Conducción social cooperativa en ciudades inteligentes

Resumen

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