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Programa De Ingeniería De Sistemas

El desarrollo de los ITS en la red de carreteras de Operaciones (RNO) se remonta a los sistemas simples que se usaban para controlar el tránsito por carretera hace unos 50 años. El sistema de control recoge datos sobre el flujo de tránsito, lo procesa y de los resultados de este procesamiento – envía comandos de salida a los conductores de vehículos, como se ilustra en el siguiente diagrama. Los datos fueron recogidos de sensores que detectan el paso de vehículos de carretera, y los comandos de salida eran las indicaciones "rojo-amarillo-verde" de los semáforos.

Figura 1: Una muy sencilla  aplicación de ITS

Figura 1: Una muy sencilla aplicación de ITS

Desde aquellos días lejanos, ITS ha evolucionado para  convertirse en mucho más grande (compatible con una amplia selección de servicios) y mucho más complejo (que necesita más y diferentes componentes). ITS ahora puede:

  • Involucrar a varios tipos diferentes de recolección y procesamiento de datos
  • Cubrir áreas geográficas distintas, y a menudo diferentes
  • Involucrar a varios modos de transporte por carretera que incluye enlaces a otros modos distintos de la carretera (Ver  Tecnologías de Monitoreo)

El advenimiento de los sistemas cooperativos (por lo general en expresado como Cooperative-ITS (o C-ITS) y los llamados "vehículos conectados" en los EE.UU.) aporta una mayor complejidad que implica tener que compartir  los datos recogidos y los resultados del procesamiento de datos, en el que los vehículos cumplen una papel más activo. El sistema que se muestra en el diagrama anterior se ha expandido para convertirse en algo similar a lo mostrado a continuación.

Figura 2: Una implementación de ITS moderna y compleja

Figura 2: Una implementación de ITS moderna y compleja

Este es un ejemplo  típico de muchos de los que están siendo desplegados en muchos lugares alrededor del mundo. A medida que la demanda de ITS crece, la complejidad de cada aplicación se incrementará - tanto en el número de servicios que presta  como  en las áreas geográficas que cubre.

La Ingeniería del sistema proporciona mecanismos que ayudan a asegurar que los proyectos ITS de esta complejidad se pueden implementar con éxito. Esto significa que van a entregar las funciones que los Grupos de Interés esperan, y hacerlo dentro de los plazos y el presupuesto establecidos.

Uno de los principales mecanismos es la capacidad de gestionar los programas de proyectos. Si el programa puede ser gestionado adecuadamente, entonces puede ser completado a tiempo y dentro del presupuesto.

Los programas de ingeniería de sistemas muestran los pasos técnicos o de ingeniería que tienen que ser tomadas desde el inicio del trabajo hasta  cuando se haya completado. En términos muy sencillos, el programa constará de los siguientes cuatro pasos:

  • Capturar los requisitos de los usuarios: describir los servicios que se entregarán
  • Diseñar el sistema: diseñar, desarrollar, crear y producir todo lo que se necesita para entregar los servicios.
  • Probar el sistema: comprobar que se entrega los servicios de acuerdo con sus descripciones.
  • Aceptar y utilizar el sistema: las Grupos de interés están de acuerdo a adoptarlo y empezar a usarlo.

Estos cuatro pasos simples se pueden aplicar a casi todos los proyectos que implementa ITS, independientemente de su complejidad, o no, de cada proyecto

Componentes y  Comunicaciones del sistema

Aunque muchos términos se utilizan en la ingeniería de sistemas, dos se utilizan con más frecuencia que la mayoría de los otros. Ellos son "componente" y “Comunicaciones” del sistema, y es importante  entender la forma en que se utilizan en este contexto.

Componente

Un "componente" de sistema es el nombre dado a cualquier parte constituyente de una implementación ITS  creada a partir de una o más "bits" de hardware - o una combinación de hardware y software - que se puede proporcionar como un elemento individual. Por lo general, un componente ITS proporciona una función particular, por lo que en muchos aspectos es un "bloque de construcción" de la que se ensamblan las implementaciones ITS. A veces, un conjunto combinado de los componentes se llama un "subsistema", pero dependiendo de lo que es, este nombre también se podría aplicar a un solo componente.

Comunicaciones

El término "comunicaciones" o, a veces "enlace de comunicaciones" es el nombre dado al mecanismo por el cual los datos y las instrucciones se transfieren entre los componentes del sistema, o entre un componente y otro sistema que está fuera de la su aplicación. Puede ser uno o más medios de transmisión de datos tales como cables físicos, y/o otras formas menos tangibles de enlaces tales como inalámbricos, microondas o infrarrojos. En este contexto, "comunicaciones" no incluyen los medios de comunicación con las personas que son los operadores de sistemas y usuarios finales (viajeros, conductores y gestores de envío de la carga). Estos serán proporcionados por  componentes especializados del sistema, tales como interfaces de operador o carteles de mensaje variable que proporcionan información a los viajeros y/o conductores. (Ver Compromiso con ITS)

El modelo "V" de Ingeniería de Sistemas

En el mundo moderno, aunque la mayoría de los proyectos para implementar ITS siguen, los cuatro pasos señalados anteriormente, cada paso se ha vuelto más complejo. Esta es una tendencia creciente en la medida de ITS evoluciona, sobre todo ahora que los nuevos servicios  que dependen de los datos que comparten entre ellos (Cooperative-ITS) están pasando de la competencia exclusiva de los esfuerzos de investigación y desarrollo a proyectos reales de aplicación. Los pasos de los programas para estos proyectos deben ser ampliados a partir de los cuatro se destacó anteriormente. El uso se hace a menudo de lo que se llama el modelo de ingeniería de sistemas "V". Varias descripciones de este se pueden encontrar en los recursos, tales como los libros de texto de ingeniería de sistemas. La simplificación de algunos de los términos que se encuentra en estos recursos produce el programa se ilustra a continuación.

Figura 3. Diagrama de Ingeniería de sistemas

Figura 3. Diagrama de Ingeniería de sistemas

Los dos primeros pasos - "descripciones de servicios" y " arquitectura ITS" - que se muestran en el lado izquierdo de la "V" se detallaron aquí. (Ver Qué significa Arquitectura ITS?)

Aquí se proporciona más información acerca de las dos etapas restantes de este lado y "Diseño de componentes". (Ver Desarrollo Técnico)

Todos los pasos en el lado derecho de la "V", que son acerca de las pruebas y la integración, se discuten aquí. (Ver Integración y Prueba)

Algunas versiones del modelo de "V" incluyen un paso llamado un concepto de operaciones, o ConOps. Aparece generalmente en  la Descripción del Servicio o en los pasos de la Arquitectura ITS en la parte superior izquierda de la figura anterior. El trabajo en estos dos pasos  puede dar información a los ConOps, y más detalles acerca de este trabajo se detalla aquí. (Ver Qué significa Arquitectura ITS?)

Además del modelo de ingeniería de sistemas "V", otras metodologías también están disponibles para gestionar  implementaciones de ITS. Estos incluyen "Arquitectura Empresarial" y el Open Group Architecture Framework (TOGAF) que se discuten en el contexto de  la arquitectura ITS. (Ver Qué significa Arquitectura ITS?)

Verificación y validación

Así como la progresión lógica de una etapa a la siguiente, es importante incluir "Verificación" y "validación" como enlaces entre algunos de los pasos.

Verificación: este es un proceso para probar si el componente del sistema cumple con todos los requisitos de diseño y las especificaciones técnicas en cada etapa. Lo que se hace en un paso debe ser compatible con los resultados de los pasos anteriores. Así, por ejemplo, el paso  "diseño de subsistema  y adquisición de comunicaciones" puede mostrar que algunas de las decisiones tomadas en el paso prevo "especificaciones de los componentes y requisitos de las comunicaciones" son difíciles o imposibles de lograr. En este caso, la Arquitectura ITS tendría que ser revisada para ver si  es necesario introducir cambios para resolver el problema. Si lo son, dará lugar a una revisión de las especificaciones de los componentes o los requisitos de comunicación y algunos de los otros resultados obtenidos de ella. (Ver Usando la arquitectura ITS)

Validación: este es el proceso de comprobar si lo que se ha producido como resultado de cada paso en el lado izquierdo del modelo de "V" logra el resultado deseado, y requiere que se produzcan especificaciones de prueba. La Creación de una especificación de prueba debería ser una parte de cada paso en el lado izquierdo del modelo de "V". Si no es posible poner a prueba el resultado, ¿cómo puede alguien saber si lo que se ha producido está haciendo lo que se supone que debe hacer? En esta situación, puede ser mejor  revisar el diseño para ver lo que hay que modificar para hacer las pruebas posibles

El progreso de una etapa a la siguiente por el lado izquierdo de la "V" no debe realizarse a menos que la verificación se ha completado y la especificación de la prueba ha sido elaborada y acordada.

"Visión" de ITS

A veces, y sobre todo si la implementación ITS implica varios grupos de interés, o hay que  proporcionar varios servicios, es muy útil crear una declaración de la "visión" que los Grupos de interés  tienen de lo que quieren lograr. Se genera en estrecha relación con los grupos de interés (tal vez con uno de ellos liderando el proceso) y proporciona una visión global de la implementación de ITS, resaltando lo siguiente:

  • Los servicios que van a ser proporcionados, con no más de una breve descripción de un sola frase  cada uno
  • ¿Quién se beneficiará de la introducción de los servicios, con un breve resumen de lo que se espera que sean  los beneficios.
  • La fecha (s) cuando  propuesta para la presentación de los servicios
  • ¿Cuáles son los grupos de interés y por qué promueven  la implementación de ITS

La "visión" debe ser menor a una página de longitud, y diseñada para ser leída en no más de 5 minutos. Si es necesario, viñetas y esquemas deben ser utilizados con preferencia a la utilización de gran cantidad de texto. En muchos sentidos, es un documento de "venta" para ser leído por los tomadores de decisiones de alto nivel, tales como los que  asignan presupuestos financieros. Pero también se puede utilizar para fomentar la participación de otros grupos de interés. El otro uso que tiene es como el precursor de las descripciones más detalladas de los servicios que los grupos de interés tendrán que presentar en el inicio de los pasos en el modelo de "V", donde se creará la arquitectura ITS.

Problemas para Economías en Desarrollo

(Ver Planificación de un Programa ITS)

Muchos países en desarrollo pueden tener poco o nada de los componentes de ITS o de los enlaces de comunicaciones. Por esto, los usuarios, los viajeros, los transportistas (usuarios finales) y los administradores de carreteras tendrán una experiencia limitada en el uso de muchos de los servicios que  ITS pueden presentar, ya que los que prestan los servicios tendrán poca o ninguna experiencia de la gestión de lo que se requiere para su prestación. Este es un factor importante para decidir el alcance de al menos la implementación inicial de ITS con en el fin de construir la experiencia de los ITS y manejar las expectativas.

La creación de la "visión" que se describe en la sección anterior, puede, y debe, generar mucho entusiasmo acerca de los servicios que  ITS puede presentar, y de los beneficios que van a entregar a los viajeros y a los transportistas. Será tentador  incluir todos los servicios posibles en la primera implementación ITS. Sin embargo, esto será un error,  y cuya consecuencia probable sea que la implementación de por lo menos alguno de ellos falle y/o que los que se implementen no funcionen como se espera,  y por lo tanto,  no entreguen los beneficios esperados. El ITS puede obtener una "mala prensa" y hacer que sea difícil obtener el apoyo de los Grupos de interés para implementar servicios adicionales - o en el peor de los casos – arreglar las que ya están implementadas y que no están funcionando como se esperaba. También puede resultar en el desarrollo de las malas relaciones con los proveedores y/o integradores de sistemas, quien  probablemente será culpado por el bajo rendimiento de los servicios.

A pesar de lo que se puede decir en la"visión", se debe establecer un contexto realista para la  implementación inicial de ITS. Por ejemplo:

El servicio que proporciona prioridades para los autobuses no funcionará hasta que el sistema de gestión de tráfico  que necesita para operar ha sido implementado primero y ha sido probado para administrar efectivamente el tráfico mediante la red de carreteras de la manera que se esperaba.

Un servicio de planificación de viajes no funcionan muy bien a menos que el servicio que reune y compara los datos de tráfico ha estado funcionando durante un período de tiempo suficiente para realizar predicciones fiables para los tiempos de viaje, algo para lo que es casi seguro que se requieran varios meses de funcionamiento.

El punto importante es establecer un escenario realista para el punto de partida de la implementación ITS en términos de la cantidad de servicios que va a proporcionar. Esto podría incluirse en la "visión", pero  quizás es mejor  en un documento separado " estrategia de ejecución de ITS". Este documento también debe incluir detalles de un programa progresivo para la introducción de nuevos servicios en un período de tiempo - que tal vez se extienda años en lugar de semanas o meses. (Ver Planificación Estratégica y el caso de estudio de Finnish ITS Strategy y Seattle ITS Strategic Plan 2010-2020 )

Un "programa progresivo" (o "plan progresivo") produce una implementación gradual de los servicios de ITS en etapas en lugar de la aplicación de todos los servicios a la vez. Cada etapa se inicia después de la anterior se ha completado y está operando con éxito. Por ejemplo, antes de que se desarrollen las medidas prioritarias para los autobuses, el servicio de gestión de tráfico de la que dependen debe estar en funcionamiento y  reportando  beneficios. Un programa progresivo puede ser implementado durante meses o incluso años, dependiendo de la cantidad de servicios y sus complejidades. La formación y gestión del personal que participa en la implementación de ITS  se puede gestionar mejor de esta manera. El uso de un equipo básico de  personas que manejan la implementación de servicios sucesivos proporciona continuidad de los conocimientos y la experiencia.

El plan progresivo no debe ser dependiente del tiempo, pero impulsado por la probada aplicación con éxito de la anterior serie de servicios. Así ITS será implementado en una serie de pasos lógicos en vez de un solo "big bang". Otra buena razón para tener un plan progresivo es que va a ayudar a crear un buen nivel de interés por parte de los posibles contratistas porque existe la posibilidad de seguir trabajando cuando los servicios adicionales se añadan en el futuro.

Medios de Comunicación Y Publicidad

Los medios de comunicación y la publicidad pueden ser muy importantes para el éxito de cualquier implementación de ITS. La información proporcionada a los medios de comunicación (radio, televisión, periódicos, medios de comunicación social, las revistas técnicas y otras plataformas) debe ser manejada adecuadamente. Si la aplicación está llevando a cabo de acuerdo al plan y los servicios que se ofrecen brindan los beneficios que los  viajeros,  transportistas públicos y transportistas de carga quieren - no debería haber ningún problema. Si cualquiera de estos no es el caso - por ejemplo, un esquema de ITS que es muy costoso o impopulares - entonces los medios de comunicación puede llegar a ser hostiles. La publicidad negativa es más probable cuando la implementación está retrasada, está por encima del presupuesto o los servicios no funcionan como se espera.

Puede ser útil emplear un consultor de medios o publicista con experiencia en asegurar que la información sobre la implementación de ITS sea oportuna y correcta, y que no está abierta a interpretaciones erróneas.

Video:Professor Brian Collins on Systems Engineering

Información Adicional

El USDOT ITS ePrimer Módulo 2: incluye una lista muy útil de las fuentes de referencia de información para ayudar a un mayor estudio de todo este tema. El módulo está escrito por Bruce Eisenhart, vicepresidente de operaciones, el consenso Systems Technologies (ConSysTec), Centreville, VA, EE.UU. y está disponible en línea en:

http://www.pcb.its.dot.gov/eprimer/module2.aspx

Gestionando la implementación del ITS

El caso de estudio del sistema de navegación e Información de transporte integrado de Abu Dhabi (I-TINS) proporciona un ejemplo de cómo se aplica un enfoque de sistemas en la práctica. (Ver Case Study: System Integration (Abu Dhabi)) Hay dos aspectos diferentes en la gestión de la ejecución de un proyecto ITS, los cuales son importantes.

La primera se lleva a cabo por el Project Manager (PM) y cubre todo el trabajo, pero con un fuerte énfasis en los aspectos financieros y contractuales. También implica tratar con los usuarios de servicio del ITS y los clientes, algunos de los cuales  pueden no estar representados por cualquiera de los Grupos de Interés.

Un segundo aspecto es la parte técnica o ingeniería de la obra y se lleva a cabo por una persona a menudo llamado  el "técnico" y/o  el "Gerente de programa de ingeniería" Esta persona se concentrará en el programa de trabajo técnico implicado en la  implementación ITS.

GESTIÓN DE PROYECTOS

La gestión de proyectos incluye la gestión de todo lo que es necesario para completar la  implementación de ITS con la satisfacción de todos los grupos de interés. Al principio, la gestión del proyecto debe asegurarse de que hay un plan de proyecto acordado y que el plan es seguido durante la ejecución. El nivel de detalle debe ser suficiente para todos los participantes sepan lo que tienen que hacer, el marco temporal en el que tiene que ser completado, cualquier actividad anexa relacionadas con el proyecto y la disponibilidad de los recursos externos que se requieren.

Como parte de la implementación del plan del proyecto, la gestión de proyectos implicará:

  • Establecer, aceptar y gestionar los contratos de proveedores, integradores de sistemas y proveedores de comunicaciones.
  • cuidar de los aspectos financieros, así como las condiciones comerciales  de pagos que  se puede hacer para el trabajo que se ha completado.
  • Actuar como un "intermediario" con los Grupos de Interés para que estén plenamente informados sobre los progresos realizados en la implementación de ITS y cualquier desviación del programa previsto -, así como también como hacer frente a cualquier preocupación que puedan tener.
  • Tratar con los medios de comunicación y  trabajar con consultores de publicidad para proporcionar  información (buena y mala) sobre el proyecto,  de la manera más adecuada posible.

Actuar como  "intermediario" con los Grupos de interés es un proceso bidireccional. Significa que representa al proyecto ante los grupos de Interés a fin de informarles acerca de lo que está ocurriendo y las razones para ello. También significa que representa a los grupos de interés en el equipo de proyecto para asegurarse de que se aborde cualquier preocupación - y para hacer frente a los cambios que a los Grupos de interés les gustaría ver. Estos cambios pueden ser cualquier cosa, desde eventos planificados hasta  requerimientos de servicios - los cuales pueden cambiar a medida que avanza la implementación del proyecto.

Los cambios en los requerimientos de servicios son a veces conocidos colectivamente como "requisitos de arrastre" y pueden ser el resultado natural de los cambios en las actitudes de los usuarios hacia los desarrollos en la tecnología de ITS y que hacen posible servicios adicionales y/o revisados. (Ver Cómo se Crea?)

La magnitud de la actividad de gestión de proyectos dependerá del tamaño y el alcance de la implementación de ITS. Aparte de los factores habituales tales como el número y el alcance de los servicios, modos de transporte y la cobertura geográfica, otros factores que afectan en la actividad incluyen el número de los Grupos de interés,  los proveedores y las empresas de comunicaciones. Se puede necesitar algunas obras de construcción, tales como un centro de control, además de otros trabajos como la instalación de equipos en diferentes lugares (por ejemplo, el borde de la carretera) y, a veces, la retirada y eliminación adecuada de  componentes existentes. Ninguna de estas tareas y actividades debe ser subestimadas y algunos tienen sus propias complejidades particulares, tales como la instalación de un cartel de mensajes variables en una parte ocupada de la red vial que requiere restricciones temporales de tráfico. Todos ellos tendrán que aparecer como items en el plan del proyecto.

Si la mayoría de las actividades tienen lugar en las formas y en los tiempos indicados en el plan del proyecto, entonces la actividad de gestión de proyectos no es demasiado dispendiosa. Es cuando hay desviaciones del plan de proyecto o cuando surgen dificultades contractuales que las aumentan significativamente la actividad de la gestión del proyecto, en escala, complejidad y contenido. Habrá momentos en los que (por desgracia)  será necesaria cierta diplomacia  si se quiere que todas las actividades relacionadas con la implementación del ITS puedan completarse con cierto grado de satisfacción para todos los que están involucrados.

Las actividades de gestión de proyectos se llevan a cabo por un director de proyecto (PM) que debe ser nombrado antes de cualquier trabajo comience. Quién puede ser dependerá de una serie de factores. De acuerdo a la circunstancia de la PM puede provenir de:

  • Un proveedor líder
  • El integrador de sistemas - si se ha contratado
  • Un representante de los Grupos de interés
  • Un externo independiente

No importa de dónde se seleccione, la persona que es  PM tiene que  gestionar todo el trabajo para implementar el ITS  en representación de  todos los participantes, independiente de los grupos de interés o de los proveedores, y no deben favorecer los intereses de una sola entidad o grupo a expensas de los otros.

Gestión del programa técnico o de Ingeniería

Para las implementaciones de ITS grandes, que son a menudo complejas y tienen una gran cantidad de contenido de ingeniería, será beneficioso si una persona es designada para administrar el programa de ingeniería de sistemas. Este trabajo puede ser visto como un "gestor de proyecto técnico" o "gerente de ingeniería", debido a que la persona que realiza el trabajo no puede participar directamente en los aspectos contractuales o financieras.

La persona designada para ser el director técnico del proyecto puede provenir de

  • Un proveedor dominante, que podría ser el que proporciona todos los componentes de control y gestión, o la persona  podría ser del proveedor de comunicaciones.
  • Si hay un gran número de proveedores, un integrador de sistemas puede ser designado como el director del programa. El integrador de sistemas es a menudo una organización especializada y debe ser preferiblemente uno con un historial probado en la implementación de ITS, y con conocimiento y de los servicios específicos que las partes interesadas quieran que proporcionar.

Sea cual sea el origen de la persona que administra el programa de ingeniería de sistemas, tienen que ser capaces de gestionar todos los pasos que se muestran en el modelo de ingeniería de sistemas de "V" (Ver Programa de Ingeniería de Sistemas) de acuerdo con el plan del proyecto.

Consejos a los profesionales

Obviamente, es importante contar con la cantidad de  personal correcto en la gestión de la implementación de ITS. Para la parte de gestión de proyectos de este trabajo, no hay nada mejor que un director de proyecto con experiencia (PM), de preferencia con algunos títulos profesionales reconocidos en la gestión de proyectos. La experiencia de trabajar en ITS no es necesaria, ya que el PM se refiere principalmente a cuestiones contractuales y financieras, pero el conocimiento de las leyes y costumbres locales será ventajoso. Lo ideal sería que el PM debe ser nombrado antes de que se inicie la etapa de "adquisición" del ITS. Esto les permite estar involucrado en las negociaciones finales del contrato y se apropie de los términos y condiciones acordados. También significa que pueden producir o validar el plan de proyecto en una etapa temprana, lo que le permitirá tener el mayor impacto beneficioso sobre el proyecto. El PM también debe participar en las negociaciones para cualquier sub-contratos que cubra actividades especiales, tales como la construcción de obras y la instalación de  componentes al borde de la carretera.

Como se ha señalado anteriormente, el PM puede provenir de un proveedor líder, o el integrador de sistemas (si se ha contratado alguno), o un grupo de interés dominante, o ser un completo extraño. Una vez que la implementación de ITS se ha  completado pueden pasar a otro trabajo. Pero si la implementación del ITS requiere alguna actualización o mejora de trabajo, entonces será beneficioso el empleo del mismo PM para tomar ventaja de su experiencia previa y las relaciones que ha construido con  cualquiera de los que estarán involucrados.

Comentarios similares se aplican a la persona que administra el programa de ingeniería de sistemas, el "jefe de proyecto técnico" o "gerente de ingeniería", con la excepción de que será una gran ventaja si tienen alguna experiencia previa de trabajo en ITS. Ellos deben ser nombrados como parte de la etapa de "adquisición" de la implementación del ITS, tal vez como parte del contrato con un proveedor, proveedor de comunicaciones, o integrador de sistemas.

La ventaja de tener un administrador de sistemas del programa de ingeniería que sea empleado de uno de los principales grupos de interés, es que esa persona también podría ser retenida para el trabajo en cualquier actualización o mejora que la implementación del ITS requiera en el futuro, para aprovechar el conocimiento y las complejidades que han sido obtenidos de los trabajos anteriores. La dotación de recursos de personal para los componentes de desarrollo de comunicaciones y pruebas, será una cuestión de los proveedores implicados, pero se debe esperar que la persona o personas involucradas tendrán alguna experiencia relevante.

 

Problemas de las economías en desarrollo

Para las economías en desarrollo, encontrar las personas adecuadas para las funciones de PM y sistemas de gestión de proyectos de ingeniería puede ser difícil. Si la experiencia en cualquiera de estas funciones está disponible a nivel local, es más probable que sea de  gestión de  proyectos. El empleo de una persona con conocimiento de las leyes y costumbres locales será una ventaja definitiva.

Encontrar a una persona adecuada a nivel local para la función de gestión de programas de ingeniería, probablemente será más difícil. Y será más difícil si no hay experiencia local en tecnologías de ITS y las comunicaciones relacionadas.

Hay varias empresas de consultoría especializadas en la implementación de ITS que serán capaces de proporcionar a los administradores de programas de ingeniería con la experiencia adecuada. Estas empresas varían en tamaño desde grandes organizaciones internacionales con oficinas en varias partes del mundo, a las organizaciones pequeñas de una sola persona. Los primeros con tendencia a tener una experiencia más amplia   en la implementación de los servicios de ITS que las organizaciones unipersonales, pero esto no significa necesariamente que sean mejores. Lo mejor es hacer una investigación para averiguar  que  implementación ITS  realmente  están trabajando en la actualidad y han trabajado en el pasado para evaluar su experiencia. También  comunicarse directamente con sus clientes reales casi siempre proporcionará una idea mucho mejor de lo buenos que son.

Idealmente,  lo que se necesita es una organización que está preparado para establecer una oficina local y contratar y formar a la población local en la gestión de programas de ingeniería. Esto tendrá ventajas claras en que el conocimiento obtenido a partir de una implementación ITS  particular, se puede retener localmente y utilizar en cualquier trabajo futuro de ITS relacionado.

Información Adicional

La gestión de proyectos es ahora una disciplina por derecho propio. Por lo tanto, debería ser posible encontrar a alguien, o una organización con el conocimiento y la experiencia para llevar a cabo todas las actividades de la manera correcta. Hay organizaciones que promueven activamente el profesionalismo de gestión de proyectos y ofrecen acceso a las titulaciones para los administradores de proyectos. El mayor de ellos es el Project Management Institute  (http://www.pmi.org/) que tiene ramas (llamadas capítulos) en la mayoría de las partes del mundo. Se ha publicado un libro titulado "Guía para la Dirección de Proyectos del Conocimiento", que está ahora en su 5ª edición.

Desarrollo técnico o de Ingeniería

Este es el sub-sistema y el diseño de componentes, además de piezas de desarrollo de componentes del modelo de ingeniería de sistemas de "V". (Ver Programa de Ingeniería de Sistemas) Son las piezas que atraen a la mayoría de los involucrados en el desarrollo de  tecnología ITS y generan la mayor "emoción". Esto se debe a que el trabajo de desarrollo es donde se inventaron los sistemas, se desarrollan, prueba e implementan - y donde la gente puede tocar el  hardware y/o son capaces de crear el software. También es donde las cosas pueden ir muy mal, lo que puede tener un impacto muy significativo en las escalas de tiempo y/o costes para la  implementación de ITS en su conjunto.

Creando Nueva Tecnología

La motivación para la creación de nuevas tecnologías es que ninguna de las tecnologías existentes permite brindar un servicio que está previsto. También,  la creación de nuevas tecnologías para reemplazar las existentes puede hacer que la implementación de un servicio sea  más fácil y/o económica, por lo que la mejora de la relación beneficio costo.

Un ejemplo concreto es el servicio para detectar el número de ocupantes en un vehículo. Hasta hace poco, la única manera de hacerlo era tener una persona ubicada en el borde de la carretera para que pudieran comprobar visualmente cada vehículo que pasaba. Ahora las tecnologías de cámaras infrarrojas y de vídeo han avanzado hasta el punto en el que una cámara puede hacer por lo menos algunos de los chequeos

La creación de  nueva tecnología está lleno de riesgos y no debe llevarse a cabo sin una justificación adecuada y robusta. Esta justificación puede ser difícil de lograr, sobre todo porque la mayoría de las implementaciones ITS suelen estar limitadas por el tiempo, por ejemplo, los grupos de interés quieren que los servicios estén disponibles ahora, o tal vez en unos pocos meses, pero no dentro de unos años. Lo que los a Grupos de interés no quieren es una escala de tiempo abierta en la que nadie sabe realmente cuánto tiempo se tardará en desarrollar la nueva tecnología requerida. Hay demasiadas historias de la vida real de  implementaciones de ITS  - y de otras  tecnologías- que han fracasado, ya sea porque la nueva tecnología no se ha podido crear y/o desarrollar, o porque el producto resultante era demasiado difícil o costoso de producir.

Utilizando la tecnología existente

Utilizando la tecnología que ya se ha desarrollado, pero nunca se ha aplicado en la práctica, tiene menos riesgo que el uso de  nuevas tecnologías. Todavía requiere de una evaluación cuidadosa y una buena justificación, ya que hay muchos riesgos en pasar de la fase de prototipo (o de desarrollo)  a la fase de producción,  en el desarrollo tecnológico o de ingeniería.

El uso de  tecnologías existentes que han demostrado un historial exitoso en otras implementaciones ITS proporciona la menor cantidad de riesgo. También pueden ser mucho más económico, y es muy posible tener una mayor variedad de proveedores que para tecnologías nuevas o en prototipo.

El proceso de Diseño y Desarrollo

El Diseño y Desarrollo comienza con las especificaciones de componentes y los requisitos de las comunicaciones que se crearon cuando se creó la Arquitectura ITS. (Ver Cómo se Crea?)Si cualquiera de los componentes de los equipos y de las comunicaciones disponibles en la actualidad se va a utilizar (a veces llamada "listos para usar”) entonces no hay mucho que hacer, aparte de integrarlos entre sí. (Ver Integración y Prueba)

Si se requiere algo nuevo, entonces la forma en que los proveedores de componentes y proveedores de comunicaciones van a producirlos se mantienen en secreto, en gran parte por razones comerciales. Pero hay algunas cosas sobre las que los directores de proyectos, integradores de sistemas y otros que supervisan la aplicación ITS pueden hacer preguntas. La naturaleza de las preguntas depende de lo que está siendo desarrollado y puede ser dividido en tres áreas: hardware, software y comunicaciones.

Hardware

Para muchas  implementaciones ITS, no será necesario ningún nuevo hardware, por lo que debería ser posible ver los componentes físicos reales que se producen y  pedir evidencia de las pruebas anteriores, sobre todo en los temas relacionados con el cumplimiento de las regulaciones. Si se necesita un nuevo hardware, entonces es razonable solicitar muestras de  prototipos y/o pedir demostraciones de los mismos. También puede ser necesario  asegurar que se han obtenido todas las regulaciones locales exigidas para localizar y operar equipos en el borde de la carretera.

Software

La mayoría de las implantaciones ITS necesitarán crear  un nuevo software, aunque puede que no sea totalmente nuevo y que  implique la personalización o la modificación de lo que ya existe. La creación de un nuevo software es difícil de controlar porque no hay nada "físico" para ver. Sin embargo, será posible examinar el diseño de alto nivel del software y luego monitorear los progresos realizados con la creación de módulos dentro de él, incluso si son modificaciones de productos existentes. Obtención de cifras sobre el número de líneas de código producido no siempre significa una gran medida, tiene que ser acoplado con el porcentaje del total que representa.

El proveedor de software debe tener un proceso de comprobación de código robusto y fiable, de modo que lo que se ha producido, se controla (a veces llamado un "código paso a paso") antes de ser probado. Esto es especialmente válido para el software creado por los servicios que requieren acceso a/desde Internet, si la probabilidad de que el acceso no autorizado se reduzca a casi nada. En este caso, debería ser posible llevar a cabo pruebas de intrusión para demostrar que los datos son a prueba de manipulaciones y no es accesible a terceros no vinculados con la implementación ITS.

Si los datos sobre los movimientos y planes  de los viajeros se están siendo procesados, se debe revisar cuidadosamente que se esté en cumplimiento de las leyes y las normas de privacidad locales y/o regionales. De nuevo, esto puede requerir pruebas, o  pruebas de que el testeo se ha completado con éxito.

Si se están produciendo  nuevas interfaces de usuario final, entonces se deben hacer disponibles prototipos para su revisión y pruebas, preferiblemente por representantes de los usuarios, antes que  cualquier otro grupo.

Anteriormente  los proveedores debían proporcionar una copia del software que desarrollaron para el proyecto como parte de sus obligaciones contractuales. Esto era, o bien para  el uso de los grupos de interés en algún momento en el futuro, o para ser mantenidos en depósito en caso de que el proveedor no pudiera realizar los cambios deseados en el futuro. El Software de ahora es a menudo tan complejo y afecta a un gran número de proveedores, que esto ya no es una opción realista. También se requiere que uno o más de los grupos de interés  tengan los conocimientos necesarios para utilizar el software, que a excepción de organizaciones muy grandes, no suele ser el caso.

Comunicaciones

La mayoría de las implementaciones ITS utilizarán enlaces de comunicaciones físicas que ya existen. En algunos casos, ITS puede tener que compartir estos enlaces con otros servicios no relacionados. Hay preguntas importantes que hacerse:

  • Está garantizado el acceso  a los enlaces de comunicación compartidos por ITS dentro del marco de tiempo correcto (s) siempre que se necesiten?
  • Se puede garantizar la privacidad y seguridad de los datos relacionados del ITS?
  • ¿Cuál es la tasa de fallo de los enlaces, tanto las que son comunes como de los vínculos dedicados a ITS?
  • Que tan apropiados son los  link físicos para los datos particulares o información transferida de acuerdo a los requerimientos de ITS?
  • Que estándares de comunicaciones usan los enlaces?
  • Que tanto se han adoptado  estos estándares en otras implementaciones ITS?
  • ¿Estos estándares,  y otros aspectos de la operación del enlace, hacen frente de forma proactiva a la necesidad de evitar el acceso no autorizado y  proteger la privacidad de  los usuarios del ITS? 

La privacidad de datos será especialmente importante cuando los datos sobre los movimientos de viajeros y de mercancías (planificados o en desarrollo)  está siendo recogidos y transmitidos a través de enlaces de comunicaciones. Esto será particularmente importante si la aplicación ITS incluye servicios que son proporcionados por ITS Cooperativos (vehículos conectados). En cualquiera de estos casos, es muy importante comprobar que se están siguiendo todos los estatutos y normas de privacidad locales y/o regionales. (Ver Propiedad & Intercambio de Datos)

En general, los estándares de comunicaciones utilizados en las implementaciones ITS deben haber sido generados por las organizaciones de normalización, tales como ISO, IEEE, CEN, ETSI y SAE. (Ver Estándares ITS) no utilizar estos estándares puede tener los siguientes efectos:

  • las comunicaciones son costosas de instalar ya que se necesitan equipos a medida y/o enlaces físicos dedicados.
  • No puede ser posible la interoperabilidad con otras implementaciones ITS cercanas.

Un ejemplo del segundo punto es que si un mecanismo de comunicación a medida se utiliza para el enlace entre el vehículo y la carretera. Esto significa que todos los vehículos deben tener equipos de comunicaciones específicas equipados, que pueden ser incompatibles con los necesarios en otros lugares, tales como en  áreas geográficas adyacentes. En algunos casos esto no importa, por ejemplo, porque los vehículos no son llevados a  zonas geográficas adyacentes, pero dentro de los continentes como Europa, Asia, África, además de Norte, Centro y Sudamérica, la circulación de vehículos a través de las fronteras nacionales es cada vez más común.

Consejos para profesionales

Las actividades de diseño y desarrollo son probablemente las partes más importantes del proceso de implementación ITS, pero también son los más difíciles de controlar. Información sobre el progreso a veces se puede obtener con sólo hacer las preguntas correctas a los proveedores que realizan el trabajo. Pero al final, puede ser una cuestión de confiar en que los proveedores harán lo que han dicho en sus contratos. Una manera de empezar a construir esta confianza es preguntar a otras organizaciones que han utilizado los mismos proveedores cómo funcionaron sus implementaciones de ITS, ¿hubo problemas que sin resolver, o que se podrían haber evitado con mejores prácticas de trabajo?

Integración y Pruebas

La integración es el proceso por el cual se reunen y se prueban en conjunto todos los componentes y enlaces de comunicaciones necesarios para proporcionar los servicios de la implementación de ITS. A menudo es un proceso gradual, con grupos de componentes que se  prueban primero antes del conjunto. Cuando se ve desde el "exterior", estos componentes parecen funcionar como uno - y sus identidades y funciones individuales pueden estar ocultos. Cuando se ve desde el "interior", los componentes están trabajando juntos y compartiendo datos.

Integración

Antes de que  la integración se pueda iniciar, cada uno de los componentes debe ser probado de forma individual. Esto casi siempre tendrá hacerse en un entorno especial que permite simular  las entradas y salidas desde el mundo exterior. Una ventaja de la simulación de las entradas es que permite probar el espectro completo de posibles valores y/o condiciones a ensayar - incluyendo los que son de baja probabilidad o inesperado. Para las salidas, la ventaja de la simulación es que los resultados que son inesperadas no deberían causar problemas para otros componentes, o para los usuarios finales. Una vez que las pruebas de los componentes  individuales se han completado con éxito, pueden ser probados en conjunto, que el objetivo final de la integración.

Una forma similar de trabajo también debe aplicarse a los enlaces de comunicaciones, que pueden pasar a través de varias ubicaciones físicas y/o uso de varios medios físicos para transferir datos desde un componente a otro. Por lo tanto, es mejor para probar cada parte del enlace individualmente antes de probar todo el enlace como una sola entidad.

Secuencia de las pruebas

La prueba de los componentes y las comunicaciones que se lleva a cabo por lo general tiene las siguientes etapas:

  1. Pruebas de componentes - cada componente probado individualmente, con la mayoría, si no todas las interfaces externas, proporcionadas por  simulación.
  2. Pruebas de Grupo - grupos de componentes (sub-sistemas) son probados en conjunto, de nuevo con la mayoría, si no todas las interfaces externas, proporcionadas por  simulación.
  3. Las pruebas del sistema - todos los subsistemas son probados conjuntamente usando algunas de las interfaces externas reales (por ejemplo, uno o dos controladores de tránsito), pero la simulación de otros (por ejemplo, carteles de mensaje variable, que puede ser muy grandes y no estar disponibles en la ubicación donde se realiza la prueba)
  4. Las pruebas en sitio - una repetición de las pruebas del sistema una vez que muchos de los componentes y enlaces de comunicación se han instalado y puesto en marcha en sus ubicaciones físicas finales,  de nuevo, se usan algunas interfaces externas reales.
  5. Las pruebas finales de aceptación - una repetición de las pruebas en sitio, pero en presencia de los grupos de interés, además de otros como los operadores del centro de control.
  6. Operación inicial - un periodo de prueba suficientemente largo (meses, en lugar de días o semanas) cuando todas las partes de la implementación ITS se encuentran disponibles y totalmente operativas.

Las etapas (1) a (3) se llevan a cabo por lo general en las instalaciones del proveedor. Si los Grupos de interés han empleado un integrador de sistemas, los pasos (2) y (3) se puede  hacer en las instalaciones del integrador, o en un lugar de su elección. Los pasos (4) y (5) se llevan a cabo usualmente en el lugar donde algunos de los componentes  van a operar, tal como un centro de control. Puede ser posible aumentar la representación de las interfaces externas para incluir algunas de los usuarios finales como los de estacionamiento para autos y el transporte público. Por estos dos pasos, además de una muestra representativa de las interfaces externas, los enlaces de comunicaciones deben incluirse o simularse.

El Paso (6) es un período de prueba de funcionamiento para la su ejecución. Durante este tiempo todos sus componentes y los enlaces de comunicación deben estar disponibles y ser utilizado para proporcionar todos los servicios que los grupos de interés esperan ver en base a lo que escribieron en las descripciones de los servicios. El período de prueba debe ser lo suficientemente largo para que las situaciones particulares a la que los servicios deben estar disponibles  ocurran - por ejemplo, los principales eventos deportivos, determinados tipos de incidentes, los períodos de vacaciones, además de los principales festivales o celebraciones de Año Nuevo.

Especificaciones de la prueba

Casi todos los pasos de prueba identificadas anteriormente deben ser descritos. La posible excepción es el paso (6), que es esencialmente el funcionamiento normal y puede requerir una forma diferente de  descripción. Las descripciones de las pruebas en los otros pasos se proporcionan a través de especificaciones de las pruebas que se describen detalladamente los a continuación:

  • Las condiciones iniciales, es decir, la situación antes de la prueba
  • Las interfaces externas que se deben proporcionar o simular
  • Como se desarrollara cada prueba
  • Las condiciones finales y resultados esperados

Las especificaciones para cada una de las pruebas deben ser escritas en la etapa correspondiente en el proceso de ingeniería de sistemas. Por ejemplo, el pliego de condiciones de las pruebas de aceptación final debe ser escrito cuando se han creado y acordado las descripciones de los servicios por los Grupos de interés. Lo ideal sería que los Grupos de interés los escriban, pero en la práctica se escriben conjuntamente por los grupos de interés y el principal proveedor o integrador de sistemas. Del mismo modo, las pruebas de aceptación en fábrica y campo deben escribirse cuando se han producido las especificaciones de los componentes y requisitos de las comunicaciones. Aunque los Grupos de interés deben participar, el principal proveedor o integrador de sistemas hará la mayor parte de la obra.

Para el paso (6) una especificación de prueba mucho más simple debería ser suficiente. Puede que sea necesario indicar cómo se llevarán a cabo las pruebas de aceptación en caso de cualquier situación crítica, tales como eventos deportivos, incidentes particulares, vacaciones y fiestas.

Consejos para profesionales

La creación de buenas especificaciones de prueba es un "debe" si los componentes y enlaces de comunicación van a funcionar como se espera. No hay atajos para este requisito. La otra cosa que hacer es mantener un registro de las pruebas que se han hecho, por quién y con qué resultados. Si es posible, conseguir que todas las pruebas sean presenciadas por alguien de la  organización que se encarga de hacer las pruebas, o la organización (s) que proporcionó lo que se está probando. Esto será particularmente útil cuando se necesitan repeticiones de pruebas fallidas.

Un requisito previo necesario para la recepción definitiva de que una implementación ITS ha sido terminada con éxito, es la aceptación oficial de las actas de las pruebas realizadas. Esto debería mostrar que todas las pruebas se han completado con éxito y que cualquier repetición requerida de una prueba también se ha realizado con éxito.

Problemas de las economías en desarrollo

Donde hay poca o ninguna experiencia local del uso de ITS entre los grupos de interés, es importante tomar una(o ambas) de las siguientes acciones:

  • Comprar en la experiencia de la ingeniería de sistemas - contratar a alguien con experiencia en la implementación y el uso de ITS para llevar a cabo todas o algunas de las pruebas. Adicionalmente,  emplear ayuda externa para la prueba final con todos los componentes y enlaces de comunicaciones
  • Brindar experiencia a personal local - enviar a una o más personas locales para ver, y tal vez trabajar, junto a organizaciones que ya han implementado  ITS, en particular los servicios que se están probando. Esto debe ser algo más que una visita de un día y debe permitir a las personas involucradas  adquirir experiencia de primera mano de los ITS en  acción desde el punto de vista del proveedor, el operador y el usuario.

Si es posible, ir por la segunda acción en lugar de la  primera, esto es debido a que proporcionará un beneficio duradero una vez que la implementación ITS  ha terminado  las pruebas de aceptación final. También ayudará a  finalizar con éxito  los primeros meses de  prestación de servicios ITS.

Cuestiones organizativas

Es aconsejable para obtener el mayor número posible - si no todos - de los Grupos de interés involucrados en las pruebas de aceptación final antes de que inicie el período de prueba de operación. Esto les ayudará a familiarizarse con lo que hará  la implementación ITS y ayudar a prevenir que el período de prueba de operación tenga demasiadas "sorpresas". También porque la gente de los proveedores, los proveedores de comunicaciones y / o integrador de sistemas estarán presentes en las pruebas de aceptación, cualquier pregunta de los Grupos de interés se pueden responder mucho más rápidamente y con más autoridad.

Una buena manera de conseguir que los Grupos de interés estén involucrados en las pruebas de aceptación final,  es pedirles que aporten a la gente que participará en las pruebas. Así, por ejemplo, si la  implementación ITS incluye un centro de control desde el que se gestionará la red de carreteras, se tendrán los operadores que eventualmente estarán en el centro para poner a prueba los servicios que se prestan. Si algunas de las interfaces del sistema en el centro de control son para los operadores de transporte público o los servicios de emergencia, se obtiene personal de  esas organizaciones para proporcionar las pruebas de los servicios pertinentes. Por ejemplo, si los conductores de vehículos de emergencia puede ser testigo de la operación de "ondas verdes" podrán entender los beneficios que  ITS pueden proporcionar.


URL de origen: https://rno-its.piarc.org/es/sistemas-y-estandares-ingenieria-de-sistemas/programa-de-ingenieria-de-sistemas