La integración de la infraestructura del vehículo ( VII ) es un programa destinado a promover la investigación y el desarrollo de tecnologías que conecten los vehículos de carretera con su entorno físico, con el objetivo principal de mejorar la seguridad vial . La tecnología se basa en varias disciplinas, incluidas la ingeniería del transporte , la ingeniería eléctrica , la ingeniería automotriz y la informática . VII cubre específicamente el transporte por carretera, aunque existen tecnologías similares en desarrollo para otros modos de transporte. Los aviones , por ejemplo, utilizan balizas terrestres para la guía automatizada, lo que permite que el piloto automático vuele el avión sin intervención humana. En ingeniería de carreteras , mejorar la seguridad de una carretera para mejorar la eficiencia general. VII tiene como objetivo mejorar tanto la seguridad como la eficiencia.
El objetivo de VII es proporcionar un enlace de comunicaciones entre vehículos en la carretera (a través de equipos de a bordo, OBE) y entre vehículos e infraestructuras de la carretera (a través de equipos de carretera, RSE), con el fin de aumentar la seguridad, la eficiencia y la comodidad del sistema de transporte. Se basa en el despliegue generalizado de un enlace dedicado de comunicaciones de corto alcance ( DSRC ), que incorpora IEEE 802.11p . El desarrollo de VII se basa en un modelo de negocio que apoya los intereses de todas las partes implicadas: la industria, las autoridades de transporte y las organizaciones profesionales. La iniciativa tiene tres prioridades:
La tecnología actual de seguridad activa se basa en sistemas de visión y radar basados en vehículos. Por ejemplo, esta tecnología puede reducir las colisiones traseras al rastrear los obstáculos que hay delante o detrás del vehículo y aplicar automáticamente los frenos cuando es necesario. Esta tecnología es algo limitada, ya que solo detecta la distancia y la velocidad de los vehículos dentro de la línea de visión directa de las cámaras y el rango de detección de los radares. Es casi completamente ineficaz para colisiones en ángulo y con giros a la izquierda. [1] Incluso puede hacer que un automovilista pierda el control del vehículo en caso de una colisión frontal inminente . Las colisiones traseras cubiertas por la tecnología actual suelen ser menos graves que las colisiones en ángulo, con giros a la izquierda o frontales. Por lo tanto, la tecnología existente es inadecuada para las necesidades generales del sistema vial.
El VII proporcionaría un vínculo directo entre un vehículo en la carretera y todos los vehículos dentro de una vecindad definida. Los vehículos podrían comunicarse entre sí, intercambiando datos sobre velocidad, orientación y quizás incluso sobre la conciencia e intención del conductor. Esto podría aumentar la seguridad de los vehículos cercanos, al tiempo que mejora la sensibilidad general del sistema VII, por ejemplo, al realizar una maniobra de emergencia automatizada (conducir, desacelerar, frenar) de manera más efectiva. Además, el sistema está diseñado para comunicarse con la infraestructura vial, lo que permite obtener información completa y en tiempo real sobre el tráfico de toda la red, así como una mejor gestión de las colas y la retroalimentación a los vehículos. En última instancia, cerraría los bucles de retroalimentación en lo que ahora es un sistema de transporte de circuito abierto.
Con el VII, las marcas viales y las señales de tráfico podrían quedar obsoletas. Las aplicaciones VII existentes utilizan sensores dentro de los vehículos que pueden identificar las marcas en la calzada o la señalización a lo largo del costado de la carretera, ajustando automáticamente los parámetros del vehículo según sea necesario. En última instancia, VII tiene como objetivo tratar dichas señales y marcas como poco más que datos almacenados dentro del sistema. Estos podrían ser en forma de datos adquiridos a través de balizas a lo largo de una carretera o almacenados en una base de datos centralizada y distribuidos a todos los vehículos equipados con VII.
Todos los factores mencionados anteriormente responden en gran medida a la seguridad, pero el VII podría generar mejoras notables en la eficiencia operativa de una red de transporte. Como los vehículos estarán conectados entre sí, con la consiguiente disminución de los tiempos de reacción, se podría reducir la distancia entre vehículos, de modo que habría menos espacio vacío en la carretera. La capacidad disponible para el tráfico estaría ahí para aumentar. Una mayor capacidad por carril significará a su vez menos carriles en general, lo que posiblemente satisfaga las preocupaciones de la comunidad sobre el impacto de la ampliación de las carreteras. El VII permitirá una coordinación precisa de las señales de tráfico mediante el seguimiento de los pelotones de vehículos y se beneficiará de una sincronización precisa al aprovechar los datos de tráfico en tiempo real que abarcan el volumen, la densidad y los movimientos de giro.
Los datos de tráfico en tiempo real también pueden utilizarse en el diseño de nuevas carreteras o en la modificación de los sistemas existentes, ya que podrían utilizarse para proporcionar estudios precisos de origen y destino y recuentos de movimientos de giro para su uso en la previsión del transporte y las operaciones de tráfico . Esta tecnología también permitiría a los ingenieros de transporte abordar los problemas, reduciendo al mismo tiempo el coste de obtención y recopilación de datos. El peaje es otra perspectiva para la tecnología VII, ya que podría permitir que las carreteras se cobren automáticamente. Los datos podrían transmitirse colectivamente a los usuarios de la carretera para su visualización en el vehículo, describiendo el coste más bajo, la distancia más corta y/o la ruta más rápida a un destino en función de las condiciones en tiempo real.
Hasta cierto punto, se han logrado resultados similares en ensayos realizados en todo el mundo, haciendo uso del GPS , las señales de los teléfonos móviles y las matrículas de los vehículos . El GPS se está convirtiendo en un estándar en muchos vehículos nuevos de alta gama y es una opción en la mayoría de los vehículos nuevos de gama baja y media. Además, muchos usuarios también tienen teléfonos móviles que transmiten señales rastreables (y también pueden estar habilitados para GPS). Los teléfonos móviles ya se pueden rastrear con fines de respuesta a emergencias. Sin embargo, el rastreo por GPS y teléfono móvil no proporciona datos totalmente fiables. Además, la integración de teléfonos móviles en vehículos puede resultar prohibitivamente difícil. Los datos de los teléfonos móviles, aunque útiles, podrían incluso aumentar los riesgos para los automovilistas, ya que tienden a mirar sus teléfonos en lugar de concentrarse en la conducción. El reconocimiento automático de matrículas puede proporcionar altos niveles de datos, pero el seguimiento continuo de un vehículo a través de un corredor es una tarea difícil con la tecnología existente. El equipo actual está diseñado para la adquisición de datos y funciones como la aplicación de la ley y el peaje, no para devolver datos a los vehículos o a los automovilistas para la respuesta. No obstante, el GPS será uno de los componentes clave en los sistemas VII. [2]
El mito más común sobre el VII es que incluye tecnología de seguimiento; sin embargo, esto no es así. [3] La arquitectura está diseñada para evitar la identificación de vehículos individuales, y todo el intercambio de datos entre el vehículo y el sistema se produce de forma anónima. Se producirán intercambios entre los vehículos y terceros, como los fabricantes de equipos originales y los cobradores de peajes, pero el tráfico de la red se enviará a través de túneles cifrados y, por lo tanto, no será descifrable para el sistema VII.
Los críticos del peaje creen que esto hará que conducir resulte prohibitivamente caro para los conductores de bajos ingresos, lo que entra en conflicto con el deseo de proporcionar servicios iguales para todos. En respuesta, se pueden considerar descuentos en el transporte público o en el uso de las carreteras para las personas o familias que cumplan los requisitos. Tales disposiciones existen actualmente para numerosas carreteras con peaje y podrían aplicarse a las carreteras que tienen peaje a través de VII. Sin embargo, como VII podría permitir el peaje de todas las carreteras habilitadas para VII, las disposiciones pueden resultar ineficaces en vista de la creciente necesidad de proporcionar servicios de transporte eficientes para el usuario en todas las áreas.
Un problema importante que enfrenta la implementación del VII es el de cómo poner en marcha el sistema inicialmente. Los costos asociados con la instalación de la tecnología en los vehículos y el suministro de comunicaciones y energía en cada intersección son significativos.
Otro factor a tener en cuenta en relación con la distribución de la tecnología es cómo actualizar y mantener las unidades. Los sistemas de tráfico son muy dinámicos: cada día se implementan nuevos controles de tráfico y cada año se construyen o reparan carreteras. La opción basada en vehículos podría actualizarse a través de Internet (preferiblemente de forma inalámbrica), pero posteriormente podría requerir que todos los usuarios tengan acceso a la tecnología de Internet.
Otra posibilidad es que, si se instalaran receptores en todos los vehículos y el sistema VII se ubicara principalmente a lo largo de la carretera, la información se almacenaría en una base de datos centralizada. Esto permitiría al organismo responsable emitir actualizaciones en cualquier momento, que luego se difundirían a las unidades de carretera para los automovilistas que pasan. En términos operativos, actualmente se considera que este método ofrece la mayor eficacia, pero a un alto costo para las autoridades.
La seguridad de las unidades es otra preocupación, especialmente en vista de la cuestión de la aceptación pública. Los delincuentes podrían manipular, retirar o destruir las unidades VII, independientemente de si están instaladas dentro de vehículos o a lo largo de la carretera.
Se podrían utilizar imanes , descargas eléctricas y software malicioso ( virus , piratería o interferencias ) para dañar los sistemas VII, independientemente de si las unidades están ubicadas dentro del vehículo o al costado de la carretera.
Gran parte de la investigación y experimentación actuales se lleva a cabo en los Estados Unidos [4], donde la coordinación está asegurada a través del Consorcio de Integración de Infraestructura Vehicular, que está formado por fabricantes de automóviles (Ford, General Motors, Daimler Chrysler, Toyota, Nissan, Honda, Volkswagen, BMW), proveedores de TI, departamentos de transporte federales y estatales de los EE. UU. y asociaciones profesionales. [5] Se están realizando pruebas en Michigan [6] y California. [7]
Las aplicaciones específicas que se están desarrollando actualmente bajo la iniciativa estadounidense [8] son:
A mediados de 2007, se utilizó un entorno VII que cubría unas 20 millas cuadradas (52 km 2 ) cerca de Detroit para probar 20 prototipos de aplicaciones VII. [ cita requerida ] Varios fabricantes de automóviles también están realizando sus propias investigaciones y pruebas VII.
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