Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
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ITS no es solamente el uso del procesamiento de la informatción y de las telecomunicaciones en las operaciones de transpote terrestre. Muchos de los desafíos que acompañan la introducción de ITS no son tecnológicos sino que implican diferentes maneras de trabajar y, especialmente, implica el trabajo conjunto de diferentes organizaciones de diversas formas. Existe actualmente un gran cuerpo de conocimiento ITS que se traduce en la experiencia práctica de un sustancial número de proyectos y estudios de casos ITS.
Para entender apropiadamente cómo funciona ITS, existe un número de temas a tener en cuenta:
Para que ITS funcione se necesitan un número de tecnologías:
La recolección de información precisa acerca del estado del sistema de transporte es un prerrequisito para casi todas las aplicaciones ITS. El problema necesita ser identificado antes de buscar una solución. El grupo de vanguardia de tecnologías disponibles son aquellas usadas en las recolección de la información del tránsito en tiempo real . Alguna de ellas están basadas en la infraestructura y otras en los vehículos.
Las tecnologías de detección basadas en la infraestructura incluyen:
Las tecnologías de detección basadas en los vehículos incluyen:
(Ver Datos e Información)
Las Telecomunicaciones pueden ser comparadas con el sistema nervioso del cuerpo humano. Las redes de comunicaciones enlazan los diferentes componentes de un sistema ITS en forma conjunta, permitiendo el intercambio de información y la implementación de diferentes estarategias de gestión y control del tránsito. Ellas también enlazan al viajero con el sistema permitiendo la difusión de información útil. (Ver Telecomunicaciones)
Para que sea de utilidad, los datos recolectados en tiempo real del tránsito y del medioambiente desde el campo, deben ser procesados e integrados desde diferentes fuentes y analizados. Las tecnologías de computación y procesamiento de datos se refieren a un conjunto de hardware y software informáticos necesarios que le otorgan sentido a esos datos transformándolos en información que ayude a la toma de decisiones. (Ver Infoestructura Básica)
La comunicación eficaz con los viajeros es un esencial componente de varios, sino todas, aplicaciones ITS. ITS usa varios dispositivos de difusión de información del tránsito para mantener informados a los viajeros acerca de las condiciones actuales y esperadas de viajes. Estos dispositivos incluyen Carteles de Mensajes Dinámicos (DMS), advertencias por radio en la autopista (HAR), TV de cable, sitios de internet de información al viajero, redes sociales (Facebook, Twitter) e Internet, sistemas telefónicos dedicados, y dispositivos- pantalla embarcados en los vehículos. (Ver Interfaces de Usuario)
La más común tecnología actual usada para la localización y la navegación es la utilizada por los sistemas de navegación satelital para determinación de la localización (latitud, longitud y nivel de elevación). Éste sistema triangula la posición terrestre basada en las señales de los satélites – y son conocidos como Sistemas Satelitales y Navegación Global (GNSS). El más conocido es el Sistema Militar de Posicionamiento Global de USA (Global Positioning System (GPS)). La Unión Europea está desarrollando un sistema civil compatible llamado GALILEO, con el objetivo de proveer una mayor disponibilidad y mejora de la exactitud del posicionamiento. (Ver Navegación y Posicionamiento)
El sistema llamado Light Detection and Ranging (LIDAR), es una tecnología de sensado remoto que puede ser usado para generar una información tridimensaional de difrenetes localizaciones y sus características superficiales. LIDAR, puede ser aéreotransportado, móvil o terrestre, ha sido usado en transporte para varias tareas, tales como topografía, diseño y seguridad vial de autopistas. Con un preciso mapeo y posicionamiento de la infraestructura vial, LIDAR puede soportar a varias aplicaciones ITS, tales como el monitoreo de las condiciones meteorológicas en las carreteras y ayuda en la evacuación durante emergencias, todo en tiempo real.
Las tecnologías de control constituyen otro grupo de tecnologías habilitadas para aplicaciones ITS. Ellas se pueden dividir en dos amplias categorías:
Uno de las más ampliamente implementadas aplicaciones ITS se encuentra en el área del pago electrónico, el cual:
En términos de hardware, las tecnologías más comunes para el pago electrónico son: trajetas inteligentes, transpondedores (tal como el tag para pago de peaje) y más recientemente los teléfonos inteligentes. (Ver Pago Electrónico)
Este grupo de tecnologías disponibles ITS incluye aquellas diseñadas para soportar los Sistemas de Gestión de Datos Almacenados (Archived Data Management Systems (ADMS)), o también conocidos como Almacenes de DAtos ITS (iTS Data Warehouses). ADMS ofrece un oportunidad para tomar una total ventaja de los datos recolectados por los dispositivos ITS para la mejora de las operaciones, planificación y toma de decisiones en el transporte; frecuentemente, a un mínimo costo adicional. Las tecnologías que soportan ADMS están diseñadas para archivar, integrar, organizar y analizar los datos ITS desde diferentes fuentes y pueden soportar una amplio rango de aplicaciones inteligentes útiles. (Ver Gestión y Archivo de Datos )
Una característica de los sistemas integrados que son diseñados para servir a las necesidades de la movilidad de la gente y las mercancías, distribuidas espacialmente a lo largo de una gran a´rea geográfica, casi siempre requiere la colaboración de varas partes interesadas (Ver Partes Interesadas)
Cualquier implementación ITS, generalmente, involucra a un rango de organizaciones. Frecuentemente, se da el caso de que una agencia del cliente o champion tomará la Dirección. Éste podría ser una autoridad vial o un departamento de transporte, del gobierno local, una agencia de operaciones de transporte público o una coalición que represente a todas esas partes. (Ver Trabajo Entre Agencias)
Un método de provisión de ITS involucrará a una empresa de consultoría especialista adquiriendo una amplio rango de equipamiento y tecnologías ITS desde un número de proveedores y fabricantes de tecnologías ITS. La empresa consultora actuaría típicamente como un integrador de sistemas integrando todas las tecnologías y componentes , de odo de trabajar como un verdadero sistema integrado. (Ver Gestión de la Implementación de ITS)
Para que ITS sea eficaz, sus diferentes componentes tienen que trabajar juntos como un sistema integrado. Los componentes tienen que ser capaces de comunicarse con otros y necesitan compratir diccionarios de datos y protocolos de comunicación. Ésto subrraya la importancia de la adopción de sistemas enfocados en la ingeniería del diseño, de la ejecución y de la gestión de los proyectos ITS. (Ver Ingeniería De Sistemas)
Un enfoque en sistemas considerará el contexto de la implementación ITS y´cómo todos los componentes de los sistemas se ajustan juntos. Un aspecto fundamental del enfoque es que los Requerimientos del Usuario son definidos al comienzo , tomados en cuenta en el diseño y en el desarrollo del sistema. Es diferente a un enfoque dirigida a la tecnología. También, se explora las varias interfaces de sistemas, los datos que necesitan ser intercambiados, los estándares del equipamiento y de las comunicaciones y los bloques constructivos que necesitan estar en su lugar par obtener operaciones eficaces. Unenfoque en sistemas también considera cómo ITS se establecería en un gran sistema regional de transporte e investiga cómo maximizar los beneficios desde el sistema. El enfoque considera no sólo los desafíos técnicos sino también los institucionales como también los cuales son claves para la integración y colaboración. (Ver Arquitectura ITS)
Los factores humanos tienen una gran importancia para la implementación de ITS y su eficacia - desde la perspectiva de la infraestructura, las operaciones y los vehículos. Para los vehículos es importante asegurar que las aplicaciones ITS no dsitraigan a los conductores de su principal tarea de conducción – o que los sobrecarguen con información. Ésto es particularmente el caso de los Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor (Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)), los cuales continúan madurando y creciendo en su sofisticación. Otra importante área es el uso de los teléfonos inteligentes y las llamadas aplicaciones “infotainment” (información de entretenimiento). Muchos estudios han demostrado los peligros de usar el teléfono mientras se conduce (y peor aún enviar mensajes de texto mientras se conduce) y muchos países han promulgado leyes prohibiendo el uso de teléfonos celulares y de similares dispositivos mientras se maneja.
La probable respuesta de los conductores y viajeros a una recomendación de un sistema ITS es otra área clave. Un sistema ITS puede recomendar a los conductores una cierta velocidad o una ruta específica para arribar a su destino; empero, no hay garantía que el conductor seguirá la recomendación del sistema. La creación de confianza en los sistemas ITS es crítica para la aceptación pública.
En términos de futuro desarrollo de ADAS, la interacción humano-máquina es crítica en asegurar que el conductor interactúe en forma segura con el vehículo y la tecnología embarcada.La perspectiva de vehículos con varios niveles de automatización, la cual puede dirigir pronto desde vehículos parcialmente autónomos a totalmente autonómos (self-driving) y convierte este problema en urgente. (Ver Factores Humanos )
ITS significa todo lo que implica la adquisición de datos e información, el intercambio de información, el procesamiento de la información, el uso de la información para soportar decisiones y la difusión de la información a viajeros y otros usuarios finales.
Lo mencionado demuestra que ITS usa tecnologías de detección y monitoreo para recolectar datos en tiempo real sobre el sistema de transporte y otros factores externos (tal como el clima). ITS, entonces, usa su red de comunicación para intercambiar esta información entre diferentes centros de tránsito, diferentes agencias y diferentes regiones. La información recolectada es entonces procesada y analizada para entender cómo el sistema de transporte está operando y para identificar estrategias de gestión y control "óptimas" con el objetivo de mejorar la performance del sistema. La información es también difundida a una amplia cantidad de partes interesadas en ITS, tanto la información al viajero como a los usuarios del sistema de transporte. (Ver Datos e Información)
Las aplicaciones ITS incluyen la infraestructura de información que ayuda a la recolección, archivo, procesamiento y distribución de una amplia variedad de datos; por ejemplo, sobre demanda de viajes, volúmenes de tránsito y patrones de jornadas.
Los datos son recolectados contínuamente desde diferentes herramientas ITS con características distintas, tales como cantidad, frecuencia, sincronización (tiempo real, tiempo real aproximado o histórico) y confiablidad. Mediante una sistemática validación, almacenamiento, archivo y fusión de datos desde diferentes fuentes, los datos compilados pueden ser extraídos y analizados para ganar información útil sobre cómo realizar el mejor plan, la mejor operación y la mejor gestión del sistema de transporte.
Los datos ITS proveen un muy importante recurso para calcular medidas de desempeño para evaluar la calidad de servicio provista por la red vial y cualquier aplicación ITS asociada, tal como la detección automática de incidentes.
La medición de desempeño es un tópico que ha recibido una atención creciente en los recientes años. El crecimiento en las fuentes de datos para ITS, tales como las redes sociales, los GPS y los vehículos conectados con posibles comunicaciones, está aparejado con los cambios en los asuntos de protección y privacidad. El impacto sobre la planificación, el diseño y la evaluación de la infraestructura ITS de información estará en el primer plano de cualquier consideración de implementación ITS. (Ver Medidas de Performance)
El desarrollo, la implementación y la operación de ITS requieren la coordinación y colaboración entre un amplio rango de las partes interesadas. (Ver Partes Interesadas). Estas partes interesadas, típicamente, incluyen (entre muchos otros):
La implementación de ITS también necesita un “paladín”, o un líder fuerte, quien crea en la visión y pueda inspirar a otros . El primer paso en cualquier iniciativa de planificación ITS es identificar a las partes interesadas claves y construir socios locales (con memorandums de entendimiento si se requiere) para permitir una acción combinada y articular la resolución de problemas. (Ver Trabajo Entre Agencias)
En ITS el término ‘arquitectura’ describe un marco estructurado dentro del cual los componentes de los sistemas ITS son reunidos de modo que el conjunto puede funcionar eficientemente tanto como los productos y servicios de la construcción en un edificio.
La arquitectura ITS es esencial para la planificación y el diseño de una implementación ITS, que satisfacerá las necesidades y requisitos de los usuarios. Una comprensión de la arquitectura ITS ayuda a definir cómo los sistemas componentes necesitan interactuar entre ellos y aclarar los roles de las partes interesadas individuales en el proceso de implementación. El análisis debería estar firmemente basado en una evaluación de las funciones y del desempeño del sistema que es necesaria para satisfacer las necesidades de los usuarios. (Ver Qué significa Arquitectura ITS?)
Una arquitectura ITS puede proveer muchos beneficios a una región que comienza a desarrollar y desplegar sistemas y servicios basados en ITS. Una arquitectura ITS apropiadamente diseñada:
El concepto de interoperabilidad es muy importante en ITS. Por ejemplo:
Para facilitar este tipo de interoperabilidad, una arquitectura ITS (donde ha sido adoptada) identificará las interfaces de los sistemas o los flujos de información que necesitan ser armonizados y, si es posible, normalizado. La arquitectura ITS es una herramienta importante para el éxito de este proceso, dado que describe cómo los diferentes componentes de un sistema deberían interactuar entre ellos. (Ver Arquitectura ITS)
La real ventaja de la interoperabilidad se convierte más obvia cuando los diferentes sistemas ITS comparten e intercambian datos e información entre ellos. Por ejemplo:
El proceso de enlazar los diferentes componentes de un sistema se denomina típicamente "integarción de sistemas". Éste es el principal problema cuanto más componentes ITS son implementados. (Ver Ingeniería De Sistemas)
Dentro del contexto de ITS, el término "servicios al usuario" es utilizado para describir qué realiza ITS para los usuarios del sistema de transporte, incluyendo a los viajeros, operadores del transporte, organizaciones de transporte, organizaciones de planeamiento, autoridades viales, ministerios gubernamentales y departamentos de transporte. La arquitectura nacional de Estados Unidos de Norteamérica, por ejemplo, define actualmente 33 servicios ITS al usuario, agrupados en ocho principales servicios ITS al usuario, como se muestra en: http://www.iteris.com/itsarch/html/user/userserv.htm.
Los servicios ITS al usuario comparten un número de características básicas.
En la Arquitectura Nacional de USA, los diferentes servicios al usuario han sido ordenados o agrupados en ocho paquetes, los cuales definen áreas de focalizadas en aplicaciones ITS: (Ver Uso de la Arquitectura de USA)
La Arquitectura Marco Europea adopta un enfoque comparable basado en las necesidades del usuario que se agrupan en nueve áreas extensas:
La Arquitectura Frame también provee enlaces a otros sistemas de transporte, por ejemplo, para proveer a los viajeros información del viaje multimodal, para gestionar cruces a nivel de modo mixto (donde una ruta o autopista se cruzan a nivel) y para responder a incidentes que tienen lugar en otros modos. (Ver. Uso de la Arquitectura FRAME (MARCO))
Los estudios de evaluación y las pruebas de operación han demostrado que las aplicaciones ITS han aportado significantes beneficios a los modos de transporte terrestre. En el sector del transporte terrestre, ITS tiene como objetivo mejorar la performance de las rutas y autopistas utilizando información histórica y actual, en tiempo real, sobre el estado de los caminos y del tránsito. Las aplicaciones ITS pueden permitir mejores opearciones de transporte terrestre – más seguras, eficientes y en una forma más sustentable, con mejores conexiones intermodales. Los beneficios incluyen seguridad, tiempos de viaje, confiabilidad del viaje, consumo de energía, emisiones y satisfacción del cliente. (Ver Beneficios de ITS)
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