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Tipo: Tese
Título: Controle de Semáforos para Veículos de Emergência
Autor(es): Rodrigo Gonçalves de Branco
Primeiro orientador: Edson Norberto Caceres
Resumo: O alto volume de veículos em grandes áreas metropolitanas cria desafios para os serviços de emergência, como bombeiros e paramédicos, pois atrasa os veículos de emergência (EVs) devido ao congestionamento no trânsito. Uma abordagem padrão para reduzir o congestionamento é a preempção de semáforos nas rotas dos EVs. Neste contexto, propomos um sistema inovador de controle de semáforos para veículos de emergência utilizando um middleware de cidade inteligente que centraliza informações e gerencia os semáforos ao longo de toda a rota do EV. Nossa principal contribuição é o projeto e a avaliação de um algoritmo de preempção eficiente para reduzir os atrasos dos EVs durante emergências. O algoritmo utiliza uma Rede de Petri Temporizada (Timed Petri Net) para coordenar eventos concorrentes, evitando assim ações simultâneas nos semáforos ao longo da rota do EV. Complementarmente, o tempo necessário para a dissipação da fila de veículos é calculado com base no princípio da onda de choque, permitindo uma estimativa precisa da liberação da via. Simulações extensivas em cenários reais e sintéticos demonstram que nossa solução reduz os atrasos dos EVs e supera o desempenho de três algoritmos concorrentes.
Abstract: The high volume of vehicles in large metropolitan areas creates challenges for first responders, such as firefighters and paramedics, as it delays emergency vehicles due to traffic congestion. A standard way to reduce congestion is traffic light preemption on emergency vehicle (EV) routes. In this context, we propose an innovative traffic-light control system for emergency vehicles using smart city middleware that centralizes information and manages traffic lights along the whole EV route. Our primary contribution is the design and evaluation of an efficient preemption algorithm to reduce EV delays during emergencies. The algorithm utilizes a Timed Petri Net to coordinate concurrent events, thereby avoiding simultaneous actions at traffic lights along the EV’s route. Complementarily, the time required for vehicle queue dissipation is calculated based on the shockwave principle, allowing for an accurate estimation of road clearance. Extensive simulations in both real and synthetic scenarios demonstrate that our solution reduces EV delays and outperforms three competing algorithms.
Palavras-chave: Controle de Semáforos, Gerenciamento de Tráfego Inteligente e Preempção de Semáforos
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/14215
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação

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