Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
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InfraEstructurA ITS

ITS funciona cuando la infraestructura de soporte, la cual incluye caminos, dispositivos ITS, vehículos, terminales, centros de gestión, comunican entre ellos y con los usuarios. Para una autoridad vial, los componentes de la infraestructura ITS , pueden ser divididos en cuatro diferentes categorías: campo, centro, vehículo y telecomunicaciones.

  • los dispositivos de campo incluyen los dispositivos viales, tales como:
    • videocámaras y sensores 
    • sistemas de gestión del estacionamiento los cuales incluyen los detectores de ocupación de cocheras en tiempo real
    • sistema de pago de peaje tales como el sistema auromático de recolección de pago de peaje, el cual incluye los receptores de identificación por radio frecuencia (RFID)
    • dispositivos de monitoreo de protección tales como las videcámaras de supervisión y detectores de intrusión
    • controladores de tránsito y semáforos
  • la infraestructura de centros, tales como:
  • un centro de gestión del tránsito, que coordina en tiempo real las funciones de operación vial; por ejemplo, gestión de incidentes y redireccionamiento del tránsito. 
  • las infraestructuras vehiculares, tales como:
    • vehículos de emergencia, que responden a incidentes graves de tránsito 
    • mini-buses, autobuses, tranvías y coches; por ejemplo, los sistemas de localización de vehículos que soportan el crnograma y la información al viajero en tiempo real trams
    • vehículos de construcción y mantenimiento desplegados en la zona de obras. 
    • flotas de taxis y de otros vehículos usados para determinar las características del tránsito
  • la infraestructura de telecomunicaciones, la cual puede ser:
    • cableada, tal como una red cableada de fibra óptica
    • inalámbrica, tal como las tecnologías celular o WiMAX

El siguiente diagrama muestra cómo las infraestructuras del campo, del centro y de los vehículos se interconectan. Los centros pueden comunicarse con otros y con los dispositivos de campo a través de tecnología cableada o inalámbrica. Los vehículos se comunican con los centros y los dispositivos de campo a través de infraestructura inalámbrica.

Figura 1: Componentes de la infraestructura ITS

Importancia de la infraestructura ITS

La infraestructura ITS juega un importante papel en las Operaciones de la Red Vial. La arquitectura ITS es un elemento esencial en la planificación de ITS. Dos tipos típicos de arquitectura ITS están definidos: 

  • una arquitectura de alto nivel (la cual puede ser una Arquitectura Marco o Modelo), a menudo establecida en implementaciones ITS a nivel nacional, regional o en áreas locales. 
  • una arquitectura de bajo nivel (nivel de proyecto) para implementaciones ITS específicas, tales como un Centro Regional de Control del Tránsito

Una arquitectura ITS de alto nivel provee el marco de referencia para una implmentación ITS cobre una amplia área geográfica con múltiples jurisdicciones y diferentes grupos de interés participando en operaciones comunes o interdependientes. La arquitectura especifica cómo los varios componentes ITS interactúan con otros para solucionar los problemas del transporte. Provee las bases para el planeamiento, el diseño, la ejecución, el mantenimiento y los sistemas de integración para cumplir con los objetivos del transporte.

Una arquitectura ITS no especifica el diseño detallado de un esquema ITS, ni requiere un enfoque de diseño particular. En cambio, hace un trabajo importante de especificación de los criterios de performance que los componentes del sistema deben satisfacer y define un marco general de referencia desde el cual varios diseños alternativos u opcionales pueden ser desarrollados. Estos distintos diseños estarán de acuerdo con la arquitectura ITS común. (Ver Qué significa Arquitectura ITS?)

Una arquitectura ITS debería definir lo siguiente:

  • funciones: que describen lo que debe hacer el sistema ITS para satisfacer los requerimientos del usuario, tal como "la recolección de datos de tránsito" o "la provisión de información de incidentes"
  • entidades físicas: las localizaciones donde las funciones ITS serán capaces de actuar, tales como el centro de gestión del tránsito o los controladores de señales de tránsito. 
  • interfaces y flujos de información: las interfaces muestran la conectividad para el intercambio de datos (existentes o propuestos) y los flujos de información entre entidades físicas. Por ejemplo, una interface entre el sistema de gestión del tránsito y los detectores del tránsito de la carretera, debería tener dos direcciones:
    • en una dirección, los flujos de datos de la velocidad desde los detectores de tránsito al sistema de gestión del tránsito
    • en la dirección opuesta, los flujos de comando del control de un sensor desde el centro de gestión del tránsito a los detectores de tránsito

Interoperabilidad

El máximo beneficio que puede proveer ITS requiere la interoperabilidad e intercambiabilidad de los sistemas entre regiones o dentro de una región. La interoperabilidad se refiere a la condición donde diferentes tipos de sistemas pueden dialogar con otros para satisfacer los requerimientos funcionales del sistema. Dispositivos de múltiples marcas sobre un mismo canal de comunicaciones es un ejemplo de intercambiabilidad. Uno de los objetivos principales de ITS es integrar a una variedad de sistemas previamente independientes para minimizar la redundancia y maximizar la eficiencia, adhiriendo estándares de ITS y de otras industrias que satisfagan los requerimientos de inteoperabilidad e intercambiabilidad y ayuden a una futura expansión eficaz del sistema. Los requisitos legales para cumplir con los estándares de la industria y de ITS, en cualquier proyecto ITS, ayudarán a la interoperabilidad, a la intercambiabilidad y a la futura ampliación económica del sistema. (See Estándares ITS)

cambio tecnológico

La tecnología está cambiando a un ritmo vertiginoso y esta tendencia se espera que continúe indefinidamente. ITS crea servicios basados en la tecnología y el ritmo de cambio tecnológico es una consideración importante en la planificación y en la implementación. Tres asuntos deben ser tomados en cuenta cuando se consideran cambios en la tecnología para cualesquiera de las aplicaciones ITS. Estas son: la modernización, los sistemas anteriores ("heredados") y la integración de los sistemas.

modernización

Con los rápidos cambios de la tecnología, aún durante el curso de un proyecto ITS, es importante anticipar la posibilidad de la modernización del sistema. Las más nuevas tecnologías pueden mejorar la performance de los sistemas ya instalados y pueden requerir una decisión sobre si se lo moderniza o se lo reemplaza. Donde sea posible preveer el futuro, la planificación y el diseño deberían permitir la posibilidad de modernizaciones de modo de que se puedan adaptar eficazmente y sin complejidad técnica. Una posible desventaja es que la modernización del sistema puede requerir a profesionales altamente calificados para operar y manejar nuevos sistemas en el futuro.

sistemas anteriores ("heredados")

En tanto aparezcan nuevos sistemas y modernizaciones, ellos deben ser integrados con los sistemas anteriores ("legado"). El desafío estriba en realizar que los nuevos sistemas sean interoperables. La arquitectura ITS puede mostrar dónde y cómo los sistemas establecidos anterioremente  necesitarán dialogar con los nuevos sistemas para entregar las funcionalidades y la performance deseadas (integradas). Una plan de evaluación en campo, para probar la interoperabilidad entre los sistemas heredados y los nuevos, proveerá las bases para las pruebas del funcionamiento del sistema integrado después de la implementación.  

integración de sistemas

La integración de los sistemas significa cómo los diferentes sistemas se interconectan de modo de que puedan realizar las tareas deseadas en una forma óptima. ITS requiere que diferentes tipos de hardware y de software (los cuales pueden provenir desde diferentes fabricantes y deben ser implementados en diferentes etapas) sean integrados para satisfacer los requerimientos de los usuarios.

Los problemas, que pueden representar un significante desafío a la integración de los sistemas, técnica y económicamente, son:

  • el uso de hardware y de software que sean únicos provenientes de un solo proveedor
  • las interfaces de los sistemas que no cumplan los estándares ITS y los de la industria

La conjunción de los estándares de la industria y de ITS con la utilización de una arquitectura abierta ayudará a la futura integración económica de los sistemas.

consejos a los practicantes

Un panorama amplio de un sistema al comienzo de un proyecto ayudará a desarrollar plan de despliegue que soporte una estrategia de implementación económica:

  • una arquitectura ITS que tenga en cuenta a las necesidades de los usuarios en forma regional y nacional ayudará al desarrollo económico de un proyecto local, aún cuando los proyectos tengan lugar en diferentes momentos. Ésto es así debido a que el sistema completo, con sus subcomponentes e interdependiencias, está considerado desde el principio de cada proyecto.

Si el diseño prevee la intercambiabilidad de los componentes, impulsará una competencia y permitirá lograr mejoras futuras en costos, diseño, funcionalidad y seguridad. (Ver Arquitectura ITS):

  • Las tecnologías ITS proveen múltiples opciones para satisfacer las necesidades y requerimientos particulares de los usuarios. La disponibilidad de muchas opciones para el mismo conjunto de requisitos (por ejemplo, el equipamiento de pago electrónico de peaje) puede promover diferentes productos en diferentes regiones que no sean compatibles o interoperables entre sí. Una arquitectura común y un conjunto de normas que hayan evolucionado desde una arquitectura común puede resolver el problema de interoperabilidad.

La arquitectura ITS puede mostrar dónde las interfaces estándar traerán beneficios significativos:

  • no asume la utilización de tecnologías o componentes ITS específicos. Debería, en cambio, ser genérica para permitir libertad a los desarrolladores de sistemas para diseñar lo que ellos vean como soluciones óptimas, reuniendo los estándares apropiados y adaptando las interfaces necesarias para la interoperabilidad y probables ampliaciones futuras.

La arquitectura ITS muestra cómo los diferentes grupos de interés están conectados con otros a través del intercambio de datos: 

  • La arquitectura ITS ayuda a identificar la interdependencia institucional que puede asistir en el cumplimiento de objetivos regionales. Puede servir como una guía sobre cómo las diferentes agencias pueden compartir la misma infraestructura ITS para lograr sus propios objetivos institucionales.

La existencia de una arquitectura ITS puede asistir en la integración de sistemas que entrará en funcionamiento en difernetes fases:

  • no es posible satisfacer todos los requerimientos de los usuarios al mismo tiempo, con un proyecto. Usualmente, los proyectos ITS son  realizados en etapas.

La arquitectura ITS puede soportar servicios de seguridad relacionados con la respuesta ante desastres y evacuación, vehículos de carga y comerciales, cargas peligrosas, infraestructura de transporte ferroviario y tránsito terrestre:

  • respecto a la ayuda a los servicios de transporte, la arquitectura ITS puede contribuir a la seguridad regional y nacional. 

informaciones adicionales

Bloomington/Monroe County USA, Regional Intelligent Transportation Systems Architecture, 2008.

Chowdhury, M. and Sadek, A., Fundamentals on Intelligent Transportation Systems Planning, Artech House, Boston, MA, 2003.

Fries, Chowdhury and Brummond, Transportation Infrastructure Security Utilizing ITS, John Wiley & Sons, 2008.

U.S. Department of Transportation, National ITS Architecture, www.iteris.com/itsarch (accessed on December 1, 2013).

Referencia

No reference sources found.