Las tecnologías de carreteras que están por venir: así conduciremos en 2030

El crecimiento del parque automovilístico mundial supone un desafío ambiental, de salud pública y de seguridad a gran escala. Hoy hay alrededor de 1.000 millones de vehículos en todo el orbe, y en 2050 esta cifra podría alcanzar los 4.000 millones. Si el tráfico es ya un problema notable en esos tres frentes, la situación a la vuelta de 30 años puede tornarse más grave de no cambiar los factores que la originan.

Para ello se impone de forma imperativa innovar. La implicación es indudable por parte de la industria automovilística, cuyos avances tecnológicos son constantes, avanzan ya hacia el vehículo autónomo y tienen en el coche eléctrico y conectado una realidad tangible. Pero el impulso del sector, siendo imprescindible, resulta insuficiente sin unas infraestructuras viarias que evolucionen con la misma celeridad gracias al Road Tech, la tecnología de carreteras.

Con el fin de hacer socialmente visibles estos retos, la empresa de gestión de autopistas de peaje e infraestructuras Abertis ha encargado un informe a la prestigiosa Economist Intelligence Unit (EIU) – Road Tech: Afrontando los retos del crecimiento del tráfico – que examina el papel que desempeñan la tecnología y la ingeniería inteligente a la hora de abordar los problemas derivados del incremento del tráfico, y que se basa en la investigación documental y las entrevistas realizadas a destacados innovadores y expertos en la materia.

Sin actualización de la vía no habrá coche autónomo

La ingeniería inteligente es la herramienta esencial que permitirá que la evolución de las infraestructuras alcance el mismo ritmo que la de la industria del automóvil y pueda operar de manera coordinada con ella. Pensemos en el coche autónomo, concebido para erradicar el error humano de la conducción pero que no podrá implantarse adecuadamente sin la correspondiente actualización de la vía. Los camiones que transportan mercancías a larga distancia o en movimientos de última milla son abanderados de esta tecnología que, a nivel global, podría reducir en un 90% los accidentes en carretera en todo el mundo, según estimaciones del McKinsey Global Institute.

Recordemos que los vehículos autónomos emplean múltiples tipos de sensores como cámaras, detectores ultrasónicos, radares y LiDAR (dispositivos que determinan la distancia desde un emisor láser a un objeto) para obtener la información necesaria para desplazarse con seguridad. Su capacidad de interactuar con la infraestructura de carreteras y con los demás vehículos puede mejorar sustancialmente si se cuenta con la infraestructura apropiada.

El Internet de las cosas es clave en este punto pues requiere de una infraestructura de telecomunicaciones como las torres de comunicaciones móviles que ofrecen conexión a Internet y acceso a las redes de telefonía móvil, y en este mismo sentido resulta crucial el desarrollo de las redes 5G. Como destaca Ben Stanley, director de investigación global automovilística en IBM Global Business Services, “los vehículos autónomos despegarán con la llegada del 5G”.

Gracias a la intercomunicación entre vehículos y entre éstos y las infraestructuras, los sistemas de gestión del tráfico dispondrán de una base de datos más amplia para gestionar más eficazmente la circulación. Los campos que se abren ante ellos son muy variados: controles de acceso mediante inteligencia artificial, control de velocidad y hasta de usuarios sin cinturón de seguridad, por ejemplo; control y despliegue dinámico de carriles en función de la densidad del tráfico, gestión dinámica de peajes y un largo etcétera.

El futuro de las infraestructuras, ligado a los teléfonos inteligentes

Además de la gestión del tráfico, las nuevas tecnologías también pueden ayudar a las autoridades públicas y a los operadores de carreteras a mejorar la vida de los ciudadanos. Un buen ejemplo de ello es el proyecto piloto puesto en marcha en Tampa (Florida) que incluye sistemas que buscan mejorar la circulación, aumentar la seguridad y reducir las emisiones contaminantes.

El futuro de las infraestructuras está ligado íntimamente a la omnipresencia de los teléfonos móviles inteligentes, que convierten a todos los conductores en sensores de tráfico individuales. Así lo demuestran aplicaciones como StreetBump, utilizada por los usuarios para identificar los baches en la carretera, o la más popular Waze, app de navegación que ofrece datos enviados por otros usuarios en tiempo real sobre el estado del tráfico.

El big data generado por las infraestructuras inteligentes, los vehículos conectados y los smartphones, en combinación con el conjunto de opciones de transporte público y privado, conforman un nuevo paradigma de transporte centrado en el usuario: la movilidad como servicio o MaaS. La start-up finlandesa MaaS Global es pionera en el desarrollo de una plataforma digital que permite la planificación integral de cualquier desplazamiento, incluyendo reservas, billetes electrónicos y servicios de pago en todos los medios de transporte, tanto públicos como privados.

La movilidad de servicio presenta un vínculo estrecho con la economía colaborativa de plataformas como BlaBlaCar o la misma Waze. Los expertos consultados por EIU calculan que, si se usasen de manera generalizada, estos servicios podrían mejorar significativamente la eficiencia del sector del transporte y reducir la congestión de tráfico. Un informe elaborado en Lisboa estima que la utilización de coches y autobuses autónomos compartidos, en lugar del vehículo privado, dejaría las emisiones en un tercio de las actuales y haría decrecer el espacio destinado al aparcamiento en un 97%.

El estudio encargado por Abertis no es ajeno a las dificultades que entraña la implantación de la MaaS. Necesita, en primer lugar, cooperación del sector público y privado para compartir datos e información en tiempo real, como la referente a reservas y pagos. Plantea, además, el debate de quién es el propietario de la ingente cantidad de información generada por los sistemas de transporte inteligentes, y por último entraña riesgos de ciberseguridad.

Carga inductiva y tecnlogía piezoeléctrica: los últimos avances

En los últimos tiempos, las administraciones públicas y los operadores privados de carreteras han comenzado a transformar las carreteras, consideradas tradicionalmente activos pasivos, en fuentes potenciales de creación de energía para los coches eléctricos, cuya generalización se ve lastrada hoy por los precios de las baterías (y, por tanto, de los coches mismos) y por unas redes de recarga insuficientes.

Para compensar este último inconveniente se ha experimentado con carreteras provistas de carga inductiva, en ciudades como Génova y Turín en Italia, y Milton Keynes en el Reino Unido. Su funcionamiento depende de una bobina conductora primaria, enterrada en el suelo, que se conecta a la red eléctrica para crear un campo magnético y originar así una corriente eléctrica en los vehículos cercanos provistos de una bobina secundaria que carga las baterías.

Las administraciones públicas han probado también a construir infraestructuras que produzcan energía mediante tecnología piezoeléctrica, es decir, produciendo electricidad como respuesta a la fuerza mecánica aplicada por los coches al circular sobre la calzada. La tecnología de las carreteras solares es otra opción para aprovechar la energía producida por la infraestructura de carreteras, así como la colocación de generadores eólicos de eje vertical en farolas o postes de servicios públicos, aunque todas estas tecnologías presentan limitaciones pendientes de resolver.

La investigación en este campo alcanza al diseño de tipos de hormigón con menor impacto ambiental, como el desarrollado por el MIT con una resistencia doble de lo común o el de Richard Riman, de la Universidad Rutgers, que absorbe CO2 mientras se cura y endurece. Investigadores del MIT han constatado además el desgaste de las carreteras debido al peso de los coches y experimentan con materiales naturales extraordinariamente fuertes como los huesos, las conchas y las esponjas de los fondos marinos.

El estudio de la Economist Intelligence Unit concluye de forma muy impactante con la descripción de dos escenarios radicalmente distintos que se presentarían en 2030 según sea el nivel de adopción de las nuevas tecnologías de carretera. En el llamado Escenario Proactivo, las carreteras de todo el mundo son a esas alturas más inteligentes, limpias, seguras y eficientes, y un tráfico mejor gestionado ha aumentado los índices de productividad, los puntos de recarga en carretera doblan en número a las gasolineras, la conectividad inalámbrica acelera la incorporación de vehículos autónomos, y tecnologías como la piezoeléctrica han convertido las carreteras en un gran activo para la sostenibilidad global.

En un temible Escenario Pasivo, la red de carreteras mundial es prácticamente la del siglo pasado, las emisiones están fuera de control –como el parque de vehículos–, lo que se traduce en un empeoramiento de la salud pública y de la calidad del aire, los accidentes en carretera en los países en desarrollo han aumentado y los atascos de tráfico afectan al crecimiento económico en los países ricos y pobres… Un panorama lo bastante preocupante como para alertar de la necesidad de tomar medidas imperiosas en el campo de la Road Tech.