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Inteligencia en transporte

El crecimiento económico genera presión para que la sociedad organice sus requisitos de movilidad en formas más inteligentes. En la economía global del siglo XXI, no abordar las ineficiencias del sistema de transporte tendrá un efecto adverso en la posición competitiva de un país y en su calidad de vida. También es probable que las preocupaciones de seguridad se vuelvan más prominentes y puedan tener un impacto en los servicios de transporte y el comercio internacional en formas inesperadas y desafiantes. Es considerable el potencial para aplicar una mayor inteligencia en el transporte.
 
El concepto de inteligencia tiene sus orígenes en la psicología. No existe una definición única de inteligencia humana, sino una variedad de puntos de vista. Una interpretación es que representa una sola capacidad general para actuar. Otra es una capacidad cognitiva multidimensional que incluye el razonamiento, la planificación, la solución de problemas, el pensamiento abstracto y la comprensión de ideas complejas. En términos de servicios de transporte y inteligencia de productos, significa garantizar que anticipen y respondan a las necesidades del usuario y puedan ser entregados de manera eficiente y efectiva, siempre reconociendo la diversidad de necesidades y la presión para el compromiso y para las compensaciones.
 
Se han descrito varias cualidades de la inteligencia de transporte:
  • inteligencia conectiva: conectividad con el usuario u operador de transporte, por ejemplo, a través de pantallas táctiles, altavoces y reconocimiento de voz
  • inteligencia de autorreconocimiento: el sistema conoce el estado en que se encuentra un tipo de conciencia, por ejemplo, detección automática de fallas en los equipos de control de tránsito
  • inteligencia espacial: una comprensión de la ubicación, de los requisitos de posicionamiento y de la expresión espacial; por ejemplo, una guía de ruta paso a paso
  • inteligencia cinestésica: tecnología flexible, móvil y ajustable para "movimiento inteligente", por ejemplo, control adaptativo de velocidad crucero
  • lógica: sensores integrados para monitorear la tecnología y las actividades diarias de los usuarios, por ejemplo, sistemas de pedidos y despacho de mercancías.
  • los sistemas inteligentes de transporte ya exhiben muchas de estas cualidades, como lo demuestra el trabajo que el USDOT ha patrocinado sobre vehículos conectados.
La inteligencia del transporte tiene relevancia para dos categorías principales de partes interesadas: los operadores del transporte o "productores" y los usuarios del transporte. El primer grupo aplica su inteligencia para construir, mantener y operar las redes de transporte y proporcionar servicios de transporte. El segundo grupo usa su inteligencia para hacer uso de estas redes y servicios para necesidades de viaje personales y colectivas y para el transporte de mercancías.
 
Las necesidades de estos dos grupos de interés (los productores - que incluyen a los propietarios y operadores de las carreteras - y los usuarios) a menudo son muy diferentes y sus interrelaciones deben considerarse al implementar nuevos sistemas de transporte. Estos diferentes requisitos se abordan a lo largo de este sitio web( Ver Medición del Desempeño).
 
Cualquier visión futura de ITS debe tener en cuenta una serie de factores externos, las características de los sistemas y el riesgo de una falla catastrófica.
 
El desarrollo de la inteligencia caracterizada por estas cualidades, que responde a las necesidades de las partes interesadas y a los factores externos se pueden ilustrar con los siguientes conceptos:

Tecnologías C-ITS y Aplicaciones para Transporte Inteligente

ITS Europa (ERTICO), una asociación de alrededor de 100 empresas e instituciones involucradas en el desarrollo, la producción y el despliegue de sistemas inteligentes de transporte (ITS), publicada en marzo de 2015:

  • un informe sobre escenarios de servicios de C- ITS (sistemas colaborativos);
  • soportado por una “Guía de tecnologías para escenarios futuros de C-ITS”.

El informe Report hace recomendaciones sobre el despliegue de los servicios C-ITS, en particular, cómo el uso apropiado de las tecnologías de comunicación puede aumentar la calidad de los servicios de movilidad, la seguridad y la fiabilidad a la vez que se minimizan los costos. Cubre tres áreas de despliegue C-ITS: para ciudades, para corredores y para gestión / navegación de tránsito. Presenta tecnologías de comunicación existentes y en proceso de maduración y describe sus características, estructuras de costos y modelos de implementación. También asigna los servicios al rendimiento de las tecnologías de comunicación.

La guía Guide complementa al informe y pretende ser un tutorial o una orientación para quienes deseen obtener una visión más detallada de las tecnologías, los estándares y las iniciativas de C-ITS.

El Informe y la Guía están dirigidos a formuladores de políticas, compradores, operadores, proveedores de servicios y a cualquier persona interesada en ITS. El objetivo es apoyar la toma de decisiones sobre las tecnologías de comunicación más adecuadas para proporcionar servicios.

inteligencia ambiental

El concepto de la inteligencia ambiental es relevante para ITS. Se basa en la idea de que estamos rodeados de comunicaciones y tecnología informática integradas en objetos cotidianos como teléfonos móviles, hogares, vehículos y carreteras. Los sistemas, servicios y productos inteligentes de ambiente están diseñados para incluir funciones que son sensibles y receptivas a las necesidades y la presencia de las personas de una manera inteligente. La inteligencia ambiental es fundamental para el concepto de servicios ubicuos como se ilustra en el siguiente diagrama del Instituto de Transporte de Corea del Sur.

Ubiquitous Services (Source: Korean Transport Institute)

Con la inteligencia ambiental surge la expectativa de una mayor facilidad de uso, un soporte de servicios más eficiente, potenciación del usuario y soporte para las interacciones humanas. Esto significa trabajar hacia sistemas y tecnologías que no solo sean sensibles, receptivos e inteligentes, sino también interconectados, contextualizados y transparentes. Los habilitadores clave son:

  • hardware discreto (miniaturización y nanotecnología, dispositivos inteligentes, potencia computacional integrada, consumo de energía, sensores, activadores)
  • una infraestructura de comunicaciones basada en web fija y móvil que es interoperable y se puede reconfigurar dinámicamente para redes cableadas e inalámbricas
  • redes de dispositivos dinámicas y ampliamente distribuidas que son interoperables y pueden conectarse en red en una configuración "ad hoc" con inteligencia incorporada
  • interfaces humanas que son naturales de usar (como agentes inteligentes, interfaces multimodales, modelos de conciencia contextual)
  • confiabilidad y seguridad (es decir, sistemas robustos y confiables, autoevaluación y software de autoorganización / reparación, tecnologías que garantizan la privacidad)

factores humanos

Obtener los factores humanos correctos es esencial para la adopción exitosa de nuevos sistemas ITS (Ver Factores Humanos ). Ésto requiere una comprensión de la psicología humana y qué factores influyen en el comportamiento de las personas. Varios aspectos del comportamiento humano tienen un impacto en el despliegue de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) y son muy pertinentes para la aplicación de ITS:

  • las personas no aceptan todo lo que sea tecnológicamente posible y disponible
  • las personas necesitan recursos / capacidades para comprar y usar las TIC (dinero, tiempo, habilidades, actitudes, lenguaje) que no están distribuidas equitativamente en la sociedad
  • las personas hacen uso de las nuevas tecnologías de maneras muy diferentes a los usos previstos por los desarrolladores y proveedores (como Internet, textos SMS)
  • nuevos usos surgen principalmente en la interacción entre usuarios y productores. Las demandas del usuario sólo se cumplirán si los costos son atractivos para los proveedores
  • no existe un usuario o uso estándar y estándar, sino una diversidad de usuarios y usos
  • hay una diferencia entre propiedad, uso y familiaridad. Las personas poseen tecnologías pero no las pueden usar; las personas usan las tecnologías pero pueden no tener confianza en ellas
Los factores políticos en la sociedad también son importantes. Las nuevas tecnologías, por ejemplo, pueden convertirse en una fuente de exclusión social. La seguridad, la confianza y la confidencialidad son también posibles obstáculos que limitan el despliegue de la inteligencia ambiental.
 
La privacidad y los derechos humanos son importantes. Las personas desconfían de que se monitoreen sus movimientos o se les cobre por los servicios sin una retroalimentación inmediata. Puede haber una compensación entre la privacidad y la comodidad del servicio. Algunos usuarios esperarán un grado de control sobre si los sistemas informan u ocultan su identidad y ubicación.
 
Los diseñadores también deben anticipar la posibilidad de hackeo, sabotaje, vandalismo y uso indebido delictivo, y una serie de otros "escenarios del peor de los casos", en particular el incumplimiento accidental o deliberado de los procedimientos operativos. Los sistemas de seguridad de auto reconocimiento incorporarán medidas para la detección, corrección, prevención y eliminación de estos aspectos negativos. La flexibilidad para responder "sobre la marcha" en situaciones de crisis también debe escribirse en el diseño. Las consecuencias de una falla catastrófica deben ser evaluadas.

sistemas de ayuda

A medida que los sistemas de soporte se vuelven más complejos, presentan al usuario el problema de conocer y comprender lo que el sistema está haciendo actualmente. El conductor que malinterpreta la acción de un sistema complejo o automatizado puede terminar "peleando" con el sistema. Ésto es potencialmente muy peligroso. Ha habido ejemplos de incidentes en la aviación civil donde los pilotos han tratado de tomar el control manual de la aeronave sin desconectar primero el piloto automático.
 
Otro problema potencial con los sistemas complejos es que se vuelve más difícil para un usuario determinar con precisión si la funcionalidad del sistema se está deteriorando y se ha vuelto deficiente. El deterioro gradual combinado con funciones poco utilizadas puede ocasionar sorpresas desagradables y situaciones peligrosas.
 
Cuando ITS reduce la función del operador a supervisión en lugar de un control activo, las actividades de supervisión pueden omitirse o omitirse por completo fácilmente, para dar paso a otras actividades. Lo que puede suceder lo ilustra la investigación con simuladores de conducción. Los conductores se adaptan fácilmente al uso de dispositivos anticolisión y pueden confiar completamente en el dispositivo después de sólo un breve período de aprendizaje. Si el dispositivo simulado falla, más de la mitad de los controladores probados no toman medidas efectivas y se bloquean. Estas simulaciones se han realizado en condiciones de autopista. Un nivel similar de falta de respuesta en las condiciones urbanas, con una multitud de obstáculos móviles y estacionarios, sería mucho más peligroso.

fallas de sistemas

Lo que sucede en caso de falla del sistema es un problema crítico de seguridad. El análisis de confiabilidad de los sistemas es esencial para poder ofrecer buenos productos o servicios y evitar eventos catastróficos debido a fallas en el (los) componente (s). En las redes de comunicación, por ejemplo, es importante contar con circuitos duplicados, servidores espejo y componentes confiables que reporten fallas para evitar interrupciones frecuentes en las comunicaciones o falta de disponibilidad por largos períodos.
 
En algunos casos, las agencias gubernamentales tienen la responsabilidad de garantizar la seguridad y la confiabilidad del sistema. Con el objetivo de mitigar cualquier riesgo a la seguridad del tránsito, las autoridades requerirán que los sistemas computarizados de control de tránsito estén diseñados para permitir una "degradación gradual" desde el control centralizado de toda la red hasta el control local autónomo en cada intersección. Ésto significa que incluso si falla un pequeño número de unidades de computación y comunicación, el control del tránsito no colapsa y sigue siendo satisfactorio. Se puede mantener el servicio, aunque posiblemente a un ritmo más lento y con una capacidad reducida.
 
Las consecuencias de la falla del sistema para algunos de los desarrollos más futuristas, como los pelotones de vehículos automáticos, son más difíciles de imaginar y requerirán mayor investigación.

 

Referencia

Miles J.C. and Walker A.J. (2006) The potential application of Artificial Intelligence in Transport IEE Procedings - Intelligent Transport Systems Vol 153 (3)