Conducción social cooperativa en ciudades inteligentes

Abstract

Uno de los mayores retos a los que se enfrentan las sociedades modernas es lamovilidad urbana. La congestión de las carreteras y los problemas de seguridad vialson considerados factores clave en la degradación de la calidad de vida de losciudadanos. Las innovaciones tecnológicas que consigan mejorar la movilidadmarcarán gran parte del futuro de las ciudades inteligentes. Una de las tecnologíasmás prometedoras aplicadas a este ámbito son las redes vehiculares ad hoc. Estasredes de comunicación inalámbrica permiten la comunicación directa, gratuita ydinámica entre vehículos cercanos y de estos con elementos de la infraestructura vial.Estas redes de comunicación están marcando la industria del automóvil actual, ya quehan propiciado el surgimiento del vehículo conectado y la Conducción SocialCooperativa (Cooperative Social Driving, CSD). El acceso a distintas fuentes deinformación permite ampliar enormemente las funcionalidades del vehículo. El CSDpermite que los vehículos cercanos puedan interactuar intercambiando informaciónrelevante en tiempo real. Esta información puede haber sido recogida por los sensoresdel vehículo, introducida por usuarios o recibida de otro vehículo. De este modo losconductores circulan con una percepción más completa del estado real del tráfico ypueden ser advertidos sobre la existencia de obstáculos, accidentes, peatones en lavía u otro cualquier hecho importante. También se pueden desarrollar utilidades, comocrear nubes para el intercambio de documentos, fotos, vídeos y juegos.El CSD se sustenta en el intercambio de archivos, siendo capital que la transferenciade los mismos sea óptima. El que un mensaje llegue y que lo haga a tiemporepresenta la diferencia de evitar o no una situación peligrosa. Nuestro grupo deinvestigación ha desarrollado protocolos para este fin, y ha optimizado los existentes para que comiencen a ser útiles en situaciones reales de velocidades variadas yvolatilidad de la conexión.Por lo general, son expertos quienes por su experiencia o llevando a caboexperimentos de laboratorio proponen la configuración de un protocolo. En el presenteartículo se presenta la aplicación de la Inteligencia Computacional para laconfiguración automática e inteligente de protocolos aplicados en redes vehiculares.Para ello se ha definido la configuración de protocolos como un problema deoptimización y se han diseñado algoritmos inspirados en la naturaleza para resolverlo.Entre los algoritmos empleados destacan los Algoritmos Genéticos, que se basan enla Teoría de Darwin de la evolución de las especies, y los algoritmos de Optimizaciónpor Cúmulo de Partículas, inspirados en el comportamiento social de los animalescomo las aves en una bandada.Estos algoritmos se han combinado con un simulador de redes vehiculares realista yde forma automática han calculado configuraciones óptimas que han mejoradoconsiderablemente el rendimiento de los protocolos de comunicación analizados. Enlas pruebas reales en ciudad (Málaga), sólo los protocolos optimizados empleandonuestra metodología han podido transmitir la información que se requería de unvehículo a otro. Las aplicaciones posibles son innumerables, y la tecnología está listapara generar productos que se acepten en el mercado actual.