Pesquisadores da USP desenvolveram um semáforo que detecta pedestres na faixa e mantém o sinal aberto até que concluam a travessia, reduzindo o tempo de espera em até 71% e melhorando a segurança, especialmente para idosos e pessoas com mobilidade reduzida.

E se o semáforo soubesse que você ainda não terminou de atravessar a rua Um trabalho da Escola Politécnica (Poli) da USP na área de Engenharia de Transporte desenvolveu um método de semaforização inteligente que pretende aumentar a fluidez das viagens de pedestres. Com essa solução, simulações em cruzamentos da cidade de São Paulo tiveram o tempo médio de viagem dos pedestres otimizado em 71,42%, o que representa um minuto a menos de espera na travessia das faixas simuladas. Houve melhorias ainda para o público que não foi priorizado pela dissertação: o tempo de espera para os motoristas de veículos diminuiu 22% em média.

A ideia do projeto é que o semáforo consiga ver o pedestre e mantenha o sinal aberto enquanto ele estiver atravessando a faixa. O programa funciona assim: ele abre o verde para o pedestre e, se ele já tiver atravessado, o sinal fecha e libera os veículos. Mas, se o sensor detectar que o pedestre ainda está na faixa como um idoso ou alguém com mobilidade reduzida , o veículo continua parado e o verde se mantém, explica Andrey Luís Barbosa Gomes, autor do trabalho.

• O semáforo inteligente usa sensores para detectar pedestres na faixa e ajusta o tempo do sinal conforme a necessidade.
• As simulações foram feitas em quatro pontos de São Paulo, incluindo locais com grande fluxo de pedestres, como hospitais e terminais de ônibus.
• O tempo médio de espera dos pedestres caiu 71%, e o dos motoristas também diminuiu, em 22%.
• O estudo priorizou a segurança de pedestres, especialmente idosos e pessoas com mobilidade reduzida, mas também beneficiou o trânsito como um todo.
• A pesquisa foi desenvolvida com o software PTV VISSIM e linguagem C# e contou com apoio da Capes e BNDES.

Claudio Luiz Marte, docente da Poli e orientador do estudo, lembra que na cidade de São Paulo existe a regra do um minuto e meio, limite de espera do pedestre nos semáforos da cidade. Segundo o professor, essa medida da Prefeitura é uma das iniciativas indispensáveis para começar a olhar com mais atenção para quem circula a pé. O motorista não vai abandonar o carro no meio do trânsito, mas o pedestre perde a paciência, se arrisca entre os veículos e, nessa história, ele é o mais vulnerável, conta Marte.

Impacto social e urbanismo

Acidentes de trânsito acontecem com frequência entre veículos e pedestres e, apesar de ser projetado para o uso humano, o espaço urbano é perigoso para este grupo. De acordo com Luiz Marte, a maior parte dos sistemas de controle na cidade olha os fluxos de veículos motorizados ou prioriza os ônibus. O diferencial da dissertação de mestrado foi direcionar a análise especificamente ao fluxo do pedestre.

Os pesquisadores coletaram dados de geometria das vias e do entorno, quantidades de veículos e pedestres em tráfego e movimentos realizados pelos pedestres, incluindo as infrações como atravessar fora da faixa ou com o semáforo aberto para veículos. A partir destes dados, foram construídas simulações fiéis à realidade para quatro locais: dois dentro da Cidade Universitária (Campus Butantã da USP) sendo o primeiro em frente ao Hospital Universitário (HU) e outro em frente a uma quadra da cidade universitária, conhecida como Praça dos Bancos ; e dois na cidade de São Paulo um em frente ao Terminal Rodoviário Cidade Tiradentes e outro no cruzamento entre a Avenida Rebouças e a Rua Oscar Freire.

Segundo os autores do trabalho, o cruzamento na Cidade Tiradentes foi escolhido por ser um ambiente de urbanização não planejada, muito diferente da Oscar Freire e da Cidade Universitária, onde tudo é regular.

Infelizmente, o desenho das linhas de ônibus em áreas periféricas é feito para levar ao centro, mas não para o morador fazer compras no próprio bairro. Nosso estudo foi até onde a cidade cresceu sem planejamento, garantindo o funcionamento da tecnologia para que o pedestre de menor renda também tenha segurança, afirma Andrey Luís Barbosa Gomes.

O pesquisador também destaca a escolha pelo cruzamento no HU e afirma que esse ponto foi um verdadeiro campo de prova para o projeto, porque ali o pedestre é ainda mais frágil devido à circulação de pessoas doentes, idosos, crianças, cadeirantes e emergências. O teste era fundamental: será que o programa conseguiria ver esse pedestre e mantê-lo seguro Os dados mostram que sim.

O usuário universal

Nos testes realizados, o sistema de semaforização inteligente conseguiu melhorar a vida do pedestre em todas as instâncias simuladas e em alguns casos melhorou o fluxo dos carros. O tempo médio de viagem dos pedestres diminuiu em média 71%, com uma redução de 1 minuto no tempo de espera nos modelos do HU e do Terminal Rodoviário Cidade Tiradentes, e 58 segundos na Praça dos Bancos. O tempo máximo de espera para pedestres diminuiu, em média, 69%.

Também houve benefícios para os veículos, com o tempo médio de espera diminuindo em 22% nos modelos da Praça dos Bancos e Terminal Rodoviário Cidade Tiradentes. Embora o tempo máximo de espera para veículos tenha aumentado em 30,90 segundos, os pesquisadores consideraram esse acréscimo aceitável, pois os veículos não eram o foco prioritário das análises.

Na engenharia de tráfego, o fluxo de veículos e a geometria das vias costumam ser priorizados em detrimento do pedestre. Mas vale lembrar que a posição de pedestre é uma em que, uma hora ou outra, todos nós estaremos, afirma o autor do trabalho.

A pesquisa demonstrou que a lógica de programação proposta é eficaz para aumentar a fluidez das viagens de pedestres e reduzir conflitos, e não causou impacto negativo significativo no fluxo de veículos. A tecnologia implementada em micromodelos de tráfego foi desenvolvida a partir do software PTV VISSIM (usado para fazer as simulações dos fluxos de pedestres e veículos) e linguagem C# (usada para construir o algoritmo capaz de ver o pedestre e manter o sinal aberto para travessia).

O estudo concluiu que a implementação de semáforos inteligentes pode trazer benefícios substanciais para a mobilidade urbana, especialmente para pedestres e pessoas com mobilidade reduzida, ao mesmo tempo em que mantém ou melhora a fluidez do tráfego veicular.

O estudo contou com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). O trabalho foi conduzido em colaboração com o Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas (Citi) da USP.