ES2349252T3 - Sistema de control del tráfico con una tarifa de carretera que depende del nivel de congestión. - Google Patents

Sistema de control del tráfico con una tarifa de carretera que depende del nivel de congestión. Download PDF

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ES2349252T3 ES04020043T ES04020043T ES2349252T3 ES 2349252 T3 ES2349252 T3 ES 2349252T3 ES 04020043 T ES04020043 T ES 04020043T ES 04020043 T ES04020043 T ES 04020043T ES 2349252 T3 ES2349252 T3 ES 2349252T3
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Abstract

Método para influir en el tráfico vehicular, que comprende las siguientes etapas: monitorización de por lo menos un parámetro de congestión del tráfico de una vía de circulación, incluyendo la vía de circulación una pluralidad de tramos de carretera que presentan cada uno de ellos una tarifa de carretera respectiva, y comprendiendo la etapa de monitorización la recepción periódica, en un servidor (400) de control de tráfico, de indicaciones de la congestión para cada tramo de carretera mencionado; en el servidor (400) de control del tráfico, ajuste dinámico de la tarifa de carretera para cada tramo de carretera mencionado según la indicación de la congestión asociada; y notificación, a por lo menos un automovilista, de la tarifa de carretera ajustada para un tramo venidero de entre los tramos de carre-tera.

Description

Sistema de control del tráfico con una tarifa de carretera que depende del nivel de congestión.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de control del tráfico. En particular, la presente invención se refiere a un método y un sistema para influir en el tráfico vehicular de carreteras públicas que utilizan tarifas o peajes de carretera.
Antecedentes de la invención
El aumento continuo de la densidad de la población humana y la expansión urbana ha traído consigo un aumento constante del volumen del tráfico vehicular a medida que más usuarios que se desplazan diariamente son obligados a recorrer, más frecuentemente y durante distancias mayores, carreteras públicas para alcanzar sus destinos deseados. A medida que aumenta el volumen del tráfico, también ha aumentado la congestión del mismo, generándose de este modo un aumento del consumo de combustible y del desgaste de las carreteras y un descenso de la calidad del aire. Por consiguiente, los ayuntamientos y los gobiernos han intentado reducir la congestión del tráfico como una forma de reducir los costes de funcionamiento de los vehículos, los costes de mantenimiento de las carreteras, y la contaminación del aire.
El planteamiento más común para reducir la congestión del tráfico ha consistido en usar señales luminosas de tráfico instaladas en la intersección de vías de circulación. Típicamente, las señales de tráfico usan sensores ocultos bajo la superficie de la carretera para monitorizar y controlar el flujo del tráfico a través de las intersecciones. Otro planteamiento ha consistido en usar cámaras de tráfico y letreros electrónicos para notificar a los automovilistas sobre las condiciones de la carretera y de cualquier accidente automovilístico que pudiera impedir el flujo del tráfico. Un planteamiento adicional ha consistido en desarrollar rutas de tráfico alternativas o paralelas que se extienden entre puntos comunes. Aunque estos planteamientos han sido adoptados ampliamente, han resultado ineficaces en la reducción de la congestión del tráfico en un nivel macroscópico.
Por ejemplo, las señales de tráfico son útiles cuando se utilizan en vías de circulación municipales, pero no se pueden usar para controlar el caudal de tráfico en autopistas debido al número de intersecciones relativamente insignificante. Típicamente, las cámaras de tráfico deben ser monitorizadas por operarios humanos, introduciéndose de este modo un retardo entre el reconocimiento de un problema de tráfico y la notificación del mismo a los automovilistas interesados. Además, cuando se produce un problema de tráfico en una ruta, típicamente los letreros solo pueden sugerir que los automovilistas seleccionen una única ruta alternativa. Como consecuencia, la notificación de un problema de tráfico en una ruta provoca frecuentemente un problema de tráfico en la ruta alternativa sugerida. La construcción de rutas de tráfico paralelas adicionales está limitada por las limitaciones presupuestarias del ayuntamiento o gobierno. Aunque las tarifas o peajes de carretera se pueden usar como medios para financiar la construcción de dichas rutas, con frecuencia los usuarios que se desplazan diariamente son reacios a usar rutas de peaje cuando se puede disponer fácilmente de rutas sin
peaje.
Consecuentemente, se han producido muchos intentos por afrontar el problema de la congestión del tráfico. Por ejemplo, el documento DE 196 34 340 describe un método que intenta aliviar la congestión del tráfico usando diferentes tarifas de carretera sobre la base de la densidad del tráfico, la hora del día, el día de la semana, etcétera. Sin embargo, la solución al problema de la congestión del tráfico, hasta la fecha, permanece en gran medida sin resolver.
Sumario de la invención
Según la presente invención, se proporciona un mecanismo para influir en el tráfico vehicular a través de una tarifa de carretera variable según las reivindicaciones adjuntas 1, 7 y 11.
Según un aspecto de la invención, se proporciona un método para influir en el tráfico vehicular, que incluye las etapas de (1) monitorización de por lo menos un parámetro de congestión del tráfico de una vía de circulación que tiene una tarifa de carretera; (2) ajuste de la tarifa de carretera según el parámetro monitorizado de congestión del tráfico; y (3) notificación de la tarifa de carretera ajustada a por lo menos un automovilista.
Según otro aspecto de la invención, se proporciona un servidor de control del tráfico vehicular que incluye medios de monitorización, medios de ajuste de tarifas en comunicación con los medios de monitorización, y medios de notificación en comunicación con los medios de ajuste de tarifas. Los medios de monitorización están configurados para monitorizar por lo menos un parámetro de congestión del tráfico de una vía de circulación que tiene una tarifa de carretera. Los medios de ajuste de tarifas están configurados para ajustar la tarifa de la carretera según el parámetro monitorizado de congestión del tráfico. Los medios de notificación están configurados para notificar la tarifa de carretera ajustada a por lo menos un automovilista.
Según una implementación de la invención, la vía de circulación incluye una serie de tramos de carretera, y por lo menos uno de los tramos de carretera incluye un sensor de la calidad del aire dispuesto para medir la calidad del aire cerca del tramo de carretera asociado. Preferentemente, cada automovilista está provisto de medios de identificación de la posición para proporcionar a los medios de notificación datos de posición que identifican una posición actual del mismo, y los medios de monitorización comprenden un receptor del sensor configurado para recibir las mediciones de la calidad del aire, y un receptor de posición configurado para determinar el volumen de tráfico para cada tramo de carretera a partir de los datos de posición.
Los medios de ajuste de tarifas comprenden una base de datos de tarifas de registros de datos de tarifas, estando asociado cada registro de datos de tarifas a un tramo respectivo de la vía de circulación e identificando la tarifa de carretera asociada. Los medios de ajuste de tarifas están configurados para ajustar la tarifa de carretera en cada registro de datos de tarifas a partir del volumen de tráfico determinado asociado y de la medición de la calidad del aire asociada. Los medios de notificación están configurados para recibir una indicación de la posición actual del automovilista, y proporcionar al automovilista una indicación de la tarifa de carretera ajustada sobre la base de la indicación de la posición del automovilista. Al recibir la información de las tarifas de carretera, el automovilista puede tomar una decisión de continuar por la ruta de peaje o continuar por una ruta alternativa. Consecuentemente, en la medida en la que las tasas de los peajes influyen en los automovilistas, el servidor de control de tráfico puede controlar la congestión vehicular.
Tal como se usa en la presente memoria descriptiva, la expresión "que comprende" no se debería considerar en un sentido limitativo, sino que por el contrario se debería considerar en un sentido amplio como sinónimo de la expresión "que incluye".
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirá la presente invención, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:
la Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema para influir en el tráfico vehicular, según la presente invención, que representa gráficamente los tramos de carretera, el sistema inalámbrico de identificación de la posición, los sensores de calidad del aire, y el servidor de control del tráfico;
la Fig. 2 es una vista esquemática de un transceptor inalámbrico de posicionamiento por transpondedor el cual comprende un componente en una implementación del sistema inalámbrico de identificación de la posición;
la Fig. 3 es una vista esquemática de un transceptor inalámbrico de posicionamiento GPS el cual comprende un componente en otra implementación del sistema inalámbrico de identificación de la posición; y
la Fig. 4 es una vista esquemática del servidor de control de tráfico.
Descripción detallada de la realización preferida
La Fig. 1 es una representación esquemática de un sistema para influir en el tráfico vehicular el cual influye en el tráfico vehicular a través de una tarifa de carretera variable. El sistema para influir en el tráfico vehicular, indicado en general con la referencia 100, se muestra de manera que comprende una vía de circulación que tiene una pluralidad de tramos 102 de carretera recorridos por una pluralidad de vehículos motorizados, un sistema de identificación de la posición, y un servidor 400 de control de tráfico en comunicación con el sistema de identificación de la posición. Además del sistema de identificación de la posición, el sistema 100 para influir en el tráfico vehicular incluye opcionalmente uno o más sensores de la calidad del aire (no mostrados) en comunicación con el servidor 400 de control de tráfico. Los sensores de la calidad del aire están dispuestos cerca de cada uno de los tramos 102 de carretera a lo largo de la longitud de cada tramo 102 de carretera, y monitorizan la calidad del aire a lo largo de cada tramo respectivo 102 de carretera.
El sistema de identificación de la posición está configurado para proporcionar al servidor 400 de control de tráfico datos de ubicación que identifican la ubicación de cada uno de los vehículos en la vía de circulación. Según una implementación, el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor (Fig. 2), y una pluralidad de transceptores transpondedores inalámbricos 104. Cada uno de los vehículos motorizados está dotado de uno de los transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor, y los tramos 102 de carretera incluyen un transceptor transpondedor 104 dispuesto antes de la entrada al tramo 102 de carretera asociado para comunicarse con los transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor inmediatamente antes de que el vehículo entre en el tramo 102 de carretera. Adicionalmente, de forma preferente cada tramo 102 de carretera incluye una serie de transceptores transpondedores 104 dispuestos periódicamente a lo largo de la longitud del tramo 102 de carretera para permitir que el servidor 400 de control de tráfico monitorice el flujo del tráfico a lo largo de cada tramo 102 de carretera.
Tal como se muestra en la Fig. 2, los transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor comprenden una unidad 202 de transpondedor inalámbrico y un receptor inalámbrico 204 de tarifas (dispuestos preferentemente dentro de un receptáculo común). A cada transpondedor inalámbrico 202 se le asigna un código 250 de identificación de transpondedor asociado de forma exclusiva al transpondedor inalámbrico, y está configurado para proporcionar a los transceptores transpondedores 104 el código 250 de identificación asignado cuando el transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor está cerca de uno de los transceptores transpondedores 104. A cada transceptor transpondedor 104 se le asigna un código 260 de identificación de transceptor, y está configurado para transmitir al servidor 400 de control de tráfico un paquete de datos que incluye el código 250 de identificación de transpondedor y el código 260 de identificación de transceptor para permitir de este modo que el servidor 400 de control del tráfico determine la ubicación del vehículo motorizado asociado a lo largo de la vía de circulación. Los transpondedores inalámbricos 202 y los transceptores transpondedores 104 son bien conocidos para los expertos en la materia y, por esta razón, no es necesario describirlos más detalladamente.
El receptor inalámbrico 204 de tarifas incluye un receptor inalámbrico 206 de datos de tarifas, y una salida 208 de datos de tarifas acoplada al receptor 206 de datos de tarifas. Al receptor inalámbrico 204 de tarifas se le asigna un código de identificación de receptor el cual se corresponde con el código 250 de identificación de transpondedor, y usa el receptor 206 de datos de tarifas para recibir del servidor 400 de control del tráfico datos de tarifas de carreteras por vía inalámbrica que identifican la tarifa de carretera vigente para el próximo tramo 102 de carretera. Típicamente, la salida 208 de datos de tarifas comprende una pantalla LCD y/o un altavoz, y proporciona al ocupante del vehículo una indicación visual y/o audible de la tarifa de la carretera para el próximo tramo 102 de carretera. El receptor inalámbrico 204 de tarifas está configurado para reconocer paquetes de datos recibidos por el receptor 206 de datos de tarifas, que incluyen un código de identificación el cual se corresponde con el código 250 de identificación de transpondedor, y para ignorar paquetes de datos que contienen un código de identificación diferente.
Como alternativa, según otra implementación, el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, y una pluralidad de satélites 106 del Sistema Global de Determinación de la Posición (GPS). Cada uno de los vehículos motorizados está dotado de uno de los transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, y los satélites GPS 106 están en órbita sobre la vía de circulación. Tal como se muestra en la Fig. 3, el transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS comprende un receptor GPS 302 y un transceptor inalámbrico 304 de tarifas en comunicación con el receptor GPS 302. Por comodidad, preferentemente el receptor GPS 302 y el transceptor inalámbrico 304 de tarifas están situados en un receptáculo común. El receptor GPS 302 está configurado para comunicarse con los satélites GPS 106 y para proporcionar al transceptor inalámbrico 304 de tarifas datos de ubicación que identifican la ubicación del vehículo motorizado. Los satélites GPS 106 y los receptores GPS 302 son bien conocidos para los expertos en la materia y, por esta razón, no es necesario describirlos más detalladamente.
El transceptor inalámbrico 304 de tarifas incluye una entrada 306 de datos de ubicación, un transmisor 308 de datos de ubicación acoplado a la entrada 306 de datos de ubicación, un receptor inalámbrico 310 de datos de tarifas, y una salida inalámbrica 312 de datos de tarifas acoplada al receptor 310 de datos de tarifas. Al transceptor inalámbrico 304 de tarifas se le asigna un código 350 de identificación de transceptor GPS el cual está asociado de forma exclusiva al transceptor inalámbrico 304 de tarifas, y usa la entrada 306 de datos de ubicación para recibir desde el receptor GPS 302 datos de ubicación que identifican la ubicación del transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS. El transmisor 308 de datos de ubicación está configurado para transmitir periódicamente hacia el servidor 400 de control de tráfico un paquete de datos inalámbrico que incluye el código 350 de identificación de transceptor GPS y la ubicación del transceptor inalámbrico 304 de tarifas. El transceptor inalámbrico 304 de tarifas usa el receptor 310 de datos de tarifas para recibir del servidor 400 de control de tráfico datos de tarifas de carretera por vía inalámbrica que identifican la tarifa de carretera vigente para el próximo tramo 102 de carretera. Típicamente, la salida 302 de datos de tarifas comprende una pantalla LCD y/o un altavoz, y proporciona al ocupante del vehículo una indicación visual y/o audible de la tarifa de la carretera para el próximo tramo 102 de carretera. El transceptor inalámbrico 304 de tarifas está configurado para reconocer paquetes de datos recibidos por el receptor 310 de datos de tarifas, que incluyen un código de identificación el cual se corresponde con el código 350 de identificación de transceptor GPS, y para ignorar paquetes de datos que contienen un código de identificación diferente.
Aunque el uso de transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS se ha descrito como una alternativa al uso de transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor, debería entenderse que un vehículo motorizado puede incluir o bien un transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS o bien un transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor, en cuyo caso el sistema de identificación de la posición debería incluir tanto satélites GPS 106 como transceptores transpondedores 104 para permitir que el servidor 400 de control de tráfico monitorice el flujo del tráfico de forma independiente con respecto al dispositivo de señalización (transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS o transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor) instalado en el vehículo. Además, debería entenderse que un vehículo motorizado puede estar dotado de ambas formas de dispositivos de señalización con el fin de disponer de una característica de redundancia.
En la Fig. 4 se muestra el servidor 400 de control de tráfico. El servidor 400 de control de tráfico está implementado como un servidor informático, y está en comunicación con un servidor de facturación municipal (no mostrado) el cual puede emitir facturas para automovilistas que van a desplazarse por la vía de circulación. El servidor 400 de control de tráfico incluye un transceptor 402 de datos, una unidad 404 de procesado central (CPU) en comunicación con el transceptor 402 de datos, una memoria no volátil 406 (ROM) y una memoria volátil 408 (RAM) en comunicación con la CPU 404. La ROM 406 se puede implementar como cualquier elemento de entre una memoria electrónica no volátil de lectura/escritura, un dispositivo de almacenamiento óptico y un dispositivo de almacenamiento magnético de lectura/escritura.
El transceptor 402 de datos incluye un transmisor inalámbrico configurado para transmitir datos de tarifas a los vehículos motorizados. Adicionalmente, el transceptor 402 de datos está configurado para recibir del sistema de identificación de la posición los códigos de identificación a usar para identificar la ubicación de los vehículos en la vía de circulación. Por consiguiente, en la implementación en la que el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor y una pluralidad de transceptores transpondedores inalámbricos 104, el transceptor 402 de datos incluye un transceptor de datos de comunicación por cables, acoplado a los transceptores transpondedores 104 a través de un cableado adecuado, y está configurado para recibir de los transceptores transpondedores 104 códigos 250 de identificación de los transpondedores para vehículos que hayan pasado por uno de los transceptores transpondedores 104, y códigos 260 de identificación de transceptores para dichos transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor. En la implementación en la que el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS y una pluralidad de satélites GPS 106, el transceptor 402 de datos incluye un transceptor inalámbrico de datos, y está configurado para recibir de cada transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS el código 350 de identificación de transceptor GPS y los datos de ubicación asociados. Tal como resultará evidente, el transceptor 402 de datos también puede estar configurado para recibir información tanto de transceptores transpondedores 104 como de transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS con vistas a obtener una flexibilidad y/o redundancia añadidas.
Tal como se ha descrito anteriormente, el sistema 100 para influir en el tráfico vehicular puede incluir uno o más sensores de la calidad del aire. En esta variante, el transceptor 402 de datos está acoplado a los sensores de la calidad del aire a través de un cableado adecuado, y está configurado para recibir de los sensores de la calidad del aire datos de calidad del aire que identifican la calidad del aire en cada tramo 102 de carretera. Preferentemente, cada sensor de calidad del aire está conectado a un puerto respectivo de entrada del transceptor 402 de datos para identificar de este modo el sensor de calidad de aire y el tramo 102 de carretera asociados a los datos de calidad del aire. Típicamente, los sensores de calidad del aire miden la contaminación del aire, aunque dichos sensores de calidad del aire también se pueden seleccionar de manera que midan otros parámetros de calidad del aire tales como la velocidad, la humedad, la temperatura y el ozono.
La ROM 406 mantiene una base 410 de datos de tarifas y una base 412 de datos de tramos de carretera. La base 410 de datos de tarifas incluye una serie de registros de datos de tarifas, estando asociado cada registro de datos de tarifas a un tramo respectivo 102 de carretera e identificando una ID de tramo de carretera para el tramo 102 de carretera, y la tarifa de carretera actual para el tramo 102 de carretera asociado. La base 412 de datos de tramos de carretera incluye una serie de registros de tramos de carretera, estando asociado cada registro de tramos de carretera a un tramo respectivo 102 de carretera e incluyendo una ID de tramo de carretera para el tramo 102 de carretera, datos de ubicación que identifican la ubicación (por ejemplo, la distancia en longitud y latitud entre el inicio y el final del tramo 102 de carretera) del tramo 102 de carretera, y la ID de tramo de carretera para el siguiente o próximo tramo(s) de carretera. De esta manera, cuando el servidor 400 de control de tráfico determina la ubicación de un vehículo motorizado en un tramo 102 de carretera, el servidor 400 de control de tráfico puede identificar el tramo(s) de carretera que puede tomar el vehículo motorizado si dicho vehículo continúa en su dirección de desplazamiento, y de este modo puede proporcionar al usuario del vehículo motorizado información de tarifas para cada ruta posible. Tal como resultará evidente, para obtener esta característica cada ID de tramo de carretera para un tramo 102 de carretera en la base 410 de datos de tarifas se debería corresponder con la ID de tramo de carretera para el mismo tramo 102 de carretera en la base 412 de datos de tramos de carretera.
Para la implementación en la que el sistema de identificación de la posición incluye tanto transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor como transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, cada registro de tramo de carretera identifica además los códigos 260 de identificación de transceptor para los transceptores transpondedores 104 asociados al tramo correspondiente 102 de carretera. Como alternativa, en la implementación en la que el sistema de identificación de la posición incluye transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor pero no incluye transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, no es necesario que los registros de tramos de carretera incluyan datos de ubicación GPS para los tramos 102 de carretera, aunque siguen incluyendo los códigos 260 de identificación de transceptor para los transceptores transpondedores 104 asociados a los tramos correspondientes 102 de carretera. Además, en la variante en la que el sistema 100 para influir en el tráfico vehicular incluye sensores de calidad del aire, cada registro de tramo de carretera identifica además los identificadores de puerto de los puertos de entrada de los transceptores de datos para cada sensor de calidad de aire asociado al tramo respectivo 102 de carretera.
La ROM 406 incluye también instrucciones de procesado para la CPU las cuales, cuando se han cargado en la RAM, establecen un objeto de memoria que define un monitorizador 414 de parámetros de congestión del tráfico, un objeto de memoria que define un ajustador 416 de tarifas, y un objeto de memoria que define un notificador 418 de tarifas. Aunque el monitorizador 414 de parámetros de congestión del tráfico, el ajustador 416 de tarifas, y el notificador 418 de tarifas se han descrito de manera que son objetos de memoria, debería entenderse que cualquiera o la totalidad de los mismos se puede implementar de forma alternativa como una secuencia sencilla de etapas de procesado de ordenador o incluso, si se desea, en hardware electrónico.
El monitorizador 414 de parámetros de congestión del tráfico está en comunicación con el transceptor 402 de datos y la base 412 de datos de tramos de carretera, y monitoriza por lo menos un parámetro de congestión del tráfico correspondiente a la vía de circulación para permitir de este modo que el servidor 400 de control de tráfico ajuste la tarifa de carretera para cada tramo 102 de la vía de circulación en respuesta a cambios de la congestión del tráfico. En la implementación en la que el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, el monitorizador 414 de parámetros de congestión del tráfico recibe códigos 350 de identificación de transceptores GPS y datos de ubicación desde el sistema de identificación de la posición (a través del transceptor 402 de datos), y está configurado para determinar el volumen de tráfico para cada tramo 102 de carretera a partir de los códigos recibidos 350 de identificación de transceptores GPS y los datos de ubicación asociados. Para conseguir esta característica, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico consulta la base 412 de datos de tramos de carretera con los datos de ubicación GPS recibidos para identificar el tramo 102 de carretera sobre el que se está desplazando cada vehículo motorizado, y para determinar de este modo el número de vehículos motorizados que se desplazan sobre cada tramo 102 de carretera. A continuación, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico traslada los datos de volumen de tráfico para cada tramo 102 de carretera al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de las tarifas de carretera (descrito posteriormente).
Como alternativa, según una variante, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico recibe los códigos 350 de identificación de transceptores GPS y los datos de ubicación GPS desde el sistema de identificación de la posición, junto con la información de indicación de tiempo que identifica el tiempo/fecha en los que fueron transmitidos los datos de ubicación por los transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, y está configurado para determinar la velocidad media del tráfico para cada tramo 102 de carretera a partir de los códigos recibidos 350 de identificación de los transceptores GPS, y de los datos de indicación de tiempo y los datos de ubicación GPS asociados. Para conseguir esta característica, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico consulta la base 412 de datos de tramos de carretera con los datos de ubicación GPS recibidos para identificar el tramo 102 de carretera sobre el que se está desplazando cada vehículo motorizado, y sobre la base de la distancia que recorre cada vehículo entre lecturas de ubicación GPS y el tiempo/fecha de cada lectura, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico determina la velocidad media de los vehículos motorizados que se desplazan a lo largo de cada tramo 102 de carretera. Tal como en el caso anterior, a continuación el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico traslada los datos de velocidad de tráfico para cada tramo 102 de carretera al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de tarifas de carretera. Tal como se apreciará, en lugar de proporcionar al ajustador 416 de tarifas o bien datos de volumen de tráfico o bien datos de velocidad del tráfico, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico se puede configurar alternativamente para trasladar al ajustador 416 de tarifas tanto datos de volumen de tráfico como datos de velocidad de tráfico para su uso en el cálculo de tarifas de carretera.
En la implementación en la que el sistema de identificación de la posición comprende una pluralidad de transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor y una pluralidad de transceptores transpondedores inalámbricos 104, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico recibe códigos 250 de identificación de transpondedores y códigos 260 de identificación de transceptores asociados desde el sistema de identificación de la posición (a través del transceptor 402 de datos), y está configurado para determinar el volumen de tráfico para cada tramo 102 de carretera a partir de los códigos recibidos 250 de identificación de transpondedores y de los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores. Para conseguir esta característica, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico consulta la base 412 de datos de tramos de carretera con los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores para identificar el tramo 102 de carretera sobre el que se está desplazando cada vehículo motorizado, con vistas a determinar de este modo el número de vehículos motorizados que se desplaza sobre cada tramo 102 de carretera. Tal como en el caso anterior, a continuación el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico traslada los datos de volumen de tráfico (que comprenden el recuento de vehículos y la ID de los tramos de carretera) para cada tramo 102 de carretera al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de tarifas de carreteras.
Como alternativa, en una variante, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico recibe los códigos 250 de identificación de transpondedores y códigos 260 de identificación de transceptores asociados desde el sistema de identificación de la posición, y está configurado para determinar la velocidad de tráfico media para cada tramo 102 de carretera a partir de los códigos recibidos 250 de identificación de transpondedores y de los códigos 260 de identificación de transceptores asociados. Para conseguir esta característica, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico consulta la base 412 de datos de tramos de carretera con los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores para identificar el tramo 102 de carretera sobre el que se está desplazando cada vehículo motorizado, y sobre la base del tiempo de llegada (al transceptor 402 de datos) de los códigos 260 de identificación de transceptores para transceptores transpondedores inalámbricos adyacentes 104 (a lo largo de un tramo común 102 de carretera) y de la distancia entre los transceptores transpondedores inalámbricos adyacentes 104, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico determina la velocidad media de los vehículos motorizados que se desplazan a lo largo de cada tramo 102 de carretera. Tal como en el caso anterior, a continuación el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico traslada los datos de velocidad de tráfico (que comprenden la velocidad del vehículo y la ID del tramo de carretera) para cada tramo 102 de carretera al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de tarifas de carretera. Nuevamente, en lugar de proporcionar al ajustador 416 de tarifas o bien datos de volumen de tráfico o bien datos de velocidad de tráfico, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico puede estar configurado alternativamente para trasladar al ajustador 416 de tarifas tanto datos de volumen de tráfico como datos de velocidad de tráfico para su uso en el cálculo de tarifas de carretera.
Tal como resultará evidente, en la implementación en la que el sistema de identificación de la posición incluye tanto transceptores inalámbricos 200 de posicionamiento por transpondedor como transceptores inalámbricos 300 de posicionamiento GPS, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico está configurado para determinar el volumen de tráfico a partir de los datos de ubicación GPS recibidos y los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores. Como alternativa, o adicionalmente, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico puede estar configurado para usar los datos de ubicación GPS recibidos y los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores para determinar la velocidad media del tráfico. En cualquiera de los casos, el monitorizador 414 de parámetros de congestión del tráfico traslada los datos de volumen de tráfico, o los datos de velocidad de tráfico, o ambos, al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de tarifas de carretera.
Tal como se ha descrito anteriormente, el sistema 100 para influir en el tráfico vehicular puede incluir uno o más sensores de calidad del aire, en cuyo caso el transceptor 402 de datos recibe información de la calidad del aire de dichos sensores de calidad del aire. Por consiguiente, en esta variante, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico está configurado para determinar la calidad del aire para cada tramo de carretera a partir de la información recibida de calidad del aire y del identificador de puerto asociado correspondiente al puerto de entrada sobre el que el transceptor 402 de datos recibió la información de calidad del aire. Para conseguir esta característica, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico consulta la base 412 de datos de tramos de carretera con los identificadores de puertos del transceptor para identificar los tramos 102 de carretera asociados a la información recibida de calidad del aire. A continuación, el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico determina la calidad media del aire para cada tramo 102 de carretera a partir de la información de calidad del aire para cada tramo 102 de carretera, y seguidamente traslada los datos de calidad del aire (que comprenden información de la calidad del aire e ID del tramo de carretera) para cada tramo 102 de carretera al ajustador 416 de tarifas para su uso en el cálculo de tarifas de carretera.
El ajustador 416 de tarifas está en comunicación con el monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico y la base 410 de datos de tarifas, y está configurado para calcular tarifas de carretera actualizadas para cada tramo 102 de carretera usando los parámetros de congestión de tráfico monitorizados, y para actualizar cada registro de datos de tarifas en la base 410 de datos de tarifas con las tarifas de carretera calculadas correspondientes. Típicamente, uno de los parámetros de congestión del tráfico es el volumen del tráfico, y el ajustador 416 de tarifas calcula la tarifa de carretera para cada tramo 102 de carretera a partir de los datos de volumen de tráfico recibidos del monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico. Preferentemente, el ajustador 416 de tarifas aumenta la tarifa de carretera para un tramo 102 de carretera determinado cuando aumenta el volumen de tráfico para dicho tramo 102 de carretera. De esta manera, se influirá en los usuarios de los vehículos motorizados para que usen rutas alternativas en casos en los que se produzca un alto volumen de tráfico. Por el contrario, en casos en los que se produzca un volumen bajo de tráfico se influirá en los usuarios de los vehículos motorizados para que usen el tramo 102 de carretera.
Como alternativa, según una variante de los mismos, uno de los parámetros de congestión de tráfico es la velocidad media del tráfico, en cuyo caso el ajustador 416 de tarifas está configurado para calcular la tarifa de carretera para cada tramo 102 de carretera a partir de los datos de velocidad de tráfico recibidos del monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico. Preferentemente, el ajustador 416 de tarifas aumenta la tarifa de carretera para un tramo 102 de carretera determinado cuando disminuye la velocidad de tráfico para dicho tramo 102 de carretera. De esta manera, se influirá en los usuarios de los vehículos motorizados para que usen rutas alternativas en el caso de que se produzca una velocidad de tráfico baja. Por el contrario, en los casos en los que se produzca una velocidad de tráfico alta se influirá en los usuarios de los vehículos motorizados para que usen el tramo 102 de carretera. Todavía según otra variante, el ajustador 416 de tarifas recibe tanto datos de volumen de tráfico como datos de velocidad de tráfico del monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico, en cuyo caso los parámetros de congestión de tráfico son volumen de tráfico y velocidad de tráfico y el ajustador 416 de tarifas aumenta la tarifa de carretera para cada tramo 102 de carretera cuando se reduce la velocidad de tráfico en el tramo 102 de carretera y aumenta el volumen de tráfico en el tramo 102 de carretera.
Adicionalmente, en la variante en la que el sistema 100 para influir en el tráfico vehicular incluye sensores de la calidad del aire, otro de los parámetros de congestión del tráfico es la calidad del aire. En este caso, el ajustador 416 de tarifas está configurado para calcular la tarifa de carretera para cada tramo 102 de carretera teniendo en cuenta los datos de calidad de aire recibidos del monitorizador 414 de parámetros de congestión de tráfico. Preferentemente, el ajustador 416 de tarifas está configurado para aumentar la tarifa de carretera para un tramo 102 de carretera determinado cuando se reduce la calidad de aire para el tramo 102 de carretera. De esta manera, en caso de que se produzca una calidad de aire deficiente se influirá en los usuarios de los vehículos motorizados para que usen rutas alternativas.
El notificador 418 de tarifas está en comunicación con el transceptor 402 de datos, la base 412 de datos de tramos de carretera y la base 410 de datos de tarifas, y monitoriza el transceptor 402 de datos en relación con códigos 350 de identificación de transceptores GPS y los datos de ubicación GPS asociados transmitidos por el sistema de identificación de la posición que indican que un vehículo motorizado se está aproximando a la entrada de uno de los tramos 102 de carretera. Como alternativa, o adicionalmente, el notificador 418 de tarifas monitoriza el transceptor 402 de datos en relación con códigos 250 de identificación de transpondedores y códigos 260 de identificación de transceptores transpondedores asociados, transmitidos por el sistema de identificación de la posición que indican que un vehículo monitorizado se está aproximando a la entrada a uno de los tramos 102 de carretera. Para determinar si un vehículo motorizado se está aproximando a la entrada de un tramo de carretera, el notificador 418 de tarifas consulta la base 412 de datos de tramos de carreteras con los datos de ubicación GPS recibidos y/o los códigos recibidos 260 de identificación de transceptores transpondedores con el fin de identificar la ubicación en la vía de circulación para cada vehículo motorizado. Si la ubicación de un vehículo en un tramo 102 de carretera está próxima al final de dicho tramo 102 de carretera, el notificador 418 de tarifas concluye que el vehículo se está aproximando a la entrada de un tramo 102 de carretera sucesivo.
Después de que el notificador 418 de tarifas determine que un vehículo motorizado se ha aproximado a la entrada de un tramo de carretera, el notificador 418 de tarifas proporciona al vehículo la tarifa de carretera vigente para el tramo 102 de carretera. Para realizar dicha operación, el notificador 418 de tarifas localiza el registro(s) de tramo de carretera correspondiente a los tramos 102 de carretera venideros usando la
ID(s) de tramo de carretera correspondiente a los tramos 102 de carretera adyacentes, y a continuación localiza en la base 410 de datos de tarifas el registro(s) de datos de tarifas asociado al tramo(s) de carretera venidero identificado. Después de que el notificador 418 de tarifas identifique las tarifas de carretera para los tramos 102 de carretera venideros, el notificador 418 de tarifas crea un paquete de datos que incluye los datos de tarifas y o bien el código 350 de identificación de transceptor GPS o bien el código 250 de identificación de transpondedor para el vehículo. A continuación, el notificador 418 de tarifas transmite el paquete de datos de forma inalámbrica a través del transceptor 402 de datos. El transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor o el transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS que tienen un código de identificación que se corresponde con el código de identificación incluido en el paquete de datos reconocerá el paquete de datos y visualizará los datos de tarifas recibidos en la salida de datos de tarifas. Con los datos de tarifas como guía, a continuación el usuario del vehículo puede tomar una decisión sobre si proseguir sobre la ruta actual o tomar una ruta alternativa para alcanzar el destino deseado.
Tal como se ha descrito anteriormente, el servidor 400 de control de tráfico está en comunicación con un servidor de facturación municipal que emite facturas para automovilistas con el fin de desplazarse por la vía de circulación. Para facilitar la facturación de los automovilistas, el servidor de facturación mantiene una base de datos de registros de facturación, identificando cada uno de ellos una dirección de facturación y/o una cuenta de facturación correspondiente a un usuario de vehículo motorizado, y el código de identificación para el transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor o el transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS asignado al usuario del vehículo motorizado. El notificador 418 de tarifas está configurado para transmitir al servidor de facturación paquetes de datos que comprenden el código 350 de identificación de transceptor GPS o el código 250 de identificación de transpondedor para el vehículo, la ID de tramo de carretera para el tramo 102 de carretera recorrido por el vehículo, y la tarifa vigente para el tramo 102 de carretera en el momento del recorrido. Con la información contenida en los paquetes de datos transmitidos, a continuación el servidor de facturación puede facturar al usuario del vehículo por el uso de la vía de circulación o, si el usuario ha establecido una cuenta de facturación con el ayuntamiento, el servidor de facturación puede cargar la cantidad en la cuenta de facturación del
usuario.
A continuación, se describirá el funcionamiento del sistema 100 para influir en el tráfico vehicular. Cuando los vehículos dotados de un transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor o un transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS se desplazan por la vía de circulación, sus dispositivos respectivos 200, 300 de señalización proporcionan al servidor 400 de control de tráfico información que identifica su ubicación respectiva en tiempo real. El servidor 400 de control de tráfico monitoriza continuamente esta información de ubicación (y opcionalmente también monitoriza los datos de calidad del aire recibidos de los sensores de calidad del aire) ya que los mismos constituyen parámetros que están asociados al estado de la congestión del tráfico en cada tramo 102 de carretera a lo largo de la vía de circulación. A partir de esta información, el servidor 400 de control de tráfico calcula continuamente tarifas de carretera en tiempo real para los tramos correspondientes 102 de carretera, y almacena los datos de tarifas de carretera calculados en la base 410 de datos de tarifas. El algoritmo de cálculo de tarifas implementado por el servidor 400 de control de tráfico intenta disuadir (aumentando las tarifas de carretera en tiempo real) del uso de tramos 102 de carretera que tienen un volumen de desplazamiento elevado, una calidad de aire deficiente y/o una velocidad de tráfico baja. Por el contrario, el algoritmo de cálculo de tarifas intenta fomentar (reduciendo las tarifas de carretera en tiempo real) el uso de tramos 102 de carretera que tienen un volumen de desplazamiento bajo, una buena calidad de aire y/o una velocidad de tráfico elevada.
Puesto que el servidor 400 de control de tráfico monitoriza continuamente la información de ubicación proporcionada por los vehículos, el servidor 400 de control de tráfico puede determinar la ubicación de cada vehículo a lo largo de la vía de circulación. Cuando el servidor 400 de control de tráfico determina que un vehículo está a punto de entrar en o se está aproximando al siguiente tramo 102 de carretera, el servidor 400 de control de tráfico consulta la base 410 de datos de tarifas en relación con la tarifa de carretera asociada al siguiente tramo 102 de carretera. Si el vehículo no tiene ninguna opción a seleccionar en cuanto al siguiente tramo posible 102 de carretera, el servidor 400 de control de tráfico únicamente localizará la tarifa de carretera correspondiente al siguiente tramo posible 102 de carretera. No obstante, si el vehículo se está aproximando a la unión de dos o más tramos 102 de carretera, el servidor 400 de control de tráfico localizará la tarifa de carretera para cada ruta que pudiera tomar el vehículo.
Al recibir la tarifa(s) de carretera correspondiente al siguiente tramo(s) 102 de carretera, el servidor 400 de control de tráfico transmite de forma inalámbrica, en tiempo real, la tarifa(s) de carretera hacia el transceptor inalámbrico 200 de posicionamiento por transpondedor o al transceptor inalámbrico 300 de posicionamiento GPS asignado al vehículo. El dispositivo 200, 300 de señalización del vehículo proporciona al usuario del vehículo la información de las tarifas, o bien visualmente y/o bien de forma audible, en tiempo real, permitiendo de este modo que el usuario del vehículo elija si continuar en la ruta original o tomar una ruta alternativa (si es que hay disponible un tramo 102 de carretera alternativo). El servidor 400 de control del tráfico también identifica para el servidor de facturación cada vehículo motorizado en la vía de circulación, el tramo 102 de carretera en el que se está desplazando cada vehículo, y la tarifa vigente en el momento del desplazamiento, permitiendo de este modo que el servidor de facturación facture al usuario del vehículo por el uso de la vía de circulación.
La presente invención queda definida por las reivindicaciones adjuntas a la misma, siendo la anterior descripción ilustrativa de una realización preferida de la invención. Aquellos con conocimientos habituales pueden imaginar ciertos elementos a añadir, suprimir y/o modificar en la realización descrita, los cuales sin embargo, aunque no se han sugerido explícitamente en la presente memoria, no se desvían con respecto al alcance de la invención según se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. Método para influir en el tráfico vehicular, que comprende las siguientes etapas:
monitorización de por lo menos un parámetro de congestión del tráfico de una vía de circulación, incluyendo la vía de circulación una pluralidad de tramos de carretera que presentan cada uno de ellos una tarifa de carretera respectiva, y comprendiendo la etapa de monitorización la recepción periódica, en un servidor (400) de control de tráfico, de indicaciones de la congestión para cada tramo de carretera mencionado;
en el servidor (400) de control del tráfico, ajuste dinámico de la tarifa de carretera para cada tramo de carretera mencionado según la indicación de la congestión asociada; y
notificación, a por lo menos un automovilista, de la tarifa de carretera ajustada para un tramo venidero de entre los tramos de carre-tera.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la indicación de la congestión comprende el volumen de tráfico, la etapa de monitorización comprende la determinación del volumen de tráfico para por lo menos uno de los tramos de carretera, y la etapa de ajuste de tarifas comprende el cálculo de la tarifa de carretera para el por lo menos un tramo de carretera a partir del volumen de tráfico determinado asociado.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la indicación de la congestión comprende la calidad del aire, la etapa de monitorización comprende la determinación de la calidad del aire para por lo menos uno de los tramos de carretera, y la etapa de ajuste de tarifas comprende el cálculo de la tarifa de carretera para el por lo menos un tramo de carretera a partir de la calidad del aire determinada asociada.
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de notificación comprende las etapas de recepción, desde uno de los automovilistas, de una indicación de la posición actual del mismo, y el suministro, al automovilista, de una indicación de la tarifa de carretera para el tramo de carretera asociado a la posición actual.
5. Método según la reivindicación 4, en el que la etapa de recepción de la posición comprende la recepción, desde el automovilista, de una indicación inalámbrica de la posición actual, y la etapa de suministro de la indicación de la tarifa comprende suministrar al motorista una indicación inalámbrica de la tarifa de carretera asociada a la indicación de la posición actual recibida.
6. Método según la reivindicación 5, en el que la indicación de la posición inalámbrica comprende coordenadas GPS.
7. Servidor de control de tráfico vehicular, que comprende:
medios (414) de monitorización configurados para monitorizar por lo menos un parámetro de congestión del tráfico de una vía de circulación, incluyendo la vía de circulación una pluralidad de tramos de carretera que presentan cada uno de ellos una tarifa de carretera respectiva, estando configurados los medios (414) de monitorización para recibir periódicamente datos que representan la congestión del tráfico para cada tramo de carretera mencionado;
medios (416) de ajuste de tarifas en comunicación con los medios (414) de monitorización, estando configurados los medios (416) de ajuste para ajustar dinámicamente la tarifa de carretera para cada tramo de carretera mencionado según los datos asociados de congestión del tráfico; y
medios (418) de notificación en comunicación con los medios (416) de ajuste de tarifas y que están configurados para notificar, a por lo menos un automovilista, la tarifa de carretera ajustada en relación con un tramo venidero de entre los tramos de carretera.
8. Servidor de control según la reivindicación 7, en el que el por lo menos un parámetro comprende el volumen de tráfico, los medios (414) de monitorización están configurados para determinar el volumen de tráfico para por lo menos uno de los tramos de carretera, y los medios (416) de ajuste de tarifas están configurados para calcular la tarifa de carretera para el por lo menos un tramo de carretera a partir del volumen de tráfico determinado asociado.
9. Servidor de control según la reivindicación 7 u 8, en el que el por lo menos un parámetro comprende la calidad del aire, los medios (414) de monitorización están configurados para determinar la calidad del aire para por lo menos uno de los tramos de carretera, y los medios (416) de ajuste de tarifas están configurados para calcular la tarifa de carretera para el por lo menos un tramo de carretera a partir de la calidad del aire determinada asociada.
10. Servidor de control según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que los medios (418) de notificación están configurados para recibir desde uno de los automovilistas una indicación inalámbrica de la posición actual del mismo, y para transmitir al motorista una indicación inalámbrica de la tarifa de carretera asociada a la indicación de la posición actual recibida.
11. Transceptor inalámbrico (300) de posicionamiento, que comprende:
una unidad inalámbrica (302) de determinación de la ubicación; y
un transceptor inalámbrico (304) de tarifas acoplado a la unidad inalámbrica (302) de determinación de la ubicación, incluyendo el transceptor inalámbrico (304) de tarifas una entrada (306) de datos de ubicación para recibir desde la unidad (302) de determinación de la ubicación datos de ubicación que identifican una ubicación del transceptor inalámbrico (300) de posicionamiento, un transmisor (308) de datos de ubicación acoplado a la entrada (306) de datos de ubicación para proporcionar una indicación inalámbrica de la ubicación, un receptor (310) de datos de tarifas para recibir datos de tarifas de carretera inalámbricos asociados a la ubicación, y una salida (312) de datos de tarifas acoplada al receptor (310) de datos de tarifas para proporcionar una indicación de usuario de los datos de tarifas recibidos.
12. Transceptor inalámbrico de posicionamiento según la reivindicación 11, en el que la unidad inalámbrica (302) de determinación de la ubicación comprende uno de entre una unidad de transpondedor y un receptor GPS.
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