Inteligência Artificial no Transporte Público

20 de maio de 2021

Inteligência Artificial no Transporte Público

A inteligência artificial tornou-se um tema importante tanto na área de TI quanto no transporte público. Mas quais são as capacidades atuais dessa tecnologia?

Onde ela é utilizada? A inteligência artificial está suficientemente avançada para oferecer oportunidades reais aos operadores e tornar a viagem mais agradável para os passageiros? Devemos nos perguntar se a implementação de uma solução de IA traz vantagens reais para o transporte público. A inteligência artificial é a tecnologia do futuro?

Nos últimos anos, houve grandes avanços no campo da tecnologia de sensores. Hoje, os sensores incorporam processadores eficientes e confiáveis, que são suficientemente pequenos para permitir processos computacionais complexos, como o aprendizado de máquina, em um espaço reduzido. Os sensores modernos de IA captam uma variedade muito maior de dados a partir da imagem do ambiente do que os sensores convencionais. Eles combinam e processam os dados diretamente, transformando-os em informações que podem ser utilizadas em tempo real – ao mesmo tempo em que cumprem as diretrizes de privacidade de dados.

Assim como acontece com toda nova tecnologia, as operadoras de transporte público precisam alcançar maior eficiência, aliada a mais conforto e segurança para os passageiros. Caso contrário, isso não seria aceitável. Isso também se aplica à próxima geração de inteligência artificial. E surge a pergunta: a IA oferece valor agregado suficiente no transporte público para justificar seu uso? A resposta curta é: sim. Pois esses sistemas capazes de aprender foram desenvolvidos precisamente para esse fim.

As vantagens dos sensores com capacidade de aprendizagem

O atendimento ao cliente é um dos maiores desafios do transporte público. Há muitos anos, o tema do conforto na viagem ocupa o primeiro lugar nas pesquisas com passageiros – ou seja, o mínimo possível de aglomeração dentro do veículo. As operadoras de transporte enfrentam constantemente o desafio de encontrar um equilíbrio entre a utilização ideal da capacidade e o melhor conforto possível para o cliente. Além disso, durante uma pandemia, é essencial controlar os fluxos de passageiros e promover o distanciamento social. Isso só é possível quando há um sistema de orientação de passageiros em funcionamento. Ele também evita congestionamentos nas portas. Para isso, são necessárias informações em tempo real. Em que parte do veículo há espaço para quantos passageiros? Para identificar isso, a tecnologia de sensores com inteligência artificial utiliza informações visuais de diferentes ângulos. Algoritmos de aprendizado de máquina calculam então as distâncias entre os passageiros. Se um valor limite for atingido, os passageiros são automaticamente informados.

Outra questão delicada são os tempos de parada. A eficiência no embarque e desembarque é prejudicada pelo grande volume de passageiros. Os avisos nas paradas, como, por exemplo, “Por favor, embarquem por todas as portas”, não são muito amigáveis para o cliente. Os passageiros que aguardam preferem saber com antecedência onde há vagas disponíveis, antes mesmo da chegada dos veículos. São necessárias informações dinâmicas em tempo real para determinar esses indicadores de capacidade. A nova geração de inteligência artificial possui essa capacidade. Sensores adaptativos reconhecem onde há um aumento repentino de passageiros se dirigindo às portas pouco antes de uma parada. Os sensores calculam quantos assentos estão vagos e transmitem essa informação diretamente para onde ela é necessária: telas nas paradas de ônibus/bondes, nas plataformas e nas portas do veículo. Isso permite que os passageiros vejam com antecedência onde há assentos livres, dando-lhes tempo suficiente para se dirigirem à porta adequada.

As informações sobre a disponibilidade de assentos no veículo podem ser transmitidas aos passageiros em tempo real, ou seja, por meio de aplicativos. Com o auxílio da inteligência artificial moderna, é possível conceber novos produtos, como reservas rápidas, em conjunto com sistemas de reserva e diversas classes de conforto. O transporte de longa distância também se beneficiaria enormemente de procedimentos otimizados de embarque e desembarque — orientados por informações em tempo real provenientes do trem, exibidas na plataforma e no vagão.

O reconhecimento dinâmico de padrões ou objetos dentro do veículo fornece uma grande quantidade de informações úteis adicionais para melhorar o conforto dos passageiros. Os sensores aprendem a detectar itens esquecidos no porta-bagagens e a distinguir entre assentos vagos e ocupados. Eles reconhecem grafites e vandalismo e conseguem diferenciar sujeira de lixo e peças de roupa. Também podem notificar os passageiros sobre vagas disponíveis para bicicletas, carrinhos de bebê ou cadeiras de rodas. Sensores adaptativos chegam até a detectar a ocorrência de uma emergência médica ou uma ameaça de perigo. Alguém pode estar deitado inconsciente no chão, ou um passageiro pode estar se comportando de maneira anormal. O sistema notifica o motorista e a central de controle, a fim de solicitar assistência médica ou pessoal de segurança.

A IA não serve apenas para aumentar o conforto dos passageiros. Ela também facilita a vida do motorista, auxilia a equipe nas verificações de rotina e na contagem de passageiros e ajuda a equipe de limpeza no terminal, ao mesmo tempo em que fornece informações essenciais em tempo real aos planejadores e despachantes no centro de controle.

Modo de funcionamento, segurança operacional, proteção de dados

Sensores inteligentes, instalados nos veículos, constituem o núcleo dos sistemas de IA. Esses sensores utilizam câmeras integradas e têm acesso a imagens atualizadas em tempo real da situação. As imagens são divididas em várias camadas e analisadas. Dados individuais das imagens, como formas e cores, são filtrados camada por camada; padrões são reconhecidos e os movimentos dos passageiros são calculados. Não são coletados dados pessoais. Informações detalhadas, como cor do cabelo, gênero, idade, roupas ou peso, têm pouco ou nenhum valor para a otimização das operações. Extrair esses dados das imagens requer considerável capacidade de processamento e memória. O objetivo principal não é o reconhecimento de pessoas, mas sim de objetos. Os passageiros são, essencialmente, objetos que entram e saem, sentam-se ou se movimentam.

Os próprios sensores são unidades fechadas, sem acesso externo. O processador de IA, localizado dentro dos veículos, processa diretamente as imagens. Nenhuma foto ou imagem é obtida do veículo, apenas metadados criptografados, utilizados em telas e outros dispositivos terminais. Isso garante que aqueles que utilizam as informações tenham acesso a dados operacionais atualizados. Também é possível acionar avisos automáticos pelos alto-falantes, por exemplo, sobre o uso de máscara ou o cumprimento das regras de distanciamento — quando os sensores reconhecerem a necessidade imediata de tal medida. As ferramentas de planejamento no centro de controle podem ser ampliadas ou complementadas com os dados dos sensores de IA. É possível realizar avaliações de capacidade, reduzir os tempos de resposta a avarias nos veículos e atualizar bancos de dados.

Outra aplicação da IA baseada em câmeras é o monitoramento visual na direção de marcha. Os sensores monitoram a área à frente do veículo para identificar possíveis fontes de perigo. Essa tecnologia é utilizada principalmente em trens, para os quais animais, galhos baixos ou objetos nos trilhos podem representar um sério risco. Os alertas são imediatamente repassados ao trem seguinte.

As vertentes da IA moderna

A inteligência artificial já é utilizada em veículos há algum tempo — por exemplo, na forma de sensores de contagem automática de passageiros (APC), instalados acima das portas para determinar o número de pessoas que embarcam e desembarcam. Esses sensores aprendem a distinguir entre uma bola, um cachorro e um ser humano usando boné. Essa IA serve apenas para contar, fornecendo dados bidimensionais, como o número de pessoas em um determinado intervalo de tempo. Ela não é capaz de registrar a dinâmica no compartimento de passageiros durante uma viagem.

A geração atual de IA já vai um passo além. Ela é capaz de detectar o movimento de objetos, como pessoas, em relação a outros objetos, por exemplo, assentos, ou se falta um extintor de incêndio. Essa inteligência artificial pensa tridimensionalmente. Espera-se que a próxima geração de inteligência artificial seja capaz de fazer previsões, ou seja, alertas com base na situação atual. Esse sistema de sensores quadridimensional detecta, por exemplo, que uma determinada área, em um ônibus lotado, está sendo evitada. Isso pode ser devido a um derramamento desagradável ou a sujeira. A informação é importante para o motorista e para a equipe de limpeza. A previsibilidade também é um fator decisivo para o planejamento – sensores inteligentes fornecem informações em tempo real.

Conclusão

No transporte público, a inteligência artificial não é apenas uma tecnologia do futuro, mas já faz parte do presente. Ela fornece informações em tempo real e soluções que facilitam as operações para todos os envolvidos e melhoram significativamente o conforto e a segurança dos passageiros. Hoje, a IA no transporte público não significa apenas inteligência artificial, mas também atendimento integrado ao cliente.

Resumo:

A inteligência artificial no transporte público oferece inúmeras otimizações para as operadoras, ao mesmo tempo em que aumenta o conforto e a segurança dos passageiros. No centro dos sistemas de IA instalados nos veículos estão sensores com capacidade de aprendizado que fornecem as informações (visuais) necessárias. Hoje, os processadores integrados aos sensores são tão pequenos, potentes e confiáveis que até mesmo cálculos complexos podem ser realizados em espaços muito reduzidos. Graças à IA, as câmeras se tornam sensores.