Comunicación presentada al III Congreso Ciudades Inteligentes:
Autor
- Víctor Luis Gea García, Investigador, Universidad de Granada
Resumen
Uno de los mayores retos que presenta hoy en día la movilidad urbana es la integración entre los distintos agentes responsables de la misma, y que es imprescindible para que se adopten soluciones que fomenten la intermodalidad y potencien el uso de sistemas de transporte colectivos en general y urbano en particular. La irrupción del IoT y Big Data tiene mucho que decir en estas potenciales mejoras que puede experimentar el sector. En base a estas tecnologías se propone una plataforma integral de gestión de la movilidad que permite intercomunicar fácilmente a los distintos agentes involucrados en la movilidad urbana a la vez que se convierte en un punto de información única para usuarios sobre horarios, incidencias, intermodalidad etc. Por último, en base a todos los datos que se procesan en la plataforma, la misma lleva a cabo informes periódicos y personalizados para cada agente en base a sus necesidades y requerimientos.
Palabras clave
Movilidad, Intermodalidad, Gestión, Plataforma, IoT, Big Data
Introducción
En la actualidad las empresas de transporte urbano cuentan desde hace ya años con sistemas de apoyo a la explotación (SAE) que en su momento supusieron un gran avance en la gestión de los sistemas de transporte público. Estos sistemas permitían la obtención de una gran cantidad de datos como localización en tiempo real de autobuses, así como pagos y puntos de subida de usuarios entre otros. Es necesario que ahora se adopten sistemas que vayan más orientados al uso del Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) y al procesamiento de datos utilizando herramientas de Big Data. Estos nuevos sistemas deben de prever la evolución que el IoT va a tener en los próximos años, y han de permitir una alta integración entre todos los agentes involucrados en los servicios de transporte de una ciudad. La revolución digital, también conocida como revolución 4.0, y que se basa principalmente en la adopción de herramientas IoT y Big Data aún no ha entrado de lleno en el sector del transporte urbano. Sin embargo, es precisamente en este sector donde potencialmente puede tener un mayor crecimiento y puede ser de mayor utilidad tanto para usuarios, empresas, organismos y demás agentes involucrados en el mismo. ¿Por qué es un sector especialmente propenso a aprovecharse de los beneficios de estas herramientas?
- Porque hay una gran cantidad de datos que son generados a diario en los sistemas de transporte urbano, y que puestos en común pueden dar lugar a muchas sinergias que hasta ahora estaban siendo desaprovechadas. Algunos de estos datos son: subidas de pasajeros en cada estación, horarios teóricos y reales de llegada y salida de vehículos, puntos de mayor retención para los vehículos de transporte colectivo etc. Son una inmensa cantidad de datos que bien analizados pueden ofrecer muchas mejoras en la movilidad urbana pero que son imposibles de analizar solamente por parte de un equipo de personas.
- El hecho de que el transporte urbano presenta una gran complejidad y ante diversos problemas (diseño de horarios, diseño de las líneas de transporte, adaptación de la oferta a la demanda, etc.) sea suficiente con encontrar una solución ¨parcial¨, que se sabe que no es la más óptima, pero es lo suficientemente buena (ya que hallar la más óptima es improbable por la existencia de demasiadas variables). Es por esto que gran parte de las soluciones que se proponen en la comunidad académica sean de tipo metaheurístico. Introducir técnicas de Big Data e incluir cuánta más información útil mejor será muy beneficioso para mejorar las soluciones a los problemas actuales existentes.
Además, para que exista una integración modal total en una ciudad, los distintos agentes involucrados deberían estar de algún modo en contacto y transmitiéndose continuamente información entre sí. Actualmente la situación que se da en la mayoría de ciudades es la mostrada a continuación en la Figura 1. Cada uno de los agentes de movilidad que ahí se muestran suelen estar gestionados por Ayuntamientos, Comunidades Autónomas, Adif, Renfe, Empresas públicas y/o privadas así como otros organismos públicos. Entre algunos de estos agentes suelen existir una fluida comunicación e intercambio de datos que viene dado por la relación contractual que los une (por ejemplo Operador de Autobuses Urbano y Ayuntamiento), sin embargo esto es no es la práctica habitual y lo más normal es que exista poca o nula intercomunicación.
Entre otros motivos, esta falta de intercomunicación e intercambio de datos ocurre principalmente porque sería muy costoso y altamente ineficiente que cada agente entre sí mantuviese una línea de comunicación con el resto. Además sería muy complicado evaluar las verdaderas bondades y beneficios de dicha integración si se realizase de esta manera, sin un elemento común de unión.
La plataforma de integración basada en IoT y Big Data propuesta en esta comunicación, actúa precisamente como ese elemento común de unión, tal y como se muestra en la Figura 2.
La plataforma permite que cada agente tan solo tenga que llevar a cabo la comunicación con un “agente”, que es la misma plataforma. A esta plataforma llega por parte de cada uno de los agentes información sobre: horarios, incidencias, situación en tiempo real de flotas.
Ahora el ciudadano tan solo tiene que comunicarse con un solo “agente”, la misma plataforma, desde la cual obtiene toda la información fiable sobre el transporte en su ciudad. Pero los agentes adheridos a esta plataforma no solo acaban ofreciendo una mejor solución al ciudadano y promoviendo la intermodalidad, sino que se benefician del análisis de datos que realiza la plataforma por ellos, y que en cada caso se adapta al tipo de agente y sus necesidades.
La Plataforma
La plataforma se presenta como un servicio dual, con dos interfaces gráficas distintas; por un lado presta un servicio a usuarios y por otro lado a las empresas/instituciones/administraciones involucradas en la movilidad de una ciudad. Cada agente tiene un acceso distinto a la plataforma, accediendo tan solo a aquellos apartados que le puedan ser de utilidad.
¿Qué se visualiza en la plataforma?
En la Figura 3 se muestra la plataforma con su interfaz gráfica preparada para la empresa encargada de gestionar el transporte urbano en la ciudad de Granada. Está compuesta por una serie de pestañas en la parte superior desde las cuáles es posible desplazarse a las distintas secciones. En este caso: General, Tiempo Real, Zonas, Intermodal, Tráfico e Informes.
En la pestaña General (la que se muestra en la Figura 3 a continuación) aparece en el centro un mapa de la ciudad de Granada, y en la parte inferior histogramas y otros gráficos y tablas. Seleccionando un día del mes, hora, y las líneas de autobús sobre las que se desea que aparezca información, se obtendrán datos sobre la ocupación de dichas líneas, el total que representa dicha ocupación sobre el conjunto de líneas y otra información adicional.
En la pestaña “Tiempo real” aparece un mapa de la ciudad en el que se superponen la posición en tiempo real de los distintos medios de transporte de la ciudad. En esta pestaña aparecen alarmas en tiempo real sobre autobuses que sobrepasan un cierto umbral de ocupación y sobre los que el sistema estima que se van a llenar antes de que acabe su recorrido. También sobre aquellas líneas en las que el sistema estima que se va a producir un aglutinamiento de autobuses de una misma línea. Para que así el director de operaciones pueda corregirlo.
En la pestaña “Tráfico” aparece un mapa con información proveniente de distintas fuentes abiertas sobre la situación del tráfico en tiempo real: DGT, cámaras de tráfico de la ciudad, Google Traffic o Vía Michelin entre otros.
En la pestaña “Informes” se van generando y actualizando periódicamente distintos estudios y parámetros sobre los que se puede obtener información general sobre el funcionamiento del sistema de Transporte en diversos ámbitos y actuar en consecuencia. Tener información en tiempo real sobre autobuses llenos, aglutinamiento de autobuses y predicción a la demanda puede ser complejo de analizar para los directores de operaciones, y tan solo se pueden realizar mejoras puntuales. Sin embargo, todos los datos que aparecen en tiempo real se van almacenando y se crean series temporales sobre los que el sistema obtiene patrones de comportamiento y realiza predicciones y distintos informes. A continuación se detallan varios ejemplos:
- Con respecto a la información que se recoge desde la pestaña “Tráfico” se realizan informes sobre cuáles son las líneas más damnificadas por la situación del tráfico, y en qué medida afectan a los ciudadanos que las utilizan así como el % de la población afectada. Esta información llega también directamente a la plataforma existente en la delegación de movilidad del Ayuntamiento. De esta manera es mucho más sencillo para la empresa de transporte urbano conseguir la implementación de carriles bus y/o sistema de semaforización en aquellas zonas donde mayores problemas encuentra la circulación de la flota de autobuses.
- Con respecto a la pestaña “Intermodal” se obtiene información detallada sobre qué medios de transporte y en qué momentos tienen un mayor desfase entre horarios de llegada y salida que podrían complementarse. Por ejemplo, llegada escasa de autobuses urbanos a la Estación de Tren en un momento en el que acaban de llegar a la misma un número elevado de trenes con alta ocupación.
También se generan informes sobre:
- Matrices de origen/destino de usuarios.
- Ratio de demora de autobuses con respecto a horarios.
- Líneas y tramos horarios con mayores problemas de sobreocupación.
Estos y otros datos permiten a las empresas de transporte y distintos agentes involucrados en la gestión del transporte en entornos urbanos tomar decisiones para la mejora de la red. Por ejemplo: variación de horarios, variación de autobuses de apoyo, o cambios más sustanciales como variaciones de recorrido o cambios de paradas. Al final del día se ha añadido más información al sistema que le permite actuar con mayor precisión para llevar a cabo futuras predicciones de demanda.
Requerimientos técnicos para su uso
Los usuarios de la plataforma tan solo necesitan un ordenador con navegador web. Para acceder a todas las funcionalidades de la plataforma, como la información que se provee en tiempo real, es necesario lógicamente disponer de conexión a Internet.
Futuras implementaciones
Uno de los aspectos en los que más puede avanzar la plataforma en un futuro próximo es en lo relativo a tráfico y aparcamientos. Se puede obtener una radiografía en tiempo real de bastante exactitud sobre la situación de los aparcamientos en una ciudad si se integran los siguientes elementos:
- Ocupación de parkings en tiempo real.
- Información proveniente de parquímetros
- Integrando información sobre aparcamientos disponibles provenientes de Apps móviles como WazyPark.
- Adoptando sistemas en autobuses urbanos que sean capaces de detectar plazas libres de aparcamiento.
Esto es muy útil para el ciudadano, que no tiene que dedicarse a dar vueltas con su vehículo para encontrar una plaza de aparcamiento, o consultar en diversas fuentes donde podría haber una con mayor probabilidad.
Conclusión
Los beneficios de una plataforma como la propuesta son los siguientes:
- Mejora notablemente la comunicación e integración entre los distintos agentes involucrados en el transporte de una ciudad y su área metropolitana. Empresas de autobuses urbana, interurbana, empresas encargadas de la gestión de metros y tranvías, delegaciones de movilidad, consorcios de áreas metropolitanas, estaciones de autobús, tren y aeropuertos pueden hacer uso de la plataforma.
- Están basados en sistemas muy asequibles desde el punto de vista económico, de manera que cualquier empresa/institución involucrada en el transporte de una ciudad puede adquirirlos. De esta forma permite a pequeñas poblaciones y a pequeñas empresas de transporte entrar de lleno en el mundo de la SmartCity.
- Es una plataforma altamente escalable, de manera que en cada caso se pueden proporcionar aquellas partes de la plataforma que puedan ser más útiles
- Es una plataforma ya adaptada a la nueva coyuntura que trae consigo la denominada como revolución digital y la irrupción del IoT y BigData. Para ejecutar la plataforma tan solo hace falta que el ordenador cuente con un navegador web, no es necesario instalar ningún tipo de software. Los datos de los que hace uso la plataforma pueden estar ubicados en el mismo ordenador, en servidores Cloud o en servidores propios, según las condiciones de privacidad y sensibilidad de los datos.
- Con un equipo de analistas de datos y programadores a cargo de la plataforma, esta se puede convertir en una herramienta muy potente para mejorar la eficiencia, integración de los servicios de transporte así como la experiencia del usuario. Es muy rápido realizar cambios tanto en el diseño como en la funcionalidad de los distintos servicios de la plataforma. Es fácilmente configurable al gusto y/o necesidad del personal que la utilice.
Según el informe “The Smart City Playbook” (Nokia) que recoge las mejores prácticas Smart City en el mundo, una estrategia Smart City ha de ser segura, fácil de compartir y adaptable. Ya se ha analizado la facilidad del sistema para ser usado por distintos agentes, así como su capacidad para adaptarse a las necesidades en cada caso. Además es de vital importancia que las infraestructuras creadas sean capaces de “crecer y evolucionar para satisfacer necesidades futuras”. El diseño de la plataforma la hace ideal para esto. Al estar basado al 100% en software libre y tan solo precisar de un navegador web donde corre la plataforma, es rápido y sencillo añadir nuevas fuentes de información que ayuden a mejorar su funcionamiento y a hacerlo más preciso. Con respecto a la seguridad, cada agente puede correr la plataforma localmente, de manera que sus datos sensibles no salgan de los servidores en los cuáles los tiene almacenados.
Referencias
- Nokia, 2006, The Smart City Playbook