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Acabou a espera nos semáforos

Cidades americanas, de Las Vegas a Pittsburgh, são pioneiras na implantação da tecnologia de semáforos inteligentes, mostrando o caminho para um futuro onde áreas urbanas têm mais carros, mas menos congestionamento

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Acabou a espera nos semáforos

Quando se está preso em longos congestionamentos na cidade de Los Angeles às 8 da manhã de uma quarta-feira, fica fácil esquecer que os semáforos foram criados para ajudar no tráfego.

O primeiro semáforo do mundo foi lançado em 1868 na frente do Palácio de Westminster em Londres, oferecendo uma solução pioneira para o crescente problema dos congestionamentos criados pelos cavalos e carruagens. Operado manualmente –respondendo ao galopar dos veículos –, o dispositivo a gás foi considerado um sucesso até explodir um mês depois.

Felizmente, a ideia iluminadora não foi abandonada. Lester Wire, um policial de Salt Lake City, introduziu uma luz elétrica que alternava entre vermelho e verde em 1912. Algum tempo depois, percebendo seu potencial, a empresa de semáforos Acme introduziu uma versão mais avançada. Os cartunistas responsáveis pela Looney Tunes e Merrie Melodies amaram o valor cômico dos sinos barulhentos e dos braços do semáforo, mas ele funcionava.

Hoje, no entanto, mesmo tornando-se mais sofisticados, depois de quase 150 anos, os semáforos estão novamente perdendo a batalha contra o congestionamento. O americano médio gasta 38 horas por ano preso no trânsito, tamborilando no volante enquanto o carro emite fumaça. Os motoristas da região de Los Angeles-Long Beach-Santa Ana sofrem com os maiores congestionamentos dos Estados Unidos, de acordo com um estudo feito pelos Los Angeles Times, com mais de 81 horas parados em rodovias em 2015.

O Centre for Economics and Business Research estima que os motoristas dos EUA gastarão aproximadamente $180 bilhões por ano até 2030 em tempo perdido, custos de combustível e perdas comerciais. 

A boa notícia é que uma revolução tecnológica nos semáforos está a caminho. Os semáforos inteligentes, equipados com inteligência artificial e links via nuvem, começarão a conversar entre si – e também com veículos conectados e outras fontes – para maximizar o fluxo do trânsito e reduzir o número de acidentes, emissão de poluentes e os incômodos causados pelos congestionamentos. 

Semáforos em tempo real
Uma volta pelas ruas de Utah, com trânsito relativamente bom, nos oferece um pouco de como será o futuro. A maioria dos urbanistas dos Estados Unidos analisa dados históricos, preveem fluxos de trânsito e estipulam as sequências dos semáforos de poucos em poucos anos. Os controladores do Departamento de Transportes de Utah (UDOT), em um claro contraste, utilizam uma rede de fibra óptica que conecta mil câmeras para ajustar a maioria dos semáforos em um espaço de tempo de 30 segundos. 

Utah tem a vantagem de ter uma infraestrutura moderna – e cara – criada para lidar com o tráfego nos Jogos Olímpicos de Inverno de 2002. Uma solução com melhor relação custo/benefício está sendo testada em Pittsburgh, onde está sendo instalada uma rede de semáforos inteligentes. Em vez de utilizar pessoas para monitorar e ler o fluxo do tráfego, são utilizados sensores e câmeras de radar para detectar o tráfego e sofisticados algoritmos para fazer ajustes de sinal em tempo real.

Um esquema piloto em Pittsburgh envolvendo nove sinais inteligentes em 2012 baixou o tempo de viagem em 25% e as emissões de veículos em 20%. “Cada cruzamento cria um plano que melhora o fluxo do tráfego local”, declarou Stephen Smith, professor do Instituto de Robótica da Carnegie Mellon University em Pittsburgh, à CityLab, um site dedicado a pensar as cidades do futuro. “Quando faz isso, ele comunica seus fluxos aos seus vizinhos.”

Conectando veículos e infraestrutura
A próxima etapa revolucionária envolverá a adição de dados dos carros ao comunicador de semáforos. A Audi dos Estados Unidos está adaptando a tecnologia do veículo a infraestrutura (V-to-I) em alguns de seus modelos Q7 e A4 e já beneficia alguns motoristas das novas cidades ”inteligentes”, inclusive Las Vegas, onde a famosa Strip fica tão congestionada que muitas vezes vira um estacionamento, e Washington DC. Se o veículo não conseguir passar por um semáforo antes de ficar vermelho, por exemplo, aparece um contador no painel para dar ao motorista tempo de tomar a decisão correta. 

“Podemos prever para o futuro essa tecnologia sendo integrada à navegação do veículo, à funcionalidade de início/parada, e mesmo sendo utilizada para ajudar a melhorar o fluxo de veículos nas cidades", diz Pom Malhotra, gerente geral de veículos conectados da Audi. "Essas melhorias podem levar a uma melhor eficiência geral e a menores tempos de deslocamento."

Conforme a tecnologia V-to-I se torna mais sofisticada, ela permitirá que os carros e caminhões informem os semáforos sobre sua localização e velocidade. Por sua vez, isso permitirá que os semáforos utilizem inteligência artificial para modificar seus programas, e então devolverão as informações e permitirão que os veículos adaptem sua velocidade à sequência de semáforos.

No entanto, isso apresenta alguns desafios próprios. Se o tráfego estiver melhorando em uma determinada rota, então, ironicamente, ele imediatamente começará a atrair mais tráfego. Por isso, os pesquisadores estão tentando incessantemente entender o comportamento dos motoristas para desenvolver modelos de fluxo de tráfego que impeçam o crescimento de congestionamentos em primeiro lugar.

Desligando as luzes
Uma segunda linha de pesquisa sugere que a melhor forma de gerir cruzamentos de ruas seria dispensar todos os semáforos. No Massachusetts Institute of Technology (MIT), uma equipe testou um modelo que envolveu a passagem por um cruzamento de quatro vias utilizando sensores para manter uma distância segura entre os carros. Assim, o controle passa do nível do fluxo de tráfego para o veículo. Eliminando o tempo de espera causado pelos semáforos, esses cruzamentos orientados por slots (espaços vagos) fluiriam mais rapidamente.

Carlo Ratti, diretor do SENSEable City Lab no Departamento de Estudos Urbanos e Planejamento do MIT, resumiu o conceito de eliminação de semáforos. “Cruzamentos são locais difíceis porque há dois fluxos concorrendo pelo mesmo espaço”, disse ele à MIT News. “É possível criar um sistema que seja muito mais eficiente, porque é possível fazer com que os veículos cheguem ao cruzamento exatamente quando tiverem um slot.”

A eficiência vem do desenvolvimento de um fluxo de tráfego mais consistente a uma velocidade média ideal, o que significa que os carros utilizam os cruzamentos pelo menor período possível. É o chamado efeito “mais lento significa mais rápido” e ele ocorre, por exemplo, quando os passageiros estão embarcando em um avião. Se todos tentam embarcar de uma vez, o resultado é um grande gargalo. A uma velocidade menor, a ordem é restaurada. 

Mas não tão devagar, esperamos, considerando os 150 anos de desenvolvimento tecnológico, como o cavalo e carruagem...

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