Cycling Planning in Small-Sized Brazilian Cities Based on Open Data Geoprocessing

Abstract

The objective of this paper is to propose a method to systematize cycling planning in small-sized Brazilian cities based on open data, such as census data, collaborative mappings, and Digital Elevation Models, seeking to assist in the elaboration of municipal urban mobility plans, and that can be adapted to other countries with similar characteristics and that have equivalent information. The proposed method is summarized in four steps: geoprocessing of open spatial data, which allows the georeferencing of potential cycling demand and cycling trip generator poles, as well as updated representations of road systems; definition of the subsets of origins and destinations of the cycling routes to be identified using Dijkstra’s algorithm, in order to minimize the overall cost associated with the road segments' operational quality for cycling; impedance assignment to road segments based on their average slopes and cycling Levels of Traffic Stress; and assessment of these road segments’ proportions in the identified cycling routes (Cycling Potential Index). Examples of the proposed method’s application were carried out in two Brazilian cities, Bariri-SP and Bocaina-SP, through which it was possible to define, for both cities, continuous and interconnected cycling axles, accessible to most of the study areas’ potential cyclists. Therefore, despite the obvious importance of conducting specific research and field surveys in each Brazilian city for greater reliability of the results, the proposed method can contribute to the popularization of cycling in utilitarian trips and to the strengthening of the “bicycle culture” still in force in small-sized Brazilian cities.

Nível de estresse de ciclistas e geoprocessamento de dados abertos combinados para a definição de redes cicloviárias em cidades de pequeno porte

“…Este Capítulo consiste no referencial teórico necessário ao desenvolvimento da pesquisa e é subdividido nos cinco seguintes tópicos: 1) fatores de influência no uso da bicicleta, 2) qualidade operacional das vias ao ciclismo, 3) rotas cicláveis, 4) acessibilidade de ciclistas e 5) redes cicloviárias. Especificamente no contexto brasileiro, Rodrigues, Silva e Teixeira (2022) utilizaram medidas do estresse fisiológico e gravações em vídeo do percurso de ciclistas para, beneficiando-se do algoritmo de "Florestas Aleatórias" (Random Forests), avaliarem a aplicabilidade da classificação LTS a uma cidade de porte médio, São Carlos-SP. Os resultados sinalizam para três variáveis não inclusas na classificação original possivelmente estressantes ao ciclismo, isto é, rampas íngremes, existência de obstáculos na via e presença de rotatórias.…”

“…Em se tratando especificamente da terceira fase da abordagem proposta, uma vez concluída a classificação preliminar (LTS) de todos os elementos da rede, sugere-se proceder com a incorporação de duas das três variáveis adicionais de estresse identificadas por Rodrigues, Silva e Teixeira (2022) para o contexto brasileiro, isto é, a existência de obstáculos na via e a presença de rotatórias. Estas variáveis, associadas a Additional Levels of Traffic Stress (ALTSs), atuam de maneira a compor uma nova classificação, aqui intitulada Improved Level of Traffic Stress (ILTS), conforme apresentado nas Equações 3.6 a 3.8.…”

“…Estas variáveis, associadas a Additional Levels of Traffic Stress (ALTSs), atuam de maneira a compor uma nova classificação, aqui intitulada Improved Level of Traffic Stress (ILTS), conforme apresentado nas Equações 3.6 a 3.8. A declividade das vias, também identificada por Rodrigues, Silva e Teixeira (2022) como fator determinante no aumento do estresse fisiológico de ciclistas, por sua vez, não deve ser incorporada na forma de ALTS, com o intuito de evitar a redundância de avaliação desta variável, visto o fator de declividade detalhado anteriormente.…”

“…Além disto, é importante que a rede proposta esteja alinhada com as facilidades existentes (a despeito de sua importância relativa) e com projetos cicloviários em pauta no local estudado, de forma a torná-la mais densa e atrativa. Mais ainda, cada eixo proposto deve ser avaliado de acordo a fração do sistema viário atendida à distância de 400 metros, em rede, a partir dos mesmos (área de serviço) e, analogamente, à unidade composta pelos diversos eixos deve ser definido um buffer de valor fixo, também de 400 metros, para que possa ser verificada sua cobertura com relação aos PGVs por bicicleta, pontos de parada de ônibus (integração com o transporte público) e demanda potencial por ciclismo, neste último caso, sendo sugerida um porcentagem mínima de 70% para aceitação da proposta de rede (MONARI, 2018;MONARI et al, 2018;MONARI;SEGANTINE, 2022).…”

“…𝐼𝐿𝑇𝑆 = mínimo {(𝐿𝑇𝑆 + 𝐴𝐿𝑇𝑆 + 𝐴𝐿𝑇𝑆 ); 4}(ILTS proposta para o nível de estresse de ciclistas;𝐿𝑇𝑆: classificação LTS original (ou atualizada) para o nível de estresse de ciclistas;𝐴𝐿𝑇𝑆 : nível adicional de estresse devido à existência de obstáculos na via; e 𝐴𝐿𝑇𝑆 : nível adicional de estresse devido à presença de rotatórias.Com relação à existência de obstáculos, Rodrigues, Silva e Teixeira(2022) advogam que estes elementos atuam como potenciais agravantes do estresse fisiológico de ciclistas independentemente do lado da via em que se encontram. Desta forma, são propostos os seguintes critérios para a atribuição do ALTS relacionado a esta variável: taxa de ocupação média entre os dois lados da via por veículos estacionados superior a 30%(HARKEY et al, 1998) e existência de pontos de parada de coletivos(JENSEN, 2007;BEURA et al, 2018).…”