TECNOLOGIAS ITS

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de la tecnología ha contribuido a la optimización de sistemas y procesos con los que las personas están habitualmente en contacto y cumplen un rol en sus vidas, su uso en el ámbito del transporte no es la excepción. El avance en infraestructura y sistemas de transporte ha sido en conjunto de un incremento en su inversión, utilizando avances tecnológicos en la optimización del transporte y el control de tráfico mediante el manejo y control de información.

¿QUÉ ES ITS?

Los ITS (Sistemas Inteligentes de Transporte) son la aplicación de tecnologías en el sector de transporte, los cuales permiten la recolección, análisis y control de datos, así como la  comunicación entre los usuarios con el fin de mejorar la seguridad, la fluidez de la movilidad y la eficiencia de las infraestructuras viales. 

Los ITS incluyen una amplia gama de aplicaciones que analizan y procesan la información para disminuir la congestión vehicular, mejorar la gestión del tráfico, reducir el impacto ambiental y aumentar los beneficios del transporte para los usuarios comerciales y el público en general (ITS Perú, 2021).

ANTECEDENTES Y BENEFICIOS

El concepto de ITS se originó a mediados de los años 40 como complemento de la telemática desarrollada y aplicada en el sector transporte. En Europa uno de los primeros proyectos fue PROMETHEUS, dedicado a brindar información al conductor, ayuda a la conducción y gestión de flotas. De igual forma, Estados Unidos y Japón desarrollaron simultáneamente sus programas de investigación, el IVHS (Intelligent Vehicle Highway System) en sociedad con la administración federal de caminos y el VICS (Vehicle Information and Communication System) financiado por el propio gobierno japonés.

Su desarrollo e implementación ha mejorado la eficiencia y sustentabilidad del transporte mediante la capacidad de la red, movilidad, metas políticas y productividad económica. El manejo de datos es la clave en la planificación del transporte tal que mediante aplicaciones ITS permiten ser detallados y abordados, entre ellos gestión de congestión, detección de incidentes, información en tiempo real, fiscalización, entre otros.

El reflejo de los beneficios se puede ver en las siguientes áreas:

  • Seguridad
  • Problemas medioambientales y sociales
  • Gestión de la red vial
  • Protección de infraestructura

APLICACIONES DE TECNOLOGIAS ITS

Los sistemas inteligentes de transporte (ITS) han beneficiado al desarrollo de los procesos al que los usuarios se ven comprometidos. El avance del mismo permitió incorporar nuevas tecnologías en muchas funciones del transporte mediante el manejo de datos con herramientas adicionales o incorporadas directamente a la infraestructura. Asimismo, la agrupación de las tecnologías referentes a ITS pueden estar relacionadas al vehículo en su totalidad, o sistemas de gestión y control de tránsito incorporadas a la infraestructura.

  • Basadas en la infraestructura y el intercambio de datos
    • GESTIÓN Y ARCHIVO DE DATOS  El uso de base de datos y softwares relacionados con el almacenamiento de datos es necesario para el funcionamiento de los sistemas inteligentes de transporte, tal que son agrupados como parte del sistema de gestión de datos archivados. Su uso mejora las operaciones de transporte, planificación y toma de decisiones. La operación del mismo se da en base a un núcleo del sistema que percibe la información y transmisión de datos en tiempo real. La base de datos es organizada y fusionada de acuerdo a la información recibida vinculada a los flujos de datos, y permite desarrollar aplicaciones.
Estructura del sistema diseñado para el almacén de datos de un ITS simple. Fuente: PIARC (2017
    • FISCALIZACIÓN En la fiscalización y control por parte de autoridades, los ITS proporcionan los medios para ejecutar registros automáticos a los vehículos en la red vial. El registro puede ser a través de matriculas en determinados puntos de control donde se determine tanto vehículos que ingresan como los que salen de la vía. A continuación se mencionan algunas situaciones en las de mayor beneficio del uso de ITS
      • Excesos de velocidad
      • Respetar la semaforización
      • Vehículos registrados y sin registrar
      • Vehículos sin seguro
      • Vehículos con multas pendientes

      De igual manera, los ITS permiten tener un control sobre el posicionamiento de los vehículos en la red vial si se transportan cargas peligrosas, o se requiere del control de peso por donde transita y el control de velocidad habitual en cada vía.

      Sistema de control de velocidad.
      Fuente:https://www.logista.pe/single-post/2017/11/12/sistema-inteligente-de-transporte-para-la-eficiencia-log%C3%ADstica
    •  DETECTORES O SENSORES VIALES Son los elementos que permiten el ingreso de información al sistema operativo. Su implementación es esencial en las diferentes aplicaciones del ITS para realizar el seguimiento de las condiciones a través de la red o en las condiciones necesarias. Su uso varía entre sondas, sensores viales con lazos inductivos, sensores de microondas, circuitos cerrados de televisión, videocámaras web, entre otros. El uso de los detectores o sensores viales permite realizar la aplicación en las diferentes áreas disponibles, su uso en el tránsito, identificación vehicular, detección de velocidades, monitoreo de tiempo de viaje, sensores externos y medioambientales, entre otros. En el caso de la detección de condiciones externas es posible el uso de sensores de condiciones de temperatura y humedad de superficies, sensores de visibilidad de fenómenos meteorológicos, mapeos térmicos, ruido y calidad de aire. 
    • CONTROL VEHICULAR Y CONTROL DE TRÁNSITO Las técnicas y métodos empleados en las operaciones de red vial permiten optimizar los flujos de tránsito y prevenir congestión mediante estrategias de control. Otras aplicaciones incluyen la optimización de la gestión, maximización del rendimiento de tránsito y mantener la seguridad entre los usuarios de las vías, sean peatones, ciclistas, transporte público y transporte privado.
    • SEMAFORIZACIÓN INTELIGENTE En el ámbito del control de tránsito urbano se puede realizar mediante el control adaptativo de señales, prioridad de señales al transporte público y señales de tránsito en vías principales. En ese sentido, los controladores semafóricos son parte esencial en ese sistema del control de tránsito urbano. Por un lado, el control común era mediante tiempos fijos que cuentan con un sistema computarizado de control pero que no cuentan con una retroalimentación de información mediante detectores que modifiquen los ciclos semafóricos acorde a la situación. Por otro lado, la colaboración entre detectores y sistemas de control permite desarrollar controladores semafóricos adaptativos o dinámicos que modifican sus ciclos, en base a la información de las condiciones actuales del sistema de tránsito. El uso de sistemas adaptativos es utilizado con detectores en toda una intersección tal que permita la circulación en vías congestionadas y cambios óptimos de acuerdo a la demanda. Entre los algoritmos más utilizados para sistemas de control adaptativos se encuentran:
      • SCOOT (Split, Cycle, Offset, Optimisation, Technique)
      • SCATS (Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System)
      • RHODES (Real-Time Hierarchical Optimized Distributed Effective System)
Principio de funcionamiento del sistema SCOOT.
Fuente: https://www.researchgate.net/figure/The-functioning-principle-of-SCOOT-source-SCOOT-website_fig2_283638499
  • Basadas en el vehículo:  Los ITS son igual de eficientes en su aplicación a vehículos individuales y la interfaz que tiene con los usuarios en aspectos de seguridad y control.
    • ISTEMAS DE ASISTENCIA Los sistemas de soporte al conductor permiten alertar y brindar información a los conductores sobre el control de su vehículo ante situaciones de riesgo que comprometan su integridad. El funcionamiento de los sistemas puede ser de manera autónoma, conectada y coordinada.La solución y el soporte brindados van desde búsqueda de caminos y formas fáciles de dirigirse a un destino hasta la detección de peatones ante situaciones de riesgo. Algunas herramientas incluidas en la ejecución de estos sistemas son la navegación, información relevante de servicio y carga, y respuesta a conductores. Estos dispositivos y sistemas son auxiliares al gran conjunto del sistema inteligente de transporte con la cual se comparte datos junto a otros vehículos o que también son llevados a una central que trabaja con otros sistemas implementados en la infraestructura.Bajo su ejecución, también se hace uso de sonda de datos que permite la recopilación de datos, y entre sus aplicaciones se encuentra la determinación de tiempos de viaje y pre conocimiento de cambios meteorológicos. Su uso permite la construcción de una imagen detallada del entorno y el vehículo apoyándose en sistemas externos que permiten dar seguimiento al vehículo. Un concepto similar es el eCall, un servicio de asistencia en carretera en el que se determina información vehicular que es reenviada de manera autónoma al sistema de emergencia.
      Sistema eCall Fuente: https://www.everythingrf.com/community/what-is-ecall

       

    • SISTEMA COORDINADO ENTRE VEHÍCULOS Al igual que el control de tránsito, el sistema coordinado entre vehículos comparte información del comportamiento vehicular pero con información emitida y recibida de los mismos. De igual forma, mejora la tareas que incluyen la conducción y optimización dentro de la capacidad vial. La funcionalidad del sistema radica en evitar peligros y hace el funcionamiento de los vehículos de manera autónoma.. El nombre con el que se conoce la comunicación del sistema es V2X que incluye tanto los pares de vehículo-vehículo (V2V) y vehículo-infraestructura (V2I). Un sistema conocido con aplicación del mismo es el VICS (Vehicle information and communication system), de origen japonés con uso desde 1996.

      Composición V2X. Fuente: Zeadally (2020)

APLICACIONES EN EL PERÚ

La aplicación de nuevas tecnologías en el tránsito y el transporte desarrolló un amplio marco tecnológico dentro del Perú. Dentro de los equipos que se emplean actualmente dentro del sistema de transporte peruano tenemos los siguientes:

  • Sistema CCTV Este permite visualizar directamente el tránsito de la vía de tal manera que es posible monitorear su estado en tiempo real. Esto contribuye con el desarrollo de la gestión de tránsito eficientemente. Así, a través de monitoreo, es posible minimizar el  tiempo de respuesta ante cualquier incidente o emergencia, como  también reducir el impacto sobre el resto de usuarios de la vía. Por ejemplo, está aplicación está presente en el centro de control de PROTRANSPORTE (ente encargado de planificar, administrar, controlar, monitorear la operación del Metropolitano)Las cámaras CCTV son instalados en puntos críticos, tales como: Intersecciones, peajes, puntos negros, etc. (Comunicaciones, 2014)

    Imagen: Centro de control de tránsito.(ITS Perú, 2021)
    Fuente: https://itsperu.org/
  • Sistema de sensores para gestión del tránsito Son dispositivos que recogen información en tiempo real de determinadas variables que están relacionadas al flujo vehicular tales como:
    • Detección de presencia
    • Velocidad de vehículos
    • Conteo y Clasificación vehículos
    • Detección de colas
    • Determinación del tiempo de ocupación
    • Determinación del intervalo entre vehículos

    En el Perú, se tienen instalados cámaras de tráfico (sensores vehiculares) a una distancia aproximada de 70 m en los accesos de intersecciones importantes. Estas cámaras son capaces de recolectar datos en tiempo real de hasta 4 carriles al mismo tiempo. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020)

    Imagen: Cámara de tránsito. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020)
    Fuente: http://protransito.munlima.gob.pe/index.php/es-es/monitoreo/ccgt
  • Paneles de Mensajes VariablesSon Tableros electrónicos que informan en tiempo real a los usuarios sobre el estado actual de la vía, las condiciones climáticas, presencia de accidentes, congestión de vehículos,  etc. Esto con el fin de mejorar la experiencia del usuario y reducir accidentes de tránsito. Además, cuentan con adaptarse a softwares de gestión, de tal manera que puede gestionarse su contenido desde un centro de control.(Municipalidad metropolitana del Lima, 2020). 

    Imagen: panel de mensaje variable. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020)
    Fuente: http://protransito.munlima.gob.pe/index.php/es-es/monitoreo/ccgt
  • Sistema semafórico Son dispositivos electrónicos situados generalmente en las intersecciones viales. Tienen como objetivo regular el tránsito vehicular y peatonal estableciendo prioridades de paso para cada uno durante un determinado tiempo. Actualmente se cuenta con tecnología LED, el cual, a comparación de las lámparas incandescentes, generan menor consumo de energía, tienen mayor tiempo de vida útil y son respetuosos con el medio ambiente. (Comunicaciones, 2014) 

    Imagen: Semáforo. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020)
    Fuente: http://protransito.munlima.gob.pe/index.php/es-es/monitoreo/ccgt
  • Controladores de tránsito Son equipos electrónicos, encargados de controlar un grupo de semáforos y equipos de determinadas intersecciones. Estos cuentan con una capacidad de manejar hasta 20 fases semafóricas, regular 4 intersecciones y ser integrado en una plataforma de gestión de tránsito empleando protocolos de comunicación. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020) 
    Imagen: Controlador de tránsito. (Municipalidad metropolitana del Lima, 2020)
    Fuente: http://protransito.munlima.gob.pe/index.php/es-es/monitoreo/ccgt

     


    AUTORES:  Richard Ríos & Paul Ticona

    BIBLIOGRAFÍA

Comunicaciones, M. de T. y. (2014). Desarrollo de la Arquitectura y Plan de Sistemas Inteligentes de Transporte ( ITS ) de Perúhttps://portal.mtc.gob.pe/estadisticas/files/estudios/Informe_6_ITS.pdf

ITS Perú. (2021). ITS Perú – Sistemas Inteligentes de Transporte.  https://itsperu.org/

Municipalidad metropolitana del Lima. (2020). Equipo de Monitoreo y Control. http://protransito.munlima.gob.pe/index.php/es-es/monitoreo/ccgt

 Piarc. (2017). Manual Explotación De La Red Vial & Sistemas Inteligentes De Transporte. Web, 1. https://rno-its.piarc.org/es/conceptos-basicos-rno-que-significa-rno/proposito-y-objetivos#:~:text=mejorar la seguridad en la,los organismos de tráfico%2Ftránsito

Zeadally, S., Guerrero, J. & Contreras, J. A tutorial survey on vehicle-to-vehicle communications. Telecommun Syst 73, 469–489 (2020). https://doi.org/10.1007/s11235-019-00639-8

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