Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
Manual Explotación de la Red Vial
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El comportamiento del tránsito se hace cada vez más complejo a medida que la red de carreteras se amplía a fin de satisfacer la demanda o facilitar el acceso a ella. Mayores niveles de congestionamiento en tramos de la carretera implican que eventos no planificados puedan tener impacto más allá del área de ocurrencia del incidente. Esto puede significar un gran riesgo para la seguridad de las personas así como producir pérdidas económicas (Ver Incidentes de Tránsito).
La Detección Automática de Incidentes (DAI) utiliza computadoras para monitorear permanentemente las condiciones del tránsito y detectar incidentes o colas de vehículos. Las redes de carreteras equipadas con detectores de variadas características y cámaras de CCTV son la base para un continuo monitoreo automático del estado de la carretera. Los detectores son instalados para proporcionar datos de velocidad, ocupación y flujo de tránsito con el fin de colaborar en la operación de la carretera. Sus datos pueden ser utilizados para alertar a los operadores del Centro de Control de Tránsito (CCT) acerca de condiciones de tránsito irregulares y detectar incidentes más rápidamente que en forma manual, y de esa forma permitir una gestión más efectiva de la red.
Se estima que por cada minuto que se anticipe la detección, verificación y resolución de un incidente, se ahorran cinco minutos en el tiempo de normalización del flujo de tránsito. La utilización de sistemas DAI puede mejorar la seguridad en la carretera al permitir una más rápida respuesta y atención de víctimas de un accidente, especialmentre en la critica primer hora (conocida también por los servicios de atención de emergencias como la "hora dorada").
La gestión de incidentes comprende la implementación de un conjunto de acciones sistemáticas, planificadas y coordinadas, el despliegue de recursos para la prevención de accidentes en situaciones potencialmente peligrosas y la gestión del incidente en forma rápida y segura. Ellas son componentes fundamentales del sistema de apoyo de la toma de decisiones de operación de tránsito en las redes viales urbanas e interurbanas y su infraestructura de puentes y túneles (Ver Planificación de la Respuesta ante Incidentes).
En el corazón de un sistema de Detección Automática de Incidentes (DAI) existen filtros y algoritmos programados para buscar y reconocer en forma automática una variedad de ocurrencias. Los operadores pueden validar la ocurrencia del incidente utilizando métodos convencionales, tales como cámaras de CCTV e información proveniente de otras fuentes, tales como reportes de la policía y de los servicios de atención de emergencias desde el lugar del incidente.
Los sistemas DAI utilizan los datos disponibles enviados por los sensores de tránsito y las imágenes transmitidas por las cámaras de CCTV para monitorear continuamente las condiciones del tránsito, detectando aquellos comportamientos del mismo que indiquen la posible ocurrencia de un incidente. Cuando el sistema detecta un posible incidente, puede alertar a los operadores de tránsito de forma que inicien el procedimiento de Administración de Incidentes (AI) e implementen acciones de respuesta predefinidas a fin de advertir a los conductores y otros usuarios. La DAI es un recurso efectivo para mejorar la detección de incidentes. Al permitir la rápida detección de incidentes, normalmente en unos pocos segundos, y procesar un mayor flujo de imágenes que un operador, complementa el monitoreo manual de una red de carreteras.
Las fuentes más difundidas de datos básicos para la DAI son las espiras magnéticas y las cámaras de CCTV, más allá de que exista una gran variedad de tecnologías alternativas que puedan ser utilizadas (Ver Detección vehicular). El equipamiento, sensores y cámaras de CCTV se utilizan tanto para la detección de incidentes como para la gestión diaria de una red de carreteras.
La DAI depende de la interpretación de información registrada por la red de detectores de tránsito: ocupación y velocidad de los vehículos, volumen de tránsito. El Algoritmo de Detección de Incidentes (ADI), a menudo utilizado en combinación con el sistema DAI, debe ser ágil y preciso, con baja tasa de errores, a fin de asegurar la confiabilidad del DAI. Típicamente los ADIs que dependen de una determinada red de sensores de tránsito, incluyen:
Cualquiera sea el algoritmo seleccionado, necesita ser calibrado y adaptado a las características de los distintos tipos de sensores disponibles. Puede resultar ventajoso utilizar en forma simultánea múltiples ADIs que tengan características complementarias o dedicar diferentes ADIs a diferentes escenarios. Para asegurar su precisión, los datos provenientes de sensores individuales deben ser filtrados antes de ser utilizados por el ADI (Ver Análisis y Agrupación de Datos). Cuando se detecta un incidente los operadores pueden tomar información adicional de otras fuentes, tales como cámaras de CCTV, y aplicar su propio criterio para validar manualmente la ocurrencia de un incidente.
Un ADI puede aplicarse a flujos de imágenes de video existentes. El ADI puede encontrarse integrado dentro de una cámara de CCTV o aplicado a un grupo de cámaras para permitir la detección de eventos individuales, tales como vehículos detenidos (tal como se ve en la siguiente imagen), escombros sobre la calzada y vehículos circulando en forma errática o en contrasentido/contramano. DAIs basados en video detectan eventos visualmente dentro de una imagen, no sólo en los carriles de circulación sino también en las banquinas y áreas de refugio ante emergencias, independientemente del material de la superficie de la calzada (concreto, asfalto, grava/ripio o metal).
La DAI depende de la existencia de una cobertura completa por sensores y/o cámaras de CCTV de la red de carreteras a ser monitoreada. La precisión y cobertura geográfica de la DAI puede mejorarse si se instalan sensores y cámaras adicionales.
Los sensores de tránsito instalados con el propósito de vigilancia o el monitoreo general del tránsito pueden no ser adecuados para la DAI por diferentes razones: los sistemas de espiras magnéticas pueden detectar el tránsito pero no pueden detectar variaciones en su velocidad, las cámaras de CCTV existentes pueden no tener la capacidad de procesamiento de imágenes. En la mayoría de los casos sensores adicionales serán necesarios a fin de asegurar la detección confiable de incidentes (Ver Detección vehicular).
Las imágenes registradas por una cámara de CCTV dedicada a la DAI pueden ser utilizadas para proporcionar información confiable de ocupación, flujo y velocidad, mientras que cumplen asimismo su propósito básico de vigilancia, permitiendo a un operador validar un incidente informado por el ADI.
Para una estrategia de detección automática de incidentes basada en CCTV, hay una variedad de cuestiones que considerar:
En condiciones de visión nocturna o en lugares donde la iluminación no es confiable, las cámaras infrarrojas son efectivas en lo que hace a la detección de vehículos, peatones o animales en la carretera. Las cámaras infrarrojas también se desempeñan mejor en condiciones de niebla, por lo que resultan útiles para el monitoreo del tránsito.
Tanto si se instalan cámaras nuevas como si se utilizan cámaras existentes, las imágenes de incidentes grabadas con anterioridad pueden ser utilizadas para probar el rendimiento del sistema DAI en diferentes condiciones, tipicamente descriptas por tres parámetros:
Si las banquinas están diseñadas como carriles de circulación adicionales sobre una base de tiempo de circulación parcial, es necesario un sistema DAI como parte del sistema de apoyo para la toma de decisiones a fin de garantizar la seguridad de los usuarios de la carretera. Por ejemplo: si se detecta un incidente en una banquina durante el periodo de circulacion por banquinas, debe advertirse a los vehículos que se acercan e impedir la circulación por la banquina en forma automática o en forma manual supervisada.
Una demanda excesiva de tránsito puede generar una interrupción en el flujo de tránsito, resultando en la formación de colas con el consiguiente riesgo de colisión de los vehículos u otros incidentes. El ADI debe poder detectar colas excesivas no recurrentes en comparación con el flujo normal de tránsito ajustado a la hora del día, día de la semana y periodos de vacaciones.
Pueden utilizarse redes de cámaras de CCTV existentes para la DAI, más allá de que será necessario contar con un decodificador de video para preparar el video para el análisis computacional. Dependiendo del proveedor, muchas cámaras de CCTV existentes, incluyendo aquellas con funciones PTZ, pueden brindar imágenes de video aptas para la funcionalidad de DAI. Es probable que las cámaras existentes hayan sido instaladas para vigilancia y puedan no ser apropiadas para el procesamiento de imágenes que es necesario para la DAI. Deberán ser reubicadas a fin de asegurar una alta precisión en la detección y eliminar el efecto del reflejo de la luz: de las luces de los vehículos, en la superficie mojada de la carretera, en condiciones de baja iluminación.
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