Estudo empírico do padrão de congestionamento formado num nó de uma auto-estrada urbana portuguesa

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

O acesso quotidiano de milhares ou mesmo milhões de pessoas oriundas da periferia aos centros urbanos, o transporte à escala global de bens e mercadorias, o turismo massificado ou as crescentes preocupações ecológicas e energéticas são factores que contribuem para um papel cada vez mais relevante dos transportes e, em particular das redes de comunicação. Estudos que acautelem a evolução sustentável dessas redes, sirvam para optimizar os processos de exploração, incidam sobre o sucesso da sua integração, permitam aumentar a qualidade de serviço oferecida, melhorar os níveis de segurança das vias ou promover uma maior qualidade ambiental são fundamentais e merecem, concerteza, uma atenção crescente por parte das instituições e agentes politicos, organizações não-governamentais (ONG’s), fabricantes de automóveis, operadores de transportes, concessionárias, consultoras, empresas de construção civil, entre outras entidades (empresas de metalomecânica, empresas de electrónica, fabricantes e operadores de telecomunicações, etc). Ora, a presente tese tem como objectivo elementar estudar a complexidade do tráfego rodoviário enquanto sistema complexo e distribuído, partindo de um caso real para identificar, classificar e descrever padrões de congestionamento existentes no trânsito que revelam um comportamento variante no tempo e no espaço. No quadro da Three Phase Traffic Theory preconizada por Boris Kerner o presente trabalho deverá comprovar a aplicabilidade da teoria a situações reais do trânsito, como a partir desta é possível elaborar um modelo capaz de descrever o comportamento do fluxo rodoviário no local de estudo e como a metodologia proposta é adequada à recolha das variáveis descritivas do trânsito e pode ser usada para a constituição do conjunto de dados de validação de um simulador ou utilizados por uma base de conhecimento de um sistema inteligente. As conclusões baseadas em resultados empíricos em auto-estradas exclusivamente germânicas são uma das críticas mais comuns à recente teoria de Kerner. Com a elaboração de um modelo capaz de representar as dinâmicas espaço-temporais dos padrões de tráfego e a compreensão desses fenómenos talvez venha a ser possível desenvolver no futuro próximo aplicações para utilização nos centros nacionais de tráfego rodoviário. Por intermédio de uma metodologia que parte da identificação e classificação dos pontos críticos da via (nós que funcionam como perturbações) e dos padrões de congestionamento que ocorrem, o autor descreve esses fenómenos (análise macroscópica quantitativa e qualitativa) e investiga as dinâmicas locais das variáveis fundamentais do tráfego rodoviário (caudal ou fluxo,densidade e velocidade). O objectivo primário do presente trabalho é assim comprovar a aplicabilidade dos novos conceitos ao estudo do trânsito rodoviário e de como estes são essenciais para a modelação de fenómenos complexos do tráfego. Só captando as estruturas e as suas interacções durante a ocorrência desses fenómenos é possível adoptar estratégias que visem uma gestão mais eficaz do trânsito e que possam inclusivé ser implementadas através de métodos utilizados pelos sistemas actuais. O passo seguinte aos estudos desta natureza, que parte de uma base empírica para a identificação e modelação de um sistema distribuído complexo, é o desenvolvimento e implementação de soluções de controlo automático de tráfego, aplicações de assistência automática a condutores ou de sistemas para veículos inteligentes