Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
Las telecomunicaciones representan una parte esencial de los Sistemas Inteligentes de Transporte y de las Operaciones de las Redes Viales. En los últimos 40 años, se han desarrollado, poco a poco, para ayudar a las operaciones de la red – por ejemplo, enlazando centros de control con los dispositivos de la carretera tales como teléfonos, videcámaras CCTV, carteles de mensajes variables (VMS) y señales de tránsito. Actualmente, las comunicaciones digitales dominan la transmisión de señales de voz, video y datos. La tecnología digital es inherentemente más confiable, flexible y manejable comparada con las previas generaciones de la tecnología de la comunicación. Las comunicaciones digitales permiten el desarrollo y la operación de la moderna tecnología de gestión del tránsito y de las últimas aplicaciones ITS – incluyendo a los vehículos conectados a la Gestión Activa del Tránsito. Está creciendo el uso de CCTV y la transmisión digital de las imágenes de video a distancia es posible sin que la imagen se degrade.
Las redes de telecomunicaciones se parecen al sistema nervioso del ser humano. Específicamente, las redes de comunicaciones enlazan a los diferentes componentes de los ITS en forma conjunta, permitiendo obtener un verdadero sistema integrado. Por ejemplo, ellas proveen un enlace de datos desde los dispositivos de campo (tecnologías de detección, carteles de mensajes dinámicos, controladores de señales) a los centros de operaciones del tránsito – donde los datos recolectados son fusionados, analizados para actuar en consecuencia. Ésto se ilustra en el siguiente diagrama. Las telecomunicaciones son también necesarias para enviar instrucciones y comandos desde los centros de control hacia los dispositivos de campo con propósitos de control del tránsito. También, son los medios para retransmitir información desde los operadores de infraestructura (controladores) hacia los viajeros y grupos de interés.
Un sistema ITS no funcionará sin una red de comunicaciones diseñada apropiadamente que tenga el ancho de banda adecuado y que sea capaz de entregar un adecuado nivel de servicio (en términos de entrega de mensajes, latencia y tasas de caída). Las decisiones sobre una adecuada tecnología de comunicación, una apropiada topología de red y otros temas de diseño de las comunicaciones deben ser hechas cuidadosamente. Ésto es debido a que el costo de la red de comunicaciones usualmente constituye el principal del costo de un específico sistema ITS. En algunos casos, donde se necesitan instalar cables e infraestructura para el equipamiento de transmisión, puede alcanzar más del 50%.
Existe un número de opciones para los profesionales de ITS. Los operadores de tránsito necesitan decidir cuál es la mejor manera de considerar las necesidades de comunicaciones y si ellos son capaces de hacerlo. Hablando en general, las tecnologías pueden ser divididas en comunicaciones por cable o inalámbricas. La elección para las instalaciones de campo es frecuentemente una solución equilibrada entre los costos y las capacidades funcionales.
La red de telecomunicaciones para soportar a los ITS necesita ser cuidadosamente diseñada. Una arquitectura común para tal red es conocida como una arquitectura jerárquica o por niveles / capas, los cuales exhiben muchas similitudes al sistema jerárquico de las redes viales. Específicamente, las redes de telecomunicaciones pueden ser consideradas como consistentes en cuatro niveles:
Usando a las autopistas como una analogía a las telecomunicaciones, el nivel backbone es similar a las carreteras estratégicas interurbanas / interestatales. Permite transportar (hauling) grandes cantidades de datos entre un número limitado de puntos fijos de distribución. Como en las redes viales, las diferentes capas de la red de comunicación están interconectadas. Los cables de fibra óptica son los comúnmente usados para este nivel.
La función de la capa de transporte es mover (haul) grandes cantidades de datos ( los cuales aún requieren una gran ancho de banda) desde la red principal (backbone) al Centro de Control de Tránsito. A menudo, está fuera de la red de la carretera / autopista – y puede ser provista por un proveedor de servicios tal como una compañía de telecomunicaciones (TelCo).
La capa de distribución se parece al sistema de carreteras arteriales en una red vial. Esta capa, típicamente, no maneja grandes volúmenes de datos. Su principal propósito es proveer múltiples puntos de presencia para mejorar la accesibilidad.
Finalmente, la capa de acceso se parece a una red vial urbana o residencial o el cable que conecta la TV con la toma de antena - que provee yn cableado local para acceder a los diferentes dispositivos de la red.
Otra opción para las agencias de transporte es arrendar los servicios cableados de comunicaciones a una compañía de telecomunicaiones. En los primeros años de ITS, algunas aplicaciones ITS (sistemas urbanos de control) usaron líneas telefónicas arrendadas – su limitación es el bajo ancho de banda provista por las líneas telefónicas. Actualmente, está siendo más económico usar WiFi para reemplazar los circuitos telefónicos arrendados, particularmente en áreas urbanas – como una alternativa a las costosas nuevas redes de cables para carreteras interurbanas cuando los requerimientos de ancho de banda son modestos.
Recientemente, nuevas tecnologías se han desarrollado para ayudar a mejrar la velocidad de comunicación en las redes telefónicas locales. En particular, las líneas abonadas digitales (DSL) – las cuales usan bandas de muy alta frecuencia para datos – pueden ofrecer velocidades de hasta 40 Mbits/seg. La línea abonada digital asimétrica (ADSL) es un tipo de tecnología de línea abonada digital (DSL) que permite una más rápida transmisión de datos sobre líneas telefónicas de cobre. Otra tecnología es la de internet vía cable la cual usa las redes de televisión por cable casi en la misma forma que la DSL usa las líneas telefónicas. El cable de Internet podría tener velocidades de hasta 400 Mbits/segundo – y también puede soportar la mayoría de las aplicaciones ITS que tienen requisitos de ancho de banda exigentes.
Frecuentemente, es más económico arrendar fibras libres a un operador de telecomunicaciones o comprar la prestación de su servicio más que instalar un sistema dedicado. Los Sistemas Arrendados de Comunicaciones en ITS son ampiamente utilizados para los sistemas urbanos de control y para proveer el transporte para la conexión entre los centros de gerenciamiento del tránsito (TMCs) y los dispositivos de comunicaciones de campo en una carretera. Existen dos razones para ésto:
Las comunicaciones arrendadas también proveen un medio para satisfacer las necesidades de comunicación de las aplicaciones ITS rurales donde la instalación de nuevas líneas de comunicación puede ser demasiado cara.
Highways England (una compañía gubernamental) estableció una asociación público privada para mejorar, opearr y mantener los sistemas de comunicaciones que enlazan los dispositivos de comunicación en la carretera (teléfonos de emergencia, CCTV, etc.) a lo largo de las carreteras y otros caminos estratégicos en Inglaterra. Un consorcio de telecomunicaciones fue elegido para un proyecto de 10 años.
El consorcio tiene una responsabilidad completa por los servicios de transmisión de voz, datos y video que enlazan los dispositivos de campo de la Agencia de las Autopistas con las oficinas de control. Los dispositivos de campo y las aplicaciones del centro de control son propiedad de la agencia. El consorcio es responsable del monitoreo de la performance de los servicios de transmisión, por la prestación de un servicio resiliente y confiable y por la provisión de conexiones locales adicionales para soportar a los dispositivos de campo adicionales.
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