Nos dias de hoje, o trânsito nas grandes metrópoles e capitais é um dos principais geradores de caos e estresse na vida das pessoas. Tráfego lento, avenidas congestionadas, constantes acidentes entre outros fatores são situações do dia-a-dia da maioria dos moradores destes centros. Mesmo com corredores para ônibus, mudanças de sentido nas vias em certos horários, rotulas, viadutos o trânsito está a cada dia mais lento. Se torna um fato relevante o crescente número de veículos nas ruas, como base de dados em 2014 aproximadamente 820 mil veículos trafegaram pela cidade de Porto Alegre, este número era de 675 mil em 2010, e 555 mil em 2006.
O trânsito lento, ocorre em boa parte do tempo em que os semáforos atuam, alguns mal regulados ou não sincronizado com o seguinte acaba obrigando os motoristas a não entrarem nos cruzamentos mesmo com ausência de trânsito no momento. Até alguns anos, haviam apenas os semáforos que atuam com um temporizador individual, hoje existem semáforos que se adaptam as condições do trânsito em tempo real, estes por sua vez são pouco utilizados no Brasil e o objetivo deste texto é apresentar uma análise sobre esse sistema de semáforo inteligente.
Tecnologia Semafórica atual
O avanço na informatização e a automação de controle, trazem duas evoluções nos métodos tradicionais utilizados atualmente. O primeiro é em relação a elaboração de sistema de controle computadorizado centralizado, no qual um programa comanda diretamente o planejamento dos semáforos, por meio de pré programação, indicando a cada instante qual a situação luminosa que deve ocorrer. Na segunda a sofisticação do método de automação dos semáforos com base em informação imediata e local, baseado em princípios da computação ubíqua, que corresponde ao controle atuado pelo tráfego, onde se medirmos o fluxo através de detectores, é possível melhorar o desempenho e manter a programação ótima, acompanhando a flutuação aleatória e microscópica do tráfego, ciclo a ciclo.
Semáforos Tradicionais
Os semáforos com tempo fixo não apresentam características que atenda a variação de trânsito que existe, eles apenas tem temporizações diferentes dependendo da hora do dia O ciclo é constante e o tempo de mudança de estágios são fixos a cada ciclo. Controlar um cruzamento em tempo fixo, significa determinar os estágios verde, amarelo e vermelho para cada corrente de tráfego, independente do volume variado de veículos que se aproximam ao cruzamento. O tempo de duração é calculado conforme as características e volumes médios do tráfego de determinado período.
Figura 1. Semáforo Tradicional
Semáforos Inteligentes
Os semáforos inteligentes foram desenvolvidos visando a locomoção urbana mais eficiente. A nova tecnologia funciona através de luz solar e baterias, facilitando a utilização caso a energia elétrica seja interrompida. As luzes do semáforos acendem e apagam conforme o fluxo de veículos , podendo assim, diminuir o congestionamento em grandes cidades.
Funciona basicamente dessa forma: O fluxo de veículos é detectado a 200 metros antes do semáforo, no momento em que o veículo passar pelo sensor os dados são enviados automaticamente para a controladora que por sua vez, monitora os intervalos que o semáforo deve operar, visando a melhor circulação, tanto de pedestres quanto de veículos.
Funcionamento de Hardware
Os veículos são identificados por bobinas de cobre que são colocadas sob o asfalto, ao receber corrente elétrica elas criam um campo magnético, que serve para reconhecer o metal do veiculo que passa por cima dele, os dados são recebidos em um controlador, este controlador é um modulo que fica em cada semáforo, controlando o mesmo, esses dados seguem para uma central de controle, via rede telefônica, fibra ótica ou redes sem fio. Nesse centro de controle um computador recebe as informações de vários desses módulos de controle, podendo atuar sobre eles de forma ótima em tempo real.
Figura 2. Demonstração do Hardware
Funcionamento de Software
Tem como ideia principal o conceito de interromper o menos possível uma via principal, dependendo da demanda na via secundária ou de pedestres, gerando melhores condições operacionais na via de maior fluxo, principalmente em relação ao atraso. Em relação à ausência de controle semafórico, o fluxo veicular na via secundária, ou na travessia de pedestres, ganha maior segurança, pois não tem que se sujeitar, na entrada ou travessia, à existência de brecha na via principal. O semáforo inteligente opera conforme as seguintes características:
Figura 3. Ilustração do algoritmo
Veículos que precisem de preferencia como ambulâncias e bombeiros são identificados por chips codificados, que os sensores detectam e automaticamente e dão a preferencia.
Considerações
O uso de semáforos inteligentes traz melhorias significativas no tráfego, teste realizados na cidade de São Paulo apresentaram um aumento da velocidade média entre 20 e 30 % nos trechos monitorados, além disso foi analisado o índice de permanência que represente o tempo total médio onde os veículos que trafegam na região permanecem na área estudada, e os resultados foram semelhantes.
Torna-se inegável que os semáforos inteligentes possuem grandes vantagens em relação ao semáforo convencional. Enquanto o custo inicial dos semáforos convencionais é menor, ele perde na questão de temporização fixa, o que pelo lado do sistema inteligente de semáforos não ocorre visto que se adaptam automaticamente ao fluxo de transito e consequentemente fazendo os veículos perderem menos tempo parados. Apesar do custo inicial superior, em grandes metrópoles e capitais o investimento é completamente justificável em razão do beneficio a mobilidade.
Referências
Avaliação antes / depois – semáforos inteligentes (semin) eixos alvarenga / camargo. http://www.cetsp.com.br/media/20767/nt202.pdf, note = Acessado: 2015-01-20.
Capítulo 07 – semáforos – parte i. http://www.dtt.ufpr.br/eng_trafego_ optativa/arquivos/SEMAFOROS.pdf. Acessado: 2014-10-27.
Controlador inteligente para semaforo. http://www.fem.unicamp.br/ ̃lotavio/tgs/2008_ControladorInteligenteParaSem\%C3\ %A1foro_TG_H\%C3\%A9lioYuki.pdf. Acessado: 2015-01-20.
Frota de veículos. http://www.denatran.gov.br/frota.htm. Acessado: 2015-01-21.
Paper semaforos. http://w3.ualg.pt/ ̃mgameiro/Aulas_2006_2007/ transportes/Paper_semaforos.pdf. Acessado: 2015-01-20.
Sinal de transito: Curiosidades. http://www.sinaldetransito.com.br/ curiosidades_foto.php?IDcuriosidade=35&alt, note = Acessado: 2015-01-22.
Utilizacao de semaforos atuados pelo transito. http://www.sinaldetransito.com.br/artigos/uso_e_parametrizacao_de_semaforos_atuados_%20pelo_trafego.pdf. Acessado: 2015-01-19.
[Crédito da Imagem: Semáforos Inteligentes – ShutterStock]
Formado em Gestão da Tecnologia da Informação pela Universidade do Rio do Vale dos Sinos (UNISINOS), possui certificação como analista de suporte, analista de soluções tecnológicas, consultor de processos com suporte da tecnologia da informação, gestor da informação para suporte e apoia à decisão e gestor de projetos de sistemas de informação conferidos pela mesma instituição. Possui certificações Microsoft MTA, MCSA, MCSE e MOS. Grande entusiasta por soluções cloud, internet das coisas e produtos da Maça. Atualmente expandindo o conhecimento profissional em gestão de projetos e governança de TI.
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