Eficiência energética no sector dos transportes rodoviários: metodologia para quantificação do excesso de energia consumida devido ao factor comportamental na condução de veículos automóveis ligeiros

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Detecção de potenciais corticais antecipatórios em sinais de eletroencefalografia (EEG) durante a condução de carros

O reconhecimento da intenção do condutor a partir de sinais de eletroencefalografia (EEG) pode ser útil no desenvolvimento de interfaces cérebro computador (BCI) para serem usadas em sinergia com veículos inteligentes. Isso pode ser benéfico para melhorar a qualidade de interação entre o motorista e o carro, por exemplo, fornecendo uma resposta do carro inteligente alinhada com a intenção do motorista. Neste estudo, considera-se a antecipação como sendo o estado cognitivo que leva a ações especificas durante a condução de um automóvel. Portanto, propomos investigar a presença de padrões antecipatórios em sinais EEG durante a condução de veículos para determinar duas ações especifícas (1) virar à esquerda e (2) virar à direita, alguns milissegundos antes que tais ações aconteçam. Um protocolo experimental foi proposto para gravar sinais EEG de 5 indivíduos enquanto eles operam um simulador de realidade virtual não invasiva - que foi projetado para tal experimento - que simula a condução de um carro virtual. O protocolo experimental é uma variante do paradigma da variação negativa contingente (CNV) com condições Go e No-go no sistema de condução de realidade virtual. Os resultados apresentados neste estudo indicam a presença de padrões antecipatórios em potenciais corticais lentos observados no domínio do tempo (medias dos sinais EEG) e da frequência (Power Spectra e coerência de fase). Isso abre um leque de possibilidades no desenvolvimento de sistemas BCI - baseados em sinais antecipatórios - que conectem o motorista ao veiculo inteligente favorecendo uma tomada de decisão que analise as intenções dos condutores podendo eventualmente evitar acidentes durante a condução.

Condução autónoma – localização de um veículo com base em odometria, IMU e GPS

A Condução de um veículo automóvel tem-se tornado cada vez mais automatizada ao longo dos anos. Este processo tem-se vindo a desenvolver com o intuito de facilitar cada vez mais a condução dos veículos, de prevenir acidentes rodoviários ou ainda de ser utilizado em operações militares. Este trabalho tem como principal foco o estudo da aplicação de dois dos principais métodos de cálculo da localização probabilística à localização de um veículo automóvel autónomo: o Filtro Estendido de Kalman e o Filtro de Partículas. Foram implementadas várias versões de ambos os filtros, quer em simulação, quer num veículo real, tendo por base, em termos de sensores, a odometria do robô, uma unidade inercial e um GPS. Este trabalho surge na continuação de vários projetos anteriores, com foco no desenvolvimento de um veículo autónomo de baixo custo, acrescentando-lhe a funcionalidade de se localizar. Neste sentido, o trabalho desenvolvido servirá de base para a navegação autónoma em trabalhos futuros.

O idoso e a direção de veículos automotores

Este trabalho analisa, a partir da experiência acumulada do autor e a análise documental, determinada por sua participação no Curso de Especialização em Atenção Básica em Saúde da Família, as consequências da idade avançada no comportamento das pessoas, no ato de dirigir veículos. Visa apontar questões que possam melhorar a qualidade de vida, apontando as modificações que surgem no campo visual, auditivo, locomotor, circulatório, cognitivo e iatrogenias. Tem vistas à prevenção dos acidentes de trânsito, considerando as projeções de aumento da quantidade de idosos nos próximos anos. É uma tentativa de enriquecer os conhecimentos das possíveis alterações do idoso e tentar compreender suas interferências no ato de dirigir, que devem ser de conhecimento de todos, inclusive na atenção básica à saúde, no âmbito das equipes de Saúde da Família. Os idosos participam do trânsito como pedestres, passageiros, motociclistas e condutores e, juntamente com as crianças, constituem grupo de risco, com necessidade de atenção diferenciada. Sendo um direito legal, o ato de direção de veículos tem, também, limites definidos em lei, passíveis de averiguação em exame clínico especializado.

Manobras de condução assistida para veículos submarinos subactuados

A intervenção humana no manuseamento de veículos submarinos operados remotamente (ROVs) é um requisito necessário para garantir o sucesso da missão e a integridade do equipamento. Contudo, a sua teleoperação não é fácil, pelo que a condução assistida destes veículos torna-se relevante. Esta dissertação propõe uma solução para este problema para ROVs de 3DOF (surge, heave e yaw). São propostas duas abordagens distintas – numa primeira propõe-se um sistema de controlo Image Based Visual Servoing (IBVS) tendo em vista a utilização exclusiva de uma câmara (sensor existente neste tipo de sistemas) por forma a melhorar significativamente a teleoperação de um pequeno ROV; na segunda, propõe-se um sistema de controlo cinemático para o plano horizontal do veículo e um algoritmo de uma manobra capaz de dotar o ROV de movimento lateral através de uma trajectória dente-de-serra. Demonstrou-se em cenários de operação real que o sistema proposto na primeira abordagem permite ao operador de um ROV com 3DOF executar tarefas de alguma complexidade (estabilização) apenas através de comandos de alto nível, melhorando assim drasticamente a teleoperação e qualidade de inspecção do veículo em questão. Foi também desenvolvido um simulador do ROV em MATLAB para validação e avaliação das manobras, onde o sistema proposto na segunda abordagem foi validado com sucesso.

Direção de veículos motorizados após consumo abusivo de bebidas alcoólicas, Brasil, 2006 a 2009

Com o objetivo de analisar a proporção de adultos que dirigem alcoolizados nas capitais brasileiras e no Distrito Federal após instituição da Lei nº 11.705 foram analisados dados do sistema de Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL). Em 2008, 1,5% dos indivíduos entrevistados referiram em pelo menos uma ocasião ter conduzido veículo motorizado após consumo abusivo de bebida alcoólica. A freqüência de adultos que dirigiram após o consumo abusivo se manteve entre 1,8% e 2,2% nos oito meses anteriores à Lei, caindo no mês seqüente à promulgação da mesma, voltando a crescer dois meses depois, atingindo o máximo de 2,6% ao final de 2008 e retornando aos níveis iniciais nos primeiros meses de 2009.

Análise da sonolência na condução rodoviária a partir de sinais EEG

A Sociedade Europeia de Pesquisa do Sono realizou muito recentemente um estudo, onde mostrou que a prevalência média de adormecimento ao volante nos últimos 2 anos foi de 17%. Além disto, tem sido provado por todo o mundo que a sonolência durante a condução é uma das principais causas de acidentes de trânsito. Torna-se assim conveniente, o desenvolvimento de sistemas que analisem a suscetibilidade de um determinado condutor para adormecer no trânsito, bem como de ferramentas que monitorem em tempo real o estado físico e mental do condutor, para alertarem nos momentos críticos. Apesar do estudo do sono se ter iniciado há vários anos, a maioria das investigações focaram-se no ciclo normal do sono, estudando os indivíduos de forma relaxada e de olhos fechados. Só mais recentemente, têm surgido os estudos que se focam nas situações de sonolência em atividade, como _e o caso da condução. Uma grande parte Dos estudos da sonolência em condução têm utilizado a eletroencefalografia (EEG), de forma a perceber se existem alterações nas diferentes bandas de frequência desta, que possam indicar o estado de sonolência do condutor. Além disso, a evolução da sonolência a partir de alterações no piscar dos olhos (que podem ser vistas nos sinais EEG) também tem sido alvo de grande pesquisa, tendo vindo a revelar resultados bastante promissores. Neste contexto e em parceria com a empresa HealthyRoad, esta tese está integrada no projeto HealthyDrive, que visa o desenvolvimento de um sistema de alerta e deteção de sinais de fadiga e sonolência nos condutores de veículos automóveis. A contribuição desta tese no projeto prendeu-se com o estudo da sonolência dos indivíduos em condução a partir de sinais EEG, para desta forma investigar possíveis indicadores dos diferentes níveis desta que possam ser utilizados pela empresa no projeto. Foram recolhidos e analisados 17 sinais EEG de indivíduos em simulação de condução. Além disso foram desenvolvidos dois métodos de análise destes sinais: O primeiro para a deteção e análise dos piscar de olhos a partir de EEG, o segundo para análise do espetro de potência. Ambos os métodos foram utilizados para analisar os sinais recolhidos e investigar que tipo de relação existe entre a sonolência do condutor e as alterações nos piscares dos olhos, bem como as alterações do espetro do EEG. Os resultados mostraram uma correlação entre a duração do piscar de olhos e a sonolência do condutor. Com o aumento da sonolência velicou-se um aumento da duração do piscar, desencadeado principalmente pelo aumento na duração de fecho, que chegou aos 51.2%. Em relação ao espectro de potência, os resultados sugerem que a potência relativa de todas as bandas analisadas fornecem informações relevantes sobre a sonolência do condutor. Além disso, o parâmetro (_+_)/_ demostrou estar relacionado com variações da sonolência, diminuindo com o seu avanço e aumentando significativamente (111%) no instante em que os condutores adormeceram.

Fatores de risco auto reportados associados aos acidentes rodoviários : um estudo sobre os condutores portugueses de veículos ligeiros

RESUMO - Objetivos: Anualmente morrem cerca de 1,3 milhões de pessoas, a nível mundial, devido aos acidentes de viação. Também mais de 20 milhões de pessoas sofrem ferimentos ligeiros ou graves devido aos acidentes de viação que resultam em incapacidade temporária ou permanente. Desta forma, consideram-se os acidentes de viação, um grave problema de saúde pública, com custos elevados para as sociedades afetando a saúde das populações e economias de cada país. Este estudo pretendeu descrever e caracterizar os condutores de veículos ligeiros, residentes em Portugal Continental, abrangendo características sociodemográficas, experiência de condução e questões relativas a atitudes, opiniões e comportamentos. Por outro lado procurou-se analisar a associação entre as opiniões, atitudes e comportamentos, auto reportados e a ocorrência de um acidente de viação nos últimos três anos a fim de construir um modelo final preditivo do risco de sofrer um acidente de viação. Método: Foi realizado um estudo observacional analítico transversal baseado num questionário traduzido para a língua portuguesa e com origem no projeto europeu SARTRE 4. A população-alvo foram todos os condutores de veículos ligeiros possuidores de uma licença de condução e residentes em Portugal Continental, baseado numa amostra de igual dimensão à definida no estudo europeu SARTRE 4 (600 condutores de veículos ligeiros). Das 52 perguntas existentes, selecionaram-se pela análise de componentes principais (ACP) variáveis potencialmente independentes e complementares para as componentes opiniões, atitudes e comportamentos. Para além das medidas descritivas usuais, recorreu-se à regressão logística binária para analisar associações e obter um modelo que permitisse estimar a probabilidade de sofrer um acidente rodoviário em função das variáveis selecionadas referentes às opiniões, atitudes e comportamentos auto reportados. Resultados: Dos 612 condutores inquiridos, 62,7% (383) responderam não ter sofrido nenhum acidente de viação nos últimos três anos enquanto 37,3% (228) respondeu ter estado envolvido em pelo menos um acidente de viação com danos materiais ou feridos, no mesmo período. De uma forma geral, o típico condutor que referiu ter sofrido um acidente nos últimos três anos é homem com mais de 65 anos de idade, com o 1º ensino básico, viúvo e sem filhos, não empregado e reside numa área urbana. Os condutores residentes numa área suburbana apresentaram um risco 5,368 mais elevado de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que habitam numa zona rural (IC 95%: 2,344-12,297; p<0,001). Os condutores que foram apenas submetidos uma vez a um controlo de álcool, nos últimos três anos, durante o exercício da condução apresentaram um risco 3,009 superior de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que nunca foram fiscalizados pela polícia (IC 95%: 1,949-4,647, p<0,001). Os condutores que referiram muito frequentemente parar para dormir quando se sentem cansados a conduzir têm uma probabilidade inferior de 81% de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que nunca o fazem (IC 95%: 0,058-0,620; p=0,006). Os condutores que quando cansados raramente bebem um café/bebida energética têm um risco de 4,829 superior de sofrer um acidente de viação do que os condutores que sempre o referiram fazer (IC 95%:1,807-12,903; p=0,002). Conclusões: Os resultados obtidos em relação aos fatores comportamentais vão ao encontro da maioria dos fatores de risco associados aos acidentes de viação referidos na literatura. Ainda assim, foram identificadas novas associações entre o risco de sofrer um acidente e as opiniões e as atitudes auto reportadas que através de estudos de maiores dimensões populacionais poderão vir a ser mais exploradas. Este trabalho vem reforçar a necessidade urgente de novas estratégias de intervenção, principalmente na componente comportamental, direcionadas aos grupos de risco, mantendo as existentes.

Medo e evitação na direção de veículos: características de motoristas que nunca dirigiram após obtenção da Carteira Nacional de Habilitação

INTRODUÇÃO: Dirigir é fundamental na sociedade contemporânea, facilitando a mobilidade e a independência das pessoas. Portanto, aqueles com dificuldades em guiar um veículo podem experimentar sensações de limitação, estresse emocional e fracasso. OBJETIVO: Este estudo visa abordar descritivamente uma amostra de 93 pessoas habilitadas que buscaram por treinamento para motoristas, mas que não conseguiram dirigir após receber a Carteira Nacional de Habilitação. MÉTODOS: Os dados foram coletados em centro de treinamento especializado em pessoas com medo de dirigir. Os participantes preencheram um formulário dicotômico e realizaram uma entrevista objetiva com um psicólogo. Nas duas fases, consideramos respostas autorreferidas dos participantes. RESULTADOS: A maioria da amostra é do sexo feminino (89,2%), com idade entre 21 e 40 anos (59%). Entender as dificuldades no desenvolvimento dessas pessoas como motoristas é difícil, porém a necessidade foi o principal fator para a busca pelo treinamento. O medo de dirigir parece estar associado à falta de prática, sendo as preocupações acerca de causar acidentes, de errar e de perder o controle da situação suas principais manifestações. CONCLUSÃO: Muitos dados encontrados neste estudo são compatíveis com os achados da literatura mundial. Porém, percebemos algumas limitações. Mais estudos serão necessários para avaliar o medo de dirigir.

Prótese implantável de condução óssea (BAHA): relato de caso

INTRODUÇÃO: A Prótese Implantável de Condução Óssea (BAHA) consiste em uma excelente opção na reabilitação auditiva de pacientes com perda auditiva condutiva e mista uni ou bilateral, e sensorioneural unilateral. Tem sido uma alternativa vantajosa sobre os aparelhos de condução óssea convencionais e os aparelhos de amplificação sonora individuais (AASI) quando o uso dos mesmos fica impossibilitado pela presença de otite externa crônica de difícil controle clínico. OBJETIVO: Apresentar o primeiro caso de BAHA realizado no Brasil, após a autorização da ANVISA, para a reabilitação da perda auditiva mista com episódios de otite externa crônica. MÉTODO: Paciente do sexo feminino, 50 anos, com perda auditiva de grau moderado à direita e severo à esquerda, zumbido bilateral, decorrente de otosclerose, submetida a quatro cirurgias de estapedotomia e com impossibilidade de uso de AASI devido a otorreia e otalgia bilateral. A avaliação médica e audiológica indicaram o benefício do BAHA. Realizada a cirurgia e implantação do sistema BAHA, a paciente apresentou melhora significativa nos limiares audiométricos, na percepção e discriminação da fala, além de relatar extrema satisfação relacionada ao fator estético. COMENTÁRIOS FINAIS: O processo cirúrgico do BAHA é seguro, simples e rápido, proporcionando excelentes resultados audiológicos e alto grau de satisfação por parte dos pacientes.

Controle de temperatura em intervenção cirúrgica abdominal convencional: comparação entre os métodos de aquecimento por condução e condução associada à convecção

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Hipotermia intra-operatória é complicação frequente, favorecida por operação abdominal. A eficácia da associação dos métodos de aquecimento por condução e convecção na prevenção de hipotermia e seus efeitos no período de recuperação pós-operatória foram os objetivos deste estudo. MÉTODO: Quarenta e três pacientes de ambos os sexos de 18 a 88 anos de idade, submetidos à laparotomia xifopúbica sob anestesia geral e monitorização da temperatura esofágica, foram distribuídos de modo aleatório em dois grupos de aquecimento: COND (n = 24), com colchão de circulação de água a 37°C no dorso e COND + CONV (n = 19), com a mesma condição associada à manta de ar aquecido a 42°C sobre o tórax e membros superiores. Analisados peso, sexo, idade, duração da operação e anestesia, temperaturas na indução anestésica (Mi), horas consecutiva (M1, M2), final da operação (Mfo) e anestesia (Mfa), entrada (Me-REC) e saída (Ms-REC) da recuperação pós-anestésica (SRPA), além das incidências de tremores e queixas de frio no pós-operatório. RESULTADOS: Os grupos foram semelhantes em todas as variáveis analisadas, exceto nas temperaturas em M2, M3, M4, Mfo e Mfa. O grupo COND reduziu a temperatura a partir da segunda hora da indução anestésica, mas o grupo COND + CONV só na quarta hora. Em COND, observou-se hipotermia na entrada e saída da SRPA. CONCLUSÕES: Associar métodos de aquecimento retardou a instalação e diminui a intensidade da hipotermia intra-operatória, mas não reduziu a incidência das queixas de frio e tremores.

Um algoritmo PSO híbrido para planejamento de caminhos em navegação de veículos utilizando A*

Utilizar robôs autônomos capazes de planejar o seu caminho é um desafio que atrai vários pesquisadores na área de navegação de robôs. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo implementar um algoritmo PSO híbrido para o planejamento de caminhos em ambientes estáticos para veículos holonômicos e não holonômicos. O algoritmo proposto possui duas fases: a primeira utiliza o algoritmo A* para encontrar uma trajetória inicial viável que o algoritmo PSO otimiza na segunda fase. Por fim, uma fase de pós planejamento pode ser aplicada no caminho a fim de adaptá-lo às restrições cinemáticas do veículo não holonômico. O modelo Ackerman foi considerado para os experimentos. O ambiente de simulação de robótica CARMEN (Carnegie Mellon Robot Navigation Toolkit) foi utilizado para realização de todos os experimentos computacionais considerando cinco instâncias de mapas geradas artificialmente com obstáculos. O desempenho do algoritmo desenvolvido, A*PSO, foi comparado com os algoritmos A*, PSO convencional e A* Estado Híbrido. A análise dos resultados indicou que o algoritmo A*PSO híbrido desenvolvido superou em qualidade de solução o PSO convencional. Apesar de ter encontrado melhores soluções em 40% das instâncias quando comparado com o A*, o A*PSO apresentou trajetórias com menos pontos de guinada. Investigando os resultados obtidos para o modelo não holonômico, o A*PSO obteve caminhos maiores entretanto mais suaves e seguros.

Anastomose do nervo facial de coelhos com cola de fibrina: estudo da velocidade de condução nervosa

OBJETIVO: Este estudo tem o objetivo de avaliar através da velocidade de condução nervosa com eletrodos de superfície a utilização da cola de fibrina na anastomose nervosa. MÉTODOS: Neste experimento, foram avaliadas as diferenças entre as velocidades de condução nervosa pré e pós-operatória do nervo facial esquerdo de 12 coelhos. Foi verificada a existência de correlação entre a velocidade de condução nervosa e o número de axônios regenerados no pós-operatório. Os nervos transeccionados foram unidos com cola de fibrina. O potencial de ação motora foi obtido com o uso de eletrodos de superfície. O eletrodo de estimulação foi colocado imediatamente à frente do pavilhão auditivo (tronco do nervo facial) e o eletrodo de gravação foi colocado no músculo quadrado do lábio inferior. RESULTADOS: A média normal da velocidade de condução nervosa foi de 36,53 m/seg. Ao final do período, a velocidade de condução nervosa atingiu um valor de aproximadamente 81% do valor normal. Não foi observada correlação significativa entre a velocidade de condução nervosa pós-operatória e o número de axônios regenerados (p=0,146). CONCLUSÃO: A anastomose com cola de fibrina pode ser utilizada para anastomose nervosa no modelo animal e nervo estudados.

Efeitos sobre o homem das emanações de veículos automores

Revisão dos atuais conhecimentos sobre os efeitos sobre o organismo humano dos principais agentes tóxicos existentes na atmosfera de grandes cidades e produzidos por veículos automotores.

Sistema de recomendação para condutores de veículos eléctricos

Tratando-se do próximo grande passo na evolução da indústria automóvel, os veículos eléctricos continuam a apresentar limitações de autonomia, associando-se a esta limitação tempos de carregamento muito alargados, poucos pontos de carregamento e redes eléctricas inteligentes muito embrionárias. Neste contexto exige-se aos condutores um planeamento muito rigoroso da utilização diária do veículo. Neste trabalho é apresentado um sistema de informação que pretende ajudar o condutor na utilização diária do seu veículo eléctrico, minimizando o problema da ansiedade de alcance através do controlo contínuo da autonomia do veículo e da apresentação atempada de informação relevante sobre os pontos de carregamento disponíveis no seu raio de alcance. Dado o sucesso dos sistemas de recomendação, no encaminhamento automático da informação desejada em diversos domínios, esse princípio pode ser aplicado ao problema em causa com o objectivo de maximizar a relevância da informação apresentada ao condutor, a qual deverá ser a estritamente necessária para ele tomar as suas decisões, devendo toda a restante ser filtrada.