Gestão de fluxos de transporte de uma grande cidade: análise de abordagens modernas

UDC 656.13
Gestão de fluxos de transporte de uma grande cidade: análise de abordagens modernas
Gusev S. A.1, Marosin V. S.2, Kitaev A. E.3
Universidade Técnica Estadual de Saratov nomeada em homenagem a Gagarin Y. A., Rússia, 410054, cidade de Saratov, Politécnica, 771
Universidade Técnica Estadual de Saratov nomeada em homenagem a Gagarin Y. A., Rússia, 410054, cidade de Saratov, Politécnica, 772
Universidade Técnica Estadual de Saratov nomeada em homenagem a Gagarin Y. A., Rússia, 410054, cidade de Saratov, Politécnica, 773

Resumo.
No presente artigo discutem-se as questões relativas à gestão dos fluxos de transporte de uma grande cidade, refletindo a especificidade do objeto de pesquisa e os fatores que influenciam a natureza da sua mudança. Apresenta-se uma análise dos métodos de gestão de fluxos de transporte em sistemas de transporte-logística de metrópoles com base em experiências internacionais. Propõe-se a utilização de métodos de suporte inteligente à tomada de decisão na gestão de sistemas de transporte ao formar os contornos de um sistema de transportes inteligente com base nas modernas tecnologias de informação e comunicação.

Palavras-chave: transporte, sistema, processo, gestão, fluxo, recurso, garantia, cidade.

O fluxo de transporte, como objeto de estudo, é descrito na literatura educativa e científica usando uma série de características que, em conjunto, permitem avaliar indicadores quantitativos tais como velocidade, densidade, estrutura e composição do fluxo, intervalos de movimento e capacidade de transporte, entre outros. Estudos experimentais e teóricos fundamentam a distinção de três estados qualitativamente diferentes, chamados livre, de grupo e forçado [1,2,4,6-9]. Tendo em conta a especificidade do fluxo de transporte, consideremos os mais essenciais e significativos entre estes [1,2,4,6-9].

1. Irregularidade da chegada de automóveis e outros veículos ao formar o fluxo na rede viária (dinâmica).

2. Alteração dos mesmos indicadores nos mesmos intervalos de tempo (caráter estatístico). Especial atenção dos pesquisadores, neste caso, merece o estilo de condução e o conjunto de qualidades individuais dos condutores. Como indica o autor [3], comportamentos de fronteira — provocativos ao dirigir veículos — desempenham papel significativo e expressivo como causas primárias de acidentes rodoviários, a saber: desejo de demonstrar «ousadia imprudente» (74 %), atitude negligente perante todo tipo de proibições, inclusive regras de segurança rodoviária (53 %), desrespeito pelos interesses de outros participantes do tráfego (41 %), desejo de chegar o mais rapidamente possível ao destino (37 %). Mais de 60 % dos condutores de automóveis particulares apresentam comportamento agressivo-vitimista, acompanhado de autoconfiança do motorista.

3. Persistência das regularidades estatísticas da dinâmica do fluxo de transporte.

4. Inércia dos fluxos de transporte.

5. Interdependência dos fatores acima indicados.

Das componentes listadas acima, gostaria de chamar atenção para a estabilidade e a instabilidade da magnitude do fluxo de transporte. Fluxos que surgem espontaneamente, associados a diferentes tipos de eventos, exercem forte impacto nas suas características, desestabilizam a situação e praticamente anulam todos os esforços de utilização de sistemas automatizados de gestão.

Como resultado disso, as regularidades de movimento de veículos individuais podem ser vistas como consequência das interações somadas no fluxo. As características da interação resultante são os parâmetros de base do sistema pelos quais se decide sobre a designação de um ou outro controlo de tráfego. Obstáculos sérios no tráfego são criados por acidentes rodoviários, alterações sazonais das condições meteorológicas e condições climáticas. Sim, certamente praticamente todos os autores que tratam de problemas de gestão de fluxos de transporte expressam opiniões semelhantes e propõem soluções para essas questões (fig.). Uma das variantes de solução consiste na proposta de introdução de sistemas integrados de gestão – sistemas inteligentes de gestão.

Em particular, alguns elementos de tais sistemas já estão a ser implementados na prática e asseguram suporte abrangente à tomada de decisões na gestão do tráfego no transporte de passageiros de superfície urbana.

Para reduzir os atrasos do transporte de passageiros urbanos provocados por acidentes rodoviários, é necessário criar um novo regulamento de interação entre o serviço central de despacho e a polícia de trânsito. Na prática, considera-se apropriada a introdução de sistemas de vídeo- e foto-registo nos trechos mais propensos a acidentes da rede viária urbana, o que também ajudará a reduzir os atrasos do transporte público de superfície mediante o monitoramento da situação rodoviária. Um meio de implementação dessas diretrizes pode ser a criação de um sistema de transportes inteligente (STI). Atenção especial, ao projetar sistemas desse tipo, é dada aos aspetos de desenvolvimento das abordagens modernas na área da organização segura e da gestão dos processos de funcionamento dos sistemas e fluxos de transporte da rede viária em termos de automação e inteligência.

Os métodos desenvolvidos de gestão dos fluxos de transporte baseiam-se em modelos matemáticos de fluxos de transporte, previsão da sua dinâmica considerando a eficiência económica dos modelos de gestão de fluxos de transporte na rede viária da cidade (tab.).

Fig. Classificação dos métodos de gestão de fluxos de transporte em sistemas de transporte-logística de metrópoles com base em experiência internacional [6]
Tabela Tarefas resolvidas pelas subsistemas propostos do STI

Subsistema STI – Tarefas resolvidas

1. Sistema automatizado de gestão do processo de transporte: complexo hardware-software «AutoTracker»

   1. Determinar localização, velocidade e direção de movimento do objeto no mapa da área usando sistemas de informação geográfica;

   2. Determinar eventos a bordo do veículo: movimento; abertura das portas da cabine, abertura do capot e da tampa do depósito de combustível; levantamento da carroçaria; presença no compartimento; ligar o motor; acionamento do botão de “alarme” etc.;

   3. Determinar parâmetros do transporte de passageiros: temperatura no compartimento, etc.;

   4. Monitorizar o consumo de combustível: segundo sensor padrão no depósito de combustível, por caudalímetro na linha de combustível, pelas informações de injeção de combustível no motor;

   5. Determinar o número de passageiros: por foto-elementos e sensores de presença;

   6. Troca de informações com servidor central por meio de rede móvel;

   7. Desenvolvimento de rotas com eventos permitidos, obrigatórios e proibidos em cada ponto, regime de velocidade, tempo de visita a objetos, etc.;

   8. Assegurar comunicação operativa entre despachante e motorista: via comunicação bidirecional por voz ou escuta unidirecional da cabine, pager de comunicação (AT-Painel);

   9. Ligação de equipamentos externos adicionais: terminais POS, painéis de informação, auto-informadores, etc.;

   10. Ação de controlo autónoma (por programa definido) ou remota (por parte do despachante) sobre o objeto: bloqueio da tubagem de combustível, desligamento de circuitos eléctricos, bloqueio de portas, carroçaria, etc.;

   11. Geração de grande número de relatórios sobre o funcionamento do veículo ou grupo de veículos: quilometragem, eventos a bordo, visita a objetos, consumo de combustível etc.;

   12. Troca de informações sobre o funcionamento do veículo com outros sistemas de informação;

   13. Documentação de todos os eventos na base de dados, processamento e armazenamento de informação estatística acumulada sobre o funcionamento da frota;

   14. Informar atempadamente todos os participantes do tráfego sobre complicações da situação rodoviária;

   15. Gerir a segurança no transporte público (prevenção de crimes, controlo de ameaça terrorista, solicitação de serviços de emergência em situações críticas);

2. Sistema ampliado de gestão do tráfego rodoviário ACS «Automatika»

   1. Gerir de forma adaptativa e coordenada os semáforos, recolher, processar e analisar toda a informação sobre o tráfego, e com base na informação obtida gerir semáforos e cruzamentos, transmitindo dados para painéis de informação.

3. Sistema de vigilância do tráfego rodoviário LLC «United TeleCom»

   1. Detetar e arquivar infrações ao código de circulação e identificar todos os veículos de transporte, inclusive aqueles a manobrar e mover-se em várias faixas, independentemente da sua localização;

   2. Formação de base de vídeo para análise de acidentes rodoviários;

4. Sistema de identificação automática de veículos ASI «Parsec»
   Identificar automaticamente um ou mais veículos em movimento no fluxo de transporte a longas distâncias sem participação do operador;

5. Sistema de estacionamento urbano único SITRONICS
   Liberação das faixas mais à direita da via de circulação de veículos estacionados;

6. Sistema de segurança territorialmente distribuída integrado ISB ParsecNET 3
   Devido à integração do sistema de segurança territorialmente distribuído com os sistemas de gestão e recolha de informação aumenta-se a rapidez de reação a situações de emergência;

7. Sistema automatizado de monitorização ecológica JSC «NPF DIEM»
   Em tempo real controlar o estado do meio ambiente e identificar fontes de poluição com o objetivo de adotar medidas para estabilizar os parâmetros.

A aplicação de um sistema de transportes inteligente, criado com base no complexo «AutoTracker», assegura a resolução dos seguintes objetivos-chave:

1. Aumento da qualidade e da acessibilidade dos serviços de transporte;

2. Aumento da eficiência do trabalho do transporte rodoviário;

3. Elevação do nível de disciplina do trabalho, inclusive prevenção de abusos e infrações cometidas por condutores com fins egoístas;

4. Aumento da segurança das viagens, inclusive prevenção de furtos, assaltos violentos etc.;

5. Automação abrangente da gestão de frota e da contabilidade de gestão relacionada com a organização e o planeamento de transportes.

Lista bibliográfica
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Afanásiev M. B. e col. Condições de introdução de vários regimes de regulação do tráfego rodoviário. Moscovo: Editora VNIIBD do Ministério dos Assuntos Internos da URSS, 1976. 319 p.
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