SISTEMA INTELIGENTE DE TRANSPORTE - UM MODELO PARA A REALIDADE BRASILEIRA.

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1 1 SISTEMA INTELIGENTE DE TRANSPORTE - UM MODELO PARA A REALIDADE BRASILEIRA. Gustavo Taniguchi; Vicente Berardi Neto URBTEC TM Planejamento, Engenharia e Consultoria Ltda, Av. João Gualberto, 1721, 12º andar, Curitiba, Paraná, fone +55 (41) gustavo@urbtec.com.br; vicente@urbtec.com.br. RESUMO: O crescimento populacional aliado ao excessivo número de veículos em circulação forma o principal problema do tráfego viário nas grandes metrópoles. Surge então a necessidade de implementar um sistema que propicie modernidade, conforto e segurança aos usuários do transporte urbano e rodoviário. 1 INTRODUÇÃO Os congestionamentos trazem desgastes aos motoristas e passageiros transformando-se num dos principais fatores de estresse aos usuários do sistema viário. Durante os horários de pico os congestionamentos estão aumentando em tempo e também em número de ocorrências ao longo do dia. O objetivo desse artigo é apresentar, para a realidade brasileira, um modelo de operação com total integração dos equipamentos que compõem um Sistema Inteligente de Transporte - SIT, tendo as informações de dados e imagens transmitidas em tempo real, tanto dos equipamentos estáticos ao longo das vias, quanto dos embarcados em ônibus de transporte público de passageiros. As técnicas de planejamento urbano de transporte de passageiros foram desenvolvidas para atender as dificuldades da circulação urbana, especialmente depois do aumento da circulação de automóveis nos últimos anos, assim os gestores do transporte público necessitam de corredores viários funcionais para garantir uma fluidez no trânsito das cidades. Com os corredores de transporte dotados de operação inteligente obtêm-se ganhos reais para os passageiros do transporte coletivo, principalmente na redução dos tempos de viagem e melhor regularidade na operação, atraindo, desta forma mais usuários para o sistema de transporte coletivo. 2 MODELO FUNCIONAL As informações que compõem os SIT permitem registrar dados com precisão e levar orientações em tempo real para os usuários do sistema de transporte. Dados como: horários de saída e chegada de ônibus disponíveis em painéis localizados nas estações de embarque e desembarque, medição de fluxos de veículos, fiscalização de velocidade, além de imagens de circuitos internos (estações e ônibus) e externos (ao longo da via). Conforme a organização ITS Brasil, dados extraídos de centros metropolitanos, que possuem sistemas similares indicam que a sua implantação proporciona uma redução em quase 30% no tempo em que o motorista fica parado no trânsito, além de contribuir na redução de acidentes e da poluição atmosférica e sonora. Propõem-se em um Centro de Controle Operacional CCO a administração e responsabilidade pelo recebimento e administração do fluxo de informações geradas pelos diversos sistemas que compõem o SIT, entre eles:

2 2 Sistema de Monitoramento e Identificação Veicular; Sistema de Monitoramento de Imagens; Sistema de Semaforização Inteligente; Sistema de Informações Dinâmicas; Sistema de Gerenciamento Embarcado; 3 CENTRO DE CONTROLE OPERACIONAL CCO Este posto tem como objetivo disponibilizar num único local, todas as informações existentes no sistema por meio de telas de consultas com atualizações em tempo real, além de coordenar o fluxo de informações da rede local, direcionando as ações, com vistas ao perfeito monitoramento do sistema, estabelecendo requisitos técnicos, operacionais e funcionais do sistema de transporte público ao qual está gerenciado. O Centro de Controle Operacional CCO recomenda-se ser instalado em um local próprio, preferencialmente da administradora do trânsito e/ou transporte público do município com infra-estrutura física e lógica adequadas e dimensionadas às suas atividades. Figura 01 Modelo de Centro de Controle Operacional O CCO recebe e compartilha as imagens e informações de todos os sistemas instalados na via, permitindo uma interação com qualquer tipo de evento, como por exemplo, envio de informações aos painéis de mensagens variáveis, monitoramento das imagens das câmeras, acionamento de equipes de emergência e emissão de relatórios detalhados a respeito do tráfego ao longo do trecho monitorado.

3 3 Os órgãos públicos de segurança e administração, como as polícias, administradores e operadores do transporte público e do trânsito, DETRAN s, Secretaria de Administração e Fazenda, entre outros, podem usufruir dos dados gerados pelo SIT, tendo assim as informações necessárias para compor seus bancos de dados estatísticos. No ambiente do Centro de Controle os operadores dispõem de sistemas informatizados e conta com equipamentos de última geração como, painéis de monitores (vídeo wall), rádios tele comunicadores, mapas interativos das vias monitoradas, posicionamento exato dos veículos de apoio e imagens em tempo real dos pontos estratégicos da via, obtendo total controle da situação de tráfego do corredor viário. O CCO permite emitir relatórios que integram as diversas fontes de informações para análises operacionais, novas estratégias de atuação e procedimentos de auditoria das ações realizadas. Integração com todos os sistemas componentes do SIT. Maior agilidade na resposta a condições de tráfego e incidentes; Centralização da coordenação de mensagens e comandos; Monitoramento de imagens do interior dos veículos e das vias de trânsito; Acionamento de equipes de emergência em caso de incidentes; 4 SISTEMA DE MONITORAMENTO E IDENTIFICAÇÃO VEICULAR O equipamento de fiscalização eletrônica e de reconhecimento de placa veicular é um instrumento com capacidade de medição e registro de velocidade de veículos, funcionando através de sensores indutivos de pista, com captação automática de imagens através de câmeras eletrônicas, com capacidade de monitorar até 04 (quatro) faixas de trânsito simultaneamente. O equipamento tem como função fundamental auxiliar na redução de acidentes e na melhor fluidez do trânsito além da manutenção da segurança pública através da identificação de veículos irregulares mediante reconhecimento automático de placas e consulta em tempo real em banco de dados. No caso de uma faixa destinada exclusivamente para tráfego de ônibus, o equipamento permite classificar todos os veículos que trafegarem, enquadrando como infratores os veículos que não possuem tal autorização de circulação. Para a verificação quanto à situação de cada veículo identificado, os equipamentos realizam buscas em bancos de dados específicos, armazenados no próprio equipamento ou na central de controle e monitoramento. Em ambos os casos é possível a atualização imediata de dados a partir de comando da central. Os equipamentos fotografam todos os veículos que trafegarem pelas vias monitoradas independente de suas velocidades, procedem a identificação automática de suas placas e consultam em banco de dados de veículos em situação irregular. Caso algum veículo irregular seja identificado, sua imagem juntamente com demais dados obtidos são imediatamente enviados ao CCO, onde um alerta é ativado.

4 4 É importante ressaltar a vantagem que o sistema proporciona, pois com o levantamento, realizado pelos equipamentos de fiscalização, dos dados de controle e monitoramento dos veículos que circulam nas vias, forma-se uma base de dados confiável para o planejamento do transporte dos municípios. Fiscalização de velocidade veicular; Levantamentos estatísticos volumétricos e classificatórios de fluxo viário através de informações repassadas por sensores de pista; Identificação em tempo real de veículos irregulares; Monitoramento das condições instantâneas de tráfego viário; Geração automática de Autos de Infração; Prova material das infrações através de imagem; Fonte de dados para estatísticas; Redução comprovada dos índices de acidentes. 5 SISTEMA DE SEMAFORIZAÇÃO INTELIGENTE As soluções para os problemas de tráfego colocada em termos de grandes obras, viadutos, trincheiras e alargamento de vias, além de serem onerosas para os cofres públicos, nem sempre são aplicáveis, pois na maioria das vezes os municípios já possuem um sistema viário bem definido. Todavia, a tendência à saturação das vias das grandes cidades exige um controle mais apurado, onde além de otimização dos fluxos para os principais períodos de pico, houvesse ajustes automáticos, on-line, para a acomodação das flutuações de demanda, compensação de eventuais perdas de capacidade e controle de congestionamento de vias, evitando-se assim o bloqueio de cruzamentos críticos. Uma solução viável para os problemas de tráfego baseia-se no melhor aproveitamento do sistema viário através de um controle semafórico. O controle, através do sincronismo dos semáforos, otimiza os tempos verdes e as defasagens de acordo com os fluxos de tráfego ao longo do dia. O equipamento pode ser comandado manualmente através de um operador, a partir do computador central ou de acordo com valores previamente programados. Melhoria do fluxo de veículos, adequando-se as necessidades momentâneas; Diminuição do consumo de combustível e emissão de poluentes; Redução no número de acidentes e maior respeito aos usuários;

5 5 Contabilização estatística do tráfego na via Detectores para pedestres. 6 SISTEMA DE MONITORAMENTO DE IMAGENS Com a via sendo monitorada 24 horas por dia, através de circuito fechado de televisão pelo Centro de Controle Operacional, os agentes fiscalizadores podem identificar qualquer situação anormal que possa ocorrer ao longo do trecho e solucionar imediatamente o problema detectado. As câmeras de monitoramento situam-se em pontos estratégicos ao longo da via permitindo acompanhar detalhes de ocorrências em campo Denominadas PTZ (pan, tilt, zoom) possuem capacidade de ampliação de imagem e de movimento em 360º, nas câmeras também há sensores que avisam imediatamente em caso de falha ou perda de imagem, mesmo se a lente for coberta (tecidos, papel, tinta), de modo a prevenir que ações criminosas não sejam identificadas. O funcionamento e acompanhamento visual pode ser programado ou manual, com a interferência do operador para visualizar a imagem necessária. Os arquivos ficam gravados em banco de dados por período de tempo determinado pelo CCO. As imagens são transmitidas nos monitores do CCO, podendo ser ampliadas no painel de vídeo em caso de uma melhor visualização. As câmeras panorâmicas possuem alta sensibilidade à luz e longo alcance, podendo visualizar um raio de até 2 km. Para condições de baixa luminosidade, como períodos noturnos, utiliza-se iluminadores auxiliares que operam no espectro infravermelho invisível aos olhos humanos. O sistema permite também disponibilizar algumas imagens em tempo real, hospedadas em site para que a população tenha conhecimento da situação do trânsito no decorrer da via. Imagens transmitidas em tempo real; Maiores detalhes de identificação permitindo uma resposta mais adequada em caso de incidentes; Funcionamento 24 horas através de iluminação infravermelha em períodos noturnos; Inibição de acidentes, furtos e ações depredatórias. 7 SISTEMA DE INFORMAÇÕES DINÂMICAS PAINEL DE MENSAGENS VARIÁVEIS Os Painéis de Mensagens Variáveis PMV s tem como função principal alertar, com mensagens curtas e objetivas, os motoristas de eventuais transtornos que podem estar ocorrendo ao longo do trecho. São painéis destinados a instrução aos usuários, localizados em pontos estratégicos, geralmente em locais com maior fluxo de veículos, nas extremidades e ao longo da via, com

6 6 a função de melhorar o condicionamento do tráfego durante a extensão do trecho a percorrer. A administração das informações enviadas aos painéis é controlada via CCO com transmissão das mensagens em tempo real ou definidas previamente. O PMV pode, por exemplo, indicar uma rota alternativa para evitar acúmulo de veículos em casos de acidentes de maior porte, passíveis de gerar congestionamento ou um aviso prévio de obras viárias. A arquitetura dos painéis pode variar sendo tanto fixo, acoplados em pórticos metálicos, quanto móveis, sobre carreta tipo reboque, todos oferecendo excelente visibilidade das mensagens veiculadas. Para a transmissão das mensagens, elementos luminosos constituídos de células de leds coloridas, possibilita a inserção de variados padrões dimensionais de caracteres, além de controle automático de luminosidade para o perfeito funcionamento no decorrer do dia. Os PMV s buscam por meio das informações veiculares, uma redução no índice de acidentes provocados por falta de atenção dos motoristas, principalmente as colisões traseiras e engavetamentos, pois com o conhecimento antecipado de congestionamentos ou situações de irregularidade que possa estar ocorrendo na via, os motoristas terão tempo hábil para se prevenir e evitar o acidente. TELAS DE INFORMAÇÕES AOS USUÁRIOS A aplicação desse modelo de painel de mensagens é para utilização em terminais de parada de transportes coletivos e/ou internos nos próprios ônibus. A administração das informações é controlada pelo CCO, o qual integra suas informações de controle de tráfego para retransmitir aos usuários. Informações de tempo de espera de veículos, tempo estimado de deslocamento até o próximo ponto de parada, nome do terminal/ponto de parada, informações de segurança aos usuários, meteorológicas entre outras são transmitidas em tempo real para maior comodidade e segurança dos usuários. SONORIZAÇÃO AMBIENTE Os ônibus e os terminais de embarque e desembarque recebem informações e transmitem mensagens de áudio, como, informações de itinerário ou qualquer outro tipo de mensagem sonora. Informações em tempo real; Aviso de rotas alternativas; Comunicação de emergência; Segurança aos usuários; Melhor utilização de mídia; Funcionamento 24 horas.

7 7 Figura 02 Painel de Mensagem Variável em corredor de transporte 8 SISTEMA DE GERENCIAMENTO EMBARCADO A coleta de informações de veículos em tempo real permite aos operadores acompanharem a situação de manutenção e operação de veículos, bem como a contagem de passageiros, o que permite atuar imediatamente ou utilizar esses dados para planejamento de médio e longo prazo. Para o gerenciamento de frotas, utilizam-se sensores de rádio instalados em ônibus bem como nas vias de trânsito, permitindo transmitir diferentes tipos de informações, como dados do veículo até imagens em tempo real de câmeras internas no ônibus. A integração dessas tecnologias com os demais meios de monitoramento (câmeras, comunicação por voz, semáforos e mensagens variáveis) fornecem benefícios que não seriam conseguidos utilizando-se apenas uma tecnologia. O sistema de monitoramento de bordo transmite informações em tempo real das condições físicas do veículo ao CCO além da posição exata em que o veículo se encontra trafegando por meio de sistema de GPS. Câmeras de monitoramento também podem ser instaladas internamente, evitando atos de vandalismo e assalto. Equipamentos embarcados como, painéis de mensagens variáveis, telas em LCD para informações gerais, painel de comando do tipo touch screen para o motorista contendo mensagens pré gravadas com objetivo de troca de informações com o CCO e sistema de aviso sonoro são alguns dos equipamentos que podem se integrar com o sistema e melhorar as condições do sistema de transporte público dos municípios. Maior controle e disponibilidade sobre a frota; Redução de custos com manutenção; Segurança para operadores e usuários;

8 8 Informações gerenciais para planejamento de serviços; Emissão de relatórios detalhados, a partir de todas as informações descritas. 9 ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO DE DADOS Para a interligação de todos os componentes constituintes do Sistema Inteligente de Transporte deverá ser implantada uma rede completa de dados que pode ser composta por fibra óptica e/ou comunicação sem fio, para que se tenha uma total confiabilidade do sistema. A implantação das tecnologias de monitoramento de vídeo digital e transmissão de dados necessitam de uma infra-estrutura adequada, que proporcione segurança e credibilidade. As fibras ópticas são instaladas em dutos subterrâneos, paralelos as vias de tráfego, formando um tronco principal que se estenderá do início ao fim do eixo de transporte. Os equipamentos de tráfego de dados pela fibra, como switches, conversores e sistemas auxiliares de alimentação elétrica são acomodados em bastidores especiais, posicionados em pontos estratégicos ao longo do corredor viário, responsáveis em garantir ambiente ideal em termos de temperatura e umidade relativa ao ar. A utilização de fibra óptica para interconexão dos equipamentos, apesar de um custo de implantação inicial mais alto, principalmente devido à necessidade de obras civis em vias públicas, permite maior confiabilidade na transmissão de dados, imunidade a ruído e a condições atmosféricas (raios, etc.). Outra alternativa é a utilização de serviços de provedores de comunicação de dados, que disponibilizam enlaces de fibra-ótica através de estruturas públicas já disponíveis, como os postes da rede de energia elétrica e/ou dutos subterrâneos compartilhados com outros serviços. Esta alternativa é atraente, pois reduz os custos iniciais de instalação, agiliza o processo de implantação e não necessita de estrutura própria ou terceirizada de manutenção dos enlaces de fibra. Tudo passa a ser contrato como serviço, mediante um Acordo de Nível de Serviço. Porém essa alternativa não pode ser tratada como confiável, pois depende de comunicação da rede de banda larga de companhia telefônica, e dependendo da área abrangente há a possibilidade de falta e também falha de transmissão de sinal. No caso de equipamentos móveis, como painéis de mensagens variáveis (em reboque), o comando pode ser acionado via GPRS, por meio de uma banda de telefonia celular, um processo similar ao de envio de uma mensagem SMS entre aparelhos telefônicos celulares, ou até mesmo por rádio. No sistema de gerenciamento embarcado o sistema via radiofreqüência torna a comunicação mais confiável, instalando pontos de antenas de rádio ao longo da via, elas comunicam-se com a antena do veículo e assim transmitem as informações de dados e principalmente imagens em alta resolução em tempo real. O sistema forma uma rede do tipo wireless, tornando uma rede própria sem interferência externa garantido a comunicação dos veículos tanto parados quanto em movimento. 10 CONCLUSÃO Basicamente o planejamento de transporte para uma região consiste em criar alternativas para satisfazer a demanda de passageiros considerando os custos e os benefícios aos usuários. Para isso é necessário a aplicação de modelos de tráfego adequados e uma

9 9 elaboração de um plano de transporte que permita observar as necessidades e o fluxo de serviços. Os Sistemas Inteligentes de Transporte visam proporcionar ferramentas modernas e atuais para os gestores do transporte, possibilitando monitorar, controlar e fiscalizar de forma segura e eficiente o serviço prestado à população, por meio da coleta e da disponibilização contínua de informações sobre os veículos, passageiros, sistema viário e sobre as interfaces entre estes elementos. Os dados coletados são importantes para projetos futuros e planejamento de transporte. Muitas cidades brasileiras utilizam equipamentos semelhantes de controle e monitoramento de tráfego, porém ainda falta a integração dos mesmos. Com investimentos e adequações dos sistemas já utilizados, pode-se criar um conjunto totalmente integrado tornando o transporte e o trânsito cada vez mais seguro, ágil e confiável. 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANTONIO CLOVIS PINTO FERRAZ, Antonio C. P.; TORRES, ISAAC G. E. Transporte Público Urbano. 2 ed. São Paulo: Rima, p. CHOWDHURY, Mashur A.; SADEK Adel W. Fundamentals of Intelligent Systems Planning. Norwood USA, 2003, 210p. GURGEL, José H. A.; LODI, Mario R.; LIMBERTI, Elenilson. Manuais de Gerenciamento de Transporte Público Urbano. Manual 6 Planejamento de Transporte Coletivo Urbano. 1 ed. São Paulo: Metrô/SP, p. STOUGH, Roger. Intelligent Transport Systems: Cases and Policies. 1 ed. Edward Elgar, 2001, 240p.