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Inteligência Artificial pode ser aplicada na modernização do Metrô de São Paulo

Idéia é dotar os trens de um conjunto de hardware e software para que cada unidade funcione como um ‘agente’

Na Escola Politécnica da USP, o físico Flávio Monteiro Rachel está desenvolvendo estudos de viabilidade de implantação de sistemas de Inteligência Artificial nos trens do Metrô de São Paulo. “No Metrô de São Paulo, boa parte dos trens é controlada por uma única central. A idéia é dotar os trens de um conjunto de hardware e software para que cada unidade funcione como um ‘agente’ que venha a interagir com outro, descentralizando o controle”, explica.

Em seu estudo de mestrado no Departamento de Engenharia Elétrica da Poli, Monteiro apresentou a viabilidade de utilização de uma técnica chamada Lógica Nebulosa Preditiva (lógica fuzzy) em sistemas automáticos de controle de trens. Em sua pesquisa orientada pelo professor Paulo Sérgio Cugnasca, o físico considera que, “a aplicação da lógica nebulosa preditiva é perfeitamente viável, desde que se mantenha especial atenção com a segurança.”

Monteiro descreve que o atual sistema controla os horários, intervalos e velocidade das composições, de acordo com a demanda. “O condutor é também responsável pela monitoração do embarque e desembarque dos passageiros nas plataformas”, diz o pesquisador. Segundo ele, existem três modos de operação das composições: o Automático (ATO), em que tudo é controlado pelo sistema central; o Manual Controlado (MCS), em que o condutor pode controlar a velocidade supervisionada da composição por meio de um manete; e o Manual (MAN), quando o controlador tem total controle da velocidade do trem. “Esta última modalidade de controle é usada somente em manobras e em casos de manutenção, quando a velocidade pode atingir o máximo de 30 Km por hora”, lembra Monteiro.

Menos solavancos De acordo com o pesquisador, estudos desse tipo já existem e foram aplicados em trens no Japão. “No caso da aplicação da Lógica Nebulosa, um módulo supervisor (módulo ATP), realiza uma monitoração constante das entradas e saídas do sistema de controle”, descreve Monteiro. Ele esclarece: “Basicamente, a Lógica Nebulosa é um conjunto de ferramentas que se aproxima do ‘pensar’ humano. Enquanto um sistema central estabelece dois limites de velocidade, por exemplo, um máximo e um mínimo, a lógica nebulosa permite construir núcleos de decisão entre esses limites.”

No caso de um trem do Metrô, o controle central é que determina a velocidade máxima da composição em determinados trechos da linha. “Em caso de necessidade, o sistema envia uma ordem de redução. Se a composição estiver por exemplo a 60 km/h e tiver de reduzir a 30 km/h, o controle do trem o fará, automaticamente, de maneira brusca. Por isso às vezes acontecem alguns solavancos durante a viagem”, explica.

Segundo Monteiro, como a Lógica Nebulosa se aproxima de decisões humanas, a redução de velocidade seria menos traumática e com menor índice de solavancos. “Isso porque na maioria das vezes os trens são operados no sistema ATO”, lembra.

Multiagentes Além do estudo que propõe a utilização da lógica nebulosa, Monteiro já estuda em seu doutorado o desenvolvimento de um Sistema Multiagentes. “Nesse sistema, cada unidade/trem opera de forma a ser uma unidade independente mas que interage com as outras. Nesses modelos, cada trem é considerado um agente. Cada trem seria uma unidade inteligente”, descreve. Na prática, de acordo com o físico, as composições se deslocariam em menores distâncias umas das outras, e a medida também poderia auxiliar no processo de expansão das linhas que vem acontecendo na cidade. “Estas propostas vêm ao encontro do processo de modernização que acontecerá com o Programa de Integração de Transportes Urbanos na cidade”, afirma, lembrando que com o aumento da rede de linhas do Metrô, o núcleo de controle central que hoje existe poderá ficar sobrecarregado. Para tanto, a companhia está adquirindo novos trens e nas especificações de compra foram incluídas propostas para implantação de inteligência artificial aos fabricantes.

O Metrô de São Paulo opera atualmente com quatro linhas (1 - Azul, 2 - Verde, 3 - Vermelha e 5 - Lilás) num total de 61,3 km de extensão. Uma outra linha (4 - Amarela) e a expansão da linha verde implicarão em cerca de 30 km de expansão. Monteiro é funcionário do Metrô, onde atua como técnico de manutenção especializado na área de Engenharia de Manutenção da Companhia.

Da USP

C.M.

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