AVALIAÇÃO DA RESPONSIVIDADE DO SISTEMA SCOOT DIANTE DA VARIAÇÃO DO FLUXO DE SATURAÇÃO
Marcelo dos Santos de Luna
1. INTRODUÇÃO
Em 2000, Fortaleza iniciou sua primeira experiência com tecnologias de ITS (Inteligent
Trasportation Systems) quando inaugurou seu controle centralizado de tráfego denominado de
CTAFOR - Controle de Tráfego em Área de Fortaleza.
O CTAFOR é composto por três subsistemas: um sistema de monitoração por circuito fechado de televisão (CFTV), um sistema de painéis de mensagens variáveis (PMV) e um sistema centralizado de controle semafórico. Dos três subsistemas, o controle semafórico centralizado é o que gera mais expectativas, tanto por parte dos técnicos, como dos usuários do sistema viário urbano, uma vez que este é baseado no algoritmo de otimização em tempo real, de ciclos, repartição de verdes e defasagens, denominado de SCOOT.
Espera-se do sistema SCOOT que ele seja capaz de maximizar a capacidade das interseções semaforizadas eliminando a ociosidade de estágios e implementando progressão de pelotões reduzindo atrasos e paradas. Ainda sobre o sistema SCOOT, espera-se que, para área abrangida, possa se obter contínua e extensa informação sobre parâmetros e medidas de desempenho do tráfego, permitindo não apenas o diagnóstico de suas condições para repassar aos usuários por meio do PMV, como servindo de uma avaliação dos benefícios e eficiência do sistema.
Diferente do que se pode pensar, o SCOOT operando em sua configuração básica, não coleta em tempo real todas as informações necessárias para otimização dos tempos dos semáforos, sendo ainda dependente de parâmetros médios, ou esperados, do tráfego nas vias que alimentam o modelo interno de tráfego do software. Se nem todos os parâmetros são coletados em tempo real, é de se esperar que haja um percentual de ineficiência no sistema, resultando em tempos semafóricos não corretamente ajustados e medidas de desempenho não inteiramente confiáveis. Pretende-se investigar a extensão desses erros, avaliando-se quão
confiáveis são as medidas de desempenho fornecidas pelo sistema e o ganho que pode ser atingido com o emprego dos recursos disponíveis no software para minimizar esses erros.
2. PROBLEMA DE PESQUISA
O sistema adaptativo SCOOT de controle semafórico coleta informações sobre a demanda de tráfego em cada aproximação das interseções controladas e utiliza um modelo computacional de formação e destruição de filas para dimensionar os tempos semafóricos e estimar medidas de desempenho do tráfego, tais como número de paradas, atrasos e grau de saturação.
A taxa em que as filas são desmanchadas, ou seja o fluxo de saturação da aproximação, é um valor fornecido ao sistema pelo operador, permanecendo fixo até uma subseqüente modificação imposta por ele. A prática no CTAFOR é a adoção de um valor único para cada aproximação, determinado durante o processo de validação, sendo esse o procedimento apoiado pela documentação do SCOOT. Essa documentação admite que mesmo havendo variações no fluxo de saturação ao longo do dia, o emprego de um valor fixo não degrada a operação do sistema (TRL, 2000c).
O fluxo de saturação é um parâmetro variável dependente da composição do tráfego, do percentual de conversões e das características dos motoristas, o que nos leva a esperar que haja flutuações desse valor ao longo do tempo. Como o SCOOT não atualiza o valor do fluxo de saturação de seu modelo, de acordo com as variações do tráfego nas ruas, as medidas de desempenho fornecidas pelo sistema não podem ser tomadas como confiáveis e conseqüentemente os tempos dos semáforos podem não estar sendo corretamente determinados. Mesmo tendo disponível o recurso SOFT, que tenta corrigir o valor do fluxo de saturação a partir de dados coletados dos detectores, em campo e em tempo real, a documentação do SCOOT faz a recomendação de seu uso de forma restrita e não explicita os benefícios que podem ser alcançados com seu emprego.
3.1 Objetivo Geral
Baseado em estudo de caso, pretende-se avaliar quais benefícios podem ser alcançados, do ponto de vista de redução de atrasos e melhoria na modelagem de tráfego, utilizando o recurso SOFT do SCOOT.
3.2 Objetivos Específicos
Para alcançar o objetivo geral do trabalho, outras etapas deverão ser cobertas. Inicialmente será preciso analisar a variabilidade do fluxo de saturação nos locais em estudo. Procurar-se-á identificar tendências de variação ao longo do dia, relacionando essa variação com os períodos de pico e entre-pico e possivelmente contemplar os finais de semana.
Assegurando uma correta validação dos locais de estudo, confrontando dados levantados em campo com dados obtidos do modelo computacional, será possível avaliar quão bem o SCOOT representa o comportamento do tráfego real. O mesmo procedimento será adotado com a implementação do recurso SOFT, podendo-se fazer uma avaliação do tipo antes e depois, a partir da qual poder-se-á constatar se o emprego do SOFT resulta em melhorias representativas para a simulação do tráfego pelo SCOOT.
Do ponto de vista de benefícios para o usuário do trânsito, analisar-se-á se o emprego do SOFT implica em uma redução nos atrasos nas interseções estudadas devido a uma melhor repartição nos tempos de verde como conseqüência de uma melhor estimativa das filas formadas e de seus tempos de dispersão.
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4.1 CTAFOR
O CTAFOR, como está sendo implantado, é uma adaptação do projeto desenvolvido em 1996-1998 pelo Departamento de Engenharia de Transportes da Universidade Federal do Ceará, por meio do convênio firmado entre DETRAN/CE e ASTEF. Um ponto pacífico durante a especificação dos componentes do sistema era de que o controle semafórico deveria ser do tipo adaptativo, em tempo real, com tecnologia do tipo SCOOT, ITACA ou similar.
Considerando apenas o controle semafórico, o projeto em execução reduziu a área abrangida originalmente para um quadrilátero compreendido entre as vias Dom Manuel/Aguanambi, Pontes Vieira, Senador Virgílio Távora e Almirante Barroso/Historiador Raimundo Girão/Abolição. Algumas vias e interseções, fora desse polígono, foram contempladas com o controle adaptativo: Av. Engenheiro Santana Júnior/Av. Washington Soares e a interseção Av. Murilo Borges com Av. Raul Barbosa. O número de interseções contempladas com o sistema é da ordem de 150, cobrindo algo em torno de 38% das interseções semaforizadas do município.
O estado da prática em programação semafórica de Fortaleza é o emprego de controladores eletrônicos com tempos determinados em campo. Neles são implementados quatro planos de segunda a sábado e dois planos para os domingos, não havendo planejamento para atualização desses planos. A coordenação não é normalmente considerada, optando-se pela sincronização, sem mencionar a existência de controladores mais antigos em uso, do tipo eletro-mecânico. O conjunto dessas práticas tem como resultado visível a ociosidade nas aproximações e a falta de progressão, com pelotões parando em interseções adjacentes. Fica claro que Fortaleza obteria excelentes resultados com uma melhoria na política de gerenciamento de tráfego, empregando procedimentos mais modernos apoiados em estudos técnicos. O controle centralizado adaptativo do CTAFOR rompe com a prática vigente, adotando o que existe de mais moderno em controle semafórico.
4.2 O Controle Centralizado Semafórico do CTAFOR
O sistema de controle semafórico instalado no CTAFOR é fornecido pela empresa britânica Peek Traffic e é baseado no software SCOOT de otimização semafórica. Três empresas estão envolvidas no desenvolvimento da tecnologia que emprega o SCOOT. A Peek, juntamente com a Siemens Traffic Controls, são detentoras da permissão de comercialização de sistemas baseados em SCOOT e contam com um número superior a 170 cidades usando essa tecnologia. O Transportation Research Laboratory (TRL), centro de pesquisa inglês, é o responsável pelo desenvolvimento do que se chama de kernel do SCOOT, ou seja, do código do programa de computador responsável pela modelagem de tráfego e otimização dos tempos de semáforo. A Peek e Siemens ficam responsáveis pelo desenvolvimento e implantação dos
equipamentos que fazem a interface entre o kernel e o meio externo: controladores, interfaces de comunicação e operação do sistema.
No CTAFOR, o kernel do SCOOT roda em um servidor Compaq ALPHA DS10, sob sistema operacional OpenVMS com 128 Mb de RAM, 9 Gb de disco rígido e unidade de fita DAT. As fitas DAT são usadas para se fazer imagens do sistema SCOOT e backups de dados coletados e armazenados pelo software ASTRID. O CTAFOR conta com duas unidades desses servidores, permitindo que na falha de um deles, o outro possa ser acionado em poucos minutos, utilizando os dados armazenados nas fitas DAT.
Os usuários do sistema entram dados e coletam informações da operação do SCOOT através de três terminais que são computadores padrão PC rodando sistema operacional Windows 98. A interface entre os equipamentos de campo com o kernel no servidor ALPHA é feita através dos Front-End Processors (FEPs). Os FEPs se comunicam com até 24 modens, sendo que cada modem pode se comunicar com até seis equipamentos de campo (OTUs). Cada FEP é capaz de controlar até 144 OTUs, e como o CTAFOR conta com três FEPs, sua capacidade de controle é de 432 OTUs, dessa forma, além das 150 interseções iniciais, o sistema pode ter sua área de abrangência extendida de modo a controlar todas as interseções da malha viária de Fortaleza que atualmente possuem controle semafórico. Os FEPs em operação no CTAFOR são computadores industriais com CPU tipo 486, 8 Mb de memória, 6 Gb de disco rígido, rodando sistema operacional MS-DOS 6.22 (Peek-Coasin, 2000a).
Os equipamentos de campo, chamados de Outstation Telemetry Unit (OTU), são os equipamentos que fazem a intermediação das comunicações entre os controladores e laços indutivos com os FEPs. As OTUs são montadas em um gabinete, nas proximidades da interseção a ser controlada, que também abriga o controlador semafórico. As informações coletadas dos laços passam pela OTU para os FEPs e o servidor ALPHA, e estes retornam à OTU, os dados de tempos semafóricos, que por sua vez são repassados ao controlador.
4.3 SCOOT
SCOOT é um acrônimo para Split, Cycle and Offset Optimisation Technique e resume bem sua função: trata-se de um algoritmo para otimização de repartições de verde, ciclo e defasagens. Conceitualmente, o SCOOT é um TRANSYT em tempo real e os dois programas compartilham os mesmos princípios: utilizam o conceito de perfis cíclicos de fluxo para modelar a demanda e procuram minimizar a soma das filas médias de uma área com interseções semaforizadas (Robertson, 1986).
As pesquisas para o desenvolvimento do SCOOT foram iniciadas nos anos 70 e, em 1975, uma versão preliminar foi testada em Glasgow. Os resultados obtidos, especialmente em aumento da velocidade média de percurso no pico da tarde, fizeram com que os Departamentos de Transporte e da Indústria ingleses, juntamente com empresas do setor privado, financiassem o TRL para o desenvolvimento de uma versão comercial do SCOOT (TRL, 2000d). As versões comerciais têm seu kernel desenvolvido e testado pelo TRL, são aprovadas pelo Departamento de Transportes para uso no Reino Unido e comercializadas pela Peek e Siemens. Desde então, sucessivas atualizações e melhorias foram implementadas ao
kernel, e sua versão mais recente é a 4.2, lançada em 1998, que está sendo utilizada em
Fortaleza.
Os benefícios esperados com o uso de um sistema adaptativo baseado no SCOOT, em relação à operação em tempo fixo, são de uma redução de 10% a 20% nos atrasos. São Paulo estima que os benefícios financeiros com uso do seu controle centralizado de tráfego, baseado em SCOOT versões 2.4 e 3.1, alcancem a ordem de 1,5 milhões de dólares anuais (SCOOT, 2001).
4.3.1 Kernel do SCOOT
O funcionamento do SCOOT é fundamentado em um modelo de tráfego que tem por fim prever atrasos e paradas sob determinada programação semafórica. Com isso, o SCOOT é capaz de prever os efeitos das alterações dessa programação sobre o tráfego e é capaz de prover um diagnóstico do comportamento desse tráfego dentro da área controlada, informação que pode ser utilizada como apoio para tomada de decisão no gerenciamento de tráfego (TRL, 2000d). Os otimizadores de ciclo, repartição de verde e defasagens do SCOOT atuam testando
pequenas alterações na programação semafórica vigente, implementando aquelas que resultaram em benefícios detectados no modelo de tráfego embutido.
O modelo de tráfego requer uma estimativa da demanda, isto é do padrão de chegadas de veículos na aproximação. O SCOOT obtém esse padrão a partir de laços indutivos colocados preferencialmente a cerca de 15 a 20 metros da interseção a montante (TRL, 2000e). Dessa distância deve resultar um tempo de percurso mínimo, sob condições de fluxo livre, do detector a linha de retenção, de cerca de 8 a 12 segundos. Essas condições têm duplo objetivo: prover tempo suficiente para o modelo de tráfego prever as chegadas na faixa de retenção e permitir que se detecte condições de congestionamento tais que afetem a descarga de fluxo da interseção a montante. De um modo geral, é necessário um laço para cada duas faixas de tráfego.
Cada detector, laço indutivo, é amostrado quatro vezes por segundo, testando-se a presença ou ausência de veículos sobre o mesmo. A partir dessa informação, o SCOOT constrói o padrão de chegadas no link da aproximação e modela sua progressão até a faixa de retenção. Os padrões de chegadas são armazenados e atualizados no SCOOT sob a forma de perfis cíclicos de fluxo, que simplificadamente podem ser representados como histogramas que refletem a variação do fluxo proveniente da interseção a montante ao longo de um tempo de ciclo (TRL, 2000d). Os dados mais recentes obtidos pelos detectores são combinados com os armazenados nos perfis cíclicos permitindo que grandes variações aleatórias que ocorram não perturbem o padrão de tráfego que é normalmente observado (TRL, 2000d).
Neste ponto, o modelo de tráfego do SCOOT começa a atuar sobre os perfis cíclicos,. Inicialmente ele prevê quando o tráfego registrado no perfil chegará na faixa de retenção, utilizando para isso um valor fornecido ao sistema do tempo médio de percurso entre o detector e a retenção. Como o SCOOT controla os tempos de verde e vermelho, ele modela a chegada do pelotão na retenção coerentemente com o estado dos semáforos. Se o pelotão modelado atinge a retenção durante o verde, ele passa pela retenção sem sofrer atraso, enquanto que se atingir a retenção durante o vermelho, ocorre a formação de fila, com veículos sendo adicionados ao seu final. No instante de mudança para o verde, essa fila
acumulada é descarregada pela retenção a uma taxa determinada, fluxo de saturação, que é um parâmetro fornecido ao SCOOT.
Através dessa modelagem, o SCOOT prevê o comprimento de filas, bem como é capaz de estimar o atraso experimentado e o número de paradas em cada aproximação. Entretanto, essa estimativa pode não ser acurada se os parâmetros de tempo de percurso e fluxo de saturação fornecidos ao SCOOT não refletirem os valores que se observam em campo.
Os otimizadores de ciclo, repartição de verde e defasagem agem baseados em medidas de desempenho estimadas em cima desse modelo de fila descrito. De um modo geral, os otimizadores tendem a levar as interseções a operarem sob 90% de saturação.
Antes de cada mudança de estágio, o otimizador de repartição de verde entra em ação e verifica se atrasando, adiantando, ou mantendo a entrada do estágio seguinte obtém-se um melhor balanceamento das saturações nas aproximações da interseção. Assim, para aquele estágio, o otimizador pode tomar a decisão de modificar o instante de entrada do estágio seguinte em até quatro segundos, mudando o tempo de verde da aproximação contemplada. Essa modificação no tempo de verde, apesar de implementada no estágio do ciclo atual, não é levada integralmente ao próximo ciclo ou seja, ao tempo de verde do ciclo seguinte será considerado modificações da ordem de 1 segundo apenas. Dessa forma, espera-se que o SCOOT reaja às variações aleatórias que ocorrem de ciclo para ciclo, ao mesmo tempo que acompanha a tendência de variação da demanda ao longo do tempo (Peek-Coasin, 2000b). Esse procedimento adotado no otimizador de repartição de verde é a filosofia adotada em todas as decisões do SCOOT. As grandes flutuações de demanda são acompanhadas pelo acúmulo de pequenas, mas freqüentes, modificações na programação semafórica, minimizando distúrbios causados ao tráfego pela mudança na programação. Podendo-se dizer que o SCOOT responde, e não reage, às variações de tráfego (Martin e Hockaday, 1995). O otimizador de defasagem atua a cada ciclo, novamente verificando se modificações da ordem de 4 segundos na programação trarão benefícios à progressão dos pelotões modelados pelo SCOOT. Isso é feito comparando-se a soma dos PIs dos links de entrada e saída de cada
interseção sob a programação semafórica atual, com aquelas obtidas com defasagens de 4 segundos a mais ou a menos. O SCOOT implementa aquela que fornecer a menor soma de PI (Peek-Coasin, 2000b).
Para se poder trabalhar com coordenação entre interseções, é preciso que estas estejam operando sob um mesmo tempo de ciclo de modo que se garanta a manutenção das defasagens, por isso agregam-se interseções que irão operar sob um mesmo ciclo em áreas. O otimizador de ciclo atua sobre cada uma das áreas a cada cinco minutos, normalmente. No instante de sua atuação, o otimizador calcula, para cada interseção da área, o tempo de ciclo que resultará num grau de saturação de 90% . Usando o maior dos ciclos encontrados, através de seu modelo de tráfego embutido, o SCOOT verifica se a implementação desse novo tempo de ciclo trará uma redução maior ou igual a 2% nos atrasos experimentados na área. Se essa redução for esperada, o tempo de ciclo é implementado, caso contrário o ciclo vigente é mantido. Se for implementada uma modificação, a otimização passa a acontecer a cada 2,5 minutos.
Observa-se que os tempos de ciclos utilizados pelo SCOOT são múltiplos de quatro, porque mudanças inferiores a quatro segundos não produzem melhoras identificáveis nas medidas de desempenho. Isto se deve também ao fato de se poder operar interseções sob ciclo duplo, necessitando que os tempos de ciclo sejam valores pares.
Constata-se que a eficiência do sistema SCOOT é dependente de sua correta modelagem do tráfego. Para tanto, é necessário que se forneçam parâmetros, como o fluxo de saturação e o tempo de percurso, que caracterizam as peculiaridades de cada aproximação em cada interseção. A determinação dos valores corretos desses parâmetros é feita por meio do processo de validação do modelo.
4.3.2 Validação
A despeito de discussões que possam ocorrer quanto ao correto uso dos termos validação e calibração de modelos matemáticos ou computacionais, a documentação que acompanha o SCOOT utiliza o termo validação para o procedimento de ajuste do modelo de tráfego
embutido, de forma que este reflita, tão precisamente quanto possível, as condições observadas na malha viária (TRL, 2000c).
São três os parâmetros básicos que precisam ser fornecidos ao SCOOT para que este consiga capturar as condições específicas de cada link: tempo de percurso, tempo de dispersão de fila máxima e saturation occupancy (o termo original em inglês será mantido ao longo do texto por não haver termo equivalente em português).
O tempo de percurso é o tempo utilizado por um veículo, inserido em um pelotão sob fluxo desimpedido, para trafegar do ponto de detecção até cruzar a faixa de retenção. O tempo de percurso é utilizado pelo modelo para estimar as chegadas dos veículos na faixa de retenção, a partir dos dados coletados pelos laços e, adicionalmente, para modelar a dispersão dos pelotões. A determinação do valor do parâmetro é feita pela média dos tempos de percurso, cronometrados em campo, de uma amostra considerada representativa do comportamento do tráfego no local.
A fila máxima é definida como sendo a fila que, iniciando na faixa de retenção, atinge o laço detector a montante. O tempo de dispersão de fila máxima é, então, o tempo necessário para a dispersão dessa fila, ou seja, para que os veículos que a compõem passem pela retenção da aproximação. O valor correto desse parâmetro é obtido por medições em campo do tempo de dispersão de fila máxima. Mudanças na configuração geométrica do cruzamento, na posição do detector e na composição do tráfego afetam o valor desse parâmetro requerendo sua atualização.
O último parâmetro, chamado saturation occupancy, representa a taxa máxima de descarga da fila de veículos através da retenção. Este conceito equivaleria na Engenharia de Tráfego, ao que se denomina de fluxo de saturação. O kernel do SCOOT utiliza esse parâmetro para estimar a capacidade ociosa de cada aproximação de forma que o otimizador de repartição de verdes possa balancear o grau de saturação entre as aproximações. A calibração do parâmetro é detalhada na documentação fornecida e baseia-se em corrigir uma estimativa inicial por um fator obtido pela relação entre o tempo de dispersão da fila em campo e o da fila modelada. Dos sete itens listados na documentação como sendo passíveis de afetar o valor validado para
saturation occupancy, dois deles podem ocorrer ao longo de um dia, sofrendo, ainda,
alterações em função dos dias da semana: modificações na proporção de conversões e na composição de veículos. Nada se comenta quanto ao comportamento dos motoristas ou das condições atmosféricas.
Dois outros parâmetros que são calibrados para o modelo de tráfego do SCOOT são o start
lag (tempo perdido no início do verde) e o end lag (tempo de amarelo utilizado como verde
efetivo). Esses parâmetros são calibrados como valores médios medidos em campo.
4.3.3 SOFT
A versão 2.4 do SCOOT trouxe consigo o recurso SOFT para estimativa, em tempo real, do parâmetro. O SOFT é um algoritmo que utiliza os detectores das interseções a jusante, combinando uma estimativa do fluxo de saturação e o tempo de limpeza de fila, para atualizar o valor desse parâmetro. O uso desse recurso é valioso, uma vez que a precisão no valor de
saturation occupancy afeta diretamente a eficiência do SCOOT (Baker, 2000). O recurso
SOFT pode ser usado tanto como uma ferramenta de auxílio para validação como permite que o SCOOT reaja às variações das condições de tráfego.
Na verdade os laços de detecção, laços SCOOT, não são usados para contagem de tráfego, mas para detecção de presença de veículos sobre eles. O SCOOT faz a estimativa de demanda de tráfego combinando o número de vezes em que os laços alternam de ocupados para desocupados com o tempo em que ficam ocupados, o resultado é uma medida que é um híbrido de fluxo e de ocupação. A unidade dessa medida, utilizada nos perfis cíclicos de fluxo e considerada a unidade básica do sistema, é o link profile unit (lpu), com uma equivalência aproximada de 17 lpu por veículo. O fluxo de saturação do SCOOT, o parâmetro saturation
occupancy, é medido na unidade lpu/s.
A documentação do SCOOT (TRL, 2000a) diz que extensas pesquisas foram realizadas pelo TRL para estabelecer que tipo de links eram adequados para operar sob SOFT, chegando as seguintes restrições: existência de detectores das interseções a jusante a uma distância de cerca de 10 a 15m da retenção, os movimentos de conversões não devem sofrer impedimentos, não há a ocorrência de fila máxima, os tempos de limpeza de filas são bem
definidos e a fila mínima é de 4 veículos. Tendo essas condições satisfeitas, o SOFT calcula a cada ciclo um valor para saturation occupancy a partir do valor de fluxo de saturação medido nos laços SOFT, corrigindo-o por um fator estimado a partir de medições feitas no laço SCOOT a montante.
A Figura 1 mostra o recurso SOFT modificando o valor do parâmetro saturation occupancy ao longo de um dia da semana. Se o parâmetro acompanha realisticamente as variações do fluxo de saturação, pode-se esperar que este apresente tendências bem definidas de variação quanto ao período do dia. A figura ainda mostra que o parâmetro pode atingir valores bem diferentes daquele que foi validado, o que significa que o emprego de um valor fixo para o parâmetro redundará em estimativas de medidas de desempenho de baixa confiabilidade.
Figura 1 - SOFT modificando o valor de saturation occupancy
4.3.4 ASTRID
Acompanhando o SCOOT, o software ASTRID (Automatic SCOOT Traffic Information Database) tem a finalidade de monitorar seu funcionamento, coletando dados para recuperação e análise posterior. Alternativamente, pode servir como fonte de condições
históricas do tráfego a serem usadas pelo SCOOT em situações de falha de detectores e como referência para previsão dos períodos de ocorrência de picos (SCOOT, 2001).
Os dados recuperados pelo ASTRID podem ser apresentados diretamente na forma de gráficos ou de tabelas. Podem ser obtidos dados tão variados como fluxo e atrasos, velocidade e índice de congestionamento e tempos de ciclos e estágios. As informações podem ser apresentadas ao nível de aproximação, interseção, área e mesmo sobre todo o sistema. Apresenta ainda facilidades de escolha das datas e dias da semana que se pretende visualizar as informações, apresentação de valores máximos e mínimos detectados e valores médios e desvio-padrão.
Informações mais detalhadas podem ser obtidas diretamente do SCOOT com o uso do recurso de implementação de mensagens. Esse recurso, mais adequado para análises que compreendem curtos períodos de tempo, pode fornecer informações do tipo comprimento de fila segundo a segundo nas aproximações, tempo de dispersão de fila, grau de saturação do
link, tempos de ciclos e estágios e muitas outras informações (TRL, 2000b). 4.3.5 Conclusões
O sistema de controle semafórico adaptativo SCOOT está sendo implementado em Fortaleza como integrante de seu controle centralizado de tráfego. Em sua configuração básica, os ajustes nos tempos semafóricos são feitos em cima do padrão de demanda de tráfego, coletado em tempo real, e de modelos computacionais de formação e destruição de filas junto às faixas de retenção. Como uma interseção semaforizada é um sistema de filas, o correto dimensionamento do sistema só pode ser feito com o correto conhecimento da demanda e do atendimento do sistema, em termos de engenharia de tráfego, fluxo de tráfego e fluxo de saturação, respectivamente.
No sistema adaptativo usado em Fortaleza, a demanda de tráfego é avaliada em tempo real por meio de laços indutivos dispostos nas aproximações das interseções semaforizadas. O fluxo de saturação de cada aproximação, no entanto, é fornecido como um parâmetro fixo ao modelo de tráfego do SCOOT, a despeito de que seja um parâmetro variável dependente da composição do tráfego, características dos motoristas e condições atmosféricas. É de se
esperar, portanto, que a cada ciclo ocorram variações nesse parâmetro, podendo ocorrer variações maiores para diferentes horários do dia (os picos e entre-picos), dias da semana (dias úteis, finais de semana e feriados) e condições atmosféricas (sol e chuva).
O fluxo de saturação é o principal parâmetro para a modelagem de destruição de filas, influenciando diretamente a estimativa de atrasos e paradas de veículos. A otimização do SCOOT baseia-se na escolha de valores de tempos de ciclos, repartições de verde e defasagens que resultam em menores medidas de mérito obtidas pelo modelo de tráfego embutido no software e são fortemente influenciadas pelo fluxo de saturação. A otimização de ciclos e repartições de verde se dá pela escolha de valores que resultem em um grau de saturação das aproximações próximo a 90%, e essencialmente o grau de saturação é a relação entre demanda e atendimento (fluxo e fluxo de saturação). No caso das defasagens, o SCOOT utiliza um parâmetro de comparação chamado de índice de performance (performance index ou PI) que é uma ponderação de paradas e atrasos, e que por sua vez são estimados pelo modelo em função da diferença entre o atendimento (fluxo de saturação) e a demanda de tráfego (fluxo).
Conclui-se que se o SCOOT depende de um modelo embutido de tráfego, basicamente um modelo de filas, para fazer a otimização dos tempos de semáforo e, para seu correto funcionamento, é preciso que se forneçam parâmetros confiáveis e coerentes com as variações observáveis em campo. A importância do emprego de um valor correto do fluxo de saturação fica patente, quando o software apresenta recursos para minimizar a discrepância entre o valor usado pelo modelo e os valores experimentados nas vias.
A primeira opção de ajuste desses valores é a variação do valor de fluxo de saturação por meio de tabela horária, assim implementar-se-ia valores diferentes a determinados períodos do dia. A segunda opção é o emprego do recurso SOFT que utiliza os laços indutivos das interseções a jusante do fluxo para estimar o valor do fluxo de saturação em tempo real. A documentação fornecida, entretanto, não faz nenhuma discussão dos benefícios obtidos com o emprego de nenhum dos recursos.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Martin, P. T. e Hockaday, S. L. M. (1995). SCOOT – An Update. (CD ROM) ITE Digital Library: 1997 edition. ITE Journal, pp. 44-48, Jan 1995.
Peek-Coasin (2000a). Prosposta Técnica 047/2000. Proposta técnica para a concorrência no. 04/2000. Comissão Permanente de Licitação da Administração Direta. Prefeitura Municipal de Fortaleza.
Peek-Coasin (2000b). SCOOT - Guia Operacional. Proposta técnica para a concorrência no. 04/2000. Comissão Permanente de Licitação da Administração Direta. Prefeitura Municipal de Fortaleza.
Robertson, D. I. (1986). Research on TRANSYT and SCOOT Methods of Signal Coordination. (CD ROM) ITE Digital Library: 1997 edition. ITE Journal, pp. 36-40, Jan 1986.
SCOOT (2001). SCOOT Urban Traffic Control Website. http://www.scoot-utc.com (12 Fev).
TRL (2000a). SCOOT 0478 - Operational Guide - SOFT. SCOOT Traffic Handbook. Transportation Research Laboratory.
TRL (2000b). SCOOT 0479 - Operational Guide - SCOOT Messages. SCOOT Traffic Handbook. Transportation Research Laboratory.
TRL (2000c). SCOOT 0454 - Validation Data Parameters. SCOOT Traffic Handbook. Transportation Research Laboratory.
TRL (2000d). SCOOT 0415 - Executive Summary - Results of on-streets tests. SCOOT Traffic Handbook. Transportation Research Laboratory.
TRL (2000e). SCOOT 0434 - Detector Siting Location. SCOOT Traffic Handbook. Transportation Research Laboratory.
