Sistemas de transporte inteligentes O programa de sistemas de transporte inteligentes é uma iniciativa mundial de adicionar tecnologia de informação e comunicação à infra-estrutura de transporte e veículos. Ele visa gerenciar fatores que geralmente se confrontam como veículos, cargas, e rotas para melhorar a segurança e reduzir o desgaste dos veículos, tempos de transporte e custos de combustível. História O interesse em STI se origina dos problemas causados pelos engarrafamentos em todo o mundo e uma sinergia das novas tecnologias de informação para redes de simulação, controle em tempo real e comunicação. Congestionamentos vêm se ampliando como conseqüência do aumento da motorização, urbanização, população e mudanças na densidade populacional. Esses congestionamentos reduzem a utilização da infra-estrutura de transporte e aumenta os tempos de viagem, poluição atmosférica e consumo de combustível. Por exemplo, nos Estados Unidos, o mundo desenvolvido presenciou grandes incrementos tanto na motorização quanto na urbanização na década de 20 que levou à migração da população de áreas rurais esparsamente populadas para os subúrbios. A economia industrial substituiu a agricultura levando a população a se mudar do campo para os centros urbanos. Ao mesmo tempo, a motorização fazia com que as cidades se expandissem, já que o transporte motorizado não poderia suportar a densidade populacional que os sistemas de transporte em massa existentes suportavam. Os subúrbios proviam um comprometimento razoável entre a densidade populacional e acesso a uma ampla gama de empregos, bens e serviços que estavam disponíveis nos centros urbanos mais populosos. Além do mais, a infra-estrutura dos subúrbios pode ser desenvolvida rapidamente, dando suporte a uma transição rápida da economia rural para uma economia industrial. Atividade governamental recente na área de STI – especialmente nos Estados Unidos – é motivada pela necessidade de segurança. Muitos dos sistemas se STI propostos também envolve segurança das estradas, o que é uma prioridade em segurança local. O financiamento de muitos sistemas é feito diretamente através de organizações de segurança nacional, ou são feitos através de sua aprovação. Além do mais, STI pode ter um papel em casos de evacuação em massa. Nos países em desenvolvimento a migração das pessoas das áreas rurais para as urbanizadas ocorreu de maneira diferente. Muitas regiões se urbanizaram sem uma profunda motorização e formação de subúrbios. Em áreas como Santiago, no Chile, uma alta densidade populacional é baseada em sistema multimodal de caminhadas, bicicletas, motos, ônibus e trens. Uma parcela relativamente pequena da população pode adquirir automóveis, porém eles aumentam consideravelmente os congestionamentos nesses sistemas de transporte multimodais. Eles produzem também uma quantidade considerável de poluição do ar e representam um risco significativo de segurança nas vias. Outras partes dos países em desenvolvimento como a China, permanecem predominantemente rurais, mas estão se urbanizando e se industrializando rapidamente. Nessas áreas, uma infra-estrutura motorizada está sendo desenvolvida juntamente com a motorização da população. A disparidade na distribuição de renda significa que somente parte da população pode adquirir veículos particulares e, dessa forma, o sistema de transporte multimodal altamente denso para os indivíduos com baixa renda é recortado pelo sistema de transporte altamente motorizado para as famílias com alta renda. Nestas áreas, a infra-estrutura urbana está se desenvolvendo rapidamente, provendo uma oportunidade para a criação de sistemas novos incorporando STI desde o início. Tecnologias para o transporte inteligente Sistemas de Transporte Inteligente variam nas tecnologias aplicadas, desde sistemas de gerenciamento básicos como navegação do veículo, sistema de controle de semáforos, sistemas de gerenciamento de cargas, sinais com mensagens variadas, ou câmeras de velocidade para monitoramento de vias a aplicativos mais avançados que integram dados em tempo real e informações de várias outras fontes como previsão do tempo. Adicionalmente técnicas de previsão estão sendo desenvolvidas, que permitirão modelagens e comparações avançadas com dados baseados historicamente. Algumas das tecnologias constituintes tipicamente implementadas em STI são descritas nas seções seguintes. Comunicação sem fios Várias formas de tecnologias em comunicação sem fios foram propostas para sistemas de transporte inteligentes. Comunicação de curto alcance (menos de 457,20 metros) pode ser utilizada utilizando protocolos IEEE 802.11 ou o padrão de comunicação dedicada de curto alcance promovido por organizações americanas como o Departamento de Transportes dos Estados Unidos. Comunicação de longo alcance foi proposta usando redes de infra-estrutura como WiMAX, GSM, ou 3G. Comunicação usando estes métodos já está bem estabelecida, mas diferentemente de protocolos de curto alcance estes métodos requerem uma infra-estrutura extensa e cara. Desta forma, ainda não existe um consenso sobre qual modelo de negócio deveria suportar esta estrutura. Tecnologias de computação Avanços recentes em eletrônica veicular levaram a computadores de bordo mais capazes acoplados em veículos. A tendência atual leva a menos veículos com módulos mais caros (que possuam gerenciamento de memora e sistemas operacionais em tempo real). As novas plataformas instaladas permitem que aplicativos mais sofisticados sejam utilizados incluindo inteligência artificial e computação rotineira. Dados veiculares flutuantes Virtualmente todos os motoristas de carros possuem um ou dois telefones celulares. Estes telefones móveis rotineiramente transmitem sua localização através da rede – mesmo quando não existe conexão de voz estabelecida. Estes celulares localizados no interior dos veículos são usados como localizadores anônimos. À medida que o carro se movimenta, o mesmo ocorre com o sinal do telefone celular. Ao se medir e analisar os dados de triangulação da rede – de forma anônima – eles são convertidos em informação de tráfego confiável. Quanto mais congestionamentos, mais carros, mais celulares, logo mais informação de uma mesma área. Nas regiões metropolitanas, a distância entre as antenas é menor e, dessa forma, a precisão aumenta. Nenhuma infra-estrutura necessita ser construída ao decorrer das estradas – somente a rede de comunicação via celular precisa ser nivelada. A tecnologia de dados veiculares flutuantes provê grandes vantagens sobre outros métodos de medição de tráfego: É mais barato do que vigilância por câmeras possui uma melhor cobertura, é mais rápido de ser estruturada e com menor necessidade de manutenção e funciona em todas as condições metereológicas. Tecnologias sensoriais Tecnologias sensoriais de última geração têm melhorado grandemente as capacidades técnicas e os benefícios de segurança nos sistemas de transporte inteligentes em todo o mundo. Sistemas sensoriais podem ser instalados durante a manutenção preventiva das estradas ou por máquinas instaladas na estrada ou no veículo. Enquanto que os sensores veiculares são estes instrumentos instalados na estrada ou no carro, o desenvolvimento de novas tecnologias também permitiu que telefones celulares se tornem sensores anônimos. Detecção de veículos por vídeo Medição de fluxo de tráfego usando câmeras de vídeo é outra forma de detecção de veículos. Já que sistemas de detecção por vídeo não envolve instalação de nenhum componente diretamente na superfície da rodovia, este tipo de sistema é conhecido como um método de detecção de tráfego “não invasivo”. Vídeo de câmeras, tanto em preto-e-branco como “a cores” é alimentado em processadores que analisam as características mutantes da imagem de vídeo enquanto os veículos passam. As câmeras geralmente são montadas em postes ou em estruturas acima ou adjacentes à rodovia. A maioria dos sistemas de detecção por vídeo requer alguma configuração inicial para “ensinar” ao processador qual é a imagem de fundo básica. Isso geralmente envolve a inserção de medidas conhecidas como a distância entre as faixas da rodovia ou a altura da câmera sobre a rodovia. Um único processador de detecção por vídeo pode detectar tráfego simultaneamente de quatro a oito câmeras simultaneamente, dependendo da marca e modelo. As informações retiradas normalmente de um sistema de detecção de veículos por vídeo são as velocidades dos veículos faixa por faixa, leituras de contagem e ocupação de faixa. Alguns sistemas provêem resultados adicionais incluindo alarmes e cálculo de espaços entre os veículos. Aplicações do transporte inteligente Pedágio eletrônico O pedágio eletrônico torna possível para os veículos passar em velocidades normais de passeio, dessa forma reduzindo engarrafamentos em guichês de pedágio e automatizando a coleta da tarifa. Originalmente, esses sistemas eram usados para automatizar a coleta do pedágio, mas inovações mais recentes têm usado o pedágio eletrônico para criar zonas de restrição nos centros da cidade e faixas exclusivas. Até pouco tempo atrás, a maioria dos sistemas de pedágio eletrônico eram baseados na utilização de equipamentos de rádio em veículos que usariam protocolos proprietários para identificar um veículo enquanto ele passa em uma placa suspensa ou semáforo. Mas recentemente, existe um movimento para padronizar os protocolos de pedágio eletrônico a cerca do protocolo de comunicações de curto alcance dedicados que foi promovido para segurança veicular por várias entidades norte-americanas. Embora freqüências e padrões de comunicação difiram ao redor do mundo, existe um amplo interesse na direção da integração da infra-estrutura acerca da freqüência de 5,9GHz. Alguns sistemas usados incluem adesivos com código de barra, reconhecimento de placa, comunicação via sensores infravermelhos e identificação via freqüência de rádio. Zonas de restrição Zonas de restrição são usadas primariamente em centros urbanos onde o transporte público é uma alternativa à direção de carros particulares. Essas zonas foram implementadas em Cingapura e em Londres, onde uma tarifa especial é coletada (cobrança de congestionamento) quando se circula no centro da cidade usando uma placa autorizando a cobrança. Com essas tecnologias, se espera um uso mais racional dos sistemas de transportes e um melhor aproveitamento de seu aspecto comercial. |