Desenvolvimento: Início do Scheduling de Eventos de Abertura dos Semáforos
Data: 19 de Maio 2025
Por: Henrique Rodrigues e Mafalda Lopes
Com a comunicação estabelecida entre todos os componentes do sistema, chegou o momento de desenvolver o cérebro do RescueFlow: o algoritmo de scheduling inteligente. Este sistema determina quando e como os semáforos devem mudar para criar a famosa "onda verde" que permite aos veículos de emergência atravessarem a cidade sem paragens.
O scheduling não é apenas sobre abrir semáforos - é sobre orquestrar uma sinfonia urbana complexa onde cada semáforo deve ativar no momento exato, considerando velocidade do veículo, densidade de tráfego e impacto na circulação normal.
🧠 Algoritmo de Scheduling Preditivo
Desenvolvemos um algoritmo predictive scheduling que antecipa a chegada do veículo de emergência a cada cruzamento. O sistema calcula a sequência óptima de mudanças de semáforos baseado em múltiplas variáveis.
Variáveis consideradas:
- 📍 Posição atual: Coordenadas GPS precisas do veículo
- 🏃 Velocidade: Velocidade atual e histórica do veículo
- 🛣️ Rota: Caminho mais provável baseado no destino
- 🚗 Tráfego: Densidade de tráfego em cada segmento
- ⏰ Timing: Estado atual de cada semáforo no percurso
- 🎯 Prioridade: Tipo de emergência e urgência
Implementação do Sistema de Timing
O maior desafio foi desenvolver um sistema de timing que equilibre a eficiência para veículos de emergência com o mínimo impacto no tráfego normal. O nosso algoritmo utiliza um modelo matemático baseado em teoria dos grafos.
⏱️ Cálculo de Timing Otimizado
O sistema calcula o ETA (Estimated Time of Arrival) para cada cruzamento e programa a mudança dos semáforos com uma margem de segurança de 15 segundos antes da chegada prevista.
Processo de cálculo:
- 🎯 Predição de rota: Algoritmo A* modificado para emergências
- ⚡ Cálculo de ETA: Considerando velocidade média e obstáculos
- 🔄 Optimização global: Minimizar atraso total no sistema
- 📊 Ajuste dinâmico: Recalcular a cada nova posição GPS
- 🛡️ Validação: Verificar conflitos com outros semáforos
Gestão de Conflitos
Um dos aspectos mais complexos é gerir situações onde múltiplos veículos de emergência operam simultaneamente, ou quando as mudanças necessárias entrariam em conflito com o tráfego normal.
Estratégias de resolução de conflitos:
- 🚑 Priorização por urgência: Ambulâncias com pacientes críticos têm máxima prioridade
- 🔄 Sequenciamento inteligente: Coordenar múltiplos veículos na mesma área
- ⚖️ Impacto mínimo: Escolher mudanças que menos perturbem o tráfego normal
- 📍 Zonas de exclusão: Evitar mudanças em cruzamentos críticos durante horas de ponta
Testes de Simulação
Antes de implementar o sistema em campo, realizámos extensas simulações usando dados reais de tráfego de Lisboa. Criámos cenários virtuais que replicam condições de tráfego em diferentes horas do dia e situações meteorológicas.
Cenários testados:
- 🌅 Hora de ponta manhã: 07:30-09:30, máximo tráfego urbano
- 🌆 Hora de ponta tarde: 17:30-19:30, tráfego de saída da cidade
- 🌙 Período noturno: 22:00-06:00, tráfego reduzido
- 🌧️ Condições adversas: Chuva, nevoeiro, acidentes
- 🚑 Múltiplas emergências: Até 5 veículos simultâneos
Resultados Preliminares
Os primeiros testes do algoritmo mostraram resultados promissores. O sistema consegue reduzir significativamente o tempo de viagem dos veículos de emergência sem causar congestionamentos substanciais.
Métricas de performance:
- 🎯 Redução tempo viagem: 35-45% em média para veículos de emergência
- 📊 Precisão ETA: 92% dos cálculos dentro de margem de 30 segundos
- 🚗 Impacto tráfego normal: Aumento de apenas 3-5% no tempo médio
- ⚡ Tempo de processamento: Algoritmo executa em menos de 200ms
- 🔄 Taxa de sucesso: 97% dos semáforos ativados no timing correto
Optimizações Futuras
O desenvolvimento do scheduling é um processo iterativo. Identificámos várias áreas para melhoramento que implementaremos nas próximas versões:
- 🤖 Machine Learning: Aprender padrões de tráfego para predições mais precisas
- 🌐 Integração V2V: Coordenação direta entre múltiplos veículos de emergência
- 📱 Apps de navegação: Integração com Waze/Google Maps para dados de tráfego
- 🎛️ Controlo adaptativo: Ajuste automático baseado na hora e condições
- 🔮 Predição de destino: Antecipar destino baseado em padrões históricos
Próxima Fase: Green Wave
Com o sistema de scheduling básico funcional, o próximo passo é implementar a verdadeira "Green Wave" - a coordenação simultânea de múltiplos semáforos consecutivos para criar um corredor contínuo de passagem livre.
Esta fase representa o coração do conceito das Green Ways que desenvolvemos com base no testemunho do ex-vereador. A coordenação de avenidas inteiras será o salto qualitativo que transformará o RescueFlow numa solução verdadeiramente revolucionária para o transporte de emergência urbano.