Idean un sistema de comunicación entre las señales viarias y los vehículos para las carreteras inteligentes del futuro

Ciudad Politécnica de la Innovación - Valencia

• El prototipo ideado por los investigadores de la Politècnica de València facilitaría el “diálogo” entre vehículos y señales y contribuiría a mejorar la gestión y seguridad del tráfico
• El sistema destaca por su bajo coste, fácil instalación y escalabilidad

“Aunque predecir el futuro siempre es arriesgado, podemos imaginar que en unos 5 años, las señales de tráfico se comunicarán directamente con el conductor a través de unidades de a bordo y dispositivos móviles. Nuestras autopistas, autovías y carreteras tanto urbanas como rurales, serán inteligentes y las señales de tráfico interactuarán de forma transparente y automática en las pantallas o salpicaderos de todos los vehículos. Así, ante una modificación normativa no será necesario cambiar las señales de tráfico desplegadas en las vías de circulación– como acaba de ocurrir recientemente al limitar la velocidad máxima a 90 km/h en vías secundarias; de hecho, además de proporcionar información directa al conductor, se cambiarán y se adecuarán al entorno, condiciones climáticas, etc. en tiempo real. Así serán las carreteras y señales del futuro”. Así lo asegura Pietro Manzoni, investigador del Grupo de Redes de Computadores del Departamento DISCA de la Universitat Politècnica de València.

Desde su laboratorio, y en colaboración con expertos de la Universidad Nacional de Tsinghua (Taiwan), el equipo de la UPV ha ideado un nuevo prototipo de sistema de comunicaciones señal-vehículo que facilitaría el intercambio de información entre todos los usuarios de las carreteras. El sistema destaca por su bajo coste, fácil instalación y escalabilidad.

El prototipo diseñado está compuesto por un PC empotrado tipo Raspberry Pi, una batería y una antena, y se comunica con cualquier vehículo dentro de su radio de alcance para indicarle la ubicación de la señal, su significado, y la dirección del tráfico en la que la señal es aplicable. Al recibir dicha señal, el vehículo la presenta al conductor en el salpicadero, o en dispositivos móviles personales para ofrecer información de forma automática y no intrusiva.

“El sistema propuesto envía información de forma bidireccional; de este modo, permite transmitir la información tanto desde las señales de tráfico hacia el conductor, como desde el conductor hacia las señales de tráfico. Esto abre el abanico hacia un conjunto de aplicaciones que permitirían la monitorización en tiempo real del cumplimiento de las normativas de seguridad vial por parte de los usuarios; sería algo así como disponer de una red de “radares o guardias de tráfico permanentes asociados a las señales de tráfico”, destaca Juan Carlos Cano, también investigador del Grupo de Redes de Computadores-DISCA de la UPV

Además, las señales podrían ser actualizadas remotamente mediante tecnología 5G, lo que aceleraría muchísimo cualquier necesidad de cambio a gran escala, abaratando el coste asociado en varias órdenes de magnitud respecto al proceso actual, totalmente manual –el último ejemplo es el del cambio a 90 km/h en las carreteras secundarias.

Mejor gestión del tráfico y reducción del error humano

Según explica Juan Carlos Cano las soluciones existentes en el mercado hasta el momento están basadas en las tradicionales señales de tráfico estándar o en pantallas de leds configurables (disponibles solo en grandes vías y en ámbitos urbanos). Además, según explica, vehículos de alta gama ya incorporan sistemas que, a partir de cámaras, son capaces de interpretar la información las señales de tráfico instaladas en las vías.

“Nuestro prototipo lo que hace es procesar todos los datos registrados por las señales, como por ejemplo, densidad del tráfico, condiciones meteorológicas, etc. Y, a partir de ella, envía a los vehículos las órdenes y recomendaciones adaptadas al entorno. Pero también transmite de los conductores a las señales”, explica Cano. De este modo, este prototipo responde a dos premisas fundamentales: ayudaría a incrementar la seguridad vial y gestión del tráfico, y facilitaría la asistencia a los conductores, siempre en tiempo real.

“Con este tipo de dispositivos, se reduce el error humano. Por ejemplo, actualmente puede darse el caso de que no veas una señal, por ejemplo, en días de niebla espesa; con este tipo de dispositivos, que hace que las carreteras hablen, se puede programar una alerta de audio o un mensaje en el salpicadero que, sin desviar la atención del conductor, le permita recibir esa información y reaccionar de forma natural”, explica Pietro Manzoni.

Caso práctico e implantación

Como caso práctico, los investigadores se sitúan en el entorno de un colegio. “La densidad del tráfico es muy diferente, por ejemplo, a las horas de entrada o salida de los centros, que durante las horas de clase. Así, la señal puede variar en función del tramo horario, pasando de un stop a un ceda el paso, modificando la velocidad máxima permitida o cambiando los intervalos de verde/rojo de un semáforo. El objetivo es que las señales hablen directamente con los vehículos y que ayuden a los centros de gestión de tráfico, para adaptar las señales en tiempo real”, añade Carlos Tavares, investigador del GRC-DISCA de la UPV.

Para validar el prototipo desarrollado, los investigadores prevén que el sistema pueda ser desplegado en entornos críticos tales como puntos negros y zonas de baja visibilidad. “Una vez validado, y vistos los resultados estamos seguros que su generalización será solamente una cuestión de tiempo”, concluye Pietro Manzoni.

El trabajo de los investigadores de la UPV y la Universidad Nacional de Tsinghua ha sido publicado en la revista IET Networks.

Referencia

Chai K. Toh, Juan-Carlos Cano, Carlos Fernandez-Laguia, Pietro Manzoni, Carlos T. Calafate. Wireless digital traffic signs of the future. IET Networks, 10.1049/iet-net.2018.512