PROPOSTA PARA O TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO REDE INTELIGENTE E INTEGRADA PARA MONITORAMENTO E CONTROLE DE FLUXO DE TRÂNSITO

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1 TURNO: NOTURNO VERSÃO: 1 ANO / SEMESTRE: N o UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E COMPUTAÇÃO CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO BACHARELADO COORDENAÇÃO DE TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO PROPOSTA PARA O TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO TÍTULO: REDE INTELIGENTE E INTEGRADA PARA MONITORAMENTO E CONTROLE DE FLUXO DE TRÂNSITO ÁREA: Sistemas inteligentes de transporte Palavras-chave: Sistemas Avançados de Gestão de Tráfego. Redes inteligentes. Fluxo de trânsito urbano. Problemas de congestionamento. 1 IDENTIFICAÇÃO 1.1 ALUNO Nome 1 : Luiz Henrique Bernardes Código/matrícula: Endereço residencial: Rua: São Paulo n : 988 Complemento: ap 1001 Bairro: Victor Konder CEP: Cidade: Blumenau UF: SC Telefone fixo: Celular: (47) Endereço comercial 2 : Empresa: Linx Sistemas Rua: Joinville n : 526 Bairro: Vila Nova CEP: Cidade: Blumenau UF: SC Telefone: (47) FURB: luizhbernardes@hotmail.com alternativo: luizhbernardes@hotmail.com 1.2 ORIENTADOR Nome: Francisco Adell Péricas FURB: pericas@furb.br alternativo: Observa-se que: 1 Os campos preenchidos nas tabelas devem estar em negrito. 2 O endereço comercial deve ser preenchido somente se o aluno trabalhar. Essas notas de rodapé devem ser retiradas quando da entrega da proposta para avaliação. Basta apagar o número 1 ao lado do campo Nome e o número 2 ao lado do campo Endereço comercial no quadro 1.1.

2 2 DECLARAÇÕES 2.1 DECLARAÇÃO DO ALUNO Declaro que estou ciente do Regulamento do Trabalho de Conclusão de Curso de Ciência da Computação e que a proposta em anexo, a qual concordo, foi por mim rubricada em todas as páginas. Ainda me comprometo pela obtenção de quaisquer recursos necessários para o desenvolvimento do trabalho, caso esses recursos não sejam disponibilizados pela Universidade Regional de Blumenau (FURB). Assinatura: Local/data: 2.2 DECLARAÇÃO DO ORIENTADOR Declaro que estou ciente do Regulamento do Trabalho de Conclusão do Curso de Ciência da Computação e que a proposta em anexo, a qual concordo, foi por mim rubricada em todas as páginas. Ainda me comprometo a orientar o aluno da melhor forma possível de acordo com o plano de trabalho explícito nessa proposta. Assinatura: Local/data:

3 3 AVALIAÇÃO DA PROPOSTA 3.1 AVALIAÇÃO DO(A) ORIENTADOR(A) Acadêmico(a): Orientador(a): Luiz Henrique Bernardes Francisco Adell Péricas ASPECTOS TÉCNICOS ASPECTOS METODOLÓGICOS ASPECTOS AVALIADOS 1. INTRODUÇÃO 1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado? 1.2. O problema está claramente formulado? 2. OBJETIVOS 2.1. O objetivo geral está claramente definido e é passível de ser alcançado? 2.2. São apresentados objetivos específicos (opcionais) coerentes com o objetivo geral? Caso não sejam apresentados objetivos específicos, deixe esse item em branco. 3. RELEVÂNCIA 3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o desenvolvimento do TCC? 4. METODOLOGIA 4.1. Foram relacionadas todas as etapas necessárias para o desenvolvimento do TCC? 4.2. Os métodos e recursos estão devidamente descritos e são compatíveis com a metodologia proposta? 4.3. A proposta apresenta um cronograma físico (período de realização das etapas) de maneira a permitir a execução do TCC no prazo disponível? 5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1. As informações apresentadas são suficientes e têm relação com o tema do TCC? 5.2. São apresentados trabalhos correlatos, bem como comentadas as principais características dos mesmos? 6. REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO 6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram claramente descritos? 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica com a realização do TCC? 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 8.1. As referências bibliográficas obedecem às normas da ABNT? 8.2. As referências bibliográficas contemplam adequadamente os assuntos abordados na proposta (são usadas obras atualizadas e/ou as mais importantes da área)? 9. CITAÇÕES 9.1. As citações obedecem às normas da ABNT? 9.2. As informações retiradas de outros autores estão devidamente citadas? 10. AVALIAÇÃO GERAL (organização e apresentação gráfica, linguagem usada) O texto obedece ao formato estabelecido? A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem utilizada é clara)? atende atende parcialmente A proposta de TCC deverá ser revisada, isto é, necessita de complementação, se: qualquer um dos itens tiver resposta NÃO ATENDE; pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS TÉCNICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE; ou pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS METODOLÓGICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE. PARECER: ( ) APROVADA ( ) NECESSITA DE COMPLEMENTAÇÃO não atende Assinatura do(a) avaliador(a): Local/data:

4 CONSIDERAÇÕES DO(A) ORIENTADOR(A): Caso o(a) orientador(a) tenha assinalado em sua avaliação algum item como atende parcialmente, devem ser relatos os problemas/melhorias a serem efetuadas. Na segunda versão, caso as alterações sugeridas pelos avaliadores não sejam efetuadas, deve-se incluir uma justificativa. Assinatura do(a) avaliador(a): Local/data:

5 3.2 AVALIAÇÃO/HOMOLOGAÇÃO DO COORDENADOR DE TCC Acadêmico(a): Avaliador(a): Luiz Henrique Bernardes Maurício Capobianco Lopes ASPECTOS TÉCNICOS ASPECTOS METODOLÓGICOS ASPECTOS AVALIADOS 1. INTRODUÇÃO 1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado? 1.2. O problema está claramente formulado? 2. OBJETIVOS 2.1. O objetivo geral está claramente definido e é passível de ser alcançado? 2.2. São apresentados objetivos específicos (opcionais) coerentes com o objetivo geral? Caso não sejam apresentados objetivos específicos, deixe esse item em branco. 3. RELEVÂNCIA 3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o desenvolvimento do TCC? 4. METODOLOGIA 4.1. Foram relacionadas todas as etapas necessárias para o desenvolvimento do TCC? 4.2. Os métodos e recursos estão devidamente descritos e são compatíveis com a metodologia proposta? 4.3. A proposta apresenta um cronograma físico (período de realização das etapas) de maneira a permitir a execução do TCC no prazo disponível? 5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1. As informações apresentadas são suficientes e têm relação com o tema do TCC? 5.2. São apresentados trabalhos correlatos, bem como comentadas as principais características dos mesmos? 6. REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO 6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram claramente descritos? 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica com a realização do TCC? 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 8.1. As referências bibliográficas obedecem às normas da ABNT? 8.2. As referências bibliográficas contemplam adequadamente os assuntos abordados na proposta (são usadas obras atualizadas e/ou as mais importantes da área)? 9. CITAÇÕES 9.1. As citações obedecem às normas da ABNT? 9.2. As informações retiradas de outros autores estão devidamente citadas? 10. AVALIAÇÃO GERAL (organização e apresentação gráfica, linguagem usada) O texto obedece ao formato estabelecido? A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem utilizada é clara)? atende atende parcialmente A proposta de TCC deverá ser revisada, isto é, necessita de complementação, se: qualquer um dos itens tiver resposta NÃO ATENDE; pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS TÉCNICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE; ou pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS METODOLÓGICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE. PARECER: ( ) APROVADA ( ) NECESSITA DE COMPLEMENTAÇÃO OBSERVAÇÕES: não atende Assinatura do(a) avaliador(a): Local/data:

6 3.3 AVALIAÇÃO DO PROFESSOR DA DISCIPLINA DE TCCI Acadêmico(a): Avaliador(a): Luiz Henrique Bernardes Roberto Heinzle ASPECTOS TÉCNICOS ASPECTOS METODOLÓGICOS ASPECTOS AVALIADOS 1. INTRODUÇÃO 1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado? 1.2. O problema está claramente formulado? 2. OBJETIVOS 2.1. O objetivo geral está claramente definido e é passível de ser alcançado? 2.2. São apresentados objetivos específicos (opcionais) coerentes com o objetivo geral? Caso não sejam apresentados objetivos específicos, deixe esse item em branco. 3. RELEVÂNCIA 3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o desenvolvimento do TCC? 4. METODOLOGIA 4.1. Foram relacionadas todas as etapas necessárias para o desenvolvimento do TCC? 4.2. Os métodos e recursos estão devidamente descritos e são compatíveis com a metodologia proposta? 4.3. A proposta apresenta um cronograma físico (período de realização das etapas) de maneira a permitir a execução do TCC no prazo disponível? 5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1. As informações apresentadas são suficientes e têm relação com o tema do TCC? 5.2. São apresentados trabalhos correlatos, bem como comentadas as principais características dos mesmos? 6. REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO 6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram claramente descritos? 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica com a realização do TCC? 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 8.1. As referências bibliográficas obedecem às normas da ABNT? 8.2. As referências bibliográficas contemplam adequadamente os assuntos abordados na proposta (são usadas obras atualizadas e/ou as mais importantes da área)? 9. CITAÇÕES 9.1. As citações obedecem às normas da ABNT? 9.2. As informações retiradas de outros autores estão devidamente citadas? 10. AVALIAÇÃO GERAL (organização e apresentação gráfica, linguagem usada) O texto obedece ao formato estabelecido? A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem utilizada é clara)? PONTUALIDADE NA ENTREGA atende atende parcialmente não atende atraso de dias A proposta de TCC deverá ser revisada, isto é, necessita de complementação, se: qualquer um dos itens tiver resposta NÃO ATENDE; pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS TÉCNICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE; ou pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS METODOLÓGICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE. PARECER: ( ) APROVADA ( ) NECESSITA DE COMPLEMENTAÇÃO OBSERVAÇÕES: Assinatura do(a) avaliador(a): Local/data:

7 3.4 AVALIAÇÃO DO(A) PROFESSOR(A) ESPECIALISTA NA ÁREA Acadêmico(a): Avaliador(a): Luiz Henrique Bernardes ASPECTOS TÉCNICOS ASPECTOS METODOLÓGICOS ASPECTOS AVALIADOS 1. INTRODUÇÃO 1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado? 1.2. O problema está claramente formulado? 2. OBJETIVOS 2.1. O objetivo geral está claramente definido e é passível de ser alcançado? 2.2. São apresentados objetivos específicos (opcionais) coerentes com o objetivo geral? Caso não sejam apresentados objetivos específicos, deixe esse item em branco. 3. RELEVÂNCIA 3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o desenvolvimento do TCC? 4. METODOLOGIA 4.1. Foram relacionadas todas as etapas necessárias para o desenvolvimento do TCC? 4.2. Os métodos e recursos estão devidamente descritos e são compatíveis com a metodologia proposta? 4.3. A proposta apresenta um cronograma físico (período de realização das etapas) de maneira a permitir a execução do TCC no prazo disponível? 5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1. As informações apresentadas são suficientes e têm relação com o tema do TCC? 5.2. São apresentados trabalhos correlatos, bem como comentadas as principais características dos mesmos? 6. REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO 6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram claramente descritos? 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica com a realização do TCC? 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 8.1. As referências bibliográficas obedecem às normas da ABNT? 8.2. As referências bibliográficas contemplam adequadamente os assuntos abordados na proposta (são usadas obras atualizadas e/ou as mais importantes da área)? 9. CITAÇÕES 9.1. As citações obedecem às normas da ABNT? 9.2. As informações retiradas de outros autores estão devidamente citadas? 10. AVALIAÇÃO GERAL (organização e apresentação gráfica, linguagem usada) O texto obedece ao formato estabelecido? A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem utilizada é clara)? atende atende parcialmente A proposta de TCC deverá ser revisada, isto é, necessita de complementação, se: qualquer um dos itens tiver resposta NÃO ATENDE; pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS TÉCNICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE; ou pelo menos 4 (quatro) itens dos ASPECTOS METODOLÓGICOS tiverem resposta ATENDE PARCIALMENTE. PARECER: ( ) APROVADA ( ) NECESSITA DE COMPLEMENTAÇÃO OBSERVAÇÕES: não atende Assinatura do(a) avaliador(a): Local/data:

8 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO BACHARELADO REDE INTELIGENTE E INTEGRADA PARA MONITORAMENTO E CONTROLE DE FLUXO DE TRÂNSITO LUIZ HENRIQUE BERNARDES BLUMENAU 2015

9 LUIZ HENRIQUE BERNARDES REDE INTELIGENTE E INTEGRADA PARA MONITORAMENTO E CONTROLE DE FLUXO DE TRÂNSITO Proposta de Trabalho de Conclusão de Curso submetida à Universidade Regional de Blumenau para a obtenção dos créditos na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso I do curso de Ciência da Computação Bacharelado. Prof. Francisco Adell Péricas - Orientador BLUMENAU 2015

10 2 1 INTRODUÇÃO Problemas no trânsito sempre foram um assunto impactante para população de qualquer cidade, uma vez que todos que trafegam pela mesma estão propícios a se envolverem em acidentes ou engarrafamentos, os quais causam diversas consequências, sejam elas em função de cruzamentos, semáforos ou vias mal estruturadas. Todas estas são situações bem evidentes que podem ser observadas todos os dias, principalmente nas cidades de maior porte. O transporte urbano tem se tornado nos últimos anos um tema do cotidiano dos brasileiros que moram em cidades de médio a grande porte (MEIRELLES, 2010, p.1). As situações mais críticas envolvem filas exorbitantes que geram congestionamentos e que por sua vez foram geradas tanto por acidentes quanto por problemas de planejamento de vias ou pela falta monitoramento nos semáforos que, por exemplo, não levam em consideração o próprio trânsito para controlar os cruzamentos. Uma situação que se refere a estes problemas e é extremamente trivial no dia a dia são os semáforos, que interditam o fluxo de uma via mesmo quando as demais se encontram livres ou com pouco movimento, ou em outra situação, quando existe um veículo de prioridade (Ambulância, Bombeiros, Polícia) e o trânsito se encontra parado devido ao semáforo, gerando uma situação dificultosa para passagem destes veículos que necessitam de agilidade e mobilidade nas vias devido a suas urgências. Segundo Meirelles (2010, p.2) os problemas de transporte urbano têm uma dimensão social, que afeta a saúde e qualidade de vida da nossa população. Sem mencionar as deseconomias geradas pelos congestionamentos e pelos acidentes de trânsito. Isto confirma a real necessidade gerada pelos chamados Sistemas Inteligentes de Transporte (SIT), que segundo Meirelles (2010, p.2) um SIT é uma aplicação de tecnologia da informação em conjunto com as telecomunicações e a eletrônica no planejamento, gestão, operação e fiscalização do transporte urbano. Sendo assim, visando estes problemas, este trabalho traz a proposta de utilizar um SIT que contará com a integração entre equipamentos que se comunicam via rádio, que seriam acoplados a veículos que identificariam a sua posição por GPS, velocidade e demais dados que ajudariam a identificar o mesmo. Outro equipamento estaria nas ruas onde coletariam, processariam e replicariam os dados para poder manter o controle dos cruzamentos, baseandose nas informações recebidas dos veículos, assim permitindo a troca de informações e viabilizando o controle de um cruzamento em relação ao fluxo de trânsito, prioridades e liberação de vias simultaneamente.

11 3 Figura 1 Exemplo de fluxo básico da comunicação do sistema. Figura 2 Exemplo de ilustração de controle de fluxo de transito.

12 4 1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO Este trabalho visa desenvolver um sistema para monitoramento de fluxo de trânsito em cruzamentos, utilizando equipamentos que se comuniquem via rádio e utilizem GPS para localização. Os objetivos específicos do trabalho são: a) construir um protótipo de hardware portátil com comunicação sem fio que contemple um módulo de GPS básico e seja capaz de transferir suas informações em broadcast; b) construir um protótipo de hardware coletor de informações, que seja capaz de capturar os dados, processar e distribuir comandos para controlar o fluxo de trânsito; c) implementar um modelo de sistema que lide com uma regra de negócio, onde seja capaz de gerenciar cruzamentos utilizando dados de fluxo de trânsito, prioridades de veículos e liberação de vias simultâneas. 1.2 RELEVÂNCIA DO TRABALHO A relevância deste trabalho se dá em todo o âmbito social, uma vez que impacta diretamente em algo que todos utilizam diariamente: o trânsito. Atualmente um grande problema que existe nas grandes cidades são os engarrafamentos, conforme Junior, Campista, Costa (2015, p.1) grandes capitais como a cidade do Rio de Janeiro convivem diariamente com engarrafamentos que se estendem por quilômetros, gerando uma gama de outros problemas que impactam diretamente as pessoas, como o estresse que atinge diretamente os motoristas, o que aumenta drasticamente a chance de acidentes que por sua vez são outro tipo de problema e que também causa engarrafamentos. A qualidade do trânsito tem grande influência no comportamento da atmosfera urbana. O trânsito conturbado potencializa o estresse de motoristas e pedestres que precisam conviver no reduzido espaço urbano. Os congestionamentos resultantes de acidentes, ou devido a veículos parados na via por falta de manutenção ou combustível elevam a concentração de gases poluentes e ruídos no ar emitidos pelo escapamento dos veículos, impondo riscos à saúde física e psíquica das pessoas (SANTOS, 2009, p.1). Estes tipos de situações ocorrem por diversos motivos como já pode ser visto, porém todo este agravante pode ser amplamente reduzido com um SIT com foco em controle de fluxo de trânsito, desta forma viabiliza-se que menos carros fiquem parados em semáforos, permite a movimentação fluida das vias, diminuindo a chance de acidentes, priorizando os

13 5 veículos necessitados e diminuindo significativamente o aumento do dióxido de carbono (CO2). Segundo o Instituto Nacional do Ambiente (INEA), nos resultados do inventário de emissões atmosféricas de 2004, aponta que os veículos são responsáveis por 77% do total de poluentes na região metropolitana do Rio de Janeiro (INEA, 2004). Implica-se também uma grande relevância tecnológica, uma vez que toda a questão levantada de rede inteligente para uma cidade está diretamente ligada a concepção das cidades inteligentes, algo que está em questão há muito tempo e que está cada vez mais próximo. A ideia de poder ter uma cidade totalmente conectada e integrada, que no âmbito do trânsito seria a possibilidade de identificar exatamente onde se encontra cada veículo, poder controlar perfeitamente todo o fluxo em tempo real sem ter de contar com simples semáforos temporizados, permitir a identificação de pedestres através dos seus smartphones e tornar a abertura e fechamento de vias algo extremamente dinâmico e mais seguro. Diferentes propostas para minimizar os problemas de trânsito necessitam de um sistema de monitoramento eficiente e automatizado (JUNIOR, CAMPISTA, COSTA, p.1). Desta forma, um SIT utilizando comunicação via rádio em tempo real que permita todo este controle simultâneo, vem a se tornar algo realmente desafiador quanto a questões tecnológicas, isto sem entrar em questão de todas as oportunidades para diversas aplicações que o mesmo proporciona, uma vez que tendo todas estas informações seria possível adicionar várias funcionalidades de monitoramento diferentes, permitindo até em algum momento garantir o controle de todo o trânsito de uma cidade, de forma organizada a tal nível que as informações poderiam ser enviadas diretamente aos veículos, que poderiam ser autônomos sem a necessidade de semáforos ou algum sinalizador do gênero. 1.3 METODOLOGIA O trabalho proposto será desenvolvido conforme as seguintes etapas: a) levantamento bibliográfico: serão realizados estudos de trabalhos e experimentos elaborados sob esta temática, a fim de observar as dificuldades que foram encontradas e adquirir um material para tomar como base para este trabalho. Pesquisas serão realizadas sob as áreas de comunicação via rádio, geolocalização, inteligência artificial aplicada a tomada de decisões e trabalhos correlatos; b) elicitação de requisitos: baseando-se nas pesquisas realizadas na análise das mesmas e nos trabalhos correlatos, serão levantados todos os requisitos necessários para o desenvolvimento do trabalho;

14 6 c) prototipagem de equipamentos: baseando-se nos requisitos, serão primeiramente buscado no mercado equipamentos que façam o básico de comunicação via rádio ou compatível e que possuam módulos de GPS. Tendo-os encontrado, serão elaborados protótipos dos equipamentos que deverão se comunicar, porém em uma escala menor, tanto de área de alcance quanto de tamanho dos mesmos; d) especificação do sistema: tendo protótipos dos equipamentos funcionando e o levantamento dos requisitos, o sistema será modelado utilizando digramas e ferramentas case, utilizando a linguagem UML através de ferramentas gratuitas; e) implementação de protótipo do sistema: baseando-se na especificação anterior, será desenvolvido um protótipo do sistema que agirá sobre a comunicação dos equipamentos. Este poderá ser desenvolvido nas linguagens C ou Python, de modo que um equipamento utilizará GPS e distribuirá as informações sobre si mesmo em broadcast, o outro equipamento terá o sistema em si e este por sua vez coletará as informações, processará e enviará comandos conforme a decisão tomada para aquela situação; f) testes: primeiramente, serão realizados testes com os protótipos em dimensões e alcances menores do que os propostos a fim de validar o sistema. Depois, em um segundo momento serão realizados testes com os equipamentos em dimensões reais ou o mais próximo possível; g) validação: o teste poderá ser feito em um cruzamento, onde alguns carros estariam levando o equipamento portátil, assim já seria possível coletar as informações e validar. Quadro 1 - Cronograma 2015 jul. ago. set. out. nov. etapas / quinzenas levantamento bibliográfico elicitação de requisitos prototipagem de equipamentos especificação do sistema implementação de protótipo do sistema testes validação

15 7 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A sessão 2.1 explana a situação do trânsito no Brasil em relação a problemas e soluções. A sessão 2.2 trata-se de uma explicação geral sobre o SIT e suas características. Na sessão 2.3 se entra a fundo na questão das subdivisões dos SITs e sobre as especificidades de um Sistemas Avançados de Gestão de Tráfego (SAGT). Por fim, na sessão 2.4 encontra-se um breve estudo referente dois trabalhos correlatos. 2.1 TRÂNSITO NÃO INTELIGENTE NO BRASIL Os problemas de trânsito nas grandes cidades pode ser sintetizado em duas palavras: congestionamento e acidentes (MEIRELLES, 2013, p.7). O trânsito no Brasil é um grande problema, seja por parte de engarrafamentos, acidentes ou mal planejamento das vias. Segundo Diniz (2013), o Brasil contribui com mais de mortes/ano, quase feridos, além de um verdadeiro exército de mutilados com pessoas com lesões irreversíveis. Todo o problema se dá pela falta de organização e de planejamento, uma vez que as estradas não suportam a quantidade de veículos em tráfego, onde deveriam ser aplicadas medidas para solucionar a situação, porém ainda assim não são implantados métodos de gerenciamento do trânsito para controlar fluxo, monitorar prioridades, velocidade e acidentes de forma eficiente. Segundo o IBGE (2014), em Blumenau existiam cerca de veículos em 2013, o que em comparação com 2012 que eram , isso nos leva a um valor de aproximadamente veículos a mais por ano. Isto é importante quando se fala em engarrafamentos, pois a quantidade de veículos somada a falta de gerenciamento inteligente do trânsito torna a situação cada vez mais caótica. Além de gerar diversos problemas, o prejuízo financeiro sobre isto é exorbitante, Meirelles (2013, p.7) diz que em 1997 congestionamentos atingem cifra de R$ 474 milhões por ano, enquanto que os custos que os custos de acidentes trânsito impõem ao país perdas da ordem de R$ 1 bilhão anuais., visto isso, se torna bem visível a defasagem desta área do Brasil e a grande necessidade de soluções para solucionarem estes problemas. 2.2 SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTE (SIT OU STI) O planejamento dos STI se fundamenta na definição de uma arquitetura ou um plano diretor para implementação dessas tecnologias. STI diz respeito basicamente a informação, coleta, compartilhamento, processamento e redistribuição da informação, com a finalidade de

16 8 melhor transportar pessoas e mercadorias (MEIRELLES, 2013, p.3). Ou seja, trata de sistemas que buscam de forma inteligente, solucionar problemas do cotidiano relacionados a transportes em geral, o que vai desde melhorar o controle de acidentes e adaptar o planejamento de vias, até controle de fluxo do trânsito em si. Isto pode ser alcançado se for adotada uma arquitetura em comum para este propósito. Conforme Meirelles (2010, p.4), Uma arquitetura é uma estrutura global que define limites, entidades envolvidas e estratégias para este processo de gerenciamento de informação, que, por sua vez, nos leva a definir padrões e que resulta em eficiência, economia de escala, compatibilidade e interoperabilidade., o que nos leva a compreender o quão útil pode ser a implementação de um SIT e que ao mesmo tempo pode ser algo bem complexo de ser implantado. Toda esta arquitetura é separada em 3 partes que Meirelles (2010, p.4) denomina como Camada de Transportes, Camada de Comunicações e Camada Institucional. Camada de transportes trata da parte física de um SIT, o que envolve todos os equipamentos presentes que envolvam veículos, usuários ou centrais de controle. Camada de comunicações se aplica ao sistema em si, aquele que age sob os equipamentos e usuários, coletando, processando e compartilhando informações, tudo dentro dos padrões de uma determinada arquitetura que especifica quais informações e como devem ser compartilhadas ou distribuídas. Camada institucional são basicamente as regras compostas pela sociedade e usuários do sistema, definindo padrões a partir das necessidades em comum dentro das políticas locais e dos interesses de investimento para o SIT. 2.3 SUBSISTEMAS E SISTEMAS AVANÇADOS DE GESTÃO DE TRÁFEGO (SAGV) Os SIT são compostos de diversas partes que interagem entre si para formar um único sistema de coleta e compartilhamento de informações, porém estes sistemas também são divididos em várias partes como pode ser visto abaixo. Os SIT podem dividir-se em seis sub-sistemas fundamentais: a) Sistemas Avançados de Gestão de Tráfego (SAGT); b) Sistemas Avançados de Informação para Viajantes (SAIV); c) Sistemas de Operação de Veículos Comerciais (SOVC); d) Sistemas Avançados de Transporte Público (SATP); e) Sistemas Avançados de Controlo de Veículos (SACV); f) Sistemas Avançados de Transportes Rurais (SATR).

17 9 Estes sub-sistemas podem adoptar-se tanto em ambientes urbanos como rurais. Todavia, a aplicação de algum deles, tais como o de Gestão de Tráfego e os de transporte público, originam maiores benefícios em ambientes urbanos, devido à gravidade dos problemas de congestionamento que estas zonas enfrentam (FIGUEIREDO, 2002, p.3, grifo nosso). São definidas também quais são as atividades ou ações de que são responsáveis aos sistemas inteligentes de transporte, tais como define Meirelles (2010, p.8) A gestão do trânsito urbano compreende as atividades de coleta de dados, o planejamento, o projeto, a operação, o controle, a fiscalização, a arrecadação de tarifas, e a informação aos usuários.. Este trabalho se encaixa no modelo de Sistemas Avançados de Gestão de Tráfego (SAGT) que tem grande importância na questão de congestionamentos e mobilidade nas vias. Os Sistemas Avançados de Gestão de Tráfego (SAGT) são a parte fundamental dos SITs. Os SAGT consistem em métodos para melhorar o nível de serviço e reduzir o atraso dos veículos, através de sistemas computacionais que monitorizam as condições do tráfego. Os SAGT efetuam a recolha de dados dentro de uma determinada área geográfica para posteriormente a transmitirem aos centros de controle de tráfego. Por sua vez os centros de controle de tráfego processam os dados combinando-os com informação proveniente de outras fontes, incluindo veículos que actuam como detectores móveis inseridos no fluxo do tráfego. A informação recolhida permite gerir o sistema, selecionando o número de veículos admitidos nas rampas de acesso, ajustando semáforos e tratando eventuais incidentes. (FIGUEIREDO, 2002, p.3). Desta forma, este trabalho pretende focar-se no controle do tráfego exclusivamente para cruzamentos, utilizando a questão do que seriam semáforos inteligentes para diminuir significativamente dois dos grandes problemas que seriam: congestionamentos e acidentes.

18 TRABALHOS CORRELATOS Nesta etapa são encontrados os estudos sobre as soluções voltadas para controle de tráfego, dando foco na parte de controle semafórico, das empresas DATAPROM de Curitiba PR, e da SERTTEL de Recife PE. O item detalha de forma geral como a DATAPROM utiliza um SIT de forma funcional com a solução de gestão de trânsito, e no item é brevemente explicado como funciona a solução de transito inteligente da SERTTEL Solução de Gestão de Trânsito - Dataprom A Dataprom (2015) vem trabalhando com a área de sistemas inteligentes para transportes urbanos desde 1988, atuando com pesquisa, desenvolvimento e produção de equipamentos e softwares. Figura 3 Centro de Controle Operacional do Rio de Janeiro A solução de gestão de trânsito da empresa traz diversas funcionalidades de uma forma bem completa, segue abaixo a lista: a) Centro de Controle Operacional b) Controlador Semafórico c) Prioridade Seletiva d) Painel Mensagem Variável

19 11 e) Monitoramento CFTV f) Detecção veicular g) Fiscalização Eletrônica h) Controle de Comboiamento i) Controle de tempo de percurso Todas estas soluções estão enquadradas no âmbito dos SAGT conforme visto anteriormente, e todas juntas montam um só SIT. Esta solução abrange a questão do que chamam de Controlador Semafórico, que é composto do equipamento DP40, que é responsável pelo controle local de uma inserção semafórica, que é capaz de monitorar o fluxo de uma via, determinar planos específicos de acionamento para horários determinados e estabelecer pedidos de mudança de planos de via botoeiras ou detentores veiculares. Figura 4 Controlador Semafórico O equipamento pode ser operado isoladamente, em conjunto com outros controladores ou gerenciado pelo software Antares, sendo possível monitorar e receber alertas do equipamento em tempo real, além de poder realizar a programação remota do equipamento. (DATAPROM, 2015).

20 Solução de Trânsito Inteligente Serttel O grupo Serttel com mais de 25 anos de existência, tem a missão de oferecer soluções inovadoras para mobilidade, comodidade e segurança das pessoas nos ambientes urbanos. (SERTTEL, 2015). Esta solução engloba diversos pontos de um SIT trazendo consigo as seguintes características abaixo: a) Gestão de Redes Semafóricas b) Monitoramento Eletrônico Urbano c) Boletim Eletrônico de Ocorrências de Trânsito d) Talonário Eletrônico de Multas A Gestão de Redes Semafóricas conta com controladores que são integráveis com centrais de controle semafórico por área (CTA). Com isto podendo garantir o perfeito funcionamento da rede de semáforos da cidade, visando uma melhor fluidez e segurança nos cruzamentos semafóricos (SERTTEL, 2015).

21 13 3 REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO Os requisitos do sistema a ser desenvolvido são: a) o sistema deve coletar informações de posição dos veículos (Requisito Funcional - RF); b) o sistema deve coletar informações de prioridade dos veículos (RF); c) o sistema deve coletar informações de velocidade do veículo (RF); d) o sistema deve calcular as posições dos veículos (RF); e) o sistema deve selecionar as vias mais movimentadas para libera-las (RF); f) o sistema deve selecionar as vias menos movimentadas para bloqueá-las (RF); g) o sistema deve levar em consideração as prioridades dos veículos para liberações ou bloqueios de vias (RF); h) o sistema deve distribuir os comandos em broadcast (RF); i) o equipamento móvel deve utilizar tecnologia GPS (RF); j) o equipamento móvel deve coletar informações do GPS (RF); k) o equipamento móvel deve coletar informações de velocidade do veículo (RF); l) o equipamento móvel deve distribuir as informações em broadcast (RF); m) o equipamento móvel deverá utilizar a linguagem de programação C (Requisito Não Funcional - RNF); n) o sistema deverá utilizar linguagem de programação Python 3.4 (RNF); o) o sistema deverá utilizar o banco de dados relacional PostgreSQL 9.3 (RNF).

22 14 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Visto todas as funcionalidades, utilizações e opções de um SIT, pretende-se com este trabalho, explorar a fundo as opções de coleta e distribuição de informação de veículos em vias urbanas, utilizando-se de conceitos de gestão de trânsito, de SAGT e de monitoramento semafórico, a fim de obter um sistema que mantenha em tempo real os dados transitando e distribua estas informações em uma área de grande alcance em broadcast. A importância disto se dá pelo fato de existirem diversos equipamentos e soluções que controlam ou monitoram o trânsito, onde seria muito importante ter uma rede de longo alcance para distribuir as informações a outras soluções também. Desta forma, se em uma cidade existirem semáforos programáveis de alguma solução específica, estes podem coletar os dados que foram obtidos e utilizá-los para se organizarem, fazendo assim com que seja possível a utilização das diversas soluções já existentes, diminuindo o impacto. O mesmo se estende a veículos, tendo uma grande rede de dados organizados do fluxo local do trânsito distribuído a longo alcance, seria possível desenvolver soluções para que os próprios veículos capturassem estes dados e os mostrassem aos usuários, ou até para que utilizem estes dados de forma autônoma. Neste caso, pode-se referir a todo tipo de controle, desde informar ao motorista quais vias estão liberadas (removendo a necessidade dos semáforos), quanto controlar automaticamente a velocidade dos veículos para manter a fluidez da via, evitando que existam veículos andando em várias velocidades diferentes e que não andem nem abaixo do permitido e nem acima. Desta forma, é possível também englobar a questão de envolvimento dos pedestres, de tal forma que utilizando smartphones os mesmos poderiam receber estes dados e ao mesmo tempo enviar para o sistema a sua própria posição. Sendo assim, pode-se imaginar uma pessoa fazendo uma requisição de bloqueio de uma via para que possa atravessá-la e, desta forma, o sistema levaria em consideração o número de pessoas que estão requisitando a travessia em relação ao trânsito decorrente, para que então seja possível ter um controle dinâmico dos cruzamentos. Com tudo isso, é possível obter uma ferramenta de extrema utilidade social, uma vez que qualquer solução permitida possa capturar as informações para utiliza-las de diversas formas, diminuindo congestionamentos, evitando acidentes de veículos e de pedestres, reduzindo a emissão dos gases poluentes e até diminuindo o estresse do dia a dia dos motoristas, ajudando assim a organizar e melhorar o trânsito no Brasil.

23 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DATAPROM. Dataprom Soluções Gestão de Trânsito. Curitiba, Disponível em: < Acesso em: 05 abr DINIZ, Fernando. Trânsito, a epidemia impiedosa. Rio de Janeiro, jun Disponível em: < Acesso em: 01 abr FIGUEIREDO, Lino. Sistemas Inteligentes de Transporte. INGENIUM, nov/dez Disponível em: < Acesso em: 01:31 abr INEA. Portaria conjunta INEA/DETRAN/RJ Nº Disponível em: < Acesso em: 30 mar IBGE: IBGE Cidades Infógrafos Santa Catarina Blumenau Dados Gerais. [S.I.], Disponível em: < Acesso em: 01 abr JUNIOR, José G. R.; CAMPISTA, Miguel E. M.; COSTA, Luís H. M. K. Monitoramento Colaborativo de Trânsito utilizando Redes IEEE em Cidades Inteligentes. Rio de Janeiro. Disponível em: < Acesso em: 30 mar MEIRELLES, Alexandre A. C. Sistemas de Transportes Inteligentes: Aplicação da telemática na gestão do trânsito urbano. Belo Horizonte, abr Disponível em: < Acesso em: 29 mar SANTOS, Carlos A. F. O Trânsito nosso de cada dia. Brasília, ago Disponível em: < Acesso em: 30 mar SERTTEL. Serttel Soluções Trânsito Inteligente. Recife, Disponível em: < Acesso em: 05 abr