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INTERCONECTIVIDAD

Tránsito en red

Un sistema sin conexión a internet permite que distintos vehículos intercambien información sobre el estado del tráfico en las ciudades

JÚLIA CHEREM RODRIGUES En el sistema Incident, los automóviles se transforman en ruteadores inalámbricos, de tal modo que los vehículos cercanos se conecten unos a otros e intercambien informaciónJÚLIA CHEREM RODRIGUES

Los últimos avances en las áreas de tecnología de la información y de la comunicación están ampliando las perspectivas de desarrollo de sistemas de transporte inteligentes. Muchos fabricantes han invertido en la concepción de vehículos con computadora a bordo, dispositivos de comunicación inalámbricos, cámaras, sensores y sistemas de navegación que permiten recabar información en tiempo real sobre el consumo de combustible o las condiciones meteorológicas, entre otros datos. Frente a las posibilidades de aplicación de estas tecnologías, un grupo de investigadores brasileños desarrolló un modelo computacional que ayuda a detectar, informar y administrar el tráfico de vehículos en grandes ciudades. El Incident, tal el nombre con el que fue bautizado, se basa en el intercambio de datos entre vehículos por medio de una red wifi proyectada específicamente para redes vehiculares. Se trata de un modelo que no requiere conexión a internet y permite el intercambio de información en tiempo real acerca de las condiciones del tránsito en ciudades y autopistas.

Basándose en datos relacionados con el índice de aceleración y de velocidad promedio, la computadora embarcada de cada vehículo clasifica el grado de congestión en un trayecto preestablecido y propone trayectorias alternativas a partir de la ubicación actual y el destino final consignado en el GPS, el sistema de geolocalización satelital que algunos fabricantes ya ofrecen como accesorio de serie. “A diferencia de aplicaciones tales como Waze, Beat the Traffic e Inrix, el Incident, además de que no requiere de conexión a internet, tampoco depende del conductor para abrir la aplicación o alimentarla con información sobre la intensidad del tráfico”, dice el cientista de la computación Jó Ueyama, investigador del Instituto de Ciencias Matemáticas y de la Computación de la Universidad de São Paulo (ICMC-USP) en São Carlos, uno de los desarrolladores del sistema.

El modelo computacional diseñado por los investigadores brasileños se basa en un concepto relativamente nuevo, denominado Redes Vehiculares Ad Hoc (Vanet, según su sigla en inglés). Este sistema engloba la integración y comunicación de sensores a bordo de los automóviles con componentes fijos dispuestos a la vera de calles, avenidas y autopistas. El Incident es una de las aplicaciones posibles del espectro de las Vanets. Con él, cada coche se transforma en un rúter inalámbrico, de modo tal que los vehículos a 1 kilómetro (km) de distancia pueden conectarse unos a otros, generando una red amplia, dinámica y móvil.

En los últimos años, los Vanets comenzaron a llamar cada vez más la atención de los científicos del área de las Redes Vehiculares Inteligentes porque es una solución viable para atenuar los embotellamientos en las grandes ciudades. Un estudio llevado a cabo en 2014 por el economista Marcos Cintra, docente de la Fundación Getulio Vargas, en São Paulo, calculó que los costos generados por los atascos en la capital paulista ‒tales como el desgaste de materiales, accidentes, mantenimiento vial, etc.‒ se incrementaron, de 7 mil millones de reales en 2002 a 10 mil millones de reales en 2012, mientras que los gastos por el tiempo perdido en medio del tránsito saltaron de 10.300 millones de reales a 30.200 millones de la misma moneda en igual período.

Para el científico de la computación Leandro Villas, investigador del Instituto de Computación de la Universidad de Campinas (Unicamp) y uno de los ideólogos del Incident, el costo generado por los congestionamientos podría reducirse empleando los Vanets, toda vez que éstos proveerían información actualizada y dinámica sobre el estado del tránsito, brindándole mayor fluidez al mismo. Sin embargo, a su juicio, todavía restan algunos años para que el potencial de los Vanets pueda explotarse mejor. “De cualquier modo, Brasil dispone de capacidad técnica para producir innovación en software para vehículos conectados”, dice.

Un sistema autónomo
Los resultados de las primeras simulaciones que se efectuaron con el Incident fueron presentados en un artículo publicado en agosto en la revista PLOS ONE. El sistema está diseñado con base en técnicas informáticas inspiradas en las estructuras neuronales de los organismos inteligentes, las denominadas Redes Neurales Artificiales (RNA). “Los sistemas basados  en RNAs son capaces de adquirir conocimiento en base a su experiencia. Cuando se lo expone a nuevas coyunturas en la vía pública, el sistema registra esa información y se perfecciona por sí mismo”, explica el científico de la computación Rodolfo Meneguette, investigador del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología de Sao Paulo (IFSP), campus Catanduva y autor principal del estudio.

Para testear el modelo, los científicos activaron el sistema en programas que simulan el flujo del tránsito de vehículos, las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y el consumo de combustible basándose en la aceleración y velocidad de cada uno de ellos. Los programas tomaron como base dos mapas: el de Manhattan, en Nueva York, Estados Unidos, y el de la autopista Dom Pedro I, en el interior paulista. Según Meneguette, el sistema pudo determinar con una precisión superior al 90% el nivel de congestión en esos mapas, algo que, en su opinión, sugiere un comportamiento bastante estable, independientemente del escenario. El Incident también mantuvo un flujo estable y constante de envío de datos a otros vehículos dentro de un radio de hasta 30 km.

La idea, según los investigadores, es que el sistema se convierta en un componente de fábrica cargado en la computadora de a bordo de todos los vehículos que se produzcan. El inconveniente reside en que, actualmente, los vehículos con este tipo de tecnología todavía son muy caros en Brasil. Por eso, ellos trabajan en el desarrollo de otras versiones del modelo que puedan instalarse en dispositivos móviles, tales como celulares y tabletas, aprovechando el receptor GPS. Un prototipo del sistema para esos dispositivos estará disponible para su descarga gratuita en junio de 2017. Con todo, para que el sistema funcione en forma óptima en áreas con una amplia red vial, se deberán superar algunos obstáculos, según los investigadores, tales como incrementar el radio de comunicación entre los vehículos y lograr una integración del Incident con otras tecnologías de red ‒no necesariamente internet‒, con la finalidad de perfeccionar su desempeño.

Proyecto
Un framework para redes vehiculares como ayuda para la gestión de grandes ciudades (nº 2015/11536-4); Modalidad Apoyo a la Investigación – Regular; Investigador responsable Rodolfo Ipolito Meneguette (IFSP); Inversión R$ 27.928

Artículos científicos
MENEGUETTE, R. I. et al. Increasing intelligence in inter-vehicle communications to reduce traffic congestions: Experiments in urban and highway environments. PLoS One. Ago. 2016.
MENEGUETTE, R. I. A vehicular cloud-based framework for the intelligent transport management of big cities. International Journal of Distributed Sensor Networks. v. 12, n. 5, p. 1-9. May. 2016.

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