram uma passarela de pedestres em um dos lados do terreno, ligando o Sydney Olympic Park à estação ferroviária, na esperança de eliminar qualquer conflito que pudesse ocorrer.

         

O resultado comprovou, mais uma vez, que as pessoas apenas escolhem os trajetos que melhor atendem à maximização de seus próprios interesses, o que tem pouca relação com a existência de espaço em excesso.

         

Os resultados da simulação mostraram que, em caso de conflito, 2.500 pessoas ficariam retidas por 15 minutos.

Os projetistas decidiram fechar o circuito de circulação com uma passarela elevada para pedestres.

Em comparação com a ampliação do espaço no plano do terreno, os resultados da simulação com a passarela elevada foram claramente mais satisfatórios.

3) Para tomar as melhores decisões          

Um critério importante para a escolha do projeto interno do trem é se ele atende ao tempo de permanência em estação, ou seja, se os passageiros conseguem embarcar e desembarcar dentro de um determinado intervalo de tempo, sem alterar o plano de operação do trem.

A simulação com o LEGION permite que os projetistas obtenham o tempo necessário de cada alternativa e, por fim, comparem e selecionem a melhor solução.

         
4) Para decisões de maximização dos benefícios

Ao avaliar os resultados das simulações, normalmente observamos primeiro as áreas de alta utilização (indicadas pelos círculos vermelhos na figura), que podem apresentar problemas de congestionamento.

E o que mais vemos? As áreas subutilizadas (indicadas pelos polígonos amarelos).

As áreas subutilizadas podem proporcionar benefícios adicionais aos proprietários dos edifícios de duas formas:

a. a oportunidade de introduzir atividades comerciais para aumentar o retorno financeiro;

b. a oportunidade de economizar gastos desnecessários e reduzir os custos de construção.

         
5. Benefícios do software

Em suma, o LEGION permite realizar experimentos virtuais sobre o projeto e a operação dos locais e avaliar os impactos dos diferentes níveis de demanda de pedestres. Com suas capacidades complexas de modelagem, análise e demonstração para projetos de infraestrutura, alcançam-se os seguintes objetivos:

• Otimizar a utilização dos equipamentos e economizar custos operacionais

• Reduzir a mão de obra e os equipamentos necessários para operar a infraestrutura (como barreiras temporárias), diminuindo as despesas operacionais

• Maximizar o potencial de receita das áreas ociosas

• À medida que o tempo e a demanda aumentam, remover as unidades temporárias de geração de receita, a fim de preencher a capacidade ociosa

         

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