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Revista UNIMAR 34(2)- rev. UNIMAR.- 241-250.
ISSN: 0120-4327, ISSN Electrónico: 2216-0116,
Universidad Mariana, San Juan de Pasto, Nariño, Colombia, 2016.
Vehicle Monitoring System: una solución prototipada aplicada en la ciudad de Pasto
RESUMENABSTRACT
ISSN: 0120-4327, ISSN Electrónico: 2216-0116,
Universidad Mariana, San Juan de Pasto, Nariño, Colombia, 2016.
Vehicle Monitoring System: una solución prototipada
aplicada en la ciudad de Pasto
*
Jesús Insuasti Portilla
**
Luis Vicente Chamorro Marcillo
***
Cómo citar este artículo / To reference this article / Para citar este artigo: Insuasti, J. y Chamorro, L. (2016).
Vehicle Monitoring System: una solución prototipada aplicada en la ciudad de Pasto. Revista UNIMAR, 34(2),
241-250.
Fecha de recepción: 14 de junio de 2016
Fecha de revisión: 09 de septiembre de 2016
Fecha de aprobación: 18 de diciembre de 2016
La propuesta plantea cimentar el sistema de monitoreo y control de movilidad vehicular en tiempo real para
la ciudad de Pasto, como punto de partida para un megaproyecto de control de tráco urbano. En esencia,
el sistema propuesto trabaja con tecnología de comunicación híbrida basado en radio/satélite, explotando
las capacidades de los sistemas de posicionamiento global, más la última tecnología de desarrollo de
aplicaciones orientadas al servicio, Web 2.0 + Data Warehouse/Business Intelligence.
La propuesta de solución computacional es el resultado de la labor de una investigación de paradigma
cuantitativo, de enfoque empírico-analítico y de tipo experimental, realizada en el contexto de esta ciudad
frente al fenómeno de movilidad en el servicio de transporte público, sistema microbús. La solución permite
establecer la principal fuente de información del fenómeno a través del monitoreo en tiempo real a nivel de
prototipo en una muestra de buses urbanos pertenecientes al sistema estratégico de transporte de la ciudad.
Palabras clave: buses, celular, rastreo, satélite.
Vehicle Monitoring System: a prototyped solution applied in
the city of Pasto
The proposal oers to consolidate the system of monitoring and control of vehicular mobility in real time
for the city of Pasto, as a starting point for a megaproject of urban trac control. In essence, the proposed
system works with hybrid radio / satellite-based communication technology, exploiting the capabilities of
global positioning systems, plus the latest service-oriented application development technology, Web 2.0 +
Data Warehouse / Business Intelligence
The proposal of computational solution is the result of the work of a research of quantitative paradigm, of
empirical-analytical approach and of experimental type, realized in the context of this city addressing the
phenomenon of mobility in the service of public transport, microbus system. The solution allows establishing
the main source of information of the phenomenon through the real-time monitoring at prototype level in
a sample of urban buses belonging to the strategic transport system of the city.
Key words: buses, cellular, tracking, satellite.
*
Artículo Resultado de Investigación.
** Integrante del Departamento de Sistemas, Universidad de Nariño, Ciudadela Universitaria Torobajo, San Juan de Pasto, Nariño,
Colombia. Correo electrónico: insuasty@udenar.edu.co
***
Integrante del Departamento de Sistemas, Universidad de Nariño, Ciudadela Universitaria Torobajo, San Juan de Pasto, Nariño,
Colombia. Correo electrónico: vchamorro@udenar.edu.co
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RESUMO
1. Introducción
Los sistemas de posicionamiento global o mejor
conocidos como GPS, permiten la ubicación de
un objeto en cualquier parte del planeta. Esto
brinda oportunidades y posibilidades enormes
si de tratamiento de información reere. En el
contexto local, el sistema de transporte requiere una
parametrización y cuanticación de sus rutas, con el
n de poder realizar un diagnóstico en tiempos, y
además que sean capaces de pronosticar y mejorar
el servicio que, actualmente, las compañías de
transporte urbano prestan a los usuarios. De esta
forma, nace la idea de implementar un sistema
prototipado que permita administrar diversos
aspectos que son producto de los eventos propios de
cada bus, especícamente de la ciudad de Pasto. Esto
permitirá obtener datos importantes para la toma de
decisiones que incidan en un mejor análisis a la hora
de optimizar las rutas.
El proceso de brindar soporte a la toma de
decisiones a nivel estratégico ha sido reconocido por
Burstein, Brézillon, y Zaslavski (2010) como un tema
clave de investigación y, por muchas compías
empresariales como una importante área dentro de
la inteligencia de negocios.
Visión general del sistema
El problema objeto de estudio es el fenómeno de
movilidad vehicular. Este problema es generado
principalmente por la carencia de información
relevante sobre el comportamiento de dicho
fenómeno, lo que implica que los procesos de toma
de decisiones no hayan podido dar solución nal
a tal situación. La planeación eciente y ecaz es
requerida para enfrentar el problema en la actualidad
y su proyección sostenible y escalable a futuro,
pero dicha planeación requiere de información
previa que otorgue un grado de conocimiento más
profundo sobre la naturaleza del fenómeno.
Las causas que originan el problema de movilidad
vehicular alrededor del planeta son bastante
comunes, el crecimiento desmedido del parque
automotor, deciencias en la infraestructura para
soportarlo y la falta de información relevante que
permita procesos de planeación ecaz y eciente.
Por otro lado, los embotellamientos provocan un
desorden general en el desarrollo de las actividades
cotidianas de los ciudadanos, en realidad se trata
de una problemática social como consecuencia
de las irregularidades en el ujo normal de los
vehículos; las personas llegan tarde a sus destinos,
Vehicle Monitoring System: uma solução prototípica aplicada
na cidade de Pasto
A proposta apoia a consolidação do sistema de monitoramento e controle da mobilidade veicular em
tempo real para a cidade de Pasto, como ponto de partida para um megaprojeto de controle de tráfego
urbano. Em essência, o sistema proposto funciona com tecnologia de comunicação híbrida de rádio
/ satélite, explorando as capacidades dos sistemas de posicionamento global, além da mais recente
tecnologia de desenvolvimento de aplicativos orientada a serviços, Web 2.0 + Data Warehouse / Business
Intelligence.
A proposta de solução computacional é o resultado do trabalho de uma pesquisa de paradigma
quantitativo, de abordagem empírico-analítica e de tipo experimental, realizada no contexto desta
cidade abordando o fenômeno da mobilidade ao serviço do transporte público, sistema de micro ônibus.
A solução permite estabelecer a principal fonte de informação do fenômeno através do monitoramento
em tempo real em nível de protótipo em uma amostra de ônibus urbanos pertencentes ao sistema de
transporte estratégico da cidade.
Palavras-chave: autocarros, aparelhos celulares, rastreadores, satélite.
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Vehicle Monitoring System: una solución prototipada aplicada en la ciudad de Pasto
se incrementa la inseguridad en las vías y crece
enormemente los niveles de estrés que son causa de
ltiples enfermedades.
Por tal razón, en este artículo se presenta los
resultados de la investigación que pretende fundar
la base tecnológica, que apunta hacia el estudio del
problema de movilidad vehicular inicialmente en la
ciudad de Pasto, aplicado a una muestra de buses de
servicio público, a través del monitoreo y control del
fenómeno en tiempo real como apoyo signicativo
a procesos de planeación y toma de decisiones
(Figura 1).
Figura 1. Visión general del sistema.
El sistema funciona a través del uso de dispositivos
de comunicación radio/satélite basados en
plataforma GSM/GPRS en una muestra de buses
urbanos de la ciudad de Pasto que controlarán
velocidad y posición (10 buses). Junto al dispositivo
de comunicación, se encuentra el sistema para la
adquisición y procesamiento de datos (control de
pasajeros, consumo de combustible).
El sistema vil, incrustado en los buses, recibe la
señal satelital de geoposicionamiento, la velocidad y
además, le permite al sistema electrónico, transmitir
la información capturada del bus, usando una red de
telefonía celular con cobertura total en la ciudad de
Pasto. El proveedor de la red seleccionada de telefonía
celular con cobertura en la ciudad de Pasto sirve
de puerta de enlace entre el dispositivo móvil y el
servidor web de la Universidad de Nariño, a través de
técnicas de interoperabilidad proporcionada por las
tecnologías de XML Web Services (Newcomer, 2002).
El sistema programado en ambiente Web 2.0 en
la Universidad de Nariño realiza el análisis y
procesamiento de datos dentro del Data Warehouse
(Shmueli, Patel y Bruce, 2010) y publica la
información usando Mashup (Hanson, 2009) para la
visualización en tiempo real de los vehículos y sus
datos correspondientes (2 segundos como máximo,
en el tiempo de respuesta del sistema). A través del
tiempo, el Data Warehouse crecerá en volumen de
tal forma que sea capaz de realizar proyecciones
y cálculos inteligentes frente al comportamiento
del tráco, esto mediante técnica de Business
Intelligence (Larson, 2012). La captura de los datos
sobre movilidad vehicular y demás variables físicas
son efectuadas a través de sensores electrónicos
incrustados en los vehículos bajo el control del
sistema para su transmisión en tiempo real a través
del modem GSM/GPRS (Halonen, Romero y Melero,
2003). Con esto es fácil apoyar la toma de decisiones
asociadas a la movilidad vehicular de la ciudad, a
cargo de las autoridades correspondientes.
2. Metodología
Partiendo del hecho de tratarse de una investigación
con productos tecnológicos entregables, se reali
la siguiente forma de aproximación del estudio. El
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paradigma de investigación en el cual se involucró
el estudio es cuantitativo, con un enfoque empírico-
analítico y un tipo de investigación experimental.
Para tal efecto, se realizó un estado del arte frente a
soluciones semejantes en el escenario internacional,
así como el estudio de experiencias en algunas
ciudades del contexto nacional. Desde el punto de
vista de la construcción de la solución computacional,
la Programación Extrema (eXtreme Programming
XP) fue utilizada dado que tiene como principio
mejorar las relaciones interpersonales como clave para
el desarrollo de la aplicación, promoviendo el trabajo
en equipo y el aprendizaje de los desarrolladores,
así como también hacer entregas periódicas de la
aplicación funcional. Teniendo en cuenta las fases del
proceso XP, el desarrollo tecnológico se llevó a cabo
de la siguiente forma:
Fase de exploración
Dentro de esta fase se realizó el alisis de varios de
los servicios de mapas en Internet, con el n de usar
el mejor de ellos para el módulo de posicionamiento
global de la aplicación. También se determinó el
formato con el cual el GPS empaqueta la información
recolectada y es enviada a la aplicación. Al nal
de esta etapa se determinó el estado actual de las
aplicaciones, las falencias y las historias de usuario
que indiquen las correcciones que se deben aplicar.
Igualmente, en esta fase tuvo lugar el alisis
de los nuevos requerimientos que soportarán la
nueva herramienta y mejorará la interfaz gráca de
usuario.
Iteraciones
En esta etapa se realizaron iteraciones entre el
análisis, el diseño y su implementación. Dentro
del análisis y diseño de la nueva herramienta se
planicó mediante diagramas UML, la forma en
que se desarrolla el software, determinado por los
requisitos, producto de esta fase.
Fase de produccn
Esta fase tiene que ver con la implementación de la
herramienta a través de trabajo de programación.
Dentro de esta fase se hace necesar ia la documentación
de nuevas características que se prevean para su
inclusión e implementación posterior, de ser así,
hay que regresar a la etapa anterior de análisis y
diseño. Paralelamente, a partir de la primera fase de
la investigación, o sea la de exploración, se realizó la
respectiva documentación mediante UML de todas
las actividades realizadas durante el ciclo de vida del
desarrollo de la investigación. La investigación está
inmersa dentro del paradigma empírico-analítico,
de tipo cuantitativo y con enfoque experimental.
De acuerdo a lo anterior, la presente investigación
integra diseño y desarrollo de componentes
hardware y software, por consiguiente, es necesario
discriminar las metodologías usadas para cada paso
de la investigación, así:
Tabla 1. Descripción metodológica de la solución computacional
Metodología Recursos
- Revisión documental.
- Análisis de riesgos.
- Adaptación del estándar internacional.
- GSM/GPRS International standard
- Simulación digital.
- Montaje de circuitos.
- Puesta a punto.
- Recolección de datos a través de sensores, adecuación de señales por me-
dio de hardware y envío de la información vía GSM.
- MATLAB™.
- Tarjeta programadora de Micro con-
troladores.
- GPRS Modem +
- Interfaces Electrónicas + Sensores.
- Análisis de datos adquiridos.
- Aplicación de algoritmos de cifrado.
- Estándares internacionales para
empaquetamiento digital de datos.
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- Modelación UML (Unied Modeling Language) para el data warehouse.
- Modelación UML (Unied Modeling Language) para el módulo de Busi-
ness Intelligence.
- UML International standard.
- UML International standard.
- Ejecución de Algoritmos preestablecidos de Business Intelligence.
- Reportes sobre descubrimiento de
conocimiento acerca del fenómeno a
partir de la información recolectada.
- Construcción de lineamientos gene-
rales para el mejoramiento de la mo-
vilidad vehicular.
- Service-Oriented Architecture.
- Web Engineering Process.
- SOA Specication.
- Software Engineering Methods (Roger
Pressman).
- Muestreo automatizado.
- Diseño de Bitácoras de Producto.
- Registros de memoria de los datos
censados en tiempo real.
- Bitácoras de producto.
Técnicas de recolección y análisis de los datos
Como lo indica la Tabla 1, por tratarse de un sistema
de monitoreo en tiempo real de un fenómeno, se
hace necesario la toma de un muestreo automatizado
de ciertas variables importantes a los intereses
del proyecto. En este sentido, el instrumento de
recolección de datos es el recurso de que se valen los
investigadores para acercarse al fenómeno y extraer
información de él. El instrumento trata dos aspectos:
La forma: se reere a las técnicas que utilizamos
para la tarea de aproximación a la realidad, en este
caso se trata de muestro automatizado.
El contenido: queda expresado en la especicación
de los datos que se necesitan adquirir. Se concreta
en una serie de ítems que no son otra cosa que los
indicadores que permiten medir las variables.
La cantidad de información adquirida en tiempo
real es supremamente grande y, para ello, fue
requerido el uso de contenedores de bases de datos
profesionales, para la recolección de información.
Inicialmente, se recolectó en registros de memoria
electrónica y luego, se trasladó, la información, al
servidor central vía web.
A diferencia de otras investigaciones, los datos
son recolectados en registros de memoria de
las interfaces electrónicas. En el desarrollo de la
investigacn se otorgó el formato a manera de
tablas. La información sobre tasa de ujo vehicular y
volumen del ujo vehicular, acomo otras variables
complementarias (velocidades, espaciamiento
promedio y densidad, intervalos simples, pasajeros,
consumo de combustible, emisión de gases, entre
otros), fueron adquiridos en tiempo real.
El alisis de los datos recolectados se reali a
través de modelos internacionales de aproximación
al fenómeno del tráco vehicular. Teniendo en
cuenta que existen varios modelos, el elegido por
los investigadores fue el modelo patentado por el
doctor Bruce Douglas Greenshields, denominado
Modelo Lineal de análisis de ujo vehicular a través
del ajuste por mínimos cuadrados de la relación
velocidad/densidad vehicular.
El uso de técnicas de análisis de información en
el presente proyecto se realiza con algoritmos de
Minería de Datos en la parte de Business Intelligence
en servidor. Para tal menester, se hace necesario la
recuperación de grandes volúmenes de información,
lo cual implica realizar una captura de datos cada
3 segundos en movimiento y 1 minuto cuando el
vehículo está inactivo durante las 24 horas del día.
Por ende, en la fase de implementación del sistema
de información se hace necesario la construcción
del Data Warehouse.
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3. Resultados
Una bodega de datos es una base de datos relacional
que está diseñada para la consulta y el análisis para
el procesamiento de transacciones. Por lo general,
contiene datos históricos derivados de los datos
de transacción, pero puede incluir datos de otras
fuentes. Separa la carga de trabajo de análisis de la
carga de trabajo de transacciones y permite a una
organización, la consolidación de datos de varias
fuentes. Uno de los propósitos nales del uso de
estas técnicas es apoyar la toma de decisiones en
forma inteligente.
Además de una base de datos relacional, un
entorno de bodega de datos incluye una solución
de extracción, transporte, transformación y carga
(ETL), un procesamiento analítico en línea (OLAP)
del motor, herramientas de análisis de clientes y
otras aplicaciones que gestionan el proceso de
recopilación de datos y la entrega a los usuarios
de negocios.
La Data Warehouse (Bodega de Datos) del sistema de
monitoreo vehicular en tiempo real es un conjunto
de datos integrados u orientados a un propósito, que
varían con el tiempo y que no son transitorios, los
cuales soportan el proceso de toma de decisiones
de la administración y, está orientada al manejo
de grandes volúmenes de datos, provenientes del
monitoreo vehicular en tiempo real en la ciudad de
Pasto.
Estos datos cubren períodos de tiempo de recolección
de información de los vehículos, lo que trae consigo
que se tengan diferentes esquemas de los datos
fuentes. La concentración de esta información está
orientada a su análisis para apoyar la toma de
decisiones oportunas y fundamentadas, previo a
su utilización se debe aplicar procesos de análisis,
selección y transferencia de datos seleccionados
desde las fuentes.
La capa de inteligencia de negocios sigue el esquema
a continuación (Figura 2):
Figura 2. Bodega de datos.
La Data Warehouse toma los datos de la base de datos
del sistema vehicular en tiempo real y realiza los
siguientes procesos:
a) Limpieza de datos del motor. Esto se realiza
a través de una vista de la base de datos que
contiene la siguiente estructura (Figura 3).
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Figura 3. Esquema de la bodega de datos.
b) Una vez limpiados los datos del motor se crea
la estructura general del proyecto de inteli-
gencia de negocios (Figura 4).
Figura 4. Proyecto de inteligencia de negocio.
c) Construcción de cubos multidimensonales y uso
de algoritmos de minería de datos: para tal efecto
se utilizaron los algoritmos proporcionados por
el complemento de inteligencia de negocios de
Microsoft SQL Server.
Al aplicar los algoritmos de minería de datos
Microsoft Time Series y Microsoft Association Rules
(Microsoft Corp., s.f.a) se obtuvieron los siguientes
resultados:
Al denir las geocercas de la siguiente forma:
Geocerca downtown = POLYGON (downtown”)
con los parámetros de Google Maps (Petroutsos,
2004). Se encontró que el promedio de velocidad de
los vehículos monitoreados oscilan entre 0.0 y 22.31
km/h entre las 11am y la 1pm.
En cambio la geocerca panamerican_ave =
POLYGON (panamerican_ave”) con los parámetros
de Google Maps. Se encontró que el promedio de
velocidad de los vehículos monitoreados oscilan
entre 27.46 y 66.09 km/h entre las 11am y la 1pm.
Por otra parte, el algoritmo Microsoft Time Series
(Microsoft Corp., s.f.b) obtuvo los siguientes
resultados: mostrando las predicciones para
noviembre y diciembre del año en el que se reali
la investigación. Haciendo la lectura de la gráca se
obtienen los valores de las dos geocercas downtown
y panamerican_ave. Los datos monitoreados de
agosto, septiembre y octubre ayudan a soportar los
datos predichos para noviembre y diciembre, en
cuanto a promedios de velocidad de los vehículos
monitoreados.
Los resultados de las velocidades promedio espera-
das para los vehículos monitoreados son:
Tabla 2. Proyecciones
Projected
November
Projected
December
POLYGON (“downtown”) 12.4 km/h 11.1 km/h
POLYGON (pa namer i-
can_ave”)
61.2 km/h 54.8 km/h
Posterior a esta proyección se realizaron actividades
de medición en campo durante los meses en
cuestión, obteniendo resultados semejantes en los
centros geométricos de las geocercas del sistema,
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con un desfase de más o menos 3 kimetros por
hora promedio en hora pico; esta situación corrobora
la efectividad de los algoritmos de minería de datos
incorporados en el motor de base de datos siguiendo
los esquemas de inteligencia de negocios.
El sistema de información vía web mantiene los
datos registrados en la etapa de monitoreo, con dicha
información ha sido posible recrear las rutas de los
buses que forman parte del Sistema Estratégico de
Transporte Público, a través de diferentes empresas
que se administran bajo la gura de unión
temporal. La información que se extrae del sistema,
ha permitido evaluar la relación costo-benecio en
algunas rutas, donde se ha tenido la posibilidad de
replantear los tiempos de despacho y tránsito.
Por tratarse de una solución prototipada, hace falta
fortalecer aún más los módulos de reporte para
brindar bases sucientes, con el ánimo de soportar
la toma de decisiones; por otro lado, se requiere un
monitoreo permanente y constante, teniendo como
objetivo el manejo de la bodega de datos gigante
para cumplir con los requisitos formales de las
técnicas de minería de datos.
Para obtener mejores resultados, usando servicios
de análisis de datos soportados en técnicas de
búsqueda de conocimiento, se debe tener grandes
cantidades de datos. En el periodo de ejecución de
la investigación se obtuvieron grandes volúmenes
de datos, sin embargo, no se consideran lo suciente
para apoyar la toma de decisiones trascendentales y
basadas en modelos de proyección estadística.
4. Discusión
Al ser el problema sobre movilidad a través de
sistemas públicos de naturaleza general para el
planeta, existen una gran cantidad de estudios,
investigaciones y adaptaciones tecnológicas que
han contribuido, de alguna manera, a contrarrestar
los efectos del caos en la movilidad vehicular.
Para comenzar, el problema del trasporte ha sido
permanente, muchas ideas han sido propuestas
y varias medidas han sido implementadas para
resolver el problema “eterno” de movilidad en las
ciudades. La congestión y el ruido se conocen desde
la antigua Roma, y las restricciones del tráco como
las calles de una sola vía y zonas de aparcamiento,
fueron introducidas en la época de Julio César (Van
Nijf y Meijer, 2014).
A nivel internacional, existen institutos
especializados sobre el problema de movilidad
vehicular, transporte y tráco. En Estados Unidos
existe el Institute of Transportation Engineers que
fue fundado en 1930, es en este ps donde la
problemática se agudizó exageradamente por la
alta producción de vehículos de consumo general.
Se crea entonces la carrera profesional sobre la
Ingeniería de Trasporte para brindar soluciones
cientícas al problema de tráco y movilidad
vehicular (Clark, 2009).
El matemático Dietrich Braess, autor célebre de
la “Paradoja de Braess” arma que agregando la
capacidad extra a una red (cualquiera que sea),
cuando las entidades móviles escogen en forma
egoísta y aleatoria su ruta, puede reducir, a veces, el
desempeño general. Esto es porque el equilibrio de
tal sistema no es necesariamente óptimo. Por ende,
no es la solución la simple ampliación de la red vial
para el mejoramiento de la movilidad vehicular.
La demostración matemática existe a través de una
investigación donde se demuestra cientícamente
que la ampliación de la red vial empeora el problema
de movilidad vehicular (Hagstrom y Abrams,
2001), investigación realizada en la Universidad
de Chicago en el 2001. Frente a estas conclusiones
tan determinantes, los investigadores del presente
artículo tomaron como escenario de investigación
el problema de movilidad a través del sistema de
transporte público de la ciudad de Pasto y su fuente
de información: el monitoreo en tiempo real de los
vehículos de transporte público.
Las soluciones acerca del monitoreo vehicular en
tiempo real han sido implementadas desde hace
más de una década alrededor del planeta, según
los referentes tomados en cuenta en el estado del
arte de la investigación. No obstante, sus costos
son elevados según la tecnología empleada y el
tamaño de las ciudades y su relación con el parque
automotor al que pertenece el sistema de transporte
público. Ciudades grandes suelen tener sistemas
de transporte masivo como el metro, trenes, buses
articulados, entre otros. Pero para el caso de las
ciudades emergentes, es decir aquellas ciudades
en vía de crecimiento y expansión urbanística, el
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trasporte público se basa en sistemas de microbuses
con sus rutas asignadas. Como motivación de
los autores surgió mostrar una alternativa con
tecnología de bajo costo para dejar evidencia que el
monitoreo vehicular en tiempo real de los buses del
sistemas de transporte público es factible, dadas las
condiciones de la ciudad. El prototipo fue pensado
a n de proponer las bases de funcionamiento de
un sistema similar a futuro, con la participación de
la unión temporal de las empresas que prestan el
servicio de transporte público de la ciudad.
Si bien es cierto que los sistemas de monitoreo
vehicular son comunes en lugares con alto grado
de desarrollo como Norteamérica o Europa, en
el contexto de ciudad emergente, los sistemas
estratégicos de transporte ven en esta tecnología
una gran oportunidad de manejar la información
relacionada con el monitoreo de tráco vehicular.
Una de las grandes posibilidades que ha sido
reexionada al interior de la empresa que
administra el Sistema Estratégico de Transporte, es
la implementación de sistemas de gestión de ota,
donde exista la posibilidad de tener un control
en tiempo real sobre las situaciones y novedades
que acontecen en materia de movilidad de los
vehículos monitoreados. En un diálogo entre la
empresa administradora del Sistema de Transporte
Público de la ciudad y los investigadores, se logró
determinar las pautas para la identicación de las
necesidades propias de la ciudad.
Cuando fue presentada la solución prototipada a la
administración local junto a funcionarios que forman
parte del Sistema Estratégico de Transporte Púbico
de la ciudad de Pasto, se recibieron una serie de
comentarios positivos sobre el sistema desarrollado,
no obstante, hubo una preocupación generalizada
sobre los costos para una implementación denitiva,
a pesar de ser mucho más económica que otras
soluciones que han sido implementadas en diferentes
ciudades del país. Por fortuna, desde el punto de vista
económico, la solución presentada como resultado de
la investigación, demostró que la adquisición masiva
de dispositivos de rastreo satelital es asequible por
parte de las autoridades gubernamentales. El factor
que llamó más la atención fue la necesidad de usar
planes de datos para transmitir la información,
usando la red de telefonía celular.
Finalmente, desde la perspectiva académica, la
solución computacional que fue producto de
la labor de investigación, recrea el esfuerzo del
conocimiento aplicado a contextos reales. Es
justo aquí, donde los investigadores resaltan la
esencia del estudio realizado y la importancia
de la academia en su función misional de
brindar alternativas de solución en su propia
comunidad. La experiencia demostró factibilidad
en la implementación de la solución diseñada,
de acuerdo a las particularidades del contexto
local. Sin embargo, muchos factores inciden en la
toma de decisiones por parte de las autoridades
relacionadas.
5. Conclusiones
El montaje del sistema prototipado híbrido con
tecnologías GPS y GSM/GPRS es práctico y de bajo
costo, altamente eciente y responde en tiempo
real, cumpliendo las expectativas al momento
de la concebir la idea. A manera de prototipo, el
sistema promete una amplia gama de aplicaciones
adicionales.
El análisis del tráco vehicular requiere de mucha
información a ser analizada mediante minería de
datos. No obstante, se requiere obtener grandes
volúmenes de información para inferir reglas
fuertes” en cuestión de tráco vehicular.
La Universidad de Nariño cuenta con la
infraestructura necesaria para desplegar y
administrar el servicio de monitoreo vehicular
por satélite, usando la red de telefonía móvil.
Teniendo en cuenta el proveedor del plan de datos
de telefonía móvil, el sistema puede implementarse
con cobertura nacional.
La tecnología actual permite la implementación
de soluciones viables de bajo costo y alto impacto,
que mejoren la calidad de vida y protejan el
medio ambiente. Los sistemas que hacen uso de
microcontroladores presentan un comportamiento
muy eciente, en cuanto al intercambio de
información con sistemas híbridos, basados en
tecnología GSM/GPRS que interactúan con los
sistemas de posicionamiento global, haciendo de
los sistemas implementados técnicamente factibles
y económicamente asequibles.
250
Revista UNIMAR 34(2)- rev. UNIMAR.- pp. 241-250.
ISSN: 0120-4327, ISSN Electrónico: 2216-0116,
Universidad Mariana, San Juan de Pasto, Nariño, Colombia, 2016.
Jesús Insuasti Portilla, Luis Vicente Chamorro Marcillo
Como resultado de la investigación, se ha podido
establecer las bases prototipadas para hacer factible el
monitoreo en tiempo real de los buses que conforman
el Sistema Estratégico de Transporte de la ciudad de
Pasto, con esto se pretende orientar a la administración
local sobre decisiones del orden tecnológico, que sean
necesarias al momento de implementar y desplegar
tecnología para tales menesteres.
Finalmente, el sistema prototipado ha demostrado
que es fácilmente adaptable a otros escenarios
diferentes al Sistema Estratégico de Transporte
Público, ya que bastaría con ubicar las unidades
de rastreo móviles (GPS Skypatrol) en cualquier
tipo de vehículo y adaptar algunos elementos
de funcionalidad de acuerdo con cada caso que
corresponda.
6. Recomendaciones
Utilizar el sistema VMS como apoyo a la
toma de decisiones en entidades de control de
tránsito, empresas de trasporte público urbano e
intermunicipal, empresas de vigilancia y empresas
aseguradoras, siempre y cuando la bodega de datos
crezca en forma apropiada.
La Universidad de Nariño tiene la factibilidad
tecnológica y profesional para asumir el liderazgo
en proyectos asociados con movilidad en la ciudad
de Pasto y en otros lugares del País. Se recomienda a
las directivas de la institución, apoyar el crecimiento
del prototipo VMS con miras a prestar servicios de
monitoreo satelital.
Sería interesante tener el espacio y los recursos
para capturar una mayor cantidad de información,
quizás de meses o hasta años de información; con
ese volumen gigantesco de datos es posible realizar
predicciones (forecasts) basadas en principios de
búsqueda de conocimientos, a partir de técnicas de
minería de datos. Desafortunadamente, la cantidad
de datos adquiridos, a pesar de ser grande, no es lo
suciente para realizar aproximaciones a la realidad
bajo las técnicas mencionadas.
7. Conicto de intereses
Los autores de este artículo declaran no tener
ningún tipo de conicto de intereses sobre el trabajo
presentado.
Referencias
Burstein, R., Brézillon, P. y Zaslavski, A. (2010).
Supporting Real Time Decision-Making: The Role of
Context in Decision Support on the Move: 13 Annals of
Information Systems. Springer, ASIN: B00F5TPUBU.
Clark, M. (2009). Transport Modeling for Environmental
Engineers and Scientists (2nd Ed.). Wiley.
Hagstrom, J. & Abrams, R. (2001). Characterizing Braess’s
Paradox for Trac Networks. En: Proceedings of IEEE
2001 Conference on Intelligent Transportation Systems
(pp. 837-842). Oakland, CA, USA: IEEE Xplore.
Halonen, T., Romero, J. & Melero, J. (2003). GSM, GPRS
and EDGE Performance: Evolution towards 3G/UMTS
(2nd Ed.) Wiley, ASIN: B008DM5WZK.
Hanson, J. (2009). Mashups: Strategies for the Modern
Enterprise, Addison-Wesley Professional, ASIN:
B0028MBKHA.
Larson, B. (2012). Delivering Business Intelligence with
Microsoft SQL Server 2012 3/E (3
rd
. Ed.). McGraw-Hill.
Microsoft Corp. (s.f.a). Microsoft Association Algorithm
Technical Reference. Recuperado de hps://msdn.
microsoft.com/en-us/library/cc280428.aspx.
_____. (s.f.b) Microsoft Time Series Algorithm Technical
Reference. Recuperado de hps://msdn.microsoft.
com/en-us/library/bb677216.aspx.
Newcomer, E. (2002). Understanding Web Services: XML,
WSDL, SOAP, and UDDI (1
st
. Ed.). Addison-Wesley
Professional.
Petroutsos, E. (2004). Google Maps: Power Tools for
Maximizing the API (1
st
. Ed.). McGraw-Hill.
Shmueli, G., Patel, N. & Bruce, P. (2010). Data Mining
for Business Intelligence: Concepts, Techniques, and
Applications in Microsoft Oce Excel with XLMiner
(2nd Ed.). Wiley.
Van Nijf, O. & Meijer, F. (2014). Trade, Transport and
Society in the Ancient World (Routledge Revivals): A
Sourcebook. Routledge.