Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
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Los llamados "Sistemas Cooperativos" utilizan comunicación entre vehículos y entre vehículos y la infraestructura (entre equipos y centros de control de tránsito), con el fin de proporcionar a los conductores y otros usuarios de la carretera información en tiempo real. Las apliaciones de comunicación entre vehículos (V2V), incluyen Control de Crucero Cooperativo y pelotones de vehiculos (donde los vehículos se acoplan en pelotones simulando una "barra de remolque electrónica") (Ver Sistemas Coordinados de Autopista - Vehículo)
Las aplicaciones de vehículo a infraestructura (V2I), tienen un papel importante que desempeñar en la seguridad vial. Esto se realiza mediante la recopilación, el procesamiento y el intercambio de información sobre las condiciones del tránsito y de la carretera, proporcionada por diferentes fuentes en la red (local y regional) para brindar las advertencias, la información y las instrucciones de control del vehículo. Por ejemplo los vehículos pueden ser alertados del estado de las carreteras resbaladizas, donde el disparador de la info podrían ser sensores de hielo en la calzada en un lugar expuesto o un espacio registrado por un vehículo.
Actualmente los sistemas cooperativos tienen un costo elevado. Esto se debe a que la tecnología de las comunicaciones debe ser muy segura y mas veloz (baja latencia) y de gran ancho de banda lo cual la vuelve costosa. La comunicación inalámbrica específica, es conocida como DSRC (Dedicated Short Range Comunicaciones) "Comunicación de Calidad de Corto Alcance sera, probablemente el estándar emergente de alta calidad. Esta tecnología, utiliza microondas o comunicaciones por infrarrojos con características adicionales de seguridad. Es probable que DSRC utilice comunicación celular para los sistemas y servicios V2I / I2V. Esto será económicamente viable, en los llamados "hot spots" o puntos calientes, de la red de carreteras, tales como túneles, intersecciones de punto negro eventuales, e intersecciones controladas por semáforos.
Además del costo, uno de los obstáculos importante para la proliferación de los sistemas cooperativos, en particular los sistemas V2V, radica en que ofrecen poco beneficio para los primeros usuarios. A menos que haya otros vehículos equipados con los cuales comunicarse, esta tecnología no puede interactuar. Esto está en contraste con los sistemas autónomos como los de Advertencia de Colisión Frontal o de Aviso de Salida de Carril, donde estos equipamientos, pueden tener un beneficio inmediato para el conductor.
Sistemas Cooperativos en EEUU
La Administración Nacional de Seguridad del Tránsito en Autopistas de los EEUU (NHTSA) ha anunciado que está considerando exigir a los vehículos nuevos tener capacidad de comunicación V2V utilizando DSRC. La expectativa está puesta en que la producción masiva de unidades de comunicación V2V reducirá su costo y que el gobierno desarrollará un programa para la instalación de infraestructura de comunicación DSRC en las carreteras.
La tecnología V2V tiene potencial para su fusión con funcionalidades existentes de seguridad de los vehículos a fin de mejorar aún más la eficacia de muchos sistemas de seguridad diseñados para evitar las colisiones que están siendo desarrollados e implementados actualmente en las flotas de vehículos, y que serán elementos esenciales de los vehículos autónomos (sin conductor). Los vehículos equipados con tecnología V2V también podrían permitir el desarrollo de una amplia gama de beneficios para la movilidad y el medio ambiente, basados en aplicaciones Vehículo a Infraestructura (V2I) y Vehículo a Vehículo (V2V) que puede mejor el flujo de tránsito de diferentes maneras. La tecnología V2V no supone la recolección o intercambio de información personal ni el seguimiento de los conductores y sus vehículos.
También hay movimientos para desarrollar sistemas cooperativos que hacen uso de tecnologías facilmente disponibles tales como GPS combinada con comunicaciones móviles 3G y 4G. Un ejemplo de ello es el sistema "Jam Ahead Warning" de TomTom, que alerta a los conductores acerca de tránsito circulando lentamente por delante de su posición actual. El sistema utiliza los perfiles de velocidad de circulación en tiempo real de los usuarios de dispositivos de navegación Tom Tom que están equipados con comunicaciones móviles de datos. El sistema detecta en tiempo real cuando la velocidad de circulación es extraordinariamente lenta y transmite un alerta a otros vehículos equipados con unidades Tom Tom que se encuentre en las cercanías. La ventaja de sistemas autónomos como el descripto es que pueden ser implementados en forma inmediata sin la necesidad de instalar tecnología e infraestructura de comunicaciones.
Diferentes sistemas cooperativos que están siendo probados utilizan equipamiento instalado en la carretera para comunicarse con los conductores. Un ejemplo de ello son los sistemas de advertencia de peligro de colisión en una interección. Muchas aplicaciones de sistemas cooperativos propuestas son comparables a la actual utilización de Paneles de Mensajes Variables. También hay margen para el desarrollo de aplicaciones de seguridad basadas en comunicaciones Hombre a Vehículo (H2V).
La seguridad en las intersecciones sin semáforos, puede ser una preocupación importante. Las colisiones en estas intersecciones, son uno de los tipos más comunes de accidente y tienden a ser graves sobre todo por en carreteras rurales. Esto se debe a que las velocidades de colisión a menudo son elevadas y los ocupantes no están muy bien protegidos contra impactos laterales, en comparación con las colisiones frontales. La alta velocidad del tránsito de las carreteras principales, puede agravar la situación.
Muchos cruces rurales, utilizan las señales de "pare", estáticas o de "ceda el paso" (Yield), las cuales controlan el tránsito lateral. El conductor tiene que juzgar, cuando existe el suficiente espacio de seguridad, para unirse al tránsito de la carretera principal. Sólo la parte visible debe evaluarse, mientras el conductor no esté cruzando el flujo de tránsito de su lado visible. Cuando el conductor tiene que cruzar el flujo de tránsito, la tarea se hace más difícil. Las carreteras de multiples carriles, aumentan la dificultad.
Los sistemas de alerta de colisión en la intersección, utilizan múltiples sensores instalados en el borde de la carretera para realizar un seguimiento de los vehículos cuando se acercan, Estos están vinculados a sofisticados algoritmos que determinan si las distancias entre vehículos en el tránsito son seguras o inseguras (por encima o por debajo de un umbral crítico). Las señales para ayudar al conductor a decidir si puede realizar la maniobra o no están situadas en lugares que puedan ser vistos por los conductores, en la señal de "Pare" o "Ceda el paso", tal como se ilustra en la fotografía del siguiente cuadro.
Sistema cooperativo para evitar colisiones en las intersecciones - Cooperative Intersection Collision Avoidance System (CICAS)
La Universidad de Minnesota ha desarrollado un sistema cooperativo para evitar colisiones en intersecciones (CICAS), con el fin de mejorar la seguridad de los vehículos que giran dentro o cruzando las carreteras rurales divididas. El desarrollo inicial fue en un simulador de conducción, seguido de una aplicación en el mundo real.
CICAS informa al conductor en las señales de "Pare" cuando las distancias entre vehículos que se aproximan por la carretera principal no son lo suficientemente grandes para ser seguras. Ver http://www.its.umn.edu/Research/FeaturedStudies/intersections/cicas.html.
El sistema de alerta se despliega en tres intersecciones en Minnesota y una en Wisconsin, en lugares de alto riesgo. El Departamento de Transporte de Minnesota está desplegando una versión mejorada del sistema en todas las intersecciones del Estado (2012-2015). Se le conoce como el "Sistema de Alerta de Conflictos en Intersecciones Rurales" (RICWS Rural Intersection Conflict Warning System).
Información detallada sobre el desarrollo de CICAS se puede encontrar en http://www.its.umn.edu/Research/ProjectDetail.html?id=2006050.
Actualmente la mayoría de los sistemas de protección de vehículos para los usuarios vulnerables (VRU), están basados en la instalación en el vehículo de cámaras que enfocan hacia el frente del mismo, utilizadas junto con otras aplicaciones de seguridad, tales como de advertencia de colisión frontal. A medida que maduran las comunicaciones móviles a mayor ritmo, hay potencial para desarrollar aplicaciones de seguridad basadas en las comunicaciones de Humanos a Vehiculos (Human-to-Vehicle). (Ver Seguridad de los Usuarios Viales Vulnerables)
Para ser fiable, la tecnología tiene que ser capaz de detectar, clasificar y rastrear objetos relevantes y minimizar o no tener en cuenta las falsas alarmas. La tecnología también debe ser de fácil acceso, a un costo aceptable para el usuario, utilizable, fácil de usar y tener bajo consumo de energía. Además, la tecnología tiene que hacer frente a situaciones complejas en las que las personas pueden estar ocultas por otros objetos, por ejemplo por vehículos estacionados. Los equipos instalados en los vehículos, deben tener la capacidad de detectar peatones o ciclistas en las intersecciones donde ocurre una alto proporción de incidentes.
Si los sistemas de comunicación de "humano-a-vehículo" han de tener éxito, la asimilación y la adopción, debe ser relativamente alta. La tecnología está cerca del mercado, por lo que es necesario dcidir cual será la interfaz de comunicación del usuario mas apropiada. Por ejemplo:
Desarrollos de Comunicaciones Humano-a-Vehiculo
Los enfoques que combinan la detección por cámaras de vídeo en el vehículo con los sistemas de posicionamiento global (GPS), en tiempo real para el usuario vulnerable, se están desarrollando para proporcionar advertencias de la presencia de otros usuarios vulnerables tales como peatones y ciclistas. Por ejemplo tecnología de sensores cooperativos via etiquetas RFID (Tags), se puede integrar en las mochilas, ropa, cascos o teléfonos móviles. En el vehículo los dispositivos de localización pueden transmitir una consulta continua a dichas etiquetas de RIFID, con el fin de obtener información sobre la ubicación, trayectoria y velocidad del usuario de la carretera. El objetivo es calcular el riesgo y advertir de una posible colisión. Un ejemplo es el Sistema de Información y Comunicación de peatones de Japón que permiten a las personas mayores y con alguna discapacidad, desplazarse con seguridad.
Ver: http://www.utms.or.jp/english/system/pics.html
Los teléfonos inteligentes ofrecen otra plataforma prometedora y una interfaz de comunicación para nuevas aplicaciones.
Los problemas de privacidad, lo cual pueden ser sensible para algunos grupos de usuarios, como los niños y adultos vulnerables, tendrán que ser estudiados. A pesar de ello una etiqueta RFID no puede identificar a una persona específica, no obstante podría preocupar fuertemente al publico y conducir a una baja popularidad de estas aplicaciones.
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