WO2020161377A1 - Sistema y procedimiento de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera - Google Patents

Sistema y procedimiento de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera Download PDF

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WO2020161377A1
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Angel De Miguel Maria
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Definitions

  • the object of the present invention is a visual guidance system and method that, by means of programmed lighting of beacons embedded in the road, allows motorists to maintain a constant speed and a constant safety distance that avoids the appearance of the well-known phenomenon of traffic jams. by shock waves, also called the "accordion effect".
  • phantom traffic The cause of this type of phantom traffic jams is the so-called accordion effect or “shockwave traffic jam”, from its English name.
  • the present invention has been developed in order to provide a solution to the reduction of the capacity of a motorway due to the accordion effect, produced in the traffic jams that are formed recurrently in specific sections of motorways and highways in the surroundings of cities.
  • the object of the invention corresponds to a guidance system for motorists, as well as a guidance method that makes use of said system, to eliminate the effects of traffic jams caused by shock waves.
  • the guiding system of the invention comprises:
  • At least one series of first luminous beacons preferably amber in color, mounted (for example, on the pavement of, or at least partially embedded in) at least one of the lanes, of a motorway, such that a road, preferably in the center of the corresponding lane, and separated from each other by a previously determined distance, where the first beacons can be connected to each other, either wirelessly or via a cable, for example a power and data cable, and
  • At least one control unit communicated with each series of first beacons, either wirelessly or by means of a cable, such as a power and data transmission cable.
  • a cable such as a power and data transmission cable.
  • the control unit is communicating wirelessly with the first beacons
  • said connection can be direct, or alternatively it can be indirect, for example, through the Cloud, where both the first beacons and the control unit are connected. to the Cloud to exchange information.
  • the system also includes one or more traffic sensors installed in sections prior to the marked section, either on the same road or on the way, which transmit information to said control unit on the intensity of traffic and the speed of the vehicles in said sections or previous roads.
  • one or more traffic sensors installed in sections prior to the marked section, either on the same road or on the way, which transmit information to said control unit on the intensity of traffic and the speed of the vehicles in said sections or previous roads.
  • the procedure involves managing the lighting of the first aforementioned beacons, so that said first beacons indicate to motorists the distance from the preceding vehicle and the appropriate speed at which they must go to avoid the accordion effect where, more specifically, the first beacons help motorists to maintain a distance with respect to the preceding vehicle, as well as to maintain an optimum speed according to road conditions, to avoid the aforementioned accordion effect.
  • control unit carries out the stages consisting of: acquiring an optimum speed of travel value for the vehicles in said marked section, adequate to avoid jamming by shock waves;
  • a wet state of the road surface or the presence of fog determine a decrease in the optimum speed of movement, as well as that the safety distance increases, for the same optimum speed of movement.
  • the distance that must exist between the first beacons to be switched on and off simultaneously is determined according to at least the safety distance calculated for a given speed. In a simple case, it corresponds to said safety distance, although, for greater precision, a dimension corresponding to the length of the vehicles can be added.
  • the length of the vehicles can be a predetermined estimated value that is stored in the control unit, or it can alternatively be a value detected in real time, by some type of detector, such as cameras, and transmitted to the control unit, either directly or through a switchboard, as will be explained later.
  • the optimum speed is a single value, stored in the control unit, so that the acquisition of said value consists merely in recovering said value.
  • the control unit may include means for calculating, in Instead of selecting, said optimal speed value based on the applicable criteria.
  • the distance can be: unique for each speed, with which it can be stored in the unit of control; for each speed, selectable from a finite number of values stored in the control unit, based on applicable criteria; or for each speed, calculable according to the applicable criteria.
  • the control unit calculates in real time the intensity of traffic that the marked section receives, and carries out the steps previously indicated when it detects that the traffic intensity in the marked section it has reached a previously defined critical value, as well as, optionally, it performs the indicated functions, until the traffic intensity on the marked section falls below said critical value.
  • the system and method of the invention can be used in any type of lane of a motor vehicle: conventional lanes, lanes for high occupancy vehicles (HOV), entry lanes, exit lanes, etc.
  • conventional lanes lanes for high occupancy vehicles (HOV)
  • lanes for high occupancy vehicles (HOV) entry lanes
  • exit lanes etc.
  • the present invention addresses the technical problem of avoiding traffic jams by shock waves on motor roads, and solves it by presenting a system and a method that allows motorists to maintain a constant speed and a constant separation distance from the vehicle. vehicle driving ahead.
  • the optimum flow speed and the appropriate separation distance at said optimum flow speed are determined; then there is a division of the first beacons into subsets of first beacons, where each subset comprises a number of first beacons consecutively separated by a distance equal (as similar as possible) to the separation distance calculated above. Subsequently, on and off intervals are determined for the first beacons of said subset, in correspondence with the optimal circulation speed and the calculated circulation distance.
  • a lighting control is executed so that the first beacons of the subset light up and go out simultaneously, according to the previously calculated intervals, where the first beacons of the subset remain, alternately, illuminated for a time equal to the illumination interval and off for a time equal to the switch-off interval.
  • the driver comes across a first illuminated beacon right in front of him, and decides to take advantage of the illumination of the first beacon, trusting that by following the illumination he will be able to keep both speed and speed constant distance to the vehicle in front of you. This is so because the lighting control foresees that the subset of the first beacons that includes the first beacon located just ahead will turn on after a time corresponding to the time necessary to travel the distance between the first two consecutive beacons at the optimum speed of movement. In this way, the driver knows that, if he adapts his speed to reach the successive first beacons when they are illuminated, he will be traveling at a constant speed and also keeping the distance of separation from the vehicle in front constant.
  • Table 1 below illustrates the operation of the system and the device of the invention, as explained below, in combination with Figure 1.
  • table 1 shows (for example, in the first line) that, when an optimal speed of 50 km / h (first column) is established, that is, of 13.89 m / s ( second column), the corresponding safety distance is set to 27.80 m (third column).
  • figure 1 represents the case in which the first beacons to be switched on and off simultaneously are spaced by the space of six first beacons.
  • each first beacon of said succession remains on for the time that the vehicle uses to travel, at the optimum speed of circulation, the distance that separates two first consecutive beacons from the marked section (not two first consecutive beacons of the subset), that is to say 5 m, which means an ignition time of 0.360 s (sixth column).
  • the first beacons of the next sequence are turned on under the same conditions.
  • the next sequence is made up of the first beacons that are located just ahead of the first beacons of the previous sequence, and so on.
  • the driver adjusts his speed to travel the distance between every two consecutive beacons (in this case, 5 m) in the time that each first beacon remains on, the effect is that the driver is "hooked to" a first beacon that "circulates" at the defined optimal traffic speed, whereby the driver circulates at said optimal traffic speed. If all drivers do this, the result is a consistent driving speed and safety distance.
  • the method may comprise a step in which the control unit issues an instruction so that at least some of the first beacons, preferably all the first beacons, are switched on and off intermittently, prior to the aforementioned chained instructions, as a warning to motorists to warn of the beginning of the movement of the first beacons.
  • the system comprises a switchboard intercommunicated with the control unit, either wirelessly or by cable.
  • the control unit can provide the control unit with the optimum speed and distance data, for each of the cases explained above, to avoid vehicle jamming by shock waves by means of visual monitoring by motorists. .
  • the system can include environmental sensors installed in the marked section, which transmit data on the meteorological conditions to the control unit to indicate the state of the road surface, and modify if necessary the speed of movement of the first beacons and the safety distance, as explained above.
  • the method may comprise a step in which the control unit acquires the speed and / or safety distance values as a function of said conditions.
  • the road comprises more than one lane or more than one marked section with its corresponding control unit.
  • the control unit can carry out a stage of storing and / or transmitting operating values of each lane or marked section, such as the optimum speed of movement of the vehicles and / or the safety distance between vehicles that allows visual monitoring by motorists to avoid vehicle jamming by shock waves.
  • the system can be completed with second luminous beacons, preferably red, inserted between the broken lines that separate lanes of the section or marked sections, which are turned on permanently while the system is activated as a continuous line to prevent vehicles from adjoining lanes from merging between vehicles following the first markers and breaking the safety distance between vehicles.
  • second luminous beacons preferably red
  • variable messaging panels will provide the necessary information to help motorists use the system.
  • the system can also be completed with surveillance and control cameras.
  • Figure 1. It is a representation of the present guidance system for motorists installed in a motorway and in an instant of time.
  • the example of embodiment of the present guidance system for motorists is installed on a two-lane motorway with a right-hand incorporation of one lane.
  • the system comprises two series of ten first beacons (B), each series embedded in the center of each lane along a section of the road, defined as a marked section (TB).
  • the first beacons (B) of the same lane are separated from each other by a previously determined distance (D), and connected to each other by means of a power and data transmission cable (CA).
  • the system comprises a control unit (U) contacted to the first beacons (B) by means of the same cable (CA) that connects the first beacons (B) to each other.
  • the system also includes two traffic sensors (S), one of which is installed on the same road, prior to the marked section (TB), and the other is installed at the entrance to the road, thanks to which the unit control (U) calculates in real time the intensity of traffic received by the marked section (TB).
  • S traffic sensors
  • U unit control
  • the system also comprises an environmental sensor (SA) that transmits data on the meteorological conditions of the marked section (TB) to the control unit (U).
  • SA environmental sensor
  • control unit (U) detects that the traffic intensity has reached a certain value, it calculates in real time the optimal travel speed values for the marked section (TB) and the distance between the first beacons to be turned on. simultaneously (DBS), all based on the data received from the different sensors (S, SA).
  • DBS distance between the first beacons to be turned on simultaneously
  • B1, B2 define the different sequences of first beacons that they comply with said distance between the first beacons to be switched on simultaneously (DBS) and calculates their on and off time so that they reproduce a translation of the lighting between the first beacons (B) at a speed equivalent to the optimum travel speed that avoids jam of vehicles by shock waves by visual tracking by motorists.
  • the system of this exemplary embodiment also includes a switchboard (CE), from where the calculated data is stored electronically and it is verified that they are adequate, while allowing them to be modified.
  • CE switchboard
  • the control unit (U) issues instructions chained to the successions of first beacons (B1, B2) so that they are turned on and off simultaneously and according to said on and off times, with the intention of serving as Visual guide to each motorist to adapt to the optimum speed of movement of the beacon section (TB) and indicate the safety distance to be maintained with the preceding vehicle to avoid the traffic jam by shock waves.
  • the lighting instructions of the first beacons (B) cease when the intensity of the beacon section (TB) falls below the mentioned critical value.

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Abstract

Sistema y procedimiento de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera. El sistema comprende un tramo balizado (TB) con primeras balizas (B) luminosas montadas en al menos un carril de una vía terrestre, así como una unidad de control (U) comunicada con las primeras balizas (B). Mediante el procedimiento, la unidad de control (U), tras acceder a valores de velocidad de circulación óptima y distancia de seguridad adecuada a dicha velocidad de circulación óptima, controla el encendido y el apagado de las primeras balizas (B) para reproducir un efecto visual de traslación de la iluminación de las primeras balizas a la velocidad de circulación óptima, ayudando a que los conductores mantengan dicha velocidad de circulación óptima y distancia de seguridad.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimiento de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto un sistema y un procedimiento de guiado visual que, mediante una iluminación programada de balizas empotradas en la carretera, permite a los automovilistas mantener una velocidad constante y una distancia de seguridad constante que evite la aparición del conocido fenómeno de atascos por ondas de choque, también denominado“efecto acordeón”.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Atendiendo a los análisis de los centros de control de tráfico, son conocidas las zonas y tramos de vías automovilísticas, autovías o autopistas alrededor de las ciudades, donde de forma recurrente se forman atascos de tráfico, sobre todo coincidiendo con las horas punta. Estos atascos de tráfico se generan sin que haya una causa física que los produzca (carril cortado, vehículo averiado, accidente, etc.), lo que comúnmente se denomina como“atasco fantasma”. La causa de este tipo de atascos fantasma es el denominado efecto acordeón o“shockwave traffic jam”, por su denominación en inglés.
Este efecto hace que el flujo de tráfico, cuando la intensidad de tráfico (número de vehículos por unidad de tiempo, que pasan por una sección de vía determinada) llega a un valor crítico, pase a convertirse en un sistema inestable, originando la dificultad o imposibilidad por parte de los conductores de mantener una velocidad y una distancia constante con el vehículo que le precede. En el momento que un vehículo activa sus frenos, el resto de conductores que circulan detrás harán lo mismo, propagándose este efecto en los vehículos que circulan detrás, amplificándose en forma de ondas de choque. Debido a ello, la intensidad de tráfico se reduce de forma súbita y muy importante, haciendo disminuir la capacidad de la vía, justamente cuando sería más necesario mantener esta capacidad en sus niveles máximos. Esta reducción de la capacidad es de mayor envergadura y se mantiene durante más tiempo, cuanto mayor es el número de vehículos que se van sumando al atasco. Este tipo de atascos de tráfico que se propagan en forma de ondas de choque han sido estudiados y modelados matemáticamente desde los años 1950, pero hasta ahora poco se ha conseguido para intentar resolverlos.
Las consecuencias de los atascos son bastante graves, tanto para el medio ambiente como para la salud de los automovilistas y demás ciudadanos, por no mencionar el coste económico. Se espera que la implantación de los coches autónomos permita resolver los atascos por ondas de choque, pero todavía falta un largo desarrollo para ello. Por tanto, sigue existiendo la necesidad de un sistema capaz de solventar este problema y que pueda ser implementado en un corto periodo de tiempo. La presente invención contribuye a solventar la existente carencia.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una solución a la reducción de la capacidad de una vía automovilística por efecto acordeón, producida en los atascos que se forman manera recurrente en tramos concretos de autovías y autopistas en los entornos de las ciudades.
El objeto de la invención corresponde en consecuencia, a un sistema de guiado para automovilistas, así como un procedimiento de guiado que hace uso de dicho sistema, para eliminar los efectos de atascos por ondas de choque.
Al igual que en la actualidad en las vías urbanas los semáforos evitan que se forme el caos circulatorio, en las vías interurbanas este sistema evitaría estos atascos que tanto tiempo, dinero y salud hacen perder a la población.
El sistema de guiado de la invención comprende:
- Al menos una serie de primeras balizas luminosas, preferiblemente de color ámbar, montadas (por ejemplo, sobre el pavimento de, o empotradas al menos parcialmente en) al menos uno de los carriles, de una vía automovilística, tal que una carretera, preferiblemente en el centro del carril correspondiente, y separadas entre sí por una distancia previamente determinada, donde las primeras balizas pueden estar conectadas entre sí, ya sea de manera inalámbrica o por medio de un cable, por ejemplo un cable de alimentación y de transmisión de datos, y
- Al menos una unidad de control comunicada con cada serie de primeras balizas, ya sea inalámbricamente o por medio de un cable, tal que un cable de alimentación y de transmisión de datos. En caso de que la unidad de control esté comunicada inalámbricamente con las primeras balizas, dicha conexión puede ser directa, o alternativamente puede ser indirecta, por ejemplo, a través de la Nube, donde tanto las primeras balizas como la unidad de control se encuentran conectadas a la Nube para intercambiar información.
De manera preferente, el sistema incluye además uno o más sensores de tráfico instalados en tramos previos al tramo balizado, ya sea en la misma vía o en vías de incorporación, los cuales transmiten información a dicha unidad de control sobre la intensidad de tráfico y la velocidad de los vehículos en dichos tramos o vías previas.
Por su parte, el procedimiento implica una gestión de la iluminación de las primeras balizas antes mencionadas, para que dichas primeras balizas indiquen a los automovilistas la distancia respecto al vehículo precedente y la velocidad adecuada a la que deben ir para evitar el efecto acordeón donde, más concretamente, las primeras balizas ayudan a los automovilistas a mantener una distancia respecto del vehículo precedente, así como a mantener una velocidad óptima de acuerdo con las condiciones de la vía, para evitar el citado efecto acordeón.
El método se caracteriza porque la unidad de control realiza las etapas consistentes en: adquirir un valor de velocidad óptima de desplazamiento para los vehículos en dicho tramo balizado, adecuada para evitar el atasco por ondas de choque;
adquirir un valor de distancia de seguridad entre vehículos, adecuada para esa velocidad óptima de desplazamiento;
- calcular al menos un valor de distancia entre primeras balizas a encender y apagar simultáneamente, donde dicho valor depende al menos de la distancia de seguridad determinada previamente,
definir las diferentes sucesiones de primeras balizas que cumplen con cada distancia entre primeras balizas a encender y apagar simultáneamente, calcular el tiempo de encendido y el tiempo de apagado de las diferentes sucesiones de primeras balizas, por los cuales una secuencia de encendido y apagado de las primeras balizas sucesivas del tramo balizado reproduce una traslación de la iluminación de las primeras balizas a una velocidad equivalente a la velocidad óptima de desplazamiento para evitar el atasco de vehículos por ondas de choque, y
- emitir instrucciones encadenadas a las sucesiones de primeras balizas para que se enciendan y se apaguen de forma simultánea y acorde a dichos tiempos de encendido y de apagado.
Para determinar la velocidad de desplazamiento óptima y la distancia de seguridad adecuada a dicha velocidad de desplazamiento óptima, pueden preferentemente ser tenidos en cuenta diferentes aspectos, tales como las condiciones meteorológicas. En este sentido, a modo de ejemplo, un estado mojado del firme o la presencia de niebla, determinan una disminución de la velocidad de desplazamiento óptima, así como que la distancia de seguridad aumente, para una misma velocidad óptima de circulación.
La distancia que debe existir entre las primeras balizas a encender y apagar simultáneamente se determina en función al menos de la distancia de seguridad calculada para una determinada velocidad. En un caso sencillo, se corresponde con dicha distancia de seguridad, aunque, para mayor precisión, se puede añadir una dimensión correspondiente a la longitud de los vehículos. La longitud de los vehículos puede ser un valor estimado predeterminado que se encuentra almacenado en la unidad de control, o puede ser alternativamente un valor detectado en tiempo real, mediante algún tipo de detector, tal como cámaras, y transmitido a la unidad de control, ya sea directamente o a través de una centralita, según se explicará más adelante.
La adquisición de los valores de velocidad óptima y distancia adecuada a la velocidad óptima puede suceder de diferentes maneras. De acuerdo con una primera manera, la velocidad óptima es un valor único, almacenado en la unidad de control, de manera que la adquisición de dicho valor consiste meramente en recuperar dicho valor. Alternativamente, existe un conjunto finito de valores de velocidad óptima, almacenados en la unidad de control, de modo que la adquisición del valor de velocidad óptima consiste en una mera selección de uno de dichos valores en base a criterios aplicables, tales como densidad de vehículos, estado meteorológico, etc. Finalmente, la unidad de control puede incluir medios para calcular, en lugar de seleccionar, dicho valor de velocidad óptima en función de los criterios aplicables. En lo que se refiere a la distancia, para cada manera de determinar la velocidad óptima, en particular para cada una de las tres maneras antes mencionadas, la distancia puede ser: única para cada velocidad, con lo cual puede estar almacenada en la unidad de control; para cada velocidad, seleccionable de entre un número finito de valores almacenados en la unidad de control, en función de criterios aplicables; o para cada velocidad, calculable en función de los criterios aplicables.
De acuerdo con un ejemplo preferente, a partir de los sensores de tráfico, la unidad de control calcula a tiempo real la intensidad de tráfico que recibe el tramo balizado, y realiza las etapas anteriormente indicadas cuando detecta que la intensidad de circulación en el tramo balizado ha alcanzado un valor crítico definido previamente, así como, también opcionalmente, realiza las funciones indicadas, hasta que la intensidad de circulación en el tramo balizado desciende por debajo de dicho valor crítico.
El sistema y el procedimiento de la invención son empleables en cualquier tipo de carril de una vía automovilística: carriles convencionales, carriles para vehículos de alta ocupación (VAO), carriles de incorporación, carriles de salida, etc.
De manera resumida, la presente invención se enfrenta al problema técnico de evitar los atascos por ondas de choque en vías automovilísticas, y lo resuelve presentando un sistema y un método que permite a los automovilistas mantener una velocidad constante y una distancia de separación constante respecto del vehículo que circula por delante.
Desde el punto de vista del funcionamiento de la invención, primero se determinan la velocidad óptima de circulación y la distancia de separación apropiada a dicha velocidad óptima de circulación; a continuación, se produce una división de las primeras balizas en subconjuntos de primeras balizas, donde cada subconjunto comprende un número de primeras balizas consecutivamente separadas por una distancia igual (lo más similar posible) a la distancia de separación calculada anteriormente. Posteriormente, se determinan intervalos de encendido y apagado para las primeras balizas de dicho subconjunto, en correspondencia con la velocidad óptima de circulación y la distancia de circulación calculadas. Finalmente, se ejecuta un control de iluminación para que las primeras balizas del subconjunto se iluminen y se apaguen simultáneamente, según los intervalos previamente calculados, donde las primeras balizas del subconjunto permanecen, alternativamente, iluminadas durante un tiempo igual al intervalo de iluminación y apagadas durante un tiempo igual al intervalo de apagado.
Desde el punto de vista de un conductor, dicho conductor se encuentra con una primera baliza iluminada justo delante de él, y decide aprovechar la iluminación de la primera baliza, confiando en que, si sigue la iluminación, podrá mantener constantes tanto la velocidad como la distancia de separación con el vehículo que tiene delante. Esto es así porque el control de iluminación prevé que el subconjunto de primeras balizas que incluye la primeras baliza ubicada justo delante va a encenderse tras un tiempo correspondiente al tiempo necesario para recorrer la distancia entre las dos primeras balizas consecutivas a la velocidad óptima de circulación. De este modo, el conductor sabe que, si adapta la velocidad para llegar a las sucesivas primeras balizas cuando están iluminadas, estará circulando a una velocidad constante y manteniendo constante también la distancia de separación respecto del vehículo que circula delante.
La tabla 1 a continuación ilustra el funcionamiento del sistema y del dispositivo de la invención, según se explica seguidamente, en combinación con la figura 1.
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En la construcción de la tabla 1 se ha tenido en cuenta, por una parte, que las primeras balizas están separadas por una distancia de 5 m y, por otra parte, que la distancia de seguridad asociada a una velocidad de circulación óptima determinada es la distancia recorrida por el vehículo, a dicha velocidad de circulación óptima, en un intervalo de 2 segundos. De acuerdo con dicho criterio, la tabla 1 muestra (por ejemplo, en la primera línea) que, cuando se establece una velocidad de circulación óptima de 50 km/h (primera columna), es decir, de 13,89 m/s (segunda columna), la distancia de seguridad correspondiente se establece en 27,80 m (tercera columna). Puesto que las primeras balizas están separadas 5 m, dicha distancia de seguridad se cubre aproximadamente con un tramo de un número (X) de 6 primeras balizas consecutivas (cuarta columna), lo cual supone una separación de seguridad real de 30 m (quinta columna). Es decir, en este caso, el subconjunto que define la sucesión de primeras balizas que se encienden y se apagan simultáneamente está formado por una de cada seis primeras balizas. En concordancia, en la figura 1 se representa el caso en que las primeras balizas a encender y apagar simultáneamente están espaciadas por el espacio de seis primeras balizas. Para reproducir el efecto de la invención, cada primera baliza de dicha sucesión permanece encendida durante el tiempo que el vehículo emplea en recorrer, a la velocidad de circulación óptima, la distancia que separa dos primeras balizas consecutivas del tramo balizado (no dos primeras balizas consecutivas del subconjunto), es decir 5 m, lo que supone un tiempo de encendido de 0.360 s (sexta columna). A continuación, dicha primera baliza permanece apagada durante el tiempo que el vehículo emplea en recorrer el resto de las (X-1) primeras balizas intercaladas hasta llegar a la siguiente primera baliza de la sucesión; en este caso, el tiempo que tarda en recorrer las 5 primeras balizas restantes, es decir, 5 * 0,360 s = 1 ,800 s.
Cuando se apagan las primeras balizas de una misma sucesión, se encienden las primeras balizas de la sucesión siguiente en las mismas condiciones. La sucesión siguiente está formada por las primeras balizas que están situadas justo por delante de las primeras balizas de la sucesión anterior, y así sucesivamente. De esta manera, si el conductor ajusta su velocidad para recorrer la distancia entre cada dos primeras balizas consecutivas (en este caso, 5 m) en el tiempo que permanece encendida cada primera baliza, el efecto es que el conductor va“enganchado a” una primera baliza que“circula” a la velocidad de circulación óptima definida, con lo cual el conductor circula a dicha velocidad de circulación óptima. Si esto lo hacen todos los conductores, el resultado es una velocidad de circulación y una distancia de seguridad uniformes.
Preferiblemente, el procedimiento puede comprender una etapa en la que la unidad de control emite una instrucción para que al menos alguna de las primeras balizas, preferentemente todas las primeras balizas, se enciendan y se apaguen en modo intermitente, previamente a las mencionadas instrucciones encadenadas, a modo de advertencia a los automovilistas para avisar del comienzo del desplazamiento de las primeras balizas. De forma preferente, el sistema comprende una centralita intercomunicada a la unidad de control, ya sea inalámbricamente o por cable. En tal caso, la centralita puede proporcionar a la unidad de control los datos de velocidad óptima y de distancia, para cada uno de los casos explicados anteriormente, para evitar el atasco de vehículos por ondas de choque mediante el seguimiento visual por parte de los automovilistas.
Como opción, el sistema puede comprender unos sensores ambientales instalados en el tramo balizado, los cuales transmiten datos sobre las condiciones meteorológicas a la unidad de control para indicar el estado del firme, y modificar en caso necesario la velocidad de desplazamiento de las primeras balizas y la distancia de seguridad, según se ha explicado anteriormente. En tal caso, el procedimiento puede comprender una etapa en la que la unidad de control adquiere los valores de velocidad y/o de distancia de seguridad en función de dichas condiciones.
Otra posibilidad del sistema es que la vía comprenda más de un carril o más de un tramo balizado con su correspondiente unidad de control. En cualquiera de los casos, la centralita puede realizar una etapa de almacenar y/o transmitir valores de funcionamiento de cada carril o tramo balizado, como podrían ser la velocidad óptima de desplazamiento de los vehículos y/o la distancia de seguridad entre vehículos que permita el seguimiento visual por parte de los automovilistas para evitar el atasco de vehículos por ondas de choque.
El sistema puede completarse con unas segundas balizas luminosas, preferiblemente de color rojo, insertadas entre las líneas discontinuas que separan carriles del tramo o de los tramos balizados, las cuales se encienden de forma permanente mientras el sistema se encuentra activado a modo de línea continua para evitar que los vehículos de los carriles contiguos se incorporen entre los vehículos que están siguiendo las primeras balizas y rompan la distancia de seguridad entre vehículos. Así mismo, unos paneles de mensajería variable facilitarán la información necesaria para ayudar a los automovilistas a utilizar el sistema. También el sistema puede completarse con cámaras de vigilancia y control.
Estas y otras características y ventajas del sistema y el procedimiento objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una representación del presente sistema de guiado para automovilistas instalado en una vía automovilística y en un instante de tiempo.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de la mencionada figura y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ella un ejemplo de realización preferente de la invención, comprendiendo las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Tal y como se aprecia en la Fig. 1 , el ejemplo de realización del presente sistema de guiado para automovilistas se encuentra instalado en una vía automovilística de dos carriles con una incorporación derecha de un carril. En este caso, el sistema comprende dos series de diez primeras balizas (B), cada serie empotrada en el centro de cada carril a lo largo de un tramo de la vía, definido como tramo balizado (TB). Las primeras balizas (B) de un mismo carril se encuentran separadas entre sí por una distancia (D) previamente determinada, y conectadas entre sí por medio de un cable de alimentación y de transmisión de datos (CA). A su vez, el sistema comprende una unidad de control (U) contactada a las primeras balizas (B) por medio del mismo cable (CA) que conecta las primeras balizas (B) entre sí. El sistema también comprende dos sensores de tráfico (S), uno de los cuales se encuentra instalado en la misma vía, previamente al tramo balizado (TB), y el otro encontrándose instalado en la incorporación a la vía, gracias a los cuales la unidad de control (U) calcula a tiempo real la intensidad de tráfico que recibe el tramo balizado (TB).
En esta realización de ejemplo, el sistema también comprende un sensor ambiental (SA) que transmite datos sobre las condiciones meteorológicas del tramo balizado (TB) a la unidad de control (U).
En el momento en que la unidad de control (U) detecta que la intensidad de tráfico ha alcanzado un valor determinado, calcula a tiempo real los valores de velocidad óptima de desplazamiento para el tramo balizado (TB) y la distancia entre primeras balizas a encender simultáneamente (DBS), todo ello en función de los datos recibidos de los diferentes sensores (S, SA). A continuación, define las diferentes sucesiones de primeras balizas (B1 , B2) que cumplen con dicha distancia entre primeras balizas a encender simultáneamente (DBS) y calcula su tiempo de encendido y de apagado para que reproduzcan una traslación de la iluminación entre primeras balizas (B) a una velocidad equivalente a la velocidad óptima de desplazamiento que evite el atasco de vehículos por ondas de choque mediante el seguimiento visual por parte de los automovilistas.
El sistema de este ejemplo de realización también comprende una centralita (CE), desde donde telemáticamente se almacenan los datos calculados y se comprueba que son adecuados, a la vez que permite modificarlos.
Posteriormente, la unidad de control (U) emite instrucciones encadenadas a las sucesiones de primeras balizas (B1 , B2) para que se enciendan y se apaguen de forma simultánea y acorde a dichos tiempos de encendido y de apagado, con la intención de servir de guía visual a cada automovilista para adecuarse a la velocidad óptima de desplazamiento del tramo balizo (TB) e indicarle la distancia de seguridad a mantener con el vehículo precedente para evitar el atasco de vehículos por ondas de choque. Las instrucciones de encendido de las primeras balizas (B) cesan cuando la intensidad del tramo balizado (TB) desciende por debajo del mencionado valor crítico.
En el instante de tiempo representado en la FIG.1 , dos de las sucesiones de primeras balizas (B1 , B2) se encuentran encendidas, tras las cuales se encuentran unos vehículos que las siguen, mientras que el resto de primeras balizas (B) se encuentran apagadas. Estas sucesiones (B1 , B2) se apagarán y las sucesiones posteriores se encenderán en el plazo de tiempo necesario para reproducir una traslación de la iluminación a la velocidad óptima de desplazamiento.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de la presente invención, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes sin apartarse del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Sistema de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera, estando el sistema caracterizado por que comprende:
- al menos una serie de primeras balizas (B) luminosas, montadas en al menos un carril de una vía automovilística, definiendo en dicho carril un tramo balizado (TB), estando las primeras balizas (B) de cada serie separadas entre sí por una distancia (D) previamente determinada; y
- al menos una unidad de control (U) comunicada con las primeras balizas (B), estando la unidad de control (U) configurada para:
- adquirir un valor de velocidad óptima de desplazamiento para los vehículos en dicho tramo balizado (TB), adecuada para evitar el atasco por ondas de choque;
- adquirir un valor disponible de distancia de seguridad entre vehículos, adecuada para esa velocidad óptima de desplazamiento;
- calcular al menos un valor de distancia (DBS) entre primeras balizas (B) a encender y apagar simultáneamente, donde dicho valor de distancia (DBS) depende al menos del valor de distancia de seguridad,
- definir diferentes sucesiones (B1 , B2) de primeras balizas (B) que están separadas por dicho valor de distancia (DBS),
- calcular el tiempo de encendido y el tiempo de apagado de las diferentes sucesiones (B1 , B2) de primeras balizas (B), por los cuales una secuencia de encendido y apagado de las sucesivas primeras balizas (B) del tramo balizado (TB) reproduce una traslación de la iluminación de las primeras balizas (B) a una velocidad equivalente a la velocidad óptima de desplazamiento, y
- emitir instrucciones encadenadas a las sucesiones (B1 , B2) de primeras balizas (B1) para que se enciendan y se apaguen de forma simultánea y acorde a dichos tiempos de encendido y de apagado.
2.- Sistema según reivindicación 1 , caracterizado por que las primeras balizas (B) están empotradas en el centro de su correspondiente carril.
3.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que las primeras balizas (B) están conectadas entre sí por un cable de alimentación y de transmisión de datos (CA).
4.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que adicionalmente comprende uno o más sensores de tráfico (S) instalados en tramos previos al tramo balizado (TB), para transmitir información a la unidad de control (U) sobre intensidad de tráfico y velocidad de los vehículos en dichos tramos previos.
5.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que adicionalmente comprende sensores ambientales (SA) instalados en el tramo balizado (TB), para transmitir a la unidad de control (U) datos sobre condiciones meteorológicas y/o estado del firme
6.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que adicionalmente comprende una centralita (CE) intercomunicada a la unidad de control (U), para proporcionar a la unidad de control (U) los datos de velocidad óptima y de distancia de seguridad.
7.- Sistema según reivindicación 6, caracterizado por que la centralita (CE) está comunicada a la unidad de control (U) inalámbricamente.
8.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado por que adicionalmente comprende segundas balizas luminosas, insertadas entre líneas discontinuas que separan carriles del tramo o de los tramos balizados (TB), y destinadas a ser encendidas de forma permanente mientras el sistema se encuentra activado.
9.- Procedimiento de guiado para automovilistas para eliminar atascos por ondas de choque en carretera, empleando el sistema descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- adquirir un valor de velocidad óptima de desplazamiento para los vehículos en dicho tramo balizado (TB), adecuada para evitar el atasco por ondas de choque;
- adquirir un valor disponible de distancia de seguridad entre vehículos, adecuada para esa velocidad óptima de desplazamiento;
- calcular al menos un valor de distancia (DBS) entre primeras balizas a encender y apagar simultáneamente, donde dicho valor de distancia (DBS) depende al menos del valor de distancia de seguridad, - definir diferentes sucesiones (B1 , B2) de primeras balizas (B) que están separadas por dicho valor de distancia (DBS),
- calcular el tiempo de encendido y el tiempo de apagado de las diferentes sucesiones (B1 , B2) de primeras balizas (B), por los cuales una secuencia de encendido y apagado de las sucesivas primeras balizas (B) del tramo balizado (TB) reproduce una traslación de la iluminación de las primeras balizas (B) a una velocidad equivalente a la velocidad óptima de desplazamiento, y
- emitir instrucciones encadenadas a las sucesiones de primeras balizas (B) para que se enciendan y se apaguen de forma simultánea y acorde a dichos tiempos de encendido y de apagado.
10.- Procedimiento según reivindicación 9, caracterizado por que incluye una etapa previa de calcular a tiempo real a partir de los sensores de tráfico (S) la intensidad de tráfico en el tramo balizado (TB), y realiza las etapas anteriormente indicadas cuando la intensidad de circulación en el tramo balizado (TB) ha alcanzado un valor crítico definido previamente.
1 1.- Procedimiento según reivindicación 10, caracterizado por que las tareas de la reivindicación 9 se realizan hasta que la intensidad de circulación en el tramo balizado (TB) desciende por debajo del valor crítico.
12.- Procedimiento según reivindicación 1 1 , caracterizado por que comprende una etapa en la al menos alguna de las primeras balizas (B), se enciende y se apaga en modo intermitente, previamente a la emisión de las mencionadas instrucciones encadenadas.
13.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-12, caracterizado por que la velocidad óptima y/o la distancia de seguridad son adquiridas en función de los datos obtenidos por los sensores ambientales (SA).
14.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-13, caracterizado por que el cálculo del al menos un valor de distancia (DBS) entre primeras balizas a encender y apagar simultáneamente, depende adicionalmente de un valor de longitud de vehículo.
15.- Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que el al menos un valor de distancia (DBS) entre primeras balizas a encender es la suma de la distancia de seguridad y el valor de longitud del vehículo.
16.- Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado por que el valor de longitud del vehículo es un valor constante previamente determinado.
17.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-16, caracterizado por que el valor de distancia (DBS) entre balizas a encender simultáneamente es un único valor para todas las primeras balizas (B) de una misma sucesión (B1 , B2).
18.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-17, caracterizado por que la velocidad óptima es un valor único, almacenado en la unidad de control (U) o en la centralita (CE).
19.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-17, caracterizado por que existe un conjunto finito de valores de velocidad óptima, almacenados en la unidad de control (U) o en la centralita (CE), y seleccionables en base a las informaciones de los sensores ambientales (SA).
20.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-17, caracterizado por que incluye un paso en el que la velocidad óptima es calculada a partir de las informaciones de los sensores ambientales (SA).
21.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-20, caracterizado por que la distancia de seguridad es única para cada valor de velocidad óptima.
22.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-20, caracterizado por que la distancia de seguridad es, para cada velocidad óptima, seleccionable de entre un número finito de valores almacenados en la unidad de control (U) o en la centralita (CE), en función de la información de los sensores ambientales (SA).
23.- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9-20, caracterizado por que la distancia de seguridad es, para cada velocidad óptima, calculable en función de las informaciones de los sensores ambientales (SA).
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