Procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras.

Procedimiento para la determinación de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras (1) con segmentos de carretera (Si),

de los que por lo menos algunos están dotados con radiobalizas (8) para la radiocomunicación DSRC (7) con unidades de a bordo montadas en vehículos (3) que pueden determinar su posición (p) y registrar los datos de medición (di,j) de su vehículo (2) o de su entorno circundante, comprendiendo las siguientes etapas realizadas por una unidad de a bordo (3):

a) Paso junto a una primera radiobaliza (8) y recepción (12) de un mensaje de solicitud (M), que contiene por lo menos un sitio de inicio (X) y un sitio de terminación (Y), desde la primera radiobaliza (8) mediante una primera radiocomunicación DSRC (7);

b) determinación continua de la propia posición (p) y, si la propia posición (p) entra dentro de una zona cercana predeterminada (14) al sitio de inicio (X), iniciar (13) el registro (14) de los datos de medición (di,j);

c) determinación continua de la propia posición (p) y, si la propia posición (p) entra en una zona cercana predeterminada (19) al sitio de terminación (Y), detener (20) el registro (14) de los datos de medición (di,j); y

d) envío (21) de los datos de medición registrados (di,j) a la siguiente radiobaliza (8), junto a la que la unidad de a bordo (3) pase en su recorrido, mediante una segunda radiocomunicación DSRC (7).

Procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras La presente invención se refiere a un procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras.

Bajo el término "datos de flujo de tráfico", en la presente descripción se han de entender todos los tipos de datos de sensores o de medición, respectivamente, de y sobre uno o más vehículos que participan en el tráfico en movimiento o en reposo, que pueden ser adquiridos en el plano de granularidad de vehículos individuales y que pueden proveer, por ejemplo, en forma de una evaluación estática de varios vehículos, una visión general de la situación del tráfico, el "flujo de tráfico", en una red de carreteras o en una región parcial de la misma, respectivamente.

Los vehículos modernos disponen de una pluralidad de sensores para la generación de datos de medición, tales como velocidad, aceleración y deceleración, información de los sistemas ABS y ESP del vehículo, estado de los sistemas de iluminación y calefacción, datos del medio ambiente y del tiempo tales como las condiciones de luz natural, temperatura exterior, humedad relativa del aire, condiciones de visibilidad (neblina) , datos de sistemas de cámara y de radar del vehículo para el reconocimiento del tráfico circundante y de posibles peligros, etc. La pluralidad de datos de medición del vehículo se incrementa aún más por los datos de medición de instrumentos electrónicos adicionales ("unidades de a bordo", OBU) , por ejemplo, receptores de navegación por satélite y/o transceptores para la radiocomunicación con radiobalizas en el lado de la carretera ("unidades en el lado de la carretera", RSU) . Tales unidades de a bordo pueden recibir tanto los datos de medición del vehículo como también adquirir datos de medición mediante el uso de sensores propios relacionados con el vehículo y/o su entorno, por ejemplo, posiciones y velocidades, que son determinados por navegación satelital mediante radiocomunicaciones con radiobalizas o redes de telefonía móvil, datos del medio ambiente circundante mediante sensores meteorológicos propios, etc.

Sin embargo, la adquisición de datos confiables sobre el flujo del tráfico en la práctica representa un problema nada trivial, incluso con vehículos equipados de la manera descrita. Una transmisión de los datos de medición de todos los vehículos a una central de evaluación común no es realista debido al elevado volumen de datos y de las capacidades limitadas de transmisión de los canales inalámbricos disponibles actualmente, por ejemplo, los sistemas de telefonía móvil. Además, los datos de medición generados por los vehículos individuales bajo condiciones de tráfico denso son altamente redundantes y bajo "condiciones de buen tiempo" (poco tráfico, buen tiempo, ausencia de perturbaciones o accidentes) son de poca utilidad. Por esta razón, los sistemas actuales para la adquisición de datos de flujo de tráfico sólo usan un número limitado de vehículos especialmente equipados, por ejemplo taxis, que "fluyen" junto con el tráfico y de esa manera han de suministrar una imagen representativa de la situación del tráfico o de la situación del medio ambiente. Sin embargo, esto requiere, por una parte, una flota especial de vehículos y, por otra parte, estos vehículos deben disponer de una conexión de datos permanente con la central de evaluación, normalmente una conexión de datos en una red de telefonía móvil, lo cual es costoso y consumidor de recursos.

En el informe técnico ETSI TR 102 898 "Machine to Machine Communications (M2M) ; Use cases of Automotive Applications in M2M capable networks", V 0.4.0, septiembre de 2010, capítulo 5.2.3, se describen escenarios para servicios de noticias de tráfico que son distribuidos por una central a través de redes inalámbricas a las OBU, que a su vez en bien datos sobre el flujo del tráfico a la central en caso de determinados sucesos (eventos) . Este concepto debe ser sumado a las soluciones de recolección de datos no específicos previamente mencionadas, con la desventaja de un volumen de datos incontrolablemente grande y sin la posibilidad de tener un acceso localmente concreto a los vehículos que generan los datos en el proceso de adquisición.

Frente a este estado de la técnica, el objetivo de la presente invención consiste en crear un procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico que logre superar las desventajas mencionadas.

Este objetivo se logra de acuerdo con la presente invención con un procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras que presenta segmentos de carretera, de los que por lo menos algunos están equipados con radiobalizas para una radiocomunicación DSRC con unidades de a bordo montadas en vehículos, las cuales tienen la capacidad de determinar su posición y registrar datos de medición de su vehículo o de su correspondiente entorno, comprendiendo las siguientes etapas de procedimiento ejecutadas por una unidad de a bordo:

a) Paso junto a una primera radiobaliza y recepción de un mensaje de solicitud, que contiene por lo menos un sitio de inicio y un sitio de terminación, desde la primera radiobaliza mediante una primera radiocomunicación DSRC; b) determinación continua de la propia posición y, si la propia posición entra dentro de una zona cercana predeterminada al sitio de inicio, iniciar el registro de los datos de medición; c) determinación continua de la propia posición y, si la propia posición entra en una zona cercana predeterminada al sitio de terminación, detener el registro de datos de medición; y

d) envío de los datos de medición registrados a la siguiente radiobaliza, junto a la que la unidad de a bordo pase en su recorrido, mediante una segunda radiocomunicación DSRC.

El procedimiento de acuerdo con la presente invención usan la infraestructura local de una red de radiobalizas en el lado de la carretera, tal como ya se encuentra en uso actualmente para sistemas de peaje de carreteras, sistemas de telemática de tráfico y/o sistemas de comunicación vehicular y que se basan en radiocomunicaciones de corto alcance (dedicated short range communications, DSRC) entre las OBU de los vehículos y las radiobalizas DSRC. El alcance limitado de estas radiocomunicaciones DSRC hace posible una alimentación localmente concreta de solicitudes de adquisición de datos en un subgrupo de participantes del tráfico en una red de carreteras, en particular todos los vehículos que se mueven entre el sitio de inicio y el sitio de terminación como fuentes de datos para la adquisición de datos de flujo del tráfico. A este respecto, el territorio de adquisición no está sujeto a los sitios de las radiobalizas mismas, sino que puede ser establecido a voluntad por autolocalización de las OBU. Como resultado, es posible obtener datos extensos y casi continuos sobre el flujo del tráfico en una zona muy concreta de una red de carreteras ampliamente ramificada, con los menores requerimientos posibles de memoria de almacenamiento y con la menor carga posible para los canales de comunicaciones disponibles, limitándose en particular a las radiocomunicaciones DSRC entre las OBU y las radiobalizas en la región de adquisición de datos.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, un procedimiento para la adquisición de datos de flujo de tráfico, que usa una pluralidad de unidades de a bordo, que respectivamente ejecutan las etapas de procedimiento a) hasta d) previamente mencionadas, comprende además las siguientes etapas:

Determinación de las radiobalizas que en todas las rutas de llegada posibles, formadas por los segmentos de carretera de la red de carreteras, hacia el sitio de inicio, se encuentran ubicadas respectivamente en último lugar, para representar un primer grupo de radiobalizas; suministro de un mensaje de solicitud a las radiobalizas del primer grupo; y envío del mensaje de solicitud de cada radiobaliza del primer grupo a todas o por lo menos a un subgrupo de las unidades de a bordo que pasan junto a ellas en sus respectivas etapas a) .

Cuando se usa un subgrupo de las unidades de a bordo pasantes, el subgrupo ventajosamente se establece como selección representativa, por ejemplo, cada segunda, tercera, décima, centésima, etc., de las unidades de a bordo pasantes.

El procedimiento de acuerdo con la presente invención puede iniciarse de forma descentralizada en una radiobaliza, mediante la generación del mensaje de solicitud en la misma para ser distribuido a las radiobalizas del primer grupo. Preferentemente, sin embargo, el mensaje de solicitud es generado en una central que se encuentra en contacto con las radiobalizas y es enviado desde la central... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la determinación de datos de flujo de tráfico en una red de carreteras (1) con segmentos de carretera (Si) , de los que por lo menos algunos están dotados con radiobalizas (8) para la radiocomunicación DSRC

(7) con unidades de a bordo montadas en vehículos (3) que pueden determinar su posición (p) y registrar los datos de medición (di, j) de su vehículo (2) o de su entorno circundante, comprendiendo las siguientes etapas realizadas por una unidad de a bordo (3) :

a) Paso junto a una primera radiobaliza (8) y recepción (12) de un mensaje de solicitud (M) , que contiene por lo menos un sitio de inicio (X) y un sitio de terminación (Y) , desde la primera radiobaliza (8) mediante una primera radiocomunicación DSRC (7) ; b) determinación continua de la propia posición (p) y, si la propia posición (p) entra dentro de una zona cercana predeterminada (14) al sitio de inicio (X) , iniciar (13) el registro (14) de los datos de medición (di, j) ; c) determinación continua de la propia posición (p) y, si la propia posición (p) entra en una zona cercana predeterminada (19) al sitio de terminación (Y) , detener (20) el registro (14) de los datos de medición (di, j) ; y d) envío (21) de los datos de medición registrados (di, j) a la siguiente radiobaliza (8) , junto a la que la unidad de a bordo (3) pase en su recorrido, mediante una segunda radiocomunicación DSRC (7) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 con uso de una pluralidad de unidades de a bordo (3) que 20 ejecutan en cada caso las etapas a) hasta d) , comprendiendo:

Determinación (22) de las radiobalizas (8) que en todas las rutas de acceso posibles hacia el sitio de inicio (X) , formadas por los segmentos de carretera (Si) de la red de carreteras (1) , se encuentran ubicadas en cada caso en último lugar, como un primer grupo (G1) de radiobalizas (8) ;

facilitación (24) del mensaje de solicitud (M) a las radiobalizas (8) del primer grupo (G1) ; y envío (26) del mensaje de solicitud (M) de cada radiobaliza (8) del primer grupo (G1) a por lo menos un subgrupo de las unidades de a bordo (3) que pasan junto a ellas en sus respectivas etapas a) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el mensaje de solicitud (M) es generado 30 en una central (10) que se encuentra en contacto con las radiobalizas (8) y es enviado para su respectiva facilitación (24) por la central (10) a las radiobalizas (8) del primer grupo (G1) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende:

Selección de una radiobaliza (8) como radiobaliza colectora de datos (B2) ; y transmisión (28) de los datos de medición (di, j) enviados por las unidades de a bordo (3) respectivamente en su etapa d) en cada caso desde la radiobaliza (8) a la radiobaliza colectora de datos (B2) .

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende:

Determinación de las radiobalizas (8) que en todas las rutas de salida posibles desde el sitio de terminación (Y) , formadas por los segmentos de carretera (Si) de la red de carreteras (1) , se encuentran ubicadas en cada caso en primer lugar, como un segundo grupo (G2) de radiobalizas (8) ; y selección de la radiobaliza colectora de datos (B2) entre el segundo grupo (G2) .

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 5, caracterizado por que los datos de medición (di, j) son enviados por la radiobaliza colectora de datos (B2) a la central (10) para su evaluación (32) .

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que los datos de medición (di, j) son

evaluados de forma preliminar y comprimidos (30) por la radiobaliza colectora de datos (B2) , antes de ser enviados a la central (10) para su evaluación (32) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el mensaje de solicitud (M) también comprende una indicación sobre el tipo (i) de datos de medición (di, j) que se van a registrar, en donde la 55 unidad de a bordo (3) sólo registra datos de medición (di, j) de este tipo (i) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la radiobaliza (8) consulta a una unidad de a bordo (3) antes del envío del mensaje de solicitud (M) en relación a qué tipo (i) de datos de medición pueden ser adquiridos por la unidad de a bordo (3) , basándose en lo cual el mensaje de solicitud (M) es adaptado de manera 60 correspondiente.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el mensaje de solicitud (M) también comprende una indicación sobre un período de tiempo de validez (t) , registrando la unidad de a bordo (3) los datos de medición (di, j) solo dentro de este período de tiempo de validez (t) . 65

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la propia posición (p) de una unidad de a bordo (3) es determinada mediante navegación por satélite (11) .

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que los datos de medición 5 (di, j) comprenden datos de velocidad y/o de frenado de la unidad de a bordo (3) o de su vehículo (2) .

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que los datos de medición (di, j) comprenden datos meteorológicos correspondientes al entorno de la unidad de a bordo (3) o de su vehículo (2) .

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que los datos de medición (di, j) comprenden datos sobre emisiones de sustancias nocivas o contaminantes correspondientes al entorno de la unidad de a bordo (3) o de su vehículo (2) .