Implantación de semáforos solares para agilizar el tránsito vehicular

La Universidad de Colima (Ucol), el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), unidad Tamaulipas, y la empresa colimense Tairda Innovations S.A. de C.V. desarrollan el proyecto Sistema centralizado de sincronización de semáforos inalámbricos solares (SICESSIS), para empezar a dar uso a unos semáforos inalámbricos que funcionan con la energía solar.

El director de innovación y desarrollo tecnológico de la empresa Tairda Innovations, Raúl Leonel Castañeda Aguilar, maestro en ingeniería de control, señaló que el proyecto fue financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) en su convocatoria 2016.

El objetivo de este proyecto se trata de diseñar e implementar un sistema centralizado de sincronización de semáforos inalámbricos solares que pueda ser utilizado como herramienta de apoyo en la coordinación logística del tráfico en las ciudades y, específicamente, en los servicios públicos de emergencia de salud y seguridad. “Los semáforos funcionan entre cruces y pueden estar aislados, en cada cruce hay un maestro, que es el que regula los otros semáforos del cruce, pero también el maestro se comunica de forma inalámbrica con los maestros de otros cruces y así se forma una red de sincronización; además cada cruce cuenta con un sistema de podicionamiento global (GPS) para ubicación y sincronización”, explicó el jefe de innovación. Del mismo modo, afirmó que este sistema ayuda a la incorporación gradual de tecnología de tráfico en las ciudades y regiones, generando infraestructura para el desarrollo de ciudades inteligentes.

En este proyecto, la Ucol colabora con investigaciones y definición de requerimientos para la interfaz con servicio centralizado, es decir, la plataforma de monitoreo y control de semáforos; mientras que el Cinvestav, unidad Tamaulipas, trabaja en el desarrollo y simulación de protocolos de comunicación.

Semáforos inteligentes

El director de Tairda Innovations señaló que los semáforos inteligentes son dispositivos que utilizan técnicas de sensores o cámaras para realizar una mejor gestión del tráfico vehicular. “Actualmente se programan los ciclos del semáforo y estos, existan vehículos o no, cumplen su función, por eso la idea del semáforo inteligente es que gestionen sus ciclos de acuerdo con el tránsito que circula, dando preferencia o ajustando a sus tiempos a medida que lo demande el tránsito”, resaltó en la entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

Además de agilizar el tránsito, este sistema de luces de tráfico, energizado con paneles fotovoltaicos, con comunicación vía inalámbrica entre ellos y GPS, pretende integrar dentro de los semáforos una plataforma en la que se puedan controlar diferentes aspectos en las ciudades, como la calidad del aire y, de esta manera, sentar una infraestructura para una ciudad inteligente.

“En México no existe una infraestructura inalámbrica de semáforos que sea segura, lo cual es una de las principales innovaciones del proyecto, además del desarrollo de algoritmos para generar una red que propicie la interacción o comunicación entre estos dispositivos, que son solares”, expuso Raúl Leonel Castañeda Aguilar.

Desarrollo del proyecto en tres etapas

Durante 2016, en la primera etapa, construyeron los semáforos inalámbricos solares; realizaron el diseño y desarrollo electrónico de un controlador de semáforos solares con comunicación inalámbrica; el diseño y desarrollo del firmware para el controlador, la interacción segura de los semáforos, gestión de energía y verificación del semáforo; el diseño y simulación de los protocolos de comunicación entre semáforos; la definición de requerimientos para la interfaz de sincronización centralizada de semáforos; las pruebas de funcionamiento del hardware y firmware desarrollados, y la solicitud de patente del sistema.

En la segunda etapa, que ha empezado a llevarse a cabo este año, desarrollan un sistema centralizado y los algoritmos de comunicación necesarios para tener varias “células” y que estas se comuniquen entre sí para realizar la gestión de toda la red desde una computadora. En esta etapa del proyecto, se pretende trabajar en la definición de requerimientos para desarrollo de aplicaciones web y móvil relacionadas con el control y gestión de semáforos, con el propósito de dar preferencia a los servicios de emergencia en el tránsito vehicular.

Del mismo modo, llevan a cabo la investigación del marco regulatorio para aplicaciones web y móvil para gestión y control de tránsito; desarrollan la plataforma de monitoreo y control de semáforos, es decir, la interfaz centralizada y el software de aplicación para dispositivos móviles de servicios de apoyo para mejorar movilidad y seguridad de servicios, así como el desarrollo y validación de algoritmos de control para tráfico vehicular optimizado.

El sistema centralizado de sincronización de semáforos inalámbricos solares (SICESSIS) está contemplado para que finalice en el 2018, año en que se desarrollará la tercera etapa, en la cual diseñarán y llevarán a cabo un módulo de monitoreo ambiental de acuerdo con el índice metropolitano de la calidad del aire e integrarán un clúster big data para el procesamiento de información retroalimentada para optimización de criterios de control de flujo vehicular en algoritmos de control de acuerdo con el nivel de tráfico en cruces, horario, fecha y lluvia, entre otras posibles variables. “Esta plataforma sirve para hacer más eficiente y controlar el tráfico vehicular, además de apoyar el medio ambiente, reduciendo las emisiones de dióxido de carbono”, indicaba el maestro en ingeniería de control.

El doctor en computación Javier Rubio Loyola, del Cinvestav, unidad Tamaulipas, señaló que el proyecto SICESSIS es una solución que puede tener gran impacto en ciudades mexicanas con altos índices de tráfico. “SICESSIS podría integrarse a los sistemas de control actuales y su utilidad se vería reflejada directamente en una reducción sistemática y significativa de los tiempos de atención de servicios públicos como policía, bomberos y ambulancias, entre otros. De igual manera, la utilidad del proyecto se vería reflejada en un incremento en la eficiencia de la coordinación de semáforos para favorecer áreas o zonas de alta afluencia vehicular en beneficio de los habitantes de las ciudades mexicanas”, aseguró sobre ésta iniciativa.

 

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