Nuevos sensores de bajo coste para ayudar a gestionar el tráfico

Miembros del instituto ITACA de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) han desarrollado un nuevo prototipo de sensores para ayudar a mejorar la gestión del tráfico urbano. Su principal novedad se encuentra en su diseño: se trata de espiras magnéticas dobles, que además de medir con gran precisión el flujo de tráfico, permiten calcular la velocidad de los vehículos, su longitud y otros muchos datos viales con márgenes de error nunca vistos anteriormente en este tipo de sistemas.

En este sentido, este nuevo sensor es capaz de reducir a apenas un 6% el error en el cálculo de la velocidad (frente al 20% cometido hoy día por los sistemas duales). Este trabajo ha sido publicado en la revista PLoS One.

Estas espiras obtienen datos mucho más fiables sobre la longitud de los vehículos, eliminando prácticamente el error cometido en la estimación con respecto a los sistemas duales. “Todo ello ayudaría a disponer de una información mucho más precisa y real sobre el estado de las carreteras, lo que facilitaría su gestión desde los centros de control”, destaca Ferran Mocholí, investigador del Grupo de Sistemas de Control de Tráfico (SCT) del Instituto ITACA de la UPV.

Mocholí también explica que para el control de velocidad, la Dirección General de Tráfico (DGT) exige sensores radar con márgenes de +/- 3 km/h en velocidades inferiores a 100 km/h y un 3% de error en velocidad mayores a esta. “Teniendo en cuenta que la velocidad en ciudades está limitada a 50 km/h, las espiras dobles cumplirían este requisito y, por tanto, podrían incluso ser utilizadas como sensores radar de gran precisión en entornos urbanos”, apunta Mocholí.

Sensores de referencia

Las espiras, también denominadas bucles magnéticos, son el sensor vial de referencia. De hecho, debido a su simplicidad, coste y modo de funcionamiento, estas continúan dominando las instalaciones e incluso siendo los detectores más utilizados en los nuevos algoritmos de gestión y control del tráfico. No son más que un hilo enrollado que se entierra sobre el pavimento de la calzada y su modo de operación se basa en la variación de inductancia que se registra cuando los vehículos circulan sobre ellas, de tal manera que cuando un vehículo las sobrepasa, estas son capaces de obtener su ‘huella o perfil magnético’ y extraer información clave para la gestión del tráfico a partir de este.

“En este momento su potencial no estaba siendo totalmente explotado, ya que ni el sentido de circulación, la velocidad o la longitud de los vehículos podía ser calculada mediante el uso de una sola espira. De ahí que lo más común fuese encontrarse dos espiras por carril separadas una cierta distancia, lo que se comúnmente se conoce como sistemas duales. De hecho, la gran mayoría de ellas en la actualidad solo se estaban utilizando para medir el flujo de tráfico y contabilizar vehículos, lo que desperdiciaba totalmente su gran potencial”, explica Ferran Mocholí, investigador del Instituto ITACA de la UPV.

Esta es la razón por la que los investigadores de la UPV apostaron por las espiras dobles, un nuevo sensor basado en su antecesor que ha demostrado ser capaz de mejorar las características y funcionalidades de la espira convencional sin incrementar el coste ni introducir complejidades adicionales. Todo lo contrario, entre sus ventajas, destaca la reducción del coste de instalación y mantenimiento, ya que esta nueva configuración costaría la mitad respecto a los sistemas duales actuales.

Tráfico insostenible

Según explica Mocholí, la transformación del transporte es ya una realidad; las nuevas tecnologías aplicadas a la automoción, el big data y la economía compartida están cambiando la forma en la que la población se acerca al mundo del transporte. Estos avances, junto con el crecimiento de la población mundial contribuirán todavía más a un aumento del parque vehicular, lo que se traducirá en un tráfico insostenible dentro las principales ciudades si no se toman medidas al respecto.

“Por ello, se está generando cada vez más la necesidad de tener un mayor control sobre los vehículos, razón por la cual la extracción de información, identificación y clasificación de vehículos en tiempo real emerge como una prioridad en nuestros días dentro de los Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS). Y a este reto responde nuestra investigación y, en este caso, el desarrollo de este nuevo sistema vial basado en espiras magnéticas”, señala Mocholí.

Control de patinetes eléctricos y bicicletas

Además de para la gestión del tráfico de vehículos clásicos de combustión como coches, furgonetas, autobuses y motos, los investigadores de la UPV señalan que este sistema sería también idóneo para el control y gestión de los nuevos modelos de vehículos eléctricos que están apareciendo en las principales capitales modernas, tales como patinetes, bicicletas, etc…

“Hace años que se comenzó a hablar sobre la proliferación de los vehículos eléctricos, pero el futuro de la industria automovilística y la movilidad ya no es una mera utopía. Vistas las nuevas políticas urbanas y medioambientales acerca de reducir el número de modelos de gasolina y aumentar las opciones de vehículos eléctricos y las nuevas regulaciones gubernamentales sobre los recientes patinetes y bicicletas eléctricas, parece que el futuro del sector ya ha llegado”, apunta Mocholí.

Así, el estudio y análisis de estos nuevos vehículos, así como su impacto en la movilidad de los usuarios emerge como una de las mayores prioridades en los Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) y particularmente, en cada uno de los centros de control y gestión de las principales ciudades. “Con el sensor desarrollado se podría obtener toda la información necesaria de manera muy sencilla y a un precio realmente bajo”, concluye el investigador.

En este sentido, el equipo de la UPV tiene previsto iniciar una nueva investigación que se centre en la caracterización magnética de estos nuevos vehículos eléctricos sobre todo tipo de espiras, cuyo objetivo se basará en el desarrollo de un sistema óptimo que ofrezca y permita la extracción e intercambio de información vial entre diferentes infraestructuras para así, ayudar a la gestión y control del tráfico urbano en un momento crucial de cambios.