Las comunicaciones conectadas dejan su huella en los camiones pesados
La conducción segura, cómoda y ecológica es la base del desarrollo de los vehículos altamente automatizados. Gracias a un gran número de sistemas y sensores, la tecnología automatizada y conectada avisa a los conductores de los peligros inminentes, les ayuda a evitar carreteras muy congestionadas y proporciona información sobre las señales de tráfico. Además, transmite información crítica para la seguridad a otros vehículos, como la velocidad y el rumbo, así como si están frenando o acelerando. La tecnología cooperativa, conectada y automatizada es muy apreciada tanto en coches como en camiones pesados, pero la arquitectura difiere debido al gran tamaño de la combinación camión-remolque. En vista de esto, el proyecto financiado con fondos europeos ROADART presentó con éxito una nueva plataforma de comunicación inalámbrica para camiones que incrementa considerablemente la seguridad y eficiencia de los conductores, a la vez que reduce las emisiones nocivas. ROADART trabajó en varias vías posibles para hacer realidad los sistemas camión a camión (T2T, por sus siglas en inglés) y camión a infraestructura (T2I, por sus siglas en inglés) en unos pocos años. Múltiples antenas, múltiples beneficios Los científicos investigaron varios diseños de redes de antenas que puedan integrarse fácilmente en los espejos laterales de los camiones o instalarse en torres de infraestructuras. «Las antenas instaladas en la plataforma de ROADART son elementos parásitos con conmutación electrónica (ESPAR, por sus siglas en inglés). Su diseño presenta un bajo coste, una menor complejidad y un tamaño compacto, lo cual las convierte en candidatas excelentes para las conexiones T2T y T2I», destaca el doctor Christos Oikonomopoulos, coordinador del proyecto. Las antenas ESPAR permiten adaptar dinámicamente su patrón de radiación para aumentar la calidad de la conexión. Con el fin de seguir mejorando la fiabilidad de los mensajes, los investigadores emplearon la técnica de diversidad de antenas junto con un nuevo esquema de selección de patrones de haces conocido como formación de haces de bucle abierto. «Otra ventaja importante de las antenas ESPAR es su capacidad de admitir distintas técnicas de comunicación digital como la diversidad de patrones», añade el doctor Oikonomopoulos. El éxito de la prueba de concepto Mejorar la solidez de las comunicaciones inalámbricas en relación con la pérdida de paquetes de datos y la latencia incrementa la capacidad de las aplicaciones de comunicación. Contar con unas comunicaciones T2T fiables resulta especialmente importante para la seguridad y las aplicaciones de conducción cooperativa en las que el tiempo es crucial. ROADART logró demostrar un caso de uso en el que intervino el control de crucero adaptativo cooperativo (CACC, por sus siglas en inglés), una función de STI cooperativa que permitió que dos camiones condujeran a poca distancia uno detrás de otro. «La conducción en pelotones permite unas distancias menores entre los vehículos, lo cual reduce el consumo de combustible y ayuda a evitar el 10 % de todos los accidentes de las autopistas», destaca el doctor Oikonomopoulos. Unas comunicaciones eficaces pueden ayudar a los pelotones de camiones a encontrar la mejor ruta posible en situaciones en las que otros modos de comunicación podrían no estar disponibles como en túneles de larga distancia. El motor de localización de ROADART se basa en un filtro de Kalman extendido que fusiona los datos de distintas fuentes heterogéneas, como GPS, sensores de camiones, información de posicionamiento de vehículos cooperativos y datos de mapas de libre acceso. Durante la demostración de los dos camiones que conducían durante dos kilómetros dentro de un túnel, el error de localización acumulado no superó los dos metros. Diseño de la plataforma La plataforma ROADART recién desarrollada gestiona todo el procesamiento de señales. Consta de una serie de módulos de radio definidos por «software» y dos ESPAR montados en la parte exterior de cada espejo lateral, así como una unidad de comunicación correspondiente instalada dentro de la cabina del camión. El «software» instalado para las técnicas de diversidad elegidas y el algoritmo de localización también se ejecutan en la unidad de comunicación. En general, el uso de técnicas de diversidad o con antenas múltiples amplió la cobertura e incrementó el rendimiento en un 50 %. Un elevado rendimiento combinado con una baja tasa de errores en paquetes de datos redujo un 900 % la latencia en comparación con los sistemas con antenas convencionales. El concepto de arquitectura desarrollado hasta ahora por ROADART debería poder abordar unos niveles de tráfico cambiantes y proporcionar una base sólida para que se siga investigando.
Palabras clave
ROADART, elementos parásitos con conmutación electrónica (ESPAR), camión a camión (T2T), camión a infraestructura (T2I), tecnología de sistemas de transporte inteligente (STI), pelotón, localización, radio definida por «software», control de crucero adaptativo cooperativo (CACC)
