Un sistema de transporte inteligente ( ITS ) es una aplicación avanzada cuyo objetivo es proporcionar servicios innovadores relacionados con diferentes modos de transporte y gestión del tráfico y permitir a los usuarios estar mejor informados y hacer un uso más seguro, más coordinado e "más inteligente" de las redes de transporte. [1]
Algunas de estas tecnologías incluyen llamar a los servicios de emergencia cuando ocurre un accidente, usar cámaras para hacer cumplir las leyes de tránsito o señales que marcan cambios en los límites de velocidad según las condiciones.
Aunque los ITS pueden referirse a todos los modos de transporte, la directiva de la Unión Europea 2010/40/UE, realizada el 7 de julio de 2010, definió los ITS como sistemas en los que se aplican las tecnologías de la información y la comunicación en el ámbito del transporte por carretera , incluidas las infraestructuras. , vehículos y usuarios, y en la gestión del tráfico y la gestión de la movilidad, así como para las interfaces con otros modos de transporte. [2] Los ITS pueden utilizarse para mejorar la eficiencia y la seguridad del transporte en muchas situaciones, es decir, el transporte por carretera, la gestión del tráfico, la movilidad, etc. [3] La tecnología ITS se está adoptando en todo el mundo para aumentar la capacidad de las carreteras muy transitadas, reducir tiempos de viaje y permitir la recopilación de información sobre usuarios desprevenidos de la carretera. [4]
Gubernamental [ ¿cuál? ] La actividad en el área de ITS está motivada además por un creciente enfoque en la seguridad nacional . [ ¿cuando? ] Muchos de los sistemas ITS propuestos también implican la vigilancia de las carreteras, que es una prioridad de la seguridad nacional. [5] La financiación de muchos sistemas proviene directamente de organizaciones de seguridad nacional o con su aprobación. Además, los ITS pueden desempeñar un papel en la rápida evacuación masiva de personas en los centros urbanos después de eventos con grandes víctimas, como resultado de un desastre o amenaza natural. Gran parte de la infraestructura y la planificación involucradas con ITS son paralelas a la necesidad de sistemas de seguridad nacional.
En el mundo en desarrollo , la migración de hábitats rurales a hábitats urbanizados ha progresado de manera diferente. Muchas áreas del mundo en desarrollo se han urbanizado sin una motorización significativa ni la formación de suburbios . Una pequeña porción de la población puede permitirse un automóvil , pero los automóviles aumentan considerablemente la congestión en estos sistemas de transporte multimodal . También producen una considerable contaminación del aire , plantean un importante riesgo para la seguridad y exacerban la sensación de desigualdad en la sociedad. La alta densidad de población podría sustentarse mediante un sistema multimodal de transporte a pie, en bicicleta , motocicletas , autobuses y trenes .
Otras partes del mundo en desarrollo, como China , India y Brasil, siguen siendo en gran medida rurales, pero se están urbanizando e industrializando rápidamente. En estas zonas se está desarrollando una infraestructura motorizada junto con la motorización de la población. La gran disparidad de riqueza significa que sólo una fracción de la población puede motorizarse y, por lo tanto, el sistema de transporte multimodal altamente denso para los pobres está atravesado por el sistema de transporte altamente motorizado para los ricos.
Los sistemas de transporte inteligentes varían en las tecnologías aplicadas, desde sistemas de gestión básicos como la navegación para automóviles ; sistemas de control de señales de tráfico ; sistemas de gestión de contenedores; carteles de mensajes variables; reconocimiento automático de matrículas o radares para aplicaciones de seguimiento, como sistemas de seguridad CCTV , y sistemas automáticos de detección de incidentes o de detección de vehículos detenidos; a aplicaciones más avanzadas que integran datos en vivo y comentarios de otras fuentes, como sistemas de información y guía de estacionamiento ; información meteorológica ; sistemas de deshielo de puentes ( deshielo estadounidense ); y similares. Además, se están desarrollando técnicas predictivas para permitir la modelización avanzada y la comparación con datos de referencia históricos. Algunas de estas tecnologías se describen en las siguientes secciones. [6]
Se han propuesto diversas formas de tecnologías de comunicaciones inalámbricas para sistemas de transporte inteligentes. La comunicación por radiomódem en frecuencias UHF y VHF se utiliza ampliamente para comunicaciones de corto y largo alcance dentro de ITS.
Las comunicaciones de corto alcance de 350 m se pueden lograr utilizando los protocolos IEEE 802.11 , específicamente 802.11p (WAVE) o el estándar 802.11bd de comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC) promovido por la Sociedad de Transporte Inteligente de América y el Departamento de Transporte de los Estados Unidos. . En teoría, el alcance de estos protocolos se puede ampliar utilizando redes móviles ad hoc o redes en malla .
Las comunicaciones de mayor alcance utilizan redes de infraestructura. Las comunicaciones de largo alcance que utilizan estos métodos están bien establecidas, pero, a diferencia de los protocolos de corto alcance, estos métodos requieren un despliegue de infraestructura extenso y muy costoso.
Los avances recientes en la electrónica de los vehículos han llevado a un movimiento hacia menos procesadores informáticos y más capaces en un vehículo. Un vehículo típico a principios de la década de 2000 tendría entre 20 y 100 módulos individuales de microcontrolador / controlador lógico programable en red con sistemas operativos no en tiempo real . La tendencia actual es hacia menos módulos de microprocesadores y más costosos con administración de memoria de hardware y sistemas operativos en tiempo real . Las nuevas plataformas de sistemas integrados permiten implementar aplicaciones de software más sofisticadas, incluido el control de procesos basado en modelos , la inteligencia artificial y la computación ubicua . Quizás el más importante de ellos para los sistemas de transporte inteligentes sea la inteligencia artificial . [ cita necesaria ]
Los datos del "coche flotante" o "sonda" recogieron otras rutas de transporte. A grandes rasgos se han utilizado cuatro métodos para obtener los datos brutos:
En las áreas metropolitanas, la distancia entre antenas es más corta y, en teoría, la precisión aumenta. Una ventaja de este método es que no es necesario construir infraestructura a lo largo de la carretera; sólo se aprovecha la red de telefonía móvil. Pero en la práctica el método de triangulación puede resultar complicado, especialmente en zonas donde las mismas torres de telefonía móvil dan servicio a dos o más rutas paralelas (como una autopista (autopista) con una carretera secundaria, una autopista (autopista) y una línea de tren de cercanías, dos o más calles paralelas, o una calle que también sea línea de autobús). A principios de la década de 2010, la popularidad del método de triangulación estaba disminuyendo. [ cita necesaria ]
La tecnología de datos de vehículos flotantes ofrece ventajas sobre otros métodos de medición del tráfico:
Los avances tecnológicos en telecomunicaciones y tecnología de la información, junto con microchips ultramodernos y de última generación, RFID (identificación por radiofrecuencia) y tecnologías económicas de detección de balizas inteligentes , han mejorado las capacidades técnicas que facilitarán los beneficios de seguridad de los conductores para los sistemas de transporte inteligentes. globalmente . Los sistemas de detección para ITS son sistemas en red basados en vehículos e infraestructuras, es decir, tecnologías de vehículos inteligentes. Los sensores de infraestructura son dispositivos indestructibles (como reflectores en la carretera) que se instalan o incrustan en la carretera o alrededor de la misma (por ejemplo, en edificios, postes y señales), según sea necesario, y pueden difundirse manualmente durante el mantenimiento preventivo de la construcción de carreteras . o mediante maquinaria de inyección de sensores para un rápido despliegue. Los sistemas de detección de vehículos incluyen el despliegue de balizas electrónicas de infraestructura a vehículo y de vehículo a infraestructura para comunicaciones de identificación y también pueden emplear tecnologías de reconocimiento automático de matrículas por vídeo o detección de firmas magnéticas de vehículos a intervalos deseados para aumentar el seguimiento sostenido de los vehículos que operan en zonas críticas. zonas del mundo.
Se pueden colocar bucles inductivos en una carretera para detectar vehículos cuando pasan a través del campo magnético del bucle. Los detectores más simples simplemente cuentan el número de vehículos durante una unidad de tiempo (normalmente 60 segundos en Estados Unidos ) que pasan por el circuito, mientras que los sensores más sofisticados estiman la velocidad, la longitud y la clase de vehículos y la distancia entre ellos. Los bucles se pueden colocar en un solo carril o en varios carriles y funcionan con vehículos muy lentos o detenidos, así como con vehículos que se mueven a alta velocidad.
La medición del flujo de tráfico y la detección automática de incidentes mediante cámaras de vídeo es otra forma de detección de vehículos. Dado que los sistemas de detección de vídeo como los utilizados en el reconocimiento automático de matrículas no implican la instalación de ningún componente directamente en la superficie de la carretera o en el lecho de la carretera, este tipo de sistema se conoce como método "no intrusivo" de detección de tráfico. El vídeo de las cámaras se introduce en procesadores que analizan las características cambiantes de la imagen de vídeo a medida que pasan los vehículos. Las cámaras generalmente se montan en postes o estructuras encima o adyacentes a la carretera. La mayoría de los sistemas de detección de vídeo requieren alguna configuración inicial para "enseñar" al procesador la imagen de fondo básica. Por lo general, esto implica ingresar mediciones conocidas, como la distancia entre líneas de carril o la altura de la cámara sobre la carretera. Un único procesador de detección de vídeo puede detectar el tráfico simultáneamente de una a ocho cámaras, según la marca y el modelo. El resultado típico de un sistema de detección de video son las velocidades, los conteos y las lecturas de ocupación de los carriles de los vehículos carril por carril. Algunos sistemas proporcionan salidas adicionales que incluyen alarmas de espacio, avance, detección de vehículo detenido y alarmas de vehículo en sentido contrario.
Bluetooth es una forma precisa y económica de transmitir la posición de un vehículo en movimiento. Los dispositivos Bluetooth en los vehículos que pasan son detectados por dispositivos sensores a lo largo de la carretera. Si estos sensores están interconectados, pueden calcular el tiempo de viaje y proporcionar datos para las matrices de origen y destino. En comparación con otras tecnologías de medición de tráfico, la medición Bluetooth tiene algunas diferencias:
Dado que los dispositivos Bluetooth se vuelven más frecuentes a bordo de los vehículos y con transmisiones electrónicas más portátiles, la cantidad de datos recopilados con el tiempo se vuelve más precisa y valiosa para fines de estimación y tiempo de viaje; se puede encontrar más información en. [11]
También es posible medir la densidad del tráfico en una carretera utilizando la señal de audio que consiste en el sonido acumulativo del ruido de los neumáticos, el ruido del motor, el ruido del motor al ralentí, las bocinas y el ruido de las turbulencias del aire . Un micrófono instalado en la carretera capta el audio que comprende los diversos ruidos del vehículo y se pueden utilizar técnicas de procesamiento de señales de audio para estimar el estado del tráfico. La precisión de dicho sistema se compara bien con los otros métodos descritos anteriormente. [12]
Los radares se montan al costado de la carretera para medir el flujo del tráfico y para detectar vehículos detenidos y varados. Al igual que los sistemas de vídeo, el radar aprende su entorno durante la configuración para poder distinguir entre vehículos y otros objetos. También puede operar en condiciones de baja visibilidad. El radar de flujo de tráfico utiliza una técnica de "fuego lateral" para observar todos los carriles de tráfico en una banda estrecha para contar el número de vehículos que pasan y estimar la densidad del tráfico. Para la detección de vehículos detenidos (SVD) y la detección automática de incidentes, se utilizan sistemas de radar de 360 grados, que escanean todos los carriles a lo largo de grandes tramos de carretera. Se informa que el radar tiene un mejor rendimiento en rangos más largos que otras tecnologías. [13] El radar SVD se instalará en todas las autopistas inteligentes del Reino Unido. [14]
Los datos de las diferentes tecnologías de detección se pueden combinar de forma inteligente para determinar con precisión el estado del tráfico. Se ha demostrado que un enfoque basado en la fusión de datos que utiliza los datos acústicos, de imágenes y de sensores recopilados en la carretera combina las ventajas de los diferentes métodos individuales. [15]
En 2015, la UE aprobó una ley que obligaba a los fabricantes de automóviles a equipar todos los coches nuevos con eCall , una iniciativa europea que ayuda a los conductores en caso de colisión. [16] La eCall en el vehículo es generada manualmente por los ocupantes del vehículo o automáticamente mediante la activación de sensores en el vehículo después de un accidente. [17] Cuando se activa, el dispositivo eCall en el vehículo establecerá una llamada de emergencia que transportará voz y datos directamente al punto de emergencia más cercano [17] (normalmente el punto de respuesta de seguridad pública E 1-1-2 más cercano , PSAP). La llamada de voz permite al ocupante del vehículo comunicarse con el operador capacitado de eCall. Al mismo tiempo, se enviará un conjunto mínimo de datos al operador de eCall que recibe la llamada de voz.
El conjunto mínimo de datos contiene información sobre el incidente, incluida la hora, la ubicación precisa, la dirección en la que viajaba el vehículo y la identificación del vehículo. El eCall paneuropeo pretende estar operativo para todos los vehículos nuevos homologados como opción estándar. Dependiendo del fabricante del sistema eCall, podría estar basado en un teléfono móvil (conexión Bluetooth a una interfaz en el vehículo), un dispositivo eCall integrado o una funcionalidad de un sistema más amplio como navegación, dispositivo telemático o dispositivo de peaje. Se espera que eCall se ofrezca, como muy pronto, a finales de 2010, en espera de la estandarización por parte del Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones y del compromiso de los grandes estados miembros de la UE, como Francia y el Reino Unido.
El proyecto SafeTRIP [ cita necesaria ] , financiado por la CE , está desarrollando un sistema ITS abierto que mejorará la seguridad vial y proporcionará una comunicación resistente mediante el uso de comunicaciones por satélite de banda S. Dicha plataforma permitirá una mayor cobertura del Servicio de Llamadas de Emergencia dentro de la UE.
Se utiliza un sistema de cámaras de control de tránsito, que consta de una cámara y un dispositivo de monitoreo de vehículos , para detectar e identificar vehículos que desobedecen un límite de velocidad o algún otro requisito legal vial y multar automáticamente a los infractores según el número de placa. Las multas de tráfico se envían por correo. Las aplicaciones incluyen:
Recientemente, algunas jurisdicciones han comenzado a experimentar con límites de velocidad variables que cambian según la congestión vial y otros factores. Por lo general, estos límites de velocidad solo cambian para disminuir durante las malas condiciones, en lugar de mejorarse en las buenas. Un ejemplo es la autopista británica M25 , que circunnavega Londres. En la sección de 23 km (14 millas) más transitada (cruce 10 a 16) de la M25, los límites de velocidad variable combinados con la aplicación automatizada han estado en vigor desde 1995. Los resultados iniciales indicaron ahorros en los tiempos de viaje, un tráfico más fluido y El número de accidentes disminuyó, por lo que en 1997 su implementación se hizo permanente. Hasta ahora, las pruebas realizadas en la M25 no han resultado concluyentes. [18]
Japón ha instalado sensores en sus carreteras para notificar a los automovilistas que un coche está parado delante. [19]
La cooperación en comunicación en carretera incluye de coche a coche, de coche a infraestructura y viceversa. Los datos disponibles de los vehículos se adquieren y transmiten a un servidor para su fusión y procesamiento central. Estos datos se pueden utilizar para detectar eventos como lluvia (actividad de los limpiaparabrisas) y congestión (frenadas frecuentes). El servidor procesa una recomendación de conducción dedicada a un único conductor o a un grupo específico de conductores y la transmite de forma inalámbrica a los vehículos. El objetivo de los sistemas cooperativos es utilizar y planificar infraestructuras de comunicación y sensores para aumentar la seguridad vial. La definición de sistemas cooperativos en el tráfico rodado es según la Comisión Europea : [20] [21]
El Congreso Mundial sobre Sistemas de Transporte Inteligentes (ITS World Congress) es una feria comercial anual para promover las tecnologías ITS. ERTICO – ITS Europe, ITS America e ITS AsiaPacific patrocinan la exposición y el Congreso Mundial ITS anual. Cada año el evento se lleva a cabo en una región diferente (Europa, América o Asia-Pacífico). [22] El primer Congreso Mundial ITS se celebró en París en 1994. [23]
Nuevos modelos de movilidad y transporte inteligente están surgiendo a nivel mundial. Los programas de uso compartido de bicicletas , coches y scooters como Lime o Bird siguen ganando popularidad; los planes de carga de vehículos eléctricos están despegando en muchas ciudades; el coche conectado es un segmento de mercado en crecimiento; mientras que viajeros y compradores de todo el mundo utilizan soluciones de aparcamiento nuevas e inteligentes . Todos estos nuevos modelos brindan oportunidades para resolver problemas de última milla en áreas urbanas .
Los operadores móviles se están convirtiendo en un actor importante en estas cadenas de valor (más allá de simplemente proporcionar conectividad). Se pueden utilizar aplicaciones dedicadas para aceptar pagos móviles , proporcionar información valiosa y herramientas de navegación, ofrecer incentivos y descuentos y actuar como un medio de comercio digital .
Estos nuevos modelos de movilidad exigen una gran agilidad en la monetización y capacidades de gestión de socios. Una plataforma flexible de liquidación y facturación permite compartir los ingresos de forma rápida y sencilla y proporciona una mejor experiencia general al cliente . Además de un mejor servicio, los usuarios también pueden ser recompensados con descuentos, puntos de fidelidad y recompensas, y participar a través de marketing directo .
La Red de Asociaciones Nacionales de ITS es una agrupación de intereses nacionales de ITS. Se anunció oficialmente el 7 de octubre de 2004 en Londres. La secretaría está en ERTICO – ITS Europe. [24]
ERTICO – ITS Europe es una asociación público-privada que promueve el desarrollo y despliegue de ITS. Conectan a autoridades públicas, actores de la industria, operadores de infraestructuras, usuarios, asociaciones nacionales de ITS y otras organizaciones. El programa de trabajo de ERTICO se centra en iniciativas para mejorar la seguridad del transporte, la protección y la eficiencia de la red, teniendo en cuenta al mismo tiempo medidas para reducir el impacto medioambiental.
En los Estados Unidos, cada estado tiene un capítulo de ITS que celebra una conferencia anual para promover y mostrar tecnologías e ideas de ITS. A esta conferencia asisten representantes de cada Departamento de Transporte (estado, ciudades, pueblos y condados) del estado.
En las ciudades intermedias de Colombia, donde se implementan los Sistemas Estratégicos de Transporte Público, las redes de transporte urbano deben operar bajo parámetros que mejoren la calidad de la prestación del servicio. Varios de los desafíos que enfrentan los sistemas de transporte en estas ciudades están dirigidos a incrementar el número de pasajeros transportados en el sistema y la adopción tecnológica que debe integrarse para la gestión y control de las flotas de transporte público. [25] Lograr esto requiere sistemas estratégicos para integrar soluciones basadas en sistemas de transporte inteligentes y tecnologías de información y comunicación para optimizar el control y gestión de flotas, el cobro electrónico de tarifas, la seguridad vial y la entrega de información a los usuarios. [26] Las funcionalidades que cubrirá la tecnología en estos sistemas de transporte incluyen: programación de flotas; localización y trazabilidad de vehículos; almacenamiento en la nube de datos operativos; interoperabilidad con otros sistemas de información; centralización de operaciones; conteo de pasajeros; control y visualización de datos. [27]
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