Conheça os principais elementos dos sistemas de semáforos inteligentes

Conheça os principais elementos dos sistemas de semáforos inteligentes

Os sistemas de controle de tráfego em tempo real garantem ganhos de eficiência no trânsito por meio de análises algorítmicas da atuação dos sinalizadores em relação ao movimento das vias – em outro termos, eles buscam matematicamente otimizar os ciclos semafóricos, reduzir os tempos de espera nos cruzamentos e proporcionar a maior sincronização possível dos sinais verdes. O alto grau de conectividade na coleta dos dados nas vias, no tratamento e na transmissão das informações faz com que as repostas nas ruas sejam praticamente imediatas. Ler mais

Controle de tráfego em tempo real pode ser alternativa a obras viárias para aumento de capacidade de vias

Controle de tráfego em tempo real pode ser alternativa a obras viárias para aumento de capacidade de vias

A expansão das redes de fibra ótica nas grandes cidades brasileiras nos últimos anos, os investimentos em modernização de equipamentos e o estabelecimento de protocolos técnicos unificados para os fornecedores têm tornado mais fácil a disseminação dos sistemas de controle de tráfego em tempo real no País. Os semáforos inteligentes são capazes de reduzir o tempo de parada nos cruzamentos e aumentar a velocidade média dos veículos nas vias com muita variabilidade de movimento, além de permitir prioridade a ônibus municipais, ambulâncias e veículos a serviço do Estado. Por outro lado, são uma alternativa às obras civis de infraestrutura, nem sempre possíveis de realizar em decorrência de dificuldades financeiras das prefeituras e de desafios de execução.

A tecnologia garante maior eficiência no fluxo de carros nas interseções ao contar com um sistema adaptativo. Sensores instalados nas vias detectam o movimento de carros e passam os dados a controladores de tráfego capazes de definir localmente, por meio de uma análise algorítmica, a combinação mais adequada de tempos para um conjunto de semáforos interdependentes, priorizando a passagem de veículos na via que está com maior movimento. Já os controladores de tempo fixo, mais comuns, baseiam sua atividade em uma tabela de horários previamente estipulada com base em informações coletadas em campo (saiba mais da tecnologia inteligente na reportagem ao lado, da seção Soluções Técnicas).

A adaptabilidade dos semáforos em um curto período deve-se à eficiente comunicação do sistema – por meio de rádio, internet ou fibra ótica. Os sensores de detecção veicular são capazes de detalhar o fluxo de carros em cada cruzamento e transmitir rapidamente as informações aos controladores e à central de gerenciamento de tráfego. O processamento eletrônico garante também uma rápida resposta, fazendo com que o efeito da mudança de tempos semafóricos beneficie os mesmos veículos que a motivaram. Daí a expressão “tempo real”. “Para isso, as cidades necessitam de uma robustez na infraestrutura de comunicação”, diz o professor Marcio Lobo Netto, do Núcleo de Ciências Cognitivas e Vida Artificial do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP).

Maior cidade do País, São Paulo terá condições de dobrar a quantidade de cruzamentos com semáforos inteligentes no futuro próximo graças a um programa de revitalização semafórica realizado pela Companhia de Engenharia de Tráfego (CET-SP). Hoje, a capital paulista conta com mil cruzamentos com equipamentos adaptáveis em tempo real de um total de 6,1 mil. Destes, 4,5 mil cruzamentos haviam recebido melhorias até o início de março por meio do programa, que prevê a recuperação das instalações elétricas e dos sistemas de proteção no subsolo, a instalação de 1,4 mil no-breaks, mil controladores e 1,8 mil dispositivos de detecção de falhas. Ao todo, 4,8 mil cruzamentos viários paulistanos receberão intervenções, e o investimento da ação é de R$ 221,94 milhões.

Quando implantou o controle de tráfego em tempo real, a capital paulista adotou o software inglês Split Cycle Offset Optimization Technique (Scoot), e a tecnologia dos equipamentos teve de ser desenvolvida seguindo as características técnicas dos fornecedores europeus. A partir de 17 de janeiro de 2014, com a publicação da portaria nº 002/14 – SMT.GAB, no entanto, a administração municipal passou a exigir a padronização dos protocolos de comunicação dos sistemas inteligentes de monitoramento, controle e fiscalização de trânsito. De acordo com a CET-SP, as fornecedoras passaram a elaborar modelos com plataforma única, integrando os sistemas existentes e a aplicação de novas tecnologias, padronizadas e homologadas pela Companhia. Isso significa que a prefeitura passou a ter mais liberdade de escolha de fornecedores para realizar a expansão do número de cruzamentos inteligentes.

Embora respeitem exigências técnicas dos órgãos públicos, cada sistema de controle de tráfego em tempo real normalmente tem peculiaridades, o que dificulta para as companhias de engenharia de tráfego um tratamento global das informações colhidas nas vias quando não há uma uniformização de protocolos. Ainda que os programas não “conversem” entre si, como o monitoramento é setorial nas cidades e a aplicação dos equipamentos inteligentes geralmente ocorre apenas nos cruzamentos de maior movimento, é possível que mais de uma empresa forneça equipamentos para um mesmo município sem problemas. Neste caso, os dados chegarão um pouco mais fragmentados para as companhias de engenharia de tráfego.

Desempenho
Além de beneficiar carros particulares, especialistas apontam que os semáforos inteligentes podem ser usados para priorizar a movimentação de ônibus, ambulâncias e veículos a serviço do Estado pelas ruas. Um passo seguinte de sofisticação do sistema, quando as cidades tiverem maior controle sobre as dinâmicas de tráfego, é o uso das informações para nortear políticas públicas e até o fornecimento de dados para empreendedores interessados em investimentos locais. “É algo relacionado com a ideia de cidades inteligentes”, diz o professor Lobo Netto, da Poli-USP.

O ganho de eficiência do sistema não é uniforme, contudo. Além da capacidade tecnológica dos sensores variar consideravelmente e da eventual falta de sincronia entre semáforos, alguns fatores limitam o desempenho da solução, como a capacidade da via que recebe os equipamentos. Isso significa que congestionamentos podem ser minimizados, mas nem sempre eliminados quando a infraestrutura de transporte na região onde o equipamento for instalado estiver muito aquém da necessidade de tráfego e já tiver atingido a capacidade máxima.

Ainda que tenha limitações, semáforos inteligentes podem ter resultados significativos, de acordo com fabricantes. Uma pesquisa realizada pelo Grupo Digicon apurou que, após a adoção do sistema de origem australiana Sydney Coordinated Adaptive Traffic System (Scats), o tempo de espera dos veículos nos cruzamentos do entorno do Shopping Center Vale, em São José dos Campos (SP), diminuiu 30% em média. Já os tempos de percurso na região caíram de 5% a 52% em 12 dos 15 horários analisados pela empresa, que já instalou equipamentos em cerca de 70 cruzamentos do município. A mesma solução está sendo adotada em seis cruzamentos nas proximidades de outro centro comercial local, o Shopping Colina.

‘O sistema tem um investimento menor do que o necessário para construir novas pistas em uma via. E ele pode ser escalonado’
Hélgio Trindade Filho
diretor da divisão de Mobilidade Urbana da Digicon

O diretor da divisão de Mobilidade Urbana da Digicon, Hélgio Trindade Filho, explica que a tecnologia Scats, também presente em Vitória, Osasco (SP), Cabo de Santo Agostinho (PE) e Belo Horizonte, permite que as prefeituras realizem um investimento pontual e, depois, ampliem a abrangência da rede semafórica inteligente. “É um sistema que pode ser escalonado. Normalmente, dizemos que o custo norteador do investimento está em uma faixa de R$ 70 mil a R$ 80 mil por cruzamento.” Vale lembrar que a sofisticação de equipamentos de campo – caso dos sensores de identificação de veículos, por exemplo -, a característica das linhas de comunicação e a dos softwares de gerenciamento do tráfego influenciam os preços.

Alguns municípios aproveitam o instrumento das contrapartidas para expandir a rede de controladores de tráfego em tempo real sem passar por pressões orçamentárias. A Avenida Nilo Peçanha, em Porto Alegre, passará a ter 12 cruzamentos integrados ao Scats em abril. O investimento foi feito como uma compensação à obra de ampliação do Shopping Iguatemi, um dos mais importantes da capital gaúcha. A gestão do sistema será realizada pela Empresa Pública de Transporte e Circulação (EPTC) por meio do Centro de Controle e Mobilidade Urbana (Cecomm).