Tecnologia da USP faz o semáforo “esperar” o pedestre e pode tornar travessias mais seguras

Imagine atravessar uma avenida sem a preocupação de o sinal fechar antes de chegar ao outro lado. Essa é a proposta de um sistema de semaforização inteligente desenvolvido por pesquisadores da Escola Politécnica (Poli) da Universidade de São Paulo (USP). A tecnologia utiliza sensores para identificar quando o pedestre ainda está na faixa e mantém o sinal verde até que a travessia seja concluída, tornando o deslocamento mais seguro, especialmente para idosos e pessoas com mobilidade reduzida.

Além de aumentar a segurança, a solução apresentou resultados positivos na fluidez do trânsito. Ou seja, em simulações realizadas em cruzamentos da cidade de São Paulo, o tempo médio de viagem dos pedestres foi reduzido em 71,42%, o equivalente a cerca de um minuto a menos de espera. O sistema também beneficiou os motoristas, com redução média de 22% no tempo de espera dos veículos em alguns dos cenários analisados.

Tecnologia prioriza quem atravessa a rua

Diferentemente dos sistemas tradicionais de controle semafórico, que normalmente ajustam os tempos dos sinais com base no fluxo de veículos, a pesquisa concentrou a atenção no comportamento dos pedestres.

O funcionamento é simples: quando o sinal abre para a travessia, sensores monitoram continuamente a faixa. Se a pessoa terminar de atravessar antes do tempo previsto, o sistema encerra o verde para pedestres e libera imediatamente o trânsito de veículos. Porém, se ainda houver alguém na faixa — como um idoso, uma pessoa com deficiência ou mobilidade reduzida — o sinal permanece aberto até o fim da travessia.

Conforme Andrey Luís Barbosa Gomes, autor da pesquisa, a proposta busca adaptar o funcionamento do semáforo às necessidades reais de quem utiliza a via.

“O programa funciona assim: ele abre o verde para o pedestre e, se ele já tiver atravessado, o sinal fecha e libera os veículos. Mas, se o sensor detectar que o pedestre ainda está na faixa — como um idoso ou alguém com mobilidade reduzida —, o veículo continua parado e o verde se mantém”, explica.

Estudo nasceu da preocupação com a segurança dos pedestres

De acordo com os pesquisadores, os acidentes entre veículos e pedestres continuam sendo um desafio para a mobilidade urbana. Embora se projete as cidades para as pessoas, grande parte dos sistemas de controle de tráfego ainda prioriza o fluxo de veículos motorizados ou do transporte coletivo.

Para o professor Claudio Luiz Marte, orientador da dissertação, iniciativas voltadas à segurança dos pedestres são essenciais, principalmente porque quem caminha está mais exposto aos riscos do trânsito.

Ele lembra que, na cidade de São Paulo, existe uma regra que limita a espera dos pedestres nos semáforos a um minuto e meio, medida importante para reduzir o comportamento de risco de quem decide atravessar fora do momento correto. “O motorista não vai abandonar o carro no meio do trânsito, mas o pedestre perde a paciência, se arrisca entre os veículos e, nessa história, ele é o mais vulnerável.”

Simulações reproduziram cruzamentos reais

Para avaliar o desempenho da tecnologia, os pesquisadores utilizaram dados reais de diferentes cruzamentos da capital paulista.

O trabalho reuniu informações sobre a geometria das vias, volume de veículos e pedestres, além dos movimentos durante a travessia, como situações em que as pessoas atravessavam fora da faixa ou com o semáforo aberto para os veículos.

Esses dados permitiram construir simulações de quatro locais com características bastante diferentes:

• um cruzamento em frente ao Hospital Universitário da USP, onde circulam idosos, pessoas com deficiência, pacientes e crianças;
• a Praça dos Bancos, na Cidade Universitária;
• o cruzamento entre a Avenida Rebouças e a Rua Oscar Freire, região de intenso fluxo de veículos e pedestres e com acesso à estação Oscar Freire do Metrô;
• um cruzamento em frente ao Terminal Cidade Tiradentes, escolhido por representar uma área de urbanização não planejada.

Segundo Andrey Gomes, a escolha da Cidade Tiradentes teve o objetivo de verificar se a tecnologia também funcionaria em regiões periféricas. “Infelizmente, o desenho das linhas de ônibus em áreas periféricas ocorre para levar ao centro, mas não para o morador fazer compras no próprio bairro. Nosso estudo foi até onde a cidade cresceu sem planejamento, garantindo o funcionamento da tecnologia para que o pedestre de menor renda também tenha segurança”, conta.

O pesquisador destaca ainda que o cruzamento em frente ao Hospital Universitário representou um dos maiores desafios do estudo justamente por concentrar usuários mais vulneráveis.

Resultados beneficiaram pedestres e motoristas

Nos testes realizados, o sistema apresentou melhora em todos os cenários simulados. O tempo médio de viagem dos pedestres caiu cerca de 71%, enquanto houve redução do tempo máximo de espera, em média, em 69%. Em alguns locais, como o Hospital Universitário e o Terminal Cidade Tiradentes, a redução chegou a aproximadamente um minuto. Na Praça dos Bancos, a economia foi de 58 segundos.

Embora a prioridade fosse aumentar a segurança dos pedestres, os pesquisadores observaram ganhos também para os motoristas.

Nos modelos da Praça dos Bancos e do Terminal Cidade Tiradentes, o tempo médio de espera dos veículos diminuiu 22%. Já o tempo máximo de espera aumentou cerca de 30,9 segundos, diferença considerada aceitável pelos pesquisadores diante dos benefícios obtidos para os usuários mais vulneráveis das vias.

Tecnologia busca equilibrar segurança e fluidez

Conforme Andrey Gomes, a pesquisa demonstra que é possível tornar as travessias mais seguras sem comprometer significativamente a circulação dos veículos.

“Na engenharia de tráfego, o fluxo de veículos e a geometria das vias costumam ser priorizados em detrimento do pedestre. Mas vale lembrar que a posição de pedestre é uma em que, uma hora ou outra, todos nós estaremos”, lembra o professor.

Para desenvolver o sistema, os pesquisadores utilizaram o software de simulação de tráfego PTV VISSIM e um algoritmo em linguagem C#, responsável por identificar a presença dos pedestres e controlar o tempo dos semáforos. Os resultados indicaram que a lógica de programação é capaz de aumentar a fluidez das viagens dos pedestres, além disso, reduzir conflitos entre veículos e pessoas e manter a circulação dos automóveis sem impactos negativos significativos.

O estudo contou com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), além da colaboração do Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas (Citi) da USP. A dissertação deverá ser disponibilizada em breve na Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da universidade.

As informações são do Jornal da USP