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A modelação de tráfego com o uso de software requer o fornecimento dos dados das três primeiras etapas do modelo de quatro passos (geração, distribuição e repartição modal) e faz uso dos dados destas fases para proceder à afectação de tráfego, com o intuito de reproduzir os padrões de viagem existentes na área de estudo.

A etapa de afectação é feita tendo em conta os caminhos de viagem alternativos, entre centróides. A escolha do percurso obedece a um critério definido pelo utilizador do programa, que pode ser uma impedância ou o custo generalizado, ou ainda, o caminho mais curto entre centróides. No caso da impedância, que representa a resistência que um utilizador do sistema de transportes enfrenta para chegar ao seu destino, esta representa-se em função do tempo, distância, custo ou combinações destes.

O percurso de um centróide para os demais na rede modelada denomina-se árvore. Foram desenvolvidos uma série de algoritmos para conseguir identificar o caminho mínimo entre centróides. O mais conhecido é o algoritmo de Bellman-Ford-Moore, que consiste em partir de um centróide e quantificar a impedância dos nós, seguindo as ramificações entre o centróide e os nós, escolhendo logicamente o nó que contêm menor impedância. De seguida, procede-se do mesmo modo para os nós seguintes, através das ramificações entre o nó anterior e os demais, até estar concluído o processo no centróide de destino. Quando um nó é atingido por dois percursos diferentes, adopta-se o de menor impedância, eliminando-se o outro, bem como todos aqueles efectuados a partir deste ( Ministério dos transportes do Brasil, 2006).

A afectação será realizada através do software VISUM. Este programa carrega as matrizes O/D na rede rodoviária, através de um algoritmo, calcula quais os caminhos usados pelas viagens realizadas entre um dado par de zonas, tendo em conta, os níveis de congestionamento decorrentes das escolhas dos outros viajantes. Assim consegue-se a afectação de tráfego nos arcos.

É importante relatar que a afectação dos valores das matrizes O/D não caracteriza o tráfego local (com origem e destino numa mesma zona de tráfego), este terá que ser calibrado e validado com base nos levantamentos feitos in situ.

3.2.5.1 Velocidade

A metodologia que visa a obtenção de emissões totais necessita de modelar a actividade dos transportes, de modo a saber caracterizá-la em determinados aspectos, como:

 Velocidade média dos arcos;  Número total de veículos por arco;

Estes dados que serão usados a posteriori pelo modelo de emissões são muito importantes para a precisão das emissões totais produzidas por veículos.

 Medições directas do fluxo de tráfego;  Modelação do transporte.

Cada um destes métodos tem as suas vantagens e desvantagens. As medições directas representam a realidade do sistema de tráfego a analisar, numa determinada área e período de tempo, minimizando erros possíveis quando comparada com a modelação do sistema de tráfego. No entanto, o uso desta alternativa nem sempre é possível, pois, para uma área vasta de estudo, por vezes é impossível conseguir todos os resultados pretendidos.

Os modelos de transporte intervêm nesta dificuldade existente de conseguir um grupo vasto de dados em áreas extensas. Através de um modelo que simula a realidade, consegue-se obter informação detalhada acerca do tráfego, como categorias de veículos existentes num dado troço e velocidades associadas ao fluxo de veículos. Contudo esta informação tem de ser rigorosamente calibrada e validada, pois os modelos têm erros associados e, muitas vezes, é necessário fazer modelações directas do fluxo para verificar os dados do modelo.

Estas incertezas podem ser ou não significativas, dependendo dos objectivos para que os modelos foram concebidos, mas, para uma correcta aplicação da metodologia de emissões de poluentes, os dados oriundos da modelação de tráfego têm de ter um grau de certeza associado elevado, nomeadamente na velocidade média e no fluxo de veículos no troço.

Os modelos são elaborados para simular o tráfego, tendo em consideração uma estrutura de rede de transporte definida e uma matriz O/D estimada. O objectivo principal é simular o tráfego numa rede geográfica por unidade de tempo.

Após a etapa de afectação do tráfego, o programa VISUM fornece dados de saída (outputs). Estes outputs são muito importantes para a modelação de emissões, etapa seguinte da metodologia proposta. Com as velocidades médias, fluxos de veículos e distância média percorrida consegue preencher-se a base de dados do programa COPERT IV.

O modelo de emissão necessita de um conjunto de dados para usar nos cálculos. Esses dados são principalmente relacionados com as características do tráfego e condições de condução, mas alguns parâmetros adicionais, tais como temperatura e propriedades dos combustíveis são também requeridos. São necessários os seguintes dados para cada troço de estrada:

 Volume de tráfego,  Velocidade do veículo,

 Distribuição dos veículos e categorias,  Distribuição dos veículos por classes,

 Comprimento do troço da estrada.

A velocidade é um dado importante, visto que é sabido que através desta se consegue calcular a quantidade de emissões que determinada frota produz numa dada área e intervalo de tempo. Este dado é referido em velocidade média, que corresponde à distância percorrida por um objecto sobre o tempo que esse mesmo objecto demorou durante o percurso avaliado. Esta velocidade não abrange todas as acelerações e desacelerações que um veículo efectua numa determinada rota e, consequentemente, não quantifica todas as emissões que daí resultam, esta evidência, traduz-se numa limitação do modelo, pois a influência do estilo de condução no consumo de energia e nas emissões de CO2 é muito importante, chegando a ter variações de 15% nas emissões de CO2. Como se pode verificar no Figura 18, as emissões aumentam nas acelerações (0 e 20 km/h) e nas velocidades altas (100 aos 130 km/h), sendo a velocidade óptima de 80 km/h pelo COPERT IV. Os valores são dados em média, pois seria impossível quantificar o comportamento dos utilizadores em todos os instantes da sua viagem para a dimensão da área de estudo avaliada.

Segundo André et al. (1999), a estimação da velocidade média através de um modelo de afectação permite o cálculo de váriaveis, como as descritas anteriormente, que permitem reflectir o comportamento dos condutores na estrada. Estas variáveis podem ser usadas para o cálculo de emissões e são constítuidas por: velocidades nos arcos, velocidade nas intersecções, duração do tempo de paragem nos sinais luminosos e verticais, distribuição das distâncias de viagem na rede e número de arranques a frio.