Movilidad urbana y el futuro del transporte inteligente

Las ciudades están superando la congestión y aumentando la movilidad con tecnologías de Internet de las cosas (IoT) para ciudades inteligentes.

Principales conclusiones de la movilidad urbana

  • Las presiones de las poblaciones en el crecimiento, el aumento del volumen de vehículos y las infraestructuras de transporte restringidas físicamente están creando un entramado urbano que afecta la productividad, la seguridad y la salud públicas.

  • Las ciudades están utilizando tecnologías de ciudades inteligentes para mejorar el flujo de tráfico y la seguridad pública en las carreteras existentes y extraer información que está informando las mejoras en ingeniería de tráfico e infraestructura.

  • Los sistemas de transporte inteligentes, los marcos de datos abiertos y las aplicaciones asistidas por la IA están transformando la conducción urbana en movilidad a demanda (MaaS), que ayuda a reducir la congestión y a aumentar la movilidad.

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Las tecnologías de ciudades inteligentes y sistemas de transporte inteligentes ayudan a las ciudades a absorber poblaciones crecientes, superar la congestión y crear futuros sostenibles.

¿Qué es la movilidad urbana?

En su núcleo, la movilidad urbana se basa en cómo las personas y las mercancías se desplazan por una ciudad. Parece sencillo pero, al considerar todos los factores (infraestructura, tecnología, política, cultura), cómo circulamos por las ciudades es un tema complejo con una historia antigua y un futuro con tecnología cada vez más sofisticada.

Desafíos de la movilidad urbana

Los desafíos fundamentales de desplazarse por una ciudad han existido desde que los humanos comenzamos a vivir en entornos urbanos. ¿Cómo se puede equilibrar la congestión, la facilidad de movimiento y la contaminación?

Las tensiones entre la innovación en el transporte, las poblaciones urbanas en constante crecimiento y la capacidad del gobierno cívico para mantenerse al día con recursos limitados son intemporales. Sin embargo, la presión a la que se enfrentan las ciudades actuales no tiene precedentes.

El crecimiento de la población urbana seguirá tensando la movilidad urbana:

  • Habrá 4600 millones de habitantes en ciudades en 20251
  • 41 megaciudades en 20302
  • 67,1 billones de kilómetros de pasajeros en tránsito masivo en 20502

Congestión
El tiempo gastado en el tráfico es un gran derroche para las personas que se desplazan al trabajo cada día y la productividad general de las ciudades del mundo. Según una puntuación de tráfico global de INRIX de 2019,3 en los EE. UU. se perdió un promedio de 99 horas por conductor debido a congestiones en 2019, lo que costó casi 88 mil millones de dólares en pérdida de productividad.

Seguridad pública
Las carreteras congestionadas causan algo más que pérdida de tiempo. Los accidentes de tráfico matan a 1,35 millones de personas en todo el mundo cada año y dejan lesiones no mortales en entre 20 y 50 millones de personas. Más de la mitad de las muertes de tráfico de carreteras involucran a peatones, ciclistas y motociclistas y sus pasajeros.

Salud pública
El tráfico congestionado de «arrancar y parar» aumenta el volumen de emisión de partículas microscópicas en los tubos de escape de los vehículos.4 Según la Organización Mundial de la Salud, las partículas de los tubos de escape son «capaces de penetrar profundamente en las vías pulmonares y se introducen en el flujo sanguíneo causando afectaciones cardiovasculares, cerebrovasculares y respiratorias».5

Impacto medioambiental
Las ciudades de todas partes están preocupadas por la sostenibilidad ambiental y el transporte es un factor que contribuye de forma importante.

Se estima que in 22 % de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) globales se atribuyen al sector de transporte6, que aumentan a medida que las ciudades crecen y los ciudadanos individuales adoptan el transporte de combustión de carbono.

Por ejemplo, sin inversiones importantes en transporte público y tecnologías de carreteras inteligentes, se proyectan unas emisiones de CO2 en la India que se incrementarán de 70 megatoneladas en 2015 a 540 megatoneladas en 2050.7

Enfrentarse a los desafíos actuales de la movilidad urbana con la tecnología de ciudad inteligente

Las ciudades actuales mejoran la movilidad, ahorran energía y reducen la contaminación con tecnologías de IoT de ciudades inteligentes.

Las ciudades inteligentes obtienen datos de todas las fuentes disponibles: señales de tráfico, cámaras o dispositivos integrados en lugares de tránsito público, y luego analizan los datos con la IA y los comparten a través de grupos de datos abiertos. Esto crea una conciencia constante de las condiciones que se pueden utilizar para la gestión de tráfico, la planificación de rutas, la seguridad pública y la respuesta de emergencia.

Las tecnologías de ciudades inteligentes pueden estar integradas en la infraestructura de una ciudad

  • El pavimento inteligente puede monitorizar el clima, las condiciones e incluso el desgaste de las carreteras, y puede compartir la información con los conductores y los controladores de tráfico.
  • El aparcamiento inteligente puede alertar a los conductores de los espacios disponibles, reduciendo el tiempo que pasan dando vueltas en busca de un lugar para aparcar.
  • Las señales de tráfico inteligentes pueden responder a las condiciones de tráfico y sincronizarse para aliviar una congestión.
  • Las farolas inteligentes con cámaras, micrófonos y sensores pueden atenuarse cuando nadie está en ese lugar y recogen información sobre el tráfico, la seguridad pública y la calidad del aire.
  • Las cámaras inteligentes pueden vigilar el tráfico y la seguridad pública. Cuando se producen problemas, alertan automáticamente a los sistemas de transporte.
  • Las intersecciones inteligentes pueden optimizar el tráfico de vehículos y peatones, detectar riesgos y alertar sobre accidentes inminentes, reducir choques y lesiones.
  • Los peajes inteligentes pueden evaluar los precios de los peajes con tráfico fluido, admitir precios específicos por congestión de las carreteras o por kilómetros, y recopilar tarifas electrónicamente.
  • El transporte público inteligente puede contar a los pasajeros, rastrear las ubicaciones de los vehículos y compartir automáticamente el estado.
  • Flotas inteligentes, incluyendo vehículos públicos de policía y coches de bomberos además de camiones de reparto privados, taxis y trenes, comparten su ubicación, vigilan a sus conductores y escuchan sus motores, frenos y ruedas para ver señales de desgaste y deterioro.

Los sistemas de tráfico inteligentes pueden ahorrar a las personas que se desplazan al trabajo cada día hasta 60 horas al año.4

Juntos, estos sensores, micrófonos y cámaras inteligentes pueden impulsar un modelo de lo que está ocurriendo en las calles, carreteras y líneas ferroviarias de una ciudad, en tiempo casi real. Con la ayuda de la IA, esta conciencia puede transformar la gestión pasiva del tráfico en sistemas de transporte inteligente activos.

Estos sistemas pueden anticipar la congestión, reactivar automáticamente el tráfico, sincronizar los semáforos y aplicar peajes dinámicos para ayudar a mantener la ciudad en movimiento. La ciudad de Bangkok, Tailandia, está ahorrando más de 51 000 horas al año en traslados al puesto de trabajo y está reduciendo los retrasos causados por el tráfico hasta un 24,5 % con solo tres intersecciones inteligentes.8

El futuro de la movilidad urbana

Se están conectando en línea varias tecnologías que cambiarán fundamentalmente cómo se desplazan las personas y las mercancías por las ciudades. El aumento de la inteligencia de los vehículos, sistemas autónomos y comunicaciones de vehículos mejorarán la seguridad, el flujo del tráfico y las emisiones.

Comunicación y tráfico orquestado de vehículos
Las tecnologías de comunicaciones de vehículos transformarán el estado actual de vehículos «tontos» imprevisibles en actores inteligentes y activos dentro del sistema de transporte inteligente de la ciudad inteligente.

La comunicación de los vehículos (entre vehículos inteligentes individuales y de vehículos inteligentes a sistemas centralizados de gestión del tráfico) ayudará a que el tráfico fluya como un todo inteligente y unificado que mantiene velocidades constantes y se ajustan a las distancias de los vehículos. El rendimiento y la eficiencia de los combustibles aumentarán de forma espectacular a medida que disminuyen los accidentes y se alivia la contaminación.

Los investigadores en Alemania han construido un campo de prueba experimental de dos kilómetros en la autopista que se comunica con vehículos y organiza el tráfico. Utiliza sensores de radar superpuestos para modelar el tráfico en tiempo casi real. El sistema comparte esta información con coches que están a punto de llegar, señalizándolos cuando sea seguro cambiar de carril, reducir la velocidad y evitar situaciones críticas.8

Transporte público más inteligente y más flexible
Los autobuses y el ferrocarril seguirán siendo elementos fundamentales de la movilidad urbana. Las actualizaciones tecnológicas incrementales mediante plataformas abiertas consolidadas en el hardware x86 estándar pueden admitir vídeo de seguridad inteligente, monitorizar los sistemas de vehículos y ofrecer mantenimiento predictivo con tecnología de IA.

Estas plataformas también pueden admitir mejores experiencias de conducción al ofrecer Wi-Fi, entretenimiento a bordo y pantallas de información interactivas.

Movilidad como servicio (MaaS)
Desplazarse por una ciudad hoy en día conlleva planificación y esfuerzo, ya sea al conducir el propio coche, al compartir vehículo o al desplazarse en transporte público. Las ciudades inteligentes con sistemas de transporte inteligentes y plataformas de datos abiertas están cambiando la movilidad de una tarea pesada a un servicio.

Las personas que hoy se desplazan al trabajo cada día pueden elegir entre varias aplicaciones, como Moovit, que pueden planificar rutas y horarios a través del tránsito público. A medida que las ciudades se hacen más inteligentes y el número de vehículos autónomos aumenta, las aplicaciones de movilidad como servicio (MaaS) podrán tejer cada opción de transporte disponible en un viaje fluido y multimodal. Los usuarios que se desplazan al trabajo ahorrarán tiempo mientras el sistema optimiza el flujo de tráfico, la eficiencia energética y el uso de vehículos en toda la ciudad.

Requisitos de tecnología de movilidad urbana

Llegar a los niveles más altos de transporte inteligente y movilidad urbana inteligente y de consumo eficiente requiere muchísimas tecnologías. Por fortuna, actualizar una ciudad no es una propuesta de todo o nada. Muchas de las tecnologías ya están en marcha, otras solo necesitan actualizaciones incrementales. Los mayores desafíos (privacidad, seguridad y propiedad de los datos) se encuentran en la intersección de tecnología y políticas públicas.

Tecnologías clave para mejorar la movilidad urbana

Dispositivos y sistemas de ciudades inteligentes integrados
Las ciudades ya recopilan cantidades enormes de datos a través de sistemas existentes como el tráfico y las cámaras de seguridad pública. Las actualizaciones aumentadas pueden transformarlos en nodos inteligentes en una red de ciudades inteligentes.

IA en todas partes
Para funcionar en tiempo casi real, los sistemas de transporte inteligentes necesitan información y análisis inmediatos. Eso requiere procesar cargas de trabajo de IA en el perímetro, en un dispositivo inteligente o en un dispositivo de IA cercano.

Conectividad más rápida y más fiable
El 5G promete acelerar las tasas de transferencia de datos móviles y mejorar la estabilidad. El software puede ayudar a orquestar y gestionar servicios de red perimetral para lograr un rendimiento aún mejor.

Grupos de datos abiertos e integrados
La ciudad inteligente y los datos de transporte inteligente no tienen mucho valor si los ciudadanos, los servicios de urgencias y las empresas no pueden acceder a ellos. La entrada, limpieza, agregación y uso compartido de datos a través de un único grupo compartido es esencial para mejorar la movilidad y reducir la congestión y la contaminación.

Seguridad de los datos basada en el hardware
A medida que las tecnologías inteligentes se difunden e se interconectan, las ciudades deben proteger miles de dispositivos integrados, así como datos públicos y privados a medida que se desplazan a través del sistema. Los protocolos de seguridad basados en el hardware endurecen los sistemas y ayudan a proteger los datos.

Políticas y estándares de movilidad urbana

Las políticas públicas y los estándares de la industria son esenciales para desarrollar tecnologías de ciudades inteligentes para la movilidad urbana y para implementar las tecnologías de IoT que puedan hacer que sean posibles. La política pública establece los objetivos y define las reglas básicas para las agencias públicas, los ciudadanos privados y las empresas que hacen realidad la visión de la ciudad de una comunidad inteligente y altamente móvil.

  • Estándares abiertos para que todos los smartphones, coches, cámaras de tráfico y monitores de pavimento inteligentes puedan conectarse de inmediato con cualquier tecnología de ciudad inteligente.
  • Plataformas de datos abiertas para que todos los jugadores tengan acceso a los datos que necesitan para hacer su trabajo.
  • Procesos abiertos que incluyan a todas las partes interesadas para que la gente compre y ayude a impulsar la visión tecnológica de la ciudad.

Diseños de referencia Intel® para la movilidad urbana

Los ordenadores de vehículos, los sensores de carretera, la IA y las cámaras inteligentes son algunas de las tecnologías que hacen posibles los sistemas de transporte inteligentes. Intel y nuestros socios han desarrollado varias tecnologías, hardware y software para la movilidad urbana y ciudades inteligentes. Ofrecemos diseños de referencia de referencia prevalidados e implementaciones de referencia que pueden servir como base para una ciudad inteligente moderna.

Diseño de referencia de la unidad de carretera
Nuestro diseño de referencia para la informática perimetral de carretera puede estar conectado a las farolas y otros accesorios. Esta unidad de carretera es ideal para el análisis de vídeo en tiempo real y otras tareas que necesitan rendimiento. Las ciudades pueden implementar estas unidades como parte de una solución de farolas inteligentes, semáforos inteligentes, aparcamiento inteligente o estaciones de peaje electrónico. Ofrecen las capacidades de procesamiento necesarias para detectar matrículas, detectar peatones y supervisar la congestión de tráfico. Estos nodos perimetrales pueden incluso ofrecer cobertura de Wi-Fi pública. Compatible con los productos Intel® Vision con características de seguridad integradas, el nodo informático del perímetro AAEON Atlas es una solución lista para su implementación que se basa en su diseño de referencia.

Arquitectura de referencia perimetral convergente (CERA) de Intel
La arquitectura de referencia perimetral convergente (CERA) es un enfoque de plataforma para la convergencia de la IoT y las cargas de trabajo de redes. Con esta arquitectura, nuestros socios pueden diseñar soluciones para que los equipos en la carretera procesen las modalidades de sensores y realicen la fusión de sensores. Esto aporta inteligencia al borde al tiempo que aloja capacidades de red 5G y microservicios.

Las soluciones basadas en esta plataforma pueden configurarse en intersecciones o en las instalaciones para la informática perimetral y el procesamiento de datos de múltiples dispositivos del IoT. Las soluciones pueden optimizarse con la distribución Intel® del kit de herramientas OpenVINO™ y el kit de herramientas OpenNESS.

Con conectividad 5G, CERA ofrece capacidades de red que permiten a los dispositivos IoT comunicarse entre sí en el borde o enviar datos a la nube. Procesa la información de cámaras, radares y una amplia gama de otros sensores.

Implantaciones de referencia
Las implementaciones de referencia de Intel ofrecen un software preconfigurado para una aplicación de muestra completa.

La implementación de referencia de gestión inteligente de tráfico monitoriza las intersecciones a través de cámaras IP y optimiza el flujo de tráfico. Está alojada en un nodo perimetral de OpenNESS, que contiene todas las pilas de software necesarias para alojar una RAN 5G.

La implementación de referencia de gestión de conductores utiliza la visión por ordenador para rastrear el comportamiento y la fatiga de los conductores. Puede ayudar a evitar los accidentes al alertar a los conductores en tiempo real y ofrecer métricas y análisis a largo plazo a los administradores de flotas.

Tecnologías Intel® para la movilidad urbana

Informática perimetral
Procesadores Intel® de IoT e integrados Los procesadores Intel® vienen en una gama de rendimiento y perfiles de energía para las cámaras y sensores inteligentes y los ordenadores integrados para la seguridad pública.
Procesadores escalables Intel® Xeon® Los procesadores escalables Intel® Xeon® ofrecen un alto rendimiento para los servidores perimetrales, ideales para realizar análisis en tiempo real e IA en datos de sensores de carretera inteligentes.
IA y visión computerizada
Unidades de procesamiento de visión Intel® Movidius™ Las VPU Intel® Movidius™ permiten la visión de ordenador para casos de uso específicos, como buscar o ver matrículas y vehículos en intersecciones inteligentes.
Redes
Redes 5G compatibles con Intel Las redes 5G compatibles con Intel mejorarán los datos de tráfico en tiempo real en el borde al tiempo que promueven la conectividad y la transmisión a las redes inalámbricas y desde ellas.
Vehículos autónomos
Mobileye Las tecnologías Mobileye® potencian los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) en más de 60 millones de vehículos y más de 300 modelos de automóvil. Los sistemas de autoconducción centrados en cámaras de Mobileye (ADAS) y las tecnologías de mapas de alta definición están preparando el camino a los vehículos totalmente autónomos. Mobileye es una compañía Intel.
Movilidad como servicio (Maas)
Moovit Moovit es un proveedor líder de soluciones MaaS y creador de la aplicación de movilidad urbana n.º 1. Moovit es una compañía Intel.
Recursos del desarrollador
Centro de Software de Borde Intel® Encuentre software para acelerar el desarrollo de soluciones de infraestructura de carreteras inteligentes, incluyendo implementaciones de referencia para la gestión de tráfico inteligente.
Distribución Intel® del kit de herramientas OpenVINO™4 La distribución Intel® del kit de herramientas OpenVINO™ simplifica el desarrollo de aplicaciones de visión en las plataformas Intel®, incluyendo VPU y CPU. Esta cartera permite que la visión por ordenador encuentre peatones, coches y señales de la calle.
OpenNESS El software de código abierto OpenNESS simplifica la compleja orquestación y gestión de los servicios perimetrales en diversas plataformas de red y tecnologías de acceso.
Intel® DevCloud for the Edge Reduzca el tiempo y el coste a la hora de determinar el hardware adecuado para el rendimiento óptimo de aplicaciones de IA. Intel® DevCloud para el borde ofrece información de rendimiento instantáneo mediante una herramienta de prototipado de IA virtual.
Open Visual Cloud Esta colección de pilas y canales de código abierto está diseñada con ingredientes optimizados para codificar, descodificar, inferir y renderizar. Este entorno reutilizable hace que sea más fácil probar, evaluar e implementar vídeo bajo demanda (VOD) incluyendo transmisión en directo con SVT-AV1.

Descargo de responsabilidades legales

Es posible que las tecnologías Intel® requieran la activación de hardware, software o de servicios.

Ningún producto o componente es completamente seguro.

Sus costes y resultados pueden variar.

Información sobre productos y rendimiento

1

Frost y Sullivan. Sensatez en Nueva York, «la aplicación de tecnologías de Internet de las cosas en aras de una ciudad más razonable». 30 de julio de 2014.

2

Departamento de asuntos económicos y sociales de las Naciones Unidas. Datos sobre población, «Un mundo hecho de ciudades». Agosto de 2014.

3

INRIX. Marcador de tráfico global INRIX 2019. 9 de marzo de 2020.

5

La Organización Mundial de la salud. Contaminación atmosférica: impactos sobre la salud.

6

Rodrigue, Jean-Paul. «La geografía de los sistemas de transporte». 2017.

8

Intel. «Allanando el camino hacia adelante». Mayo de 2020.