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Monitoreo del Flujo Vehicular en Valdivia
  • Elard Koch G,
  • Sebastián Gaete V,
  • Dante Saavedra
Elard Koch G
Author Profile
Sebastián Gaete V
Author Profile
Dante Saavedra
Author Profile

Abstract

    Currently, information and communication technologies (ICT) are a great help solving problems in an efficient and effective way. due to its great versatility, we decided to apply them in a traffic measurements in the city of Valdivia and create a platform that provides data visualization services to the transit and Public Transport Directorate and to the Valdivian community in general, in first instance so that the agency The public organization before mentioned can make better decisions to ensure the optimization of traffic conditions in the city and secondly so that people can do better plan trips.
Resumen
    Actualmente las tecnologías de la información y comunicación (TIC) son de gran ayuda en la solución a problemas de manera eficaz y eficiente. Debido a su gran versatilidad decidimos aplicarlas en mediciones del tráfico vehicular en la ciudad de Valdivia y crea una plataforma que preste servicios de visualización de datos a la Dirección del Tránsito y Transporte Público y a la comunidad valdiviana en general, en primera instancia para que el organismo publico antes nombrado puede tomar mejores decisiones para asegurar la optimización de las condiciones de tránsito en la ciudad y en segunda para que las personas puedan planear mejor sus viajes.

Introducción

    La congestión vehicular  es una condición de flujo vehicular en la cual una calle se satura por los medios de transporte, el posible motivo de la aparición de esta condición es el aumento de la demanda de transporte y del tránsito vial (Ian Thomson, Alberto Bull, 2002) debido a que las zonas urbanas requieren un funcionamiento eficiente en la economía y sistemas educativos, la gente debe ir a trabajar y los alumnos ir al colegio (Anthony Downs, others, 2004). De todas formas, la congestión vehicular ha sido un problema mundial para todas las zonas urbanas, que aumenta el consumo de energía, empeora el medio ambiente debido a las emisiones procedentes de los escapes de los vehículos, además del desaprovechamiento de tiempo y recursos por el uso de técnicas de análisis ineficaces. Este artículo se enfoca en la implementación de un sistema de monitoreo de tráfico para que las entidades públicas como la Dirección de Transporte y Tránsito Público de la Región de los Ríos en coordinación con Dirección de Obras Municipales e Institucionales, además los mismos ciudadanos de Valdivia puedan planificar de mejor manera sus rutas de viaje.En el capítulo dos se entregarán soluciones de Sistemas de transporte Inteligente (STI) actuales que servirán para entregar un punto de vista de cómo la empresa Google (creadora de aplicación multiplataforma Google maps)  y el equipo de desarrolladores Waze mobile (Creadora de aplicación móvil Waze) dan solución al problema abordado por este documento, por último se mencionara un caso similar a la solución a la a nuestra solución propuesta.En el capítulo tres se expondrá el problema, detallando hacia donde apunta nuestra solución y hacia dónde quiere llegar utilizando las perspectivas claves (i.e. Escala alcance, estructura/arquitectura, función y temporalidad).

Background

    Los ITS (Intelligent transport system) comprenden un amplio rango de nuevas herramientas y tecnologías para la gestión de tránsito vehicular, y para brindar distintos servicios a los automovilistas. Se basan en sistemas informáticos y de telecomunicaciones (sistemas telemáticos), que requieren de recolección, procesamiento e integración de información para solucionar los problemas del transporte. Además de ofrecer información en tiempo real acerca de condiciones actuales del tráfico (universidad de costa rica,prosic,2010). Los sistemas de monitoreo de tránsito vehicular tienen como objetivo supervisar el tránsito en zonas urbanas como también en las carreteras más circuladas, esta información puede ser obtenida a través de fotografías satelitales, cámaras en en ciertos puntos de las ciudades, mediante los gps que pueden tener distintos vehículos, o por el trackeo de los dispositivos móviles del conductor o pasajeros del vehículo.Las tecnologías de información y comunicación aplicadas al transporte se denominan “Sistemas Inteligentes de Transporte” (ITS, por sus siglas en inglés)  (Universidad de costa rica,prosic,2010). Los sistemas de monitoreo de tránsito vehicular tienen como objetivo supervisar el tránsito en zonas urbanas como también en las carreteras más circuladas, esta información puede ser obtenida a través de fotografías satelitales, cámaras en en ciertos puntos de las ciudades, mediante los gps que pueden tener distintos vehículos, o por el trackeo de los dispositivos móviles del conductor o pasajeros del vehículo.

Revisión Bibliográfica

    De aplicaciones de gestión de tráfico cabe destacar google maps y waze, que para ser utilizadas es necesario estar conectado a sus respectivos servidores.

Waze

    Waze se utiliza para el control de tráfico de un cliente automovilista. El algoritmo de enrutamiento de waze permite encontrar la ruta óptima de viaje tomando en cuenta las preferencias del usuario (e.g. ruta más corta, evitar autopistas, etc). La información de waze se obtiene principalmente a través de vía satelital y del feedback de los usuarios.

Google Maps

    Google Maps obtiene su información vía satelital y de la información de los reportes automáticos proporcionados por los usuarios de la aplicación, de esta forma pueden utilizar sus algoritmos de predicción que permiten entregar información que facilite el viaje del usuario (e.g.  el tiempo que demora en llegar un usuario desde su origen hasta su destino, buscar la ruta que tome menos tiempo, etc.).

Casos Similares

    En este artículo deseamos dar a conocer como la universidad nacional de Colombia aborda el tema de sistemas de monitoreo de tránsito vehicular basado en tecnicas de segmentacion de imagenes.

Universidad Nacional de Colombia

    Esta universidad detalla en su artículo las formas en que se analiza el tránsito vehicular, ya sea con supervisión del tránsito basado en video de cámaras de corto alcance, o mediantes sistemas de supervisión del tránsito mediante fotografía aérea y satelital. Ambas tecnologías dependen de la capacidad que tiene el software de analizar cada fotograma, estos deben evolucionar a sistemas que entreguen una información precisa, idóneo en quitar el ruido de las escenas capturadas. Se espera que esta información entregue detalles como: cantidad de vehículos, velocidad de desplazamiento.(Leal N., Leal E., and Willian Branch (2010)).

Descripción del Problema

Descripción general del problema

    En Valdivia existen calles que repetidamente están saturadas a ciertos horarios.La Dirección de Transporte y Tránsito Público tiene por objetivo el asegurar la optimización de las condiciones de tránsito en la ciudad("Tránsito, Ilustre Municipalidad de Valdivia", 2017), pero actualmente el método que utilizan para obtener datos es mandar censistas a los lugares de los que desean estadísticas. Además según el Instituto Nacional de Estadística (INE), en la Región de los Ríos hay un aumento constante del parque vehicular, pero las calles principales no han sido reacondicionadas pensando en estos cambios. Nuestro proyecto apunta prestar servicios a la Dirección del Tránsito y Transporte Público y a la comunidad valdiviana en general, mostrando el flujo vehicular de las calles de Valdivia, organizados en un mapa de esta ciudad de manera certera y en tiempo real, permitiendo buscar rutas alternas que incluyan calles vecinas con flujos menores y además que las entidades públicas pertinentes se coordinen para acondicionar la vía pública.

Escala/Alcance

    El sistema será implementado en toda la ciudad de Valdivia, pero de manera evolutiva y partiendo por las zonas con mayores problemas de congestión, el monitoreo se hará durante las 24 horas del día. El sistema proporciona información de flujos vehiculares en las calles, velocidades promedio, ruta más corta entre ciertos puntos, estimado de la cantidad de vehículos, no permitirá la visualización de las imágenes captadas para proteger la privacidad de los conductores y transeúntes.
La solución de problemas concretos queda fuera del alcance, el objetivo de la propuesta es entregar información.

Estructura/Arquitectura

    Para recopilar la información utilizaremos cámaras que estarán montadas en postes y captarán el flujo vehicular según la técnica de un punto de fuga con largo y ancho conocidos (Kanhere, N. K., & Birchfield, S. T. ,2010), cierta cantidad de cámaras enviarán sus datos mediante UDP a un router que tendrá acceso a Internet y los redireccionará a nuestro servidor. Posteriormente se deberá entregar la información en un formato que permita visualizarla en una plataforma web.

Función

    El sistema proporcionará información del flujo vehicular sobre un mapa con escalas de color según cantidad y velocidad de los vehículos. Además de gráficas con estadísticas ya nombradas en el punto 3.1.2.El objetivo de entregar esta información es incitar estudios y análisis que permitan interpretan estos datos.

Temporalidad

    Puede incluir a futuro más detalles del flujo vehicular, obtener otras estadísticas de utilidad (e.g. niveles de seguridad según la velocidad del transito), probar nuevas técnicas para la captación de los datos, etc.

Métodos de estudio de problema

    El problema se hace ver durante las mañanas al horario de entrada de trabajadores y estudiantes entre 07.00 AM y 08.30 AM aprox. y en las tardes en horario de término de la jornada laboral entre 06.30 PM y 07.30 PM aprox. Además tuvimos una entrevista con David Zapata, Ingeniero en Transporte y Tránsito (Jefe Depto. Ingeniería de Tránsito).

Resultados

La entrevista fue bastante breve, en esta el ingeniero David Zapata nos detalló que actualmente las únicas mediciones para la optimización de las vias publicas son realizadas en terreno y son para censar cuantos autos y de qué tipo, marca, etc. son, esto como apoyo para el semaforizado de las esquinas. También nos hablo sobre algunas empresas que ya habían intentado implementar proyectos parecidos al nuestro pero sin éxito, aun así destaco que si el proyecto estaba bien fundamentado y era factible no tenia problema con apoyarlo.

Sistema propuesto

    Sistema con cámaras de distribuidas en distintas calles, las cámaras deben primero pasar por una etapa de calibrado manual para que podamos estimar el largo y ancho de la zona que queremos medir para poder utilizar la captura por punto de fuga con largo y ancho conocidos, las imágenes captadas por las cámaras son enviadas al router al que están asociadas, y es este quien mediante un acceso a internet proveído por algún ISP en particular, envía las imágenes a nuestro servidor, de aquí en adelante las imágenes son procesadas para obtener las estadísticas que deseamos desplegar en la plataforma web en la que los usuarios también podrán darnos sus opiniones sobre como podría mejorarse la plataforma o el sistema en general.

Métodos de análisis y diseño de una solución

    Para comenzar debemos identificar los Stackeholders, quienes son grupos o personas con los que el sistema mantiene una relación, y que influyen o pueden influir en su buen o mal funcionamiento (Acuña, 2012), estos pueden observarse en la figura 1, donde podemos ver a la Municipalidad de Valdivia, y dos organismos que son parte de ella que son La Dirección de Obras Municipales y la Dirección de Transporte Tránsito público, además debemos preocuparnos de tener un proveedor de tecnología para adquirir las cámaras IP (Liu, C. Y., & Chen, H. B. 2008) y routers a los que estas puedan conectarse, también necesitamos un proveedor de hosting para tener donde almacenar, procesar y desplegar los datos reunidos, luego la información es puesta en nuestro sitio web a disposición de la comunidad valdiviana en general incluyendo a los conductores.