Sistema de estimación automática de ocupación de carriles y trayectorias seguidas en avenidas

Abstract

En gestion del transporte, para aliviar la congestión vehicular y lograr un tránsito fluido, es necesario conocer el volumen de tránsito vehicular en las vías correspondientes. En Perú y otros países en desarrollo, el volumen de transito se obtiene principalmente a través de métodos manuales de medición de capacidad vehicular, caracterizados por su imprecisión y susceptibilidad a errores humanos. Este trabajo presenta un sistema de estimación automática de ocupación de carriles y trayectorias seguidas por vehículos en avenidas. Este sistema consta de una cámara y un computador que realiza el procesamiento de video localmente, sin enviarlo a la nube. El sistema calcula el area ocupada por los vehículos y estima el volumen de tránsito en unidades coche patrón (UCP), medida de equivalencia utilizada en contextos de tráfico heterogéneo o con distintos tipos de vehículo, sin necesidad de detectar individualmente cada uno de ellos. De esta manera, el sistema tiene un bajo consumo computacional en comparación con métodos actuales. Este sistema se puede utilizar incluso en avenidas que no cuentan con una cámara instalada. En las pruebas realizadas con videos previamente grabados, el sistema obtuvo un error cuadrático medio de 1,42 % sin entrenamiento, equivalente a omitir 0,17 UCP (automóviles livianos) en 1 minuto de medición, en comparación a 6 UCP omitidos en el mismo tiempo al realizar aforo manual. Luego, tras el entrenamiento del sistema, el error se redujo a 1,20 %. En las pruebas realizadas en campo en tiempo real, el error fue de 2,38 %.

In topics of transport management to alleviate traffic congestion and achieve fluid traffic, it is necessary to know the volume of vehicular traffic on the corresponding roads. In Peru and other developing countries, traffic volume is obtained mainly through manual measurement methods of vehicular capacity, characterized by their imprecision and susceptibility to human errors. This work presents an automatic estimation system of lane occupancy and trajectories followed by vehicles on avenues. This system consists of a camera and a computer that performs the video processing locally, without cloud computing. The system computes the area occupied by the vehicles and estimates the traffic volume in passenger car equivalents (PCE), an equivalence metric used in contexts of heterogeneous traffic or with different types of vehicle, without detecting each one of them individually. Thus, the system has a low computational consumption compared to current methods. This system can be used even in avenues that do not have a camera installed. In tests carried out with previously recorded videos, the system obtained a root-mean-square error of 1.42 % without training, equivalent to omitting 0.17 PCE (passenger cars) in 1 minute of measurement, compared to 6 PCE omitted in the same time with manual measurement. Then, after training of the system, the error was reduced to 1.20 %. In the tests carried out in the field in real-time, the error was 2.38 %.