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Professor de tecnologies i màrqueting
C/C++, economia, Export, Periféricos, Sockets, TCP/IP

Speedtrack-Control velocidad media en autopista

Introducción

El proyecto SpeedTrack de Control de velocidad media en autopista partió del Ministerio de Obras Públicas de Panamá (MOP) que realizó una petición a la concesionaria Odebrecht, al cargo de la autopista trans-ístmica de Panamá.

Esta autopista, cuyo nombre oficial es Autopista D. Alberto Motta Cardoze, une las ciudades de Panamá en el océano pacífico y Colón en el océano Atlántico.

La autopista en sí misma es una colosal obra de ingeniería de Odebrecht que discurre por terrenos selváticos, pantanosos, y/o inundados, como el lago Gatún, con lo que ello supone a nivel de cálculo de estructuras de caminos, de columnas, puentes, diques, etc. para asegurarla y asentarla firmemente y su finalidad es unir las dos costas por carretera en un recorrido aproximado de cuarenta minutos a lo sumo.

He aquí un vídeo de la autopista que hizo mi amigo Michael Lam con su dron.

Importancia geoeconómica de la autopista

Se trata, pues, de una autopista muy concurrida, con un importante discurrir de tráfico pesado formado por camiones cargados de contenedores, que se mueven de un puerto a otro.

Estos contenedores proporcionan un servicio complementario al del canal de Panamá. Existen rutas navieras de Norte a Sur y viceversa tanto por el Atlántico como por el Pacífico. El cruce de un buque por el canal es muy caro, con lo cual no sale a cuenta para grupos reducidos de contenedores. Mediante la autopista se pueden trasladar estas mercancías entre ambos puertos para continuar su ruta por el Atlántico hacia Europa o por el Pacífico hacia Asia y Oceanía.

Para los países industrializados, como Estados Unidos, el canal de Panamá es la vía de exportación hacia Europa para todas las empresas de su costa Oeste y la vía hacia Asia/Pacífico para todas sus empresas de la costa Este.

La autopista se cruza mediante puentes de una altura de 5,5 m., lo cual hace posible el tránsito de maquinaria pesada y voluminosa para la construcción de otras carreteras e infraestructuras a lo ancho del país.

A este tráfico se suma el de los automóviles de servicios públicos y ciudadanos particulares que se mueven entre costa y costa.

Si nos damos cuenta de todos estos detalles, veremoa que estamos realmente ante un recurso estratégico a nivel de país, que no puede quedar colapsado por un accidente de tráfico.

Tenemos una serie de circunstancias viales cuyo riesgo se debe minimizar:

  1. En la suma de estos dos tipos de tráfico es donde encontramos tipos de vehículos diferentes en horarios diferentes circulando a velocidades muy dispares.
  2. El tiempo meteorológico en la estación húmeda es causa de nieblas muy densas.
  3. El crecimiento de la vegetación selvática es muy agresivo y tiende a invadir los arcenes, con lo cual hay que realizar un constante mantenimiento y limpieza de áreas colindantesde seguridad sin vegetación.
  4. No se pueden instalar vallas de alambre por esta razón, y además porque hay movimiento de poblaciones a pie por el margen de la autopista.
  5. Cada cierto tiempo, hay animales de todo tipo que cruzan la autopista; desde monos perezosos hasta caimanes.

Por estas razones, el MOP tiene interés primeramente en estudiar las velocidades medias en diferentes circunstancias, diferentes días y horas y vincularla con las cifras de los accidentes de tránsito.

De este estudio debe derivarse una normativa documentada para imponer velocidades mediante cartelería electrónica que incremente la seguridad del tránsito.

El proyecto

Para controlar la velocidad media de los vehículos pensé en las cámaras Tattile.

Estas cámaras de fabricación italiana contienen:

  1. Un servidor de vídeo mediante streaming.
  2. Un servidor web para la configuración general de la cámara.
  3. Un sistema OCR con autofocus  de matrículas configurable.
  4. Un software de cálculo de velocidad de aproximación o de alejamiento bastante preciso.
  5. Un sistema de captura de fotos automático.
  6. Un sistema de envío de las fotos capturadas mediante FTP

Con las cámaras Tattile, la velocidad y la matrícula del vehículo vienen dentro de los tags de la fotografía en formato JPEG, con lo cual es fácil recuperarlos desde archivo. El archivo JPEG lleva su fecha y hora de creación de archivo, además de esa misma hora de toma de foto en otro tag del formato JPEG.

A base de puentes de obra existentes en unos casos o arcos de estructura metálica en otros, colocamos todas las cámaras: dos por sentido de marcha: 2 para los carriles de ida y dos para los carriles de vuelta: 4 cámaras por cada punto.

Sabiendo la distancia entre los pórticos y sabiendo el instante en que se tomaron las fotos, se puede saber en cada tramos la velocidad de una forma más exacta incluso que si usáramos la medida de velocidad de la cámara Tattile.

Dado que en Panamá sólo se exige que la matricula válida sea la trasea, la visión de las cámaras será en alejamiento, como se ve en esta imagen de simulación:

Aquí vemos la fijación de las cámaras Tattile al pórtico.

En el momento de construir la autopista, se tuvo la precaución de pasar fibra óptica por debajo de los laterales de la calzada, de manera que las comunicaciones son muy ágiles entre extremos.

En el puesto de peaje instalamos un XAMPP que contiene un servidor de FTP.

Las cámaras Tattile se configuran desde su servidor web para enviar las fotografías hacia una dirección IP mediante el protocolo FTP, con lo cual, a medida que se toman las fotografías, éstas se trasladan a una carpeta de “caída de fotografías” en el servidor. El nombre del fichero contiene el tramo T1, T2, T3, etc. que toma la foto.

La foto pasa desde la cámara Tattile a un switch que convierte la conexión de cable Ethernet con RJ45 a fibra óptica, y la fibra se conecta a la red de fibra de la autopista. He aquí el switch empleado, de la marca Korenix:

Un servicio Windows, llamado SpeedTrack, que escribí en C++ capta la caída del nuevo fichero recibido, captura los tags de matrícula y halla la velocidad media. Con ello inserta una fila en una base de datos de Microsoft SQL Server.

El servicio SpeedTrack de Windows es capaz de atender la caída de 1.000 fotografías en dos segundos, con lo cual la carga de trabajo se cumple de sobras. Efectivamente, 9 puntos por 4 cámaras da 36 cámaras. Si hacen fotos a cada segundo, son 36 fotografías por segundo; mucho menos de la capacidad de respuesta del servicio SpeedTrack.

Este es básicamente el proyecto, al cual añadí los cálculos e energía solar, ya que en 4 de los puntos de instalación situados en zonas selváticas deshabitadas, no teníamos electricidad disponible para alimentar el sistema.

La instalación de la alimentación solar sobre un puente se hacía colocando las placas solares sobre un mástil que las eleva y llevando mediante un cable la energía hasta el armario ubicado bajo el puente:

El cálculo de la energía solar daba 24 horas de margen empleando dos baterías de gel situadas dentro del armario de componentes.

1 Comentari

  1. ¡Un gran proyecto!

    Como parte del equipo, añadir que el cliente buscaba solucionar una problemática concreta, los accidentes por exceso de velocidad en la autopista, y además obtener datos sobre el comportamiento de los vehículos. Todo ello realizando la mínima inversión posible.

    La necesidad de identificar de forma concreta los vehículos con exceso de velocidad y a sus conductores, según el registro de Placa Única Vehicular de la Autoridad de Tránsito y Transporte terrestre de Panamá, fue lo que decantó la solución hacia las cámaras OCR.

    Por otro lado, de cara a minimizar la inversión, cabría destacar tres aspectos diferenciales:

    1.Aprovechar la infraestructura existente (puentes y pórticos) para la instalación de los componentes de hardware.
    2.Alimentación en algunos puntos mediante paneles solares, lo que supuso un ahorro en costes de acometida.
    3.Instalación de algunos armarios (gabinetes) sobre puentes o pórticos, buscando el ahorro de costes y el aumento de la seguridad frente a posible vandalismo.

    Fue un placer trabajar contigo Alfons. Y una experiencia realizarlo en un país tan interesante como Panamá

    ¡Un abrazo!

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