De acordo com o descrito na Sec¸˜ao 5.1, uma estrat´egia que vise a desagregac¸˜ao antecipada de nodos em regi˜oes de intersecc¸˜ao proporcionar´a maior estabilidade na manutenc¸˜ao do agrupamento, diminuindo o n´umero de refiliac¸˜oes, reconfigurac¸˜oes e transferˆencias de lideranc¸a. Neste caso, um me- canismo de predic¸˜ao de desagregac¸˜ao ´e considerado eficiente quando o resul- tado do particionamento antecipado por este, corresponde ao particionamento f´ısico e a dispers˜ao dos ve´ıculos nas intersecc¸˜oes.
Para isso, o mecanismo deve-se utilizar de informac¸˜oes dispon´ıveis nos ve´ıculos para construir uma heur´ıstica que auxilie o algoritmo de agrupa- mento a obter maior estabilidade nos cen´arios com intersecc¸˜ao. Dentre estas
informac¸˜oes est˜ao a informac¸˜ao da seta e a rota de tr´afego do ve´ıculo. As ca- racter´ısticas, disponibilidade e desafios de empregar estas informac¸˜oes para o desenvolvimento de estrat´egias heur´ısticas ser˜ao descritas nas subsec¸˜oes a seguir.
5.2.1 Informac¸˜ao da seta
Uma estrat´egia relevante na predic¸˜ao da desagregac¸˜ao de membros de um agrupamento em regi˜oes de intersecc¸˜ao, pode considerar a informac¸˜ao da seta (direita ou esquerda) como um indicativo de mudanc¸a de pista. Nesta es- trat´egia, no instante em que o motorista do ve´ıculo ativar a seta, esta informa- c¸˜ao pode ser transmitida junto a mensagem de sinalizac¸˜ao e, somente cessaria seu envio ap´os a seta ser desativada, por uma ac¸˜ao do motorista ou automa- ticamente depois de convergir na curva. Com isso, os outros nodos partici- pantes do agrupamento avaliariam a informac¸˜ao da seta como uma mudanc¸a de pista deste nodo e o desconsiderariam como nodo v´alido na lista de vi- zinhos, j´a que preveem que este ir´a desagregar-se do agrupamento. Caso o nodo que ativou a seta seja um nodo membro, o l´ıder deste agrupamento n˜ao considerar v´alido este nodo nos c´alculos da tarefa de manutenc¸˜ao do agrupa- mento, por exemplo. No entanto, o nodo que ativou a seta ainda permanece na lista de vizinhos dos nodos que tamb´em tenham ativado a seta na mesma direc¸˜ao. Assim, nodos que ativam a seta para o mesmo sentido consideram-se mutuamente v´alidos em suas listas de vizinhos.
Neste tipo de estrat´egia, o intuito ´e particionar o agrupamento anteci- padamente a partir da identificac¸˜ao de todos os nodos que sinalizarem a seta para o mesmo sentido, visando uma maior estabilidade na manutenc¸˜ao do agrupamento em regi˜oes de intersecc¸˜ao.
Entretanto, de acordo com a pesquisa realizada por (PONZIANI, 2012), numa amostragem de 10.000 observac¸˜oes de convers˜oes de pista, em torno de 25,43% dos motoristas n˜ao sinalizaram atrav´es da seta a intenc¸˜ao de mudanc¸a de pista. Este ´ındice ´e ainda pior quando as observac¸˜oes consideram apenas a mudanc¸a da faixa de rolamento. Neste caso, 48,35% dos motoristas n˜ao sinalizaram adequadamente a mudanc¸a de faixa. Desta maneira, uma aborda- gem que visa tratar a desagregac¸˜ao de nodos de um agrupamento em regi˜oes de intersecc¸˜ao, baseando-se apenas na informac¸˜ao da seta do ve´ıculo, n˜ao podem assegurar uma estrat´egia confi´avel e eficaz.
Al´em disso, outro problema relacionado com este tipo de estrat´egia ´e diferenciar a ativac¸˜ao da seta em duas situac¸˜oes distintas: mudanc¸a de faixa de rolamento e convers˜ao de pista (direita e esquerda). Esta diferenciac¸˜ao faz-se necess´aria para que n˜ao haja a interpretac¸˜ao errˆonea em situac¸˜oes em
que uma simples mudanc¸a de faixa de rolamento, seja avaliada como uma convers˜ao de pista, levando a uma desagregac¸˜ao antecipada. Para detectar a mudanc¸a de faixa de rolamento, o algoritmo deve conhecer previamente a qual faixa o ve´ıculo se encontra. Em (ALMALAG; WEIGLE, 2010), esta abordagem ´e considerada e pressup˜oe-se que cada ve´ıculo conhece a faixa de rolamento na qual trafega atrav´es de um sistema de detecc¸˜ao de pista, como o sistema em (NAVTEQ, 2009).
Outra componente que dificulta o uso desta abordagem ´e a sequˆencia de ativac¸˜ao da seta pelos motoristas. Na passagem dos ve´ıculos pela intersec- c¸˜ao, a ativac¸˜ao das setas pelos motoristas ´e geralmente realizada de maneira gradual no tempo. Os intervalos de tempo para ativac¸˜ao da seta variam de acordo com a distˆancia do ve´ıculo `a intersecc¸˜ao e percepc¸˜ao do motorista. Normalmente, os ve´ıculos mais a frente ativam a seta primeiro, no que resulta em desagregac¸˜oes do agrupamento. Enquanto isso, os outros ve´ıculos mais distantes da intersecc¸˜ao que tamb´em almejam convergir, somente ativam a seta um per´ıodo de tempo depois dos ve´ıculos adiante. A consequˆencia deste efeito, ´e o particionamento e posterior fus˜ao dentre estes nodos, resultando em instabilidades na manutenc¸˜ao dos agrupamentos envolvidos, com aumento nas refiliac¸˜oes e transferˆencias de lideranc¸a.
Por fim, outro fator que compromete a utilizac¸˜ao deste tipo de es- trat´egia, para prever desagregac¸˜oes de agrupamentos, ´e o per´ıodo de tempo em que o motorista antecipa a ativac¸˜ao da seta ao se aproximar da intersecc¸˜ao. Normalmente, motoristas sinalizam a mudanc¸a de pista quando est˜ao muito pr´oximos as intersecc¸˜oes, no que resulta em tempos muito curtos de ativac¸˜ao da seta. O tempo curto de ativac¸˜ao da seta prejudica a utilizac¸˜ao da estrat´egia em prever a antecipac¸˜ao da desagregac¸˜ao do nodo no agrupamento.
5.2.2 Informac¸˜ao da rota planejada
A rota planejada do ve´ıculo ´e constitu´ıda de todas as pistas pela qual este planeja trafegar ao longo do percurso previamente configurado no mo- mento da partida deste. Portanto, este tipo de estrat´egia necessita capturar e determinar duas informac¸˜oes essenciais para seu correto funcionamento, que s˜ao: pista na qual o ve´ıculo trafega momentaneamente e pr´oxima pista na rota planejada. Estas duas informac¸˜oes podem ser obtidas de sistemas de navegac¸˜ao que auxiliam o motorista no percurso de uma viajem, como em (NAVTEQ, 2009). Neste caso, um identificador ´unico ´e associado a cada pista pela qual o ve´ıculo trafega, diferenciando-se tamb´em o sentido de direc¸˜ao em que o ve´ıculo locomove-se, evitando que nodos em sentidos opostos numa pista se associem.
Neste tipo de estrat´egia, o intuito ´e particionar o agrupamento anteci- padamente a partir da identificac¸˜ao de todos os nodos que almejam trafegar pela mesma pista ap´os a passagem por uma intersecc¸˜ao. Como a informac¸˜ao da rota planejada est´a dispon´ıvel desde do in´ıcio da trajet´oria dos ve´ıculos, esta particularidade permite realizar predic¸˜oes de particionamentos, mesmo antes dos ve´ıculos desacelerarem e se aproximarem das regi˜oes de intersecc¸˜ao, evitando que estes fatores desestabilizem a formac¸˜ao e manutenc¸˜ao do agru- pamento.
Entretanto, um empecilho evidente deste tipo de estrat´egia, ´e o fato que motoristas que percorrem rotas curtas ou rotineiras, como por exemplo, trajeto entre residˆencia-trabalho e vice-versa, dificilmente configuram siste- mas de navegac¸˜ao para realizarem seus percursos. A ausˆencia dos atribu- tos da rota, como fonte de informac¸˜ao, prejudica o funcionamento do meca- nismo de predic¸˜ao proposto, pois os nodos sem a possibilidade de determi- nar a pr´oxima pista dos nodos em sua vizinhanc¸a, n˜ao conseguem distinguir quais deles almejam o mesmo trajeto, inviabilizando o mecanismo de realizar a desagregac¸˜ao antecipada.
Contudo, este tipo de problema ´e amenizado e praticamente inexiste em cen´arios em que os ve´ıculos s˜ao embutidos com tecnologia autˆonoma, na qual o motorista necessariamente configura um ponto de partida e outro de chegada, e a partir destas informac¸˜oes, um sistema autˆonomo cria e utiliza uma rota de percurso para dirigir o ve´ıculo sem a necessidade da intervenc¸˜ao humana. Nesta ´area de estudo, in´umeras pesquisas desenvolveram-se nas ´ultimas d´ecadas, envolvendo diversas instituic¸˜oes, empresas de tecnologia e grandes centros de pesquisa (TIMES, 2010; REUSCHENBACH et al., 2011). Al´em disso, projetos com prot´otipos em fases avanc¸adas j´a foram anunciados entre as maiores fabricantes de autom´oveis como a General Motors, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen, Audi, BMW, Volvo e Cadillac. A expectativa de utilizar esta plataforma de servic¸o, como suporte para o desenvolvimento deste mecanismo proposto, serve de motivac¸˜ao nesta dissertac¸˜ao.
5.2.3 Comparac¸˜ao das informac¸˜oes heur´ısticas
Comparativamente, as estrat´egias que usufruem da informac¸˜ao da rota permitem prever com maior antecedˆencia, se um nodo desagregar´a ap´os a pas- sagem do agrupamento por uma intersecc¸˜ao. A antecedˆencia da informac¸˜ao da rota, decorre do fato que esta informac¸˜ao est´a dispon´ıvel no sistema de mapeamento, embutido no ve´ıculo, desde o in´ıcio do trajeto do ve´ıculo.
As estrat´egias que possuem a informac¸˜ao com maior antecedˆencia tem a possibilidade de realizar a desagregac¸˜ao dos nodos antes que estes come-
cem a reduzir a velocidade, devido a proximidade com a intersecc¸˜ao. Os ve´ıculos que planejam converter uma curva, tendem a reduzir a velocidade para manobrar e contornar uma curva. Estas reduc¸˜oes de velocidade influen- ciam na formac¸˜ao do agrupamento, j´a que afetam diretamente os c´alculos de velocidade m´edia e centralidade do agrupamento, com efeitos no aumento do n´umero de transferˆencia de lideranc¸a e refiliac¸˜oes.
Enquanto isso, a informac¸˜ao da seta ´e dependente do comportamento dos motoristas, os quais podem sinalizar nos mais variados tempos e distˆan- cias com relac¸˜ao a intersecc¸˜ao, al´em de admitir que os ve´ıculos reduzem de velocidade antes destes acionarem as setas. Assim, as estrat´egias que apro- veitam a informac¸˜ao da seta, n˜ao conseguem ser determin´ısticas na atuac¸˜ao da desagregac¸˜ao e comparativamente com relac¸˜ao a estrat´egias que usam a rota, tem uma eficiˆencia inferior.
Entretanto, a informac¸˜ao da rota nem sempre estar´a dispon´ıvel nos ve´ıculos, seja por causa da ausˆencia do sistema de mapeamento no ve´ıculo ou por quest˜oes comportamentais do motorista que n˜ao configura o sistema de mapeamento. A ausˆencia das informac¸˜oes de mapeamento e rota neste casos inviabiliza que mecanismos utilizem a rota como elemento de predic¸˜ao, como o proposto na Sec¸˜ao 5.4.
Por isso, apesar das dificuldades e problemas relacionados a utilizac¸˜ao da informac¸˜ao da seta como mecanismo de predic¸˜ao descritos nesta sec¸˜ao, esta estrat´egia torna-se uma alternativa interessante para antever uma desa- gregac¸˜ao de um nodo, nos casos em que os ve´ıculos n˜ao possuem ou n˜ao disponibilizam a informac¸˜ao de rota planejada para os nodos vizinhos dentro do agrupamento.