Automatización del tráfico: diseño conceptual de un sistema de transporte automatizado, análisis legislativo, nuevo modelo de movilidad e impacto en la economía nacional

• Autores: Efrén Alonso Fernández
• Directores de la Tesis: Ramón Ángel Fernández Díaz (dir. tes.) , Mariano Nieto Antolín (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de León ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Número de páginas: 280
• Títulos paralelos:
  • Traffic automation: conceptual design of an automated transportation system, legislative analysis, new mobility model and impact on the national economy
• Tribunal Calificador de la Tesis: Hilario López García (presid.) , Héctor Alaiz Moretón (secret.) , Emilio Santiago Corchado Rodríguez (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: BULERIA
• Resumen
  • español

    La navegación autónoma se presenta como la mayor revolución en la historia del transporte, debido a que los últimos avances científicos conseguidos avalan décadas de investigación en un sector con el potencial para solucionar los graves problemas del actual sistema de transporte. Sin embargo, la existencia de un elevado número de vehículos autónomos navegando en un mismo escenario plantea cuestiones y retos muy relevantes que aún no han sido resueltos. El trasfondo de esta cuestión es la automatización del tráfico en su conjunto. Las diferencias entre la automatización completa de un vehículo y la automatización del tráfico son muchas y notables.

    La investigación realizada en esta tesis analiza en profundidad la automatización del tráfico a nivel nacional, los retos científicos y tecnológicos, así como las implicaciones y consecuencias legislativas, económicas y sociales. Se presenta un modelo conceptual de sistema automatizado de transporte, diseñado para una movilidad en la que los sistemas autónomos reemplazan a las personas en la navegación. Es un sistema fundamentado en tres elementos principales que son: la gestión automatizada del tráfico, ejecutada por los Centros de Control del Tráfico (CCT), los ingenios autónomos, encargados de realizar las misiones propias del transporte, y una red de comunicaciones dedicada a la movilidad automatizada, o Red S3. La combinación de estos elementos permite la generación de un nuevo espacio radioeléctrico, el denominado Espacio Automatizado Multicontexto (EAMu), con importantes implicaciones operativas y comerciales. El sistema de transporte automatizado se caracteriza por la intermodalidad, integrando la navegación autónoma terrestre, aérea y marina.

    Automatizar el tráfico de un país, en este caso España, tiene importantes connotaciones jurídicas y administrativas. Se analizan los paradigmas fundamentales que definirán la nueva legislación que será necesaria para una movilidad automatizada. El proceso legislativo se estructurará en diferentes fases, en las que se irán escalando las acciones regulatorias. Se evalúa la estructura administrativa del trasporte actual en España, identificando los organismos y entidades que deberán ejecutar estas acciones legislativas.

    El impacto de la automatización en la movilidad también será muy importante. Se presenta un estudio en base a datos de movilidad reales de una ciudad de referencia, y los resultados obtenidos muestran la magnitud de esta revolución. La irrupción de los sistemas autónomos inteligentes permite redefinir las funcionalidades de los ingenios. En situaciones ideales se podría reducir el parque móvil por encima del 90%, satisfaciendo completamente la demanda de movilidad. Además, se puede llegar a duplicar la velocidad media de circulación en los núcleos urbanos. De igual modo, el impacto en la economía nacional es elevadísimo. Se han analizado los sectores más afectados, que representan el 38,16% del PIB de España. Las consecuencias de la automatización del tráfico en cada uno de ellos son muy grandes, en unos casos positivas y en otros negativas.

    La automatización del tráfico permite un modelo de movilidad sostenible, eficiente y seguro. Redefine los patrones y reglas de tráfico, pasando del tráfico por lotes al tráfico de flujos. Y también proporciona una movilidad bajo demanda e intermodal, dando lugar a una nueva estructura económica y permitiendo la recuperación de las ciudades para las personas.

  • English

    Autonomous navigation is presented as the greatest revolution in the history of transportation because the latest scientific advances achieved endorse decades of research in a sector with the potential to solve the serious problems of the current transportation system. However, the existence of a large number of autonomous vehicles navigating in the same scenario raises very relevant issues and challenges that have not yet been resolved. The background to this issue is the traffic automation. The differences between achieving fully autonomous vehicles and achieving traffic automation are many and significant.

    The research conducted in this thesis analyzes in depth the automation of the traffic at the national level, the scientific and technological challenges, as well as the legislative, economic and social implication and consequences. It presents a conceptual model of an automated transportation system designed for a mobility model in which autonomous systems replace people in navigation. It is a system based on three main elements: automated traffic management, executed by Traffic Control Centers (TCCs), autonomous vehicles, in charge of performing transport missions, and a communications network dedicated to autonomous mobility, or S3 Network. The combination of these elements allows the generation of a new radio space, the so-called Multidimensional Automated Space (MAS), with important operational and commercial implications. This automated transportation system is characterized by intermodality, integrating autonomous land, air and marine navigation.

    Automating a country’s traffic, in this case Spain, has important legal and administrative connotations. The fundamental paradigms that will define the new legislation that will be necessary for automated mobility are analyzed. The legislative process will be structured in different phases in which regulatory actions will be scaled. The current administrative structure of transport in Spain is evaluated, identifying the organizations and entities that will have to execute this legislative actions.

    The impact of automation on mobility will also be very important. A study is presented in a reference city based on real mobility data, and the results obtained show the magnitude of this revolution. The advent of intelligent autonomous systems makes it possible to redefine the functionalities of the vehicles. In ideal situations, the vehicle fleet could be reduced by more than 90% to meet the demand for mobility, doubling the average speed of traffic in urban areas. Similarly, the impact on the national economy is extremely high. The most affected sectors have been analyzed, representing 38,16% of Spain`s GDP. The consequences of traffic automation in each of them are very important, in some cases very positive an in others very negative.

    Traffic automation enables a sustainable, efficient and safe mobility model, redefining traffic patterns and rules, moving from batch traffic to flow traffic, providing on-demand and intermodal mobility, giving rise to a new economic structure and allowing the recovery of cities for people.