miércoles, 5 de marzo de 2014

Semáforos (más) inteligentes: evitando el caos en tiempo real

En años recientes, Lima ha pasado a contar con semáforos como este:


Semáforos inteligentes, les llaman. Utilizan luces LED, tienen contadores de tiempo, y están conectados a una central de manejo de tránsito. Además, también (aparentemente) miden los flujos vehiculares y se ajustan sus tiempos según esto. No por nada tienen cámaras en postes complementarios:

Cámara en el extremo del poste amarillo.
Fuente: Google Earth

Cámaras como esta actúan como sensores. Con software de reconocimiento visual, sirven para detectar y contar el número de vehículos que pasan por ahí, y esa información a su vez sirve para regular los tiempos de los semáforos, al menos en teoría.

Sin embargo, este es un uso muy limitado en un universo de posibilidades. Los sensores podrían utilizarse para modificar el estado de los semáforos (y por ende del tráfico) en tiempo real, más allá de establecerles un tiempo fijo justo antes de cada luz verde.

Carril por carril
Lectores de este blog sabrán que pienso que Lima tiene una escasez de carriles de giro a la izquierda, y un mal (o nulo) uso de ellos en los lugares donde existen. Asumamos, por un momento, que se quiere ordenar el tráfico con un montón de carriles de giro, y que los conductores han comenzado a respetarlos seriamente. Asumamos, también, que encontramos semáforos de volteo bien implementados en muchas más intersecciones que hoy en día.

Habiendo establecido este escenario, planteo la siguiente pregunta. Si no hay ningún auto esperando en el carril de giro, ¿vale la pena que el semáforo de giro dé la flecha verde? ¿O es un desperdicio de tiempo?

Bueno, sí, es un desperdicio de tiempo. Es por ello que en EEUU es común tener sensores en los carriles de volteo que cuentan a los vehículos que ingresan a estos. Si no hay ninguno, no hay fase de volteo, y aquellos que van hacia otras direcciones tienen que esperar menos tiempo para la luz verde.

Entonces, en Lima podríamos tener también cámaras para detectar el tráfico en carriles específicos.


El verde instantáneo
De igual manera, se puede tener cruces de una avenida principal con una calle muy poco transitada. El default podría ser un verde permanente (o muy largo) para la avenida principal, y solo se le daría luz verde a la calle al detectarse tráfico en esta (una luz verde que podría aparecer casi instantáneamente para los conductores). Esto también se da en otros países y podría aprovecharse en Lima, particularmente para evitar esperas eternas e innecesarias. En un futuro, también podría ser común la detección de peatones con cámaras, para activar semáforos peatonales.


Evitar bloqueos y asignar turnos
Ahora, desconozco si el uso que describiré a continuación se le ha dado a semáforos inteligentes alguna vez en algún lugar, de forma automatizada. No pude encontrar ningún ejemplo de esto, o alguna sugerencia de que podría hacerse, pero es técnicamente factible y sería de gran utilidad en nuestra ciudad.

Un conductor debería siempre evitar bloquear un cruce. Es decir, si el tráfico ha llenado la vía adonde pretende ir, debería evitar entrar a la intersección, y debería parar como si tuviese una luz roja. Pero esto es complicado. Más allá de que pocos respetan esto, a veces ocurre de forma inevitable o sorpresiva (y los pasos peatonales inevitablemente quedan bloqueados). Desde la perspectiva del conductor, si se trata de un cruce con una vía angosta, de unos pocos metros de largo, es fácil prever cuándo no habrá adónde ir, y parar a tiempo; si se trata de un espacio más amplio, es mucho más difícil. Y si se trata de un cruce donde tres carriles se pelean para entrar a uno solo, como en Aramburú con Arequipa, el que no bloquea no pasa nunca.

Acá los que pierden son los ciclistas de la ciclovía de la Arequipa.
Fuente: El Comercio

Pero esto no tiene por qué ser así. Imaginemos que se coloquen cámaras que vean las vías después de las intersecciones, detecten los vehículos que están ahí, y estimen con gran fiabilidad en qué momento se van a llenar. Imaginemos que utilizando esto, en un momento calculado con precisión, se mande la luz roja justo a tiempo para evitar un bloqueo, logrando que todos se detengan a tiempo y el cruce quede despejado. Una cámara en alto y un software bien programado pueden determinar esto con mayor precisión que muchos conductores con campo visual limitado y que policías de tránsito.

Ahora también, pongámonos en otro escenario que sale a raíz de este. Hagamos un escenario con nombre propio. En San Isidro, la avenida Del Parque Sur cruza con la avenida Guardia Civil. Hay tres direcciones que confluyen en una en el mapa a continuación:



En el mapa de arriba, la línea roja indica una fila de carros detenidos. Supongamos que en Guardia Civil, hay una gran proporción de vehículos que giran hacia la vía que se ha llenado de tráfico. Hay tres direcciones que quieren ir allá, incluyendo la que viene de frente desde Del Parque Sur. Por lo tanto, cualquiera de estas direcciones contribuiría a bloquear el cruce. En este caso (con la fila roja llena), el semáforo no debería permitir un giro a la izquierda en esa dirección, y el giro a la derecha estaría limitado por el espacio de la esquina. Tampoco debería permitir que se siga de frente por Del Parque Sur. Pero ahora, supongamos que cada vez que se abre un espacio atrás de esa fila en rojo, coincide con el momento en que Guardia Civil tiene luz verde. Entonces, solo entra tráfico desde Guardia Civil, y nada fluye desde Del Parque Sur (llevando a colas kilométricas y estáticas ahí).

¿Qué debería hacerse? Pues, tomando en cuenta el espacio que se abra en esa fila roja, el semáforo debería permitir el paso de vehículos en cantidades que sean proporcionales al tráfico que pretende ingresar ahí desde cada dirección. Así no se privilegia a ninguna dirección en particular, fruto del azar, de algún policía de tránsito, o de un sistema en el semáforo para evitar bloqueos como el descrito anteriormente. Se da la misma (escasa) fluidez a todos. Sería lento, sí, tal como lo es hoy en día; pero sería mucho más ordenado y predecible. No habría ninguna dirección permanentemente o excesivamente estática. Y para evitar que se complique a quienes van en otras direcciones, se puede segregar carriles: uno de giro a la izquierda, uno de giro a la derecha, con sus semáforos, para que cuando las tres direcciones del mapa estén en rojo simultáneamente, aún se pueda tener verde para otras direcciones.

En una ciudad caótica como Lima, este tipo de soluciones podrían hacer una gran diferencia y lograr que las intersecciones funcionen bien con la más intensa de las congestiones.


Control, educación y sanción
Finalmente, las cámaras en intersecciones pueden ser utilizadas para verificar que los vehículos no se pasen la luz roja y que utilicen los carriles correctos, y para tomar las fotos necesarias en caso contrario (pues de nada sirve un semáforo perfecto si nadie lo respeta). Si se utiliza software de reconocimiento automático de placas vehiculares, se puede generar automáticamente la fotopapeleta (que bien podría ser una papeleta educativa para la primera infracción de un vehículo). Indudablemente, esto requeriría de software bastante complejo (y no voy a tocar el tema de los posibles abusos y mala aplicación de las papeletas).

Y si se logra que este procedimiento sea fiable de forma automática, se le podría dar una función de sensibilización más efectiva y divertida. Imaginen paneles electrónicos antes y después de los cruces, que actualicen números de placas en tiempo real:

(Las placas son ficticias)
Así todos se enteran en el momento que las infracciones que acaban de cometer han sido registradas, y que podrían encontrarse con multas en el correo en el futuro cercano. Esto tendría una función de sensibilización y educación más allá de un mero afán recaudatorio.