Sistema y procedimiento de gestión de tráfico. El sistema objeto de la presente invención estima la densidad del tráfico de forma distribuida en diferentes puntos de una vía y proporciona información con antelación al conductor para evitar situaciones de riesgo.

Dicho sistema permite una fácil integración en los elementos de protección y señalización vial existentes, constituyendo una alternativa más sencilla, de menor coste y mayor eficiencia que otras soluciones actuales conocidas basadas en cámaras operadores humanos o paneles de mensaje variable. Para ello, fundamentalmente se emplea una pluralidad de nodos distribuidos a lo largo de la vía, obteniendo cada uno de ellos una densidad local de tráfico correspondiente al área de la vía situada frente a dicho nodo. Además, el sistema es tolerante ante estimaciones locales poco fiables. Otro objeto de la invención es un procedimiento para estimar la densidad del tráfico a partir de una pluralidad de medidas locales.

Sistema y procedimiento de gestión de tráfico.

Sector de la técnica

Un objeto de la presente invención es un sistema que estima la densidad del tráfico de forma distribuida en diferentes puntos de una vía y proporciona información con antelación al conductor para evitar situaciones de riesgo.

Otro objeto de la invención es un procedimiento para estimar la densidad del tráfico a partir de una pluralidad de medidas locales.

Estado de la técnica

En la actualidad son conocidos múltiples sistemas para la gestión inteligente del tráfico. Un primer tipo de sistemas requiere la instalación de dispositivos en los propios vehículos. Por ejemplo, la solicitud europea EP 1489578 propone un sistema de información aplicado al tráfico basado en una red de sensores que integra elementos tanto en las carreteras como en los vehículos, y que comprende además un centro de información que recibe los datos, los procesa y los envía a los vehículos. La solicitud JP 2008084003 describe un sistema de detección y seguimiento de la densidad del tráfico basándose en el intercambio de información entre vehículos.

Otro tipo de sistemas se apoyan exclusivamente en sensores complejos situados en los márgenes de la vía. Se trata, por ejemplo, de la solicitud US20040059503, que describe un sistema para estimar la densidad del tráfico mediante sensores de ultrasonidos ubicados en la parte superior de la entrada en un túnel, y que tiene la finalidad de regular las señales que informan de situaciones de tráfico excepcionales en el interior. También JP2001155292 describe un sistema donde unos algoritmos de análisis de imagen permiten que la información recogida por unas cámaras sirva para evaluar unos parámetros que describen el estado del tráfico.

Descripción detallada de la invención

Los inventores de la presente solicitud han desarrollado un sistema autónomo, eficiente y robusto que permite una fácil integración en los elementos de protección y señalización vial existentes, constituyendo una alternativa más sencilla, de menor coste y mayor eficiencia que otras soluciones actuales conocidas basadas en cámaras, operadores humanos o paneles de mensaje variable.

Para ello, fundamentalmente se emplea una pluralidad de nodos distribuidos a lo largo de la vía, obteniendo cada uno de ellos una densidad local de tráfico correspondiente al área de la vía situada frente a dicho nodo. Además, el sistema es tolerante ante estimaciones locales poco fiables, ya que la densidad del tráfico en cada nodo es promediada espacialmente, como se describirá con detalle más adelante en el presente documento. A continuación, las densidades promedio obtenidas se propagan nodo a nodo en el sentido opuesto a la marcha de los vehículos, de modo que en un nodo cualquiera se recibe periódicamente información acerca de la densidad promedio en al menos un nodo posterior según el sentido de la marcha, lo cual permite emitir señales de aviso a los conductores acerca del estado de la vía en tramos a los que aún no han llegado. Adicionalmente, se pueden asignar estados a cada nodo en función del valor de su densidad promedio, emitiéndose en ese caso las señales de aviso en función del estado de al menos un nodo posterior según el sentido de la marcha.

Una de las ventajas principales de este sistema es que es muy robusto ante fallos técnicos: una avería en un nodo no provoca la inutilización del sistema completo, ya que en ese caso el nodo posterior al averiado pasaría enviar información directamente al nodo anterior al averiado, como si el nodo averiado no existiese.

En el presente documento, se denominarán "nodos anteriores" con relación a un nodo dado a nodos situados en el sentido opuesto de la marcha de los vehículos a lo largo de la vía, mientras que "nodos posteriores" a uno dado serán nodos situados en el sentido de la marcha de los vehículos a lo largo de la vía.

Por tanto, un primer aspecto de la invención describe un sistema de gestión de tráfico que comprende una pluralidad de nodos dispuestos a lo largo de una vía, y donde cada nodo a su vez comprende:

a) Un módulo sensorial, que comprende medios para estimar el grado de ocupación de un área de la vía.

Los medios para estimar el grado de ocupación de la vía, o densidad local, comprenden un sensor de presencia que estima el grado de ocupación en el área de la vía situada frente a dicho nodo. Existen diversas tecnologías para realizar esta medida de manera activa, como sensores basados en ultrasonidos o en infrarrojos, que analizan la interferencia de los vehículos con una señal emitida por el sensor. También es posible utilizar realizaciones basadas en sensores pasivos, como sensores que miden las vibraciones de la vía al paso de los vehículos o micrófonos que procesan él sonido de rodadura y motores de los vehículos, así como cámaras o lazos de inducción. En cualquier caso, la densidad local adoptará un valor entre un valor mínimo y un valor máximo, donde el valor mínimo indica que la vía frente al nodo en cuestión no está ocupada en absoluto y el valor máximo indica que la vía está completamente ocupada. Normalizando los valores, el rango podría ser entre 0 y 1.

b) Un módulo de comunicaciones, que comprende medios para enviar información a algunos nodos contiguos anteriores.

El módulo de comunicaciones permite el envío de información unidireccional con un alcance de algunos nodos en sentido opuesto al de la marcha de los vehículos, ya sea mediante cable o con tecnología inalámbrica. Dicho de otro modo, cada nodo recibe información de los nodos posteriores, y a su vez envía información a los nodos anteriores, produciéndose una propagación de la información en el sentido opuesto de la marcha de los vehículos. Esto permite promediar espacialmente las medidas obtenidas por los sensores de un nodo concreto teniendo en cuenta las medidas de nodos posteriores cercanos, y además propagar de un nodo a otro, en el sentido contrario a la marcha de los vehículos, el estado de cada nodo para anticipar la información en ruta al conductor. En este documento, el término "algunos nodos" pretende hacer referencia a un número limitado de nodos, preferentemente dos nodos, con el objeto de que el sistema sea robusto a fallos en nodos concretos, ya que la propagación de la información puede realizarse sin la participación del nodo averiado y seguir funcionando normalmente, al mismo tiempo que se mantiene un consumo de energía moderado.

Por ejemplo, el módulo de comunicación podría implementar las normativas 802.11 (Wi-Fi), 802.3 (Ethernet, compatible con 802.11) o 802.15.4 (WPAN). Dentro de esta última, Zigbee (Green Zigbee) es una tecnología de bajo consumo que permitiría distancias entre nodos de hasta 75 m. En caso de una distancia mayor puede realizarse con Wi-Fi. También es posible utilizar Bluetooth 4.0 o protocolos propietarios.

c) Un módulo procesador conectado al módulo sensorial y al módulo de comunicaciones, configurado para obtener la densidad promedio del tráfico en dicho nodo.

Este módulo puede ser de tipo SBC (Single Board Computer), de tipo COM (Computer On Module) o bien SOM (System On Module). Entre estos últimos se encuentran los SOC (System on Chip) para sistemas integrados (en inglés embedded). Una realización de tipo SOM podría estar basada en ARM (Advanced RISC Machine), una plataforma para computación genérica de bajo consumo, o bien en plataformas de tipo integrado, por ejemplo micros con tecnología AVR enhanced RISO architecture programados con sistema operativo TinyOS.

d) Un módulo efector conectado al módulo procesador, que comprende medios para señalizar situaciones de riesgo a los usuarios de la vía.

El módulo efector genera la salida del sistema, es decir, la señalización de situaciones de riesgo para el conductor, principalmente el tráfico denso y las retenciones. Esta información en-ruta puede transmitirse al conductor de diversas maneras, principalmente mediante señales de tráfico variables y al equipamiento de comunicaciones del vehículo. Según una realización preferida de la invención, el módulo efector podría ser un emisor de señales luminosas o acústicas. Por ejemplo, podría tratarse de un LED que emita señales luminosas fijas o intermitentes. También podría tratarse de un panel de mensaje variable.

El sistema de gestión de tráfico puede estar conectado a la red eléctrica y disponer de...

1. Procedimiento de gestión de tráfico mediante un sistema que comprende una pluralidad de nodos dispuestos a lo largo de una vía, que comprende las siguientes operaciones: