Gestión de
gobierno orientado a la innovación para ciudades inteligentes: iso 56002 en el desarrollo del sistema inteligente de transporte
Innovation-oriented
government management for smart cities: iso 56002 in the development of the
intelligent transportation system
Mercedes Delgado Fernández I *
Alejandro
José Cabrera Sarmiento II
I Escuela
Superior de Cuadros del Estado y del Gobierno, La Habana, Cuba.
*Autor para dirigir correspondencia: mercedes@esceg.cu
Clasificación
JEL: H11, H44, R41
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.10285132
Recibido: 05/03/2023
Aceptado: 11/07/2023
Palabras clave: gestión de gobierno, gestión de la innovación, ISO
560022, ciudades inteligentes, sistema inteligente de transporte.
Abstract
The
article aims to show how the innovation-oriented government management approach
is applicable in the conception of smart cities and in particular for the
implementation of the Intelligent Transportation System (SIT), based on a
conceptual, methodological and normative. The ISO 56002 refers to the innovation
management system, with the description of the operational processes of
innovation management. The operations of the
innovation management cycle are applied to a real case, referring to the
Intelligent Transportation System (SIT) project, executed by professors from
the Faculty of Automatic and Biomedical Engineering of the Technological
University of Havana (CUJAE) in collaboration with other institutions.
Keywords: government
management, innovation management, ISO 560022, smart cities, intelligent
transportation system.
Introducción
El nuevo
paradigma de innovación demanda de las organizaciones estrategias con
propósitos más amplios, mejor colaboración con las partes interesadas de un
ecosistema, como es el caso de comunidades inteligentes como modelo de
innovación con una visión integral.1 Como tendencia surgen los
sistemas de eco-innovación con implicaciones positivas para el diseño e
implementación de nuevas políticas e instrumentos para lograr el desarrollo
sostenible.2
Los
clústeres y otras aglomeraciones pueden estimular e incentivar el aprendizaje y
la innovación,3 lo que se ha generalizado a las regiones y
sociedades en las que ocurren2 y en la actualidad la transformación
digital favorece la combinación de la innovación abierta con los objetivos de
desarrollo sostenible4,5 con impactos de las innovaciones
disruptivas en el incremento de la competitividad.6,7 y la
satisfacción del ciudadano con el sistema urbano estratificado8 y otras
aplicaciones.9
La
clasificación de proyectos de ciudades inteligentes en forma de cubo, se basa
en las combinaciones de alternativas, siendo las más frecuentes los distritos
inteligentes, los basados en plataformas, en el transporte y servicios públicos
inteligentes.10 En las ciudades del futuro se ofrecen servicios
nuevos e “inteligentes” facilitando la cooperación entre empresas y gobiernos y
la innovación abierta,11,12 con la cuádruple hélice de la innovación13
y en un proceso holístico.14,15
Un estudio
de 12 soluciones inteligentes para la energía, la movilidad y la
infraestructura usan plataformas de Internet de las Cosas (IoT,
por las siglas en inglés de Internet of Things) que interconectan
objetos físicos y virtuales (sensores, dispositivos y personas)16 permitiéndoles
transmitir y recibir datos.17,18 Los proyectos de ciudades inteligentes
y sostenibles, basados en plataformas digitales promueven las interrelaciones
de las partes interesadas, en aras de cocrear para la ciudadanía,19 que
aportan ideas para resolverlas y ayudan a hacerlas viables20,21 y se
destacan por su utilidad y capacidad para generar nuevas iniciativas con alto
impacto en la sociedad.22
En Cuba, el
modelo de gestión de gobierno orientado a la innovación23 incluye
entre sus componentes al ciclo de gestión de la calidad y de gestión de la
Investigación, Desarrollo e innovación (I+D+I) soportados en las normas ISO
900124 e ISO 56002,25 respectivamente, así como la
creación de valor.23,25 La ISO 56002 promueve la innovación
dentro de las organizaciones, emplean un enfoque de sistemas para gestionar la
innovación, producen beneficios dentro y fuera de la organización y promueve
una cultura de innovación sostenible.26 El artículo aborda la
aplicación de los procesos operacionales de la norma ISO 56002 para el
desarrollo del Sistema Inteligente del Transporte (SIT) como componente esencial
de las ciudades inteligentes.
Materiales y método
La
innovación se define como la capacidad que tienen las organizaciones de
transformar ideas en valor, como una entidad nueva o modificada que realiza o
redistribuye el valor.25 Innovar se entiende como el proceso de
convertir ideas en productos, procesos o servicios nuevos o mejorados en la
práctica social27,28 para cumplir los objetivos previstos.29
La
innovación puede ser de productos, servicios, procesos y organizacional.27,30
El enfoque de la innovación deberá transitar de una orientación de los procesos
al productor,31,32 a la del ciudadano,33 orientada a
servicios34 para la creación de valor público19 y
la mejora de
la calidad de vida con el ecosistema digital.35
La ISO 56002 identifica como procesos operacionales
interrelacionados para la gestión de la innovación los referidos a: identificar
oportunidades, crear y validar conceptos, conceptos, desarrollar y desplegar
soluciones,25 tal como se muestran en la Figura 1.
Figura 1.
Diagrama del sistema de gestión de la innovación
Fuente: ISO
5600225
Las operaciones de la gestión de la innovación se detallan a continuación25:
1.
Identificar y definir oportunidades. La organización debe considerar: una
comprensión de la organización y su contexto; la intención y alcance de
innovación y los aprendizajes y experiencias de iniciativas de innovación
anteriores. Entre otros aspectos se debe conocer las necesidades y expectativas,
las tendencias y desafíos relevantes; identificar y definir oportunidades o
áreas de oportunidad (impacto, valor potencial o problemas) y priorizar las
oportunidades y derechos de propiedad intelectual.
2.
Crear conceptos. La organización debe considerar las
oportunidades identificadas y definidas como insumos; generar nuevas ideas,
posibles soluciones o combinaciones de las existentes a partir de fuentes
internas y externas, utilizando la resolución creativa de problemas, la
ideación u otros métodos; investigar, documentar y evaluar ideas y posibles
soluciones, con respecto al grado de novedad, riesgo, viabilidad, conveniencia,
sostenibilidad y derechos de propiedad intelectual;
seleccionar las ideas preferidas y las posibles soluciones según los criterios
establecidos;
desarrollar conceptos a partir de ideas y posibles soluciones; incluyendo
propuestas de valor y desarrollar alternativas sobre cómo se puede realizar el
valor. Se obtienen conceptos con modelos preliminares de valorización
que pueden validarse; la comprensión de las incertidumbres o suposiciones
críticas para cada concepto a validar; la evaluación inicial de riesgos, el grado
de novedad y sus implicaciones para un mayor desarrollo en términos de
procesos, estructuras, etc.
3.
Validar los conceptos. La organización debe considerar los conceptos
creados como entradas; comenzar la validación temprano con una versión inicial
del concepto; considerar uno o más enfoques para la validación (pruebas,
experimentos, pilotos y estudios); abordar el concepto, comenzando con las
incertidumbres, hipótesis o suposiciones más críticas, para aprender, obtener
comentarios y crear nuevos conocimientos para reducir la incertidumbre; ajustar
y mejorar el concepto basado en lecciones aprendidas, retroalimentación y
nuevos conocimientos; evaluar la viabilidad del concepto y, si persisten las
incertidumbres abordar hipótesis y supuestos y validación adicional, si fuese necesario.
Como resultados se obtienen conceptos validados o prueba de conceptos con
niveles aceptables de incertidumbre para un mayor desarrollo; relaciones con
usuarios, clientes, socios y otras partes interesadas y nuevos conocimientos.
4.
Desarrollar soluciones. La organización debe considerar conceptos
validados como entrada y deberá desarrollar el concepto en una solución de
trabajo, incluido el modelo de realización de valor;
considerar si desarrollar la solución internamente, o mediante adquisición,
licencia, asociación o tercerización, etc.; identificar y abordar los riesgos
asociados con el despliegue (aceptación del usuario, requisitos legales,
escalabilidad, ciclo presupuestario y tiempo); verificar el estado del arte
para evitar la infracción de los derechos de propiedad intelectual existentes; determinar
si la solución puede y necesita ser protegida y
desarrollar y establecer las capacidades de despliegue necesarias (promoción,
producción, suministro, asociaciones y ecosistemas).
5.
Desplegar soluciones. La organización debe considerar las soluciones
desarrolladas como entradas y deberá poner la solución a disposición de los
usuarios, clientes, socios y otras partes interesadas (lanzando, implementando
o entregando la solución); promover y apoyar la solución (ventas, marketing,
comunicación, creación de conciencia y compromiso con usuarios, clientes,
socios y otras partes interesadas); hacer el seguimiento de los indicadores de adopción y la
retroalimentación de los usuarios, clientes, aliados de negocio y otras partes
interesadas; hacer el seguimiento del impacto en términos de realización o
redistribución de valor; identificar nuevas implicaciones para la propiedad
intelectual y captar nuevos conocimientos a partir del despliegue para
mejorar soluciones, desarrollar relaciones, y lanzar nuevas oportunidades.
Las
operaciones del ciclo de gestión de la innovación de la ISO 56002 se aplican a
un caso real, referido al proyecto Sistema Inteligente de Transporte (SIT),
ejecutado por profesores de la Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica de
la Universidad Tecnológica de La Habana (CUJAE) y especialistas del Complejo de
Investigaciones Tecnológicas Integradas (CITI) y del Centro de Investigación y
Desarrollo Tecnológico (CIDT) del Ministerio del Interior.
Resultados y discusión
Los
sistemas inteligentes de transporte son un componente imprescindible en el
despliegue de las ciudades inteligente.36 Aunque su propósito
fundamental es gestionar y controlar de forma centralizada toda la red de
tráfico de una región, actualmente incluye otras esferas que abarcan desde las
vías de comunicación hasta los medios de transporte.37 En
particular, el proyecto de I+D+i desarrollado se enmarca dentro del transporte
vehicular.
Aunque la
tarea fundamental de un SIT es el control de tráfico, también incluye otras
como la medición automática del flujo vehicular, la identificación automática
de vehículos, la detección automática de infracciones, el cobro automatizado de
peaje, los sistemas de información al viajero, el control de aparcamientos y la
gestión de flotas. Nótese la estrecha relación que existe entre muchas de estas
tareas. Por ejemplo, la medición automática del flujo vehicular permite obtener
la información necesaria para calcular la temporización de las luces de un
semáforo, incluyendo su modificación de forma dinámica; con la identificación
automática de un vehículo (a partir de la identificación de su matrícula) es
posible establecer su localización o recorrido, así como implementar otras
tareas como la detección automática de infracciones, el cobro automatizado de
peajes o el control de aparcamientos. Adicionalmente, la infraestructura
desarrollada para implementar un SIT puede servir para soportar otras tareas
tan diversas como la medición meteorológica automática distribuida por toda la
región.
A continuación,
se detalla la aplicación de las diferentes operaciones del ciclo de gestión de
la innovación al desarrollo del proyecto Sistema Inteligente de Transporte.
1.
Identificación de oportunidades.
La primera
oportunidad identificada fue la inexistencia (y necesidad) de un SIT para
gestionar de forma centralizada el tráfico en la ciudad de La Habana. Otra
oportunidad identificada fue el estado de la red semafórica de la ciudad (y del
país en general) que, basada en controladores semafóricos procedentes de la
República Popular China (fundamentalmente del modelo HT2000-B), estaba
insuficientemente cubierta.
Además,
estos controladores semafóricos sólo pueden operar de forma aislada pues no
disponen de ninguna interfaz de comunicación con un puesto de mando o centro de
control desde donde puedan ser gestionados. Esta limitación los excluye de ser
directamente utilizados como parte integrante de un SIT
aunque, con innovaciones desarrolladas como parte del proyecto, han podido ser
incorporados.
Otra
oportunidad que se tuvo en cuenta fue el elevado costo de adquisición de los
controladores HT2000-B (más de 3.000 USD cada uno) y, sobre todo, la
posibilidad real de desarrollo y producción nacional de un controlador
semafórico propio a un costo muy inferior, con impacto en la sustitución
directa de importaciones, así como con el beneficio de poder disponer de toda
la documentación para su continua actualización.
2. Creación
de conceptos.
A partir de
las oportunidades y necesidades identificadas se establecieron un conjunto de
conceptos a partir de los cuales se desglosaron las diferentes tareas a
ejecutar en el proyecto. El primer aspecto fue el objetivo general del
proyecto, establecido como la concepción y desarrollo de los elementos
componentes de un Sistema Inteligente de Transporte, de forma tal que
posibilite, como tarea fundamental, la gestión y el control centralizado de
toda la red de tráfico de la ciudad y de soporte a otras aplicaciones
comúnmente asociadas a los SIT.
A partir de
lo anterior se estableció la concepción del SIT basado en los principios siguientes:
1) ser un sistema flexible; y 2) poseer una estructura jerárquica. La primera
concepción va dirigida a poder incorporar nuevas funcionalidades en el SIT de
forma tal que no implique cambios en su operación, mientras que la segunda
permite formular el SIT como un sistema distribuido compuesto por cuatro
elementos fundamentales, los cuales se ilustran en la Figura 2.
Figura 2. Elementos componentes del SIT
desarrollado
Fuente: elaboración propia
En la
Figura 2 se muestra una analogía con una red de dispositivos de Internet de las
Cosas (IoT), lo que se describe a continuación:
a.
Un Centro de Control (CC) o puesto de mando, desde el cual
se controla y gestiona toda la red de tráfico de la ciudad. Algunas de las
principales tareas del centro de control es el monitoreo de los controladores
semafóricos, el control remoto de estos controladores y la modificación a
distancia de sus planes de operación. El CC puede estar centralizado en una
sola ubicación o distribuido entre varios puestos de mando comunicados entre
sí. En analogía a una red IoT, el Centro de Control
puede interpretarse como la “nube” desde donde se procesa la información y
controla toda la red.
b.
Un conjunto de Controladores Locales (CL) encargados de
ejecutar algunas de las tareas de un SIT. El principal CL es el controlador
semafórico, encargado de controlar el tráfico (vehicular y peatonal) en una
intersección mediante la activación de luces y señales sonoras. Otros CL pueden
ser un sensor de flujo vehicular, una video cámara de tránsito para
aplicaciones a partir de la identificación de matrículas, o un subsistema de
información al viajero. En analogía a una red IoT,
los Controladores Locales pueden interpretarse como los dispositivos “de borde”
(Edge), que son los cercanos a los
procesos físicos reales.
c.
Un grupo de Controladores Maestros (CM) encargados de servir
de interfaz de comunicaciones entre un conjunto de controladores locales y el
centro de control. Nótese que con esta estructura jerárquica se libera a los
controladores locales de incorporar interfaces de comunicación directa con el
centro de control, lo cual simplifica su implementación y reduce su costo. Adicionalmente, el Controlador Maestro puede
encargarse de ejecutar el procesamiento de la información proveniente de alguno
de los CL y enviar al centro de control solo la información de interés,
reduciendo así el ancho de banda requerido. Un ejemplo es el poder procesar en
el CM la información de video proveniente de una videocámara de tránsito para
identificar la matrícula de un vehículo, enviando al centro de control sólo los
caracteres que conforman la matrícula en lugar de toda la imagen. Nótese que
este comportamiento lo hace equivalente a un nodo de “computación en la niebla”
(FC, por las siglas en inglés de Fog Computing) en
una red IoT.
d.
Un soporte de comunicaciones, el cual es diferente para la
comunicación entre los controladores locales y el CM correspondiente y la
comunicación entre los CM y el Centro de Control. En el primer caso, dado que
cada Controlador Maestro se ubica físicamente en el mismo gabinete que los
controladores locales con los cuales interactúa, se utiliza una comunicación
serie asincrónica cableada a través de las propias placas en que se
implementan, mientras que para la comunicación con el Centro de Control
(distante de la ubicación del CM) se utiliza un soporte de comunicaciones
cableado (Ethernet) o inalámbrica (GPRS o Wifi).
3.
Validación de conceptos.
Como parte
de esta operación se acometió la concepción, diseño, simulación e
implementación, a nivel de maquetas, de un controlador semafórico, un sensor de
flujo vehicular y un controlador maestro, así como el desarrollo del software
de un centro de control básico.
El
controlador semafórico, denominado Controlador Inteligente de Tráfico (CIT),
fue diseñado a partir de los requerimientos internacionalmente establecidos
para estos tipos de controladores. Está basado en microcontroladores de 8 bits,
estando compuesto por una tarjeta de control y entre una y cuatro tarjetas de
luces, además de la fuente de alimentación. Si bien estas esta estructura es
similar a la del controlador HT2000-B, las prestaciones del CIT son muy
superiores ya que permite almacenar hasta 255 planes de operación (secuencias
de temporización de las luces del controlador) diferentes (sólo 13 en el
HT2000-B) y estos planes pueden ser descargados de forma remota desde el Centro
de Control (opción no disponible en el HT2000-B) o de forma local mediante una
interfaz USB (en el HT2000-B se realiza mediante una interfaz serie UART, no
disponible en los dispositivos portátiles actuales). Además, cada tarjeta de
luces puede manejar hasta 16 salidas diferentes (sólo 12 en el HT2000-B) y
puede detectar fallos en cualquiera de estas salidas (en el HT2000-B sólo se
detectan fallos en las salidas correspondientes a las luces rojas).38
Adicionalmente, para poder configurar los planes de operación del CIT fue
necesario desarrollar un programa que realizase esta labor.
A partir de
los desarrollos realizados se realizó una estimación del costo del CIT, resultando
en valores preliminares muy inferiores a los del controlador semafórico
HT2000-B, con lo cual se validó la factibilidad económica de su implementación.
Un
procedimiento similar se siguió con el sensor de flujo vehicular, basado en una
tarjeta con un microcontrolador de 8 bits y circuitos de acoplamiento de las
señales eléctricas provenientes de los sensores de campo magnético utilizados.
No obstante, el sensor de flujo vehicular puede aceptar entradas digitales o
analógicas provenientes de otros tipos de sensores.
Para la
validación a nivel de maqueta de ambos controladores locales se utilizaron
placas de desarrollo comerciales de microcontroladores PIC18 sobre las cuales
se implementaron los firmwares
específicos correspondientes a las tarjetas de control y de luces del CIT, así
como del sensor de flujo vehicular.
El diseño
del Controlador Maestro tuvo requerimientos muy superiores a los desarrollos
anteriores. Por una parte, tenía que disponer de una elevada capacidad de
procesamiento para poder ejecutar las disímiles tareas demandadas por los
diferentes controladores locales. Si bien existen microcontroladores de 32 bits
con capacidad de realizar muchas de ellas, resultan aún insuficientes para
otras más complejas como el procesamiento de imágenes en tiempo real para la
identificación de una matrícula o la ejecución de algoritmos criptográficos
como soporte de seguridad a la comunicación con el centro de control.
Adicionalmente tenía que disponer de muy variadas interfaces de comunicación
para interactuar tanto con los controladores locales como con el centro de control.
En base a
estos requerimientos se decidió implementar el Controlador Maestro sobre un
dispositivo de hardware reconfigurable tipo FPGA (por las siglas en ingles de Field Programmable
Gate Array) sobre el cual es posible implementar un potente sistema de
procesamiento embebido basado en el procesador de 32 bits Microblaze
así como permitir la implementación mediante hardware de funciones críticas en
tiempo, como algunas de las relacionadas con el procesamiento de imágenes y
aplicaciones criptográficas.39,40 Al estar el Controlador Maestro
basado en un dispositivo de hardware reconfigurable, permite su continua
actualización sin necesidad de modificación del hardware externo y, sobre todo,
la implementación hardware de otras funciones que requieran ser aceleradas.
Para facilitar el desarrollo de las aplicaciones software y de comunicación a
ser ejecutadas por el sistema de procesamiento embebido se le incorporó el
sistema operativo Petalinux, variante de Linux para
el procesador Microblaze. Para la validación del
Controlador Maestro se utilizó una placa de desarrollo comercial basada en un
FPGA de la familia Spartan-6.41
Como parte
del desarrollo del CIT, del sensor de flujo vehicular y del Controlador Maestro
fue necesario implementar un protocolo de comunicación propio para su
interacción con el Centro de Control, el cual es general para todos los
controladores locales. En este protocolo se establecen los formatos para
implementar los diferentes comandos de operación, así como las comunicaciones
de los posibles mensajes de alarmas provenientes de los controladores locales
(por ejemplo, la comunicación al Centro de Control de un fallo en una de las
salidas de luces del CIT).
Para la
validación del Centro de Control se desarrollaron un conjunto de aplicaciones
software que, basadas en una computadora personal, implementaron el protocolo
de comunicación con los controladores maestros, así como un conjunto de
funcionalidades básicas para la interacción con el Controlador Inteligente de
Tráfico y con el sensor de flujo vehicular.
Para la
interacción con el CIT las funcionalidades implementadas permiten el monitoreo
remoto de las intersecciones (por ejemplo, para seguir el estado de una
intersección); el control remoto (desde el Centro de Control) de las
intersecciones (por ejemplo, para dar paso a una caravana en una situación de
emergencia); el reporte automático de un fallo en algunas de las luces (sin
necesidad de esperar a que el fallo sea reportado por algún ciudadano); la
actualización simultánea de la fecha y hora para todos los controladores
locales y el cambio remoto (desde el Centro de Control) de los planes de
operación. De esta forma, con un simple click desde el Centro de Control, un operador debidamente
autenticado con los permisos requeridos, puede modificar los planes de
operación de un controlador semafórico sin necesidad de desplazarse hasta la
intersección donde está ubicado, abrir el gabinete, conectarse localmente y
descargar el nuevo plan.
4.
Desarrollo de las soluciones.
Una vez
validados a nivel de maquetas estos dos controladores locales y el controlador
maestro se procedió a su diseño e implementación definitivos. Para ello se
diseñaron, fabricaron y verificaron las correspondientes placas de circuito
impreso que dan soporte al hardware y se desarrollaron y validaron los firmwares definitivos para los
diferentes microcontroladores.
La Figura 3 muestra una imagen de la
tarjeta de control del Controlador Inteligente de Tráfico CIT-001 finalmente
desarrollado. En ella resalta la batería para mantener la actualización de
fecha y hora (imprescindible para la correcta sincronización de las diferentes
intercepciones) a través de un circuito de reloj de tiempo real, el cual es
actualizado diariamente desde el Centro de Control.
Figura 3. Imagen de la tarjeta de control del
Controlador Inteligente de Tráfico CIT-001
Fuente:
elaboración propia
De forma
similar la Figura 4 muestra una
imagen de una de las tarjetas de luces del CIT-001, en la cual resalta el
conector de potencia para la conexión de las luces del semáforo, así como un
conjunto de LED indicadores del estado de cada una de las luces. En ambas
tarjetas se aprecian los conectores posteriores mediante los cuales se
comunican a través de una placa de interconexión.
Figura 4. Imagen de una tarjeta de luces del
Controlador Inteligente de Tráfico CIT-001
Fuente: elaboración propia
Una vez
finalizado el desarrollo del CIT-001 se determinó su costo total, incluyendo la
tarjeta de alimentación, la de interconexión y sus partes mecánicas, resultando
inferior a 1.000 USD (menos de la tercera parte del costo de un HT2000-B),
corroborando que es factible la sustitución directa de las importaciones de
controladores semafóricos.
Por otra
parte, la Figura 5 muestra la imagen
de la tarjeta del Controlador Maestro CM-001 finalmente desarrollado, en la
cual resalta (en color verde) la placa de FPGA utilizada, en la cual se
incorporan sus principales funcionalidades.
Figura 5. Imagen de la tarjeta del Controlador
Maestro CM-001, en la que se destaca la placa de FPGA
Fuente: elaboración propia
Al igual
que se hizo con el CIT-001, también se determinó el costo del Controlador
Maestro CM-001, resultando inferior a los 500 USD, algo más de la mitad
correspondiendo a la placa de FPGA. Nótese que el costo total del Controlador
Inteligente de Tráfico CIT-001 y del Controlador Maestro CM-001 en conjunto es
inferior a la mitad del costo de un controlador HT2000-B y con prestaciones muy
superiores a este.
Todas las
tarjetas y las partes mecánicas desarrolladas fueron sometidas a diferentes
pruebas ambientales (variaciones de temperatura y humedad) y mecánicas
(vibraciones) en los laboratorios del CIDT, comprobándose su correcto
funcionamiento en todo momento.
Como parte
del desarrollo de estos controladores también se elaboró una detallada
documentación técnica (manuales de usuario y de explotación, planos eléctricos,
esquemas de montaje, programas documentados) que permite no solo la continua
actualización de sus posteriores desarrollos sino la transferencia tecnológica
a terceros.
La Figura 6 muestra una imagen del
Controlador Inteligente de Tráfico CIT-001 y del Controlador Maestro CM-001
ubicados en su chasis y listo para ser emplazado en un gabinete en una
intersección, en donde se aprecia la tarjeta de control del CIT (CIT-C), las
cuatro tarjetas de luces del CIT (CIT-L), la tarjeta del Controlador Maestro
(CM) y la tarjeta con la fuente de alimentación. Nótese un espacio disponible
en el gabinete para ubicar otro tipo de Controlador Local. En la práctica no
son necesarias tantas tarjetas de luces (en las intersecciones actuales basta
con una o dos tarjetas) por lo que sus espacios también quedarían disponibles
para ubicar otros CL de ser necesario.
Figura 6. Imagen del Controlador Inteligente de
Tráfico CIT-001 y del Controlador Maestro CM-001 en su chasis.
Fuente: elaboración propia
Es
importante resaltar que, aunque no formaba parte de las tareas iniciales del
proyecto, también se acometió el desarrollo de tareas para poder adaptar los
controladores semafóricos HT2000-B ya en explotación al Sistema Inteligente de
Transporte. Esto es una muestra de la continua realimentación e interacción
existente entre las diferentes operaciones del ciclo de innovación al
identificar nuevas oportunidades a partir de la existencia de una apreciable
cantidad de estos controladores sin posibilidades de ser incorporados al SIT.
Dado que el
hardware de estos controladores no podía ser modificado, fue necesario acometer
labores de ingeniería inversa a sus tarjetas de control y de luces para obtener
sus correspondientes esquemas eléctricos y comprender al detalle su operación,
requisito fundamental para elaborar los nuevos firmware a ser implementados en sus respectivos microcontroladores de 8
bits de la familia AVR. Entre otras funcionalidades, estos nuevos firmwares incorporan el protocolo de
comunicación previamente desarrollado para el CIT de forma tal que permita la
interacción del HT2000-B con el centro de control.
Adicionalmente
fue necesario desarrollar una tarjeta de comunicaciones basada en un
microcontrolador de 8 bits que, aunque sin disponer de las capacidades de
procesamiento del Controlador Maestro, sirve como puente de comunicaciones
entre el controlador semafórico HT2000-B y el Centro de Control del SIT.
Nótese que
para realizar la adaptación solo es necesario reprogramar los
microcontroladores de la tarjeta de control y de las tarjetas de luces del
HT2000-B con los nuevos firmware, así como adicionarle la nueva tarjeta
de comunicaciones, para lo cual también se elaboró una detallada documentación
que permite a los técnicos realizar sin inconvenientes estos procesos.
6. Despliegue
de las soluciones.
Previo al
despliegue en intersecciones reales de los resultados de innovación obtenidos,
se ubicó un Controlador Inteligente de Tráfico con dos tarjetas de luces y un
Controlador Maestro en un gabinete real ubicado a la intemperie en un polígono
de pruebas instalado al efecto en la CUJAE por el Centro Nacional de Ingeniería
de Tránsito (CENIT) del MININT, comprobándose su correcto funcionamiento durante
algo más de seis meses, incluyendo la continua comunicación con un Centro de
Control instalado en una computadora en el CITI. Similar comprobación se
realizó con el controlador semafórico HT2000-B ya adaptado para su
incorporación al Sistema Inteligente de Transporte.
Posteriormente,
el CENIT procedió a la implementación de un Centro de Control en sus
instalaciones, así como al despliegue de varios controladores HT2000-B ya
adaptados, conjuntamente con el Controlador Inteligente de Tráfico y el
Controlador Maestro, en intersecciones reales de la capital, comprobándose la
correcta operación de todo el Sistema inteligente de Transporte, así como sus
potencialidades y beneficios.
La Figura 7 muestra una imagen de la
aplicación de monitorización, desde el Centro de Control, de las intersecciones
de la calle 12 con la calle Zapata y con la calle 17, en El Vedado, en la cual
se puede apreciar el estado de las luces (verde o roja) en ese momento de cada
intersección.
Figura 7. Imagen de la aplicación de
monitorización de intersecciones desde el Centro de Control.
Fuente: elaboración propia
Es
importante destacar que el despliegue masivo de los resultados aún no se ha
alcanzado. Por una parte se presentaron dificultades
(más subjetivas que objetivas) para la fabricación del CIT-001 y del CM-001.
Posteriormente la crisis de la pandemia de COVID-19 y sus posteriores secuelas,
impidieron su despliegue hasta que en el 2022 se decidió retomar la producción
y despliegue de estos desarrollos, labor que se intenta acometer en la
actualidad.
Por los
resultados alcanzados dentro del proyecto, el CITMA provincial de La Habana le
otorgó en el año 2016 un Premio de Innovación Tecnológica al trabajo
“Adaptación total del controlador semafórico HT2000-B para su incorporación al
Sistema Inteligente de Transporte”, mientras que en el 2022 le otorgó un Premio
de Innovación Tecnológica al trabajo “Controlador Inteligente de Tráfico para
Sistema Inteligente de Transporte”.
Conclusiones
La
aplicación de las operaciones del ciclo de gestión de la innovación de la ISO
56002 al proyecto Sistema Inteligente de Transporte permitió el desarrollo de
sus diferentes etapas, desde la identificación de las oportunidades (y
necesidades), el concepto y su validación, desarrollo de la solución hasta su despliegue.
Como
resultado se han obtenido los principales componentes del Sistemas Inteligente
de Transporte, que incluyen: un controlador semafórico nacional, un controlador
maestro y las aplicaciones software para un centro de control. Adicionalmente,
se logró la adaptación de los controladores semafóricos HT2000-B en explotación
al SIT.
Existen
posibilidades reales para la producción nacional de estos componentes lo que,
conjuntamente con su costo muy inferior a los importados, puede propiciar la
sustitución directa de importaciones y con ello la introducción de innovaciones
de productos, procesos y organizacionales.
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Conflicto de intereses
Los autores declaran no presentar
conflictos de intereses
Contribución de los autores
·
Mercedes Delgado Fernández: Conceptualización, Análisis
formal, Investigación, Metodología, Visualización, Escritura, Borrador
original, Redacción: revisión y edición.
·
Alejandro José Cabrera Sarmiento: Análisis formal, Investigación, Metodología,
Recursos, Validación, Visualización, Escritura, Borrador original, Redacción:
revisión y edición.