Proyecto: Desarrollo de sistemas para detección y registro de factores de riesgo de accidentes de tránsito en rutas

Proyecto: Desarrollo de sistemas para detección y registro de factores de riesgo de accidentes de tránsito en rutas Dir.: Ing. Horacio Omar Martín – UTN – Facultad Regional Trenque Lauquen Codir.: Dr. José Francisco Zelasco – UBA – Facultad de Ingeniería Investigadores: Ing. Marcos Suarez, Ing. Alejandro López – UTN – Facultad Regional Trenque Lauquen

Resumen Los estudios sobre accidentología vial muestran preocupantes estadísticas de mortalidad y daños materiales. Mediante los mismos se busca establecer medidas preventivas a través del estudio de las causas. Pero en diversas ocasiones no es posible tipificar las causas, porque se desconocen. Por otro lado, los distintos modelos de percepción del riesgo fundamentan medidas de seguridad vial a fin de disminuir el riesgo asociado al tránsito, en general, centradas en la anticipación de los factores de riesgo o en el aspecto motivacional de la percepción del mismo. Nos proponemos diseñar y construir dispositivos y sistemas que permitan la detección y registro de los factores de accidentes de tránsito en rutas, basados en aplicaciones móviles de sistemas de información geográfica (SIG), como un aporte a la seguridad vial, mediante medidas fundamentadas en los distintos modelos de percepción del riesgo.

Estado actual del conocimiento del tema 1.

El problema

Para no redundar en una cuestión muy divulgada, basta mencionar que de acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (Aoün Soulie, 2013), fallecen un millón trescientas mil personas al año en el mundo, por accidentes de tránsito y de cuarenta a cincuenta millones de personas sufren traumatismos con un porcentaje importante de discapacidades. En el mundo el 40 % de todas las muertes por colisiones ocurren en edades comprendidas de 0 a 25 años. Los traumatismos causados por el tránsito son la segunda causa de muerte en las edades comprendidas entre los 5 y 25 años. Se estima que los accidentes viales tienen un costo mundial de 518.000 millones de dólares por año. En la República Argentina, la Asociación Luchemos por la Vida (http://www.luchemos.org.ar), denuncia que los accidentes de tránsito son la causa de 22 muertos por día (cerca de 8.000 al año), más de 120.000 heridos por año y grandes pérdidas materiales (estimadas en U$S 10.000 millones por año). Estas cifras resultan muy altas comparándolas con las de los países desarrollados, que son ocho veces más bajas (considerando la cantidad de vehículos en circulación). Aún cuando las estadísticas de la Dirección Nacional de Observatorio Vial (http://observatoriovial.seguridadvial.gov.ar) indican una disminución en el índice de mortalidad (cantidad de víctimas fatales en el lugar del hecho) en los últimos años, el flagelo está en aumento. Según las estadísticas del Instituto de Seguridad y Educación vial (http://www.isev.com.ar) el índice de siniestralidad vial (cantidad de hechos graves) aumentó el 11,2 % de 2012 a 2013. Las estadísticas que realiza el Centro de experimentación y seguridad vial (https://www.cesvi.com.ar) desde 2004, permiten determinar que, aunque generalmente se dan varios factores en simultáneo, la principal causa de accidentes son los factores humanos (88%), las causas debidas al medio 10% y las fallas del vehículo representa apenas el 2%. Las fallas humanas más comunes son la invasión de carril (40%) y la distracción (16%). La velocidad inadecuada se da en el 10%, maniobras abruptas en el 10%, no respetar la señalización en el 8%, no respetar prioridad de paso en el 7%, distancia de seguimiento inadecuada en el 5%.

2.

Conceptualización

Una amenaza (Chardon & González, 2002) corresponde a un fenómeno de origen natural, socio-natural o tecnológico, definido por su naturaleza, ubicación, recurrencia, probabilidad de ocurrencia, magnitud e intensidad (capacidad destructora). La vulnerabilidad es la probabilidad de que un sujeto o elemento expuesto a una amenaza natural o tecnológica, sufra daños o pérdidas tanto humanas como materiales, en el momento del impacto del fenómeno, teniendo además dificultad en recuperarse de ello, a corto, mediano o largo plazo. El concepto de riesgo corresponde a un valor probable de pérdidas de toda índole en un sitio específico vulnerable a una amenaza particular, relativas a un individuo o grupo, en el momento del impacto de ésta y durante todo el período de recuperación y reconstrucción que le sigue. El riesgo resulta entonces del cruce probable tanto en el espacio como en el tiempo de una amenaza de magnitud determinada y de un elemento relativamente vulnerable a ella. Por tanto, la magnitud del riesgo depende de la amenaza y del grado de vulnerabilidad. Tránsito es la acción de transitar, es decir, de ir por una vía pública; es paso, movimiento, circulación de gente y vehículos por las calles y carreteras. Entendemos por ruta a todo camino interurbano generalmente pavimentado o asfaltado, también llamado carretera. En un sentido amplio, un accidente de tránsito (Vásquez Rodríguez, 2009) es un hecho fortuito, imprevisto, involuntario, que ocurre en una vía pública, y que deja daños en las cosas o en las personas e implica la participación de vehículos y peatones. Se denomina accidentología vial a la disciplina que estudia las causas y efectos de los accidentes de tránsito terrestre, realiza su investigación forense y propone las medidas adecuadas para atenuarlos. La causa de un accidente tiene variadas interpretaciones, según distintas teorías. Ha habido muchos intentos de elaborar una teoría que permita predecirlas, pero ninguna de ellas ha contado, hasta ahora, con una aceptación unánime (Raouf, 2001). Preliminarmente hallamos que la más útil para este estudio es la teoría de la equivalencia de las condiciones (Vásquez Rodríguez, 2009), la cual establece que cualquier resultado que se produzca debe ser imputado al obrar de un agente determinado y, por consiguiente “causa” es toda condición del resultado, todas las condiciones capaces de producirlo, cadenas del mismo. Según esta teoría, en la producción de un resultado, intervienen distintas condiciones, todas equivalentes. Estas distintas condiciones, cuando las identificamos independientemente de la ocurrencia de un accidente, son las que denominamos factores de riesgo. Los accidentes de tránsito son en gran medida prevenibles y pueden ser evitados a través de decisiones de política nacional, de educación y opciones individuales. Según el número de automóviles aumenta, las carreteras se vuelven más peligrosas, y el número de defunciones y lesiones seguirá subiendo en relación con el número de vehículos. La seguridad vial (Vásquez Rodríguez, 2009) consiste en la prevención de accidentes de tránsito o la minimización de sus efectos, especialmente para la vida y la salud de las personas, cuando tuviera lugar un accidente. Pueden ser acciones de prevención o mitigación (Chardon & González, 2002). La prevención corresponde al conjunto de medidas y acciones estructurales y no-estructurales que buscan evitar la creación de una situación de riesgo: es una visión prospectiva. La mitigación corresponde al conjunto de medidas y acciones estructurales y no-estructurales que buscan disminuir los niveles de riesgo ya existentes: es una visión correctiva. En ambas, las medidas se aplican a la amenaza y/o a la vulnerabilidad. Según la doctrina generalmente aceptada, la seguridad en el tránsito depende del equilibrio en que se encuentran los elementos: ruta, condiciones ambientales, vehículos, conductores y peatones. Del estado de estos elementos en un momento y espacio determinados, depende la existencia de factores de riesgo. En los últimos años han surgido en algunos países, criterios de seguridad más amplios (Aoün Soulie 2013) como la “Perspectiva cero” en Suecia y la “Seguridad sostenible” en Holanda.

La legislación las ha ubicado de tal manera que las posibles deficiencias de las rutas, el medio ambiente y el vehículo, se mantengan como causas directas en contadas ocasiones (Vásquez Rodríguez, 2009); cuando se constata que influye imprevistamente en los factores humanos. Solo quedan entonces como causa preponderante el elemento humano con sus defectos y virtudes, con sus aptitudes, capacidades y limitaciones, ya sea que actúe como conductor o peatón y también pasivamente como pasajero. Sin embargo los demás factores influyen sobre el elemento humano, condicionándolo. En la República Argentina se denota una preocupación pública por el estado de la infraestructura vial y su entorno (Ponce De León, 2008), tal como se desprende del Informe elaborado en el año 2005 por el Defensor del Pueblo de la Nación, en el que menciona algunas de las principales disfuncionalidades constatadas en diversos caminos y rutas. 3.

Clasificación de los factores de riesgo

Los factores de riesgo son entonces condiciones subyacentes a los elementos presentes en el escenario de un accidente (medio ambiente, ruta, vehículo, conductor, peatón) y que hacen propicia la ocurrencia del mismo. Pueden clasificarse según diversos criterios. Para nuestro estudio, proponemos preliminarmente esta clasificación: 3.1. Factores de riesgo tipo I: aquellos permanentes, previsibles, debidos a características estructurales de la ruta (curvas, pendientes, cruces, badenes, etc.). Este tipo de factores puede y debe ser señalizado. 3.2. Factores de riesgo tipo II: aquellos debidos a la ruta o al ambiente que se presentan imprevistamente al conductor y su tiempo de existencia es incierto, aunque generalmente acotado. Aquí incluimos todos aquellos factores que pueden ser reportados a otros conductores para anticiparles su existencia. 3.2.1. Las condiciones ambientales desfavorables (lluvia, nieve, niebla, viento, polvo, humo, etc.). La visibilidad y la adherencia del pavimento son dependientes de estos factores. 3.2.2. Los obstáculos (animales sueltos, vehículos detenidos sobre la ruta, transeúntes, etc.) u obstrucciones (rutas en reparación, congestionamiento del tránsito, manifestaciones, etc.). 3.2.3 Las fallas estructurales de la ruta (baches, banquinas en mal estado, falta de peralte, falta de adherencia de la cubierta asfáltica, etc.). 3.3 Factores de riesgo tipo III: los que surgen imprevistamente y su tiempo de existencia es muy corto (minutos). Generalmente son las maniobras riesgosas como adelantamientos con escaso margen de distancias, invasión de carril, despistes, frenados bruscos, cruce con semáforos en rojo o barreras bajas, no respetar la prioridad de paso en las intersecciones, etc. 3.4 Factores de riesgo tipo IV: factores ambientales que no tiene sentido que sean reportados ya que podrían ser detectados por sensores como: sol de frente, noche, etc. 3.5. Otros factores de riesgo, que no serán considerados en este estudio: 3.5.1. Las fallas técnicas de los vehículos (falla de luces, falla de frenos, etc.); 3.5.2. El estado psicofísico de los conductores o peatones (temeridad, distracción, impericia, ebriedad, etc.). 4.

Percepción del riesgo

Comparada con cualquier otra actividad humana, la conducción implica un gran número de actividades complejas (Feyer & Williamson, 2001), que conllevan un importante grado de riesgo objetivo. Una vez en movi-

miento, el conductor y el peatón deben de realizar de manera constante ajustes y maniobras, para alcanzar sus objetivos y también para evitar situaciones potencialmente peligrosas. Para explicar esta compleja actividad se han ido generando distintos planteamientos. En términos generales podemos encontrar a lo largo de la historia, tres grandes categorías de modelos relativos a la conducción y la seguridad vial (Montoro, 2004): los modelos causales (mecanicistas o de habilidades), los modelos propositivos o cognitivo - motivacionales (Wilde, 2001) y otros modelos. Pero no estamos ante modelos contrapuestos o alternativos, sino coincidentes en su mayor o menor énfasis sobre diversos aspectos del mismo continuo conceptual. Los modelos de habilidades proponían que, puesto que la conducción no era otra cosa que el desempeño de una tarea para cuya ejecución los seres humanos poseían aptitudes susceptibles de entrenamiento, lo que había que conseguir para incrementar los niveles de seguridad, era facilitar la tarea al máximo, y ello a través de introducir mejoras en las vías, en los vehículos y en las habilidades de los conductores. Estos aspectos fueron pronto cuestionados. Dentro de los distintos modelos, han sido los modelos propositivos o cognitivo-motivacionales los que han dado mayor importancia al tema de la percepción del riesgo y de la seguridad en el tránsito, a la hora de explicar el comportamiento humano en el tránsito y sobre todo la toma de decisiones. Interesa describir aquí, de manera sucinta, estos modelos, puesto que fundamentan las estrategias de prevención de accidentes que nosotros propondremos. Estos modelos enfatizan el aspecto motivacional del concepto de riesgo, compartiendo la idea general de que si se quiere incrementar la eficacia de las medidas preventivas a adoptar, estas medidas, deben tener un carácter motivacional, que empuje a todos los implicados en situaciones de tránsito a percibir y asumir menos riesgos. 4.1. Modelo de riesgo cero Conceptualiza la actividad de conducción como una tarea de pasos auto-impuestos, en la que las exigencias sobre las habilidades del conductor están determinadas fundamentalmente por sus propias decisiones. En particular, estos investigadores plantean que los motivos y las emociones del conductor son al menos tan importantes en la conducción, como las limitaciones en sus habilidades, o las deficiencias en las vías y los vehículos. El modelo establece dos grupos de determinantes motivacionales de la actividad de conducción, unos excitatorios, que llevan al conductor a percibir menos el riesgo y a tomar decisiones más arriesgadas, y otros inhibitorios, que llevan a percibir más la seguridad y con ello tomar decisiones más prudentes. El equilibrio entre ambos tipos de motivos es lo que da lugar a una conducción segura, su desequilibrio provoca, por el contrario, un estilo de conducción más insegura y de alto riesgo. La “motivación” incluye los componentes excitatorios, mientras que el “control subjetivo de riesgo” incluye los inhibitorios que interaccionan entre sí para determinar la actividad de conducción. Los accidentes ocurren cuando el umbral de riesgo subjetivo alcanza niveles demasiado altos, es decir, cuando a nivel subjetivo el riesgo que entraña una determinada acción o maniobra es cero, pero objetivamente tiene un valor más alto. Los factores que elevan el umbral del conductor para su experiencia de riesgo subjetivo son los errores perceptivos y cognitivos, los motivos-extra y la extinción de la experiencia de riesgo, producida por el constante afrontamiento de situaciones de tráfico, que terminan por perder su carácter aversivo y amenazante. Todas estas razones hacen referencia a rasgos muy profundos de la percepción, cognición y conducta humana y son, por ello, de difícil modificación o supresión. De ahí que se argumente que donde mejor pueden establecerse esos cambios y modificaciones es en los componentes “no humanos” del sistema de tráfico. En función de este planteamiento, habría tres grupos de medidas de prevención de accidentes:

- Un primer grupo de medidas estaría constituido por las encaminadas a disminuir el umbral subjetivo de riesgo sobre el continuo del riesgo objetivo (p. ej. incrementar la propaganda sobre los peligros y amenazas reales y potenciales del tráfico a través de todos los medios audiovisuales; desarrollar programas de educación vial y de formación de conductores; y, aumentar el grado de control del tránsito). - Un segundo grupo de medidas, se orientaría a prevenir a los conductores de que están alcanzando el umbral de riesgo (p. ej. limitaciones de velocidad, prohibiciones de adelantamiento, señales de peligro, etc.). - Un último bloque de medidas iría fundamentalmente dirigido a disminuir el nivel de riesgo objetivo correspondiente a cada punto de continuo de riesgo subjetivo; (p. ej. cascos y cinturones de seguridad; mejora de los trazados y estado de conservación de las vías públicas y de las señalizaciones; creación de obstáculos físicos en las carreteras que obliguen a los conductores a elegir márgenes de seguridad más amplios, etc.). 4.2. Modelo de amenaza - evitación Este modelo considera que la actividad de conducción implica el aprendizaje de respuestas de evitación frente a estímulos amenazantes. Para evitar las situaciones peligrosas que surgen, el conductor necesita conocer la relación entre condiciones antecedentes, las diversas opciones de respuesta y las consecuencias de aquellas opciones. El sujeto lo que hace en definitiva es: frente a un estímulo señalizador (estímulo discriminativo) anticiparse con su respuesta (respuesta de evitación) a la aparición de un estímulo desagradable (estímulo aversivo), y esto produce una nueva situación estimular carente de riesgo (estímulo neutro). Se reconoce un importante factor motivacional, como supone el hecho de que las respuestas anticipatorias de evitación frecuentemente parecen inútiles (por tanto, sometidas a un proceso de extinción), mientras que las respuestas de evitación retardadas frecuentemente son consideradas reforzantes, al aparecer infrecuentemente el estímulo aversivo. Según este modelo, las principales líneas de intervención y las medidas preventivas que podrían mejorar los niveles de seguridad vial son: Atenuar o eliminar estímulos potencialmente aversivos del entorno vial, (p. ej. introduciendo separaciones físicas en las vías o realizando controles de velocidad). Facilitar el aprendizaje de anticipaciones correctas, bien a través de la formación, bien haciendo más patentes los riesgos potenciales, (p. ej. la colocación de señales que avisen de los peligros en los lugares apropiados). Utilizar recompensas y castigos tangibles para facilitar la anticipación de respuestas de evitación, frente a la tendencia a retrasarlas hasta que la amenaza se presente, haciendo más gratificantes las primeras y menos las segundas (p. ej. utilizando un sistema combinado de premios y castigos). Facilitar la eficacia tanto de las respuestas anticipatorias, como de las demoradas, (p. ej. a través del entrenamiento de los conductores en el manejo de sus vehículos en todo tipo de situaciones y mejorando los instrumentos de control de los mismos). 4.3. Modelo homeostático El nivel real de riesgo asumido por el colectivo en la actividad de conducción, se mantiene a lo largo del tiempo a través de un proceso de control que se autorregula; el verdadero nivel de riesgo existente en las carreteras es un reflejo directo de la cantidad de riesgo que la población conductora, colectivamente, desea aceptar. Las medidas preventivas sólo son útiles en la medida en que influyen, reduciendo el nivel de riesgo que los usuarios de la vía están dispuestos a aceptar; es decir, en el grado en que crean en el colectivo un deseo más fuerte de conducir de forma más segura.

Este nivel de riesgo percibido depende, en buena medida, de la evaluación que hace el conductor de los costos y beneficios que sobrevendrán como consecuencia de sus decisiones, más prudentes o más arriesgadas. La decisión estará en función, entre otros factores, de su percepción personal de los costos multa, accidente, etc.- y beneficios -llegar antes, situarse de forma más cómoda en la calzada, etc.- asociados a esta maniobra. De este modelo se desprenden una serie de acciones y medidas preventivas, fundamentalmente incidiendo sobre la variable que controla el proceso, es decir, incrementando la percepción de riesgo y el deseo de seguridad del colectivo. Cualquier tipo de intervención estructural de tipo ergonómico que incremente en términos objetivos el nivel de seguridad de vías y/o vehículos, o que mejore las habilidades personales del colectivo, tendrá en el mejor de los casos tan sólo un efecto transitorio sobre la frecuencia temporal de accidentes, ya que no influye sobre el nivel deseado de riesgo. Según este modelo, las medidas de seguridad deberían dirigirse a estimular el deseo personal de evitar accidentes, o lo que es lo mismo, a incrementar el deseo de seguridad del colectivo de conductores. Solamente influyendo sobre el nivel deseado de riesgo del grupo social a través de medidas de seguridad motivacionales, podrían obtenerse disminuciones estables en la tasa de accidentes. Por lo tanto, las medidas de prevención se agruparían, según este modelo, en torno a dos tácticas complementarias: las que tienden a incrementar los beneficios que se espera obtener con conductas prudentes y, las que tienden a incrementar los costos de las conductas arriesgadas. 5.

Tecnología y seguridad vial

Puesto que nuestra respuesta al problema de la seguridad vial será fundamentalmente tecnológica, enumeramos los principales dispositivos y tecnologías empleadas para tal fin. 5.1. Dispositivos tecnológicos Los dispositivos tecnológicos para la seguridad vial pueden clasificarse en (Vásquez Rodríguez, 2009): Seguridad activa o primaria: aquella que asiste al conductor para evitar un posible accidente, por ejemplo: luces de giro y de freno, incluyendo la luz superior centrada de frenado, antilock brake system (ABS) con reparto electrónico de frenada (EBV), control de estabilidad (ESP), con control de tracción, etc. Seguridad pasiva o secundaria: aquella encargada de minimizar las consecuencias negativas de un accidente durante el transcurso de este. Como: reposacabezas, airbag, cinturón de seguridad, zonas de deformación dispuestas para absorber la energía de la colisión, construcción del chasis pensada para proteger a los pasajeros, refuerzo de las partes estructurales laterales, etc. Seguridad terciaria: aquella encargada de minimizar las consecuencias negativas de un accidente después de que este haya sucedido. Como: cierre automático de la inyección de combustible para impedir incendios, depósito de combustible y elementos auxiliares diseñados para evitar el derrame de combustible en caso de colisión, puertas diseñadas para una fácil apertura después del accidente, hebillas del cinturón de seguridad de fácil apertura. Existen además (Aoün Soulie, 2013) una serie de nuevos dispositivos diseñados para evitar accidentes, tendientes a prevenir al conductor o a tomar acciones autónomas, algunos en experimentación, otros actualmente incorporados en automóviles de alta gama: -

Sistema de frenado autónomo que detiene un vehículo cuando otro vehículo o un obstáculo está cerca.

Controles de navegación para mantener velocidad y distancia segura con otros vehículos, así como una velocidad inteligente que impida que el conductor exceda el límite de velocidad.

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Sistemas que avisan al conductor cuando se presenta un obstáculo, o se desvía de la carretera.

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Luces frontales que mejoran la visibilidad nocturna y que se mueven en las curvas.

El llamado sistema “alcolock” colocado a los infractores por alcohol que impide el encendido del motor si el aliento del conductor excede determinados límites. La llamada “llave inteligente”, que limita y modifica parámetros del automóvil como límite de velocidad máxima. -

Sistema de pedido de socorro automático en caso de accidente.

Sistemas de detección de sueño o falta de atención al volante, mediante el seguimiento de los movimientos del volante o por reconocimiento facial. -

Sistema de reconocimiento de señales de velocidad y adelantamiento.

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Sistemas de comunicación entre vehículos próximos para transmitir alertas.

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Sistema para la eliminación de puntos ciegos del espejo retrovisor.

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Sensores de estacionamiento.

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Cámaras retrovisoras y de visión nocturna, que pueden grabar todo el recorrido.

5.2. Tecnologías Reseñaremos brevemente algunas tecnologías empleadas por estos dispositivos destinados a la seguridad vial y referenciamos algunos trabajos de I+D en la materia: 5.2.1. Sistemas de información geográfica (SIG) Un SIG es un sistema que integra tecnología informática, personas e información geográfica, y cuya principales funciones son: capturar, analizar, almacenar, editar y representar datos georeferenciados. Los SIG tienen importancia fundamental en el análisis y gestión de riesgos de todo tipo (Actis Danna, 2013). Particularmente en accidentología vial se aplican metodologías de prevención y modelización (Olaya, 2011). La prevención tiene como principal objetivo el análisis genérico de los fenómenos de riesgo sobre una zona dada, buscando la localización de zonas con mayores riesgos, o estableciendo clasificaciones en función de una escala de riesgos previamente definida. Los SIG permiten georeferenciar los accidentes, para determinar patrones estadísticos que permitan inferir factores de riesgo. La modelización, por su parte, busca reproducir el comportamiento de un evento o proceso dado, el cual representa el elemento causante de riesgo. Otra área en la que los SIG son de interés para la accidentología vial es el análisis de redes, técnica que permite el estudio y optimización del una red vial, como p. ej. calcular rutas óptimas o tiempos de tránsito entre dos puntos (Briones Fuentes & Maliza Martínez, 2009). El análisis del tránsito y su representación en los SIG (Natale, 2013) permite tipificar las vías a fin de establecer, por ejemplo, distintas medidas de seguridad. 5.2.2. Sistema de posicionamiento global (GPS) El sistema de posicionamiento global originalmente llamado NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging) permite determinar en todo el mundo la posición de una persona, un vehículo o una nave, las 24 horas del día, durante todo el año y bajo cualquier condición

atmosférica, con una desviación máxima de cuatro metros. El GPS funciona mediante una red de satélites que se encuentran orbitando alrededor de la Tierra, que actualmente consta de 24 satélites artificiales. El empleo de dispositivos GPS abordo de los vehículos, se está volviendo generalizado, no sólo con fines logísticos de cargas o con el fin de obtener información de una ubicación o lugar, sino también para ser usados en el cálculo de rutas para llegar a un destino en el menor tiempo posible. Los GPS en combinación con los SIG permiten el seguimiento y control de vehículos, útil para determinar estrategias de control de tránsito y localización de siniestros (Muro-Medrano et al., 1997). Los GPS en combinación con el registro digital de imágenes, permiten grabar datos de navegación georeferenciados en una “caja negra” para su posterior análisis (Paredes Solano & Poaquiza Yumbolema, 2007) (Cerda Sánchez, 2012). La brújula cuántica es un nuevo sistema de GPS que no requiere el empleo de satélites. el nuevo sistema funciona interaccionando con partículas subatómicas del campo magnético de la Tierra, lo que ofrece una gran precisión si se lo compara con el tradicional GPS. Según los científicos, la tolerancia de error es de tan sólo 90 cm. Otra ventaja del sistema es que, al contrario del GPS, es prácticamente imposible de adulterar. Si llega al nivel civil de uso, el sistema podrá generar una navegación milimétrica para poder ser usado en autos y smartphones, por ejemplo. 5.2.3. Reconocimiento de imágenes En el campo del análisis digital de imágenes (Ponce González, 2012), los grandes avances en informática en la década de los 80, permitieron que se realizaran las primeras aplicaciones industriales utilizando visión por computadora. El procesamiento digital de imágenes (Quiceno Gutiérrez, 2012), está compuesto por una serie de etapas en las cuales se busca mejorar la información contenida en una imagen para la interpretación y el tratamiento de la misma en forma autónoma por una computadora. Existen diversas técnicas algorítmicas que permiten detectar automáticamente los incidentes de tránsito mediante procesamiento digital de imágenes. 5.2.4. Lidar El lidar (Light Detection and Ranging) (Ruiz Manuel, 2005) sirve para detectar vehículos que se conducen con exceso de velocidad sobre tramos de carreteras. Es la tecnología que emplean las pistolas láser de la policía para determinar la velocidad de los vehículos. Se diferencia del radar en que en lugar de usar ondas de radio se usa un haz de luz láser pulsante en la banda del infrarrojo. 5.2.5. Sonar Un sonar se basa en la estimación del tiempo que transcurre entre la emisión de un corto tren de pulsos de ondas ultrasónicas y su recepción después de haber sido reflejado por algún objeto u obstáculo. Un sonar vehicular (Panata Cumbajín, 2008), es un dispositivo que asiste al conductor alertándole cuando ha excedido el límite de velocidad, ó cuando la distancia de separación con el vehículo que le antecede no es segura, permitiéndole mejorar su desempeño en la conducción y de esta forma proteger su integridad y la de los demás. También puede servir para asistir la maniobra de estacionamiento del automóvil. 5.2.6. Comunicaciones inalámbricas Las nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica, en la medida que puedan combinarse con las anteriores e incorporarse a los vehículos, permitirán un sinnúmero de aplicaciones entre las que se encuentran medidas para la seguridad vial (Sampson, 2010). Según va avanzando la tecnología móvil (Pinilla Arrieta, 2006), los tipos de conexión y calidad de las mismas va en aumento; son las diferentes generaciones de antenas y tecnología móvil, que evolucionan manteniendo la compatibilidad con los tipos de frecuencias y conexiones anteriores.

GPRS, (General Packet Radio Service) permite como máximo 80 Kbps. Es la conexión más lenta, pero también la de más cobertura. A través de GPRS se puede enviar y recibir información (e-mails, imágenes, gráficos, etc.) utilizando el mismo equipo celular a través del navegador WAP (Wireless Access Protocol) o utilizando el equipo celular como modem inalámbrico, conectándolo vía el puerto infrarrojo, Bluetooth o cable a una notebook, PDA u otros dispositivos como TCP/IP. EDGE o EGPRS, (Enhanced Data rates for GSM of Evolution) (Tasas de Datos Mejoradas para la evolución de GSM), es una evolución del anterior, que permite hasta un máximo de descarga de 236 Kbps. 3G o UMTS, (Universal Mobile Telecommunications System), la tercera generación de sistemas para móviles (3G). Permite velocidades de conexión de hasta 2 Mbps, pero esto sólo en condiciones óptimas. La velocidad y cobertura depende de lo que el proveedor de telefonía permita. HSDPA , (High Speed Downlink Packet Access) puede alcanzar velocidades de bajada de hasta 14 Mbps en condiciones óptimas. Es la mejor velocidad actual que se puede conseguir en móviles. 4G (cuarta generación) será una fusión de tecnologías y protocolos, está basada completamente en el protocolo IP, siendo un sistema y una red, que se alcanza gracias a la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas. Esta tecnología podrá ser usada por módems inalámbricos, móviles inteligentes y otros dispositivos móviles. La principal diferencia con las generaciones predecesoras será la capacidad para proveer velocidades de acceso mayores de 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio de punta a punta de alta seguridad que permitirá ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible. El protocolo RDS-TMC (Radio Data System - Traffic Message Channel) (Quiceno Gutiérrez, 2012) es un canal digital de información sobre el estado del tráfico que se emite codificado dentro de la señal de un canal de radio FM (TMC Forum, 2011). Este proporciona a un GPS de un vehículo, los datos necesarios para calcular la ruta óptima hacia su destino, en función del estado de las vías de circulación en ese instante, enviándole información de incidentes de tráfico como: zonas con congestión, obras en las vías, accidentes de tránsito. Así, la telemática influye en la seguridad vial (Rodríguez García, 2011) al conseguir desplazamientos más seguros informando sobre el estado de las carreteras en tiempo real (meteorología, accidentes, retenciones, avisos de velocidad, etc.); asistencia adaptativa en función del incidente del vehículo (diagnósticos a distancia, avisos al conductor, actualizaciones de software); seguridad frente al robo (vehículos siempre localizados). Por comunicaciones vehiculares habitualmente se entienden las ad-hoc entre vehículos, conocidas como VANET (Vehicular Ad-Hoc Network) o V2V (Gálvez Serna & Hincapié, 2011). En este contexto, se está estandarizando la tecnología WAVE (IEEE 802.11p), una extensión de la familia WiFi para optimizar su rendimiento cuando está ubicada en vehículos. En Europa, el organismo C2CCC (Car 2 Car Communication Consortium) tiene como objetivo impulsar la estandarización y el despliegue de este tipo de sistemas para conseguir una interoperabilidad a nivel europeo que permita el despliegue de servicios sobre V2V, principalmente relacionados con la seguridad. En EEUU y Japón existen iniciativas paralelas basadas en una tecnología similar, DSRC (Dedicated Short Range Communications). En la actualidad existen proyectos en marcha, como el desarrollado por Telefónica (Pearson, 2013) y Ericsson en el Centro Tecnológico de Automoción de Galicia (CTAG) para mejorar la conducción, la seguridad y el acceso remoto a servicios de ocio y entretenimiento desde el mismo vehículo. Es lo que se conoce como infotainment. Dentro de los servicios para automoción, el conductor podrá recibir alertas sobre incidentes en carretera, tales como atascos, accidentes, circunstancias meteorológicas, obstáculo, etc. Así mismo, el propio vehículo podrá enviar información a un servidor central de automoción, de manera que todos esos datos puedan ser compartidos con el resto de vehículos y conductores. Además, el coche conectado estará programado para acceder a los centros de asistencia de forma automática en caso de avería y enviar la información del problema del propio vehículo al centro de asistencia. El infotainment extiende el concepto de “red

personal” del hogar al automóvil; desde el coche se localiza y accede automáticamente a los servidores y repositorios que el usuario tenga en el hogar (PC, discos duros, ordenadores portátiles, etc.). Para disponer de este servicio, los automóviles tienen un dispositivo integrado, con su correspondiente puerto y tarjeta SIM. Las comunicaciones se realizarán vía móvil, a través de tecnología 3G o 4G, utilizando las infraestructuras IMS (IT Multimedia Subsystem). Los pasajeros (o el conductor, siempre que el automóvil esté detenido) pueden acceder a los repositorios de su hogar y bajar a la pantalla del automóvil los contenidos almacenados en ellos. 6.

Nuestra propuesta

Los dispositivos tecnológicos que hemos descripto constituyen aportes importantes a la seguridad vial, pero son aún poco accesibles comercialmente y están integrados solo en los modelos de automóviles de alta gama. En la mayoría de los casos, la medida de seguridad consiste en detectar un factor de riesgo y alertar al conductor, y en algunos casos tomar acciones correctivas autónomas. Existe en el mundo una amplia actividad a nivel de I+D abocada a estos temas, con fuerte respaldo de empresas multinacionales de las industrias automotrices y de telecomunicaciones. Somos consientes que no podemos competir con ello, sin embargo, creemos que podemos hacer una aporte paliativo al problema de la seguridad. Nuestra propuesta se centra en tres acciones de seguridad: 6.1. El relevamiento de factores de riesgo tipo I y verificación de su señalización Si bien, los mapas de los GPS tienen integrados distintos POIs (Point Of Interest) que incluyen la señalización de estos factores de riesgo tipo I (ítem 3.1), es importante corroborarlos (verificar su corrección o falencia), porque la experiencia indica que existen muchos errores. Incluso este trabajo podría plegarse a una de las comunidades existentes que se propone el relevamiento geográfico como es el proyecto Mapear. Los factores de riesgo relevados serán incorporados al GIS como POIs que generen alarmas en los GPS. Además, esta tarea es importante porque la señalización servirá de referencia, como veremos, para el registro de los demás factores de riesgo. Es claro, que la anticipación al factor de riesgo permite al conductor disponer de un mayor tiempo de reacción para tomar acciones preventivas. Esta medida encuadra en la recomendación del modelo Riesgo Cero de “prevenir a los conductores de que están alcanzando el umbral de riesgo” y “disminuir el nivel de riesgo objetivo”. O bien, en lo que propone el modelo Amenaza – Evitación: “facilitar el aprendizaje de anticipaciones correctas”. 6.2. La construcción colectiva de la señalización de factores de riesgo tipo II Los factores de riesgo tipo II (ítem 3.2), deberán ser relevados frecuentemente, porque, con el transcurso del tiempo, pueden aparecer o desaparecer. Es claro que los factores de riesgo tipo I como los tratados en el ítem 6.1 son agravantes en la presencia de factores de riesgo tipo II, de ahí la importancia de su señalización correcta. El proceso de construcción colectiva es una idea similar a la empleada en el desarrollo de software “open source”. Aquí la intensión es la de prevención colaborativa. Esta medida de seguridad está respaldada por el modelo Homeostático, en cuanto propone que la mejora en la seguridad se obtiene “incrementando la percepción de riesgo y el deseo de seguridad del colectivo”. 6.3. El registro selectivo de los eventos viales que constituyan factores de riesgo tipo III (prospectiva) Esta funcionalidad será desarrollada en una segunda etapa mediante un proyecto continuador del presente, pero se incluye aquí para mostrar la dirección a la que apunta nuestra propuesta. La detección de factores de riesgo tipo III (ítem 3.3) requerirá de sensores especiales y del empleo de las tecnologías mencionadas en el ítem 5.2, especialmente del análisis y reconocimiento de imágenes. El registro de estos factores implica la grabación selectiva de las imágenes de los eventos potencialmente riesgosos, no de la grabación continua del viaje. El sistema deberá detectar los factores de riesgo tipo III (por ejemplo, adelantamiento con escaso margen de distancias de un vehículo que se enfrenta) y grabar las

escenas correspondientes en una “caja negra”, además de alertar al conductor. Para ello se deberá diseñar un sistema inteligente que reconozca la presencia de un factor de riesgo tipo III, mediante algoritmos de reconocimiento de imágenes. Aclaremos aquí porqué es tan importante la tarea realizada en el ítem 6.1: la señalización permite dirimir entre factores de riesgo tipo III: por ejemplo, es distinto el caso de un adelantamiento en una ruta recta (señalizada con una línea blanca segmentada) del adelantamiento en una curva o en una cuesta (señalizada por la doble línea amarilla). Análogamente, los factores de riesgo tipo II detectados en el ítem 6.2 son agravantes de las situaciones en las que se presenten factores de riesgo tipo III. Las utilidades de tales registros de los factores de riesgo tipo III son muchas, como: - Denunciar infracciones: la existencia del sistema servirá como elemento de coacción para persuadir las conductas temerarias de los conductores. - Documentar accidentes: además del empleo jurídico, servirá al mejoramiento de las estadísticas de accidentes de tránsito, puesto que actualmente es habitual que se caracterice la causa como “indeterminada”, impidiendo así que se la tipifique. El criterio involucrado en esta medida de seguridad puede fundamentarse en los diversos modelos de percepción del riesgo. Aquí se acude a “disminuir el umbral subjetivo de riesgo” según el modelo Riesgo Cero. O bien, en el modelo Amenaza – Evitación a “utilizar recompensas y castigos tangibles para facilitar la anticipación de respuestas de evitación”. También al modelo Homeostático cuando recomienda “incrementar los costos de las conductas arriesgadas”.

Grado de avance Este trabajo se basará en la experiencia del equipo de investigación en materia de desarrollo de sistemas de información geográfica (SIG) (Proyecto REN1435) y se concibe como un medio para dar continuidad a sus trabajos de I+D, extendiendo el alcance de los SIG a las aplicaciones móviles y generar aplicaciones útiles para la sociedad.

Objetivos de esta investigación Siguiendo la clasificación adoptada por el programa “Transportes y vías de comunicación” de la SCTyP de la UTN (http://www.utn.edu.ar/secretarias/scyt/pgmtransporte.utn), el presente proyecto puede encuadrarse en las áreas: “2.6 Gestión de tráfico e información” (tópico: Nuevas tecnologías para la seguridad vial) y “4. Mejoras en seguridad, 4.1 Sistemas integrados de seguridad” (tópicos: Seguridad de tránsito, Componentes físicos y de comportamiento humano, Sistemas de navegación por satélite). Nos proponemos contribuir al mejoramiento de la seguridad vial mediante el desarrollo de sistemas y dispositivos para la detección y registro de los factores de riesgo de accidentes de tránsito en rutas. La estrategia de seguridad en cada etapa responde a distintas hipótesis de los modelos sobre la percepción del riesgo, mencionadas en el ítem 4 de la sección "Estado actual del conocimiento del tema" y explicitadas en el ítem 6 de la misma sección. En la 1ª etapa, que desarrollaremos mediante este proyecto, nos proponemos la detección y registro de factores de riesgo tipo I y tipo II (ítem 3.1 y 3.2 de la sección "Estado actual del conocimiento del tema"). La detección de los factores de riesgo tipo III será abordada en otras etapas.

Descripción de Metodología Abordaremos la solución en etapas sucesivas, en las que iremos considerando los distintos tipos de factores de riesgo según la clasificación anticipada en el ítem 3 de la sección "Estado actual del conocimiento del tema". Para cada tipo, se priorizarán los factores de mayor incidencia según lo registran las estadísticas accidentológicas. La metodología a emplear será diferente, acorde al tipo de factor de riesgo a tratar: 1. Relevamiento de factores de riesgo tipo I y verificación de su señalización Proponemos desarrollar un sistema que permita verificar la señalización física existente y completarla con factores de riesgo tipo I, integrándola como POIs en un SIG, mediante el empleo de una tablet (o teléfono móvil) con GPS sobre un vehículo. Este sistema deberá contar con una interface “touch screen” y guiada por voz, para el registro rápido de distintos tipos de factores de riesgo y trabajará conjuntamente con el GPS, el cual georeferenciará cada dato ingresado. También permitirá marcar los errores detectados en el trazado y señalizaciones del navegador GPS. Algunos de estos factores de riesgo podrán determinarse por otros medios. Por ejemplo, para determinar la presencia de cuestas se podrían emplear mapas topográficos o la lectura de altitud del GPS. Se evaluará en cada caso el método más idóneo. La eficacia del sistema desarrollado se pondrá a prueba empleándolo sobre un tramo específico de ruta. Podrá evaluarse la capacidad del mismo para anticipar la existencia de los factores de riesgo tipo I. Para ello se establecerán indicadores como la cantidad de factores anticipados por los POIs respecto a los anticipados por la señalización física, el grado de coincidencia espacial del los POIs respecto a los factores reales, etc. 2. Construcción colectiva de la señalización de factores de riesgo tipo II Para automatizar esta tarea, nos proponemos desarrollar un sistema que permita a los propios conductores denunciar la existencia de un factor de riesgo de este tipo, registrándolo en un SIG mientras viaja, análogamente a lo propuesto en el ítem 6.1. Pero esa información deberá ser transmitida en forma inalámbrica (por SMS, 3G, GPRS, WIFI, etc.), en cuanto el vehículo entre en un área de cobertura, para actualizar una base de datos de POIs alojada en un servidor. Los demás vehículos podrán actualizar sus POIs cuando entren en el área de cobertura de un servicio inalámbrico, al menos para el recorrido programado, conectándose a la base de datos del servidor. Estos POIs tendrán vida efímera y requerirán de su actualización periódica (por otros conductores) para mantenerse vigentes. La eficacia del sistema desarrollado se pondrá a prueba, instalándolo sobre dos vehículos de transporte público que realicen viajes regulares en un tramo de ruta. Podrá evaluarse la capacidad del mismo para anticipar la existencia de los factores de riesgo tipo II. Para lo cual se establecerán indicadores como: la relación de la cantidad de factores registrados (desde un vehículo) a la cantidad de alertas recibidas (en el otro vehículo), etc.

Contribuciones al avance científico, tecnológico, transferencia al medio 1. Relevamiento de factores de riesgo tipo I y verificación de su señalización La señalización relevada será integrada en los GPS para que los mismos emitan señales de alerta. Además de contribuir a la seguridad, este desarrollo puede servir a los organismos de vialidad para auditar la señalización física de las rutas. También servirá para introducir correcciones y actualización del mapa carretero.

2. Construcción colectiva de la señalización de factores de riesgo tipo II Este tipo de factores de riesgo no puede ser señalizado mediante señales físicas puesto que su ocurrencia es eventual. Puede, en cambio, ser marcado como POIs en los GPS por el primer conductor que lo detecte, para prevenir a los demás conductores. Además de contribuir a la seguridad, este desarrollo puede servir a los organismos de vialidad para auditar el estado de conservación de las rutas, la necesidad de incorporar elementos pasivos de seguridad o rediseñar aspectos del trazado. Referencias Actis Danna, R. et al. (2013). Mapas dinámicos de riesgos múltiples. Un aporte para la gestión ambiental del territorio. II Congreso Nacional de Tecnologías de la Información Geográfica. Universidad Nacional de General Sarmiento. Aoün Soulie, C. (2013). Accidentes de tránsito. Epidemia creciente. Problema de salud pública. Colección Razetti. Volumen XIV. Caracas. Editorial Ateproca; p.561-643. Briones Fuentes, K. P. & Maliza Martínez, C. A. (2009). Análisis, diseño e implementación de una aplicación multimedia interactiva para mostrar tiempos, distancias y rutas en un sistema de transporte masivo urbano utilizando herramientas de software libre y tecnología de web 2.0. Escuela Superior Politécnica del Litoral. Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación. Ecuador. Cerda Sánchez, D. E. (2012). Sistema de registro de eventos en ruta para transportación pública Fase II. Escuela Politécnica del Ejército de Ecuador. Chardon, A. & González, J. L. (2002). Indicadores para la Gestión de Riesgos. Universidad Nacional de Colombia. Feyer, A. & Williamson, A. M. (2001). Factores humanos en los modelos de accidentes. Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo. Prevención de accidentes. OIT. Gálvez Serna, J. A. & Hincapié, R. C. (2011). Las redes inalámbricas ad-hoc en la comunicación vehicular. Universidad Pontificia Bolivariana. Montoro, L. (2004). La percepción de la seguridad y la percepción del riesgo en el tráfico. Los modelos cognitivo motivacionales. Universitat de València. Muro-Medrano, P. R. et al. (1997). Visualización con MapObjects de la localización de móviles en un sistema de información distribuido orientado a objeto. Universidad de Zaragoza. Natale, D. (2013). Transporte, movilidad sustentable y sistemas de información geográfica. Una nueva mirada de análisis. II Congreso Nacional de Tecnologías de la Información Geográfica. Universidad Nacional de General Sarmiento. -

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