Alumbrado público inteligente adaptativo: sensor infrarrojo (PIR) frente a sensor de radar

El alumbrado público adaptativo se refiere a las luces de las calles que ajustan la iluminación a los movimientos de peatones, ciclistas y vehículos. Las luces de calle inteligentes adaptativas se iluminan automáticamente a un nivel preestablecido solo cuando se detecta un ser humano en las cercanías. Si no hay nadie alrededor, las luces de la calle permanecen tenuemente encendidas. Como resultado, se ahorra energía, se reduce la contaminación lumínica y se minimiza la huella de carbono. Todo esto sin comprometer la seguridad pública.

Hay dos tipos de sistemas de alumbrado público adaptativos disponibles en la actualidad: sistemas basados ​​en sensores infrarrojos o PIR (infrarrojo pasivo) y sistemas basados ​​en sensores de radar. La Universidad de Ciencias Aplicadas de Münster llevó a cabo un proyecto piloto para determinar qué sistema (PIR o radar) es más práctico para seleccionar para proyectos a gran escala.

Desde la ciudad de Münster:

Proyecto piloto con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Münster

La innovación continua en el campo del equipamiento técnico vial, especialmente en la tecnología de iluminación, presenta nuevos desafíos para los tomadores de decisiones cuando se trata de determinar el momento y el tipo de inversiones orientadas al futuro en 28,000 puntos de luz en Münster. En el campo del alumbrado público, las soluciones innovadoras pueden ahorrar costos de energía. La Oficina de Movilidad e Ingeniería Civil muestra cómo puede funcionar esto en el futuro.

Si las medidas tomadas por la Oficina de Movilidad e Ingeniería Civil de la ciudad de Münster en el área de alumbrado público pueden mejorar el medio ambiente y en qué medida se discutió intensamente y se elaboró ​​en el pasado con el municipio de Münster y la Universidad de Ciencias Aplicadas de Münster. . Como resultado, se llevó a cabo un proyecto piloto en el que se examinó la viabilidad de dos sistemas de alumbrado público adaptativo para poder seleccionar la tecnología más adecuada para futuros proyectos a gran escala.

El objetivo más importante del proyecto piloto era poder mantener el alto nivel de seguridad vial y al mismo tiempo ahorrar energía. Además, el departamento de ingeniería civil de Münster se esfuerza por mantener el primer lugar que obtuvo en las auditorías realizadas por el Instituto de Auditoría Municipal de Renania del Norte-Westfalia, entre otras cosas a través de este proyecto, y poner a prueba las nuevas tecnologías como pionero en la calle. Encendiendo. Los proyectos de infraestructura en espacios públicos en particular están en el foco de la ciudadanía, ya que tienen un impacto directo en los hábitos de movilidad de los usuarios. Las experiencias adquiridas por los usuarios de las carreteras con el nuevo sistema se incorporarán en proyectos futuros.

Münster es una de las ciudades con mayor volumen de tráfico de bicicletas en Alemania, por lo que se implementó un proyecto piloto en una acera y carril bici en la ciudad de Münster.

Tecnología de sensores para una iluminación a medida

La ciudad de Münster ya está utilizando sensores modernos en el control del tráfico, como el conteo de ciclistas y los semáforos. En muchas áreas, los sensores permiten que el flujo de tráfico se adapte a las necesidades de los usuarios de la vía.

En el alumbrado público, la tecnología de sensores contribuye en gran medida al ahorro de energía, por ejemplo, al reducir la intensidad de la luz en caminos con poco tráfico nocturno.

El factor decisivo para el uso es la detección libre de errores e independiente del clima de los usuarios de la carretera. Se pretende garantizar la seguridad en el tráfico a través de un ver y ser visto sin esfuerzo, al mismo tiempo que se garantiza la sensación de seguridad de los usuarios de la vía a través de un nivel de iluminación adecuado, especialmente en zonas con poco control social.

Para analizar si estos objetivos pueden lograrse mediante el uso de sensores, se seleccionó como pista de prueba una vía para peatones/bicicletas de 680 m de longitud. Esto abre tanto un centro escolar como un centro comercial y también tiene una función de conexión. El curso recto con pocas entradas (línea ferroviaria paralela) proporciona condiciones de prueba ideales, ya que los rangos de detección de los sensores son relativamente fáciles de calibrar. Además, las condiciones marco para ambos sistemas son las mismas en toda la pista de prueba, lo que simplifica la comparación. Se utilizan siete luces con sensores de radar en una sección de la pista de prueba y doce luces con sensores infrarrojos en otra sección. Aquí se utilizó tecnología de sensores de bajo costo para permitir futuros proyectos en el campo del alumbrado público adaptativo.

Evaluación de prueba

Tan pronto como el volumen de tráfico disminuye (por ejemplo, cuando el centro comercial cierra), las grabaciones solo muestran cambios ocasionales por la noche. Mediante el uso del sistema de sensores en el alumbrado público en el carril para peatones/bicicletas, se podría lograr un ahorro de energía del 70 %. Otras ventajas son los circuitos individuales (control de punto de luz único) y la posibilidad de monitorear el estado de funcionamiento de las luces.

Los resultados de las pruebas en términos de seguridad vial y susceptibilidad a errores son muy diferentes.

El sistema de infrarrojos funciona de manera confiable en esta aplicación, independientemente de las condiciones climáticas. Sin embargo, la conmutación defectuosa causada por animales pequeños está presente y aparentemente no se puede evitar por completo a pesar del algoritmo de cálculo apropiado. Las áreas de detección ajustables individualmente se pueden adaptar fácilmente a las condiciones predominantes. Los usuarios de la vía son detectados regularmente independientemente de su velocidad.

El sistema de radar utilizado en el curso del proyecto piloto también funciona independientemente del clima. Sin embargo, los sensores de radar reaccionan a las señales Doppler no deseadas causadas por árboles y arbustos que se mueven con el viento. Por lo tanto, se debe realizar un posicionamiento cuidadoso al aire libre y cortar la vegetación, lo que genera costos de mantenimiento operativo. Además, aquí también es posible una conmutación defectuosa por parte de animales pequeños.

Los sensores de radar deben mejorarse para que la iluminación no se atenúe a velocidades de marcha lentas a medias. En vista del gran número de usuarios de la vía de mayor edad y el deseo asociado de accesibilidad, el alumbrado público también debe reaccionar ante los usuarios de la vía más lentos. Sin embargo, debido a su diseño, los sensores de radar solo reaccionan a velocidades de aprox. 2.8 km/h, por lo que son menos adecuados para las aceras que los sensores infrarrojos.

El alumbrado público adaptativo proporciona a los usuarios un nivel de iluminación parcialmente más alto, basado en las necesidades, dentro de un panal de luz en movimiento. Esta reacción inmediata al usuario apoya la sensación de seguridad.

Encuesta a los usuarios de la carretera

Es importante involucrar al público en proyectos de infraestructura (especialmente con componentes innovadores). Así, por un lado, se ha facilitado información in situ con la ayuda de los paneles informativos, la prensa y la página web de la ciudad, y por otro lado, se han relevado online y presencialmente las impresiones y experiencias de los usuarios durante un periodo de cuatro meses. Esto permitió a los usuarios de la carretera probar y evaluar ambos sistemas en diferentes condiciones climáticas.

Los usuarios califican los sistemas como muy fiables y consideran que el tiempo de funcionamiento y la respuesta del sistema están equilibrados. Se considera que la iluminación y la visibilidad proporcionadas son buenas y también se ha incrementado la sensación general de seguridad. Solo los usuarios de la carretera más lentos criticaron que las luces a veces se atenuaban o que los sensores ni siquiera se activaban.

En general, los resultados de la encuesta fueron positivos. Se reconocieron los beneficios de los sistemas (como la eficiencia de los recursos y la mejora de la seguridad social). También se elogió ampliamente la voluntad de la ciudad de probar nuevas tecnologías en una pista de pruebas.

Los comentarios negativos y críticos dejan en claro que los usuarios también notan y cuestionan cosas pequeñas. De esto se pueden sacar dos conclusiones importantes: por un lado, es aconsejable establecer un concepto de información integral que lo acompañe al introducir la iluminación adaptativa. Por otro lado, el ajuste cuidadoso de las áreas del sensor y la duración de la luz es de gran importancia para una percepción positiva. Como en otras áreas de la planificación y la tecnología del tráfico, aquí se aplica el principio de que la infraestructura debe ser comprensible y autoexplicativa para los usuarios. La conmutación defectuosa y la mala configuración del sensor provocan irritación y una menor aceptación.

Además de la encuesta a los usuarios, también se evaluaron las impresiones de los residentes. La mayoría de estos son neutrales a positivos en relación con la iluminación adaptativa. La sensación de seguridad aumentó, aunque se notaron errores de conmutación nocturna.

Balance positivo

Básicamente, los sensores fueron capaces de convencer tanto en términos de percepción del usuario como de análisis de errores. Otras áreas de aplicación para el alumbrado público adaptativo, como áreas residenciales y comerciales, están planificadas para 2018. Aquí, sin embargo, las áreas de detección son mucho más complejas, lo que requiere más investigaciones.

Independientemente del sistema seleccionado y de las condiciones generales del tramo de la ruta, se recomienda configurar los sensores y calibrar los parámetros con mucho cuidado y verificar la funcionalidad mediante inspecciones y pruebas.

En general, el balance es muy positivo, por lo que la ciudad de Münster utilizará alumbrado público adaptativo para aceras y carriles para bicicletas recientemente planificados.