Herramientas para la gestión de la movilidad urbana

Se presenta el proyecto europeo de investigación Opticites para el mejoramiento de la movilidad urbana. El proyecto agrupó a 25 socios de ocho diferentes países de la Unión Europea, y fue desarrollado en seis importantes ciudades de Europa: Birmingham, Gotemburgo, Lyon, Madrid, Torino y Breslavia. En el marco del mismo, se ha empleado un nuevo sistema de mapeo móvil e inventario vial de detalle y una nueva aproximación para el reconocimiento e identificación de la señalización vial.

Las ciudades del siglo XXI se enfrentan a desafíos locales importantes de movilidad y más particularmente en términos de accesibilidad, medio ambiente, calidad de vida, aprovisionamiento y de gestión del espacio público. Los sistemas de transporte inteligente, gracias a la utilización de la informática en los sistemas de transporte, constituyen uno de los medios de respuesta a la problemática compleja de la movilidad mediante la optimización del uso de las infraestructuras, el estímulo a una práctica multimodal de los desplazamientos y el desarrollo de soluciones innovadoras.
El proyecto europeo de investigación y desarrollo Opticities, dedicado a la movilidad urbana inteligente, busca ofrecer las mejores condiciones de desplazamiento urbano a los ciudadanos de Europa. Los dominios de aplicación de estas investigaciones son múltiples y aportan herramientas de conocimiento inéditas a las empresas tecnológicas, a las comunidades, así como a las empresas de explotación de infraestructuras viales y aeroportuarias.
El mejoramiento de la movilidad de personas y de mercaderías en un ambiente urbano impone la necesidad de desarrollar servicios de muy alto nivel de información. El conocimiento del patrimonio vial y las condiciones ligadas al transporte de mercaderías pueden impulsar al transporte multimodal hacia un cambio de hábitos de movilidad, a través del uso de la información.
Se propone entonces un nuevo sistema de mapeo móvil e inventario vial de detalle y una nueva aproximación para el reconocimiento e identificación de la señalización vial. La tecnología empleada, consiste en utilizar las imágenes panorámicas capturadas por un sistema de video y mapeo móvil. Se utiliza un principio optimizado de tratamiento de imágenes para el reconocimiento de la señalización vertical y horizontal. Además, el sistema geoposiciona en forma automática la totalidad de las señales detectadas y las almacena en una base de datos.
CONCEPTO Y OBJETIVOS
Los desafíos de la movilidad son cada vez más importantes en un contexto de crecimiento rápido de los centros urbanos en todo el mundo. En la Unión Europea, por ejemplo, el 75% de los habitantes viven a la fecha en zonas urbanas. Los problemas a los cuales se enfrentan las ciudades pueden ser clasificados en cinco ejes:
Accesibilidad: de centenas de miles de vehículos que entran cada día en los centros urbanos, con situaciones de saturación que reúnen al mismo tiempo varias líneas de transporte en común.
Medio ambiente: los transportes representan el 30% de las emisiones de CO², lo cual provoca reales problemas de salud pública.
Calidad de vida en los centros urbanos, con una necesidad de transferencia modal del vehículo particular hacia los transportes públicos: más del 50% de los desplazamientos en automóvil resultan inferiores a 3 km y con una tasa de ocupación del vehículo próxima a 1.
Aprovisionamiento de la ciudad: la logística urbana representa el 10 al 15 % del tránsito y debe compartir el espacio con los demás usuarios.
Gestión del espacio público: todos estos problemas se concentran sobre un espacio público limitado, que debe ser compartido entre los diferentes modos de desplazamiento y el ordenamiento territorial urbano.

El proyecto europeo de investigación y desarrollo Opticities, dedicado a la movilidad urbana inteligente, se ha trazado objetivos ambiciosos y relacionados al desarrollo de:
Nuevos esquemas de cooperación concreta público/privada, orientados al acceso a datos de movilidad urbana público y privada de calidad.
Estándares europeos para acceder a servicios de información sobre los desplazamientos, cualquiera sea la población donde se encuentre.
Herramientas de optimización de la regulación del tránsito, apoyándose sobre datos en tiempo real y predictivos.
Un navegador tiempo real multimodal que pueda dialogar con los GPS de los automóviles.
Un navegador para el transporte de mercaderías en las ciudades, utilizando bases de datos nuevas y utilizables en las diferentes poblaciones.

Opticities agrupa a 25 socios de ocho diferentes países de la Unión Europea, y fue desarrollado en seis importantes ciudades de Europa: Birmingham, Gotemburgo, Lyon, Madrid, Torino y Breslavia. La diversidad de socios permite dotar al consorcio de un conocimiento variado y focalizado en:
Una visión compartida de la movilidad urbana, y representante de los diferentes contextos que se encuentran en Europa: capitales, ciudades de tamaño intermedio, gestores de redes de transporte, industriales, operadores de servicios, centros de investigación.
El objetivo de trabajar en soluciones aplicables sobre el terreno en menos de cinco años y en consecuencia la puesta en marcha de experiencias de campo para evaluar soluciones a gran escala (local y europea).
La puesta en marcha de guías de aplicación, herramientas desarrolladas por Opticities y su difusión por parte de las más grandes redes de la movilidad: la Unión Internacional de Transportes Públicos; EuroCities, la red más grande de ciudades europeas y las ciudades interesadas en mejorar la movilidad urbana mediante la utilización de sistemas ITS.

PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Nos focalizaremos en las herramientas que el proyecto brinda en el territorio del Grand Lyon, una de las seis ciudades participantes.
Sus objetivos específicos fueron:
Normalizar los sistemas con el fin que los navegadores multimodales sean utilizables de manera universal.
Asegurar una continuidad del servicio al usuario entre el vehículo y su teléfono inteligente, desarrollando la comunicación entre el navegador multimodal y los sistemas GPS de los vehículos.
Integrar una herramienta de predicción del tránsito a una hora.
Desarrollar un navegador para la logística urbana que permita disponer de información rica ligada a las reglamentaciones de circulación (velocidad permitida, altura límite, materiales transportados, peso permitido, etc).
Con respecto a los datos, los objetivos fueron:
Favorecer la construcción de una base de datos geográfica completa y confiable de la señalización vial y las características de las calles.
Poder poner a disposición esta información con el objeto de limitar las perturbaciones ocasionadas por falsas informaciones, en particular para el transporte de mercaderías.

SOLUCIÓN DE VIDEO Y MAPEO MÓVIL
La solución de video y mapeo móvil está compuesta de un equipo de relevamiento de campo, principalmente constituido por un sistema de captura de imágenes panorámicas 180º y de un sistema de geo-posicionamiento híbrido en tiempo real.
El sistema está integrado en una solución compacta compuesta por una única “caja”, a excepción del sensor de odómetro que está fijado sobre una de las ruedas del vehículo. Una vez instalado el sistema sobre el techo del vehículo, el sistema captura y registra imágenes a intervalos de distancia regulares.
Todos los elementos descriptos son alimentados mediante la alimentación de 12 DVC estándar del vehículo.
Asimismo, dichos elementos son desmontables durante los traslados y guardados en el interior del vehículo en una operación de pocos minutos.
El equipo opera inserto en el flujo normal del tránsito y a velocidades entre 25 y 110 km/h. El operador configura y controla todas las funciones durante la operación mediante una tableta táctil tipo IPAD a través de una sola interface muy amigable.
El módulo de adquisición es controlado y configurado a través de una interfase Web 2.0. Una vez que la tableta táctil es conectada vía Wifi o RJ45, el operador dispone de toda la información necesaria en tiempo real: imágenes, posición, controles del sistema.

Funciones realizadas por el módulo de adquisición:
Relevamiento de imágenes panorámicas multi-cámaras.
Georreferenciación de datos (imágenes, eventos, características geométricas).
Geo orientación de las imágenes.
Referenciación de las imágenes en PR+Abscisa respecto al progresivado lineal de la ruta (odómetro).
Medición de características geométricas (rumbo, balanceo y cabeceo).
Cartografía a bordo.
Información en tiempo real (imágenes, posición).
Tele-servicio (WiFi, 3G/4G).
Alimentación sin interrupción.
Fijación sobre una barra de techo estándar.
Sistema portable y transportable en maleta.
Posibilidad de efectuar el relevamiento en 360° adicionando dos módulos de adquisición.

A partir de los datos recolectados, el software de post-tratamiento permite:
Crear un progresivado absoluto.
Consultar las imágenes en vista simple o panorámica.
Realizar mediciones sobre las imágenes.
Realizar el inventario del patrimonio vial, configurando e ingresando eventos.
Exportar las imágenes, las trazas GPS y los objetos inventariados, en diferentes formatos de bases de datos para ser automáticamente incorporados en Sistemas de Gestión de Pavimentos o Sistemas de Información Geográficos.
Múltiples funciones avanzadas mejoran aún la productividad así como la calidad de los datos producidos:
Cartografía integrada.
Integración (por importación de datos) de capas GIS.
Gestión de eventos en forma temática.
Gestión de imágenes con atributos.
Integración gráfica de indicadores (de auscultación, ejemplo IRI).
Ingreso de datos en modo colaborativo.
Ambiente multi-idioma.

FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA
Tratamiento y extracción automática de datos
En el marco de Opticities, el proyecto consistió en estudiar la factibilidad de extraer sistemática y automáticamente información útil de las imágenes (generadas con cámaras digitales de alta resolución) y de los sensores asociados: GNSS (Sistema Global de Navegación Satelital), central inercial, odómetro óptico. La determinación de las características geométricas, ligadas a un inventario exhaustivo de la calzada permite evaluar la compatibilidad del ordenamiento territorial aplicado a la problemática del flete urbano. Estas búsquedas podrán contribuir a un progreso importante en el conocimiento del patrimonio y la mejora del tránsito vial, así como el aumento de la capacidad de actualización de bases de datos existentes con el objeto de crear una plataforma colaborativa de información.

Relevamiento automático de la señalización vertical
Se realizó el reconocimiento y la geolocalización de la señalización vial vertical en forma automática, a saber: AB – Señales preventivas (de intersección y de prioridad); B – Señales reglamentarias, reguladoras o prohibitivas; C – Señales informativas, de indicaciones útiles para los conductores.
Relevamiento automático de la señalización horizontal
El estudio también abarcó el reconocimiento y geolocalización de objetos de tipo «marcación puntual»: Pasos peatonales, flechas direccionales, pictograma de bicicletas, leyenda “Bus”, sitio PMR – Línea zigzag de parada de ómnibus.

Medición en continuo de la altura libre bajo estructura
Se ha desarrollado una herramienta para la determinación automática y en forma continua de la altura libre bajo una estructura, como puede ser un túnel. La misma permite detectar las «No Conformidades», comparando la restricción indicada por la señalización y contrastándola con la altura efectivamente medida, considerando una tolerancia aceptable. (Medición/señalización vertical/tolerencia).
En el caso de un túnel, la débil luminosidad dentro del mismo impone la investigación de otros métodos alternativos a la utilización de algoritmos de tratamientos de imágenes clásicos.
La solución para de video y mapeo móvil y restituye un perfil georreferenciado.
La herramienta debe restituir, bajo forma de símbolo lineal (polígono), la medición del punto más bajo de la estructura. Determinar la altura libre es la medición en continuo mediante el empleo de un sistema LiDAR montado a bordo y sincronizado. El sensor LiDAR es sincronizado con la central de adquisición del sistema, imponiendo restricciones de altura libre. La modelización de perfiles de emisión es efectuada bajo la forma de objetos discontinuos.

Interconexión de la solución de video y mapeo móvil con los Sistemas GIS
El sistema cuenta con herramientas diversas de interconexión con los Sistemas GIS, tales como exportación de imágenes panorámicas, asociación de imágenes/viñetas a los objetos GIS, exportación e importación de datos objetos a formato Geodatabase con el fin de asegurar la compatibilidad con el GIS, representación de capas GIS vectorizadas.

CONSIDERACIONES FINALES
El proyecto Opticities llegó su fin luego de tres años de trabajos con resultados prometedores, y esto ha sido gracias al compromiso de los actores del proyecto y del sostén sin fallas de la Comisión Europea.
¿Cómo pasar ahora de la innovación a la implementación? En efecto, los resultados de Opticities no incumben solamente a las seis ciudades y a los operadores privados participantes; se trata de extrapolar el concepto a todas las ciudades que enfrentan el problema de la movilidad urbana.
Los resultados son tenidos en cuenta por la UE para definir la base de nuevas normas ligadas a los Sistemas de Transporte Inteligente ITS.