Escola Politécnica da USP

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Risco controlado

Há mais de 30 anos pesquisadores da Poli trabalham para desenvolver metodologias de segurança e análise de riscos de sistemas automatizados em transporte coletivo.

As decisões de condutores de trens e metrôs e de pilotos de aviões no comando da direção estão cada vez mais atreladas aos sistemas automatizados. Trata-se de uma tendência no Brasil e no mundo, que se torna irreversível na medida em que se aumenta a exigência por serviços de transporte mais rápidos e seguros. No Brasil, os riscos da aplicação desses novos sistemas são estudados por pesquisadores da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli/USP).

Há mais de 30 anos, o Grupo de Análise de Segurança (GAS), do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais (PCS) da Poli, desenvolve metodologias de segurança e análise de riscos para diversas empresas públicas. No metrô de São Paulo, por exemplo, o GAS está por trás de uma mudança no sistema de sinalização e controle que possibilitou diminuir o tempo de espera entre um trem e outro. “Antes de setembro de 2009 a espera nas linhas 1 (Azul), 2 (Verde) e 3 (Vermelha) era, em média, de 90 segundos; com a mudança, esse tempo caiu para 70 segundos”, conta o líder do Grupo, o professor João Batista Camargo Júnior. “Isso possibilitou aumentar a oferta de trens em até 20% nas linhas mais carregadas”, completa

Esse up grade foi conquistado após a implantação de transponders (os mesmos usados em aviões) nas vias. A tecnologia, chamada de Controle de Trens Baseado em Comunicação (CTBC, na sigla em inglês), já é utilizada nos metrôs de algumas metrópoles, como Nova Iorque. Mas antes de implantá-la no Brasil, o GAS analisou exaustivamente a segurança do sistema. “Um dos desafios foi fazer com que o sistema de telecomunicação dessa tecnologia funcionasse plenamente nos túneis do metrô, porque a arquitetura das linhas é muito variada”, conta Camargo.

“No sistema antigo, quando o trem entrava um determinado trecho da via, um sensor detectava sua presença e não permitia que outro comboio de vagões acessasse o mesmo trecho. O problema é que esse trecho era muito extenso, deixando o trem de trás muito distante”, explica. Os transponders possibilitaram aproximar mais os trens e diminuir o intervalo da passagem deles pelas estações. Além disso, os controladores sabem qual a exata localização dos trens, em quais condições estão trafegando, e podem se comunicar por rádio com os condutores.

Atualmente, o GAS analisa o sistema de portas de plataforma que serão instaladas até setembro de 2010 em algumas estações do metrô. Similares às existentes no metrô do Japão, as portas de vidro blindado abrirão simultaneamente às dos trens, impedindo a entrada de usuários nas vias.

Inovações – Na área aeronáutica, uma das tecnologias desenvolvidas pelo GAS é um sistema computacional baseado em inteligência artificial que auxilia no gerenciamento do tráfego aéreo. Utilizando um algoritmo genético, computadores fazem automaticamente ajustes no sistema de tráfego para otimizar a distribuição dos aviões pela malha aérea, sem comprometer o nível de segurança. “Isso diminui significativamente a carga de trabalho e a tensão dos controladores de vôos, que são hoje os únicos responsáveis por essa tarefa.”

A mais recente linha de pesquisa do Grupo poderá ajudar a Polícia Federal a introduzir uma inovação no combate ao crime organizado. O GAS está analisando quais seriam os riscos de se utilizar um Veículo Aéreo Não-Tripulado (Vant) neste tipo de operação. É que até então esse tipo de aeronave tem sido usado somente em áreas remotas. “Utilizar esses aviões para fazer vigilância na Amazônia é diferente de usá-lo em ação sobre uma favela de uma grande cidade, onde há uma grande concentração de pessoas”, exemplifica. “Como essas aeronaves não podem voar muito alto, para não interferir no controle do espaço aéreo, será preciso que o sistema tenha um nível de segurança muito alto”, afirma.
 

Antecipando as demandas do setor de transportes

 

O Grupo de Análise de Segurança (GAS), do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais (PCS) da Escola Politécnica, também analisa os riscos de tecnologias que mais dia menos dia serão implantadas no Brasil. É o caso Sistema de Assistência de Separação Baseado em Aeronaves (Asas, na sigla em inglês). Desenvolvido pelas agências Eurocontrol e Nasa, o sistema controla automaticamente o espaçamento de tempo entre um avião e outro, na sequência de pouso. O objetivo é tornar essa operação mais rápida e segura. “Resultados preliminares da pesquisa mostram que, com o ASAS, as aeronaves podem estar seguras com um tempo de separação da ordem de um minuto”, conta.

Adiantando à outra demanda do setor, pesquisadores do GAS já começaram a realizar pesquisas para avaliar o nível de segurança do sistema de controle de tráfego aéreo por satélite. Isso porque, muito em breve, o sistema de tráfego aéreo civil no mundo passará a ser controlado por satélites e não mais por radares.

O novo sistema possibilitará ter um controle mais preciso das aeronaves, localizando-as mais rapidamente em um eventual acidente. Também solucionará o problema de interferência das rádios piratas na comunicação entre os controladores de vôos e pilotos e eliminará as chamadas regiões “escuras”, nas quais são comuns interrupções na comunicação entre pilotos e controladores de voos.

“Toda a comunicação entre os pilotos e os controladores de voos, que hoje é via rádio, será feita por dados, que serão trocados entre computadores a bordo das aeronaves e transmitidos por satélites. Mas, para isso, os computadores de bordo das aeronaves precisarão estar preparados para utilizar um protocolo de comunicação”, explica Camargo

Tanta expertise levou o GAS a atuar também no setor marítimo. Atendendo um pedido da Marinha brasileira, o Grupo foi contratado para fazer a análise de confiabilidade e segurança do primeiro submarino nuclear brasileiro. “Faremos o controle de especificação de todo o projeto em conjunto com o Centro Tecnológico da Marinha”, antecipa Camargo.