Se você é motorista em uma cidade ou área suburbana, é provável que já tenha passado pela experiência frustrante de ficar preso em uma longa fila de veículos em um semáforo. Você espera o que parece uma eternidade até que o vermelho fique verde e os carros e caminhões comecem a se mover lentamente pelo cruzamento, e então você para novamente quando o semáforo fica amarelo e depois vermelho. Quando finalmente chegar a sua vez de atravessar o cruzamento, você poderá rolar apenas algumas centenas de metros antes de ser confrontado por outro semáforo prestes a ficar vermelho. Sim, a raiva no trânsito é real e a frustração parece aumentar a cada dia.

Mesmo em 2020, um ano em que as paralisações devido à pandemia reduziram o trânsito, os condutores sofreram lentidão que acrescentaram 27 horas ao seu tempo de deslocação (uma queda considerável em relação aos anos sem pandemia – 38 horas em 2000 e 54 em 2019) e aumentaram os seus custos de combustível em 605 dólares. cada um, de acordo com um estudo divulgado pelo Texas A&M Transportation Institute. Com as ruas e autoestradas a regressar à densidade normal de tráfego e os custos da gasolina a subir, os números deste ano deverão ser muito mais elevados.



Tem que haver uma maneira melhor, certo? Felizmente, os visionários da engenharia pensam a mesma coisa há anos e desenvolveram uma resposta:semáforos “inteligentes”. Eles monitoram o tráfego de entrada e ajustam continuamente seu tempo para manter o fluxo dos veículos o mais suavemente possível, comunicando-se com outros semáforos ao longo das rotas e trabalhando juntos para evitar o desenvolvimento de congestionamentos.

Inúmeras empresas, grandes e pequenas, estão impulsionando a tecnologia de semáforos inteligentes. Em Pittsburgh, Stephen Smith, professor pesquisador da Universidade Carnegie Mellon (CMU), começou a trabalhar no problema em 2009, quando um líder empresarial local o abordou com preocupações de que o agravamento do impasse pudesse interferir nos esforços de Pittsburgh para se transformar de uma cidade fumegante em uma cidade tecnológica e centro de saúde.

Smith, membro do corpo docente do Instituto de Robótica da CMU que estuda o uso de inteligência artificial para coordenar grandes sistemas em transporte, manufatura e outras áreas, desenvolveu sinais de trânsito equipados com computadores individuais e software com recursos de IA, que podem usar câmeras, radar ou loop indutivo detectores na calçada para detectar veículos que se aproximam e ajustar seu tempo.

Quando Smith instalou alguns protótipos experimentais em cruzamentos em East Liberty, uma área altamente congestionada no East End de Pittsburgh, ele obteve resultados imediatamente. O tempo médio de viagem dos motoristas para chegar aos seus destinos diminuiu 25% e eles passaram 40% menos tempo parados em engarrafamentos, conforme detalhado neste artigo de 2017.

Desde então, a empresa de Smith, Rapid Flow Technologies, instalou sua tecnologia inteligente de gerenciamento de tráfego Surtrac em 22 cidades norte-americanas.

Ao contrário de alguns outros sistemas de tráfego inteligentes, que atualizam o tempo dos semáforos a cada poucos minutos com base no tráfego recente, “geramos os planos de tempo em tempo real”, explica Smith. "Assim, observamos o tráfego que se aproxima do cruzamento. E então, em tempo real, geramos um plano de temporização do semáforo para movimentar esse tráfego através do cruzamento. Na verdade, estamos programando o tráfego real na estrada."

Os semáforos inteligentes também podem compartilhar seus planos de trânsito com outros semáforos ao longo da rota. “Depois que uma interseção cria um plano de tempo e começa a executá-lo, ela enviará aos seus vizinhos a jusante, por exemplo, o tráfego que espera enviar de acordo com sua programação”, diz Smith.

Esses semáforos inteligentes tornar-se-ão ainda mais poderosos à medida que um número crescente de automóveis e camiões utilizarem tecnologia de veículos conectados, o que lhes permite comunicar entre si e com infraestruturas como os semáforos.

“Se você imaginar um futuro onde todos os veículos estejam conectados, ou todos os viajantes estejam conectados, então isso será transformador para o controle dos semáforos”, diz Smith. Em vez de depender da localização de veículos à medida que se aproximam das câmeras, por exemplo, os semáforos inteligentes serão capazes de tomar decisões com base nas mensagens que recebem dos carros sobre sua localização e direção, ou até mesmo toda a rota planejada em avançar. Mas Smith acha que serão necessárias algumas décadas para que isso se torne a norma.

Os sinais de trânsito inteligentes podem até tornar mais seguro ter ruas completas, nas quais carros e camiões partilham ruas com ciclistas, peões e pessoas que utilizam dispositivos de mobilidade, como scooters. Um semáforo inteligente pode ter a capacidade de detectar pedestres nas esquinas e calcular quanto tempo eles precisam para atravessar um cruzamento com segurança. Smith diz que sua empresa está trabalhando em um aplicativo de smartphone para pedestres com deficiência, que se comunicaria por meio de sinais inteligentes.

“Se você estiver se movendo com um andador ou algo parecido, ele sabe quanto tempo você precisa para atravessar a rua”, explica Smith. “Então, ele comunica isso ao sinal com antecedência, para que, quando você receber o sinal verde, tenha a certeza de ter tempo suficiente para atravessar”.

Uma empresa israelita, NoTraffic, que a revista Time colocou na sua lista das 100 empresas mais influentes de 2022, adopta uma abordagem um pouco diferente. Em vez de sinais de trânsito inteligentes descentralizados, fornece às cidades sensores “plug and play” da Internet das Coisas para cruzamentos, que incluem câmeras e radar, e os combina com um Centro de Gerenciamento Virtual de Tráfego baseado em nuvem.

“Estamos acostumados a estar conectados o tempo todo por meio de nossos smartphones ou relógios, recebendo notificações push em tempo real sobre uma tempestade de neve que se aproxima ou sobre nossa entrega na Amazon”, explica Dvir Reznik, vice-presidente de marketing da empresa, por e-mail. “Mas a maioria dos semáforos nos EUA não está conectada a nenhuma rede – então, se um semáforo não estiver funcionando, for interrompido em condições climáticas adversas ou atingido durante um acidente, a cidade não saberá disso. Além disso, os semáforos estão “orientados” para os veículos, enquanto as nossas cidades adotaram formas de transporte multimodais – a pé, de bicicleta, transportes públicos, comboios e muito mais. A nossa plataforma pode detetar todos os utentes da estrada, melhorando a equidade e a segurança no trânsito, ao mesmo tempo que reduz as emissões. "

“Melhorar a equidade e a segurança no trânsito são as principais vantagens da implantação da plataforma NoTraffic, mas os benefícios colaterais podem ter um impacto maior no futuro”, diz Reznik. “Falamos muito sobre o potencial de mobilidade que está sendo desbloqueado em nossas comunidades, mas a infraestrutura necessária para atender à demanda simplesmente não está conectada à rede. E é aí que entra o NoTraffic. tempo. A capacidade de saber quantos veículos, caminhões de entrega, ciclistas, pedestres, ônibus, passaram pelo cruzamento, e otimizar o fluxo de tráfego de forma autônoma, em tempo real."

Além de reduzir o tempo de viagem e de espera nos semáforos, Reznik afirma que o sistema NoTraffic também ajuda a tornar as ruas mais seguras.

“Também demonstramos como nossa plataforma pode reduzir potencialmente o número de motoristas que passam no sinal vermelho em uma média de quase 80%, simplesmente otimizando o fluxo de tráfego, em tempo real”, diz ele.

Embora o uso de sistemas adaptativos de controle de sinais esteja ganhando força nos Estados Unidos, ainda está longe de ser universalmente aceito e implementado. Parte do motivo pode ser o custo. De acordo com o site Intelligent Transportation Systems (ITS) do Departamento de Transportes dos EUA, o custo de implantação de certas tecnologias ITS é superior a US$ 20.000 por interseção, mas os números desses sistemas variam amplamente, dependendo da localização e das atualizações de interseção que possam ser necessárias.

No entanto, Reznik diz que os sinais de trânsito inteligentes se tornarão ainda mais importantes quando os veículos autónomos sem condutor forem amplamente utilizados, o que os especialistas em transportes prevêem que ocorrerá nas próximas décadas.

“Estamos trilhando um caminho de maior conectividade em todas as áreas, incluindo nossos veículos”, diz Reznik. “Para eventualmente adotarmos veículos autônomos em maior escala, precisamos desenvolver uma infraestrutura que seja capaz de se conectar a veículos individuais para maior visibilidade e segurança”.
Agora isso é interessante
Ao eliminar o tempo perdido no trânsito congestionado, os semáforos inteligentes poderão desempenhar um papel significativo no combate às alterações climáticas. Um estudo de 2022 da Juniper Research descobriu que sistemas inteligentes de gestão de tráfego poderiam reduzir as emissões globais em 226 milhões de toneladas (205 milhões de toneladas métricas) até 2027.

Perguntas Frequentes

Existem semáforos inteligentes?

Sim, existem semáforos inteligentes. Semáforos inteligentes são semáforos controlados por um sistema de computador.