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Sistemas Inteligentes de Transporte: un mal nombre para una buena idea
LAS TIC EN EL TRANSPORTE Actividades ITS El volumen de actividades que se engloban en las siglas ITS es muy amplio, tal como se deduce de los grupos de trabajo que componen el comité técnico de normalización europeo CEN/TC 278 “Road Transport and Traffic Telematics”: – Control automático de accesos y peaje. – Sistemas de gestión de mercancías. – Transporte público. – Información del tráfico y del viajero. – Sistemas de control del tráfico. – Gestión de aparcamientos. – Base de datos geográfica. – Bases de datos de tráfico. – Comunicaciones dedicadas de corto alcance. – Interacción hombre-máquina. – Interfases subsistemas-intersistemas. – Identificación automática de vehículos y equipos. – Arquitectura de sistemas y terminología. – Recuperación de vehículos robados. – Aplicaciones de seguridad (“eSafety”). Visión Artificial No sorprende ver desplegadas multitud de cámaras de vídeo monitorizando las carreteras, o incluso el acceso a zonas restringidas de grandes ciudades, como ya ocurre en Madrid y Londres. Empezaron a instalarse como mero elemento de observación, y han acabado convirtiéndose en sensores de información, tras los cuales se esconden sistemas automáticos de visión artificial, con capacidad para múltiples tareas: detección del paso de vehículos, medición de sus velocidades, estimación de sus dimensiones, cálculo de velocidades medias y flujos de vehículos por carril, lectura automática de matriculas, estimación de tiempo de recorridos, detección de incidencias (vehículos en sentido contrario, congestión, vehículos detenidos o circulando por el arcén), etc. La lista es larga, y su extensión crece día a día. La existencia de dichos sistemas se remonta a los años 90, aunque por ciertas reticencias a su uso por parte de las autoridades y concesionarias no se empezaron a usar masivamente hasta la década de los años 2000, cuando se comprobó que su uso resultaba muy beneficioso y “relajante” para el tráfico, ya que la información proporcionada siempre es útil, y en el caso de “vigilancia sancionadora”, los conductores nunca pueden saber si su vehículo será captado, o engrosará el pequeño porcentaje de error. Sistemas Inteligentes de Transporte: un mal nombre para una buena idea José Manuel Menéndez Profesor Titular ETSIT UPM Hace ya más de veinte años, los especialistas en temas de transporte llegaron a la conclusión de que, con incrementar el número de kilómetros de infraestructuras viarias, no se encontraría una solución adecuada a los problemas de transporte en todo el mundo. El incremento de infraestructuras no puede crecer indefinidamente. Por ello, se planteó dotar a la infraestructura existente de transporte y movilidad de cierta “inteligencia”, intentando vincularla con las TIC. De este vínculo surgió el término Sistemas Inteligentes de Transporte (Intelligent Transport Systems – ITS), y las siglas ITS, con las que dicho vínculo se conoce en todo el mundo. Lo cierto es que el término no es demasiado afortunado, ya que no se entiende muy bien en contraposición a qué se añadió el adjetivo “inteligente”. LAS TIC EN EL TRANSPORTE Peaje electrónico Uno de los campos en los que más se ha avanzado en las últimas dos décadas es el control automático de peaje. En los últimos años, han proliferado los puestos de peaje automáticos, indicados como Vía – T, donde el vehículo no se detiene en el peaje. Tan solo se limita a reducir la velocidad en el peaje a unos 40 km/h (algo más los que disfrutan con el riesgo de la incertidumbre sobre la velocidad de apertura de la barrera), y el cargo se realiza automáticamente en su cuenta bancaria. El usuario debe ir a una de las entidades financieras emisoras de las unidades de abordo (On Board Unit – OBU), adquirir una, vincularla con una matrícula y con una cuenta bancaria donde desea domiciliar el pago, y colocar su OBU en el parabrisas delantero del vehículo. Técnicamente, la OBU es un sistema RFID activo, alimentado con una pila de botón, que responde a la solicitud que se le realiza desde la antena desplegada en la vía de peaje, a una frecuencia de 5,8 GHz, con los datos del vehículo y los del dueño de la OBU. Los datos del vehículo son también necesarios, ya que cada categoría de vehículo tiene una tarifa distinta y es necesario realizar la comprobación de que los datos suministrados por la OBU corresponden realmente con el tipo de vehículo y la matrícula originalmente declarada. Para realizar esta comprobación, se despliega en cada vía de peaje un sistema de visión artificial, capaz de captar el paso del vehículo, estimar su categoría y leer automáticamente su matrícula. En algunos países, como en Canadá, Singapur, Chile o Australia, existen puntos de peaje donde no hay barreras ni canalizaciones, y los usuarios tiene la obligación de disponer de sus OBUs, o de notificar por adelantado su intención de hacer uso de la vía de peaje mediante mensaje SMS, llamada telefónica, página web o cualquiera de los medios dispuestos por la concesionaria. Dichos sistemas reciben el nombre de sistemas de peaje de flujo libre (free flow). Gestión de flotas En el tema de gestión de flotas para transporte de personas y mercancías se está trabajando en estos momentos en diferentes frentes, entre los que destacan: – Identificación automática de vehículos y mercancías. – Normalización de buses internos de información de los vehículos. – Sistemas de gestión de tarifas. – Seguridad. En relación con el último punto, destaca el tacógrafo digital, implantado en España con fecha 1 de enero de 2006 para todos los vehículos nuevos que realizan transporte de mercancías y personas. Gracias a él, se está logrando un control más preciso de las velocidades y tiempos de conducción (el conductor tiene establecidos unos tiempos máximos de conducción y mínimos de descanso). Tecnologías para las comunicaciones Un aspecto altamente novedoso en el que se espera un importante avance próximamente es en las comunicaciones con el vehículo, bien desde otro vehículo (lo que se conoce habitualmente como V2V), o bien desde la vía o infraestructura (I2V). Se pretende, con ello, proporcionar más información al conductor sobre el estado de la vía en la zona en la que está circulando (si hay atasco, hielo o lluvia más adelante, posibles rutas alternativas para evitar la zona confictiva, etc), o bien facilitarle algunos servicios, tales como descarga de contenidos multimedia, reservas en hoteles y restaurantes, etc. Las alternativas tecnológicas son: 1. Comunicaciones dedicadas de corto alcance, basadas funda- “Uno de los campos en los que más se ha avanzado en las últimas dos décadas es el control automático de peaje” Emblema del servicio Vía - T Sistema de peaje electrónico de flujo libre de control de acceso al centro de la ciudad de Singapur LAS TIC EN EL TRANSPORTE mentalmente en enlaces de ondas milimétricas, microondas y de infrarrojos. 2. Intercambio de mensajes cortos, a través de telefonía celular 2.5G o 3G. 3. Difusión de largo alcance, mediante DVB-T, DVB-H, o incluso DMB. Los dos primeros puntos son objeto de normalización por parte de CEN e ISO, dentro de la denominada filosofía CALM (Continuous Air interface for Long and Medium range), que pretende fomentar el uso de una estructura de paquetización común en los niveles 3 a 7 de la capa OSI, habilitando prácticamente cualquier medio disponible (de entre el conjunto de posibles desplegados en la zona) para cubrir los niveles 1 y 2. El tercer punto anterior, que aborda mecanismos de difusión mediante tecnologías como DVB o DMB, es objeto en estos momentos de estudio por parte de diferentes proyectos europeos del VI Programa Marco, tales como COOPERS. La confianza generada por la madurez de los sistemas basados en microondas ha conducido a la solicitud al RSC (Radio Spectrum Committee) de la reserva de una franja espectral en la banda de 5,9 GHz para aplicaciones exclusivamente de tráfico, por parte de la organización Car to Car Communication Consortium (C2C - CC), que aglutina a seis fabricantes de automóviles. El C2C – CC está preparando una especificación de un sistema de comunicaciones para aplicaciones de tráfico, basado en el estándar IEEE 802.11p, más conocido como WAVE (Wireless Access for the Vehicular Environment). Es un protocolo de control de acceso al medio, definido para soportar intercambio de datos entre vehículos moviéndose a alta velocidad (hasta unos 200 km/h), o entre vehículos y los equipos de la vía, con alcances de hasta 1.000 m, operando en la banda de 5,9 GHz, admitiendo baja latencia (de 4 a 50 ms) para operaciones que requieran tiempo real. Para poder recibir información de la situación de la vía en la zona es la que se encuentra el vehículo, es necesario que el vehículo sepa dónde está, es decir, disponga de algún sistema de posicionamiento vía satélite. A su vez, el vehículo puede también dar la voz de alarma en el caso de que, automáticamente, se active el sistema de ayuda a la frenada, el sistema de control de estabilidad, los limpia-parabrisas, etc. Esta posibilidad conduce al concepto de vehículo como “sensor flotante”, que va captando información del estado de la vía y del tráfico, y la puede transmitir a la infraestructura para su difusión y alerta a otros vehículos. El servicio eCall Se trata de un servicio paneuropeo de llamada de auxilio en caso de accidente al número de urgencia 112 (acordado también a nivel europeo). Se pretende que la llamada suministre automáticamente información de la posición del vehículo. eCall podría salvar hasta 2.500 vidas al año en la UE y, sobre todo, reducir significativamente la gravedad de las lesiones en un 15% de los casos, gracias a una asistencia rápida. “Un aspecto altamente novedoso en el que se espera un importante avance próximamente es en las comunicaciones con el vehículo, bien desde otro vehículo o bien desde la vía o infraestructura ” Ejemplo de comunicación V2V, alertando de hielo en la calzada a otros vehículos (eSafety Support). El foro eSafety Entre las iniciativas más activas en estos momentos destaca el denominado eSafety Forum, creado en 2003, que incluye a más de 150 asociaciones industriales y organizaciones públicas. Entre sus actuaciones, se destacan la preparación de recomendaciones a los Estados Miembros de la UE, en temas tales como seguridad sostenible, medioambiente, seguridad personal, etc. Entre los temas analizados por el eSafety Forum destaca la evaluación efectuada sobre los sistemas embarcados en los vehículos. Estos sistemas se pueden dividir en dos grandes categorías: – Sistemas Avanzados de Ayuda a la Conducción (Advanced Driver Assistance Systems ADAS): Sistemas que interactúan con el conductor con el objetivo de proporcionar ayuda a la tarea de la conducción a nivel táctico y operacional. – Sistemas de Información en el Vehículo (In Vehicle Information Sistems IVIS): Sistemas que interactúan con el conductor e inducen tareas no relacionadas directamente con la tarea de la conducción a nivel táctico y operacional. Dichas tareas se denominan secundarias, y pueden distraer la tarea primaria de la conducción. Un sistema de navegación se podría calificar como IVIS, en tanto que un sistema de control de la velocidad de crucero se catalogaría como ADAS. Todos estos sistemas suponen una cierta ayuda al conductor, pero al mismo tiempo imponen un procedimiento de interacción que puede plantear distracciones. La lista de sistemas ADAS/IVIS en los que se está trabajando en estos momentos es larga. Entre otros, cabría mencionar: – Sistemas de adaptación inteligente de velocidad. – Sistemas para evitar colisiones frontales. – Sistemas de control de salida del carril. – Detección de puntos ciegos en los laterales traseros del vehículo. – Sistemas de monitorización del conductor, para detectar somnolencia. – Control adaptativo de velocidad de crucero. – Guiado de rutas y navegación eCall. Conclusiones Nadie duda que las TIC pueden realizar (y de hecho ya realizan) una importante labor en la gestión del tráfico y la movilidad, especialmente en grandes ciudades. La evolución en el uso de radiofrecuencia como medio de comunicación ha crecido de manera muy importante en los últimos diez años, hasta el extremo de realizar una solicitud de reserva de banda, en el rango de las microondas, para aplicaciones específicas de tráfico y transporte. Dentro del vehículo, la inclusión de equipamiento electrónico es cada vez mayor, proporcionando al conductor múltiples ayudas en su tarea que hacen más confortable y más segura la conducción. Pero no debemos olvidar el contrapunto a toda esta situación de incremento de uso de sensores, procesado de señal y comunicaciones que tanto nos gusta a los ingenieros: cada vez que activamos el navegador o el control de crucero, ya en ruta, invertimos un cierto tiempo de nuestra atención que sustraemos de la vía. Si la seguridad es más importante que el mero confort, debemos ser conscientes de las limitaciones de la capacidad del ser humano para gestionar un sistema muy complejo, y de las necesidades de analizar la interfaz hombre-maquina para minimizar su operación. La cabina de un coche no debe convertirse en la cabina de un avión, aunque, la verdad, cada vez se parecen más. “eCall podría salvar hasta 2.500 vidas al año en la UE y, sobre todo, reducir significativamente la gravedad de las lesiones en un 15% de los casos, gracias a una asistencia rápida”
30 oct 2015