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| Acadêmico(a): João Victor de Amorim |
| Título: Protótipo para controle de semáforo baseado na densidade de tráfego |
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| Introdução: |
| A frota brasileira de veículos vem crescendo de forma acentuada nos últimos anos, graças principalmente, a uma forte política de incentivo à compra de automóveis (OLIVEIRA, 2014). De acordo com o DENATRAN (2018), de 2005 até 2015 o número de veículos circulando nas rodovias do país saltou de 42.071.961 para 90.686.936. Isso significa um aumento de mais de 115% em apenas 10 anos. Esse aumento de veículos nas ruas exige que sejam feitas mudanças nas vias, tais como: construção de viadutos e alteração no sentido do tráfego dos veículos e nos temporizadores de semáforos com o objetivo de melhor o fluxo e diminuir o congestionamento. De acordo com o DENATRAN (2018), as avenidas e ruas são os principais meios de circulação dos veículos em uma cidade. Num cruzamento entre duas ou mais vias, existem veículos cujos movimentos não podem ser realizados simultaneamente, pois são conflitantes entre si. Dessa forma, para evitar tais conflitos, se estabelece normas de controle no direito de passagem, em vias de baixo tráfego, os movimentos conflitantes de cruzamentos são facilmente resolvidos com a regra do primeiro que chegar: quem chegar primeiro, atravessa primeiro. Porém, em ruas e avenidas mais movimentadas, isso já não funciona, sendo necessária a inclusão de um dispositivo que controle o direito de passagem da intercessão: o semáforo (DENATRAN, 2018). Alecrim (2016) define o semáforo como uma invenção centenária e que não evoluiu muito ao longo do tempo. Desde 1914 até hoje, o volume de carros nas ruas aumentou exponencialmente, ao ponto de tornar o uso de semáforos imprescindível. Porém, em muitos casos resulta em aspectos negativos: a formação de filas desnecessárias e como consequência a poluição e tempo perdido em congestionamentos, impactando diretamente na qualidade de vida da população. Ainda segundo o autor, isso ocorre por causa do controle ineficiente do tempo do sinal quando há passagem de carros ou pedestres, ou seja, muitas vezes os motoristas precisam esperar o semáforo abrir quando ele não necessitaria estar fechado, pois a rua que cruza não tem circulação de veículos ou pedestres. Para Akishino (1993), a não utilização de semáforos inteligentes piora o trânsito. Porém, a inclusão dos mesmos é algo essencial para alternar o direito de passagem em um cruzamento ou em uma faixa de pedestres. Schmitz (2002) aponta que para tentar resolver e organizar estes problemas de tráfego, muitas vezes se faz necessário o uso de semáforos automatizados que sincronizam mudanças de estado, tentando assim reduzir engarrafamentos e congestionamentos. Entretanto, segundo o BRASIL (2018), o gerenciamento do tráfego é mais do que simplesmente sincronização de sinais. Ele envolve também a intepretação, monitoramento do fluxo de veículos e um alto investimento em equipamentos físicos e computacionais. Segundo Castro et al. (2015), uma das soluções para o controle eficiente de semáforos é a detecção automática do fluxo de veículos. Os autores ainda destacam que já existem alguns protótipos e que tal tarefa é realizada de várias formas: sensores de presença infravermelho, sensor de presença por campo magnético ou o reconhecimento de veículos por visão computacional, onde, através do uso de câmeras o sistema computacional poderia contar a quantidade de carros e aumentar automaticamente o tempo de abertura do semáforo para uma determinada via, possibilitando a diminuição do tempo de espera ou engarrafamentos. É neste contexto que este protótipo se encaixa, pois ele realiza a detecção do fluxo de veículos nas vias utilizando técnicas de processamento de imagens através de um Raspberry. Além disso, simula a alteração dos tempos de abertura e fechamento dos semáforos de um determinado cruzamento sem a necessidade de fixar sensores no asfalto. Contudo, a utilização de câmeras também aumenta a confiabilidade do sistema além de permitir a visualização remota do fluxo de veículos. Este artigo está estruturado da seguinte forma: a fundamentação teórica necessária para a compreensão deste trabalho, conceitos e técnicas, encontram-se no segundo capítulo. No terceiro capítulo é descrito a estruturação da ferramenta através de diagramas, especificações e detalhamentos da implementação. Os resultados obtidos a partir dos testes realizados estão no quarto capítulo. Por fim, no quinto capítulo, são apresentadas as conclusões, limitações e extensões do trabalho. |
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