BusVigía

Título del proyecto

Sistema distribuido de monitorización automática para el análisis de la ocupación indebida del carril-bus de Madrid

Investigadores principales

Resumen

El carril-bus de las calles de la ciudad de Madrid está actualmente controlado a través del Servicio de Apoyo al Control de Estacionamiento (SACE), un servicio de automóviles de vigilancia capaces de captar las matrículas de los vehículos infractores que realizan paradas obstaculizando el normal tránsito del transporte público. Un vehículo, particular o comercial, parado en un carril destinado para el uso exclusivo del transporte público puede generar retrasos e inconveniencias a los usuarios del mismo y ocasionar situaciones de alta densidad de tráfico al forzar a que los vehículos del transporte público tengan que abandonar la vía especialmente dedicada a su servicio. Más allá de los retrasos de sus usuarios, la percepción del servicio público ante las infracciones no sancionadas generan un clima de desconfianza hacia el mismo. Por su parte, los conductores que infringen la normativa parando su automóvil en el carril-bus tienen confianza en la dificultad de que coincida su parada con el paso de un vehículo de vigilancia. Debido a la amplia red de calles por las que circulan los autobuses de la EMT y a la gran cantidad de carriles preparados para el uso exclusivo de autobuses de servicio municipal, el sistema actual de vigilancia resulta ineficaz en la mayor parte de las situaciones. En el presente proyecto se propone el uso de la propia red de autobuses en servicio para vigilar de manera automática el carril bus ante su uso indebido.

Un sistema compuesto por una cámara inteligente alojada en el frontal de un autobús recogerá la información visual de la calzada y realizará el debido procesamiento sobre las imágenes adquiridas. Con la intención de preservar la intimidad de las personas y minimizar los requisitos hardware del sistema, las imágenes adquiridas no se almacenarán, ni servirán para sancionar directamente a los conductores de los vehículos parados en las vías de circulación exclusivas para el servicio público, sino que generarán un aviso automático a los vehículos del servicio SACE de control de la zona para que estos puedan verificar la gravedad de los incidentes y, en su caso, identificar al vehículo infractor. Como parte de la verificación del aviso, los vehículos de control podrían obtener información visual de manera remota a partir del vehículo que generó el aviso o de otro que esté circulando poco después por la misma vía. Para ello se estudiará la viabilidad de utilizar el sistema wi-fi propuesto en el proyecto Videovigilancia Embarcada en el Autobús (VEA) que EMT tiene en curso en la actualidad.

Justificación

El uso de la propia red de transporte urbano para la integración de cámaras está fundamentado en las siguientes observaciones:

• La red distribuida de observación ya está desplegada por todos los carriles-bus de manera simultánea desde el instante en que los vehículos están en sus respectivas rutas.
• Los autobuses públicos poseen una altura propicia para la observación del carril mediante una cámara, evitándose innecesarios trípodes y mejorando la observación frente a deslumbramientos debidos a la incidencia directa de la luz solar.
• El servicio de transporte público ya integra un sistema de posicionamiento y autolocalización basado en la señal GPS por lo que resulta más factible la integración de esta señal junto con el análisis visual en la creación de avisos, además está previsto el despliegue de red wi-fi en el interior de los autobuses, que puede ser aprovechado en las labores de comunicación.
• La frecuencia de paso del transporte público por los carriles a analizar es mucho mayor que la de los vehículos controladores, creando una red de control más densa que la proporcionada actualmente por los vehículos de control.

Objetivos

Esta línea de investigación se puede dividir en dos fases. La primera orientada al desarrollo de un prototipo funcional y una segunda de implantación e integración en la flota de autobuses.

Primera Fase

El objetivo prioritario de esta primera fase se puede enunciar del siguiente modo:

Creación de un sistema informático a modo de cámara inteligente capaz de analizar automáticamente imágenes y describir el estado de un carril-bus.

Este objetivo se puede descomponer en las siguientes tareas:

• Generación de una base de datos de secuencias de vídeo que permitan probar los algoritmos que se desarrollen.
• Desarrollo de un sistema de detección del carril bajo condiciones de iluminación variables.
• Desarrollo de un sistema de detección de vehículos parados en el carril que discrimine entre los vehículos permitidos y los invasores.

Segunda Fase

La consecución del objetivo de la primera fase permitirá:

El desarrollo de dispositivos que generen avisos a los controladores del carril-bus a partir de la videovigilancia distribuida mediante la red de vehículos en circulación.

Este objetivo se puede descomponer en las siguientes tareas:

• Desarrollo de un sistema de integración de información de posicionamiento y autolocalización a partir de una señal GPS, la ruta establecida para el vehículo y la información visual devuelta por la cámara para la mejor identificación del carril.
• Desarrollo de un sistema de comunicación y recepción de avisos de infracciones mediante transferencia inalámbrica desde el sistema de observación automática hasta el controlador.
• Desarrollo de un sistema de filtrado y consulta de la información estadística generada automáticamente por la red de sensores visuales.

Ventajas

Se enumeran una serie de ventajas que aporta el sistema:

• Dado que la red de autobuses presta servicio con una alta frecuencia por los carriles exclusivos se puede obtener información visual en tiempo real de prácticamente todos ellos.
• Los vehículos controladores del SACE vigilarán la red de carriles con mayor información visual y estadística, pudiendo priorizar las zonas de observación y, consecuentemente, consiguiendo mayor eficacia en su labor de control.
• La validación de falsos positivos se mantiene en el lado del controlador, minimizando los posibles errores de sobredetección.
• Se podrá obtener información estadística de la ocupación indebida de los carriles a través de un sistema de consulta centralizado.
• El sistema es totalmente transparente para el conductor del vehículo observador puesto que la operación del sistema visual es automático.
• Mejora de las prestaciones del servicio, aumento de la velocidad media en la red y de la circulación adyacente en las zonas habilitadas con carril-bus.
• Mejora de la percepción del usuario hacia el servicio público.

Equipo investigador

Los investigadores principales son: Antonio Sanz Montemayor y Juan José Pantrigo Fernández, PDIs del grupo de investigación GAVAB del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad Rey Juan Carlos (Madrid). El equipo está especializado en el campo de la visión artificial, el procesamiento de imágenes y la computación de altas prestaciones, y ha participado activamente en numerosos proyectos de investigación en convocatorias competitivas. Los investigadores principales son doctores desde los años 2005 y 2006 y han publicado más de 80 trabajos de investigación en revistas y conferencias de reconocido prestigio internacional en el área en el que se encuadra la presente propuesta.

Más información se puede encontrar en las respectivas páginas web de los investigadores: www.etsii.urjc.es/~asanz y www.etsii.urjc.es/~jjpantrigo, así como en la de sus grupos de investigación www.gavab.etsii.urjc.es y www.gavab.etsii.urjc.es/capo.