Manual Explotación de la Red Vial
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tecnología de vehículos conectados

Las telecomunicaciones móviles digitales están teniendo un profundo efecto en el medioambiente operativo de ITS permietiendo las comunicaciones Vehículo- Vehículo (V2V) y Vehículo - Infraestructura (V2I). SE pueden combinar ambos conceptos refiriéndose sólo a las comunicaciones V2X – significando comunicaciones inalámbricas en red entre vehículos, infraestructura (unidades viales y centros de control de tránsito) y dispositivos de comunicación personal de los pasajeros. Los vehículos pueden difundir datos describiendo su posición, movimientos y maniobras – y compartir éstos con otros vehículos para prevenir colisiones entre ellos y con la infraestructura para optimizar el control del tránsito. 

La capacidad para enviar y recibir estos datos permite a los sistemas inteligentes vehiculares integrar la información de los sistemas de navegación con los datos que vienen de los sensores embarcados y con la información recibida desde la infraestructura. Ésto provee a los sistemas vehiculares una conciencia de su entorno inmediato, incluyendo áreas que no son visibles para el conductor – las cuales pueden ser usadas para asistir al conductor para manejar de forma más segura. Si estos sistemas vehiculares anticipan un accidente ellos pueden, como mínimo, avisar a los sistemas de seguridad y, quizás, intervenir para prevenir un siniestro vial. 

Las tecnologías necesarias para implementar un medioambiente de Vehículos Conectados y Cooperativos (CV) se componen de cuatro componentes separados: 

  • equipamiento embarcado;
  • tecnologías de los sensores del vehículo;
  • equipamiento de campo (vial);
  • red de comunicaciones.

equipamiento embarcado (OBE)

Los OBE son:

  • el equipamiento embarcado dentro del vehículo con el cual los conductores interactuarán;
  • y las tecnologías necesarias para proveer información basada en el vehículo para usar en las aplicaciones CV.

Algunas de las informaciones basadas en el vehículo puede ser obtenida desde un sensor tipo GPS u otro similar (por ejemplo: la localización, velocidad y dirección), mientras que otra información (por ejemplo: aceleración, consumo de combustible instatáneo, activación del sistema antibloqueo de frenado , estado del limpiaparabrisas) puede ser obtenida desde las herramientas de observación del vehículo y de otros sistemas que monitorean los diferentes subsistemas del vehículo. 

tecnologías de sensores vehiculares

Los vehículos conectados están instrumentados con ampio rango de tecnologías de sensado que permiten aplicaciones que tienen como objetivo mejorar la seguridad y la eficiencia - incluyendo:

  • sensores de posicionamiento tales como el GPS o los sistemas de navegación inercial (Inertial Navigation Systems (INS))
  • sensores de frenado y velocidad;
  • sensores de proximidad de vehículos que también pueden medir la distancia o el tiempo de frenado entre el vehículo sujeto y el automóvil que está adelante o atrás;
  • sensores útiles para detectar a conductores incapacitados o que se duermen (aquéllos típicamente usan videocámaras y sofisticados algoritmos de reconocimiento de patrones y procesamiento de imágenes);
  • sensores de detección de obstáculos de corta y mediana distancia basados en las tecnologías LIDAR (LIght Detection And Ranging) o de tipo radar para identificar situaciones peligrosas o choques inminentes – para alertar al conductor y para tomar acciones evasivas para prevenir la colisión. 

equipamiento de campo

Las unidades y el equipamiento de campo (viales) son sistemas de infraestructura que se comunican con vehículos y recolectan datos desde ellos. El equipamiento de campo puede soportar aplicaciones basadas en la infraestructura o aplicaciones que involucren la cooperación entre vehículos y la infraestructura (tales como los sistema para evitar colisiones, y las eco-señales que informan a los vehículos que se aproximan el tiempo remanente de luz verde para permitir a los conductores ajustar su velocidad). El equipamiento de campo también soporta las aplicaciones remotas para comunicar la información recolectada desde los vehículos hacia una localización central para su procesamiento. Ellos también pueden ayudar a soportar la seguridad y la integridad de los sistemas vehiculares cooperativos.

red de comunicaciones 

La red de comunicaciones es la infraestructura necesaria para proveer conectividad entre vehículos (V2V), entre vehículos e infraestructura (V2I), y entre el equipamiento de campo y otras partes del sistema (V2X). Las comunicaciones inalámbricas son requeridas para las comunicaciones V2V y V2I, para las cuales el equipamiento de campo puede usar redes inalámbricas o cableadas. 

La Iniciativa Vehículos Conectados – USA

En USA, se han focalizado en el uso de las Comunicaciones Dedicadas de Corto Alcance (Dedicated Short-Range Communications (DSRC)) para los sistemas de vehículos cooperativos. En forma similar al Wi-Fi, DSRC es un protocolo abierto para la comunicación inalámbrica. Ahora bien, la gran diferencia es que la DSRC permite comunicaciones altamente seguras y de alta velocidad – características que son crítuicas para las aplicaciones de seguridad. La DSRC tiene las siguientes características ventajosas:

baja latencia (menor a 0,02 segundos)

solidez ante interferencias 

protección dedicada del ancho de banda  (dependiendo de los sitios del país considerado)

En USA, durante el año 2004, la Comisión Federal de Comunicaciones (Federal Communications Commission), dedicó 75 MHz de ancho de banda a 5.9 GHz, para ser utilizado ppara la Iniciativa de Vehículos Cooperativos.

APLICAciones

El veloz progreso en las telecomunicaciones móviles significó que el vehículo conectado no es más un concepto de investigación sino una realidad. Las aplicaciones del concepto de vehículos conectados se pueden clasificar en cuatro diferentes categorías, aunque no necesariamente separadas:

.- aplicaciones de seguridad - ejemplos incluyen a los consejos a conductores, las alertas a conductores y los controles de vehículos y/o infraestructura (Ver Ayuda al Conductor );

.- aplicaciones de movilidad que usan datos en tiempo real. Los datos son transmitidos a los vehículos en forma inalámbrica y son usados por proveedores de servicios de información para difundir las condiciones del tránsito actual para los sistemas satelitales de navegación. Los datos obtenidos desde los vehículos conectados también tiene valor para las actividades de gestión de la red y para los ingenieros de tránsito para optimizar la performance del sistema de transporte. (Ver Monitoreo por Vehículos Sonda);

.- aplicaciones de medioambiente que usan los datos en tiempo real desde los vehículos para soportar el desarrollo, la operación y el uso de las aplicaciones de "transporte verde" (Ver Visión de Operaciones de una Red Inteligente);

.- aplicaciones comerciales que mejoran los negocios viales y abren nuevas áreas de mercado – tales como los servicios de valor agregado basados en la localización (Ver Servicios Basados en la Localización).

información adicional

Una revisión de los desarrollos relacionados con los vehículos conectados y las probables consecuencias para las Operaciones de las Redes Viales fue llevada a cabo por un comité especial de la Asociación Mundial de Carreteras (World Road Association (PIARC) Task Force), trabajando en colaboración con la Federación Internacional de Sociedades de Ingeniería Automotriz (International Federation of Automotive Engineering Societies (FISITA)). El informe de dicho equipo fue publicado en el año 2012 y puede ser descargado desde la Biblioteca Virtual de la Asociación Mundial (PIARC Virtual Library) en: http://www.piarc.org/en/order-library/13731-en-The%20connected%20vehicle.htm

Referencia

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