Sensores diversos para detecção de tráfego

Apesar dos radares baseados em laços indutivos serem hoje a tecnologia mais amplamente utilizada e a que apresenta melhor aproveitamento no mundo todo, várias outras tecnologias de sensores estão disponíveis e vêm sendo também utilizadas para detectar a passagem de veículos, realizar a contagem de veículos e classificá-los.

Os sistemas utilizados para detecção de tráfego e veículos têm evoluindo significativamente nos últimos anos, seguindo a tendência de evolução das tecnologias de eletrônica, computação e comunicações. Essa evolução envolve desde os sensores de detecção de veículos, passa pela funcionalidade dos sistemas e alcança a forma utilizada para comunicação com centrais de controle e processamento.

O “Traffic Detector Handbook”, editado pela Federal Highway Administration - órgão americano do Departamento de Transportes – dedica-se em sua terceira edição aos sensores utilizados para gerenciamento de tráfego em vias urbanas e estradas.

Nessa publicação, os sensores são classificados em dois grandes grupos: aqueles instalados no próprio pavimento da via (intrusivos) e aqueles que são instalados sobre a via ou ao longo dela (não intrusivos). A diferença entre esses grupos de sensores está exatamente no local e na sua forma de instalação: os primeiros requerem uma intervenção no pavimento (e, como consequência interrupção do tráfego local), tanto para sua instalação quanto para sua eventual manutenção; os demais não exigem qualquer intervenção no pavimento, embora possam, em alguns casos, exigir desvios no tráfego para garantir a segurança dos instaladores.

Os sensores intrusivos incluem tecnologias, tais como, a dos laços indutivos (já citados), magnetômetros, tubos pneumáticos, cabos piezoelétricos e sensores de pesagem em movimento.

São instalados na superfície do pavimento ou logo abaixo dela, através de cortes (ou buracos) realizados no pavimento e, em alguns casos, ancorados na própria superfície do pavimento (como os tubos pneumáticos).

Quanto aos sensores não intrusivos, durante alguns anos seu uso praticamente não evoluiu. Faltavam soluções confiáveis que, a um custo razoável, pudessem ser instaladas e mantidas com segurança e com uma mínima interrupção do tráfego, e que fornecessem dados de tráfego tão precisos quanto os dos laços indutivos. No entanto, nos últimos anos, observa-se, em especial, uma tendência ao crescimento das tecnologias não intrusivas, ou seja, que para sua instalação e manutenção não exigem interrupção do tráfego na via, tais como, as câmeras de vídeo associadas a softwares de identificação automática de placas (OCR), que podem ser utilizadas instaladas em local fixo na via, móveis embarcadas em veículos autorizados ou em posições não permanentes na via.

Com instalação independente do pavimento da via, costumam ser colocados em locais altos (tais como, postes ou viadutos existentes sobre a via a ser monitorada) ou na lateral da via, podendo monitorar múltiplas faixas de tráfego em ângulos perpendiculares ou oblíquos ao fluxo de tráfego.

As tecnologias utilizadas são diversas: processamento de imagens de vídeo, radar de micro-ondas, radar a laser, infravermelho passivo, ultrassom, matriz acústica passiva, ou até mesmo tecnologias combinadas, tais como, infravermelho passivo com micro-ondas Doppler ou infravermelho passivo com ultrassom. Tais quais os

sensores intrusivos, podem detectar passagem ou presença de veículos, realizar contagens etc., além de fornecer velocidade, classificar veículos e cobrir múltiplas faixas ou zonas.

Uma das grandes vantagens desses sensores reside no fato de permitirem o monitoramento de múltiplas faixas, simultaneamente. No entanto, condições ambientais, como temperatura, turbulência do ar e chuva, podem afetar o desempenho de grande parte deles. Esses sensores são, em geral, compactos e, como não são invasivos, sua instalação e sua manutenção são relativamente fáceis, embora em alguns casos seja necessário impedir o tráfego normal para garantir segurança ao instalador.

Algumas vantagens e desvantagens de cada um dos tipos de sensores podem ser encontradas tanto no “Traffic Detector Handbook” (U. S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION, 2006) como em Gibson (2007). No Quadro 1, a seguir, é feito um resumo das vantagens e desvantagens de algumas dessas tecnologias, utilizadas hoje no Brasil, para a detecção veicular com o objetivo de fiscalização automática do tráfego.

Quadro 1 – Vantagens e desvantagens de alguns tipos de sensores

Tecnologia Vantagens Desvantagens

Laços magnéticos indutivos

Projeto flexível, adapta-se a variadas situações.

Tecnologia madura e bem conhecida.

Fornece parâmetros básicos: volume, presença, ocupação, velocidade.

Perfil magnético permite classificar veículos.

Intrusivo, exige corte no pavimento para ser instalado.

Reduz vida útil do pavimento. Instalação e manutenção requer interrupção da via.

Os laços estão sujeitos à carga do tráfego e à variação de temperatura.

Radar laser

Não intrusivo, pode ser instalado tanto sobre um viaduto quanto na lateral da via.

Transmite energia próxima do espectro infravermelho, não visível ao olho humano.

Transmite mais de um raio e, assim, mede com precisão a posição, velocidade e classe do veículo.

Instalado na lateral (em ângulo oblíquo ou perpendicular ao fluxo), pode ser obstruído por veículos altos ou que trafeguem em paralelo.

É afetado por condições ruins de visibilidade, tal como, neblina.

Exige manutenção periódica das lentes e, se estiver sobre a via, pode ser necessária a sua interrupção.

Câmeras de vídeo

Fornecem dados de fluxo, podem classificar veículos pelo seu comprimento e calcular velocidade utilizando frames.

Associadas a softwares de OCR, podem identificar veículos infratores ou com problemas administrativos.

São suscetíveis a variações climáticas mais importantes. Desempenho é afetado por sombras e vibração excessiva: transição dia-noite, luminosidade do sol e contraste entre veículo e via. Exigem limpeza

periódica de lentes, com interrupção do fluxo se instaladas sobre a via.