La solución al tráfico en casos de emergencia está en las hormigas

Los vehículos emitirán «feromonas» como las hormigas./Composición. Luke Elstad – NRMA New Cars

Actualmente, los sistemas de gestión del tráfico de vehículos están basados en estrategias centralizadas que utilizan una gran diversidad de tecnologías, como cámaras y sensores, para obtener información sobre el estado real del tráfico. Los datos obtenidos son analizados en un centro de proceso de datos donde se toman las decisiones que posteriormente son comunicadas a los servicios operativos y a los propios conductores a través de paneles ubicados en la propia carretera, o de cualquier otro sistema que permita transmitir información a los conductores. Un ejemplo son los paneles que informan a los conductores sobre la velocidad máxima en las autopistas y/o autovías de acceso a determinadas ciudades, que varía en función de las condiciones del tráfico.

En situaciones de emergencia, es muy habitual que las redes de telecomunicación no estén operativas, afectadas fundamentalmente por la caída de las fuentes de energía que alimentan las infraestructuras fijas de todas estas redes. En consecuencia, y aunque los centros de proceso de datos dispongan de fuentes de alimentación alternativas, e incluso de redes propias para la comunicación de datos, la ausencia de energía afectará a las cámaras y sensores en un porcentaje muy alto.

Para garantizar que la gestión del tráfico se pueda seguir realizando en condiciones de falta de alimentación de las infraestructuras, el grupo de investigación ATIC de la Universidad de Málaga ha desarrollado un sistema de gestión del tráfico que aprovecha las ventajas que ofrecen las redes inalámbricas entre vehículos, conocidas como redes vehiculares o vanets. Estas comunicaciones solo dependen de la energía suministrada por el propio vehículo, y en consecuencia no está afectada por las situaciones de emergencia.

El método elegido para que los automóviles generen entre todos la información del tráfico se basa en el procedimiento seguido por las colonias de hormigas, desde el principio de su existencia, para encontrar el camino de regreso al nido cuando localizan comida. En líneas generales, cada hormiga comienza la búsqueda de comida desde el hormiguero tomando un camino aleatorio. Cuando encuentra el alimento, en su camino de regreso al hormiguero, estos insectos van dejando un rastro de feromonas con el fin de que el resto pueda seguirlo. Esta sustancia va desapareciendo a medida que pasa el tiempo, lo que permite que decidan seguir siempre aquella ruta en la que detectan un mayor nivel de feromonas. De este modo, todas las hormigas acaban encontrando el camino más corto hacia la comida.

Este principio de funcionamiento puede ser aplicado, con alguna pequeña modificación, al control del tráfico de vehículos, de forma que cada automóvil disponga de la capacidad de dejar un «rastro» y detectar la presencia de «feromonas», proporcionando así un mecanismo distribuido sin necesidad de que sea controlado por la infraestructura fija. El objetivo no es encontrar el camino más corto, sino distribuir adecuadamente los vehículos de manera que se disminuya globalmente el nivel de congestión, y en ocasiones, como los casos de emergencia, que puedan encontrar una ruta válida.

Pruebas experimentales

El equipo de ATIC ha desarrollado un prototipo demostrador a escala combinando las redes vehiculares con tecnología para la identificación por radiofrecuencia (RFID) que recrea el escenario real de las vías de comunicación entre dos hospitales de Málaga, el Hospital Regional Universitario Carlos Haya y el Hospital Clínico Universitario Virgen de la Victoria. En el prototipo se identifican los puntos de decisión, y de emisión y detección de feromonas, en los que unos vehículos robotizados en miniatura circulan siguiendo el esquema de las hormigas.

El prototipo desarrollado por ATIC es parte del proyecto de investigación TUERI (Technologies for secUre and Efficient wiReless networks within the Intenert of things with applications in transport and logistics) financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, en el que participa también la Universidad de La Laguna. En la puesta en marcha del prototipo han participado dos alumnos de la E.T.S.Ingeniería de Telecomunicación a través de sendos Proyectos Fin de Carrera de la titulación de Ingeniería Técnica de Telecomunicación en la especialidad de Sistemas de Telecomunicación.

+info | Grupo ATIC | Proyecto TUERI