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1. Durante varias pruebas realizadas se observ que el mayor tiempo de detecci n de una luz fundida por parte de la central fue 36 segundos sin embargo esto ocurri en una hora de alto tr fico de internet en la red T MUS de un proveedor de servicios Aun que este tiempo puede variar de pendiendo de factores como la velocidad de conexi n a internet la calidad del medio f sico usado entre la central y la intersecci n entre otros En los errores en conexi n pre sentados en la tabla 4 el controla dor de tr fico realiz los cambios de luces de manera aut noma en la intersecci n con los tiempos que te nia preestablecidos la tarjeta princi pal seg n la hora Sin interrumpir el funcionamiento de la intersec ci n hasta que la comunicaci n lo gr su restablecimiento En las mediciones realizadas para veh culos de emergencia en la tabla 5 se observ que el tiempo del reporte de la emergencia no super el Trw configurado en ese instante 40 segundos lo que indica que la prioridad de cambio a luz verde se ejecut antes de completar la totalidad del tiempo de la luz roja Conclusiones Al ser el protocolo TCP IP un protocolo abierto pro porciona compatibilidad en los controladores de tr fico a nivel de software y hardware lo que lo convierte en una alternativa ventajosa como protocolo de comunica ci n en las redes de semaforizaci n para los sistemas de tr fico inteligente de las ciudades ya que se f2. fico es de 1Mbps Figura 18 Prototipo de controlador de tr fico Detecci n de luces fundidas Luego de realizar el establecimiento de la comunica ci n TCP IP entre la central y la intersecci n la central verifica el estado de las luces de cada cruce y adem s si las luces rojas se encuentran fundidas las luces del sem foro de la central se colocan en color negro y la intersecci n procede a destellar las luces amarillas fi gura 19 como indica la recomendaci n RILSA Verlag 2010 hasta que se proceda al reemplazo de las luces fundidas En la tabla 2 se muestran los resultados temporales desde que se funde una luz hasta que se detecta el even to en la central Tabla 2 Tiempo de detecci n de luz roja fundida Acci n Hora Luz roja fundida 8 21 15 am Detecci n en la intersecci n 8 21 18 am Reporte de fallo en la central 8 21 34 am Tiempo total 19 segundos Una vez que las luces amarillas de la intersecci n se en cuentran en destello debido al fallo de una luz roja se procede a reparar la luz roja y a observar el tiempo en el que se reporta a la central como se muestra en la tabla 3 Tabla 3 Tiempo de detecci n de luz roja reparada Reemplazo de luz roja 9 07 50 am Fin de amarillo intermitente 9 08 04 am Reporte de evento a la central 9 08 15 am Tiempo total 25 segundos Adicionalmente se eval a el tiempo que le toma a la central detectar un error f sico en la comunicaci n cuando funcionaba
3. 422 Semblanza de los autores Pedraza L F Hern ndez C A L pez D A Control de tr fico ve hicular usando ANFIS Ingeniare volumen 20 n mero 1 abril 2012 79 88 Salcedo O Pedraza L Hern ndez C Modelo de semaforizaci n inteligente para la Ciudad de Bogot Revista Ingenier a vo lumen 11 n mero 2 julio diciembre 2006 61 69 Sehgal V K Dhope S Goel P Chaudhry J S Sood P An Em bedded Platform for Intelligent Traffic Control en Euro pean Symposium on Computer Modeling and Simulation 4th 2010 Washington D C USA IEEE Computer Society 17 19 Nov 2010 pp 541 545 Vel squez A Desarrollo de una metodolog a para el control de la se alizaci n del tr fico y el sistema de semaforizaci n utilizando las l neas de potencia el ctrica PLT PLC tesis de maestr a en in genier a de telecomunicaciones Universidad Nacional de Colombia 2009 Verlag FGSV RichtlinienfuerLichtsignalanlagen RiLSA Lichtsigna lanlagenfuer den Strassenverkehr 1 Ausgabe Deutschland 2010 pp 1 90 Este art culo se cita Citaci n estilo Chicago Pedraza Mart nez Luis Fernando C sar Augusto Hern ndez Su rez Danilo Alfonso L pez Sarmiento Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a XIV 04 2013 583 594 Citaci n estilo ISO 690 Pedraza Mart nez L F Hern ndez Su rez C A L pez Sarmiento D A Sist
4. AMARILLO q gt NORTE CONEXION Y ALMACENAMIENTO DETECCI N CONTROL DE TIEMPO El software presente en la central almacena en un archivo de texto las anomal as que se presentan en el controlador de tr fico adem s se realiza un registro cada 10 segundos del estado de la luces de la intersec ci n En la figura 14 se observa el tiempo en el que las luces de los sem foros vehiculares y peatonales est n encendidas seg n la nomenclatura de la figura 8 Figura 12 Visualizaci n del estado de los bombillos de una intersecci n desde la central de monitoreo TIEMPO DE VERDE NORTE SUR TIEMPO DE CICLO 60 Seg VA O O AA AN NAAA OOO Li U TIEMPO DE AMARILLO TA 5 Seg 0 5 TIEMPO DE ROJO AMARILLO TRA 2 Seg ESTE TIEMPO DE VERDE NORTE SUR TW N S Timepo de verde para los vehiculos que transitan de Norte a Sur y de Sur a Norte Determinado por el puntero deslizante con un valor m x de 36s y min de 10s TIEMPO DE ROJO NORTE SUR TR N S Tiempo de rojo para los vehiculos que transitan de Norte a Sur y de Sur a Norte Su valor depende del valor de TY N 5 configurado para la interseccion TY N S TIEMPO DE VERDE ESTE DESTE TY E W Tiempo de verde para los vehiculos que transitan de Este a Oeste y de Oeste a Este Su valor depende del valor de TY N S configurado para la interseccion Ps NORTE TR N S J5 a TIEMPO INTERMITENTE TV E W TIEMPO DE ROJO ESTE DESTE TR E W Tie
5. A DE POTENCIA Figura 1 Esquema general del sistema El modelo de intersecci n planteado es el mostrado en la figura 2 est compuesto por una v a en cada sentido de Sur a Norte y de Este a Oeste y viceversa Cada v a presenta un sem foro vehicular doble y dos peatonales en cada acceso a la intersecci n M dulo principal Este modulo se realiza utilizando la tarjeta BigAVR fi gura 3 que est compuesta por un microcontrolador de alta gama Atmega 128 de Atmel Esta tarjeta se esco gl para el desarrollo del proyecto debido a la gran es cabilidad y versatilidad que presenta con otros sistemas Mikroelektronika 2006 584 Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM Pedraza Mart nez Luis Fernando Hern ndez Su rez C sar Augusto y L pez Sarmiento Danilo Alfonso Figura 2 Esquema de la intersecci n sentido Norte Sur y Este Oeste a vista superior b simulaci n vehicular 7 E y Ff gt e j A E 1111111011111 0 010 o A BBIGAVR Figura 3 Tarjeta Principal Mikroelektronika 2006 En el microcontrolador de esta tarjeta se programan los tiempos de duraci n de las luces de los sem foros de la intersecci n aunque pueden ser modificados por la central de monitoreo a trav s de la comunica ci n basada en TCP IP mediante una tarjeta Serial Ethernet En la figura 4 se observa la interconexi
6. ERATO y el protocolo BEFA 15 Cama cho 2010 Con el fin de hacer uso de tecnolog as m s compatibles con las necesidades de las grandes urbes en este art culo se presenta un prototipo para la comu nicaci n de una red de semaforizaci n escalable y compatible con protocolos de larga trayectoria y de aceptaci n universal como el protocolo TCP IP Este prototipo permite el monitoreo de las luces del controlador de tr fico vehicular basado en la norma RILSA Verlag 2010 adicionalmente cuenta con la po sibilidad de configurar los tiempos y planes de se ales que pueden cambiarse durante las 24 horas del d a siendo compatible con las diferentes clases de sem fo ros hal genos incandescentes y LED Desarrollo del sistema La figura 1 presenta el diagrama general del sistema el cual est compuesto por una tarjeta principal tarjetas de potencia que permiten el encendido de los sem fo ros y monitorean el correcto funcionamiento de las lu ces presentes en dicha intersecci n una central remota que registra el estado de la intersecci n por medio del protocolo TCP IP y adicionalmente se maneja un m dulo para la detecci n de veh culos de emergencia que se aproximan a la intersecci n para dar prioridad a su cruce modificando temporalmente el ciclo de la inter secci n ETAPA DETECCI N DE VEH CULOS DE EMERGENCIA CENTRAL DE MONITOREO TARJETA PRINCIPAL ETAPA DE DETECCI N DE FALLAS BOMBILLAS ETAP
7. Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM art culo arbitrado Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a Sistema de comunicaci n I CP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular TCP IP Communication System for Controlling a Vehicular Traffic Intersection Pedraza Mart nez Luis Fernando Facultad Tecnol gica Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Correo Ifpedrazam Dudistrital edu co L pez Sarmiento Danilo Alfonso Facultad de Ingenier a Hern ndez Su rez C sar Augusto Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Facultad Tecnol gica Correo dalopezs Wudistrital edu co Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Correo cahernandezs Dudistrital edu co Informaci n del art culo recibido agosto de 2012 aceptado octubre de 2012 Resumen Descriptores Este articulo describe el desarrollo de un prototipo de un controlador de tr fico vehicular cuyo sistema de comunicaci n se basa en el protocolo TCP IP para monitorear y controlar remotamente el funcionamiento de las luces de los sem foros de una intersecci n vehicular Los resultados muestran los tiempos de comunicaci n entre la central y el controlador de tr fico Las conclusiones destacan la importancia del uso del protocolo TCP IP en los sistemas de semaforizaci n e controlador de tr fico e sem foro e intersecci n vehicular e protoco
8. a recibe las tramas provenientes de la central de monitoreo y transmite los reportes hacia la misma usando el protocolo TCP IP figura 6 Por ejemplo si una falla se soluciona en un controlador de tr fico a trav s de esta rutina se informa a la central para que suspendan las rutinas de seguridad y se inicie lo antes posible el funcionamiento normal de los sem foros de la intersecci n Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM 585 Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular TARJETA DETECCION DE VEHICULOS DE EMERGENCIA PUERTO A TARJETA DE POTENCIA g T y AS Ts 7 PUERTOD 1653 PUERTO E DETECCI N DE FALLAS M dulo de potencia Por medio de esta etapa se transforman los estados l gicos provenientes de la tarjeta principal a los niveles de corriente alterna manejados por las luces de los se m foros 120 VAC en el caso de los bombillos hal ge nos incandescentes y de LED El m dulo de potencia desarrollado se muestra en la figura 7a con la que se activan dos sem foros de gru pos diferentes por ejemplo Norte Sur y Este Oeste a trav s de los optoaisladores y los Triacs Por lo tanto se necesitan cuatro tarjetas en total para una intersecci n dos para los sem foros vehiculares y otras dos para los sem foros peatonales Esta tarjeta a su vez sensa mediante los
9. acilita y agiliza el despliegue de la red de semaforizaci n con varios suministradores a un costo menor que el que ofrecer a un proveedor de controladores de tr fico con un est ndar de comunicaci n cerrado El prototipo del controlador desarrollado monitorea desde la central el estado de cada una de las luces de una intersecci n y al utilizar el medio de transmisi n de un proveedor de servicios de internet permite indi car en menos de un minuto la necesidad de reemplazar una luz fundida de un sem foro Al optimizar el siste ma de comunicaci n de fallas en los controladores vehi culares se logran correcciones en un menor tiempo y como consecuencia se mejora la movilidad vial Para garantizar la seguridad en la informaci n que se transmite sobre la red de semaforizaci n se reco mienda el uso de algoritmos de cifrado y o mecanismo de autenticaci n Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM 593 Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular Referencias Akanegawa M Tanaka Y Nakagawa M Basic Study on Traffic Information System Using LED Traffic Lights IEEE Transac tions on Intelligent Transportation Systems volumen 2 n me ro 4 diciembre 2001 197 203 Alcald a Mayor de Bogot Manual de Planeaci n y Dise o para la Administraci n del Tr nsito y Transporte Bogot Cal y Mayor y Asociado
10. caso de que la central determi ne poner en este estado a la intersecci n Esta trama de 32 bytes se observa en la figura 16 32 Bytes q AA A A 28 Bytes 1 Byte 2 Bytes 1 Byte Figura 16 Segmento de datos de la trama enviada desde la central hacia la intersecci n En la trama que se transmite desde el controlador de tr fico hacia la central se env a informaci n que corres ponde a los reportes sobre el estado de la intersecci n monitoreada Como se presenta en la figura 17 la trama est estructurada con la fecha y la hora el estado de las luces con una tama o de 16 bytes 1 byte por sem foro y por ltimo se posee un byte para reportar a la central la detecci n de alg n veh culo de emergencia Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM 591 Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular 45 Bytes Vehiculos de Estado de Bombillas Emergencia E A A 28 Bytes 16 Bytes 1 Byte Figura 17 Segmento de datos de la trama enviada desde la intersecci n hacia la central Resultados El prototipo de controlador de tr fico se muestra en la figura 18 consta de dos tarjetas de potencia para sem foros peatonales y otras dos tarjetas para sem foros ve hiculares por cada acceso a la intersecci n La capacidad de la conexi n de internet entre la central y el controla dor de tr
11. correctamente Se realizaron 3 me diciones en diferentes horas del d a los resultados se muestran en la tabla 4 Tabla 4 Tiempo promedio de detecci n de problemas f sicos en la comunicaci n N mero de falla f sica Tiempo s 1 23 06 2 18 58 3 21 63 Tiempo promedio 21 09 592 Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM Pedraza Mart nez Luis Fernando Hern ndez Su rez C sar Augusto y L pez Sarmiento Danilo Alfonso CONEXION Y ALMACENAMIENTO DETECCI N CONTROL DE TIEMPO AMARILLO g NORTE Figura 19 Visualizaci n de sem foros con luces rojas fundidas Finalmente en la tabla 5 se presenta el tiempo en que la central detecta la presencia de veh culos de emergencia y el tiempo invertido por parte del controlador de tr fi co para asignar la luz verde prioritaria Tabla 5 Tiempos con veh culos de emergencia Tipo de emergencia Tiempo de Tiempo de cambio a luz detecci n verde s central s Ambulancia 12 21 Bomberos 16 23 Polic a 8 18 Escolta 11 26 Tiempo promedio 11 75 22 An lisis de los resultados El corto tama o de la trama es suficiente para la infor maci n que se desea enviar y fundamental para mante ner tiempos de comunicaci n r pidos Al aumentar el tama o de la trama para agregar informaci n de identi ficaci n y control tambi n aumentaron exponencial mente los tiempos de comunicaci n
12. ema de comunicaci n TCP IP para el control de una in tersecci n de tr fico vehicular Ingenier a Investigaci n y Tecnolo g a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 Luis Fernando Pedraza Mart nez Recibi el t tulo de ingeniero electr nico y magister en ciencias de la informaci n y las comunicaciones de la Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Actualmente se desempe a como pro fesor de la Facultad Tecnol gica de la Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas y se encuentra realizando estudios de doctorado en ingenier a de sistemas y computaci n en la Universidad Nacional de Colombia C sar Augusto Hern ndez Su rez Recibi el t tulo de ingeniero electr nico y magister en ciencias de la informaci n y las comunicaciones de la Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Actualmente se desempe a como pro fesor de la Facultad Tecnol gica de la Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas y se encuentra realizando estudios de doctorado en ingenier a de sistemas y computaci n en la Universidad Nacional de Colombia Danilo Alfonso L pez Sarmiento Recibi el t tulo de ingeniero electr nico por la Universidad de Pamplona y el titulo de magister en ciencias de la informaci n y las comunicaciones por la Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas Actualmente se desempe a como profesor de la Facultad de Ingenier a de la Universidad Distrital Fran cisco Jos de Calda
13. jeta principal del contro lador despu s la central queda en espera de la respues Red de Comunicaciones Otras Instituciones ta de la tarjeta principal y luego se toman decisiones a partir de la informaci n recibida en la trama En la figura 11 se muestra el diagrama de interco nexi n entre la central y los controladores de tr fico de cada cruce en donde stos se comunican a trav s de la infraestructura de un proveedor de servicios de inter net o una red TCP IP dedicada para este fin Figura 10 Esquema de procesos de comunicaci n de la central de monitoreo Figura 11 Sistema de comunicaci n entre la central y los controladores de tr fico Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM 589 Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular En la figura 12 se muestran los sem foros de los cua tro accesos a la intersecci n Norte Sur Este y Oeste visualizados desde la central de tal forma que si apare cen todas las luces encendidas es porque la intersecci n se encuentra funcionando correctamente En la figura 13 se especifican las caracter sticas temporales del sistema como el tiempo total del ciclo de la intersecci n y los tiempos m ximos y m nimos de la misma teniendo en cuenta la norma alemana DIN VDE 0832 CONEXION Y ALMACENAMIENTO DETECCI N CONTROL DE TIEMPO
14. lo TCP IP e protocolo abierto Abstract Keywords e traffic controller e traffic light e vehicular intersection e TCP IP protocol e open protocol This paper describes the development of a prototype of a vehicular traffic controller whose system of communication is based on the TCP IP protocol in order to re motely monitor and control the operation of traffic lights for a vehicular intersection The results show the times of communication between the central and the traffic controller The conclusions highlight the importance of using the TCP IP protocol in traffic light systems Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular Introducci n El incremento de automotores en las v as del mundo en los ltimos a os adem s del aumento de movilizaci n de personas en el cumplimiento diario de sus labores requieren el desarrollo de sistemas de semaforizaci n cada vez m s robustos que permitan una oportuna de tecci n y notificaci n de fallas que conlleva primero a lograr una reducci n en la contaminaci n auditiva y atmosf rica al minimizar el tiempo adicional que un veh culo permanece en las v as por fallas sin ser detec tadas en las redes de semaforizaci n segundo evitar congestiones al reducir el tiempo de traslado de auto motores y peatones de un lugar a otro tercero dismi nuir el tiempo de no funcionamiento de los sem foros de la intersecci n cuarto reducir lo
15. mpo de rojo para los vehiculos que transitan de Este a Oeste y de Oeste a Este Su valor depende del valor de TY N S configurado para la interseccion OESTE 590 po TR E W SUR Figura 13 Control de tiempo de la intersecci n Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM Pedraza Mart nez Luis Fernando Hern ndez Su rez C sar Augusto y L pez Sarmiento Danilo Alfonso L REPORTE tet Notepad File Edit Format View Help 08 06 2011 08 42 30 p m VRIN VR2ZN PV3N PVAN WVIW WZW PR3W PRAW 08 06 2011 08 42 40 p m VRIN VR2ZN PV3N PVAN VW1W VW2ZW PR3W PRAW 08 06 2011 08 42 50 p m VRIN VR2N PW3N PV N VAIW VWWiW WA2W VW2W PR3W PRAW 08 06 2011 08 43 01 p m WR N WWIN WRAN WW2N PR N PW3N PRAN PWAN WRElw VAlWw WWlw 08 06 2011 08 43 11 p m WR N WW1N WRAN WW2N PR N PW3N PRAN PWAN WRElw VAlWw WWlw 08 06 2011 08 43 21 p m WR N WW1N WRAN WW2N PR N PW3N PRAN PWAN WRElw VaAlWw WWlw Figura 14 Registro de la intersecci n Configuraci n de tiempos en la intersecci n Para la configuraci n de tiempos de la intersecci n se tienen en cuenta las recomendaciones vigentes Verlag 2010 Alcald a Mayor de Bogot 2005 que sugieren un tiempo m nimo de luz verde de 10 segundos A partir de este tiempo y teniendo e
16. n cuenta el tiempo total del ciclo del sem foro Tc que es de 60 segundos se pre senta el diagrama de tiempos para cada v a Norte Sur Este Oeste en la figura 15 En esta figura Tv correspon de al tiempo de la luz verde Ta al tiempo de la luz ama rilla Tra al tiempo de la luz Roja Amarilla Tr al tiempo de la luz roja y Ts es el tiempo de seguridad El Ts se configura a partir de las caracter sticas espe c ficas del cruce como el tama o de la v a etc tera Generalmente este tiempo es de 1 2 segundos Para los c lculos este tiempo se escoge de 1 segundo Tam bi n se establece Tra 2s y Ta 3s Desde la central se env a el Tv Norte Sur y tomando como referencia el diagrama de tiempos de la figura 15 se calculan los dem s tiempos de la siguiente forma Tc Ir Tra To Ta Ts 1 TY Ta T8 Tr Tr Tra Tw Te Figura 15 Diagrama de tiempos para los sem foros de una intersecci n Manteniendo el m nimo Tv Este Oeste Tv w de la ecuaci n 1 se obtiene un Tr Norte Sur Trys 16 s por lo que el Tv Norte Sur m ximo TYysmax 38 s De mane ra que el Tv configurado desde la central estar entre 10 y 38 segundos Estructura de la trama En el campo de datos de la trama que se env a desde la central de monitoreo a la intersecci n al inicio se confi gura la fecha y hora actualizada de la central despu s se establece el Tv y por ltimo se fija el tiempo de luz amarilla intermitente en
17. n entre los puertos de la tarjeta principal y los m dulos auxiliares que permiten el control de la intersecci n que son la tarjeta para la detecci n de los veh culos de emergen cia la tarjeta Ethernet para la comunicaci n con la cen tral remota la visualizaci n con la pantalla LCD y la tarjeta de potencia que permite el encendido de las lu ces del sem foro y la detecci n de las fallas que se pue dan presentar M dulo de comunicaci n La comunicaci n entre la tarjeta principal y la tarjeta Ethernet se divide en dos rutinas la rutina principal y la rutina de recepci n transmisi n A continuaci n se explican las funcionalidades de cada rutina Rutina principal Esta rutina se encarga de realizar la detecci n de luces fundidas el manejo de secuencias de los sem foros y la detecci n de veh culos de emergencia para lo cual se establece el diagrama de flujo de la figura 5 Ah se en cuentra una secuencia especial para veh culos de emer gencia que permite agilizar el cambio del sem foro a luz verde en caso de detectar alguna se al de alerta Por otra parte existe un bloque de destello temporal en luz amarilla que se genera si se recibe una comunicaci n de luces rojas fundidas o luces verdes conflictivas La duraci n de este destello depende del tiempo que nece site el equipo t cnico para solucionar la falla Rutina de transmisi n y recepci n La rutina de recepci n transmisi n como su nombre lo indic
18. nen Figura 7 Tarjeta de potencia a para dos sem foros b diagrama de interconexi n RECEPTOR ESTE O eee II PU RECEPTOR SUR Oo JU VEHICULO DE EMERGENCIA Figura 9 Ubicaci n de detectores de veh culos de emergencia en la intersecci n 588 Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM Pedraza Mart nez Luis Fernando Hern ndez Su rez C sar Augusto y L pez Sarmiento Danilo Alfonso Tabla 1 Identificaci n de veh culos con prioridad C digo de 4 bits transmitido Veh culo D3 D2 D1 DO Ambulancias 0 0 0 1 Bomberos 0 0 1 0 Polic a 0 1 0 0 Escoltas 1 0 0 0 Central de monitoreo La central de monitoreo est implementada en el soft ware LabVIEW Permite visualizar el estado de las lu ces de la intersecci n de forma remota as como la administraci n de los tiempos de las luces verdes y ro jas de la intersecci n Adicionalmente desde la central es posible establecer la fecha y hora de las notificacio nes desde el servidor y el controlador de tr fico ubica do en la intersecci n En la figura 10 se muestra una secuencia en bloques de las actividades del software de la central En un co mienzo se establece una configuraci n donde se deter minan caracter sticas como la direcci n IP destino y el puerto luego se procede a enviar la trama la cual se describe m s adelante a la tar
19. nsmisora cuenta con la posibilidad de enviar datos de 4 bits En la tabla 1 se establecen cuatro tipos distintos de prioridad que permiten identificar el tipo de veh culo de emergencia que se aproxima a la intersecci n 586 Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM Pedraza Mart nez Luis Fernando Hern ndez Su rez C sar Augusto y L pez Sarmiento Danilo Alfonso INICIO DE SUBRUTINAS Y AFUABLES DECLARACI N DE VARIABLES VEH CULO EMERGENCIA ALMACENE Y REPORTE DE PRIORIDAD INTERMITENTE ENCIENDA ROJO l i ALMACENE FUNDIDO REPORTE ROJO FUNDIDO ENCIENDA ROJO AMARILLO MA Figura 5 Diagrama de flujo programa principal Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 Fl UNAM 587 Sistema de comunicaci n TCP IP para el control de una intersecci n de tr fico vehicular INICIO DECLARACI N DE VARIABLES INICIO DE SUBRUTINAS Y VARIABLES ALMACENAMIENTO EN LA EEPROM Lectura EEPROM Datos a TX TXDE TRAMA HACIA LA CENTRAL FIN RETORNO AL PROGRAMA PRINCIPAL Figura 6 Diagrama de flujo rutina de transmisi n recepci n YES VAIS ES PR s Pido Figura 8 Nomenclatura de luces PRIS Pia WR25 YAZD WLO VRS2 Puerto G 6 Vehiculares Vehiculares Norte Sur Sur Norte he TT GEI ES nena
20. s 594 Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volumen XIV n mero 4 octubre diciembre 2013 583 594 ISSN 1405 7743 FI UNAM
21. s 2005 Camacho C Foro Marco Tecnol gico para Sistemas Inteligentes de Transporte y Semaforizaci n Anales de Ingenier a volu men 913 n mero 122 marzo 2010 Chunxiao Li Shimamoto S An Open Traffic Light Control Mo del for Reducing Vehicles CO Emissions Based on ETC Ve hicles IEEE Transactions on Vehicular Technology volumen 61 n mero 1 enero 2012 97 110 Cornet S AENOR CTN 135 5C4 Regulaci n de tr fico Norma tiva de reguladores y de estaciones remotas en III Congreso Nacional sobre Sistemas Inteligentes de Transporte Seguri dad Informaci n y Tecnolog a 2002 pp 497 512 Gradilla L De la Llata R Gonz lez O ndices de vulnerabilidad de redes carreteras Enfoques recientes y propuesta de apli caci n en M xico Ingenier a Investigaci n y Tecnolog a volu men 12 n mero 3 julio septiembre 2011 257 267 Levinson J Askeland J Dolson J Thrun S Traffic Light Map ping Localization and State Detection for Autonomous Ve hicles en IEEE International Conference on Robotics and Automation 1 2011 Stanford USA IEEE 9 13 mayo de 2011 pp 5784 5791 Mikroelektronika Manual de usuario BIGAVR 2006 en l nea Disponible en http www mikroe com en tools bigavr Palomas X Alvarez L Selecci n de alternativas de inversi n en la construcci n de obras viales en la ciudad de M xico Inge nier a Investigaci n y Tecnolog a volumen 11 n mero 4 octu bre diciembre 2010 413
22. s accidentes causa dos por la imprudencia de veh culos y peatones cuando los sem foros no funcionan de forma adecuada final mente disminuir los niveles de estr s a los que se expo nen a diario tanto conductores como peatones Se han propuesto diferentes estrategias para solu cionar problemas como los que se mencionan algunas se basan en adaptar el tiempo de los sem foros Seh gal et al 2010 Chunxiao y Shimamoto 2012 Salcedo et al 2006 Pedraza et al 2012 otras en la interacci n entre intersecciones y veh culos Levinson et al 2011 Akanegawa et al 2001 y varias en la inversi n de in fraestructura vial Palomas y Alvarez 2010 Gradilla et al 2011 Esto demuestra que se han desarrollado un gran n mero de soluciones que deben estar soportadas por una correcta y escalable comunicaci n entre el contro lador de tr fico y la central de monitoreo de tr fico Actualmente existen protocolos de comunicaci n abiertos para los sistemas inteligentes de transporte ITS como lo son UTMC urban traffic management and con trol OCIT open communicaction interface for road traffic control systems AENOR CTN 135 SC4 normatividad espa ola para sistemas de control y gesti n del tr fico y NTCIP national transportation communications for ITS protocol Vel squez 2009 Cornet 2002 Entre los pro tocolos de comunicaci n propietarios para los ITS se destacan los de las arquitecturas SCATS RHODES UTOPIA MOD
23. transfor madores las luces rojas fundidas y el encendido de los bombillos verdes lo cual se reporta a la tarjeta principal En la figura 7b se observa el diagrama de interco nexi n entre la tarjeta principal las tarjetas de potencia y los sem foros de la intersecci n En la figura 8 se muestra un ejemplo de la nomenclatura a usar la pri mera letra indica el tipo de sem foro peatonal P o ve hicular V la segunda letra corresponde al color de la TARJETA DE COMUNICACI N SERIAL ETHERNET Figura 4 Interconexi n entre tarjeta principal y tarjetas auxiliares luz Roja R Amarilla A y Verde V posteriormente aparece el n mero del sem foro y finalmente se en cuentra su punto cardinal Norte N Sur S Este E y Oeste O Etapa de detecci n de veh culos de emergencia La detecci n de veh culos de emergencia se realiza por la emisi n de se ales de radiofrecuencia generadas desde estos veh culos al aproximarse a la intersecci n y por ende se les da prioridad de cruce colocando la luz de este sem foro temporalmente en verde Esta eta pa se implementa utilizando la frecuencia 433 92 MHz banda libre del espectro radioel ctrico con un alcance de aproximadamente 120 m Para la intersecci n plan teada figura 9 se requieren 4 receptores ubicados a cierta distancia del cruce por cada corredor vial de ma nera que se detecte el arribo del veh culo por las cuatro entradas al cruce La tarjeta tra
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