La Integración de Infraestructura Vehicular ( VII ), también conocida como "Carreteras Conectadas" o tecnología "vehículo a todo" (V2X), [ 1 ] [ 2 ] es una iniciativa del Departamento de Transporte de los Estados Unidos que busca mejorar la seguridad vial mediante el desarrollo de tecnología que conecta los vehículos con su entorno . Este desarrollo se basa en varias disciplinas, incluyendo ingeniería de transporte , ingeniería eléctrica , ingeniería automotriz , telemática e informática . Si bien la VII cubre específicamente el transporte por carretera, se están desarrollando tecnologías similares para otros modos de transporte . Por ejemplo, los aviones pueden usar balizas terrestres para la guía automatizada, lo que permite que el piloto automático vuele el avión sin intervención humana.
Objetivos
El objetivo de VII es establecer un enlace de comunicación entre vehículos (mediante equipos a bordo, o OBE) e infraestructura vial (mediante equipos en la vía, o RSE) para mejorar la seguridad, la eficiencia y la comodidad de los sistemas de transporte. Dos enfoques potenciales son el despliegue generalizado de un enlace de comunicaciones de corto alcance dedicado (DSRC) en la banda de 5,9 GHz y la comunicación celular (C-V2X). Cualquiera de estos métodos permitiría la comunicación entre vehículos (V2V) y entre vehículos e infraestructura (V2I). [ 1 ]
La iniciativa tiene tres prioridades:
- Evaluación y aceptación por parte de las partes interesadas del modelo de negocio y su cronograma de implementación ,
- Validación de la tecnología, con especial atención a los sistemas de comunicaciones, en relación con los costes de despliegue y
- Creación de estructuras y políticas legales, especialmente en lo que respecta a la privacidad digital , para mejorar el potencial de éxito a largo plazo del sistema.
Seguridad
La tecnología actual de seguridad automotriz se basa principalmente en sistemas de radar , lidar y sonar instalados en el vehículo . [ 3 ] Esta tecnología permite, por ejemplo, una posible reducción de las colisiones por alcance al monitorear los obstáculos delante o detrás del vehículo y aplicar automáticamente los frenos cuando sea necesario. Sin embargo, esta tecnología está limitada por el alcance de detección del radar instalado en el vehículo, particularmente en colisiones angulares y al girar a la izquierda, como cuando un conductor pierde el control del vehículo durante una colisión frontal inminente . Las colisiones por alcance que aborda la tecnología actual son generalmente menos graves que las colisiones angulares, al girar a la izquierda o frontales.
VII promueve el desarrollo de un enlace de comunicación directo entre los vehículos de carretera y todos los demás vehículos cercanos, lo que permite el intercambio de información sobre la velocidad y la orientación de los vehículos, así como sobre la atención y las intenciones del conductor. Este intercambio de información en tiempo real puede posibilitar maniobras de emergencia automatizadas más eficaces, como la dirección , la desaceleración o el frenado . Además de la detección de vehículos cercanos, VII promueve un enlace de comunicación entre los vehículos y la infraestructura vial . Dicho enlace puede permitir una mejor información de tráfico en tiempo real , una mejor gestión de las colas y retroalimentación a los vehículos.
Las implementaciones actuales de VII utilizan sensores instalados en los vehículos que reconocen y responden a las marcas o señales viales , ajustando automáticamente los parámetros del vehículo para seguir las instrucciones reconocidas. Sin embargo, esta información también puede obtenerse mediante balizas instaladas en la carretera o almacenarse en una base de datos centralizada accesible para todos los vehículos.
Eficiencia
Con el sistema VII, los vehículos estarán conectados entre sí. Por lo tanto, se podrá reducir la distancia entre vehículos, disminuyendo así el espacio vacío en la carretera y aumentando la capacidad disponible por carril. Una mayor capacidad por carril implicará, a su vez, un menor número de carriles en general, lo que posiblemente satisfaga las preocupaciones de la comunidad sobre el impacto de la ampliación de la carretera. El sistema VII permitirá una coordinación precisa de los semáforos mediante el seguimiento de los convoyes de vehículos y se beneficiará de una sincronización precisa gracias al uso de datos de tráfico en tiempo real que abarcan el volumen, la densidad y los giros.
Los datos de tráfico en tiempo real también pueden utilizarse en el diseño de nuevas carreteras o en la modificación de los sistemas existentes, ya que permiten realizar estudios precisos de origen-destino y conteos de giros para la previsión del transporte y la gestión del tráfico . Esta tecnología también facilitaría a los ingenieros de transporte la resolución de problemas, reduciendo al mismo tiempo el coste de obtención y recopilación de datos. El peaje es otra aplicación de la tecnología VII, ya que permitiría el cobro automático de peajes en las carreteras. Los datos podrían transmitirse de forma conjunta a los usuarios para su visualización en el vehículo, indicando la ruta más económica, la más corta o la más rápida hacia un destino, en función de las condiciones en tiempo real.
Aplicaciones existentes
En cierta medida, se han obtenido resultados similares en ensayos realizados en todo el mundo, utilizando GPS , señales de telefonía móvil y matrículas de vehículos . El GPS se está convirtiendo en un estándar en muchos vehículos nuevos de gama alta y es una opción en la mayoría de los vehículos nuevos de gama baja y media. Además, muchos usuarios también tienen teléfonos móviles que transmiten señales rastreables (y que también pueden tener GPS). Los teléfonos móviles ya se pueden rastrear para fines de respuesta a emergencias. Sin embargo, el rastreo por GPS y teléfono móvil no proporciona datos totalmente fiables. Además, integrar teléfonos móviles en vehículos puede ser extremadamente difícil. Los datos de los teléfonos móviles, aunque útiles, podrían incluso aumentar los riesgos para los conductores, ya que tienden a mirar sus teléfonos en lugar de concentrarse en la conducción. El reconocimiento automático de matrículas puede proporcionar grandes cantidades de datos, pero rastrear continuamente un vehículo a través de un corredor es una tarea difícil con la tecnología actual. El equipo actual está diseñado para la adquisición de datos y funciones como el control y el cobro de peajes, no para devolver datos a los vehículos o conductores para su respuesta. No obstante, el GPS será uno de los componentes clave en los sistemas VII. [ 4 ]
Limitaciones
Privacidad
La arquitectura VII está diseñada para impedir la identificación de vehículos individuales, y todo el intercambio de datos entre el vehículo y el sistema se realiza de forma anónima. Se producirán intercambios entre los vehículos y terceros, como fabricantes de equipos originales (OEM) y cobradores de peaje, pero el tráfico de red se enviará a través de túneles cifrados y, por lo tanto, el sistema VII no podrá descifrarlo. El intercambio de datos con las fuerzas del orden o el Departamento de Seguridad Nacional no se incluyó en el diseño del sistema en 2006. [ 5 ]
Problemas técnicos
Coordinación
Uno de los principales problemas para la implementación del sistema VII es cómo configurarlo inicialmente. Los costos asociados con la instalación de la tecnología en los vehículos y el suministro de comunicaciones y energía en cada intersección son significativos.
Mantenimiento
Otro factor a considerar en la distribución de esta tecnología es cómo actualizar y mantener las unidades. Los sistemas de tráfico son muy dinámicos, con nuevos controles de tráfico implementados a diario y carreteras construidas o reparadas anualmente. La opción basada en vehículos podría actualizarse a través de internet (preferiblemente de forma inalámbrica ), pero posteriormente podría requerir que todos los usuarios tengan acceso a internet.
Como alternativa, si se instalaran receptores en todos los vehículos y el sistema VII se ubicara principalmente a lo largo de la carretera, la información podría almacenarse en una base de datos centralizada. Esto permitiría a la agencia responsable emitir actualizaciones en cualquier momento, las cuales se distribuirían a las unidades de carretera para los conductores que transiten por la zona. Operativamente, este método se considera actualmente el más eficaz, pero a un alto costo para las autoridades.
Seguridad
La seguridad de las unidades es otro motivo de preocupación, especialmente en vista de la cuestión de la aceptación pública. Los delincuentes podrían manipular, retirar o destruir las unidades VII, independientemente de si están instaladas dentro de los vehículos o a la vera de la carretera.
Se podrían utilizar imanes , descargas eléctricas y software malicioso ( virus , pirateo informático o interferencias ) para dañar los sistemas VII, independientemente de si las unidades están ubicadas dentro del vehículo o al borde de la carretera.
Novedades recientes
Gran parte de la investigación y experimentación actual se lleva a cabo en Estados Unidos [ 6 ], donde la coordinación se garantiza a través del Consorcio de Integración de Infraestructura Vehicular, compuesto por fabricantes de automóviles (Ford, General Motors, Daimler Chrysler, Toyota, Nissan, Honda, Volkswagen, BMW), proveedores de TI, departamentos de transporte federales y estatales de EE. UU. y asociaciones profesionales. [ 7 ] Se están realizando pruebas en Michigan [ 8 ] y California. [ 9 ]
Las aplicaciones específicas que se están desarrollando actualmente en el marco de la iniciativa estadounidense [ 10 ] son:
- Advertir a los conductores sobre condiciones peligrosas o colisiones inminentes.
- Advertir a los conductores si están a punto de salirse de la carretera o de tomar una curva a demasiada velocidad.
- Informar a los operadores del sistema sobre la congestión, las condiciones meteorológicas y los incidentes en tiempo real.
- Proporcionar a los operadores información sobre la capacidad del corredor para la gestión en tiempo real, la planificación y la emisión de avisos a los conductores en todo el corredor.
A mediados de 2007, se utilizó un entorno VII de aproximadamente 52 km² (20 millas cuadradas ) cerca de Detroit para probar 20 prototipos de aplicaciones VII. Varios fabricantes de automóviles también están llevando a cabo sus propias investigaciones y pruebas VII.
Véase también
Referencias
- 1 2 Poe, CM; et al. (diciembre de 2019). "Desarrollo del sistema de clasificación de carreteras conectadas" (PDF) . Transportation Research Board de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina . Archivado del original (PDF) el 21 de mayo de 2024.
- ↑ Informe del Departamento de Transporte de EE. UU.: Salvar vidas con conectividad: Un plan para acelerar el despliegue de V2X . Agosto de 2024. Archivado el 14 de abril de 2025 del original .
- ↑ Van Brummelen, Jessica; O'Brien, Marie; Gruyer, Dominique; Najjaran, Homayoun (abril de 2018). "Percepción de vehículos autónomos: la tecnología de hoy y de mañana". Transportation Research Part C: Emerging Technologies . 89 : 384–406 . Bibcode : 2018TRPC...89..384V . doi : 10.1016/j.trc.2018.02.012 .
- ↑ El GPS impulsa la integración de la infraestructura vehicular, GPS World, octubre de 2006.
- ↑ Resendes, Ray (2006). "Presentación: Estado del programa de integración de infraestructura vehicular" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 5 de octubre de 2008. Recuperado el 18 de septiembre de 2007 .
- ↑ US DOT VII Archivado el 22 de octubre de 2006 en Wayback Machine . Consultado el 21 de febrero de 2007.
- ↑ A toda velocidad hacia el diseño inteligente de automóviles, Financial Times , 20 de febrero de 2007
- ↑ Programa VII del Departamento de Transporte de Michigan. Archivado el 18 de febrero de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 21 de febrero de 2007.
- ↑ Acelerar la integración de la infraestructura vehicular. Archivado el 11 de julio de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 21 de febrero de 2007.
- ↑ Integración de la infraestructura vehicular del Departamento de Transporte de EE. UU. Archivado el 7 de febrero de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 21 de febrero de 2007.
Enlaces externos
- Sitio web de la Coalición VII archivado el 1 de enero de 2007 en Wayback Machine.
- Sitio web de ITS del USDOT
- Presentación de PowerPoint de la FHWA
- Sitio de desarrollo del Departamento de Transporte de Michigan VII
- Artículo de GPS World sobre el sistema VII basado en GPS. Archivado el 29 de octubre de 2006 en Wayback Machine.
- Seguridad en línea. Archivado el 17 de mayo de 2008 en Wayback Machine.
- Transporte por carretera
- Sistemas de transporte inteligentes
- Tecnologías automotrices
- Reconocimiento automático de matrículas
- Aplicaciones de la visión por computadora
- Aplicaciones de la inteligencia artificial
- coches autónomos
- Gestión de flotas