Simulação de trânsito fornece base para utilização de carros autônomos

Pesquisa simula cerca de 22 milhões de viagens em São Paulo e seus dados auxiliam o desenvolvimento de teorias sobre veículos sem motorista

Ilustração que mostra como funcionariam os comboios entre veículos autônomos. [Imagem: Divulgação/Questtonó Mobility]

Carros autônomos, teletransporte, viagens espaciais e hologramas são elementos comuns em filmes futurísticos, mas que, pelo menos por enquanto, não fazem parte do cotidiano da população. Porém, a cada dia que passa, a ciência evolui mais, e alguns desses cenários vão se tornando mais próximos de serem concretizados. É o caso dos carros autônomos, que formam o objeto de estudo de uma pesquisa no Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP). 

Tudo começou com um projeto igualmente audacioso: simular o trânsito da capital paulista. A maior metrópole do país, que abriga mais de 12 milhões de habitantes sempre em movimento, é um desafio em si. Eduardo Zambom aceitou. Seu doutorado, finalizado em março deste ano, teve como intenção construir um programa capaz de simular cerca de 22 milhões de viagens diárias – considerando que uma pessoa faz mais de uma viagem –, fossem elas a pé, de carro, ônibus ou metrô. 

Eduardo esclarece: “Um simulador é um software que recebe o mapa de uma cidade e todas as viagens a serem executadas nela. A partir dessas informações, ele, por meio do modelo matemático que o forma, tenta reproduzir o mundo real”. Funciona como o Waze. O pesquisador coloca a origem e o destino, e o aparato, a partir do mapa da cidade, faz os cálculos e define as melhores rotas. As velocidades de cada veículo são calculadas de acordo com o número de viagens a serem feitas. “Se em uma rua normal cabem 100 carros e tem até 100 carros, eles andam a 50km/h; se tiver 120, a velocidade vai pra 48km/h e se for 150, vai para 40km/h. E vai diminuindo até chegar no nível de parar”, ele explica.

Os desafios foram muitos. Um deles era encontrar uma linguagem capaz de suportar a simulação que, além de demorada e complexa, produziria enorme quantidade de dados. Todo software é escrito em uma linguagem, sendo que cada um deles requer certa especificidade. No caso do projeto de Eduardo, a linguagem precisaria ser “fácil de implementar programas paralelizáveis”, ou seja, que conseguisse, rapidamente, executar vários programas ao mesmo tempo. A escolhida foi a Erlang. Outra dificuldade foi, além de mapear todas as regras de trânsito existentes, fazer com que o programa as entendesse e incorporasse.

“A gente conseguiu simular a cidade inteira”, afirmou Eduardo, quando questionado sobre os resultados da pesquisa. Depois disso, o software foi integrado à plataforma do InterSCity, o que concretizou outra intencionalidade maior: produzir dados para cidades inteligentes. O cientista explica que esse tipo de cidades são aquelas que “usam as tecnologias da informação para promover melhores serviços ao cidadão.” 

O próximo passo da pesquisa é, justamente, utilizar os dados obtidos para estudos sobre carros autônomos e sua viabilidade. Este projeto compõe o pós-doutorado de Eduardo e foi o Trabalho de Conclusão de Curso de Gabriel Covas, estudante do IME, e partiu da proposta Digital Rails, da empresa francesa Questtonó. Gabriel explica: “Digital Rails é um sistema de faixas exclusivas para veículos autônomos que trafegam em comboios sincronizados com os semáforos da cidade”. Isso significa que os carros andariam conectados em uma via separada para eles, o que permitiria a redução do tempo de viagem. 

A partir do simulador desenvolvido por Eduardo, Gabriel testou a utilização de carros autônomos na Av. Paulista e os resultados foram muito positivos. “Vimos que a implantação do sistema traria redução de tempo de viagem para todos os veículos, inclusive os que estão fora do Digital Rails”, ele completa. Para Eduardo, os próximos passos são estender a simulação para o centro de São Paulo e proporcionar maior formalismo matemático ao projeto. 

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