Miden estrés al volante con IA para mejorar movilidad en ciudades

Esta aportación permitirá abordar aspectos como la seguridad en el tránsito, la eficiencia del transporte público y privado, así como la educación vial y el impacto en la salud de los usuarios

Con el propósito de optimizar la movilidad en las grandes urbes y reducir el impacto ambiental del transporte, investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollan soluciones tecnológicas basadas en Inteligencia Artificial (IA) y sensores biométricos, que con apoyo de algoritmos de IA, se pueden identificar patrones de comportamiento asociados a niveles de estrés al volante.

Estos sensores se implementan tanto en simuladores como en entornos reales de conducción (maniobras al conducir, reacción ante peatones sobre todo en vías primarias y la presencia y/o ausencia de semáforos), el tipo de señalización vial y la densidad vehicular, con el objeto de recolectar y analizar la información, además de comprender la respuesta de los conductores en situaciones cotidianas y su incidencia en la seguridad vial.

Ante este panorama, el doctor Amadeo José Argüelles Cruz, investigador del Centro de Investigación en Computación (CIC) del IPN, desarrolla el proyecto multidisciplinario Movilidad Urbana basada en Inteligencia Artificial aplicada al Campus IPN-Zacatenco, en coparticipación con investigadores y estudiantes de licenciatura, así como de posgrado del CIC, la Escuela Superior de Cómputo (Escom) y la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco, ya que el estudio de la movilidad urbana requiere de la confluencia de áreas como ingeniería de transporte, urbanismo, IA, informática, psicología del comportamiento, salud pública y economía.

Lo anterior permitirá abordar, de manera integral, aspectos como la seguridad en el tránsito, la eficiencia del transporte público y privado, la educación vial, el impacto en la salud de los usuarios y el diseño de infraestructura adecuada. El también integrante del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII), nivel II, de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti), afirmó que la magnitud del reto es considerable.

Por ello, en la Unidad Profesional “Adolfo López Mateos”, la cual tiene una extensión de 2.5 kilómetros cuadrados y alberga a más de 30 mil estudiantes, cinco mil docentes y personal administrativo, llevan a cabo estudios para monitorear el flujo vehicular y el uso de estacionamientos en distintos horarios, lo que permite construir modelos de cómputo que apoyan la toma de decisiones en planificación urbana y la instalación estratégica de semáforos inteligentes. El doctor Argüelles Cruz señaló que, como parte del proyecto, realizan pruebas en condiciones controladas en la pista del Instituto Mexicano del Transporte (IMT), que junto con el IPN, forman el consorcio del Laboratorio Nacional en Electromovilidad Inteligente (LANCEI), liderado por la doctora Ilse Cervantes, donde miembros de la Red de Expertos en Innovación Automotriz del IPN y personal del IMT, colaboran para realizar diferentes pruebas orientadas a la práctica de la conducción o movilidad segura.

En este entorno seguro, simulan escenarios de movilidad para analizar el comportamiento de los automovilistas y peatones, con el objeto de mejorar la educación vial y evaluar el funcionamiento de los sistemas propuestos por los expertos. La información recopilada permite entrenar modelos de predicción para incorporarse a sistemas avanzados de asistencia a la conducción (ADAS), ya que con datos precisos sobre cómo interactúan los conductores, las autoridades pueden diseñar estrategias de movilidad seguras: colocación estratégica de semáforos, la regulación de cruces peatonales o campañas de concientización enfocadas a la disminución del riesgo de accidentes en la Ciudad de México, por ejemplo.

Asimismo, se podrán identificar factores que causan frenados bruscos, embotellamientos o cambios erráticos en la circulación, la optimización de rutas y planificar mejor el tránsito, porque una conducción segura y fluida disminuye el consumo de combustible, el tráfico, y, en consecuencia, las emisiones de contaminantes hacia la atmósfera.

El doctor Argüelles Cruz indicó que además del tránsito vehicular tradicional, se presentan retos emergentes, como el crecimiento acelerado del parque de motocicletas, que ya supera los seis millones de unidades en el país; muchas de ellas operan sin cumplir con las normas de circulación vigente en las entidades, lo que representa un desafío adicional en términos de seguridad y regulación. De acuerdo con datos preliminares del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), en 2023 circulaban en México más de 58 millones de vehículos, de los cuales, alrededor de 17 millones se concentraban en la Ciudad de México y el Estado de México, lo que representa cerca del 30 por ciento del parque vehicular del Valle de México, y la concentración vehicular exige soluciones innovadoras y sustentables. Por otra parte, el doctor Argüelles Cruz informó que, con la finalidad de formar profesionales capaces de enfrentar estos desafíos, la Red de Expertos en Innovación Automotriz desarrolla los programas de Maestría y Doctorado en Movilidad Inteligente, los cuales serán operados bajo el esquema institucional por el CIC, el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), Unidad Querétaro y las diferentes unidades de la ESIME (Zacatenco, Culhuacán y Azcapotzalco). Las Unidades Profesionales Interdisciplinarias de Ingeniería, Campus Guanajuato (UPIIG), Campus Hidalgo (UPIIH), Campus Zacatecas (UPIIZ), así como la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería “Alejo Peralta” (UPIIAP), de Puebla, contarán con especialidades como Inteligencia Artificial, Ciencia de Datos, Ingeniería Automotriz, y otras disciplinas relacionadas con estas áreas del conocimiento.

El investigador subrayó la importancia de generar conocimiento científico y tecnológico como clave para diseñar soluciones de movilidad más seguras, eficientes y sustentables, especialmente en las grandes ciudades, sobre todo porque México es el séptimo productor mundial de automóviles y mayor fabricante en América Latina.

Cabe mencionar que otra de las líneas de investigación desarrolladas, consiste en utilizar dispositivos que monitorean el ritmo cardiaco, electroencefalografía para detectar la actividad eléctrica del cerebro al conducir y cámaras de monitoreo facial, entre otros sensores.