Preparación de vehículos autónomos – ¡Cosas que las agencias viales deben hacer!

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Las tecnologías de vehículos conectados y autónomos tienen el potencial de cambiar el transporte a escala global. Pueden mejorar la seguridad, alterar significativamente los costos de transporte, cambiar los patrones de tráfico y la congestión, impulsar la creación de empleos, la retención de talentos y fortalecer la calidad de vida de nuestras comunidades.

La implementación de CAVs es una gran oportunidad para el desarrollo económico. Aún así, también plantea preguntas importantes sobre cómo maximizar los beneficios de la tecnología para el bienestar social mientras se mitigan las externalidades negativas. Los estudios muestran que incluso la implementación parcial podría tener impactos dramáticos en nuestra infraestructura de transporte y patrones de viaje.

Si bien aún faltan años para el despliegue completo de los CAV, es hora, por lo tanto, de que los funcionarios gubernamentales, los planificadores y los desarrolladores económicos comiencen a prepararse para los impactos potenciales de esta tecnología transformadora y consideren cuidadosamente cómo los cambios potencialmente sustanciales pueden cambiar drásticamente el transporte. infraestructura y uso del suelo.

Las agencias locales deben planificar los escenarios más probables para los CAV en los próximos 10 a 5 años, incluida la integración gradual de tecnología autónoma, pelotones de camiones y las necesidades de infraestructura crítica como marcas en el pavimento, señalización, señales de tráfico e infraestructura de comunicación, alta resolución. mapeo de caminos, mantenimiento, consistencia y estandarización de reglas, etc.

En esta publicación, presentamos brevemente algunas de las recomendaciones clave que el gobierno y las agencias viales deben considerar como parte de la preparación de los vehículos autónomos y prepararse para la política potencial y las implicaciones de los CAV.

1. Marcas de pavimento

Los sistemas CAV actuales utilizan cámaras y procesamiento de imágenes para identificar las marcas de carril en la alineación de la carretera y ubicar el vehículo dentro de la sección transversal de la carretera. Varias demostraciones de vehículos autónomos han fallado debido a la superposición e inconsistencia de las marcas en el pavimento, lo que dificulta que los sensores predigan dónde se encuentra el vehículo en el carril, lo que hace que el vehículo dependa de otras características, como el borde de la carretera. Esto subraya la necesidad de coherencia en las marcas de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y asistencia de mantenimiento de carril (LKA) actuales para descifrar la superficie de la carretera y mantener un vehículo posicionado dentro de su carril.

Por lo tanto, las agencias viales deben hacer un seguimiento de cómo los fabricantes de vehículos autónomos manejan la tecnología de mantenimiento de carril CAV. La dirección en la que vaya la tecnología de mantenimiento de carril CAV afectará las políticas de marcado de pavimentos, el desarrollo de señalización y la rehabilitación, lo que costará más a las agencias viales en costos de mantenimiento. Las recomendaciones populares son las siguientes:

  • Crear normas nacionales y orientación sobre marcas en el pavimento y normas que incluirán criterios mínimos de borde, carril y líneas centrales de 6 pulgadas con un nivel de retrorreflectividad de 35 mcd.
  • Desarrolle una cinta de marcado de pavimento de alto contraste y alta retrorreflectancia o marcas líquidas de pavimento con 3M Optics que hacen que las marcas sean más visibles bajo la lluvia u otras condiciones de baja visibilidad.
  • Actualizar y mantener marcas de carril uniformes, consistentes y de buena calidad.
  • Coloque las líneas de los carriles inmediatamente después de construir o repavimentar las carreteras.

2. Firma

Todos los CAV utilizan cámaras ópticas para el reconocimiento de señales. Los sistemas de visión artificial capturan una imagen, como el letrero de una calle, y luego clasifican el letrero mediante la extracción y comparación de características. Al igual que las marcas en el pavimento, los sistemas CAV actuales se confunden con señales dañadas, descoloridas o que no cumplen con las normas. Los CAV requieren que la firma se coloque y mantenga de manera consistente a un nivel mucho más alto que la práctica actual.

En particular, 3M ha desarrollado letreros con códigos inteligentes integrados que pueden ser leídos por un sensor del vehículo. La información se codifica utilizando películas y tintas especiales, que las cámaras infrarrojas pueden leer. Los códigos inteligentes pueden remitir el vehículo a una base de datos central con información actualizada periódicamente sobre la carretera. Otras tecnologías de señalización pueden incluir balizas Bluetooth o dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID) para hacer que la señalización sea legible por máquina. Se sugieren varias recomendaciones que pueden ayudar a las agencias locales a prepararse para los CAV.

  • Elimine letreros no estándar, bloqueados, dañados o descoloridos.
  • Uso constante, mantenimiento adecuado y reemplazo de letreros.
  • Cuando esté disponible, considere el uso de letreros con códigos inteligentes, que pueden ser leídos por un vehículo con una fuente de luz infrarroja (IR) a distancia. Los códigos deben incluir información como coordenadas GPS, fechas de instalación de letreros, fechas de mantenimiento, etc.
  • Implemente láminas reflectantes de grado diamante, que hacen que la señalización sea legible en una variedad de ángulos y durante las inclemencias del tiempo.

3. Señales de tráfico y comunicación

Junto con las marcas en el pavimento y la señalización, los CAV deberán detectar e identificar las señales de tráfico que generan mensajes de Fase y sincronización de la señal (SPaT), que incluyen verde, amarillo, rojo y la cantidad de tiempo restante hasta la siguiente fase. Varios estudios recomiendan implementar señales del sistema de mensajes dinámicos (DMS) y nuevos controladores de señales de tráfico que tengan puertos preparados para el protocolo de Internet (IP) y el cumplimiento del protocolo de comunicaciones de transporte nacional para el sistema inteligente (NTCIP) para la implementación de CV a gran escala y la capacidad de integración. en sistemas avanzados de gestión de tráfico (ATMS).

La recomendación más simple es asegurar suficiente espacio para hardware y comunicaciones adicionales durante el reemplazo de los controladores de semáforos. Además, las agencias deberán trabajar con los proveedores para determinar qué tecnologías de comunicación se requerirán para permitir que los vehículos envíen y reciban datos junto con los controladores de señales a medida que evolucionen las tecnologías. También deben considerar las necesidades futuras de comunicación como parte de los planes viales.

4. Mantenimiento

El mantenimiento es un aspecto clave para acomodar los vehículos autónomos. Se refiere al mantenimiento del pavimento y del clima invernal de cualquier carretera. Las degradaciones significativas en las condiciones de la superficie de la carretera plantean una preocupación considerable para los CAV, ya que no está claro cómo los sistemas de imágenes pueden interpretar estas condiciones de la superficie. También puede dificultar que un CAV prediga el comportamiento de otros usuarios de la carretera.

Además, la presencia de nieve y lluvia oscurece las marcas y señales en el pavimento, lo que dificulta que los sistemas de cámaras las detecten e interpreten. Por lo tanto, es necesario mantener las carreteras a un nivel superior al de los conductores humanos. En este punto, se desconoce hasta qué punto se puede necesitar mantenimiento adicional para acomodar los CAV. Sin embargo, la mejor recomendación es mantener o implementar un mantenimiento oportuno, principalmente cuando ocurre una degradación significativa de la superficie, como baches.

5. Consistencia y estandarización

La mayoría de las reglas de tránsito existentes se desarrollaron durante los últimos 100 años. Se basan en la suposición de que los conductores son seres humanos. Pero las cosas van a cambiar. Considere esto: ¿cómo la policía detiene un vehículo totalmente autónomo que ha cometido una infracción de tráfico? Las fuerzas del orden y otras agencias, por lo tanto, deben perfeccionar los mecanismos legales en torno al conductor como actor central en la conducción.

Otra área donde se requiere estandarización es el estacionamiento. Los gobiernos locales deben investigar las políticas y programas que rigen la ubicación, forma, precio y cantidad de estacionamiento. Esto incluye monitorear cómo los cambios en los modelos de propiedad de vehículos y la adopción de CAV podrían afectar los ingresos por estacionamiento, principalmente para los municipios que dependen en gran medida de estos ingresos para respaldar los servicios públicos. Es posible que los gobiernos locales también deban desarrollar especificaciones para el diseño de estacionamientos para automóviles autónomos y es posible que deban examinar las oportunidades de redesarrollo para estacionamientos en áreas urbanas densas.

6. Captura e intercambio de datos

A más largo plazo, existe la expectativa de que los CAV recopilen y compartan datos a medida que cambien las condiciones de la carretera y el tráfico. Por ejemplo, un vehículo líder, que se encuentra con congestión, eventos importantes de tráfico, advertencias de peligro, condiciones ambientales o cierres de carreteras puede compartir esta información en tiempo real con otros vehículos o la agencia correspondiente, para que los vehículos posteriores puedan ajustarse en consecuencia. Un inventario de la base de datos de carreteras o un mapeo de alta definición es uno de los elementos más fundamentales y requerirá información muy detallada, como la geometría de los carriles, las características de las curvas horizontales y verticales y los límites de velocidad. Sin embargo, el costo de crear mapas de alta definición es un desafío. Si una agencia decide invertir en mapeo de alta definición, es posible que se necesite alguna orientación para abordar los problemas de responsabilidad.

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