Publication: Improvements on the enforcement process based on intelligent transportation techniques: model and mechanisms for electronic reporting, offence notification and evidence generation
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Publication date
2012-07
Defense date
2012-07-05
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Abstract
Enforcement activities in the road traffi c context have shown to be one of the key factors for reducing fatalities. However, despite their evolution (both in their underlying legislation and their technical means), there are several aspects that may be subject to improvement. Three of them are on the focus of this thesis. First, victims of offenders are usually not able to report them, as there are not enough data to support their claims. Second, there is a significant delay between the offence and its notification, which negatively affects to its educational purpose. Third, the offender does not have the practical chance to defend herself (i.e. claim her innocence or, at least, that it was a less serious offence) as there are no suitable attesting elements. In order to contribute on these issues, recent advances on data processing, communication and sensing capabilities of vehicles conform an interesting technological context. These new capabilities are the basis over which a new family of services, called Intelligent Transportation Systems (ITS) are being developed. Despite the new opportunities provided by ITSs, it does not exist an adequate framework to guide the introduction of these new techniques in the surveillance of the adherence to the road traffi c rules. Thus, there is a lack of a clear view on how these techniques may help on the aforementioned problems. The general goal of this thesis is to provide the technical basis for the realization of an ITS-enhanced electronic road traffi c administrative enforcement process. Particularly, four contributions are developed in this thesis. First, an enforcement process model is proposed, based on the results of the European VERA2 project. The model describes the entities, the stakeholders, the data at stake and the underlying security considerations. It conforms the aforementioned framework that enables identifying where to introduce the required ITS enhancements. Based on the previous model, the remaining contributions focus on the development of specific mechanisms where the enforcement actors (the offender, the offence witnesses, the victims and the Authority) participate actively through ITS-related technologies. Thus, the second contribution is a mechanism that enables victims to report their offenders. In order to prevent this action to be noticeable by the reported driver, the report information is embedded into innocuous-looking messages by means of steganography. As the educational purpose of the punishment grows with its immediacy, the third contribution is a protocol to send an offence notification to the offending vehicle. Thanks to the human-machine interface of the vehicle, the offender is able to realize about the fine even during the same trip in which the offence was committed. Finally, in order to ensure that the driver has adequate means to defend herself against unfair punishments, a protocol to create evidences on its recent driving behavior has been proposed. Such evidences are based on the sensorial perceptions by surrounding vehicles, which are contacted using ITS communication technologies. At the light of these contributions, this thesis opens the door to upcoming developments that may end into a fully automated enforcement process. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Uno de los factores m as críticos para la reducción de la siniestralidad en las carreteras es la vigilancia del cumplimiento de las normas de circulación. A pesar de la evolución de los procedimientos y técnicas para efectuar dicha vigilancia (tanto en el ámbito normativo como en el técnico), existen algunos factores que son susceptibles de mejora. Tres de ellos constituyen el foco principal de esta tesis. En primer lugar, las víctimas de los infractores no disponen de medios prácticos para denunciarles, pues habitualmente no existen datos que permitan acreditar la descripción de los hechos manifestada. En segundo lugar, existe un intervalo significativo de tiempo entre la comisión de la infracción y la recepción de la notificación de la correspondiente denuncia, lo que afecta negativamente a la capacidad educativa de las sanciones. En tercer lugar, el supuesto infractor no dispone de medios prácticos para defenderse, pues habitualmente no se cuenta con elementos que soporten su argumento. Con el fin de contribuir a estas cuestiones, los avances recientes en materia de procesamiento de información, transmisión de información y percepción sensorial en los vehículos constituyen un contexto tecnológico interesante. Estas nuevas capacidades son la base sobre la que se construyen los Sistemas Inteligentes de Transporte (habitualmente referidos mediante sus siglas en ingl es, ITS). A pesar del desarrollo constante de dichos sistemas, no existe un marco adecuado para la utilización de dichas capacidades en el ámbito de la vigilancia del cumplimiento de las normas de circulación. Así, se detecta una carencia de una visión clara de cómo estas nuevas técnicas pueden contribuir a resolver los aspectos problemáticos identificados anteriormente. El objetivo general de esta tesis es proporcionar la base técnica para el desarrollo de un procedimiento administrativo sancionador en el ámbito del tr áfico que aproveche las oportunidades que plantean los ITS. En particular, en esta tesis se desarrollan cuatro contribuciones. En primer lugar, se propone un modelo de procedimiento administrativo sancionador, extendiendo los resultados del proyecto de investigación europeo VERA2. Este modelo describe las entidades participantes, los interesados, la información en juego y las consideraciones de seguridad subyacentes. Este modelo constituye el antedicho marco y permite identificar la forma de introducir las tecnologías ITS en dicho proceso. Basándose en este modelo, las contribuciones restantes se centran en el desarrollo de mecanismos espec íficos en los que los actores del proceso (el infractor, los testigos, las víctimas y la Autoridad) participan activamente empleando tecnologías relacionadas con los ITS. Así, la segunda contribuci ó es un mecanismo que permite a las víctimas denunciar a los infractores. Con el objetivo de impedir que dicha denuncia sea conocida por el infractor, el mensaje es introducido mediante técnicas esteganográficas en otro mensaje aparentemente inofensivo. La tercera contribución es el envío de la notificaci on de forma directa al vehí culo infractor, lo cual pretende incrementar la inmediatez del proceso (ya que se le puede presentar al infractor durante la conducción) y, con ello, su eficacia educativa. Finalmente, para promover que el conductor disponga de los medios adecuados para defenderse de sanciones supuestamente injustas, se propone un protocolo para la creaci on de evidencias que describan su comportamiento reciente en lo que respecta a la conducción. Dichas evidencias se basan en las percepciones sensoriales de los vehículos cercanos, los cuales son contactados empleando tecnologías de comunicaci on relacionadas con los ITS. A la vista de estas contribuciones, esta tesis abre la puerta al futuro desarrollo de un proceso sancionador completamente automatizado.
Uno de los factores m as críticos para la reducción de la siniestralidad en las carreteras es la vigilancia del cumplimiento de las normas de circulación. A pesar de la evolución de los procedimientos y técnicas para efectuar dicha vigilancia (tanto en el ámbito normativo como en el técnico), existen algunos factores que son susceptibles de mejora. Tres de ellos constituyen el foco principal de esta tesis. En primer lugar, las víctimas de los infractores no disponen de medios prácticos para denunciarles, pues habitualmente no existen datos que permitan acreditar la descripción de los hechos manifestada. En segundo lugar, existe un intervalo significativo de tiempo entre la comisión de la infracción y la recepción de la notificación de la correspondiente denuncia, lo que afecta negativamente a la capacidad educativa de las sanciones. En tercer lugar, el supuesto infractor no dispone de medios prácticos para defenderse, pues habitualmente no se cuenta con elementos que soporten su argumento. Con el fin de contribuir a estas cuestiones, los avances recientes en materia de procesamiento de información, transmisión de información y percepción sensorial en los vehículos constituyen un contexto tecnológico interesante. Estas nuevas capacidades son la base sobre la que se construyen los Sistemas Inteligentes de Transporte (habitualmente referidos mediante sus siglas en ingl es, ITS). A pesar del desarrollo constante de dichos sistemas, no existe un marco adecuado para la utilización de dichas capacidades en el ámbito de la vigilancia del cumplimiento de las normas de circulación. Así, se detecta una carencia de una visión clara de cómo estas nuevas técnicas pueden contribuir a resolver los aspectos problemáticos identificados anteriormente. El objetivo general de esta tesis es proporcionar la base técnica para el desarrollo de un procedimiento administrativo sancionador en el ámbito del tr áfico que aproveche las oportunidades que plantean los ITS. En particular, en esta tesis se desarrollan cuatro contribuciones. En primer lugar, se propone un modelo de procedimiento administrativo sancionador, extendiendo los resultados del proyecto de investigación europeo VERA2. Este modelo describe las entidades participantes, los interesados, la información en juego y las consideraciones de seguridad subyacentes. Este modelo constituye el antedicho marco y permite identificar la forma de introducir las tecnologías ITS en dicho proceso. Basándose en este modelo, las contribuciones restantes se centran en el desarrollo de mecanismos espec íficos en los que los actores del proceso (el infractor, los testigos, las víctimas y la Autoridad) participan activamente empleando tecnologías relacionadas con los ITS. Así, la segunda contribuci ó es un mecanismo que permite a las víctimas denunciar a los infractores. Con el objetivo de impedir que dicha denuncia sea conocida por el infractor, el mensaje es introducido mediante técnicas esteganográficas en otro mensaje aparentemente inofensivo. La tercera contribución es el envío de la notificaci on de forma directa al vehí culo infractor, lo cual pretende incrementar la inmediatez del proceso (ya que se le puede presentar al infractor durante la conducción) y, con ello, su eficacia educativa. Finalmente, para promover que el conductor disponga de los medios adecuados para defenderse de sanciones supuestamente injustas, se propone un protocolo para la creaci on de evidencias que describan su comportamiento reciente en lo que respecta a la conducción. Dichas evidencias se basan en las percepciones sensoriales de los vehículos cercanos, los cuales son contactados empleando tecnologías de comunicaci on relacionadas con los ITS. A la vista de estas contribuciones, esta tesis abre la puerta al futuro desarrollo de un proceso sancionador completamente automatizado.
Description
Keywords
Enforcement process, Intelligent Transportation Systems, ITS, Vehicular ad-hoc networks, VANET