Comboio de Veículos

Os sistema automático de condução de veículos em rodovias (comboio) podem ser de dois tipos básicos: Sistemas Autônomos (veículos automáticos independentes) Sistemas Cooperativos (veículos autônomos interconectados) Veja definições e terminologia na SAE J3016.

SEGURANÇA E PRODUTIVIDADE RODOVIÁRIA

Uma rodovia é um caminho segregado sem cruzamento em nível que interliga duas localidades permitindo a mobilidade do cidadão. O usuário de uma rodovia espera encontrar um pavimento bem mantido e adequadamente sinalizado para cumprir seu percurso de forma segura e rápida. Esta é a função da rodovia. O sistema rodoviário é constituído pela pista de rolamento, motorista, o veículo propriamente dito e seus vizinhos. Este sistema possui convenções e regras para uso compartilhado e seguro. A segurança é uma característica da rodovia que propicia o tráfego sem risco de acidentes. Assim por exemplo, em uma curva de pequeno raio, a sinalização deve alertar o motorista para reduzir a velocidade para minimizar a probabilidade de acidente. O tempo de viagem é outro aspecto relevante. O tempo de viagem é função da distância a percorrer e da velocidade média de tráfego. Considerando uma rodovia de pista única e a possibilidade de colisão com o veículo à frente, a segurança de movimento com tráfego intenso de veículos, típico das grandes aglomerações, depende da distância ao veículo à frente, do tempo de resposta do motorista, da capacidade de frenagem do veículo e da sua velocidade. É óbvio que quanto maior a distância entre veículos e menor a velocidade reduz-se a probabilidade de choque com o carro à frente. Entretanto a função da rodovia é propiciar a melhor produtividade de tráfego (ou seja, maior vazão de veículos) sempre com a maior segurança possível. A produtividade segura da rodovia é a sua capacidade de suportar o maior tráfego de veículos por unidade de tempo (em termos de engenharia: vazão). A vazão depende da distancia entre veículo consecutivos e sua velocidade média. A segurança ou habilidade de frear o veículo devido a obstáculo ou redução de velocidade do veículo à frente, é função do tempo de resposta do motorista para acionar o freio (percepção e reação), da capacidade de desaceleração do veículo e distância entre veículos. Portanto existe um ponto de operação ótimo que resulta na maior produtividade da rodovia com a maior segurança de tráfego. Considerando que o motorista tem tempo médio de percepção e reação à mudança do fluxo de T = 1,2 segundos, considerando ainda que para um movimento heterogêneo o motorista à frente tende a realizar frenagens mais abruptas (por exemplo, a = 0.01), obtém-se o gráfico de produtividade segura da rodovia em função da velocidade de tráfego.

Note que para maior velocidade o motorista deve ter mais atenção (T = 0,8 s). A eficácia da rodovia é a propriedade de permitir a maior fluxo com menor tempo de viagem (maior velocidade) sempre com segurança.Finalmente quando a capacidade de vazão da pista é atingida (excesso de veículos), a distância segura fica comprometida e o congestionamento se estabelece.

Para mais informações consulte o trabalho de iniciação científica de Igor Seigi Nakamura (2016):

Nakamura, Igor Seigi (2016) Estudo da otimização do fluxo de comboio de veículos. Trabalho de iniciação científica