Los semáforos inteligentes pueden ser clave a la hora de mejorar la fluidez del tráfico y conseguir una reducción de las emisiones de gases contaminantes. Crédito: Unsplash.

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Semáforos inteligentes para reducir la contaminación

Los coches, las furgonetas, los camiones y los autobuses producen más del 70 % de las emisiones totales de gases de efecto invernadero procedentes del transporte, según la Agencia Europea de Medio Ambiente. ¿Está en los semáforos inteligentes la clave para reducir la contaminación de una ciudad?

PABLO GARCÍA-RUBIO |  Tungsteno

Rojo, ámbar, verde. Una combinación universal que regula la coexistencia de vehículos y peatones a lo largo y ancho del planeta. Empresas e investigadores de todo el mundo buscan en los semáforos inteligentes la clave para garantizar que el tráfico sea más fluido y así evitar congestiones. Pero, ¿qué secuenciación de estos tres colores puede, además de optimizar la movilidad, reducir la contaminación de una ciudad?

En 2020 se puso en marcha en Reino Unido una prueba para disminuir la contaminación de las urbes a través de la regulación de los semáforos. El sistema, desarrollado por la empresa Now Wireless, recaba en tiempo real datos del tráfico y de la ciudad. Por ejemplo, los niveles de contaminación o el tiempo atmosférico. Tras analizar en qué condiciones se producen picos de contaminación en puntos concretos, es capaz de anticipar hasta con una hora de antelación dónde y cuándo se va a dar un pico.

La red de semáforos actúa en consecuencia: retiene durante algunos segundos extra a los coches que se dirigen a esa zona y favorece que quienes vayan a salir de ella lo hagan con fluidez. El responsable de Tráfico de Wolverhampton, la ciudad donde se desarrolló la prueba piloto, especificó que era una forma de reducir la contaminación en el centro de la ciudad y, de esa manera, evitar otras medidas llevadas a cabo en otras ciudades europeas que suponen la restricción del acceso de vehículos a los centros urbanos o la imposición de una tasa para desincentivarlo.

 

Algunos semáforos recopilan en tiempo real datos del tráfico y de la ciudad para detectar con antelación dónde se va a producir un pico de contaminación. Crédito: Unsplash.

 

¿Solución real o medida cortoplacista?

 

No obstante, ¿este tipo de sistemas son realmente eficaces a la hora de reducir las emisiones causadas por el tráfico? ¿O es más bien una medida efectista para evitar picos de contaminación en lugares concretos mediante la distribución de las emisiones en un área más amplia y así cumplir con las obligaciones legales de calidad del aire?

El presidente de la Asociación de Automóviles indicaba al periódico The Times que "aunque bien intencionada, esta tecnología podría resultar contraproducente ya que, al retener el tráfico, aumentan los tiempos de los desplazamientos y desplaza las emisiones a otras zonas de la ciudad”. Los coches, las furgonetas, los camiones y los autobuses producen más del 70 % de las emisiones totales de gases de efecto invernadero procedentes del transporte, según la Agencia Europea de Medio Ambiente.

En Pittsburgh (Estados Unidos) llevan años implementando una solución tecnológica para la regulación de los semáforos. La iniciativa ha sido desarrollada por un equipo de la Universidad Carnegie Mellon en colaboración con el ayuntamiento de la ciudad. El programa, llamado SURTRAC, utiliza cámaras y radares para analizar el tráfico en tiempo real y predecir su movimiento.

Cada intersección toma decisiones de forma autónoma y se comunica con el resto de la red de semáforos para hacer más eficiente el movimiento de los coches en circulación. En este caso, el objetivo fue reducir los tiempos de espera de los vehículos en las intersecciones semaforizadas y optimizar la fluidez del tráfico. Mientras que en 2016 funcionaba en 50 de las intersecciones más transitadas del centro urbano, a día de hoy ya regula un tercio de las intersecciones de la ciudad.

Los atascos tienen un coste de 121 mil millones de dólares para la economía estadounidense debido a la productividad perdida durante el tiempo que los conductores pasan en los vehículos, según los desarrolladores del proyecto. Además, estas congestiones producen 25 mil millones de kilogramos de emisiones de dióxido de carbono que son potencialmente evitables. O lo que es lo mismo: el equivalente a las emisiones anuales de CO2 de 4,5 millones de hogares.

El objetivo, por lo tanto, sería crear un sistema capaz de promover que los vehículos pasen el menor tiempo posible en circulación y, dentro de este tiempo, que se eviten las congestiones y los tiempos muertos. Las pruebas piloto en Pittsburgh ofrecieron un resultado revelador: un sistema inteligente de semaforización de una ciudad podría reducir hasta en un 25% el tiempo de los desplazamientos y hasta un 21% las emisiones de gases contaminantes.

 

 

El programa SURTRAC utiliza cámaras y radares para analizar el tráfico en tiempo real y predecir su movimiento. Crédito: Carnegie Mellon University.

 

Algoritmos inspirados en la naturaleza

 

Un equipo español de investigadores de la Universidad de Málaga, liderado por Enrique Alba, también trabaja en el desarrollo de modelos inteligentes para regular la red de semáforos de una ciudad y así mejorar la movilidad y reducir las emisiones. En este caso, utilizan algoritmos bioinspirados. Es decir, que se inspiran en la forma en que los elementos de la naturaleza se adaptan de manera evolutiva al entorno, tal y como nos explica el doctor Alba: "Lo hacen con operaciones inspiradas en la evolución de las especies, como la selección de los conjuntos de vectores mejores, su cruce y su mutación para que los más aptos sobrevivan. Aquellos que produzcan menores tiempos, consumo y contaminación".

Para mejorar la movilidad y reducir las emisiones, Alba considera que hace falta “tomar una visión holística de la ciudad en cada momento y microanalizarla, considerando cada coche, moto, peatón, bus… lo más que se pueda”. De esta manera, se puede crear un mapa preciso de la urbe y sus señalizaciones. En teoría el algoritmo desarrollado por este equipo español puede reducir los tiempos de viaje en más de un 15%.

Además, tomando el histórico de datos y los posibles futuros cambios de una ciudad, el programa es capaz de modificar la señalización pensando en lo que puede ser mejor para el tráfico de la ciudad. A Alba no le cabe duda: se trata de una solución “amplia, barata de implementar —no conlleva hardware extra o innecesario— y basada en IA moderna con interfaz gráfica”.

Todos estos proyectos muestran que los semáforos inteligentes pueden ser clave a la hora de mejorar la fluidez del tráfico y, consecuentemente, conseguir una reducción de las emisiones de gases contaminantes. Pero para que este tipo de sistemas funcione, la calidad del aire no debe ser la única variable a tener en cuenta. Estas tecnologías deberán además adaptarse a los retos que vienen con la movilidad del futuro: de la creciente flota de vehículos eléctricos a la conducción autónoma.

 

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Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

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