Olá, eu sou o teu carro e vou ajudar-te a conduzir melhor

A gestão de tráfego é uma das medidas de qualidade de vida nas cidades e a tecnologia permite hoje repensar os modelos existentes. A equipa liderada por Susana Sargento, do Instituto de Telecomunicações da Universidade de Aveiro está desde 2017 a trabalhar num projeto de mobilidade em parceria com a câmara de Aveiro. O projeto de Smart Parking no centro da cidade é um dos focos de uma abordagem alargada ao tema da mobilidade, desde a promoção de uma condução mais segura à deteção e prevenção de acidentes.

“Agora quero testar este mecanismo, este caso de uso – e lá íamos todos para a rua para ver se estava tudo funcional”. É assim que Susana Sargento recorda o princípio do projeto que levou laboratório que coordena no Instituto das Telecomunicações da Universidade de Aveiro para fora de portas testar tecnologias pela cidade. 

“Queríamos ter uma infraestrutura que nos permitisse testar tudo lá fora, na cidade, mas que não servisse só para isso, que não fosse só para nós, mas também para quem vem de fora, outras unidades de investigação, empresas, que possam ter um local de teste de serviços e de soluções que estão a criar”.

Em 2010 e 2011, através de um projeto de investigação, a equipa da professora da Universidade de Aveiro já tinha começado a construir redes entre veículos, mas na cidade do Porto. Em retrospetiva, esta foi a antecâmara do que está a ser agora feito em Aveiro. “Nesse projeto, tínhamos prometido que íamos colocar 500 carros a comunicar (entre eles) e quem promete tem de cumprir”. 

Em Aveiro, a equipa elevou a fasquia. Deixou de ser um projeto focado só nos veículos – mesmo considerando um cenário de mobilidade alargado que vai dos moliceiros às bicicletas e aos automóveis ou autocarros – e passou a englobar “todos e os vários elementos”, incluindo as pessoas.

“Começámos a ter o município de Aveiro muito aberto a estas possibilidades. Em 2016 tive a primeira conversa com o presidente da câmara [José Ribau Esteves], que compreendeu muito facilmente o que gostaríamos de fazer e os seus contributos para a cidade”. 

Qual era então o desafio? 

O mínimo para um laboratório que monitoriza mobilidade na cidade é, segundo Susana Sargento, ter uma zona que seja completamente infraestruturada como tecnologias de comunicação e com sensores de mobilidade e ambiente – ou seja, 5, 6, ou 7 pontos para criar uma zona aberta para testes. “Temos neste momento 44 pontos na cidade, que nos permite ter mais zonas de teste e uma visão muito mais alargada, o que é muito relevante ao nível da sua mobilidade”.

Em 2017 surgiu a oportunidade de concorrer ao Urban Innovation Actions. “A Câmara Municipal viu essa possibilidade de avançar com uma parte tecnológica muito forte, e com a área de educação, com a integração das empresas e a formação. Pensou-se num processo completo de digitalização. E de trazer as STEAM [Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática], também com as artes, para a cidade”, completa.

Nasce assim um projeto desenhado com três áreas: Ambiente, liderada pelo Departamento do Ambiente da Universidade de Aveiro; Energia, integrando a frota municipal de autocarros elétricos e moliceiros, também estes elétricos; e, finalmente, a terceira área, liderada pela equipa de Susana Sargento, com o tema da  Mobilidade, “ou seja, utilizar a infraestrutura para melhorar não só a mobilidade automóvel, mas também, integrando as pessoas, as bicicletas, os moliceiros. Da gestão passamos à segurança, à intermodalidade, da tentativa de utilização de mais transportes públicos dentro da cidade”. 

O objetivo passa por alcançar uma interligação entre os transportes públicos e os transportes das pessoas de forma a melhorar a vida na cidade e a otimizar o tempo gasto no trânsito e nas deslocações. 

É aqui que se integra a proposta específica de Smart Parking ou parqueamento inteligente. “É um parque novo que está próximo da estação dos autocarros, e no futuro pretende-se coordenar a intermodalidade de veículos, ou seja, as pessoas chegam à cidade de carro, estacionam no parque, sabem onde têm de estacionar porque têm toda a informação sobre para onde é que devem levar o seu carro, quais os lugares ocupados e quais os que estão livres. Nessa zona têm a central de autocarros, podendo entrar na cidade através de autocarro em vez de utilizarem os seus carros, ou através das bicicletas ou outro tipo de transportes. E quando falamos de transportes autónomos tínhamos pensado até num Shuttle autónomo que fará aquela zona do centro da cidade”.

As entradas e saídas das cidades são pontos críticos neste “laboratório a céu aberto” que permite, através de radares, câmaras de vídeo e sensores, monitorizar a mobilidade em Aveiro. “Quando é que há problemas, onde há problemas? Os problemas existem à mesma hora em todas as entradas e saídas ou é possível fazer mudanças? São estes processos que a área de Mobilidade da Câmara Municipal tem de pensar, e esta informação é muito importante nesse âmbito. De uma forma automática é possível obter toda esta informação, em vez da forma antiga, a manual por contagem”. 

O projeto foi submetido em 2018 e os trabalhos começaram em novembro desse ano. “Tivemos um ano e meio antes da pandemia”. 

O primeiro passo foi instalar fibra em toda a cidade, o que implicou obras na via pública. “O primeiro trabalho que tivemos de fazer foi uma análise sobre onde estão as condutas que podemos utilizar, as condutas de gás da Lusitânea Gás, para assumirmos quais são os pontos de comunicação e de sensorização. Em paralelo estávamos a avançar com a parte tecnológica, para ter tudo pronto ao nível de desenvolvimento dos sistemas a colocar na cidade”. 

Os primeiros sensores foram colocados em equipamentos existentes em edifícios. A Capitania e o mercado Manuel Firmino, dois locais emblemáticos de Aveiro, foram dos primeiros. “Isso foi em outubro de 2020; a partir daí, começámos a colocar os autocarros com sistemas de comunicação, o que nos permite saber onde estão a qualquer instante, assim como enviar-lhes mensagens”.

Os autocarros comunicam através de V2X – Vehicle-to-Everything, um sistema de comunicação parecido com o Wi-Fi mas que permite ter maior alcance e uma comunicação mais rápida. Um dos autocarros tem 5G desde setembro de 2021. Para recolher a infromação dos sensores, a comunicação é realizada através de rede LoRa. 

“Temos as quatro tecnologias que existem neste momento e que fazem sentido – temos a comunicação com os veículos (V2X) e celular (4G e 5G), Wi-Fi e 5G para comunicação com as pessoas, e comunicação de longo alcance LoRa para comunicar com os sensores”, explica.

Além dos radares, câmaras de vídeo, dos sensores ambientais e dos próprios automóveis com GPS – que funcionam como sensores, já que estão em constante comunicação – há ainda outra forma de monitorização da mobilidade que são os lidares, equipamentos que se encontram nos carros autónomos e que produzem informação a 360º graus. 

Todos detetam movimento, mas é mantida a confidencialidade sobre os elementos detetados, nomeadamente pessoas. “Há toda a questão da proteção de dados. Através do lidar, por exemplo, temos uma nuvem de pontos, mas não consegue dizer nada sobre as pessoas que ali estão, apenas as consegue detetar”. 

Uma das aplicações desta tecnologia é na prevenção de acidentes. “Sabemos onde está o carro, sabemos onde está a pessoa, conseguimos saber se está em rota de colisão com um carro, bicicleta ou motociclo. Conseguimos ter essa informação e a partir daí perceber se poderá ou não haver um acidente. O que muda tudo nestes sistemas é a possibilidade de enviarmos esta informação para as pessoas e carros, e ajudar a evitar os acidentes”.

Para já, a informação é comunicada ao condutor, mas num futuro não muito longínquo pode passar a ser feita para o veículo. “Neste momento, estamos a enviar esta informação ao condutor simplesmente porque não temos um carro que consigamos automatizar. Em termos futuros, não vai para o condutor, mas diretamente para o carro e o carro tem de tomar a decisão: ou vira ou trava, o que achar melhor para evitar o acidente”.

Ou seja, teremos veículos – carros ou outros – apetrechados para tomar decisões em tempo real. “O que é o carro? O carro é um computador que vai recolher todos estes dados, obter dados da infraestrutura de comunicação, e que vai fazer todos estes cálculos que estamos a fazer. E não só toma a decisão como avisa todos os outros carros que vai tomar aquela decisão, para que os outros carros possam também proteger-se. Se vai travar a fundo, os carros atrás têm de saber o que ele vai fazer para poderem agir de acordo”.

Mas, mesmo nos sistemas atuais, já há ganhos de segurança. É, por exemplo, possível pedir ajuda em caso de acidente. “É possível usar as várias câmaras que os carros têm ou que existam na rua para detetar o que aconteceu no acidente. Essas câmaras podem ir gravando o que observam e assim que há um acidente essa informação é enviada para os sistemas médicos e de segurança, podendo ser ativado o envio de uma ambulância. Pode-se ainda ir além nos casos de emergência: os profissionais na ambulância podem ter logo a informação do que está a acontecer e ir dando indicações de como agir”. 

A própria forma como as ambulâncias são sinalizadas na via pública pode ser alterada. “Atualmente, a ambulância quando está a passar costuma acionar os sinais sonoros e luminosos a assinalar marcha de urgência para que os outros carros deixem passar. Se a ambulância se identificar e passar a informação de que está a andar, através do sistema de comunicações para a infraestrutura ou para os veículos em redor, essa informação pode ser enviada, através dos vários pontos que temos na cidade, para os locais onde a ambulância irá passar, que a partir daí avisam os outros veículos”. 

Um outro sistema que está a ser desenvolvido no âmbito do projeto tem a ver com a interação de veículos com motociclos. Uma das empresas envolvidas tem já um sistema de visualização integrado nos motociclos, sendo que a informação ainda vai para o condutor. Este tipo de alertas pode ser acionado com distâncias mínimas de 200, 300 ou 400 metros e num intervalo muito curto de tempo de milésimos de segundo. “Com o 5G ainda se espera que seja mais rápido”. 

Um outro exemplo passa por conseguir controlar a velocidade. “Sabemos que os carros, quando chegam a um determinado ponto, interceções, rotundas, podem encontrar imensas filas, e é possível tornar a circulação mais inteligente. Não vale a pena estarem todos a acelerar, quando daí a 300 ou 400 metros vão ter todos de parar. Tudo isto pode ser coordenado. O objetivo é que o carro possa conduzir de acordo com a situação de congestionamento à sua frente”. 

As aplicações resultam da conjugação da monitorização assegurada pelos diferentes equipamentos de sensorização, mas o que efetivamente permite antecipar problemas, evitar acidentes ou congestionamentos e emitir alertas é a capacidade de comunicação. “Temos o número de veículos, a velocidade e conseguimos ver também qual é a aceleração dos vários tipos de veículos, nas entradas, nas saídas. Conseguimos também ter a informação de quais são os locais mais ou menos perigosos, e o que se pode fazer para os tornar menos perigosos. E embora estes sensores possam monitorizar, nós precisamos das comunicações para atuar”.

Em 2022 é possível que Aveiro venha a contar com um Shuttle autónomo na cidade. “Precisamos de utilizar esta infraestrutura para melhorar a visibilidade do próprio Shuttle e para melhorar, no futuro, as decisões que poderá fazer. O grande problema de ter um Shuttle autónomo numa cidade é que há carros que não são autónomos, há pessoas, e é muito difícil garantirmos a segurança quando temos vários tipos de veículos”. 

“Há um modelo de negócio de sustentabilidade. As empresas podem vir a Aveiro e instalar os seus sistemas e nós fornecemos todo o suporte. Temos também muitos projetos de investigação que utilizam a infraestrutura e os seus dados“, realça.

No projeto convergem atualmente várias empresas que usam a infraestrutura. Bosch, Ubiwhere, Wavecom, Altice – que vai colocar 11 estações 5G nos pontos de comunicação instalados na cidade.

E qual é a parte mais estimulante para Susana Sargento, enquanto investigadora? “A parte mais divertida é perceber o que está por detrás para conseguir ter acesso a todos estes dados; como é que a rede tem de funcionar; como vou garantir que os carros, as pessoas, os moliceiros, onde quer que estejam, vão enviar-me a informação ou estão a comunicar entre eles. Eu posso inventar mecanismos espetaculares de comunicação, mas para o ‘comum cidadão’ não há grandes diferenças entre eles. A outra parte que acho muito interessante é: como vou mostrar a importância para a sociedade, o que é que este sistema resolve? Acaba por ser inventar o futuro — o que poderá ser interessante, pois que se faça uso máximo dos sistemas que estamos a construir, principalmente para os cidadãos”.