Introducción.

Uno de los problemas más críticos para los sistemas de transporte es el constante incremento en el número de usuarios y el consiguiente aumento en los niveles de congestionamiento. Para la solución de este problema se pueden proponer dos clases de medidas. Por el lado de la oferta, el incremento de la capacidad por medio de la construcción de nuevos caminos, el mejoramiento de las vías existentes y el uso de mejores controles de tráfico son medidas comúnmente propuestas. Por el lado de la demanda, son recomendadas acciones tales como el uso de horarios flexibles de trabajo, aumento en las cuotas de estacionamiento, impuestos a los combustibles o permisos de circulación, carriles preferenciales para vehículos con alta ocupación, tecnologías de información (telemática) y precio por congestionamiento. Para abatir efectivamente los niveles de congestionamiento, se requiere una combinación de ambos tipos de medidas.

Para tener un impacto significativo, el aumento de la capacidad de los sistemas de transporte implica fuertes gastos de inversión. Sin embargo el incremento en la capacidad así logrado, generalmente queda por debajo de los incrementos en los niveles de demanda y en un corto tiempo, los caminos aparecen de nueva cuenta congestionados. Las medidas para el control de la demanda son generalmente menos costosas. Estas se orientan a reducir el número de usuarios en las redes de caminos o redistribuirlos temporalmente para así reducir los niveles de congestionamiento, vía un uso más eficiente de la red carretera.

Dentro de las técnicas para el control de demanda, un método para aliviar los problemas de congestionamiento, es el uso de los Sistemas Inteligentes de Transporte (SIT o ITS por sus siglas en inglés). La incorporación en años recientes de las telecomunicaciones e informática en sistemas de transporte ha dado lugar a este nuevo concepto: los llamados SIT. Se espera que por medio de la aplicación de tecnologías de proceso de información, comunicaciones, control y electrónica, los SIT creen caminos, vehículos y usuarios "más inteligentes". Se espera también que la aplicación de estas tecnologías mejore la operación y seguridad de los sistemas de transporte al proveer rutas más eficientes y mecanismos de advertencia de colisiones.

Los SIT tienen seis componentes, hasta ahora orientados a la operación de modos de transporte carretero. Dichos componentes incluyen:

• Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico (SAMT o ATMS en inglés);
• Sistemas Avanzados de Información para Viajeros (SAIV o ATIS en inglés);
• Sistemas de Operación de Vehículos Comerciales (SOVC o CVOS en inglés);
• Sistemas Avanzados de Transporte Público (SATP o APTS en inglés);
• Sistemas Avanzados de Control de Vehículos (SACV o AVCS en inglés) y;
• Sistemas Avanzados de Transporte Rural (SATR o ARTS en inglés).

La aplicación de estos seis diferentes componentes de los SIT está orientada tanto a ambientes urbanos como rurales; aunque la aplicación de algunos componentes, tales como los de Manejo de Tráfico y los de Transporte Público, redundarán en mayores beneficios en ambientes urbanos, debido a la gravedad de los problemas de congestionamiento que estas regiones enfrentan.

A continuación se describen en forma más detallada cada uno de los componentes citados.

Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico.

Son la parte fundamental de los Sistemas Inteligentes de Transporte. Consisten en métodos para mejorar el nivel de servicio y reducir el retraso de los vehículos, mediante programas de computadora que monitorean las condiciones del tráfico para "manejarlo". Los Sistemas Avanzados en el Manejo de Tráfico incluyen la recolección de datos dentro de una área geográfica determinada y su transmisión a los centros de control de tráfico. Los centros de control de tráfico procesan la información, combinándola con información de otras fuentes, incluyendo vehículos que actúan como detectores móviles en el flujo de tráfico. La información recolectada se usa para manejar el sistema, seleccionando el número de vehículos admitido en las rampas de acceso, ajustando semáforos y manejando incidentes. La información obtenida por medio de estos sistemas de manejo de tráfico en las autopistas y carreteras, es transferida también a los Sistemas Avanzados de Información para Viajeros, los que a su vez, dan la información a los viajeros y de esta forma puedan tomar decisiones más adecuadas respecto a sus rutas, medios de transporte y tiempos de viaje. Con esta información, los viajeros pueden decidir  permanecer en su ruta original y sufrir los retrasos, cambiar a una ruta alterna o medio diferente de transporte o cambiar su hora de salida.

Los tres elementos de los Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico son:

• Equipo de recolección de información, para monitorear las condiciones de operación de un camino o de una red de caminos;
• Sistemas de control de respuesta a las condiciones de tráfico en tiempo real, para modificar la operación de los sistemas de control tales como: semáforos, señales en accesos a autopistas, mensajes en tableros electrónicos, etc., a partir de la información de los equipos de recolección; y
• Sistemas de soporte para los operadores del sistema, para facilitar el control y manejo en tiempo real de la red.

Algunos aparatos y equipos que integran los Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico son: sensores de bobina de inductancia, sistemas de detección de hielo, equipo electrónico para el cobro de cuotas, pesaje en movimiento, tableros con mensajes variables. Existen equipos instalados al lado de la carretera, conectados a un centro de de operación de tráfico. Estos centros, mediante los Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico reúnen información de los servicios de emergencia, sistemas de semáforos, sitios en construcción y otras fuentes  y pueden proporcionar información a los servicios de emergencia. Pueden también monitorear las carreteras por medio de cámaras de televisión de circuito cerrado o con ayuda de sensores electrónicos, para de esta forma ajustar la operación de accesos.

Sistemas Avanzados de Información para Viajeros.

Su objetivo principal es informar a los viajeros acerca de las condiciones de operación de las redes de transporte. Otros objetivos son optimizar el flujo de vehículos y la operación de las redes de transporte, influenciar a los viajeros para utilizar mejor la red, reducir los congestionamientos y mejorar la calidad del aire. Para lograr estos objetivos es necesario alertar a los conductores y usuarios del transporte público acerca de incidentes, educar a todos los viajeros acerca del uso de los diferentes medios de transporte, promover viajes compartidos ("rondas") y proveer información sobre eventos locales y su posible efecto en tráfico y los horarios del transporte público.

Los Sistemas Avanzados de Información para Viajeros forman la base para la transmisión de la información de tráfico entre los sistemas de monitoreo y el viajero común. Con ello pueden ayudar al viajero en su casa, cuando viaja, o en el trabajo. La información obtenida por medio de los estos sistemas permite a los viajeros decidir cuando partir, en que medio de transporte y usando que caminos. Entre los elementos que integran estos sistemas se incluyen herramientas para mejorar la información que se le proporciona al usuario tales como:

• Modelos de optimización. Estos modelos han sido desarrollados para mejorar el uso de las redes y;
• Estimación del comportamiento de los conductores. Esto abarca el desarrollo de modelos que simulan el comportamiento de los conductores en su selección de ruta, medio de transporte y reacciones a incidentes o accidentes en las carreteras.

También incluyen los siguientes productos:

• Sistemas de orientación en los vehículos. Son ayudas audiovisuales tales como mapas electrónicos o transmisiones vía estaciones de radio, que permiten al conductor seleccionar la mejor ruta;
• Sistemas Personales/Portátiles. Estos sistemas son similares en tamaño y apariencia a los juegos electrónicos de bolsillo. Proporcionan información de restaurantes, hoteles, gasolinerías, tiendas, estacionamientos e información sobre eventos especiales. Los sistemas pueden también proporcionar información sobre rutas para caminar o circular en bicicleta, transporte público, o rutas para automóviles y;
• Sistemas para viajeros para uso en casa/oficina/público. Son sistemas ubicados en lugares fijos. Proporcionan información a los viajeros antes de su salida.

Algunos ejemplos de los Sistemas Avanzados de Información para Viajeros que ya están disponibles o lo estarán en un futuro cercano son:

• Sistemas de mapas en pantalla. Estos sistemas muestran un mapa de calles en una pantalla dentro del vehículo, que destaca la ubicación del auto y da información de los alrededores. Algunos sistemas están conectados a un centro de información que proporciona al conductor información sobre accidentes y retrasos. Esto permite cambiar de ruta en caso necesario. Además, estos sistemas incluirán todos los tipos de líneas férreas, transbordadores y rutas de autobuses.
• Sistemas de planeación de rutas. Informan al viajero la ruta óptima a su destino. La ruta puede incluir más de un medio de transporte, dependiendo de las preferencias del viajero.
• Sistemas de guía en ruta. Una vez que se escoge la ruta, el sistema describe al viajero cada uno de las maniobras de la ruta seleccionada. Las instrucciones pueden ser escritas o mostradas en la pantalla, un dibujo de la ruta en general, una pantalla para cada maniobra y/o comandos en voz sintetizada para cada una de las maniobras.
• Información de la red de transporte en tiempo real. Esta es la fuente de información sobre el flujo del tráfico, congestionamientos y retrasos en el transporte público o cambios de horario, actualizada minuto a minuto.

Sistemas Avanzados de Control de Vehículos.

Estos sistemas combinan sensores, computadoras y sistemas de control en los vehículos y la infraestructura para alertar y asistir a los conductores o intervenir en la conducción de un vehículo. Sus propósitos incluyen lograr un mucho mayor nivel de seguridad al conducir, disminuir congestionamientos en autopistas urbanas, lograr una mejor productividad del sistema carretero y eventualmente crear conceptos enteramente nuevos para los servicios de transporte terrestre. Dos características únicas de los Sistemas Avanzados de Control de Vehículos son:

• Mejoran la percepción. Al incorporar sensores para mejorar la percepción visual y auditiva, darán a los conductores una mejor información acerca de peligros inminentes y de la situación general en y alrededor del vehículo.
• Permiten el control automático. Siendo más rápidos, precisos y confiables que los reflejos humanos, ayudarán y en ocasiones reemplazarán al conductor. Ejemplos de estos sistemas son las direcciones, frenado y aceleración automáticos; y la compensación automática por falta de pericia.

Este tipo de desarrollos es resultado de la búsqueda en la instrumentación de mejoras en la seguridad, que vayan más allá de lo que es posible lograr con otros componentes de los SIT. Las ventajas de los Sistemas Avanzados de Control de Vehículos incluyen: mayores incrementos en la capacidad de los sistemas carreteros a costos mucho más baratos y con menor daño ambiental que el aumentar las superficies pavimentadas; movilidad más fácil y segura para los conductores menos hábiles o de edad avanzada; incrementos en la productividad del transporte público y operadores de vehículos comerciales; y viajes más placenteros para todos.

Estos sistemas de control de vehículos no son un concepto operacional con un solo componente, sino una serie de elementos que se convertirán en productos y sistemas en una forma progresiva. Los primeros desarrollos son sistemas totalmente contenidos en los vehículos, que no requieren de equipo adicional en las carreteras para desarrollar su función. Sus principios son relativamente simples: combinaciones de sensores diseñados específicamente detectan de inmediato situaciones de peligro, tales como acercarse demasiado rápido a vehículos moviéndose adelante. El sistema emite entonces una señal auditiva o visual para advertir al conductor. En un futuro, el sistema tomará el control automático del vehículo, frenando para evitar accidentes.

Cuando se agregue la comunicación de vehículo a vehículo o del vehículo a la carretera se mejorará el sistema, mejorando la seguridad y la productividad del camino. Se lograrán incrementos aún mayores en la capacidad y en la seguridad cuando se pongan en operación sistemas completos de control automático de los vehículos. Sistemas más rápidos y precisos de control automático permitirán que los vehículos se desplacen a menor separación, tanto en el sentido del flujo como lateral, mientras se mueven a mayores velocidades sin disminuir la seguridad.

Muy probablemente, las tecnologías de control automático serán aplicadas en pequeña escala, en ambientes controlados, como los de los carriles para vehículos de alta ocupación en vías rápidas de acceso controlado en zonas urbanas. Una vez que los beneficios de estos sistemas hayan sido mostrados, las operaciones de carreteras automáticas podrán extenderse a ciudades completas y entonces a carreteras interurbanas.

Sistemas de Operación de Vehículos Comerciales.

Este tipo de sistemas aplican varias de las tecnologías de los SIT para mejorar la seguridad y eficiencia de operación de los vehículos comerciales y flotillas. En este esquema, los vehículos comerciales incluyen camiones, camionetas de reparto, autobuses interurbanos y vehículos de emergencia. Los sistemas de operación de vehículos comerciales mejoran la seguridad, aceleran las entregas, mejoran la eficiencia operativa, mejoran la respuesta a incidentes y reducen los costos operativos.

Los Sistemas de Operación de Vehículos Comerciales utilizan algunas tecnologías de las áreas de manejo de tránsito, información para viajeros y control de vehículos, tales como:

• Identificación Automática de Vehículos (IAV).
• Clasificación Automática de Vehículos (CAV).
• Localización Automática de Vehículos (LAV).
• Pesaje en Movimiento (PEM).
• Computadoras a Bordo (CAB).
• Comunicación en dos Sentidos en Tiempo Real (CSTR).
• Transmisiones Digitales de Tráfico en Tiempo Real (TDTTR).
• Horarios y Rutas Dinámicas en Redes (HRDR).
• Antenas a los Lados del Camino. (ALC).

Sistemas Avanzados de Transporte Público.

En estos sistemas se aplican tecnologías electrónicas para la operación de vehículos de alta ocupación, incluyendo autobuses y trenes. Las tecnologías desarrolladas para los Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico y los Sistemas Avanzados de Inforamación para Viajeros tienen un gran potencial para mejorar los servicios de transporte masivo y se usarán para informar a los viajeros acerca de los horarios y costos disponibles para cualquier viaje, incluyendo las rutas más adecuadas. Los Sistemas Avanzados de Transporte Público pueden también manejar los cobros, y mantendrán informado al viajero, en tiempo real, de cualquier cambio en los sistemas de transporte y responderán a cambios en los planes del viajero. Además, ayudarán a los administradores del sistema a contar con una flota más segura y eficiente y a planear servicios que atiendan a las diversas necesidades de los consumidores. Permitirán a las comunidades manejar sus caminos con provisión especial para vehículos de alta ocupación. Permitirán a los administradores del transporte público proveer un servicio más flexible, a costo reducido y más amigable para sus usuarios.

Algunas características específicas de los Sistemas Avanzados de Transporte Público incluyen:

• Información de los sistemas de transporte masivo y de viajes compartidos que es exacta, actualizada, de fácil acceso, fácil de entender y adecuada a las necesidades de los usuarios.
• Información que permita la flexibilidad de cambiar planes en un corto tiempo, aún durante el viaje.
• Sistemas de transporte público que eliminen la necesidad de contar con cantidades exactas de dinero o complicados sistemas de reservación y pago.
• Controles de tráfico que den tratamiento preferente a vehículos de alta ocupación, reduciendo así retrasos para los usuarios de transporte público.
• Métodos de cobro de tarifas que permitan el rápido ascenso y descenso de pasajeros y mantengan registros para cobro a terceros, promoción o planeación.
• Monitoreo automático y supervisión del uso de carriles exclusivos.
• Mejor planeación de operaciones de las flotillas, basadas en una mayor información.
• Optimización de operaciones mediante el uso de monitoreo en tiempo real.
• Manejo de la flotilla que responde a las necesidades del usuario.
• Control automatizado de vehículos.

Sistemas Avanzados de Transporte Rural .

Los objetivos principales de estos sistemas  son: ahorro en tiempos de viaje, reducción en accidentes, reducción en fatalidades, incremento en el nivel de flujo, reducción de costos y mayor satisfacción de los consumidores. Los SATR abarcan viajes dentro y a través de poblaciones con menos de 50,000 habitantes. Las condiciones de este tipo de poblaciones, las características de sus viajeros y los costos de mantener los sistemas rurales de transporte, determinan la necesidad de desarrollar soluciones tecnológicas para el transporte rural. Algunas de los atributos de los ambientes rurales que hacen críticas estas necesidades son:

• Mezcla de viajeros urbanos y rurales.
• Caminos secundarios con mantenimiento menos frecuente.
• Pendientes pronunciadas, esquinas sin visibilidad, curvas, pocos carriles para rebasar.
• Gran variabilidad en velocidades.
• Viajes de larga distancia.
• Un número reducido de rutas alternas.
• Superficie de rodamiento y condiciones climáticas adversas.
• Escaso señalamiento.
• Menos infraestructura (por kilómetro cuadrado).
• Areas geográficas extensas que impiden la detección rápida y respuesta a accidentes.
• Mayor índice de accidentes y mayor severidad con relación al número de kilómetros recorridos.

• Turistas con necesidades de información.

Existencia limitada o no-existencia de transporte público.

Retos y Oportunidades.

Por lo que respecta al transporte ferroviario, aéreo y portuario, aún cuando ya se utilizan algunos de los componentes de los Sistemas Inteligentes de Transporte, tales como los sistemas de posicionamiento global, aún no existe un esfuerzo para agrupar estas aplicaciones bajo algún común denominador.

La amplia gama de aplicaciones de los SIT muestra el número de oportunidades de investigación que esta área puede representar.

Los componentes de los SIT se identifican en el orden siguiente como los más prometedores para su puesta en práctica en México: Sistemas Avanzados de Manejo de Tráfico, Sistemas Avanzados de Transporte Público, Sistemas de Operación de Vehículos Comerciales, Sistemas Avanzados de Transporte Rural, Sistemas Avanzados de Información para Viajeros y Sistemas Avanzados de Control de Vehículos. Se considera que las aplicaciones de los sistemas de Manejo de Tráfico, de Transporte Público y de Información para Viajeros, serían las de mayor beneficio para un ambiente urbano, y dado el alto costo de los componentes de los SIT y que los Sistemas Avanzados de Control de Vehículos se encuentran en etapas tempranas de desarrollo, se estima que los sistemas en los que en primer término debiera profundizarse en su estudio para su aplicación en transporte interurbano serían los Sistemas de Operación de Vehículos Comerciales y Sistemas Avanzados de Transporte Rural. Aún cuando la mayoría de las operaciones de los vehículos comerciales se efectúa en ambientes urbanos, la parte que se realiza en ambientes interurbanos o rurales representa un importante campo de investigación.

Bibliografia.

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RICCI, Janet. (1994). "Marketing Intelligent Transportation Systems (ITS)" Graduate Student Papers on Advanced Surface Transportation Systems. Department of Civil Engineering, Texas A&M University. College Station, TX., U.S.A.

U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION. (1998) "Advanced Rural Transportation Systems Strategic Plan". (http://www.itsa.org).