Inteligencia en comunicaciones entre vehículos

Inteligencia en comunicaciones entre vehículos
Manuel Regidor Serrano
Miguel Fonseca Martínez
Estudiante de Ing. Telecomunicación
Universidad Carlos III de Madrid
Avda. de la Universidad, 30
28911, Leganés (Madrid)
Estudiante de Ing. Telecomunicación
Universidad Carlos III de Madrid
Avda. de la Universidad, 30
28911, Leganés (Madrid)
[email protected]
[email protected]
RESUMEN
Durante la última década, se han probado con éxito la
funcionalidad y beneficio de los sistemas de los C-ITS
(Cooperative Intelligent Transport Systems). El intercambio de
datos en tiempo real entre vehículos y entre vehículos y las
unidades de tierra unidas a la infraestructura del tráfico contribuye
a la seguridad del tráfico y la sostenibilidad.
En este documento abordaremos los mecanismos inteligentes que
permiten esta comunicación.
Categorías y descriptores de temas
[Inteligencia Artificial]: sistemas expertos a bordo de vehículos,
ciudades y carreteras.
TÉRMINOS GENERALES
Automovilismo, sistemas expertos, navegación asistida, transporte
inteligente.
Comunicación entre vehículos.
PALABRAS CLAVE
Car 2 Car, automovilismo, conducción segura y eficiente, V2V,
ITS, IVC
1. INTRODUCCIÓN
Desde que en 1885 se creara el primer vehículo automóvil por
motor de combustión interna con gasolina y que estos empezaran
a ser considerados como algo útil, muchas fueron las
modificaciones que se fueron introduciendo a los vehículos
dejando siempre de lado a la seguridad.
Hasta la década de los setenta no se tuvo especial conciencia
sobre este tema cuando se empezaron a investigar sobre medidas
que redujeran el número de víctimas de tráfico sin reducir la
comodidad de los ocupantes.
Actualmente, se trabaja en muchas líneas de investigación
referentes a la seguridad y eficiencia, pero en la que se centra este
artículo es sobre la comunicación entre vehículos, más conocida
con otras denominaciones, como V2V, Car2Car o Car-to-X.
Una de las aplicaciones de este concepto consiste en proveer a
nuestros vehículos y carreteras de la capacidad de hacer las zonas
transitadas más seguras (información acerca del tráfico,
accidentes, peligros, climatología adversa, etc) y hacer nuestro
tiempo en la carretera más amenos (acceso a Internet, juegos de
Internet, ayudarse mutuamente en la carretera con destinos
iguales, chat, etc). Estas aplicaciones son típicos ejemplos de lo
que se llama ITS (Intelligent Transportation System) cuyo
propósito es mejorar la seguridad, eficiencia y disfrute en la red de
carreteras a través del uso de nuevos tecnologías de información y
comunicación, NTIC por sus siglas en inglés.
Tradicionalmente, la gestión del tráfico está basada en
infraestructuras donde las cámaras y sensores distribuidos a lo
largo de las carreteras recogen información de la densidad del
tráfico y transmiten esta información a centrales que procesas los
datos y toman decisiones apropiadas. Este tipo de sistema es muy
costo en térmicos de despliegue y está caracterizado por un
tiempo de respuesta bastante elevado ya que hay que procesar la
información y transferirla al contexto donde la información fue
transmitida en primer lugar. Además, estos dispositivos situados
en las carreteras requieren de revisiones periódicas y
mantenimientos bastantes caros.
En consecuencia, para la implementación a gran escala de este
tipo de sistemas, una importante inversión es requerida para la
comunicación y la infraestructura del despliegue de los sensores.
Sin embargo, con el rápido despliegue de las tecnologías de
comunicación inalámbrica, la ubicación de sensores, una nueva
descentralizada (o semi-centralizada) arquitectura basada en
comunicación entre vehículos (V2V) ha empezado a despertar
interés en los principales constructores de automóviles. Este tipo
de arquitectura se basa en una red distribuida y autónoma de
sistemas y está hecha en especial para los vehículos sin ningún
apoyo de uan red fija para el enrutado de datos. En este caso,
estamos hablando de una red vehicular ad hoc, o por sus siglas en
inglés, VANET (vehicular ad hoc network), que no es más que
una red específica de las redes mobiles ad hoc (MANET).
Recordemos que las MANET son sistemas autónomos hechos
para estaciones móviles interconectadas vía wireless sin la gestión
de infraestructura centralizada. A raíz de las comunicaciones
existentes en la red, las estaciones móviles (o nodos) pueden
asumir también el papel del router para transmitir datos.
A continuación, mostramos un ejemplo de una red urbana
VANET

Almacenamiento: es necesario una gran capacidad de
almacenamiento en este contexto con el fin de guardar
las diferentes clases y tipos de información. Estos
medios de almacenamiento serán actualizados vía
eventos y decisiones del sistema de comunicación. Es
necesario notar que en una red de vehículos, la energía y
el espacio de almacenaje, por lo general, no suponen
ningún problema.

Flujo de información para las comunicaciones: los datos
de información será intercambios y difundidos en la red
vehicular o con otros dispositivos (IP o móviles, por
ejemplo). Esto permite incrementar el perímetro de
actuación ayudando a un mejor entendimiento del
entorno creando una red más inteligente al ser más
precisa. En definitiva, cuanto más ojos y más
comunicadores mejor.
En la imagen superior, se puede observar la interconectividad
entre los diferetes vehículos que se acercan a un cruce.
En los siguientes apartados, nos centraremos en el estudio de los
principales componentes de los sistemas ITS, que es la
comunicación entre vehículos (IVC) y sus servicios relacionados,
poniendo para ello varios ejemplos prácticos. Para los servicios de
seguridad vial, lo información sobre peligros potenciales
(condiciones meteorológicas, estado de la carretera, estado de
funcionamiento de un vehículo, etc) se puede intercambiar en
tiempo real entre vehículos para informar a los conductores. Los
ejemplos del servicio no se limitan a la seguridad vial ya que
además existen aplicaciones para otro tipo de usos, como son la
comodidad (acceso móvil a Internet, juegos, etc) que ofrecen
interesantes
perspectivas
paralos
operadores
de
telecomunicaciones que buscan nuevos nichos de servicios.
En el resto de este paper hablaremos de ejempos prácticos y
diferentes características de la comunicación vehicular. Además,
finalizaremos con una conclusión donde ponemos de manifiesto el
estado actual del desarrollo de esta tecnología.
2. PROPIEDADES Y APLICACIONES
2.1 Propiedades de las VANET
Como parte integral de los sistemas ITS, IVC combina las
siguientes tecnologías y disciplinas que se representa en la
siguiente figura.


Sensado y percepción del entorno cercano: usando
diferentes sensores (condiciones atmosféricas, estado de
la carretera, estado del vehículo, contaminación y otras)
y cámaras, el conducto tiene más información y mejor
visilidad dentro del vehículo, ayudándolo a reaccionar
de forma más eficaz ante cambio en su entorno.
Procesamiento: con la gran capacidad de procesamiento
de datos de hoy en día, es posible hoy en día que los
vehículos inteligentes sean capaces de interpretar la
información que recoger con el propósito de ayudar al
conductor a tomar una decisión (particularmente en la
ayuda al conductor).
Estas diferentes tecnologías están presentes en todos los entornos
en los que IVC se puede aplicar. Sin embargo, dependiendo de los
sectores de aplicación, el entorno y sus características pueden
diferir: espacio libre, rural, semiurbano, urbano, túneles;
propiedades de comunicaciones inalámbricas, alcance de la radio.
En una vista de la arquitectura, la comunicación entre vehículos
puede ser puramente ad hoc de vehículo a vehículo, o un híbrido
usando pasarelas a otras redes y servicios.
Como hemos mencionado anteriormente, una red VANET
representa un aspecto específico de las redes MANET. Sin
embargo, los trabajos de investigación que se han llevado a cabo
en el campo de las MANETs no se pueden aplicar directamente al
contexto de las redes de vehículos porque las características de las
VANET hacen las aplicaciones de las redes ad hoc , sus
protocolos y arquitecturas inadecuadas. A continuación,
presentamos algunas propiedades y limitaciones relacionadas con
el entorno de las redes vehiculares que los diferencias de las redes
ad hoc.

Procesamiento, energía y capacidad de comunicación:
contrariamente al contexto de las redes ad hoc donde la
energía es una restricción que cobra una gran
importancia, los vehículos en una VANET no tienen
limitaciones en términos de energía, tienen gran
capacidad de procesamiento y pueden tener suficientes
interfaces de comunicación (Wi-Fi, Bluetooth, WiMax..)

Entorno y modelo de movilidad: el entorno considerado
en redes ad hoc normalmente están limitadas a espacios
abiertos o exteriores. Sin embargo, como es lógico, los
vehículos en movimiento conectados a posibles
infraestructuras en carretera, autopista o zonas
metropolitanas cambia de forma completa el contexto.
Esta limitación viene fundamentalmente impuesta por
los obstáculos radio (por ejemplo, debido a edificios),
multitrayecto de la portadora, desvanecimiento de señal,
que afectan al modelo para una movilidad que cumpla
cierto requisitos.



Tipo de información transportada y difundida: como
hemos dicho, uno de los pilares de las redes entre
vehículos es la prevención y la seguridad en la carretera.
Los tipos de mensajes estarán centrados en ser de tipo
broadcast, esto es, de anuncio. Un origen emitirá a
varios receptores. Sin embargo, los vehículos
involucrados dependerán de la situación geográfica y de
si ocurre o no, un determinado evento. En estos casos,
la comunicación es principalmente unidireccional.
Topología de red y conectividad: contrariamente a las
redes ad hoc, las redes VANET están caracterizadas por
la velocidad del vehículo, y que suele ser bastante
rápido en los autopistas. Consecuentemente, un
elemento puede unir o dejar la red en un corto periodo
de tiempo, lo que hace que la topología de la red cambia
de manera frecuente. Además, problemas de agrupación
entre tantos elementos pueden aparecer de forma
habitual, principalmente cuando IVC no es ampliamente
utilizado e instalado en la mayoría de vehículos. Las
soluciones propuestas deben considerar por tanto esta
limitación espacio-temporal donde la conectividad es
uno de los parámetros clave. La heterogeneidad de los
nodos, en términos de velocidad (coches y autobuses:
autobuses tienen una velocidad más regular, más lenta
en general) ofrece información adicional a considerar en
el desarrollo de soluciones y arquitecturas para las
comunicaciones entre vehículos. Una de las limitaciones
y parámetros que han de estudiarse con cautela en las
redes VANEt es el problema de la fragmentación debido
a las condiciones espacio-temporales, específicamente
cuando la tasa de uso en el mercado es baja. Esto
implica una baja conectividad y un uso muy limitado en
la carretera. Por tanto, las propiedades inherentes a las
redes VANET en términos de tamaño requieren de una
revisión completa de las soluciones existenten.
Desde el punto de vista de los sensores en la red, un
nodo (vehículo) en una red puede ser considerado con
un gran sensor (caja negra), equipado con varias
funciones así como una red local ya creada con varios
elementos existentes. Además la información recogida
por los sensores en los vehículos puede ser combinada
para reducir redundancias y reducir el número de
transmisoines. La limitación de la energía y movilidad
es el factor principal que diferencia las redes de
sensores de las redes de vehículos. Por otra parte, la
información recogida por los sensores de los vehículos
es usada en la operación de los protocolos y
generalmente puede afectar al comportamiento de la
red.
3. PROYECTOS Y CONSORCIOS
Los primeros estudios de IVC surgieron a principios de la década
de 1980 en Japón (por ejemplo, Association of Electronic
Technology for Automobile Traffic and Driving) con el aumento
de las personas y de la mercancía que viajaban, estimulando así la
exploración de nuevas soluciones como la conducción automática,
la planificación de carreteras inteligentes, etc. Varias instituciones
gubernamentales de todo el mundo han llevado a cabo estudios
involucrando varias áreas de investigación.
Estos proyectos han dado lugar a la definición de varios
prototipos y soluciones, basadas en diferentes enfoques. De esta
manera, los sistemas de gestión del tráfico se instalaron en las
grandes ciudades japoneses y la mayoría de las autopistas urbanas
e interurbanas.
En Europa, un cierto número de proyectos han emergido
recientemente centrándose en los problemas relacionados con los
sistemas IVC. La mayoría de estos proyectos fueron introducidos
en el contexto de programas de investigación financiados por la
Unión Europea.
A continuación, nombramos algunos consorcios y proyectos que
han aparecido en los últimos años en relación a las
comunicaciones V2V.

Consorcio Car2Car. Este consorcio fue creada por seis
constructores europeas y está abierto a la colaboración
de proveedores, investigación, organizaciones y otros
socios. Car2Car ha sido establecido con el objetivo de
mejorar la seguridad en las carreteras y mejorar la
eficiencia controlando el tráfico mediante IVCs. Las
misiones principales son las siguientes: creación de un
estándar Europeo para las comunicaciones V2V basadas
en redes inalámbricas LAN; desarrollo de un prototipo
V2V que demuestre las ventajas de la seguridad con
este tipo de sistemas; promover la reserva de una banda
de frecuencias cuyo uso único sea la utilización en las
redes Car2Car en Europa; y por último, desarrollar
estrategias y modelos económicos para su introducción
en el mercado.

CarTalk200: la intención de este proyecto fue el de
desarrollar la ayuda de cooperación para los sistemas de
conducción e implementar una red puramente ad hoc
auto organizada. La tecnología de acceso de radio
UMTS fue adoptada como punto principal. Además de
los aspectos tecnológicos, el proyecto estudió
estrategias de introducción en el mercado, incluyendo
análisis de costos y aspectos legales.

NOW: es un proyecto alemán fundado por los
constructores de ese país. Este proyecto coopera con el
consorcio Car2Car. Los protocolos de comunicaciones
que se desarrollan en este proyecto están relacionados
con la seguridad de las aplicaciones así como las
aplicaciones de entretenimiento. Por tanto, uno de los
principales objetivos de NOW es el de crear una red
básica de comunicación mediante protocolos así como
la seguridad en los algoritmos.

Existen muchos más consorcios y proyectos, que
simplemente citamos. Estos son: PReVENT, MobiVip y
FleetNet
4. EJEMPLOS Y OBJETIVOS DE LA
TECNOLOGÍA
Muchas son las oportunidades que nos bringa esta tecnología que
permite comunicaciones entre vehículos y/o infraestructuras. Las
más importantes están orientadas al tráfico y la calidad a bordo.
Para entenderlo, sabemos como hemos dicho que con una buena
planificación llevada a cabo por el agente autónomo a bordo del
vehículo, es posible reducir consumos a través de una mejor
gestión de los trayectos además de un aumento en la seguridad ya
que se produce una interacción con el entorno. El sistema conoce
lo que sucede a nuestro alrededor en tiempo real.
Empresas como Volvo han diseñado en los últimos años sistemas
inteligentes que son capaces de comunicarse con el entorno que
les rodea a lo largo del trayecto. Gracias a esta comunicación, el
vehículo puede conocer la situación
Seguridad, reducción del consumo y mejora de la vida a bordo
son algunas de las mejoras que plantea la adopción de una red de
comunicación inteligente en tiempo real mediante esta tecnología.
El problema principal es debido a que los sistemas de seguridad y
tecnologías de conducción están en un punto donde la generación
de información supera de forma holgada la capacidad de gestión
de la misma. Esto conlleva a un desperdicio de un alto volumen
de datos que podrían ser útiles para mejorar aspectos como son la
seguridad, eficiencia y confort durante la circulación. Muchos son
los algoritmos que hay que aplicar y muchas son las variables a
tener en cuenta.
Dicho ésto, muchas empresas han intentado establecer y buscar un
protocolo capaz de gestionar esta información para establecer un
nivel de inteligencia que pueda prever sucesos y adecuar el tráfico
en tiempo real. Además, este protocolo deberá fluir en sentido
bidireccional entre vehículos e infraestructuras para poder agilizar
la circulación y minimizar cualquier posibilidad de accidente.
eficiencia en la conducción además de recortar la duración de los
trayectos y seguridad en el tráfico.
4.1 Ejemplos de implementación de
algoritmos.
Uno de los algoritmos implementando funciona de la siguiente
manera. El vehículo contiene una implementación que conoce el
funcionamiento y tiempos de señalización de los semáforos de la
ruta establecida. De esta forma, el vehículo es capaz de adaptar
nuestro trayecto de cara a evitar paradas por semáforos en rojo ya
que se adecua la velocidad y el trayecto hasta nuestro destino.
Por tanto, el concepto resulta sencillo a priori, pues tan solo es
necesario establecer una red inteligente con la información
generada por todos los vehículos e infraestructuras implicadas.
Por ejemplo, en un cruce podemos encontrar vehículos que
quieran cambiar de dirección, averías y cortes en el recorrido,
vehículos de emergencia que requieran prioridad de uso de vía,
etc.
Las pruebas que se han realizado con este sistema inteligente
muestran que una vez eliminadas las paradas durante el trayecto,
se consigue una velocidad media significativamente mayor que
repercute en un ahorro de consumo a la hora además de una
reducción de los tiempos del trayecto.
Ahorro en el consumo también significa reducción en las
emisiones de CO2. Estudios llevados a cabo por las empresas del
sector muestran hasta un ahorro del 15%, que no deja de ser una
importante cifra de reducción de emisiones. Dado que esta
tecnología tiene su mayor aplicación en ciudades, su aplicación
cobra más sentido. En ciudades como Madrid donde existe una
grande nube de polución sería bien aceptada y posiblemente
subvencionada por las autoridades estatales para la compra de
estos vehículos.
Además, gracias a la comunicación V2V (vehicle-to-vehicle), al
ser toda la red un sistema inteligente, no solo el vehículo sería el
que actuara, también puede ser el semáforo el que actúe haciendo
que ciertos vehículos no se detengan, ya que el cruce puede ser
capaz de agilizar la vía para evitar la detención. Con el fin de
evitar el riesgo de colisión se calcula nuestro paso respecto al
resto de vehículos implicados.
Respecto a la seguridad, no deja de ser un factor secundario.
Como hemos dicho, el sistema funciona de forma inteligente en
tiempo real, analizando el entorno por medio de múltiples
sensores. De esta forma, el conductor puede ser alertado con
suficiente antelación de sucesos que para una persona pueden
llevarle varios segundos captar o incluso no captar.
Ejemplos prácticos serían mensajes de alerta, cambios en el estado
del tráfico, alertas meteorológicas, permitir el paso a servicios de
emergencia que tienen carácter prioritario sin tener que usar el
claxon ni sirenas produciendo contaminación acústica, etc.
Por tanto, el objetivo de esta tecnología es la de conseguir mayor
En la imagen superior, se muestra un esquemático de la situación
que se podría dar en un cruce: un coche que se acerca a un cruce
tiene como objetivo girar a su izquierda por donde un peatón está
cruzando (o donde hay un obstáculo). Este peatón, está fuera de
su rango visual, sin embargo, gracias a que el coche que se
encuentra enfrente, este peatón no será atropellado debido a que
previamente este coche ya ha analizado la situación con sus
sensores y la ha transmitido a su entorno.
4.2 Ejemplos prácticos. Aplicaciones VANET
Como hemos visto, las principales aplicaciones se pueden agrupar
en tres categorías:
a) aplicaciones de seguridad en carretera.
b) aplicaciones de asistencia al conductor
Finalmente, no podemos dejar de pasar por alto lo que parece un
primer paso hacia una conducción autónoma plena. Algunas
empresas ya han experimentado con este concepto como Google.
Por tanto, con un vehículo capaz de interactuar con su entorno
varios problemas de la conducción autónoma estarían resueltos.
El problema sin embargo radica en la implementación en el
mercado. Parece que todo se reduce a la frase de o todos o nada.
En el momento que haya un coche sin esta tecnología puede
comprometer al resto de conductores al no tener “inteligencia”
adicional más que la del propio conductor. Como hemos dicho en
los apartados anteriores, diferentes consorcios están estudiando
esta situación para que su introducción en el mercado sea lo más
económica posible.
En la imagen siguiente se muestra el coche autónomo de Google.
Este coche es una versión del Toyata Prius con un array de
sensores que le permiten navegar en carreteras públicas sin la
interacción de un conductor.
El coche se compone de varios componentes, algunos de ellos
son: cuatro radares (tres en el frente y uno en el lateral) que le
ayudan a medir distancias), sensores de movimiento y
acelerómetros en las ruedas, varias cámaras y lo más importante,
un sensor rotativo instalado en el techo que toma imágenes
tridimensionales del entorno del coche hasta 200 pies a su alredor.
c) aplicaciones de confort.
En las aplicaciones de seguridad en carretera, como hemos dicho,
desde los últimos años, está siendo una prioridad en numerosos
países. El motivo es que se han incrementado el número de
accidentes debido a que el número de vehículos ha aumentado.
Con el fin de mejorar la seguridad en el viaje, esta tecnología
ofrece la posibilidad de reducir las colisiones por alcance, la
prevención de obstáculos (fijos o móviles).
En las aplicaciones de asistencia al conductor y vehículos
cooperativos, el fin es poder facilitar la conducción autónoma y
ofrecer datos al conductor en situaciones específicas: ayudar en
adelantamientos, prevención de salidas de vía en curvas
pronunciadas, etc. También un fin no menos importante es el de
reducir el gasto de combustible por kilómetro.
En las aplicaciones de confort para el conductor y pasajeros, la
información y las comunicaciones cobran un papel importante,
como por ejemplo, el acceso móvil a Internet, el intercambio de
mensajes en tiempo real, comunicación entre vehículos, juegos en
red, etc.
Visto lo anterior, exponemos algunos ejemplos
Estos sensores tienen la función de percibir lo que rodea al
vehículo y contribuir de forma dinámica y en tiempo real con su
entorno.
La forma dinámica en la que se genera la comunicación crea
grupos de forma temporales. Lo que se conoce como una red adhoc. Estos grupos de vehículos, o redes localizadas, pueden
desarrollar una conducción colectiva con estrategas que requieren
poca o ninguna intervención por los usuarios.
En los últimos años, diferentes vehículos de conducción
autónoma han sido propuestos, pero la mayoría de ellos no
afrontan el problema de la comunicación entre vehículos.
Hot Spot en las autopistas
Alerta en caso de accidentes
Este servicio alerta al vehículo que se encuentra en dirección a
una zona de tráfico donde ha habido un incidente y que ha de
prestar más atención. En estas ocasiones es necesario que el
vehículo emisor también actúe como retransmisor con el fin de
que nuevos vehículos que entran en la zona queden también
informados de la forma más rápida posible. Mensajes de
seguridad deben ser transmitidos en periodos regulares. Por tanto,
el nodo (o nodos) designados para retransmitir mensajes
transmitirán también mensajes de alerta en momentos regulares.
Es importante además que los mensajes sean de una corta
duración para que se transmitan rápida y eficazmente. Estos
mensajes estarán compuestos por coordenadas y parámetros de
retransmisión.
Alerta en caso de tráfico anormalmente lento (atascos, trabajos
en la carretera, condiciones climatológicas adversas)
Este servicio permite informar al conductor de situaciones de
tráfico anormales. El conductor es informado si es necesario
aminorar la velocidad debido a un problema cuya naturaleza es el
tráfico. El mensaje de alerta es transmitido por un vehículo
detectando problemas de tráfico. Un vehículo oficial haciendo
obras de mantenimiento o construcción en la carretera puede
además lanzar mensajes de alerta. Además, como es lógico, el
mensaje de alerta informando sobre la reducción de velocidad
debe ser transmitido a otros vehículos de forma efectiva y rápida.
Conducción colaborativa
La conducción colaborativa es un concepto que mejora
considerablemente el transporte y la seguridad en la carretera.
Esto significa a priori una reducción del número de víctimas
involucradas en accidentes de tráfico. Esta innovación está basada
en información intercambiada entren vehículos equipados con
diferentes instrumentos, por ejemplo, sensores.
Hoy en día, cualquier persona puede acceder a websites desde casi
cualquier lugar público (estaciones, aeropuertos), como por
ejemplo, para descargar películas. En el coche, debido a la
variabilidad de los trayectos, con 3G debido a las zonas sin
cobertura y los cambios de celda, es difícil obtener una conexión a
Internet que sea de forma fluida.
Por eso, con la creación interactiva de redes entre vehículos, se
crean redes virtuales entre coches próximos que van “dando
saltos” hasta la zona cableada más cercana con conexión a
Internet.
De esta forma, los pasajeros serán capaces de jugar a juegos en la
red, descargar ficheros Mp3, compra de artículos en diversas
páginas, enviar ficheros y compartir momentos mediante
imágenes a amigos, etc.
Asistencia en el aparcamiento
Este servicio reúne información del espacio disponible en los
distintos huecos disponibles para el aparcamiento y su algoritmo
tiene como función principal el coordinarse con otros coches con
el fin de guiarlos hacia los espacios libres.
En la figura de la parte superior podemos ver de forma gráfica los
ejemplos que acabamos de introducir.
También en la imagen que mostramos a continuación, podemos
ver como el vehículo sensa su entorno y decrementa la velocidad
ajustándose a su entorno. Se puede ver como está detectando el
semáforo en verde así como un coche que viene por el cruce de la
izquierda y que parece que no se va a detener.
Si ambos vehículos incorporan la tecnología de comunicación
entre vehículos, la colisión no está asegurada.
Aun así, es necesario destacar que en el caso de que se diera la
colisión, sería también debido a una imprudencia de uno de los
vehículos.
5. ESCENARIOS DE ACCIDENTE
Aplicando los algoritmos que hemos expuesto es posible llevar
esta tecnología mucho más allá. Por ejemplo, podría usarse en
situaciones tan comunes como son obstáculos que no se ven antes
de una curva, condiciones de baja visibilidad, poca fricción en
una carretera rural y zonas en construcción.
6. CONCLUSIÓN
En los últimos años, el desarrollo de nuevas tecnologías ha
provocado una increíble evolución del sistema de transporte. Esta
evolución tiene como objetivo hacer las redes más seguras,
eficientes, fiables y ecológicas sin tener necesariamente que
modificar de forma total el hardware de la infraestructura
existente.
La gama de tecnología involucrada incluye sensores de
comunicación y de control, además de tocar disciplinas como el
transporte, la ingeniería, las telecomunicaciones, informática,
finanzas, comercio, electrónico y fabricación de automóviles.
Todo esto unido hace fomentar el PIB de un país al dar como es
lógico, trabajo a más personas, importante sobre todo en nuestros
días.
Los principales objetivos de una red inteligente de transportes
incluyen:
1)
La mejora de la seguridad en los viajes.
2)
Mejorar la eficiencia global de los sistemas de
transporte reduciendo el tiempo de viaje y la congestión
en las carreteras y ciudades.
3)
La integración de los medios de transporte en un
desarrollo que cumpla unas determinadas políticas que
se empiezan a dar en muchas ciudades. Es necesario
notar la gran contaminación que ciudades como Madrid
están empezando a adquirir. Fácilmente se puede
observar como desde cualquier pueblo de la periferia,
como puede ser Leganés, la gran nube de polución
(boina) que cubre nuestros cielos. Por tanto, reducir los
gases contaminantes con coches más inteligentes,
ligeros y optimizando la infraestructura parece ser una
correcta opción.
4)
La mejora del confort del conductor y pasajeros
mostrando información, apoyo en las decisiones,
servicios de Internet, etc.
Por tanto, lo que hemos querido mostrar con este paper son
diferentes ejemplos prácticos de esta tecnología así como el
funcionamiento (muy por encima, sin entrar en tecnicismos ni
protocolos, solo en el apartado de inteligencia) para entender de
forma más clara el funcionamiento de estas redes inteligentes, esto
es, comunicación entre vehículos, o por sus siglas en inglés intervehicular communication (IVC). También hemos visto las redes
móviles ad hoc entre vehículos (VANET), que son un caso
particular de las MANET.
Las características y aplicaciones de estos sistemas, así como un
conjunto de proyectos y estudios de investigación relacionados
con este campo han sido presentados a lo largo de estos últimos
años, conforme el número de vehículos que se encuentran en las
grandes ciudades ha ido en aumento. A pesar de ellos, aunque esta
tecnología tiene muchas características comunes a las de las redes
convencionales móviles Ad Hoc, todavía hay problemas
inherentes a la comunicación entre vehículos que necesitan una
profunda revisión con un estudio más minucioso. Algunos
protocolos deben ser revisados, aunque gracias a los consorcios
creados entre diferentes marcas el camino parece más fácil.
En el paper también hemos presentado algunas propuestas
recientes sobre el enrutamiento y la difusión de datos, modelos de
movilidad, capa de acceso al canal y algunos aspectos vinculados
a la seguridad. Estos datos que hemos presentado, aunque
bastante resumidos con el fin de no salirnos de los propósitos del
objetivo de este documento, trata de responder a las características
del entorno y sus limitaciones.
Creemos además, que se debe prestar especial atención a los
modelos de movilidad existentes para una mejor representación
del contexto real. Esto es, parámetros tales como cambios de
carril, semáforos, zonas de alta congestión y el uso de información
topográfica proporcionada por los mapas.
Estos modelos son necesarios son necesarios para el ensayo de
estos sistemas de comunicación a gran escala por simulación
mediante los ingenieros que participan en el consorcio creado por
las diferentes marcas.
Además, los modelos de tráfico y la interconexión con otras redes
deben ser considerados y tenidos en cuenta en los estudios
llevados a cabo para redes vehiculares.
7. AGRADECIMIENTOS
Nuestro agradecimiento a ACM SIGCHI por permitirnos
modificar su plantilla que han desarrollado.
8. BIBLIOGRAFÍA
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