Em algumas cidades dos Estados Unidos, donos de carros Audi Q7 e Audi A4 fabricados a partir de junho poderão saber exatamente quando o semáforo ficará verde ou vermelho olhando para o painel do veículo. A Audi, que anunciou a tecnologia nesta semana, ressalta que a ideia traz apenas comodidade. Mas a novidade também é um prenúncio: semáforos inteligentes de verdade estão cada vez mais próximos da realidade.
Vermelho, amarelo e verde
O semáforo é uma invenção centenária, mas não evoluiu muito ao longo do tempo. O primeiro sistema do tipo foi instalado em um cruzamento em Westminster, em 1868, e lembrava os braços mecânicos que orientavam o tráfego de trens. Por causa de uma explosão, o equipamento não durou nem um mês. O semáforo tal como o conhecemos, com duas ou três luzes, só surgiu em 1914, em Cleveland.
A ideia, naquela época, era organizar o trânsito para evitar acidentes. Deu tão certo que utilizamos esse sistema até hoje. O mecanismo se tornou universal. Em praticamente todo lugar do mundo os semáforos operam sob a mesma dinâmica: verde para prosseguir, vermelho para parar, amarelo para atenção.
De 1914 para cá, o volume de carros nas ruas aumentou exponencialmente, ao ponto de o semáforo ser imprescindível. Para otimizar o fluxo ou, ao menos, deixá-lo “menos pior”, muitas cidades utilizam sistemas que mudam os tempos de abertura e fechamento de determinados semáforos de acordo com a demanda (a medição pode ser feita com sensores nas vias ou radares).
Um dia normal em São Paulo
Mas, com exceção de alguns poucos lugares, não vai muito além disso. No Brasil, por exemplo, o termo “semáforo inteligente” muitas vezes é usado em referência a semáforos que são apenas modernizados, tendo iluminação LED, nobreak e comunicação via 3G e GPS.
Para ser inteligente de verdade, é necessário haver uma combinação de tecnologias: sensores, redes de comunicação de alta capacidade (deveremos ter algo do tipo com as futuras redes 5G) e um sistema — ou um conjunto de sistemas — que coordene tudo isso.
Vehicle to Infrastructure
Não parece, mas a iniciativa da Audi é um grande passo rumo a esse cenário. Por meio de uma plataforma chamada V2I ou V-to-I (Vehicle to Infrastructure), o veículo troca informações em tempo real com uma central de tráfego. Essa central verifica a localização do carro e informa quando o semáforo à frente vai fechar ou abrir. Já viu aqueles semáforos que exibem contagem regressiva? É algo assim, só que o contador aparece no painel do carro.
Uma ideia legal, mas dá para viver bem sem ela, não? O que torna o V2I interessante não é o que a tecnologia faz agora, é o que ela fará em um futuro, espero, não muito distante. Esse sistema de comunicação “veículo-infraestrutura” ainda é uma via de mão única: o carro obtém informações da central, nada mais. Mas, havendo mesmo troca de informações, o sistema poderá determinar as posições dos carros e, assim, flexibilizar o tempo de abertura e fechamento dos semáforos.
Isso impedirá, por exemplo, que você fique uma eternidade parado em um cruzamento de madrugada, quando não tem ninguém passando ali. Ou, ainda, o sistema poderá analisar o fluxo para mitigar aquela situação que é lei quando você está atrasado: pegar o sinal vermelho em absolutamente todos os semáforos de uma avenida.
Controle de tráfego aéreo, só que nas ruas
Há várias propostas que podem levar a isso. Christoph Stiller, professor do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha, defende um sistema em que o semáforo funciona como uma central de controle do cruzamento. Quando em contato com os veículos que se aproximam pelas vias que se cruzam, o semáforo pode determinar qual o tempo de fechamento mais adequado para cada um deles.
O sistema poderá inclusive informar a velocidade ideal de aproximação para cada carro. Essa informação pode aparecer no painel do automóvel — fazendo uma tecnologia como a da Audi ter mais utilidade — ou mesmo servir de parâmetro para veículos autônomos.
Essa ideia é a base do Light Traffic, sistema de controle de tráfego criado pelo MIT em parceria com o Instituto Federal de Tecnologia de Zurique. A proposta aqui é levar para os semáforos um mecanismo que lembra o sistema de controle de tráfego aéreo.
Uma central recebe informações dos veículos que se aproximam de um ponto com semáforo. Cada carro informa parâmetros como velocidade e intenção — cruzar a via ou virar à direita, por exemplo. A partir daí, o sistema faz os cálculos para otimizar o fluxo. Cada veículo recebe, consequentemente, orientações sobre a velocidade de aproximação e a faixa a ser ocupada. Desse modo, o sinal estará verde quando o veículo chegar ao semáforo ou exigirá um tempo de parada muito reduzido.
Os pesquisadores acreditam que esse sistema poderá dobrar a capacidade de tráfego nos cruzamentos ou, em alguns casos, até eliminar a necessidade de semáforos ali. Dá para ir mais longe: em uma emergência, os semáforos poderão ser acionados para liberar as vias para ambulâncias ou carros dos bombeiros, por exemplo.
Questão de tempo
Tecnologias que podem ser usadas no controle inteligente do trânsito não faltam. Além do V2I, há o DSRC (Dedicated Short Range Communications), que é visto como uma opção de comunicação acessível para o que se chama informalmente de “internet dos carros” (um sistema que conecta carros com carros e com centrais de controle), por exemplo.
O RDS (Radio Data System) é outra opção: a tecnologia é usada para transmissão digital de rádio FM, mas também pode ser adaptada para sistemas que emitem sinalização aos carros.
Se é assim, o que falta para termos semáforos realmente inteligentes? Não são somente as ruas; como deve ter ficado claro, é interessante que os carros também recebam tecnologia que viabilize essa proposta. Isso requer tempo. É necessário haver padronização de sistemas, do contrário, cada fabricante adotará uma tecnologia diferente.
Outro fator importante é o aspecto comportamental: não adianta os sistemas orientarem a velocidade de aproximação dos carros se os motoristas não respeitarem as instruções. Felizmente, algumas cidades já testam semáforos inteligentes. Isso pode ter um efeito “educacional” importante, ainda que no longo prazo.
Por ora, semáforos inteligentes são tidos somente como uma ideia para otimizar o trânsito em grandes centros urbanos. Mas eles serão extremamente relevantes para o tráfego de carros autônomos, logo, é mesmo questão de tempo para nos depararmos com esse tipo de tecnologia por aí.