quinta-feira, 2 de maio de 2013

Tutorial - Controle de Tráfego Urbano (UTC)


Claudio Luiz Marte*    Leopoldo Yoshioka*
Caio Fontana**   Cledson Akio Sakurai**
* Escola Politécnica da USP
** UNIFESP- Santos

Os Sistemas de Controle de Tráfego Urbano (Urban Traffic Control - UTC) otimizam a rede de semáforos em áreas urbanas, reduzindo atrasos no tráfego e reduzindo a poluição. Entretanto, a redução do congestionamento pode encorajar novas viagens, resultando em níveis semelhantes de congestionamento, com fluxos mais altos. A demanda pode ser suprimida, utilizando-se técnicas de administração de demanda (ex.: restrições de estacionamento e pedágio urbano) ou restrições da capacidade (ex.: controle de acesso e pistas segregadas para o TP). 
A coordenação da operação de semáforos reduz  o tempo de fila dos veículos e o número de paradas em  sinais vermelhos. Nos últimos anos, os UTC foram ampliados para prover prioridade seletiva e dar aos operadores da rede mais controle das estratégias de Gerenciamento de Tráfego. O processamento de dados e tecnologias de comunicação disponibilizam os dados do CCO de Tráfego para outras ferramentas ITS, como Controle de Incidentes Urbanos, Pedágio Urbano, Prioridade ao TP, Informações ao Usuário de Transportes. A Figura 2.5 explicita a dependência dos Sistemas de Supervisão Aplicada a Auto-Estradas, SCV, Controle de Intersecções e Sinalização de Pedestres com relação ao UTC [Ertico, 1998-C].




Figura 2.5 - Inter-relacionamentos do Sistema de Controle de Tráfego (UTC) e outros Sistemas ITS
 
 

 As tecnologias modernas dos UTC de resposta ao tráfego incluem um sistema de coleta de dados (SAT), um modelo de tráfego para calcular um conjunto de tempos otimizados de resposta nos semáforos, um computador no CCO, uma rede de comunicação (RCD) e controladores de intersecções para implementar a temporização de cada semáforo. 
Os benefícios dos UTC variam de acordo com as estratégias aplicadas [Abdel-Rahim, 1998 e POLIS, 1998]:
·         Redução do congestionamento (demora/morosidade do tráfego durante as jornadas);
·         Aumento da capacidade do sistema viário, com influência no re-roteamento;
·         Melhoria das funções de gerenciamento de tráfego;
·         Melhoria do conhecimento do comportamento dos usuários na rede;
·         Melhoria da informação sobre falhas e redução do tempo de manutenção.
Há dois tipos principais de UTC:  [Hutchinson, 1999 e POLIS, 1998]
a) Controle fixo de tempo:
A temporização dos semáforos é calculada off-line, usando dados do fluxo de tráfego coletados em pesquisas, baseada na média dos fluxos e implementada como uma série de planos. Diferentes temporizações são utilizadas para diferentes horários do dia (pico matutino, fora do pico, pico vespertino), alterando os padrões de viagem. A vigilância do CFTV também é utilizada, para os operadores modificarem planos manualmente, quando acontecem acidentes, quebras, demonstrações, etc.    [MacMorran, 1999].
b) Temporização flexível (dinâmica):
Os sistemas, conhecidos como UTC sob demanda de tráfego, coletam informações de tráfego em tempo real e calculam as temporizações dos semáforos para comparar com o plano de tráfego atual ou prever condições. Como o fluxo do tráfego, também mudam continuamente as temporizações de semáforos.
  Com os dados de tráfego coletados automaticamente não há necessidade de pesquisas para atualizar o plano de semáforos, porém, o sistema é mais complexo e exige mais manutenção. Os sistemas atuais proporcionam ao controlador de interconexões certa liberdade para variar os ciclos sobre os tempos direcionados pelo CCO  [Boucke, 1997].
Na Europa os UTC dinâmicos mais utilizados são o SCOOT (Split Cycle Offiset Optimisation Technique) - Reino Unido, o UTOPIA / SPOT – Itália, o MOTION - Alemanha e o PRODYN - França [Ertico, 1998-C].
Impactos medidos com a aplicação dos UTC, quanto a:
·         Eficiência dos Transportes
O UTC SCOOT é amplamente usado no Reino Unido e em vários países, inclusive no Brasil (São Paulo). O sistema faz ininterruptas pequenas mudanças nos tempos dos semáforos, baseado em informações em real tempo do fluxo do tráfego. Recentes versões do sistema introduziram muitas características que possibilitam à autoridade local influenciar nos tempos dos semáforos. Estudos detalhados na Europa mostram que em média o SCOOT reduziu os atrasos em 12%, se comparado com planos fixos de tempo. Outros estudos em Londres mostram que há uma redução de 8%  nos tempos de jornada.
Em Southampton, onde o SCOOT foi introduzido em áreas sem qualquer UTC, tempos médios de atraso foram reduzidos em até 48% e tempos de jornada em até 26%, registrados em períodos de pico à tarde. Em Turim, o UTC UTOPIA reduziu o tempo de jornada em 19%.
·         Emissões e consumo de Combustível 
Medidas de consumo de combustível feitas durante estudos com o SCOOT mostram redução de 4%, quando comparado a planos fixos de tempo. [Miles, 1998].

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