Las autopistas inteligentes o “smart highway” son carreteras que incorporan la tecnología con el propósito de asegurar la fluidez del tráfico, una circulación más cómoda y más segura y para resultar energéticamente eficientes. Del mismo modo que los vehículos son cada año más sofisticados e “inteligentes” las carreteras también necesitan adecuarse para ser la columna vertebral del cambio en el transporte y la movilidad.

Publicada el 12 de Julio de 2019

De un tiempo a esta parte el término autopistas inteligentes ha ido incorporando numerosas tecnologías y propuestas de todo tipo. Algunas de ellas son más realistas y factibles y otras pueden no serlo tanto. Esto incluye desde nuevos sistemas de señalización visual y para la generación de energía hasta tecnologías relacionadas con la circulación de los vehículos autónomos y de los vehículos eléctricos, además de la implementación de sistemas de tarificación vial y de peaje electrónico cuyas tarifas pueden variar en tiempo real dependiendo de las condiciones del tráfico o del consumo eléctrico de los vehículos que circulan por esa vía.

Fotografía nocturna de una carretera inteligente

Cargar las baterías de los coches eléctricos mientras circulan, sin detenerse, es una de las propuestas más estudiadas por el potencial que tiene para extender el alcance de los coches eléctricos. Actualmente existen diversos desarrollos e instalaciones de prueba, como el programa de la Unión Europea FABRIC. En algunos casos se utiliza la carga por inducción (la transmisión inalámbrica de electricidad, que funciona de forma parecida a los cepillos eléctricos o a algunos teléfonos móviles) y en otros se estudia el uso de pulsos electromagnéticos, un método más capaz pero también más delicado. En ambos casos se trata de transferir electricidad desde el suelo hasta las baterías de los vehículos eléctricos “sin tocarlos”, sea mientras están aparcados, detenidos en un semáforo o circulando por un carril de autopista específico.

Imagen de una furgoneta conduciendo en un carril en la recta de una carretera

Otros desarrollos contemplan la carga de las baterías por contacto. Es el caso de los autobuses de la línea 109 de Hamburgo (que recargan las baterías en las paradas de autobús) o del tramo de autobahn electrificada en el estado alemán de Hessia, con un carril destinado para camiones de mercancías. Esta variante consiste en suministrar electricidad a camiones híbridos a través de una catenaria parecida a la de los trenes. Cuando el camión entra a una vía electrificada despliega un pantógrafo y el camión circula propulsado por el motor eléctrico, reduciendo el consumo y las emisiones. Para circular por el resto de vías el camión utiliza el motor de combustión.

Autobús eléctrico cargando en la parada.

 Foto de una carretera electrificada con varios coches y un camión.

Además de suministrar energía a los vehículos las autopistas también tienen el potencial de producir electricidad y energía limpia. Las propuestas en este sentido contemplan la instalación de pequeñas turbinas eólicas situadas en los quitamiedos, que se mueven al paso de los vehículos. También se han desarrollado superficies aptas para vías urbanas e interurbanas que incorporan paneles solares para producir electricidad, mientras que la vibración y la presión producidas por el paso de los vehículos pueden convertirse en electricidad con la incorporación de materiales piezoeléctricos en el asfalto.

La electricidad producida por una carretera es aplicable a las necesidades energéticas propias de una autopista: iluminación de señales, alumbrado, peaje electrónico y para el funcionamiento de sensores y cámaras. También se utilizaría para alimentar la idea de de utilizar pintura electrosensibe para cambiar dinámicamente la señalización horizontal. En este caso se trata de modificar la pintura del asfalto. De este modo sería posible cambiar los dibujos y las líneas de la carreteras dependiendo de las necesidades y del estado del tráfico; por ejemplo convirtiendo líneas discontinuas en líneas continuas, abriendo o cerrando carriles reversibles o cambiando la configuración de los carriles para controlar los accesos y las salidas de la vía según la densidad del tráfico tanto en la vía como en las incorporaciones, para evitar embotellamientos.

La aplicación de pintura termosensible, que sólo es visible cuando la temperatura se aproxima o desciende por debajo de cero, permitirá alertar visualmente a los conductores (mediante figuras en el asfalto) sobre el riesgo de que haya hielo en la carretera. Mientras que el uso de pinturas de alta reflectancia y de pinturas luminiscentes (que se cargan con la luz del día), junto con sistemas de iluminación por ledes que se anticipan a la llegada de un vehículo, reducirán el consumo energético de la vía.

El uso de sensores y de sistemas de reconocimiento de imagen mediante inteligencia artificial permitiría monitorizar en tiempo real el estado de la carretera detectando incidentes y cambios en la superficie del firme, como la aparición de grietas o baches. La combinación de un sistema de reconocimiento de imágenes, de vehículos de mantenimiento autónomos y de asfalto autorreparable alargará la vida del pavimento y reducirá de forma significativa los tiempos y costes de las reparaciones.

Un ejemplo de asfalto autorreparable es el desarrollado por el ingeniero civil Erik Schlangen, que incorpora fibras de lana de acero en la mezcla asfáltica. Cuando aparece una grieta o cuando la grava comienza a desprenderse una máquina de inducción calienta las fibras de acero. El calor se transfiere desde la fibras metálicas al asfalto y lo derrite, haciendo que fluya entre las grietas y fijando de nuevo la grava suelta.

Un firme en buen estado permitirá a los vehículos autónomos circular a una velocidad mayor que las actuales de forma segura y eficiente. Incluso circular sin límite de velocidad, eliminando los atascos y reduciendo los tiempos de desplazamiento. Esto requiere actualizar las carreteras, las señales de tráfico diseñadas para los coches autónomos y los sistema de peaje electrónico y sin barreras, para que los vehículos circulen libremente y sin necesidad de detenerse.

Escrito por Nacho Palou el 12 de Julio de 2019

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