O que queremos resolver?
O uso de bicicletas para transporte e para esporte e lazer tem crescido muito nos últimos anos. Os projetos de urbanização como ciclovias e ciclofaixas também estão crescendo, mas ainda é preciso educar os motoristas para que respeitem os ciclistas e se integrem na nova cultura que está nascendo no Brasil.Enquanto o respeito ainda está em progresso, muitos ciclistas ainda enfrentam situações arriscadas e rotas não muito seguras para chegar ao seu destino. Queremos, então, poder analisar as rotas atualmente feitas pelos ciclistas, seu comportamento nas vias e o comportamento dos motoristas para com eles e sugerir, a partir desses dados, rotas mais seguras.
O Projeto
O objetivo deste projeto consiste no desenvolvimento de um dispositivo capaz de coletar dados sobre o comportamento do ciclista em relação ao trânsito e o comportamento do motorista em relação ao ciclista, de forma que seja possível gerar uma base de dados a ser analisada por meio de técnicas estatísticas. Tais análises servirão de base para o desenvolvimento de um aplicativo para oferecer ao ciclista a opção de rotas mais seguras, utilizando ferramentas de otimização. Em conjunto, os dados também serão utilizados para o desenvolvimento de um simulador de trânsito em uma game engine com a finalidade de aprimorar a análise.
Hardware
O hardware do IS consiste em dois módulos, cada um contendo:
(i) 1 Arduino Nano
(iv)1 módulo de cartão de memória SD
A coleta de dados é realizada através dos sensores e giroscópio. Os HCSR04 enviam um sinal ultrassônico e de acordo com seu eco obtêm a distância objeto-sensor. O MPU-6000 detecta a trepidação e ângulo da bicicleta com relação ao chão. Estas informações são processadas pelo Arduino e armazenadas no cartão SD.
Software
O App será desenvolvido utilizando-se da linguagem Android (JAVA), com o intuito de coletar e armazenar os dados recolhidos com o Invisible Shield. Este fará conexão com o aplicativo Smart Mobility afim de proporcionar ao usuário uma experiência mais segura e confortável nas vias urbanas.
Com programação em R, usa-se ferramentas estatísticas a fim de entender o padrão de comportamento e escolha de trajeto de cada perfil de ciclista, rota mais frequente, trechos com menor área livre entre o ciclista e o veículo motorizado. Com tais informações, as rotas sugeridas poderão ser personalizadas para cada perfil de ciclista. Para personalização da rota será utilizado o software MATLAB, que possui pacotes de ferramentas de otimização que podem ser utilizadas em conjunto com as informações tratadas anteriormente no intuito de determinar as rotas ótimas seguindo o perfil de cada ciclista.
A simulação será desenvolvida na game engine Unreal 4, esta irá simular as condições de trânsito com o maior grau de realismo possível, podendo assim recolher dados relativos a segurança do ciclista em meio ao tráfego. Estes dados serão cruzados com os dados recolhidos dinamicamente, permitindo assim obter um percentual de segurança mais confiável.
Protótipo
O protótipo foi concebido para adquirir informações relativas a ciclomobilidade em cidades.
Um dispositivo tem quatro sensores estrategicamente posicionados para detectar a movimentação ao redor da bicicleta. Cada bicicleta irá conter um giroscópio localizado no módulo traseiro. O arduino soldado na placa lê essas informações e as converte para o formato string que é arquivado em um documento .txt no cartão SD, também acoplado a placa. A alimentação do circuito será feita através de power bank 2000 mAh, recarregado a partir de fonte externa.
O case foi prototipado pelo grupo para esta finalidade específica de comportar os componentes do Invisible Shield. É fabricado com uma impressora 3D, pois permite a confecção rápida e de qualidade do produto final.
O que consideramos “segurança”?
Muitos são os fatores que podem influenciar na percepção de segurança do ciclista. Podemos citar a velocidade da via e dos automóveis motorizados que dividem sua rota, a distância que esses veículos passam do ciclista e a qualidade da via a nível de trepidação. Por outro lado, alguns ciclistas também se preocupam em citar a segurança em relação à violência, probabilidade de ser roubado, índice de iluminação, entre tantos outros.
O Invisible Shield tem o propósito primário de aumentar a primeira percepção de segurança citada, ou seja, a da melhor opção de via, tendo em mente que, quanto mais usuários se disponibilizarem a dividir seus dados com o software, mais índices de segurança poderão ser acrescentados.
Quer apoiar o projeto?
Buscamos financiamentos através de editais ou parcerias com empresas para a montagem de algumas dezenas de hardwares do Invisible Shield e, desta forma, acelerar a coleta de dados pela cidade de Curitiba. O setor público também pode se beneficiar dessas informações para poder realizar um bom planejamento urbano.
O projeto é desenvolvido no NPDEAS (www.npdeas.ufpr.br) por alunos de diversos cursos da UFPR. Trata-se de um trabalho interdisciplinar que pretende promover a interação da academia com a sociedade através de uma plataforma de desenvolvimento tecnológico.