Límites de velocidad variables y regulación del cambio de carril, ¿la solución para acabar con los atascos?

Entrevista con Marcel Sala, ganador del XVII Premio Abertis en Gestión de Infraestructuras de Transporte que entrega la Cátedra Abertis

Para circular con la seguridad con la que lo hacemos ahora por las carreteras no basta un buen diseño y proyecto. Hay que estudiar otras muchas variantes, como la cantidad de tráfico que va a albergar y la circulación de vehículos por ellas en diferentes horas del día y con condiciones climáticas variadas.

Por eso hacen falta estudios que alumbren las carreteras del futuro, cada vez más cercano, en las que los automóviles tradicionales circularán junto a los vehículos autónomos. La llegada de este tipo de coches cambiará necesariamente desde la manera de conducir hasta la normativa sobre circulación. Y conviene adelantarse a todo ello.

Conscientes de la importancia de la vinculación con el mundo académico para el progreso social y económico, Abertis promueve la formación, la investigación y la transferencia de conocimiento entre universidad y empresa. Y para ello ha creado la Red Internacional de Cátedras Abertis, de la que forman parte España, Francia, Puerto Rico, Chile, Brasil, México e Italia, con la intención de fomentar esa relación y divulgar conocimientos.

La Cátedra Abertis, asociada a la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y a la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), entregó el pasado mes de septiembre sus Premios Abertis en investigación sobre gestión de infraestructuras, transporte y seguridad vial en España. Con ellos, se reconocen las mejores tesis doctorales o trabajos de fin de carrera que estén relacionados con la gestión de infraestructuras viarias en todas sus vertientes. Con motivo de la pandemia, se celebraron conjuntamente las ediciones del 2019 y del 2020.

Marcel Sala, de la Universidad Politécnica de Cataluña, fue el ganador de la XVII edición de estos premios, correspondiente al 2019, en la categoría de Gestión de Infraestructuras de Transporte por la tesis doctoral Modeling present and future freeway management stratregies: Variable speed limits, lane-changing and platooning of connected autonomous vehicles.

Hemos hablado con él sobre su estudio y sobre el futuro de la gestión de carreteras y autovías con la vista puesta en los vehículos autónomos. Y esto es lo que nos ha contado.

  

¿Puedes resumir en qué consiste tu proyecto?

Se trata de un trabajo de análisis y modelización del tráfico en autopista bajo distintas condiciones. La toma de datos tuvo lugar en una autopista de acceso a Barcelona con límites de velocidad variable, con el objetivo de ver qué impactos tienen los distintos límites de velocidad en la fluidez del tráfico en hora punta. Para tal efecto, se contaron también los cambios de carril a partir de grabaciones de video, pues es probado que un incremento de los cambios de carril reduce la fluidez del tráfico.

Viendo que el potencial de mejora del tráfico con medidas convencionales era limitado, decidí explorar las posibilidades del vehículo autónomo, pero debido a la falta de estos en la realidad, se desarrolló un modelo teórico según las características de comportamiento. Esto llevó a ver que, de ser adecuadamente gestionados, la capacidad de las autopistas puede más que doblarse sin añadir carriles.

 

No hemos solucionado del todo los problemas de circulación en las carreteras y llegan los vehículos autónomos a complicarlo aún más. ¿Cómo afectará su implantación a la gestión de las autovías? ¿Qué otros problemas se adivinan?

Los vehículos autónomos son una oportunidad única para mejorar y solucionar los problemas que aún persisten en la carretera, tanto de seguridad vial como de fluidez del tráfico, pues son capaces de analizar la realidad miles de veces por segundo y comunicarse entre ellos de forma mucho más completa y precisa.

La realidad es que, para que esto suceda, tenemos que responder a la pregunta inversa: ¿Cómo deben implementarse los vehículos autónomos para que su presencia mejore el tráfico en autovías? Y la respuesta es compleja, pero se deben de establecer unos estándares, idealmente a nivel europeo, de cómo deben comportarse e interactuar de forma que los vehículos de distintas marcas comerciales sean completamente interoperables y puedan cooperar de forma completa. De lo contrario, nos podemos encontrar que solo los vehículos de las mismas marcas comerciales cooperen entre ellos.

 

Además de las soluciones que aportas en tu tesis, establecer límites de velocidad variables y regular el cambio de carril, ¿qué otras iniciativas serían necesarias para solucionar esos problemas?

En general, las soluciones para mejorar la fluidez del tráfico se clasifican según permitan incrementar la capacidad o reducir la demanda. Mi tesis se centra únicamente en algunas que permiten el incremento de capacidad, pero hay más, principalmente construir nuevos carriles, solucionar cuellos de botella o el uso del arcén.

Pero estas medidas se deben acompañar de algunas que controlen la demanda, como pueden ser los peajes (idealmente, con precios cambiantes según las condiciones del tráfico), mejora del transporte público, vehículo compartido, restricción de acceso a las autovías, etc.

Por lo general, en el ámbito de las grandes áreas metropolitanas se debe usar una combinación extensa de estas medidas para reducir la congestión

 

Velocidad variable y regulación del cambio de carril mejoran la fluidez del tráfico si se aplican correctamente. Eso es lo que vienes a decir en tu trabajo. ¿Cuál es esa forma correcta de aplicarlas y por qué funcionan?

Los límites de velocidad variables y la regulación del cambio de carril aplicados correctamente mejoran la fluidez del tráfico, esto es un hecho que está probado por la comunidad científica desde hace más de una década. El problema yace en que su eficacia depende de su implementación, por este motivo es importante hacer estudios para entender mejor su funcionamiento y adaptarlo a cada caso particular.

A grandes rasgos, su mecanismo de funcionamiento es que mediante límites de velocidad algo más bajos que la velocidad de circulación se consigue que todos los carriles sean usados de forma homogénea, de manera que se aumenta la capacidad y se reduce la congestión. Así pues, aunque el límite de velocidad sea menor, el tiempo de trayecto se reduce ya que hay menor congestión.

La limitación del cambio de carril se explica por el hecho de que un vehículo, cuando cambia de carril, ocupa dos carriles, de forma que ocupa el espacio de dos vehículos, además de crear perturbaciones en el carril de salida y llegada; y esto reduce la capacidad de la vía.

¿La solución a los problemas de la gestión del tráfico en autovías pasa por establecer normas flexibles en función del momento del día, etc.?

Sin duda alguna la respuesta es sí, y no en base a horarios preestablecidos, sino de forma dinámica según las condiciones del tráfico.

Volviendo al ejemplo de los límites de velocidad variable, cuando la autovía se encuentra cerca de su límite de capacidad, tiene sentido reducir los límites de velocidad para ganar un poco de capacidad y reducir el tiempo de recorrido; pero en otros momentos del día el menor tiempo de recorrido se obtendrá con los límites más altos, pues resulta irrelevante el hecho de ganar algo de capacidad.

A nivel internacional, hay experiencia en, por ejemplo, la utilización del arcén como carril adicional, cerrar salidas de autovía que generan congestión en la misma, valores de peaje fluctuantes según la demanda, etc.

 

¿Crees que la llegada del vehículo autónomo y la interconexión entre vehículos y carreteras implicará, además, un cambio profundo en la legislación del tráfico?

Es seguro que se tendrán que hacer algunos cambios legislativos. Por ejemplo, los vehículos autónomos van a hacer desaparecer la figura del conductor, que será reemplazado por la de simple ocupante. Por lo tanto, la responsabilidad legal en caso de accidente deberá recaer en el que se determine culpable, que puede ser el software que conduce el vehículo o el incorrecto estado de mantenimiento de la vía…

Es seguro que se tendrán que redefinir legalmente las leyes de responsabilidad frente accidentes, pues dan por sentado que hay una persona tomando decisiones detrás del volante. Además, se pueden aprovechar para hacer más cambios que puedan facilitar la convivencia entre vehículos tradicionales y autónomos.

 

 

¿Puedes explicar un poco más qué es eso de trenes de carretera? ¿Por qué funcionan para mejorar la fluidez del tráfico? A priori parece lo contrario…

El concepto de tren de carretera es una serie de vehículos circulando casi pegados entre sí gracias a la inmediatez de comunicación entre ellos y la rapidez de reacción y precisión de sus sensores. Circulan, a efectos prácticos, como un tren donde los vagones van casi tocándose. A diferencia del tren, el enganche no sería mecánico sino electrónico.

La gran ventaja de este tipo de circulación es que un mismo número de vehículos pueden circular a gran velocidad usando muy poco espacio, de forma que se puede duplicar o triplicar la cantidad de vehículos que pueden circular por una autovía sin añadir ningún carril.

Una forma de visualizarlo es imaginarse el caso contrario. Imagínense lo largos que serían los trenes si entre vagón y vagón hubiese 70 metros de distancia, que es la distancia mínima de seguridad según el código de circulación actual; sería un sistema muy ineficiente. Pues este es exactamente el caso actual en las autovías debido al tiempo de reacción elevado que las personas tenemos y que los vehículos autónomos permitirán solucionar.

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