TURNO:
NOTURNO
VERSÃO:
1
ANO /
SEMESTRE:
2015.1
No
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
Nome1: Luiz Henrique Bernardes
Código/matrícula: 167851
Endereço residencial:
Rua: São Paulo
Complemento: ap 1001
n: 988
Bairro: Victor Konder
CEP: 89012-001
Telefone fixo:
Cidade: Blumenau
UF: SC
Celular: (47) 9948-7792
Endereço comercial2:
Empresa: Linx Sistemas
Rua: Joinville
CEP: 89035-200
n: 526
Cidade: Blumenau
E-Mail FURB: [email protected]
1.2
Bairro: Vila Nova
UF: SC
Telefone: (47) 4052-9052
E-Mail alternativo: [email protected]
ORIENTADOR
Nome: Francisco Adell Péricas
E-Mail FURB: [email protected]
E-Mail 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 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:
2.2
Local/data:
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 AVALIAÇÃO DA PROPOSTA
Luiz Henrique Bernardes
Orientador(a):
Francisco Adell Péricas
ASPECTOS AVALIADOS
1.
não atende
Acadêmico(a):
atende
parcialmente
AVALIAÇÃO DO(A) ORIENTADOR(A)
atende
3.1
INTRODUÇÃO
1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado?
1.2. O problema está claramente formulado?
2.
ASPECTOS TÉCNICOS
3.
4.
5.
6.
7.
ASPECTOS
METODOLÓGICOS
8.
9.
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.
RELEVÂNCIA
3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o
desenvolvimento do TCC?
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?
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?
REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO
6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram
claramente descritos?
CONSIDERAÇÕES FINAIS
7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica
com a realização do TCC?
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)?
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)
10.1. O texto obedece ao formato estabelecido?
10.2. A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem
utilizada é clara)?
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:
(
Assinatura do(a) avaliador(a):
) APROVADA
(
) NECESSITA DE COMPLEMENTAÇÃO
Local/data:
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:
Luiz Henrique Bernardes
Avaliador(a):
Maurício Capobianco Lopes
ASPECTOS AVALIADOS
1.
não atende
Acadêmico(a):
atende
parcialmente
AVALIAÇÃO/HOMOLOGAÇÃO DO COORDENADOR DE TCC
atende
3.2
INTRODUÇÃO
1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado?
1.2. O problema está claramente formulado?
2.
ASPECTOS TÉCNICOS
3.
4.
5.
6.
7.
ASPECTOS
METODOLÓGICOS
8.
9.
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.
RELEVÂNCIA
3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o
desenvolvimento do TCC?
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?
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?
REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO
6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram
claramente descritos?
CONSIDERAÇÕES FINAIS
7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica
com a realização do TCC?
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)?
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)
10.1. O texto obedece ao formato estabelecido?
10.2. A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem
utilizada é clara)?
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:
Luiz Henrique Bernardes
Avaliador(a):
Roberto Heinzle
ASPECTOS AVALIADOS
1.
não atende
Acadêmico(a):
atende
parcialmente
AVALIAÇÃO DO PROFESSOR DA DISCIPLINA DE TCCI
atende
3.3
INTRODUÇÃO
1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado?
1.2. O problema está claramente formulado?
2.
ASPECTOS TÉCNICOS
3.
4.
5.
6.
7.
ASPECTOS
METODOLÓGICOS
8.
9.
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.
RELEVÂNCIA
3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o
desenvolvimento do TCC?
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?
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?
REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO
6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram
claramente descritos?
CONSIDERAÇÕES FINAIS
7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica
com a realização do TCC?
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)?
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)
10.1. O texto obedece ao formato estabelecido?
10.2. A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem
utilizada é clara)?
PONTUALIDADE NA ENTREGA
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:
3.4
AVALIAÇÃO DO(A) PROFESSOR(A) ESPECIALISTA NA ÁREA
Acadêmico(a):
Luiz Henrique Bernardes
1.
não atende
ASPECTOS AVALIADOS
atende
parcialmente
atende
Avaliador(a):
INTRODUÇÃO
1.1. O tema de pesquisa está devidamente contextualizado/delimitado?
1.2. O problema está claramente formulado?
2.
ASPECTOS TÉCNICOS
3.
4.
5.
6.
7.
ASPECTOS
METODOLÓGICOS
8.
9.
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.
RELEVÂNCIA
3.1. A proposta apresenta um grau de relevância em computação que justifique o
desenvolvimento do TCC?
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?
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?
REQUISITOS DO SISTEMA A SER DESENVOLVIDO
6.1. Os requisitos funcionais e não funcionais do sistema a ser desenvolvido foram
claramente descritos?
CONSIDERAÇÕES FINAIS
7.1. As considerações finais relacionam os assuntos apresentados na revisão bibliográfica
com a realização do TCC?
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)?
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)
10.1. O texto obedece ao formato estabelecido?
10.2. A exposição do assunto é ordenada (as idéias estão bem encadeadas e a linguagem
utilizada é clara)?
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:
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
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
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.
3
Figura 1 – Exemplo de fluxo básico da comunicação do sistema.
Figura 2 – Exemplo de ilustração de controle de fluxo de transito.
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
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;
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 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
levantamento bibliográfico
elicitação de requisitos
prototipagem de equipamentos
especificação do sistema
implementação de protótipo do sistema
testes
validação
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 60.000 mortes/ano, quase 600.000 feridos, além de um verdadeiro exército de mutilados
com 150.000 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 236.617 veículos em 2013, o
que em comparação com 2012 que eram 226.079, isso nos leva a um valor de
aproximadamente 10.538 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
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).
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.
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2.4
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 2.4.1 detalha de forma geral como a DATAPROM
utiliza um SIT de forma funcional com a solução de gestão de trânsito, e no item 2.4.2 é
brevemente explicado como funciona a solução de transito inteligente da SERTTEL.
2.4.1
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
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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).
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2.4.2
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).
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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).
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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.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DATAPROM. Dataprom | Soluções | Gestão de Trânsito. Curitiba, 2015. Disponível em: <
http://www.dataprom.com/index.php/solucoes/gestao-de-transito>. Acesso em: 05 abr. 2015.
DINIZ, Fernando. Trânsito, a epidemia impiedosa. Rio de Janeiro, jun. 2013. Disponível
em: <http://oglobo.globo.com/rio/artigo-transito-epidemia-impiedosa-8658436>. Acesso em:
01 abr. 2015.
FIGUEIREDO, Lino. Sistemas Inteligentes de Transporte. INGENIUM, nov/dez. 2002.
Disponível em: <http://ave.dee.isep.ipp.pt/~isj/C31.pdf>. Acesso em: 01:31 abr. 2015.
INEA. Portaria conjunta INEA/DETRAN/RJ Nº 131.2004. Disponível em:
<http://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=264433>. Acesso em: 30 mar. 2015.
IBGE: IBGE | Cidades | Infógrafos | Santa Catarina | Blumenau | Dados Gerais. [S.I.],
2014. Disponível em: <http://cidades.ibge.gov.br/painel/painel.php?codmun=420240>.
Acesso em: 01 abr. 2015.
JUNIOR, José G. R.; CAMPISTA, Miguel E. M.; COSTA, Luís H. M. K. Monitoramento
Colaborativo de Trânsito utilizando Redes IEEE 802.11 em Cidades Inteligentes. Rio de
Janeiro. Disponível em: <http://www.gta.ufrj.br/ftp/gta/TechReports/RJCC11.pdf>. Acesso
em: 30 mar. 2015.
MEIRELLES, Alexandre A. C. Sistemas de Transportes Inteligentes: Aplicação da
telemática na gestão do trânsito urbano. Belo Horizonte, abr. 2010. Disponível em:
<http://www.ip.pbh.gov.br/ANO1_N1_PDF/ip0101meirelles.pdf>. Acesso em: 29 mar. 2015.
SANTOS, Carlos A. F. O Trânsito nosso de cada dia. Brasília, ago. 2009. Disponível em:
<http://www.denatran.gov.br/download/SNT_o_transito_nosso_de_cada_dia.doc>. Acesso
em: 30 mar. 2015.
SERTTEL. Serttel | Soluções | Trânsito Inteligente. Recife, 2015. Disponível em: <
http://www.serttel.com.br/solucoes/transito-inteligente/>. Acesso em: 05 abr. 2015.