nuevas tecnologías para el desarrollo del transporte

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18 reunión nacional de ingeniería de vías terrestres
NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA EL DESARROLLO DEL TRANSPORTE
CARRETERO EN MÉXICO
M. en I. MIGUEL BAROUSSE MORENO
GERENTE DE DESARROLLO TECNOLOGICO Y PEAJE
IDEAL
4. INTRODUCCIÓN
Tecnología, es una palabra que se escucha con mucha frecuencia, no existe área o empresa
que piense que para resolver todos sus problemas requiere de tecnología, y está dispuesta a
invertir en ella lo que sea, el problema viene luego, ya que el resultado, en muchos casos, es
que sus problemas no se resolvieron sino que por el contrario se incrementaron, ya que
ahora además del problema original se suman otros como mantenimiento, uso,
aprovechamiento, capacitación, dependencia, obsolescencia, frustración, lo que se traduce
en mayores inversiones. El país está lleno de ejemplos de proyectos tecnológicos fallados.
Por tal motivo se considera muy importante realizar una correcta y cuidados planeación
cuando se pretendaincorporar procesos tecnológicos,y sobre todo tener los recursos
humanos necesarios y bien capacitados para su utilización.
Uno de los problemas más importantes a resolver cuando se habla de proyectos
tecnológicos, es la elección de la tecnología a utilizar ya que por lo general existen muchas
opciones provenientes de distintos proveedores y países, por lo que es muy importante
revisar el cumplimientode estándares y normas, así como de utilizar arquitectura abierta
para no generar dependencias, y tomar en cuenta losaspectos de interoperabilidad. También
es necesario considerar los aspectos de transferencia de tecnología y la formación de los
recursos humanos que vayan a utilizar dicha tecnología. En la figura 1 se muestran los
pasos y etapas que debe cumplir la implantación de algún proyecto tecnológico.
Otro aspecto importante a considerar es que, actualmente México no participa en el
desarrollo de la tecnología de punta y muestra un gran rezago, el cual más allá de resolverse
se está acentuando y ampliando generando con esto dependencia tecnológica con
proveedores extranjeros, lo cual hace más caros los proyectos al tener que pagar por cada
REUNION NACIONAL DE INGENIERIA EN VIAS TERRESTRES
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cambio o actualización, situación por lo cual se resalta la importancia de hacer
investigación y desarrollo tecnológico en las técnicas actuales de operación de autopistas.
En la primera parte del trabajo se mencionara brevemente algunos aspectos y paradigmas
actuales, los cuales influyen de manera directa en el uso de sistemas y tecnología.
Posteriormente se describirán dos aplicaciones de tecnologías en carreteras; cobro
electrónico de peaje y proyectos de ITS, en cada parte se dará una descripción y los
aspectos y tendencias tecnológicas así como las oportunidades de desarrollo en México.
GENERAR EL MODELO
OPERATIVO Y DE
ORGANIZACIÓN
NECESIDAD
•
•
•
Resolver la necesidad
Como va a funcionar
Objetivos a cumplir
REVISAR OPCIONES
TECNOLÓGICAS
•
•
•
•
Estándares
Normas
Madurez
Arquitectura
EVALUACIÓN
•
•
•
•
•
•
Impacto en la empresa
Recursos humanos
Costo/Beneficio
Rentabilidad
Actualización
Dependencia
PROGRAMA DE
IMPLANTACIÓN
USO Y
APROVECHAMIENTO
CAPACITACIÓN
•
•
•
•
•
•
FIGURA 1.tecnológico
Adquisiciones
Laboratorio
Calidad
Recepción
Pruebas
Piloto
•
•
•
•
Operadores
Mantenimiento
Software
•
•
Que sirva para lo que
fue creado
Cumpla con los
objetivos planteado
Programas de
mantenimiento
Proceso que se presenta en la implantación de un proyecto
5. Algunos paradigmas actuales
El momento histórico que estamos viviendo está marcado por una gran cantidad de cambios
en todos los aspectos de la vida cotidiana y profesional, se están estableciendo pautas que
están influyendo en lo que será el desarrollo tecnológico a corto y mediano plazo. Aquí lo
que se debe cuestionar es si México está inmerso en estos nuevos órdenes o no, o incluso si
ya perdió su oportunidad de participación, e incluso visualizar el posicionamiento de la
ingeniería mexicana en estos nuevos órdenes tecnológicos.
Se debe entender que los métodos numéricos que se enseñaban en las facultades en la
década de los setentas y ochentas son ahora obsoletos, ya que hoy en día rigen tecnologías
que realizan cálculos de manera paralela y vectorial. Aquí la pregunta es si nuestros
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sistemas de enseñanza superior están alineados con estos cambios, o nos tendremos que
conformar con ser un país solamente comprador de tecnología.
Mientras otros países realizan cambios profundos en sus sistemas de enseñanza e
investigación, aquí en México vamos en sentido contrario, se desincentiva el desarrollo
tecnológico y la investigación, y todo por la guerra de criterio que hay entre los que piensan
que la investigación debe ser rentable y los que dicen que debe ser financiada. Lo que es
claro, si no nos ponemos de acuerdo seguiremos perdiendo oportunidades y cada vez
seremos un país dependiente y atrasado.
SOFTWARE LIBRE
Mucha gente confunde el término de software libre y lo asocia a software gratuito o
incluso software pirata, y no tiene nada que ver. El software libre tiene que ver más con
esquema colaborativos y rompe el paradigma del software propietario, incluso era la
manera en que se maneja el software en la década de los setentas.
El software libre corresponde al software que respeta la libertad de los usuarios sobre su
producto adquirido y, por tanto, una vez obtenido puede ser usado, copiado, estudiado,
cambiado y redistribuido libremente. Cuando se habla de software libre, se establece que
el usuario tiene acceso al programa fuente y tiene la libertad de estudiar cómo funciona
el programa y podrá modificarlo para adaptarlo a sus necesidades, también se incluye la
libertad de compartir el programa y las mejoras que se realicen, por lo cual el software
libre constituye una forma de trabajo colaborativo en un modelo de mercado. Mucha
gente reconoce el beneficio cualitativo del proceso de desarrollo de software cuando los
desarrolladores pueden usar, modificar y redistribuir el código fuente de un programa.
La mayoría del software libre se produce por equipos internacionales que cooperan a
través de la libre asociación, los equipos están típicamente compuestos por individuos
con una amplia variedad de motivaciones, y pueden provenir tanto del sector privado,
público o académico. Algunas de las ventajas del software libre se pueden resumir en:
•
Bajo costo de adquisición: Se trata de un software económico ya que permite
un ahorro de grandes cantidades en la adquisición de las licencias.
•
Innovación tecnológica, lo que se debe a que cada usuario puede aportar sus
conocimientos y su experiencia.
•
Independencia del proveedor, al disponer del código fuente, se garantiza una
independencia del proveedor que hace que cada empresa o particular pueda
seguir contribuyendo al desarrollo y los servicios del software.
•
Escrutinio público, lo que hace que la corrección de errores y la mejora del
producto se lleven a cabo de manera rápida y eficaz por cada uno de los
usuarios que lleguen a utilizar el producto.
•
Adaptación del software, lo que resulta de gran utilidad para empresas e
industrias específicas que necesitan un software personalizado para realizar un
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trabajo específico y con el software libre se puede realizar y con costes mucho
más razonables.
Algunas de las aplicaciones desarrolladas con software libre son: Sistema operativo
Linux, servidor de Web Apache, base de datos Postgress, sistemas de información
geográfica, navegador Mozilla, suite de oficina OpenOffice, suite de compiladores
GCC, bibliotecas matemáticas y gráficas, compiladores para computo paralelo y
vectorial.
COMPUTO EN LA NUBE
Computo en la nube (cloud computing) es uno de los conceptos computacionales más
ambiciosos del ser humano, ya que ofrecerá acceso a grandes bases de datos, o a la
solución de problemas complejos de la ingeniería utilizando un equipo de cómputo
mínimo y en cualquier punto del planeta.
En general este concepto computacional define por un lado a los proveedores de
servicios o recursos computacionales, incluso se habla de granja de servidores,
conectados a la nube, y por el otro lado estarán los usuarios, también conectados a la
nube, utilizando estos recursos mediante el uso de dispositivos portátiles o computadoras
con mínimos recursos.
La computación en nube ha sido criticada por limitar la libertad de los usuarios y
hacerlos dependientes del proveedor de servicios. Algunos críticos afirman que sólo es
posible usar las aplicaciones y servicios que el proveedor esté dispuesto a ofrecer. Así, el
London Times compara la computación en nube con los sistemas centralizados de los
años 50 y 60, en los que los usuarios se conectaban a través de terminales "tontos" con
ordenadores centrales.
Usuarios
Proveedoresde aplicaciones
Nube
Proveedoresde capacidad de
cómputo y almacenamiento de
información
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FIGURA 2.- Esquema general del concepto “computo en la nube”
6. ALGUNAS TECNOLOGIAS UTILIZADAS EN AUTOPISTAS
Cuando se habla de la modernización tecnológica de las carreteras en México, lo importante
es la generación de una plataforma tecnológicarobusta y ordenada, compuesta por
estándares y normas, que permita ir integrando las diferentes tecnologías y permita la
interoperabilidad entre los diferentes proyectos carreteros, además tomando siempre en
cuenta que la modernización no solo se refiere a la introducción de sistemas y electrónica,
sino que ademáses necesario la incorporación de procedimientos y logística para responder
a emergencias, de manera rápida y profesional, para lo cual se debe incorporar en el diseño
e integración de un proyecto de ITS a las ambulancias, apoyos viales y unidades de rescate.
Y que el resultado de la integración de un proyecto de ITS signifique para el usuario un
beneficio real y que en el caso de tener un percance el sistema ITS le responda de una
manera profesional y rápida, con lo cual se aumenta su seguridad.
La Secretaría de Comunicaciones y Transportes está desarrollando un programa muy
ambicioso para modernizar y expandir la red de autopistas de México, incluyendo en estos
desarrollos la implementación de tecnologías que permitan aumentar la seguridad y
eficientar su operación. En este trabajo se describirán dos tecnologías que van en este
sentido; Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS, por sus siglas en inglés “Intelligent
TransportationSystem”) y Cobro Electrónico de Cuotas (ETC por sus siglas en inglés
“Electronic Toll Collection”).
SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTE (ITS)
El ITS se define como un conjunto de sistemas y soluciones tecnológicas de las
telecomunicaciones y la electrónica para mejorar la seguridad y operación del transporte,
para lo cual utiliza un conjunto de sensores, cámaras y otros instrumentos conectados al
Centro de Control Operativo (CCO), el cual recibe información en tiempo real de las
condiciones e incidentes de la autopista permitiendo actuar de manera oportuna ante
cualquier emergencia y mantener informado al usuario para que planee y reduzca su
tiempo de viaje. Debe considerarse dentro del ITS las unidades de apoyo como
ambulancias y vehículos de apoyo vial, los cuales deben ser coordinados desde el CCO.
El sistema ITS busca alcanzar los cuatro grandes objetivos que la SCT ha establecido
para todos los concesionarios de carreteras:
•
Aumentar la seguridad en las carreteras.
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•
Mejorar la fluidez y eficiencia de operación.
•
Mejorar la confiabilidad de la operación.
•
Lograr una mayor comodidad para los usuarios.
De todos los beneficios que un sistema ITS proporciona a los usuarios, se considera que
los más importantes son; oportuna y expedita respuesta a todo incidente que se presente,
información oportuna y veraz al usuario sobre las condiciones de la autopista y mayor
eficiencia en la operación lo que se ve traducido en menores tiempos de recorrido
Para poder ser eficientes en la operación y para aumentar la seguridad de la autopista, es
necesario que se brinde una respuesta rápida, para lo cual es necesario que el CCO
detecte los incidentes en el menor tiempo posible, ya que de esta manera la respuesta de
ayuda al usuario será oportuna. Se busca conseguir que los servicios de respuesta arriben
al sitio del incidente en un tiempo máximo de 30 minutos, incluyendo el tiempo que se
utilizó para detectar el incidente. Este tiempo de respuesta a incidentes constituirá uno de
los indicadores de gestión que permitirá evaluar la respuesta del sistema ITS en su
conjunto.
Parte del sistema del ITS es mantener al usuario informado para que pueda tomar
decisiones racionales sobre sus recorridos, lo que a su vez se ve reflejado en un mejor
uso de la infraestructura existente. El usuario será informado por diferentes subsistemas;
paneles de información variable fijos, paneles de información variable móviles,
quioscos, página web y servicio de mensajería instantánea.
Es importante que la concesionaria tenga los procedimientos de respuesta ante
incidentes, los que deben incluir el abanderamiento correcto para evitar que otros
usuarios se vean involucrados en el incidente, armar operativos para el caso de que la
autopista sea cerrada y avisar oportunamente para que el usuario pueda tomar otras
opciones. Por tanto se puede decir que el ITS debe ser muy dinámico y proactivo,
siempre en comunicación con el usuario, autoridades ylisto para actuar de manera
inmediata, debe existir una comunicación con radio entre el CCO y las unidades de
apoyo y el personal que este en el CCO debe estar capacitado para estas habilidades.
Al final, el incremento en la eficiencia de la operación es el indicador más valioso y es el
que nos dirá si el ITS está funcionado adecuadamente. Algunos de los indicadores
generales que se deben llevar en el sistema son: disminución del número de accidentes,
disminución de los tiempos de respuesta a los incidentes, mejorar los tiempos de
recorrido del usuario, disminuir los tiempos de espera en casetas, índice de satisfacción
del usuario y el control de la velocidad máxima de acuerdo a las condiciones reales de la
autopista.
Como parte del desarrollo del ITS en México, es necesario que el Gobierno Mexicano a
través de la SCT, diseñe e instale una red de computo WAN que integre a todas las
empresas concesionarias, y a las diferentes unidades de servicio externas como
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bomberos y policías entre otras, esta red puede tener salida a Internet. En la figura 3 se
muestra este esquema.
INTERNET
INTERNET
Empresa
Concesionaria
1
Empresa
Concesionaria
2
Empresa
Concesionaria
n
MPLS
(WAN)
Bomberos
Policía
Rescate
FIGURA 3.- Esquema general de una red WAN que integre a las diferentes
concesionaria con la SCT y unidades de apoyo
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Lo más importante para un país es generar las normas y los estándares y las reglas para
la integración de los proyectos para modernización carretera, ya que si el estado no
asume su responsabilidad el resultado puede ser catastrófico y se llegue a un escenario
donde cada concesionario ponga una tecnología diferente con el peligro no se hablen y
no se logre un esquema de interoperabilidad. Por esta razón, considero como puntos
primordiales que debe considerar el estado los siguientes:
• Difundir y aterrizar a proyectos específicos la Arquitectura Mexicana para el
ITS.
• Generar un estándar para México.
• Establecer reglas y normas para su instalación.
Los principales subsistemas de los que se compone un proyecto de ITS:
• Centro de Control Operativo, hardware y software (CCO)
• Cámaras fijas y móviles (CCTV)
• Cámaras de reconocimiento de placas
• Paneles de información variable fijos
• Paneles de información variable tipo móvil
• Paneles con límite de velocidad máxima y real
• Estación meteorológica
• Pesaje dinámico
• Telefonía SOS
• Medición de colas y tiempos de espera en plazas de cobro
• Integración de la red de telecomunicaciones
• Quioscos inteligentes en paradores
• Página Web
Estos subsistemas son conectados y centralizados, a través de una red de
telecomunicaciones de fibra óptica, al Centro de Control Operativo (CCO), ver figura 4
con lo que se logra una supervisión de la operación centralizada integral que permite
actuar de manera inmediata ante la presencia de cualquier incidente, además de
coordinar las acciones con autoridades, unidades médicas, rescate, bomberos,
dependiendo de la emergencia, logrando con esto aumentar de manera significativa la
seguridad del usuario. También estas tecnologías permiten mejorar la fluidez ya que se
podrá actuar con prontitud ante cualquier incidente de la autopista.
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Centro de Control Operativo (CCO)
Para proveer un servicio efectivo del manejo de tránsito, el sistema ITS deberá contar
con un Centro de Control Operativo (CCO), que funcione las 24 horas del día, los 7
días de la semana y los 365 días del año.
Este CCO es el corazón de la operación, el cual concentra y difunde la información
que generan los dispositivos del ITS, y sirve para tomar decisiones de manera
eficiente y oportuna para la gestión del tránsito y el manejo de incidentes. Este centro
será la instalación que actué como el punto de comando central de todas las
actividades relacionadas con la operación, gestión de tránsito, gestión de incidentes y
todas las actividades para proveer información al viajero que son responsabilidad de
la concesionaria. El CCO, su software y los dispositivos de autopista permiten
generar la información para conformar el estado vigente de la autopista, el cual será
proporcionado al usuario y a la autoridad a través de su página web o de los medios
de comunicaciones instalados para tal efecto.
Este centro tiene comunicación hacia el exterior de la autopista con hospitales,
unidades de rescate, policías y bomberos y será el responsable de coordinar los
trabajos de éstos en caso de ser requeridos.
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CENTRO DE CONTROL (ENTRONQUE PACHUCA)
IDEAL
INFORMACIÓN PEAJE
SISTEMA
ATENCIÓN
INMEDIATA
(SAI)
VIDEO WALL
AUTORIDADES
MPLS
MONITOREO Y PROCESAMIENTO
DE ITS
SERVICIOS DE
EMERGENCIA
RACK DE COMUNICACIONES
WEB
Panel variable
Red de Fibra Óptica
de la Autopista (223
km)
Switch
SAI
Plazas de cobro
CCTV
Radar tráfico
SAI
Switch
Estación
meteorológica
Switch
Kiosco Inteligente
FIGURA 4.- Esquema general de un sistema ITS
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FIGURA 5.- Centro de Control Operativo CCO
En situaciones anormales de tránsito, al recibir información del equipo sobre la
autopista, el Centro de Control Operativo deberá desencadenar un proceso de toma de
decisiones para mantener el nivel de servicio, estableciendo las acciones que se deben
realizar para garantizar la seguridad de los usuarios, entre los que se destacan:
• Operativos de tráfico
• Atención médica
• Atención mecánica
• Apoyo de la policía
• Limpieza de la autopista
La arquitectura del sistema de control y asistencia de tráfico propuesto radica en un
sistema base que está conectado a la red de fibra óptica en modo redundante. Este
sistema base se aloja en unos servidores dentro del cuarto de control los cuales
reciben la información proveniente de los dispositivos ITS. Este sistema se encarga
de procesar y gestionar la información recibida para tomar las acciones pertinentes en
cada caso.
Una de las partes más importantes del sistema ITS lo constituye el software de
gestión de tráfico que tendrá el CCO y es el que se encarga de utilizar los diferentes
dispositivos instalados en la autopista. El software que sea utilizado deberá de
trabajar con el estándar NTCIP y además deberá permitir la automatización de tareas
que funcionan mediante alarmas que se enciendan, e incluso puede funcionar en
modo automático, semiautomático o manual, guarda en una bitácora la historia de
cualquier acción que se haya tomado para fines de investigación y auditoría.
Cámaras fijas y móviles (CCTV)
El CCTV se utilizará para vigilar entronques, curvas peligrosas, rampas de
emergencia, taludes, drenajes, zonas de inundación, zonas en construcción o
conservación y otros puntos de posible riesgo.
Los subsistemas de CCTV son parte clave de los sistemas de control de tráfico. El
beneficio principal del CCTV es la habilidad de proveer información visual requerida
para tomar decisiones mejor informadas.
El diseño de un CCTV obedece a dos premisas; la primera vigilar y controlar los
entronques y casetas, y la segunda es la colocación de cámaras donde se consideren
puntos críticos (zonas de taludes críticos, zonas de mala visibilidad, rampas de
emergencia cuando las haya).
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Las cámaras se utilizan para monitoreo de la autopista, verificación de incidentes
detectados por otros medios (sistema SOS, reporte desde casetas de cobro,
subsistema de detección de vehículos, etc.) y para asistencia en la respuesta a
incidentes o eventos no planeados. Además de estas tareas las cámaras se
aprovecharán para:
• Monitorear movimientos al tráfico en las rampas y vías principales.
• Operación remota de cámaras, con control de rotación, ángulo y
acercamiento.
• Recorridos automáticos por cada cámara.
• Verificación de vehículos detenidos.
• Observar riesgos debido a clima (granizo, niebla, etc.) u otros riesgos del
entorno.
• Dar asistencia a vehículos de rescate o fuerzas policíacas.
Cámaras de reconocimiento de placas
Las cámaras de reconocimiento de placas tienen varios usos muy importantes;
calcular tiempos de viaje, calcular demoras en las casetas de cobro, detectar
vehículos robados o reportados por la autoridad y estar en posibilidades de levantar
infracciones por exceso de velocidad. También estos dispositivos apoyan en la
detección y ubicación de incidentes y accidentes.
La solución técnica para el reconocimiento de placas está basada en la toma de
lectura de la cadena de caracteres de la placa delantera con las cámara destinada para
este fin, esta información viaja al Centro de Control Operativo y mediante el análisis
OCR de las imágenes capturadas, el sistema deberá devolver la matrícula, y como
también se cuenta con la hora y fecha se podrán calcular velocidades de trayectos en
la autopista.
También este sistema será utilizado para el cálculo de demoras en plazas de cobro
utilizando un esquema similar.
Paneles de información variable fijos (VMS)
Estos paneles constituyen uno de los medios de comunicación con los usuarios para
informarles en tiempo real de las condiciones de la autopista y trasmitirles
instrucciones sobre lo que deben hacer en caso de incidentes o accidentes, o en
mantenimientos programados.
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El control de la señalización variable se llevara a cabo desde el centro de control el
cual permitirá informar a los usuarios sobre las condiciones de la autopista al
instante, así como otras informaciones pertinentes a su viaje.
Los paneles de señalización variable se utilizan para proveer a los conductores en
tránsito información oportuna. La información desplegada en ellos por lo general es
en tiempo real, aunque puede ser pre-programada como por ejemplo para horarios
específicos de reparación. Además los paneles propuestos pueden ser operados con
información local almacenada en el controlador de los paneles o remotamente desde
el cuarto de control. El sistema permite controlar mensajes predefinidos, envió de un
solo mensaje a varios paneles, bitácora de despliegue de información por panel, entre
otras funcionalidades.
El objetivo de un sistema integral de paneles variables de señalización es influenciar
positivamente el comportamiento de los conductores para optimizar el flujo y
minimizar el riesgo de accidentes.
Dado que el subsistema de paneles de señalización variable es parte de un sistema
integral, la información desplegada puede ser de eventos planeados o sorpresivos,
alimentados de manera automática por el sistema o de manera manual por el
operador. Ejemplos de información incluyen:
• Tiempos de recorrido estimados entre destinos
• Condiciones de congestionamiento en la vía o en vialidades contiguas o de
conexión.
• Anuncios sobre tareas de construcción o mantenimiento.
• Instrucciones para los conductores.
• Fechas programadas de mantenimiento.
• Anuncio sobre condiciones adversas de manejo, generales (clima) o
específicas a la superficie de rodamiento.
• Notificación de incidentes.
El objetivo es proveer información que permita a los conductores a evitar incidentes,
prepararlos para condiciones inevitables o ayudar a mejorar su viaje. La meta de toda
información desplegada es tener un impacto positivo en el tiempo de viaje y en la
reducción de riesgos que conlleven a accidentes.
Paneles de información variable tipo móvil
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Los paneles de información móviles son muy similares en sus requerimientos a los
fijos, pero estos se encuentran montados sobre una caja de una camioneta pick up,
con el fin de poder moverlos y ser enviados de inmediato al lugar de cualquier
incidente que ocurra. Estos paneles pueden salvar muchas vidas ya que evita que los
vehículos tengan alcances ante la ocurrencia de algún incidente.
Paneles con límite de velocidad máxima y real
Los paneles de velocidad variable y real tienen dos ventanas; una encima de la otra,
para presentar la velocidad variable máxima a la que se puede circular en un tramo
determinado por las condiciones reales que tiene la autopista y en el panel inferior la
velocidad a la que está circulando el usuario. Como se debe detectar la velocidad de
los vehículos este dispositivo debe tener incluido un radar para determinar la
velocidad instantánea de los vehículos circulando. Estos paneles se colocarán en
lugares peligrosos donde el usuario deba disminuir la velocidad o en donde existan
condiciones climáticas muy variables.
Estaciones meteorológicas
Las estaciones meteorológicas deberán de tener la capacidad de medir temperatura,
lluvia, granizo, nieve, velocidad del viento, neblina, hielo y calor excesivo, con lo
que se pueden establecer condiciones climáticas para los diferentes puntos de la
autopista.
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FIGURA 6.- Estación meteorológica para el ITS
Estas estaciones meteorológicas deberán estar conectadas al centro de control
operativo y permitirán generar la información para conformar el estado vigente de la
autopista, así como informarles a los usuarios a través de los paneles sobre las
condiciones climáticas esperadas.
Pesaje dinámico
Registran el peso de cada eje y mediante video se identifica al vehículo. El sistema
está conectado al Centro de Control Operativo y permite llevar estadísticas por tipo
de vehículo, este subsistema es muy importante porque nos permite ligar la
información recabada con los sistemas de administración de pavimentos y así realizar
mejores modelos predictivos y mejorar la conservación de la autopista.
Telefonía de emergencia SOS
Este subsistema permite al usuario tener una comunicación directa con el Centro de
Control Operativo ya sea para pedir auxilio en un incidente o accidente propio o bien
en alguno que presencia. Este tipo de dispositivos permiten que de una manera muy
directa y rápida se inicien los procedimientos de atención de incidencias o accidentes.
Consta de dos partes, la unidad central la cual se ubica dentro del Centro de Control
Operativo y las unidades a pie de carretera, dichas unidades son el medio de enlace
del usuario con el operador del centro del control donde el usuario pulsara un botón e
inmediatamente tendrá conexión con el personal del centro de control para poder
reportar cualquier problema que se le presente.
Los teléfonos SOS se conectan mediante una línea de fibra óptica monomodo, hasta
el cuarto de control. La señal viaja en una línea independiente al resto de los
subsistemas (video y adquisición de datos). La estación central puede operar en un
equipo de mesa de ayuda independiente (standalone) a través de una PC con bocinas
y micrófono.
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FIGURA 7.- Teléfono SOS
Medición de colas y tiempos de espera en plazas de cobro
Mediante la utilización de cámaras de reconocimiento de placas se pretende medir
colar y tiempos de cruces en las casetas de cobro, constituyendo esta medida uno de
los indicadores de gestión más importantes ya que parte del servicio que se les presta
a los usuarios es la fluidez de tránsito. La información deberá registrarse en el Centro
de Control Operativo.
También es posible utilizar radares, los cuales son más económicos que las cámaras
de reconocimiento de placas y mediante la utilización de la teoría de colas es factible
establecer un modelo de cálculo, que proporcione el tiempo de cruce y la longitud de
las colas.
Integración de la red de telecomunicaciones
El ITS requiere contar con una red de telecomunicaciones para los dispositivos ITS.
Esta red de comunicaciones sirve también para la operación del peaje ya que une
cada plaza de cobro, lo que permite concentrar la información de las autopistas en el
CCO desde donde se puede supervisar la operación de las plazas de cobro, además de
emitir reportes de cada autopista.Desde el punto de vista funcional conviene hacer
tres redes, aprovechando el mismo cable, de un Gigabyte de ancho de banda, estas
redes son:
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• Por la red administrativa se les proporciona al Centro de Control Operativo
y a las plazas de cobro la informática institucional que incluye paquetería
básica, correo electrónico, acceso a la Intranet y telefonía IP.
• Por la red de peaje, viajará toda la información que arroje el sistema de
peaje para ser almacenada en los servidores del Centro de Control o para
ser consultada y supervisada de manera remota, puede servir también para
tareas de auditoría remota.
• Y por último, la red ITS sirve para conectar los dispositivos con el Centro
de Control Operativo desde el cual se pueden operar y administrar.
Quioscos inteligentes en paradores
Uno de los objetivos principales del ITS es brindar al usuario información sobre las
condiciones de la autopista en tiempo real y también de aspectos generales de la
autopista así como de los servicios a los que tiene derecho el usuario. Por tanto se
requiere colocar en cada parador un quiosco el cual estará conectado al Centro de
Control Operativo para que le pueda ser actualizada la información en tiempo real. El
quiosco incluirá un teléfono SOS para poder interactuar con los operadores del
Centro y pedir cualquier orientación sobre la autopista.
Los quioscos contaran de una pantalla del tipo “touch screen” y contaran con una
interface amigable para que el usuario pueda utilizarla con facilidad, deberá tener
información georeferenciada de la zona con lugares turísticos y de servicios como
hoteles, restaurantes, farmacias, hospitales, talleres entre otros.
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FIGURA 8.- Quioscos inteligentes en paradores
Página Web
La página Web debe dar al usuario información útil que le ayude a tomar decisiones
sobre su viaje, debe mostrar información sobre puntos conflictivos de la autopista
como son zonas de mantenimientos, ocurrencia de incidentes, niveles de ocupación.
Por otro lado también información de las tarifas y de servicios cercanos a la autopista
como talleres, farmacia, hospitales, hoteles, restaurantes y lugares de interés turístico.
También es conveniente incluir una versión para dispositivos móviles tipo celular y
iphone.
FIGURA 9.- Página WEB de autopista
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COBRO ELECTRONICO DE CUOTAS
El cobro electrónico de peaje, se refiere principalmente al cobro que se realiza mediante
la utilización de tecnologías DSRC (Dedicated Short Range Communications), o como
se conoce típicamente telepeaje. Existen varios esquemas, que van desde carriles que son
mixtos; efectivo y telepeaje, exclusivos de telepeaje con barreras y los de flujo libre que
sería la opción más moderna y prometedora.
Este último esquema opera de modo que los vehículos no se ven afectados en su
circulación normal por la acción del pago del peaje. El sistema se basa en la
comunicación entre un dispositivo (tag), instalado en los automóviles, y una antena
receptora instalada en un pórtico sobre la autopista, que identifica al vehículo cuando
pasa por los ejes de cobro y efectúa el cargo correspondiente a una cuenta definida por el
usuario.El pórtico de cobro cuenta con un conjunto de equipos controlados por un
sofisticado sistema de cómputo que permite clasificar y realizar el cobro del peaje de
manera electrónica. El pórtico hace las veces de una plaza de cobro con la diferencia de
que los vehículos no se detienen. El esquema general se muestra en la figura 10.
Eje de Cobro
Transmisor
/
Transmisor
Transmisor
/y/ /
Receptor
Transmisor
Receptor
y
Transmisor
/
Receptor
y/y
Antena
Transmisor
Receptor
Antena
Receptor
yy
Antena
Receptor
Antena
Antena
Antena
Vigilancia
Vigilancia
de
deVideo
Video
Tag
Tag
en
enVehículo
Vehículo
Controlador
Controlador
de
deCarril
Carril
Controlador
Controlador
del
delEje
Ejede
de
Cobro
Cobro
Detección
Detecciónyy
Clasificación
Clasificación
de
deVehículos
Vehículos
Captura
Capturade
de
la placa
la placa
Centro
Centrode
deControl
Controlde
de
Tránsito
Tránsito
Centro
Centrode
deAtención
Atenciónaa
Clientes
Clientes
FIGURA 10.- Esquema general de “flujo libre”
Uno de los problemas de las infraestructuras carreteras lo constituye el agotamiento de
su capacidad, este es el caso para las plazas de cobro que ya en la actualidad están siendo
puntos de retraso en su viaje para los usuarios, que además deben pagar un peaje.La
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respuesta a este problema ha sido crecer las plazas de cobro con más carriles, y en poco
tiempo este vuelven a ser insuficientes, por tanto se considera que no es el camino
adecuado para resolver el problema del pago de cuota.
Si tomamos en cuenta que el rendimiento de un carril manual es de 300 veh/h y que un
carril de telepeaje con barrera es de al menos 900 veh/hr, y 1,200 veh/h en flujo libre, lo
que quiere decir que si aumentamos el uso del telepeaje en las autopistas estaremos
aumentando significativamente la capacidad y con costos inferiores a los que se
requieren para aumentar el número de carriles. Por tanto el futuro del cobro de las
cuotas de peaje es el cobro electrónico, teniendo por plazas de cobro un pórtico
exclusivamente al que se le colocan las antenas necesarias y el equipo para clasificar y
para verificar que no haya eludidos, ver figura 11.
FIGURA 11.- Pórtico de flujo libre utilizando tecnología de Transcore
La tecnología que rige el telepeaje cae dentro del concepto y para que México puedapara
del modelo actual a un modelo donde el cobro sea puramente electrónico,se requiere que
el país tome algunas acciones:
Página 131
• Establecer una tecnologíarobusta; deben existir fabricantes de equipos
suficientes y de prestigio con capacidad probada y soporte para su
integración.
• Que obedezca a un estándar; es fundamental que todos los proyectos que se
realicen cumplan con un estándar lo que garantizaría interoperabilidad. Una
posibilidad es utilizar el estándar americanode 5.9 GHz.
• Migrar en un plazo razonable para que las empresas concesionarias no
incurran en inversiones cuantiosas..
• Generar un registro nacional de vehículos
• Generar legislación para poder cobrar a los vehículos que violen el sistema
de flujo libre.
En la siguiente tabla se muestra una comparación de la tecnología actual utilizada en
México, con la que propone el nuevo estándar americano de 5.9 GHz.
TABLA 1.- Comparación de tecnologías de telepaje (DSRC) actual y la que propone
el nuevo estándar
915 MHz
5.9 GHz
Rango < 30 m
Rango hasta 1,000 m
Velocidad de transmisión = 0.5 mbps
Velocidad de transmisión 6 a 27
mbps
Diseño exclusive para cobro
electrónico
Diseñado para aplicaciones generales
para internet y también para cobro
electrónico
Serie de comandos y software por
Utiliza serie de comandos y software
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fabricante
de arquitectura abierta
Comunicación vehículo - autopista
Comunicación vehículo - autopista y
vehículo -vehículo
Cara la infraestructura de la autopista
Económica la infraestructura de
camino
Para el caso de lainteroperabilidad de considera indispensable tal y como se muestra en
la figura tal y tal que exista un organismo que funcione como cámara de compensación
para los concesionarios el cual debe ser financiado por los mismos concesionarios pero
impulsado por el estado.
Es importante tomar en cuenta el factor económico, y que si se va a caminar hacia una
estandarización esta se haga en un plazo de al menos 10 años para que los
concesionarios no tengan que realizar inversiones cuantiosas para el cambio de
tecnología.
BIBLIOGRAFÍA
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Center, Intelligent Transport Systems,2009
• Barbaresso, J., Sherman, S y Scott, B.,South Dakota Departament of
Transportation,Traffic Operations Concepts for South Dakota , SD2005-04-F,USA,
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•
Sussman, J., Perspectives on Intelligent Transportation Systems (ITS), Springer, USA,
2005
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nuevas tecnologías para el desarrollo del transporte

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