Como o aprendizado de máquina pode agilizar o tráfego em áreas urbanas densas

O departamento de Hauts-de-Seine está experimentando uma solução de software inovadora para prever o tráfego rodoviário no anel viário de La Défense, o principal centro de negócios da Europa. Uma solução que deverá ser duplicada em outras áreas no futuro.

São quatro quilômetros de estrada utilizados diariamente por 30.000 motoristas ao oeste de Paris. Nome oficial da estrada: RD993. Nome usual: anel viário de La Défense. Uma “estrada circular” regularmente engarrafada… Em 2019, o departamento de Hauts-de-Seine decidiu resgatar a atratividade do primeiro centro de negócios da Europa, fazendo dessa estrada circular uma área de inovação.

Foi lançado um concurso para projetos, em parceria com Paris La Défense e o Centro de estudos e de expertise sobre os riscos, o ambiente, a mobilidade e o planejamento (Cerema). O objetivo: projetar, implementar e testar em situações reais soluções inovadoras para agilizar o trânsito e melhorar a segurança ao redor de La Défense, mas também, através da duplicação, em qualquer outra infraestrutura de mobilidade.

Quatro projetos foram selecionados pelo Conselho Departamental. Entre os vencedores estão o sistema AGIT (para Análise e Gerenciamento Inteligente de Tráfego) projetado pela Citeos Solutions Digitales, uma empresa da VINCI Energies dedicada aos sistemas de informação (SI) dos territórios inteligentes.

A solução desenvolvida pela Citeos permite prever com alta precisão o tráfego em intervalos de 15 minutos, utilizando a tecnologia de aprendizado de máquina.

Atualmente em fase de testes, o modelo desenvolvido pela Citeos e seu parceiro Qucit permite prever com alta precisão o tráfego em intervalos de 15 minutos, utilizando a tecnologia de aprendizado de máquina, conectada ao centro de regulação de tráfego do Estabelecimento Público Interdepartamental (EPI) de Yvelines e Hauts-de-Seine, e alimentado por dados de tráfego da área (velocidades, fluxos, tempos de viagem, etc.), e por toda uma série de dados externos (calendário, dias feriados, férias escolares, clima, dados sobre a rede viária).

Modelos computacionais híbridos

As primeiras tentativas para elaborar uma teoria matemática do tráfego rodoviário datam da década de 1920. Um século depois, nenhuma tese científica consegue compreender as verdadeiras forças motrizes do trânsito rodoviário. Os modelos de tráfego atuais utilizam uma combinação de técnicas empíricas e teóricas.

Sabe-se que o tráfego se comporta de forma complexa e não linear. Devido às reações individuais dos motoristas, os veículos não interagem simplesmente de acordo com as leis mecânicas. Ao contrário, eles tendem a formar grupos que, dependendo de sua densidade, produzirão ondas de choque variáveis.

“As ferramentas convencionais de previsão, tais como análises estatísticas baseadas em uma medição física do fluxo de veículos, nem sempre são apropriadas para uma análise precisa da dinâmica do tráfego em um ambiente denso e complexo, como o anel viário de Paris La Défense. Até hoje, tanto quanto sabemos, não existe um modelo baseado 100% no aprendizado de máquinas utilizado em operações em tempo real”, explica Alexane Gondel, gerente de negócios da Citeos Solutions Digitales.

A experiência em La Défense é muito promissora, na medida em que a solução projetada pela Citeos é capaz de integrar mudanças rápidas na dinâmica do tráfego, assim como tendências mais longas ligadas a mudanças nos hábitos dos motoristas. Justamente, com os recentes períodos alternados de confinamento e desconfinamento, o momento é particularmente propício a rupturas nos comportamentos.

Uma solução aberta e replicável

Além da análise de tráfego e da previsão dos congestionamentos, a solução de software implantada em La Défense será mais tarde capaz de fornecer uma gama mais ampla de serviços: configuração de alarmes para o operador, apoio à tomada de decisão, cenários para a modulação dos planos de semáforos e das políticas de adaptação de velocidade e comunicação aos motoristas através de painéis de mensagem variável (PMV). A Citeos oferece ao usuário um software de análise através de uma interface web na qual ele pode visualizar os resultados dos experimentos.

Hoje, está previsto implantar o demonstrador funcionando em La Défense em todo o departamento a fim de apoiar a política local de mobilidade com baixo teor de carbono. Acima de tudo, a AGIT foi projetada para ser replicada.

“O sistema pode ser reproduzido em outros territórios, em outros ambientes, para avaliar e regular o tráfego em outros tipos de infraestruturas, tais como as faixas de mobilidade suave. Além disso, é uma solução aberta, aplicável a outros usos de mobilidade. A AGIT pode assim fornecer previsões para planejadores de rotas como MaaS ou Vélo a fim de adaptar em tempo real as recomendações feitas aos usuários “, observa Alexane Gondel.

20/01/2022