Un prerrequisito para las Operaciones de una Red Vial es la recolección de datos precisos que definan el estado de la red vial, las condiciones del tránsito que imperan y la información acerca de las condiciones de la ruta y del medioambiente inminentes. (Ver Procedimientos de Planificación) Los datos del tránsito y de las concidiones medioambientales, incidentes y otras alertas del estado de las autopistas y rutas son usados para proveer inteligencia para las tareas de operaciones de la red, para el control del tránsito y para los sistemas de información. Este proceso de recolección de datos es llamado monitoreo de la red y puede ser emprendido usando uno de los varios medios siguientes o una combinación de ellos:
La amplitud y la confiabilidad del monitoreo afecta directamente la cantidad de información disponible para las actividades del plan de operaciones y, a su vez, al grado de gestión y control que es posible. También determina la calidad de información que es disponible para viajeros y usuarios del camino. (Ver Monitoreo de la Red)
Un número de pasos están involucrados en la organización del procesamiento de datos y la provisión de información. Ellos conforman, en conjunto, una cadena de provisión de información.
El primer paso es adquirir datos del estado de la red vial y del tránsito usándolos, así como también de otros medios de transporte que se conectan con aquéllos. Estos datos pueden provenir desde una amplia variedad de fuentes incluyendo a los vehículos sonda y los sensores viales tales como los lazos inductivos y los sensores de microondas, Circuito Cerrado de Televisión (CCTV), videocámaras web, procesamiento de imágenes de video, antenas de peaje de equipamientos de abordo vehicular. Se pueden aumentar con otra información recolectada desde las redes sociales o desde fuentes periodísticas. Las técnicas de minería de datos se aplican a datos históricos para ganar una visión adicional en las operaciones de tránsito y para proveer información predictiva de las condiciones de la red. (Ver Tránsito & Monitoreo de Estado)
Una vez que los datos son recolectados, el siguiente paso es procesarlos de manera que la información sea útil y de buen rendimiento. Ésto cubre un número de funciones básicas:
El tercer paso se relaciona con el análisis de datos. Ésto requiere una apreciación de la relevancia contextual, el procesamiento del contenido para producir información acorde a las necesidades y preferencias del usuario - incluyendo el formateo de los datos para servicio. Los datos necesitan cubrir el área geográfica de interés y ser chequeados oportunamente. Los temas claves son:
Para proveer información predictiva, se utilizan varios análisis de series temporales, minería de datos, modelización matemática y métodos de inteligencia artificial (AI) (Ver Análisis y Agrupación de Datos).
Varios métodos son utilizados para difundir los datos que han sido recolectados, procesados y analizados. Una variedad de medios de transmisión están disponibles. Por ejemplo, alertas de incidentes e información al viajero son provistas a través de muchos medios de difusión, incluyendo servicios de suscripción de datos, emisión de noticias al vaijero, radio de asesoramiento de la autopista (HAR), carteles de mensajes variables (VMS), páginas de internet y redes sociales tales como Facebook y Twitter. La protección y la integridad de la transmisión necesita ser chequeada y mantenida en todo momento. (Ver Servicios al Viajero )
La información necesita ser presentada apropiadamente en respuesta a las necesidades de los usuarios y el contexto de su uso. Un buen diseño de la interface del usuario es esencial. En centros de control de tránsito, los datos deben ser mostrados a través de imágenes captadas por videocámaras de CCTV, instaladas a lo largo del camino, sobre un video-wall o sobre pantallas de las estaciones de trabajo de los operadores. Otros grupos de interés y el público que viaja utilizará un rango de dispositivos para acceder a la información – tales como computadoras de escritorio, laptops y tablets, dispositivos móviles y teléfonos inteligentes, pantallas embarcadas en los vehículos, puntos y kioskos de información pública. (Ver Control del Tránsito)
Algunos problemas podrían surgir relacionados con la propiedad de los datos y propiedad intelectual con respecto al uso de los datos del sector público versus los datos propietarios o comerciales, marca de la información, valor de la captura, ingresos y pagos. (Ver Marco Legal y Normativo)
Un efectivo (a menudo vasto) sistema de monitoreo y supervisión del tránsito es un prerrequisito para cualquier sistema de control inteligente de tránsito para realizar un seguimiento de las condiciones imperantes a lo largo de la red. Un amplio rango de diferentes sensores se instalan dentro, sobre y/o fuera de la red para el objetivo de obtener la necesaria cobertura geográfica y de tiempos críticos. Ellos incluyen a los lazos industivos, a dispositivos no intrusivos de tránsito, a videocámaras y al procesamiento de impagenes de video. Cada tecnología tiene su propias ventajas y desventajas - de modo que la elección de un tipo de sensor de cualquier aplicación ITS application dependerá de donde funciona mejor ante las condiciones imperantes del entorno y su costo.
Los detectores de tránsito ( o los detectores de presencia vehicular) son usados en muchas aplicaciones ITS para: monitoreo de la red, control de tránsito, medición de velocidad y detección automática de incidentes. Muchos tipos diferentes de tecnologías de detección están disponibles. Las siguientes son típicas tecnologías que han sido desarrolladas para medir datos de tránsito en zonas y localizaciones específicas. (Ver Detección vehicular)
Los detectores de lazos inductivos son, actualmente, los dispositivos más ampliamente usados para detección vehicular, aunque la detección por radar de microondas es también común. Su principal uso es en intersecciones en conjunto con los sistemas avanzados de control de señales semafóricas y en autopistas para objetivos de monitoreo del tránsito y detección de incidentes. Los ILD´s toman, típicamente, la forma de una o más espiras de alambre aislado empotrados en el pavimento. El lazo o espira es conectado, a través de un cable conductor, a una unidad detectora la cual detecta los cambios en la inductancia de la espira (cambios en el campo magnético del sensor) cuando un vehículo pasa por encima de él. Los ILD´s pueden ser utilizados para detectar la presencia de un vehículo o su paso. Ellos pueden también ser usados para medir velocidad ( por medio de dos lazos separados por una corta distancia) y para clasificar tipos de vehículos. El principal problema con el uso de los ILD´s, sin embargo, es su confiabilidad. Porque los ILD´s están sujetos a las solicitaciones del tránsito, ellos tienden a fallar frecuentemente. Por otra parte, su instalación y mantenimiento requieren el cierre del carril y modificaciones en el pavimento.
Inductive Loop Detectors
Los detectores tipo Radar de Microondas son ejemplos de dispositivos de detección no intrusiva, los cuales, para su instalación y mantenimiento, NO requieren cerrar los carriles o modificar el pavimento. Contrariamente a las espiras inductivas, los dispositivos de detección no intrusiva no están empotrados en el pavimento. En lugar de ello, ellos se montan típicamente en una estructura elevada o a un lado del camino, de manera tal como se muestra el sistema de detección por radar en la fotografía siguiente. Dependiendo de tipo de onda electromagnética usada, los detectores del tipo radar de microondas pueden medir tanto la presencia como la velocidad de vehículos. Ellos también son ampliamente utilizados para detectar peatones en espera en los cruces peatonales.
Una de la mejores ventajas de los sensores de microondas es su capacidad para funcionar bajo todo tipo de condición climatológica. Las excepciones pueden ser un clima extremo tal como las tormentas de arena. Dado que estos sensores están instalados sobre la superficie del pavimento, ellos no están sujetos, usualmente, a los efectos del hielo o actividades de rotura del pavimento. La experiencia muestra que los sensores de microondas funcionan adecuadamente bajo lluvia, niebla, nieve y condiciones ventosas. Su principal problema es la oclusión provocada por vehículos altos a los vehículos adyacentes - reduciendo su precisión cuando están instalados al costado de la ruta.
Non-intrusive Traffic Detector (Image courtesy of the IBI Group)
Los sensores Infrarrojos (IR) son también dispositivos de detección no intrusiva. Hay dos tipos: detectores pasivos y activos.
Los detectores IR pasivos no transmiten energía - en cambio, detectan la energía que es emitida o reflejada desde los vehículos, superficies viales y otros objetos. Los detectores infrarrojos pasivos pueden medir velocidad, largo del vehículo, conteo y ocupación pero su exactitud es afectada por condiciones climatológicas adversas.
Los detectores IR activos emiten un haz de energía infrarroja el cual es reflejado desde un receptor IR. Funcionan en forma similar a los detectores tipo radar de microondas – por medio de la dirección de un haz estrecho de energía hacia una superficie vial. El haz es entonces reflejado a los sensores y los vehículos son detectados a través de cambios en el tiempo de viaje de la transmisión del haz infrarrojo. Los detectores infrarojos activos proveen la información del pasaje, velocidad, presencia y clasificación vehiculares. Trabajan bien en ambientes controlados tales como túneles – y pueden ser usados para objetivos de seguridad vial para detectar vehículos con sobrecalentamiento o fuego. Su exactitud es afectada por las condiciones climáticas tales como la niebla y las precipitaciones.
Los detectores vehiculares ultrasónicos funcionan en forma similar a los detectores de microondas por medio de la transmisión activa de ondas de presión, a frecuencias superiores al rango audible humano. Estos detectores pueden medir volumen, ocupación, velocidad, y clasificación. Los sensores ultrasónicos son sensibles a las condiciones ambientales y requieren de un alto nivel de experiencia para su mantenimiento.
El tránsito vehicular produce energía acústica o sonido audible desde una variedad de fuentes dentro del vehículo y desde la interacción entre los neumáticos vehiculares y la superficie vial. Usando un sistema de micrófonos, se diseñan detectores acústicos para captar estos sonidos desde un a´rea específica dentro de una carril de una ruta. Cuando un vehículo pasa a través de la zona de detección, un algoritmo procesador de señales detecta un incremento en la energía del sonido y se genera una señal de presencia vehicular. Cuando el vehículo abandona la zona de detección, la energía acústica disminuye por debajo del límite de detección y la señal de presencia vehicular desaparece. Los sensores acústicos pueden ser utilizados para medir velocidad, volumen, ocupación y presencia en la calzada. La ventaja de los sensores acústicos es que ellos pueden funcionar bajo cualquier condición de iluminación y durante climas adversos.
Al igual que los detectores de lazo inductivo (ILD), los magnetómetros proveen detección puntual, pero difieren de los ILD en que miden cambios en el campo magnético terrestre que resultan de la presencia vehicular. Ellos pueden proveer información del volumen del tránsito, ocupación del carril, velocidad y longitud vehicular. En general, hay dos tipos de magnetómetros:
Las microespiras, (como las espiras inductivas), requieren el cierre del carril y la modificación del pavimento con las consiguientes demoras al tránsito. En los años recientes, el uso de magnetómetros inalámbricos ha recibido un interés creciente debido a los avances en la tecnología de las baterías, la cual le permite a una unidad operar inalámbricamente durante un período de 10 años antes de necesitar ser reemplazada.
Traffic Detector Video Training Course - Part 1 - Detector Theory
Traffic Detector Video Training Course - Part 2 - Detector Design
Traffic Detector Video Training Course - Part 3 - Detector Installation
Traffic Detector Video Training Course - Part 4 - Detector Maintenance
La identificación automática vehicular (AVI) puede ser usada para identificar vehículos que circulan a través de una zona de detección. Típicamente, un transponder (o tag) montado dentro de un vehículo puede ser leído por un lector cuando el vehículo pasa. Esta información pueden entonces ser transmitida a una computadora central. Actualmente, la aplicación más común en el transporte terrestre de tecnologías AVI está en combinación con los sistemas automáticos de pago de peaje (Automatic Toll Collection systems), (tales como el EZPass). Con estos sistemas, el valor del peaje es deducido automáticamente de la cuenta del conductor cada vez que él pasa por una estación de peaje.
Un importante método de AVI, con un uso combinado, es el sistema llamado ANPR (también conocido como Reconocimiento automático de la placa de licencia Automotor - ALPR), el cual usa tecnologías de reconocimiento óptico de los caracteres para identificar y reconocer las placas registradas de los vehículos. El sistema típicamente consiste en una videocámara, especialmente adaptada, enlazada a un software de reconocimiento de caracteres. Cuando un vehículo pasa por una videocámara ANPR/ALPR, su número de registro es leído y puede ser chequeado contra una base de datos de los registros de los vehículos. En general, hay dos tipos de sistemas ANPR/ALPR:
Con los avances recientes en hardware y software informático, el procesamiento en el campo en tiempo real se va vuelto más factible ( usualmente toma menos de 250 milisegundos). Ésto evita el costo asociado con la necesidad de un gran ancho de banda para transferir imágenes un servidor remoto.
Los sensores de pesaje en movimiento están diseñados para medir y registrar los pesos por eje y pesos totales de los camiones mientras los vehículos están en movimiento (circulando – no detenidos). Los sistemas WIM son atractivos porque evitan la necesidad de detener y pesar cada vehículo. Ellos no eliminan la necesidad de tener estaciones de pesaje (con puente basculante) para la medición exacta del peso de los camiones, pero el WIM actúa como un filtro (una preselección) y sólo los vehículos que registran un exceso en la carga axial necesitan ser detenidos y revisados. El componente clave de cualquier sistema WIM es el sensor de fuerzas – por ejemplo, los cristales de cuarzo producen cargas eléctricas cuando una fuerza es aplicada a lo largo del eje vertical (el peso del vehículo). Los sistemas WIM tienen varias aplicaciones en ITS, especialmente tanto como siendo una parte de un sistema electrónico de preselección para vehículos comerciales como para aplicaciones de fiscalización. (Ver Aplicación de la Ley y Ver Video)
La detección de velocidad es una parte integral de los sistemas de fiscalización de velocidad mediante videocámaras, utilizados para detectar infracciones a la velocidad admisible fijadas por las reglas de tránsito, especialmente en puntos con alta probabilidad de accidentes. (Ver Gestión de la Velocidad) La reglamentación de la velocidad es importante en zonas con personal trabajando que tienen un riesgo elevado de accidentes. Es también una característica de los esquemas de gestión activa del tránsito en autopistas. Algunos sistemas de fiscalización de la velocidad enlazan automáticamente las videocámaras de velocidad al reconocimiento del número de placa patente automotor para emitir avisos de infracciones. (Ver Gestión del Tránsito y Estrategias de Gestión del Tránsito) La detección de velocidad puede ser también usada como una medidad de seguridad vial en intersecciones señalizadas de arterias viales rápidas, usando microprocesadores para extender el tiempo de verde de las señales de tránsito cuando un vehículo se aproxima a velocidad.
Para medir velocidades, el dispositivo más común es un sensor o radar el cual usa el principio del efecto Doppler. Específicamente, el dispositivo mide la diferencia en las frecuencias emitida y reflejada de la ona del radar, la cual es proporcional a la velocidad del objeto en movimiento. Otros tipos de sensores vehiculares pueden ser adaptados por pares para medir velocidades, tales como los sensores ultrasónicos y los magnetómetros.
El monitoreo del tiempo de viaje está relacionado con el monitoreo de la velocidad. Los tiempos de viaje vehiculares son una fuente significativa de información para el monitoreo de la performance de la red vial y para el aviso a los usuarios del camino acerca de las demoras en los tiempos de viaje en tiempo real. Ellos representan una medida del nivel de servicio ofrecido. Algunas autoridades viales muestran los tiempos de viaje punto a punto sn carteles de mensajes variables VMS sobre la ruta como una forma de información en tiempo real. Los datos de tiempos de viaje (históricos y en tiempo real) representan también un recurso útil que ayuda a la planificación y logística del viaje. (Ver Monitoreo de Tiempos de Viaje)
Varios métodos están disponibles para seguir vehículos en forma anónima sobre la red vial para permitir a los operadores de la red dterminar los tiempos promedio de viaje, la demana punto a puento y las condiciones del flujo vehicular. Por ejemplo, los sistemas de Recolección Automátoca de Pago de Peaje (ATC) pueden ser utilizados para determinar el tiempo promedio de viaje en una autopista entre las estaciones de peaje o con lectores especialmente instalados en la ruta. Los vehículos equipados con tag infrarrojos son usados como sondas para monitorear las condiciones del flujo vehicular, las cuales son detectadas mediante los lectores tipo transponders, instalados a lo largo de las rutas. El agregado de datos de las velocidades y de los tiempos de viaje promedio puede ser compilado y, de esta manera, ayudar a la gestión del tránsito y sus incidentes. Para proteger la privacidad de los viajeros, estos sistemas no toman los datos de los identificadores tipo tag para peajes y solamente mantienen registros de los viajes hechos por vehículos anónimos.
Un número de otras técnicas son usadas para proveer un continuo, no invasivo, seguimiento punto a punto de vehículos individuales para determinar tiempos de vaije y calcular velocidades promedio. Se incluyen las videocámaras de reconocimiento automático del número de placa patente automotor (videcámaras ANPR) para identificar las plcas de licencia vehiculares. Un nuevo desarrollo es el monitoreo punto a punto de las firmas Bluetooth emitidas por el equipamiento presente en el vehículo. Los sensores Bluetooth han sido utilizados exitosamente para el monitoreo de la velocidad promedio como una alternativa económica al sistema ANPR. Algunas autoridades viales usan los datos agregados (en forma anónima) para mostrar en un VMS y proveer a los conductores los tiempos de viaje esperados entre puntos claves del la red vial.
Los sensores medioambientales son usados en el monitoreo de la red vial para detectar condiciones climatológicas adversas tales como hielo o conidiciones de resbaladizas, fuertes vientos o precipitaciones (nieve o lluvia) o la presencia de niebla / bruma. Esta información puede entonces ser usada por los operadores para alertar a los conductores a través de carteles de mensajes variables (VMS). Pueden ser usados también por el personal de mantenimiento para optimizar las operaciones de mantenimiento invernal. (Ver Monitoreo del Clima)
Los sensores medioambientales pueden ser divididos en séis tipos:
Muchos fabricantes proveen sistemas de estaciones meteorológicas completos que son capaces de monitorear una amplio rango de condiciones de superficie y medioambiente. La figura siguiente muestra un ejemplo de estas estaciones meteorológicas.
(Figura 4.7 debe ser insertada aquí – debe ser provista por el autor)
Las estaciones meteorológicas típicamente incluyen los siguientes tipos de sensores y capacidades:
Sensores de condición del camino: Un componente crítico de cualquier sistema de información meteorológica en la red vial (o RWIS) es un conjunto de sensores de condición del camino que midan la temperatura y la humedad de la superficie y detectar la presencia de espesores de hielo y nieve. Los sensores de condición del camino pueden ser empotrados en el pavimento. Pueden ser también no intrusivos, montados al lado o sobre la superficie vial. Los sensores no intrusivos de condición del camino típicamente miden la radiación infrarroja emitida desde la superficie del camino.
Sensores de Visibilidad: Estos sensores están diseñados para medir la visibilidad a lo largo de una sección del camino. Típicamente usan el principio de “dispersión hacia adelante” o difracción de la luz para detectar los cambios en la visibilidad resultante por las condiciones del clima imperante, tales como niebla, humo o neblina. Los sensores necesitan ser cuidadosamente ubicados porque ellos sólopueden proveer medidas puntuales en una localización específica. Por ejemplo, los detectores de niebla necesitan ser situados tan cerca como sea posible de la fuente donde la niebla o bruma se formada en primera instancia.
Mapeo térmico: Dado que las temperaturas pueden variar significativamente a lo largo de un segmento vial, los sensores de mapeo térmico (temperatura) son típicamente un componente crítico de un sistema eficaz de detección de hielo. El mapeo térmico provee a los operadores de información sobre las temperaturas de la superficie vial para informar la toma de decisiones sobre la necesidad de establecer mensajes de alerta en los VMS o desplegar el despeje de nieve, el salado de la ruta o los servicios de enarenado. Ejemplos de sensores de imágenes térmicas incluyen videocámaras de imágenes térmicas y termografía infrarroja.
Sensores de velocidad del viento: éstos representan un componente esencial de una estación de sensado experimental y son instalados y expuestos en lo alto de los puentes y en lugares ventosos de la red vial. Típcamente miden la velocidad y dirección del viento en la superficie y pueden ser usados para proveer alertas a vehículos de los servicios de grúa y vehículos de gran porte. Por razones de seguridad, a veces, es necesario cerrar el camino debido a fuertes vientos.
Los informes móviles pueden ser dividos en dos categorías:
En muchos casos, los informes de incidentes son hechos por ciudadanos y la policía puede proveer una información significativa para el monitoreo de la red vial – y a muy bajo costo comparado con otras tecnologías de supervisión. Los informes móviles no proveen una continua corriente de los datos de condición provista por tras tecnologías de supervisión, pero proveen información eventual a intervalos impredecibles que son muy útiles para los objetivos de la gestión del tránsito. En particular, los informes móviles son muy efectivos para la detección de incidentes.
Un número importante de diferentes métodos de información móvil es usado en las operaciones de la red vial.
Los teléfonos celulares representan una muy efeciza herramienta para la detección de incidentes. Muchas regiones han establecido una línea telefónica directa (hotline) para informar sobre incidentes para alentar a los ciudadanos a que informen los incidentes de tránsito. Ésto tiene una ventaja de bajos costos al inicio.
El uso extendido de los teléfonos celulares puede proveer una útil información del tránsito. Las técnicas de triangulación pueden determinar la posición de un vehículo por medio de señales de medición desde un teléfono celular a bordo del vehículo. Para permitir ésto, el teléfono celular necesita estar comunicado con más de un teléfono celular – preferiblemente tres o más para la exactitud – de modo que la triangulación pueda tomar lugar. Cada teléfono está típicamente identificado por su número de serie electrónico. Este concepto fue primero probado en el área de Washington D.C. a mediados de 1990. Este concepto es diferente que los sistemas AVI basados en GPS, en los cuales la unidad GPS del teléfono determina la localización, la cual es luego comunicada desde el teléfono al sistema central de procesamiento.
Los Teléfonos de Emergencia al costado del Camino (Emergency Roadside Telephones - ERT) o Postes S.O.S. fueron, normalmente, provistos antes que los teléfonos celulares se vuelvan ampliamente disponibles. Los ERTs aún proveen un servicio valioso donde hay un bajo uso de teléfonos celulares particulares o en puntos negros para el uso de los teléfonos celulares (sin señal). Ellos proveen una localización precisa al operador de dónde una persona que llama está ubicada y permite a los automovilistas varados solicitar ayuda. En general, permiten a los viajeros informar sobre incidentes tales como siniestros o animales extraviados en la ruta.
Para usar un Poste de Emergencia, el automovilista sólo necesita levantar el receptor o presionar una llave para requerir los servicios de la policía o de los servicios de emergencia. El que llama es automáticamente conectado con el operador del centro de control.
Los tipos avanzados de ERTs proveen la cancelación del ruido de fondo contra el ruido del tránsito, y una simple pregunta de fácil respuesta basada alrededor de las palabras claves «si» y «no» en caso de sordera profunda o de viajeros extranjeors. El operador tiene una lista formal de preguntas que puede realizar con una secuencia escribiendo las preguntas. Las preguntas aparecen en una pequeña pantalla en el ERT y el usuario responde usando las palabras clave si y no. La opción para elegir diferentes idiomas es una gran ventaja cerca de puertos o cruces fronterizos donde existe una alto porcentaje de visistantes extranjeros. También tienen una función de devolución del llamado que habilita al operador a llamra al automovilista varado, con una baliza y un tono de llamado para atraer su atención.
Típcamente, los teléfonos están ubicados al lado de la autopista y están espaciados a distancias que van desde las 0.25 millas a las 0.50 millas. En carreteras de doble calzada, autopistas y autovías los postes necesitan ser ubicados de a pares a cada lado del camino para evitar que los usuarios sean tentados a cruzar el camino para utilizarlos.
(Figura 4.5 Call Box – Imagen a ser provista por Barry Moore)
Éstos son equipos de oficiales entrenados quienes son responsables de cubrir a segmento dado de la autopista. Las patrullas móviles tienen una parte central que jugar en las operaciones de la red vial, puntenado escombros sobre la carretera, relacionándose con los incidentes y el público en general. Un vehículo del servicio de patrulla de la autopista [Figura 4.6] está típicamente equipado para ser capaz de ayudar a los motoristas varados y, donde sea posible, despejar el sitio del incidente. Las patrullas móviles son capaces no solamente de responder ante incidentes sino en algunos casos para manejar el poceso completo de la gestión del incidente (detección hasta el despeje).
La tecnología, en la forma de comunicaciones móviles seguras y tablets portátiles provee gran ayuda. Las radiocomunicaciones móviles TETRA ofrecen la capacidad de transmisión digital mientras mantienen las ventajas de un sistema privado de radio´comunicación (PMR). En las futuras patrullas de servicio deben existir capacidades de comandos y control para dirigir y gestionar la implementación de recursos viales – y el potencial para establecer VMS y señales sobre la localización, remotamente desde el costado de la carretera.
Figura 4.6 Un Vehiculo Patrulla de Servicio de la Autopista
Una técnica relativamente nueva para recolectar información relacionada con el tránsito basada en informes móviles es el llamado "crowdsourcing" que se podría traducir como "múltiples fuentes de información" – usando las redes sociales tales como Facebook y Twitter. El Crowdsourcing es el proceso de obtener información en la red provista por una multitud de gente. Este método se va vuelto factible en los años recientes debido al significativo desarrollo de las tecnologías de localización y de comunicaciones, que están enlazadas a los teléfonos móviles, los cuales tienen conectividad a Internet. En el transporte terrestre, el concepto crowdsourcing puede ser usado para recolectar información vital relacionada con el viaje en colaboración con los miembros de la comunidad. Uno de los más famosas y exitosas aplicaciones crowd-sourcing es WAZE (https://www.waze.com/) – una de las aplicaciones de navegación y tránsito más grandes en el mundo basada en la comunidad mundial. Los usuarios de WAZE compraten información del tránsito en tiempo real, permitiendo a sus miembros de la comunidad en red ahorrar tiempo y combustible mientras viajan.
Estos vehículos son utilizados para informar sobre los tiempos de viaje y para detectar incidentes de tránsito – monitoreando su progreso en tiempo y espacio. Ésto puede ser realizado o bien usando sistemas automáticos de localización vehicular o por medio del seguimiento del progreso de vehículos identificados entre puntos fijos conocidos de la red vial. La localización del vehículo en tiempo y lugar es comunicada a una computadora central donde los datos de diferentes fuentes son procesados para determinar el estado del flujo vehicular en el sistema de transporte.
Los vehículos sonda pueden proveer mucha información útil que otras técnicas de detección no pueden – incluyendo información en enlaces sobre tiempos de viaje, velocidades promedio e información de la matriz origen - destino.
Diferentes tecnologías están disponibles. Éstas incluyen:
Los métodos de vehículos sonda otorgan mayor confiabilidad pero menor cantidad de datos que el proceso crowd-sourcing, el cual puede proveer una mejor cobertura geográfica. Los vehículos sonda son, a menudo, implementados por operadores viales en colaboración con los propietarios de fltas de vehículos que regularmente circulan por la red vial.
Las videocámaras CCTV juegan un importante papel en la gestión de la red vial. Ellas son instaladas en lugares sensibles de la red vial para ayudar a la gestión del tránsito, donde la congestión y las colas de tránsito sean frecuentes y en otros sitios donde exista un riesgo elevado de accidentes e incidentes de tránsito. Cuando se usan para supervisión del tránsito, o bien pueden tener un campo de visión fijo o bien - por ejemplo, cuando son usadas para monitorear el tránsito y proveer alertas – o bien ser equipadas con una función pan, tilt y zoom (PTZ) para permitir a los operadores tener un amplio campo de visión.
Las videcámaras con un campo de visión fijo son generalmente usadas para monitorear secciones viales donde la circulación por las banquinas es permitida.
Las videocámaras con Pan, Tilt Zoom (PTZ) son comúnmente usadas para:
Las videocámaras fijas o PTZ pueden ser usadas:
Los operadores de la sala de control dependen de las imágenes de la videocámara CCTV – mostrándolas o bien, en sus estaciones de trabajo o a gran escala en un “video wall”. Las imágenes de las videocámaras CCTV son un importante medio de supervisión del tránsito que se complementa con las otras medidas del control de tránsito. Los operadores relacionan las imágenes desde la videocámaras CCTV para detectar y monitorear los incidentes de tránsito y evaluar el número de carriles afectados. Por ello es posible, estimar el tiempo estimado de duración del incidente de tránsito basado en la previa experiencia y en las técnicas de simulación del tránsito. El procesamiento de la imágenes de video es usado para alertar a los operadores de la sala de control de vehículos detenidos y otros eventos inusuales. Los operadores a menudo desean ver un secuencia de imágenes de sucesivas videocámaras, de forma tal de realizar un “video tour” (Ver Medidas de Control del Tránsito).
Pan, Tilt and Zoom (PTZ) Closed Circuit TV Camera (Image courtesy of the IBI Group)
El procesamiento de imágenes de video (VIP) identifica a vehículos y a los parámetros de flujo de tránsito asociados por medio del análisis de las imágenes provistas por las videocámarras CCTV, las cuales, normalmente, tienen un campo de visión fija. El agregado de VIP mejora significativamente la utilidad del CCTV, particularmente donde existe un gran número de videocámaras instaladas, por lo que el operador no puede ver todas al mismo tiempo. El VIP también provee los medios para alertar a los operadores sobre los incidentes de tránsito.
Las imágenes analógicas de CCTV son digitalizadas y luego pasadas a través de una serie de algoritmos que identifican los cambios en el fondo de la imágen. En las modernas videocámaras la imagen de vídeo está también en un formato digital – lista para su procesamiento, El sistema VIP consiste de una videocámara (un digitalizador en el caso de videocámaras analógicas) y un microprocesador para el procesamiento de las imágenes digitales - y el software para interpretar el contenido de la imagen y para extraer la información de detección de aquélla.
Con el procesamiento digital, CCTV provee una alternativa, fuera del pavimento, a los lazos inductivos u otros medios de detección vehicular. UNa gran ventaja de los sistemas VIP es su capacidad de proveer detección sobre un gran número de carriles y en múltiples zonas dentro de un carril – proveyendo una amplia área de detección. El usuario puede fácilmente modificar las zonas de detección, en cuestión de segundos, a través de una interface gráfica – sin la necesidad de cerrar carriles ni trabajar sobre el pavimento. Una pobre iluminación, sombras y un mal clima pueden afectar negativamente el rendimiento de los sistemas VIP. Estudios de evaluación en el condado de Oakland, Michigan indican que los sistemas modernos VIP poseen una excelente performance con un exactitud de detección de más del 96% bajo cualquier condición climática.
Los sistemas VIP pueden ser combinados con sistemas de CCTV para proveer una excelente herramienta de detección, particularmente para detección de incidentes y objetivos de verificación. Cuando ocurre un incidente, el usuario puede mutar desde el modo VIP al modo estándar CCTV y, entonces, verificar la ocurrencia del incidente a través de los controles pan/tilt/zoom.
Una interface eficaz con los usuarios es una parte esencial de muchas aplicaciones ITS. Los usuarios incluyen a los operadores del centro de control, a los servicios de la policía y los de emergencia, a los usuarios viales y a los viajeros. Muchas tecnologías soportan a la difusión de la información del estado del camino, en forma previa y durante el viaje. Para que la información al viajero esté disponible, los datos actuales e históricos de tránsito y el estado de situación de la red vial necesitan ser monitoreados y procesados estableciendo un formato que permita que los viajeros puedan acceder fácilmente (Ver Sistemas de Información al Viajero).
La información del tránsito previa a un viaje provee a los viajeros de información antes de que ellos comiencen su jornada. Los ejemplos de información al viajero previa al viaje incluyen la información sobre las actuales y estimadas condiciones del tránsito, las actuales y esperadas condiciones del clima y la información sobre los cronogramas y tarifas del transporte público. Ésto intenta ayudar a los viajeros para que tomen decisiones de partida basadas en la información de rutas/modos/tiempos (Ver Información Previa al Viaje).
La información del tránsito durante el viaje en ruta provee a los viajeros de información mientras ellos están viajando. La información durante el viaje en ruta incluye muchos de los mismos elementos provistos para la planificación previa al viaje – pero actualizada en tiempo real – tal como la información sobre las actuales y estimadas condiciones del tránsito y del clima, la información sobre incidentes y la sugerencia de desvío de la ruta elegica.
ITS usa muchas plataformas de difusión de la información del tránsito para mantener a la gente informada acerca de las actuales y de las estimadas condiciones del viaje. Éstas incluyen a los Carteles de Mensajes Dinámicos (DMS o VMS), las Advertencias vía Radio de la Autopista (HAR), cable TV, sitios de internet de información al viajero, sistemas telefónicos dedicados, aplicaciones de telefonía celular – y pantallas embarcadas en los vehículos. Los dispositivos de difusión de la información pueden ser clasificados en:
Con la proliferación de los dispositivos informáticos portátiles – tales como los teléfonos inteligentes y las tablets – estas tres formas de distinción es menos clara actualmente que lo que solía ser. Éstos son capaces de acceder a Internet mientras el viajero está viajando en la ruta y pueden ser considerados como una distracción al conductor y existir las regulaciones contra su uso en ciertas circunstancias (Ver Factores Humanos ).
Los Carteles de Mensajes Dinámicos son también conocidos como Carteles de Mensajes Variables o Carteles de Mensajes Cambiables. Es este portal se usa la siguiente terminología:
Un DMS puede ser o bien un Cartel de Mensajes Variables (VMS) o bien un Cartel de Mensajes Cambiables (CMS) donde:
Los DMS son casi los más comunes tipos de dispositivos de provisión de información. Ellos pueden ser fijos o portátiles com se muestra en la figura siguiente. Ellos pueden estar basados en textos, en gráficos o en una combinación de ambos dos. (Ver Gestión del Tránsito)
Figure 4.12 Fixed Dynamic Message Signs
Figure 4.13 Portable Dynamic Message Signs
Los DMS pueden ser usados para proveer a los viajeros de información sobre cierre de carriles, velocidades recomendadas, condiciones del tránsito y del clima, localización de incidentes, demoras estimadas, obras de construcción, rutas alternativas y aviso de velocidad. Hay diferentes tipo de DMS: pueden ser retroiluminados, emisores de luz e híbridos de acuerdo a la tecnologia usada. Los diodos emisores de luz (LEDs), generalmente, constituyen la opción preferida donde existe alimentación eléctrica (incluyendo las opciones de energía solar).
Como su nombre lo indica, éstos dependen de un fuente externa de luz, tales como el sol, o iluminación superior para hacerlos visibles – por medio de la reflexión de la fuente de luz. Los diferentes tipos de carteles de este tipo incluyen un tambor rotativo y carteles de matriz de disco reflectiva. Los carteles de tambor / tablas rotativas están hechos de uno a cuatro tambores de múltiples caras, cada una conteniendo de dos a séis mensajes de textos o gráficos. La principal aplicación de esta tecnología de tambor/placa rotativa es cuando se incorpora en un cartel de dirección fija – es para proveer instrucciones variables, que son idénticas en apariencia en una cara fija del cartel para mostrar una dirección alternativa hacia un destino.
Los carteles de matriz de disco reflectiva comprenden una formación de indicadores pivotes, permanentemente magnetizados, que son negros de un lado y blanco o amarillo reflectivo por el otro lado. Cuando un pixel específico es activado, una corriente eléctrica voltea al indicador desde el acabado negro al acabado amarillo reflectivo.
Los carteles de matriz de disco reflectivo fueron populares en los años 1970 para los sistemas de gestión de las autopistas debido a que eran más económicos que los carteles emisores de luz. La falla mecánica de todo o parte del mensaje es común (falla del disco). Como los carteles LED se convirtieron en menos costosos esta antigua tecnología está cayendo fuera de uso. Reflective disk matrix signs were popular in 1970s for freeway management systems because they were less costly than light-emitting signs.
Éstos generan su propia luz sobre o detrás de la superficie de observación – pueden ser monocromáticos o de color total. Los cartles DMS de diodos emisores de luz (LED) y de fibra óptica, son dos ejemplos:
El LED se ha convertido en la tecnología preferida. Versiones nuevas de carteles DMS LED proveen una pantalla conocida como full matriz que puede mostrar gráficos e imágenes.
Los DMS híbridos combinan las características de ambos cartles mencionados, los de reflexión y los de emición de luz. Uno de los mejores ejemplos de cartles DMS híbridos es el DMS de discos reflectivos / fibra óptica o LED. Durante condiciones de clima donde el DMS reflectivo no es claramente visible, estos sistemass híbridos pueden usar las tecnologías de emisión de luz, tales como las fibras ópticas o los LEDs. Cuando el sol está brillando, las fuentes de luz se apagan. Los LEDs de estado sólido son más confiables que los discos reflectivos dado que no existe el riesgo de fallas mecánicas.
La marcación vial o las balizas de los carriles (también conocidas como tachas viales inteligentes) pueden ser usadas para transmitir importantes mensajes a los conductores, además de su principal función de iluminar el camino por la noche. Por ejemplo, los marcadores viales pueden ser usados para comunicacr el correcto uso del carril. Las tachas viales inteligentes han sido usadas para señalizar el uso de la banquina durante períodos de alta congestión, alarmas de peligro y en operaciones de uso parcial de carriles para los autobuses.
Estos dispositivos son generalmente ubicados dentro del vehículo y, al iguala que los DMS, están diseñados para proveer información a los conductores mientras enstán en ruta. Los dispositivos embarcados de información pueden proveer información por medios auditivos o visuales. Ejemplos de dispositivos embarcados de información acústica incluyen a la radio de advertencia de la autopista (HAR), las líneas dedicadas de telefonía celular y las radios comerciales. Ejemplos de dispositivos embarcados de información visual incluyen a las pantallas de video y las pantallas head-up (en las cuales los conductores pueden leer sin alterar su normal posición visual.
La Radio de Advertencia de la Autopista (HAR) provee otros medios de difusión de la información a los conductores mientras viajan por la ruta. Típicamente, la información es provista a través de un receptor de radio AM. Los conductores son informados acerca de la existencia de una señal por medio de carteles, los cuales generalmente están instalados aguas arriba de la señal, avisando a los conductores para que sintonicen la radio en una frecuencia específica (generalmente de 530 kHz o 1610 kHz) (Ver Radio).
La HAR puede ser usada para proveer a los viajeros información similar a la provista por un VMS. Una ventaja de la HAR comparada con el VMS es que distrar menos – dado que la información es provista a través de un canal sensorial (audio) que reduce la sobrecarga de información visual. Mensajes más complejos son también posibles con la HAR comparado con un DMS. La desventaja es que son los usuarios mismos los tienen que sintonizar la frecuencia.
Otra forma de proveer información a los conductores en ruta – la cual se ha incrementado en popularidad con el amplio uso de los teléfonos celulares – involucra al sistema telefónico de líneas dedicadas “hotline” para información del tránsito, a la cual los conductores pueden llamar desde su teléfono celular mientras están en ruta( tal como el sistema 511 en USA). Los sistemas telefónicos, generalmente, incluyen un menú por tonos y touch screen que permite a los que llaman recibir información del tránsito en una ruta específica – ésto le otorga al conductor el control sobre el tipo de información recibida.
La radio comercial es otro medio de proveer información al viajero en la ruta. La principal desventaja de la radio comercial es la exactitud y la oportunidad de la información. Típicamente, la información es difundida solamente cuando la normal programación lo permite - y, en muchos casos, ésto puede ser inapropiado dado que un incidente ya pudo haber sido solucionado en el momento en que la la normal programación permite su difusión.
Un reciente enfoque para difundir información del tránsito en ruta involucra al uso de terminales de video en pantallas en el tablero de comando y en los cabezales del automóvil. Es necesario minimizar la distracción del conductor por lo que hay que prestar mucha atención en el diseño de estas interfaces Humano-Máquina. (Ver Factores Humanos ).
Estas tecnologías son ampliamente utilizadas para la difusión previa al viaje y fuera de la ruta. Están incluidos: TV por cable, internet, pagers, teléfonos inteligentes y computadoras tipo tablet. Muchas áreas metropolitanas alrededor del mundo tienen portales de internet y aplicaciones telefónicas dedicados a la información al viajero. Estos sistemas proveen a los viajeros una rica información relacionada con los viajes, incluyendo condiciones actuales de viaje, alertas y otra información oportuna. Un mapa del tránsito, mostrando las velocidades actuales, localizaciones de cualquier incidente o zaona de construcción, típicamente forma parte central de estos portales. Entre las tecnologías utilizadas para la difusión de la información fuera de la carretera están las pantallas y kioscos públicos de información en forma dinámica – y los dispositivos móviles.
Grandes centros comerciales de compras y autopistas, frecuentemente, tienen pantallas y kisocos de información dinámica donde pueden proveer información en tiempo real. Ésto es también posible en las áreas de descanso de las autopistas. Estas pantallas y kisocos fueron muy útiles antes del amplio uso público de las computadoras portátiles y los teléfonos inteligentes. Con el advenimiento de estas tecnologías, las pantallas y kioscos de información pública han jugado un papel secundario esn la difusión de la información. Todavía, están disponibles en muchos sitios y son útiles para aquellos sectores de la población que no tienen acceso a la computación portátil y a los teléfonos inteligentes.
La alta penetración en el mercado de los teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y dispositivos de navegación personal ha provisto a la industria del transporte de una invaluable herramienta para la difusión de la información de viaje. La única ventaja de estos dispositivos nómades y móviles es que se tiene la información disponible para los viajeros en forma continua e inenterrumpida.
Muchos dispositivos y servicios de navegación incluyen información en tiempo real acerca de las conidiones de la red de transporte. Ésto lo demuestran los servicios tales como los mapas y navegación de Google – así como también los dispositivos de navegación GPS que pueden recibir información de las condiciones del tránsito en tiempo real. Las redes sociales, como fuentes múltiples de información recibida desde la gente (Crowd-sourcing), son también usadas para recolectar y difundir información de viaje.