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Semáforos autónomos para la Smart City

El tráfico del futuro en la Smart City se gestionará con Inteligencia Artificial, y no solo los vehículos serán inteligentes, sino en las propias señales que lo regulen, como los semáforos autónomos. Así lo avanzan distintas propuestas tecnológicas que se están patentando o comenzando a introducir en automóviles de serie.

Esta posibilidad de que los semáforos sean también inteligentes y regulen la circulación de forma autónoma, está más cerca según se explica en la patente concedida a IBM titulada Cognitive Traffic Signal Control.

Para ello, las señales de tráfico estarán conectadas a un sistema informático que reciba señal de vídeo continuo. Según el abstract de la patente, el sistema calcularía el flujo de una o más rutas en las intersecciones basándose, al menos en parte, en el tráfico identificado y el flujo de tráfico determinado con respecto a los objetivos predefinidos.

Para determinar del cambio en el estado de la señal de tráfico en la intersección, la computadora calcula un cambio en el tiempo de la señal de tráfico.

La función normal de los semáforos requiere control y coordinación para garantizar que el tráfico se mueve sin problemas y de forma segura. Hasta ahora, Los controles del semáforo incluyen control de tiempo fijo, control dinámico y control de tráfico adaptativo.

Los semáforos en la Smart City

Los controles de tiempo fijo son controladores de señal electromecánicos que utilizan temporizadores de marcación (por ejemplo, engranajes cíclicos) con planes de tiempo de intersección fijos y señalizados que a veces varían de 35 segundos a 120 segundos de duración y en los que el tiempo no cambia a lo largo del día. Por su parte, el control dinámico o preferencia de señal de tráfico utiliza la entrada de los detectores (por ejemplo, detectores en pavimento, detectores no intrusivos y detección de usuario no motorizado), que son sensores que informan al procesador controlador si los vehículos u otros usuarios de la carretera están presentes, para ajustar el tiempo y la fase de la señal dentro de los límites establecidos por la programación del controlador. Los detectores en el pavimento son sensores enterrados en la carretera para detectar la presencia de tráfico esperando en la luz, que por defecto es un temporizador cuando el tráfico no está presente o es de baja densidad. Los detectores no intrusivos incluyen procesadores de imágenes de vídeo, sensores que usan ondas electromagnéticas o sensores acústicos para detectar la presencia de vehículos en la intersección a la espera del derecho de paso. La detección de usuario no motorizado está presente en algunas señales de control de tráfico e incluye un botón que se puede presionar para activar el sistema de cronometraje. Los sistemas de control coordinado utilizan un controlador maestro en el cual los semáforos se conectan en cascada en una secuencia tal que un vehículo encuentra una serie continua de luces verdes. El control de tráfico adaptativo es una estrategia de gestión del tráfico en la que el tiempo de la señal de tráfico cambia o se adapta según la demanda real de tráfico.

Visión computerizada para regular el tráfico

La visión por computador utiliza ordenadores para obtener un alto nivel de comprensión a partir de imágenes digitales o vídeos. Abarca la adquisición, el procesamiento, el análisis y la comprensión de imágenes digitales, y extrae datos de gran dimensión para producir información numérica o simbólica en forma de decisiones. Subdominios de visión artificial incluyen reconstrucción de escenas, detección de eventos, seguimiento de vídeos, reconocimiento de objetos (es decir, identificación de objetos en una secuencia de imágenes o vídeo), estimación de posado de objetos, aprendizaje, indexación, estimación de movimiento (es decir, transformación de una imagen 2D a segunda imagen 2D) y restauración de imagen. El reconocimiento de objetos incluye métodos basados en apariencia y métodos basados en características. Los métodos basados en la apariencia usan imágenes de ejemplo o plantillas para realizar el reconocimiento (p. Ej., Coincidencia de bordes, búsqueda de divisiones y conquistas, escala de grises, concordancia de degradado, histogramas y bases de modelos grandes, etc.). Los métodos basados en características buscan coincidencias factibles entre las características del objeto y las características de la imagen extrayendo características de objetos para ser reconocidos con respecto a las imágenes buscadas (ej. Árboles de interpretación, hipótesis y prueba, postura consistente, agrupamiento de posiciones, invariancia, hash geométrico, invariante de escala función de transformación, acelerado, etc.).

La unidad de procesamiento remoto 120 puede ser un servidor de gestión, un servidor web o cualquier otro dispositivo electrónico o sistema informático capaz de recibir y enviar datos.

La unidad de procesamiento remoto puede ser una computadora portátil, una tableta, una netbook, una computadora personal (PC), una computadora de escritorio, un asistente digital personal (PDA), un teléfono inteligente o cualquier dispositivo programable capaz de comunicarse con el sistema de cámara, controlador de señal de tráfico, sensor de clima, sensor de vehículo y unidad de procesamiento remota sobre la red. En otras realizaciones, la unidad de procesamiento remota puede representar un sistema informático servidor que utiliza múltiples computadoras como sistema servidor, como en un entorno de computación en la nube.

La red puede ser una red de área local (LAN), una red de área extensa (WAN) como Internet, una red de área local inalámbrica (WLAN), cualquier combinación de ambas, o cualquier combinación de conexiones y protocolos que admitan las comunicaciones entre los diferentes sensores, dispositivos y equipos.

Avisadores de semáforos en el salpicadero

Mientras el sistema ideado por IBM llega, el fabricante Audi ha comenzado a instalar un nuevo testigo en sus salpicaderos. Se trata de un avisador de semáforo en verde que puede comunicarse con las señalesde tráfico. Audi lo llama short V2I.

El dispositivo mantiene al conductor informado sobre cuándo los semáforos cambian de rojo a verde. Como detalle importante, cuando el conductor esté en un semáforo conectado, el sistema de información del conductor en el grupo de instrumentos, y si está equipada con ella, en una pantalla de visualización frontal, indicará el tiempo restante hasta que la señal cambie a verde.

El automóvil obtiene su información de señal del sistema de gestión de tráfico avanzado que monitorea los semáforos. El enlace entre el vehículo y la infraestructura se en ruta a través de una conexión de datos y servidores LTE a bordo.