¿Cómo maximizar la comunicación entre autobuses?

Rios-Miguel-BNMiguel Ríos / Investigador del cluster Acceso y Movilidad.

Foto portada: http://cbick.github.io/

Una cuestión clave en la solución del difícil problema de agrupamiento de  autobuses en una ruta determinada, es el disponer de información confiable sobre la ubicación de ellos en la red de transporte. La mayoría de los sistemas de transporte público avanzados cuentan con dispositivos GPS en sus vehículos, pero el problema sigue siendo  cómo enviar información confiable desde ellos a la unidad de control, sobre todo cuando la densidad de los autobuses en la ruta es baja y los requisitos de confiabilidad de las comunicaciones son elevados.

Como una posible solución, se estudió cómo optimizar la localización de las unidades de comunicaciones fijas (RSU) a lo largo de la ruta. El conjunto de los autobuses, con las unidades RSU, conforman lo que se conoce como una “Red Vehicular Ad-Hoc lineal” (VANET).

Las unidades RSU, se despliegan a lo largo de la ruta a modo de maximizar la probabilidad de que un vehículo se pueda comunicar con una unidad RSU en un máximo de dos saltos(un salto es un enlace de radio entre dos equipos de comunicaciones).

Estudios anteriores sobre la localización de unidades RSU, nunca tomaron en cuenta la posibilidad de utilizar dos saltos. En lugar de esto, aquellos estudios consideran que un vehículo es capaz de comunicarse solo directamente a una unidad RSU, lo cual es un problema de cobertura máxima muy conocido, en el que uno de los componentes es siempre inmóvil, similar al caso de una red de telefonía móvil.

El método propuesto resuelve el problema en el que dos de los intervinientes son móviles y se comunican entre sí, y que no es posible de resolver como un problema de cobertura máxima. En la propuesta, se estima la probabilidad de que un vehículo pueda comunicarse con éxito a una unidad RSU ya sea directamente (un salto) o a través de la ayuda de un segundo vehículo (dos saltos). Esta probabilidad, se incorpora más tarde en una formulación de programación entera, que optimiza la localización de las unidades RSU para maximizar la probabilidad de la comunicación. Ejemplos numéricos muestran que la probabilidad de comunicación es fuertemente dependiente de la relación de cobertura de los transmisores y receptores, y relativamente independiente de la densidad de vehículos en la red, cuando las densidades son bajas. Además, muestran que es posible encontrar algunas soluciones de costo eficiente, que se traducen en un menor número de unidades RSU localizadas que aseguran, al mismo tiempo, una probabilidad de conexión de 0,9 o superior.