estacionamentos inteligentes - prêmio odebrecht.doc

“Estacionamentos Inteligentes”

Resumo do Projeto

A partir da necessidade de oferecer agilidade, praticidade e economia de combustível

para encontrar vagas em estacionamentos de uso comum, surgiu o desafio de orientar tanto a

oferta do espaço, quanto a circulação de veículos que se direcionam para estes, gerando uma

experiência inovadora ao uso de estacionamentos coletivos.

Os sistemas convencionais informam aos usuários apenas a quantidade de vagas

disponíveis e o sentido de localização destas, permitindo que uma quantidade indiscriminada

de veículos se dirijam até as mesmas, gerando pequenos congestionamentos, insatisfação por

parte dos motoristas, perdas de tempo e de combustível além de aumentar as emissões de

gases tóxicos. Este projeto visa uma melhor rotatividade e planejamento do uso dos espaços

em estacionamentos através de uma alternativa de solução tecnológica que atua efetuando

cálculos de distâncias pré-mapeadas e guiando individualmente cada usuário.

O sistema sugere para cada motorista que entra no estacionamento a vaga específica

situada no ponto mais próximo ao acesso de pedestres, fazendo com que o usuário caminhe o

mínimo possível entre seu carro estacionado e o mais próximo acesso de pedestres oferecido

pelo estabelecimento.

Áreas de Concentração

Mobilidade urbana e tecnologia.

(23/09/2013)

Introdução

A frota mundial de automóveis sofreu um considerável aumento nos últimos

anos e o Brasil aparece como um impulsionador em destaque na América do Sul, mas

será que o país está preparado pra receber diariamente tantos novos veículos? E onde

guardá-los? Em determinados horários encontrar vagas em estacionamentos coletivos é

uma tarefa cada vez mais complicada, motoristas perdem muito tempo, gastam muito

combustível e acabam se frustrando.

Analizar ações e comportamentos humanos com sistemas computadorizados é

uma forma conhecida de resolver problemas de mobilidade urbana e com a aplicação

eficiente em estacionamentos é possível aumentar a qualidade de vida das pessoas,

valorizando o tempo dos motoristas e aumentando sua satisfação.

Pensando em ofertar esta nova experiência foi desenvolvido um projeto de

“estacionamento inteligente” onde sensores indicam quais vagas estão livres enquanto

uma micro central de processamento calcula dentre estas, qual a vaga ideal para o

motorista estacionar, esta decisão é baseada na distância das vagas para as entradas do

estabelecimento, garantindo que a vaga indicada é a mais bem situada dentre as

disponíveis.

Além do fator tempo, o projeto aborda a problemática das emissões de gases

nocivos a camada de ozônio, que desde afirmação do Protocolo de Quioto desencadeou

uma crescente demanda por estratégias de controle das emissões de Gases do Efeito

Estufa, em especial, do dióxido de carbono (CO2) de origem fóssil.

Em São Paulo, a Lei nº 13.798 de 09 de novembro de 2009, que define a

Política Estadual de Mudanças Climáticas (PEMC), estabeleceu meta de redução de

CO2 para toda a economia de 20% até 2020, tendo como referência as emissões totais

de 2005 no Estado. Isso implica a premente necessidade de definição de estratégias

robustas para a limitação das emissões de CO2, por meio da eficiência da economia,

conservação de energia, uso mais intenso de energias renováveis e redução do consumo

de combustíveis fósseis. O setor dos transportes, que responde no Estado por cerca de

30% do total das emissões de CO2, é o mais importante desafio.

O projeto tratado se destina a aprimorar e agilizar a forma em que se organiza o

trafego dentro de estacionamentos coletivos e minimiza o tempo que os veículos

permanecem ligados, consequentemente diminuindo os níveis de emissões.

Desenvolvimento

O processo de desenvolvimento do projeto parte da estratégia que para cada

estacionamento é necessário um mapeamento do local e pré-configuração

do software de acordo com o espaço e distribuição de vagas, tornando o

sistema apto à atender diversos formatos de infraestruturas com

indiscriminadas entradas de veículos e acessos de pedestres.

Com isso a implantação se divide em três etapas básicas:

1. Mapeamento,

2. Implantação.

3. Programação do software,

Para exemplificar o funcionamento foi projetado e construído um protótipo

eletrônico de um estacionamento com o sistema implantado composto por

10 vagas, uma entrada de veículos e um acesso de pedestres.

Etapa 1 – Mapeamento

Através de medição do local determina-se a distância de cada vaga para as

entradas de pedestres que dão acesso ao estabelecimento relacionando cada

vaga com a entrada mais próxima criando “setores” ou “zonas”.

Etapa 2 – Implantação

Para garantir a eficácia do estacionamento utilizamos um microcontrolador

lógico (Arduino) para programar a gerência das vagas. O Arduino é uma

plataforma física de computação de código aberto baseado numa simples

placa microcontroladora, e um ambiente de desenvolvimento para escrever

o código para a placa.

(Arduino modelo “Mega”)

Através deste microcontrolador o protótipo foi montado integrando os

dispositivos de entrada (Sensores de luminosidade) ao dispositivo de saída

(Display).

(Construção do protótipo funcional)

- Identificando o estado de cada vaga:

Para identificar o estado das vagas é recomendado o uso de sensores de

distância situados no piso efetuando medição entre o piso e a parte inferior

da lataria dos veículos, porém no protótipo desenvolvido foi utilizado

sensores de luminosidade, considerando a vaga ocupada sempre que a

luminosidade era interrompida, essa substituição se mostrou viável pois

possibilitou reduzir custos sem comprometer a função do protótipo que é

basicamente demonstrar o funcionamento do sistema.

(Sensor de distância) (Sensor de luminosidade)

- Indicando uma vaga ao motorista:

Após a identificação e cálculo da vaga ideal pelo arduíno o sistema dispõe

de displays situados nas entradas dos estacionamentos para informar qual a

vaga ideal para cada usuário. Este pode ou não seguir a instrução sem

grandes danos ao planejamento do sistema, porém se ele obedecer a

indicação o sistema garante que a vaga indicada é a que melhor está situada

no momento.

(Display)

(Esquema de montagem do display)

Etapa 3 – Programação do software

Foi desenvolvido um algorítimo de programação onde todas as vagas são

numeradas de acordo com a distância entre elas e as entradas principais e o

sistema atua verificando dentre a vaga mais próxima até a mais distante se

a cada vaga se encontra disponível, caso positivo ele indica esta vaga para

o motorista que acaba de chegar e trata aquela vaga como “ocupada”

reiniciando o ciclo de busca e indicação para o próximo motorista.

Segue o código utilizado no protótipo que executa a função de varrer os

sensores procurando a vaga ideal:

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 1, 4, 3, 2);

void setup() {

lcd.begin(16,2); // Configura o LCD para trabalhar com 16 colunas e 2 linhas.

lcd.clear(); // Limpa o conteúdo do display }

void loop() {

int contador=0;

int x=0;

int vaga1=0;

int vaga2=0;

int vaga3=0;

int vaga4=0;

int vaga5=0;

int vaga6=0;

int vaga7=0;

int vaga8=0;

int vaga9=0;

int vaga10=0;

// Obs: Ajuste das leituras de acordo com a ordem de instalação dos sensores

int sensor1 = analogRead(0); // Leitura do sensor 1










//--------------------------------------------------------------------------------VAGA1

if(sensor1 < 50) {

// Ocupada

contador=contador-0;

vaga1=1;

digitalWrite(31, LOW); // Apagando led 1

}

else

{

// Livre

contador=contador+1;

vaga1=0;

digitalWrite(31, HIGH); // Acendendo led 1 }*Repetir para demais vagas

Considerando o livre arbítrio dos motoristas que podem por diversas razões

não obedecer a indicação de vaga e estacionar em um local diferente do

indicado o sistema dispõe de uma função de recálculo onde caso a vaga

indicada seja rejeitada por um tempo pré determinado a mesma é

disponibilizada para outro motorista.

if (vaga10 == 0) {x=1;}

else if

(vaga10 == 1 && vaga9 == 0) {x=2;}

else if

(vaga10 == 1 && vaga9 == 1 && vaga8 == 0) {x=3;}

else if

(vaga10 == 1 && vaga9 == 1 && vaga8 == 1 && vaga7 == 0) {x=4;}

else if

(vaga10 == 1 && vaga9 == 1 && vaga8 == 1 && vaga7 == 1 && vaga6 == 0)

{x=5;}

else if

(vaga10 == 1 && vaga9 == 1 && vaga8 == 1 && vaga7 == 1 && vaga6 == 1

&& vaga5 == 0) {x=6;}

else if


&& vaga5 == 1 && vaga4 == 0) {x=7;}

else if


&& vaga5 == 1 && vaga4 == 1 && vaga3 == 0) {x=8;}

else if


&& vaga5 == 1 && vaga4 == 1 && vaga3 == 1 && vaga2 == 0) {x=9;}

else if


&& vaga5 == 1 && vaga4 == 1 && vaga3 == 1 && vaga2 == 1 && vaga1 == 0)

{x=10;}

else if


&& vaga5 == 1 && vaga4 == 1 && vaga3 == 1 && vaga2 == 1 && vaga1 == 1)

{x=99;}

if (x==99){ lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" ESTACIONAMENTO" );

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" LOTADO!"); }

(Protótipo montado mostrando a disposição das vagas)

(Protótipo montado monitorando as vagas livres

e indicando a vaga ideal para cada motorista.)

Conclusão

Alternativas tecnológicas capazes de otimizar processos racionando

recursos naturais são cada vez mais necessárias a fim de aumentar a

qualidade de vida da população minimizando os danos à natureza.

Através do sistema proposto é possível reduzir o consumo de combustível,

diminuir a emissão de gases tóxicos, economizar tempo e aumentar a

satisfação de motoristas, fatores esses que justificam a adoção do

mecanismo em estacionamentos coletivos cada vez mais sobrecarregados

com a quantidade de veículos que requisitam seus espaços.

Referências

(Arduíno - Disponível em http://www.arduino.cc/. Último acesso em 19 de Maio de

2013

TARQUINIO, Tomás Togni. Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos

Automotores. Ministério do Meio Ambiente. 2007.

SILVA, A. N. R.; RODRIGUES, M. O. e PAMPOLHA, V. M. Uma proposta para

determinação do número de vagas para estacionamento em supermercados em função

do nível de serviço desejável. Anais do IX Congresso de Pesquisa e Ensino em

Transportes, ANPET, São Carlos, v. 3, p. 801-856. (1995)

estacionamentos inteligentes - prêmio odebrecht.doc

Documents