MODERNIZACIN DE PEAJES1MODERNIZACIN DE PEAJES VIAS PRINCIPALES DE COLOMBIA.

JHON JAIRO FERNANDEZ MORALESCODIGO: 1090376353CRISTIAN AUGUSTO PREZ MRQUEZCODICO: 1090394064

Tutor:MARCOS GONZALES

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERIAINGENIERIA ELECTRONICA7 DE DICIEMBRE DEL 2013CONTENIDOINTRODUCCION.3JUSTIFICACION4MODERNIZACIN DE PEAJES VIAS PRINCIPALES DE COLOMBIA.5SISTEMA DE MODERNIZACIN DE PEAJES.8SISTEMA DE COBRO POR TARJETAS INTELIGENTES (SMART CARDS).9SISTEMA DE COBRO POR TELEPEAJE12SISTEMA DE TELEPEAJE MS UTILIZADO EN LATINOAMRICA.15Lectores RFID Tags15Versatilidad con la frecuencia y potencia de RF17Tags -Sticker Tag - Plate Tag18Seguridad del tag19Velocidad ptima19Especificaciones ambientales20Seguridad20DIAGRAMA DE FLUJO MODERNIZACIN DE PEAJES21DIAGRAMA DE BLOQUES MODERNIZACIN DE PEAJES22CONCLUCIONES24REFERENCIAS BIBLOGRAFICAS25

INTRODUCCION.

Se denomina peaje al pago que se efecta como derecho para poder circular por un camino, y refirindonos en el caso especial del proyecto a continuacin, este pago se efecta para la circulacin de vas de transporte. El presente proyecto se redacta con carcter de trabajo final de grupo, el cual tiene como fin dar solucin a la problemtica del cobro de peajes que actualmente tienen las vas en Colombia.En el cual se expondrn dos diferentes soluciones que le darn ms movilidad y mejor manejo al dinero que se recauda por el cobro de estos peajes, mostrando su viabilidad, forma de funcionamiento y ventajas que traer la implementacin de la propuesta.

JUSTIFICACION

La disminucin del tiempo de paso de los vehculos por los peajes es un tema que favorecera grandemente a la circulacin y movilidad del pas, y al aprovechamiento del tiempo que en estos das vale oro debido a la rapidez con la que suceden las cosas. Estas razones son las que nos motivan como estudiantes de ingeniera electrnica y nos hacen enfocarnos en que la tecnologa avanzada puede contribuir enormemente para solucionar este problema y mejorar la calidad de vida de los colombianos.La importancia crucial de este proyecto de disminucin del tiempo al pasar por los peajes radica en que como estudiantes de ingeniera electrnica investiguemos y usemos la informacin obtenida durante las unidades del curso de introduccin a la ingeniera electrnica para desarrollar una solucin a travs de un proceso como la automatizacin.

MODERNIZACIN DE PEAJES VIAS PRINCIPALES DE COLOMBIA.Actualmente el sistema de peajes de Colombia est muy atrasado en el sistema de cobro de tarifas para poder utilizar las vas del pas; comparado con otros pases latinoamericanos Colombia se encuentra en un atraso bastante considerado, pases como chile, argentina y Brasil el sistema de cobro del peaje se realiza automticamente, evitando congestionar las vas y ahorrndole a los usuarios tiempo y demoras en la circulacin de las vas.En la actualidad los peajes tradicionales de Colombia usan el mtodo de cobro manual, Este es el tipo de peaje que se encuentra en la gran mayora de las vas colombianas, el cual funciona con un operario en una cabina el cual cobra el peaje segn el tipo de vehculo, este registra el pago y realiza la entrega del recibo de pago, automticamente se abre la barrera o talanquera permitiendo el paso del vehculo.

Figura 1.1 imagen de peaje convencional cobro manual.Peajes que generalmente estn comprendidos por una caseta de control y vigilancia, cabinas de cobro, cubierta para proteccin de lluvias.La caseta de control se encuentra todo lo relacionado al manejo de los sistemas que controlan el peaje, donde principalmente se encuentran computadoras, sistemas de red, pantalla monitor, sistemas de vigilancia (circuitos cerrado de televisin).Las cabinas de cobro generalmente implementan las computadoras de registro, las cmaras del registro de la placa del vehculo, y cmara de control del vehculo, el tablero indicador de tarifa, semforo de avance y la talanquera.

Figura 1.2 sealizacin y barrera de peaje. [1]Finalmente en la cubierta se ubican las seales de los carriles (flecha y cruz).Estos peajes tienen un sistema que genera grandes filas de vehculos, principalmente en las horas pico, presentando incomodidad para los conductores, los cuales deben someterse a este sistema de cobro.Para evitar todos estos tipos de inconvenientes y darle ms movilidad a las vas nacionales, se propone el siguiente sistema de modernizacin de peajes.

SISTEMA DE MODERNIZACIN DE PEAJES.Para darles solucin a los principales inconvenientes de movilidad y cobro de las tarifas de los peajes, se realizara una modernizacin de los actuales peajes, ajustndolos a nuevas tecnologas que los harn ms prcticos al momento del pago de esto, los sistemas que se le incorporaran y harn la diferencia en el sistema de cobro estn comprendidos por dos mtodos los cuales son.Cobro por tarjetas inteligentes (Smart Card).Cobro por sistema de telepeaje.

Figura 1.3 vista frontal de peaje modernizado

SISTEMA DE COBRO POR TARJETAS INTELIGENTES (SMART CARDS).Una tarjeta inteligente (smart card), es cualquier tarjeta del tamao del bolsillo con circuitos integrados, que permite la ejecucin de cierta lgica programada. Aunque existe un diverso rango de aplicaciones, hay dos categoras principales de TCI. Las tarjetas de memoria contienen slo componentes de memoria no voltil y posiblemente alguna lgica de seguridad. [2]La utilizacin de tarjeta inteligentes (Smart cards) ha abarcado un amplio campo de utilizacin y especficamente en el transporte estn presente en el control de parqueaderos, (comnmente encontrados en los centros comerciales), en el cobro de pasajes en los sistemas integrados de transporte (metrolinea, transmilenio, mio, metrocaribe).Su funcionamiento esta comprendido de la siguiente manera; al sistema de cobro que tienen las casetas de los actuales peajes de les adataran un lector de tarjetas inteligentes.

Figura 1.4 cabina de cobro con tarjetas inteligentes y manual modernizada [3]El usuario adquiere la tarjeta recargada con una determinada cantidad de dinero, estas tarjetas se podrn adquirir en centros destinados para la venta de las tarjetas, en principales estaciones de servicios y/o puntos de recarga en los peajes, las cuales quedaran identificadas con los datos del conductor y el vehculo, los cuales se tomaran presentando la cedula del conductor y la tarjeta de propiedad del vehculo. Figura 1.5 punto de recarga automaticoPosteriormente cuando Los conductores al momento de llegar a la caseta de cobro del peaje, enfrentaran la tarjeta con el lector, el cual comparar los datos de la tarjeta con la imagen de la placa que toma la cmara de la caseta.

Figura 1.6 lector fijo de tarjetas inteligentes.

Figura 1.7 sistema de sensores y cmaras de video. [4]Si los datos concuerda descontara el valor del pago, entrega un recibo donde indica el valor y saldo actual, datos del propietario y del vehculo, posteriormente se abrir automticamente la talanquera, en el caso de que la tarjeta no posea saldo o no llegara a concordar los datos el conductor deber hacer el pago en efectivo, de la forma tradicional.Este sistema traer varias ventaja al sistema de cobro ya que se reducir la cantidad de manejo de dinero en efectivo, agilizando el cobro ya que el operador no debe recibir ni devolver dinero que le sobre al usuario, acortado esta funcin el tiempo que el vehculo demora en el pago del peaje.SISTEMA DE COBRO POR TELEPEAJEEs un sistema de peajes dinmico que permite el paso por las estaciones de peajes que poseen carriles exclusivos perfectamente identificados, sin necesidad de detener la marcha de su vehculo, sin tener que preocuparse por el cambio y sobre todo sin prdida de tiempo.Para esto es necesario instalar en los carriles un conjunto de antenas detectoras y en los vehculos un dispositivo llamado sticker-tag (Calcomana) que no posee batera ni necesita mantenimiento alguno y que se instala adhirindolo al vidrio parabrisas de su vehculo, lo que permite al sistema identificarlo al momento de su paso y levantar la talanquera de forma automtica. El sistema funciona en la modalidad de prepago lo que hace necesaria la recarga de saldo en la cuenta de su TAG. Cada una de las pasadas son registradas por el sistema de forma automtica y se debitan de la misma. [5]Este sistema funciona de la siguiente manera.El vehculo que posee el dispositivo del tele peaje se acerca al peaje, a la distancia de 200 metros se encuentra ubicado en un poste una antena la cual detectara el vehculo y verificara si este posee saldo en la calcomana sticker-tag.

Figura 1.8 Antena detectora de saldoEsta antena determinara la condicin del sealizador del carril del telepeaje, indicando una flecha si el vehculo posee saldo y una cruz si no tiene saldo disponible. En el caso de que el vehculo no contara con saldo este deber desviarse a los carriles de pago manual (en efectivo).Figura 1.9 Plano aereo del peaje

Si el vehculo posee saldo se aproxima a la va de telepeaje a una velocidad mxima de 40km/h.

Figura 2.0 Aproximacin al carril del telepeaje.Posteriormente la antena y transmisor intercambian una seal y el sistema identifica al titular del dispositivo.

Figura 2.1 Deteccin de antena-transmisorEl sistema carga el importe del peaje en la cuenta del propietario del vehculo.

Figura 2.2 Controlador de via. Finalmente el semforo se pone verde y se abre la talanquera. [6]

Figura 2.3 apertura de Talanquera.

Figura 2.4 sistema de deteccin y apertura de va.SISTEMA DE TELEPEAJE MS UTILIZADO EN LATINOAMRICA.Lectores RFID Tags El conjunto RFID se compone de Lectores y Tags, el lector o antena es un dispositivo emisor de RF, el cual utiliza un proceso conocido como backscatter, donde una seal no modulada es transmitida por la Antena en direccin al TAG.El TAG (se instala en el vehiculo) modula la seal y la refleja nuevamente al emisor. Luego se decodifica la informacin contenida en dicho TAG, envindola por un puerto serie a un controlador para su respectiva evaluacin.

El mdulo de RF genera una seal ondulante continua en la banda de 900 Mhz / 2450 Mhz la cual se transmite por la antena. Este rango de frecuencia permite respetar los requisitos locales de cada pas.

Cuando un vehculo ingresa en la zona de lectura de la antena, el TAG se energiza y refleja dicha seal nuevamente hacia la antena, insertndole previamente su cdigo interno de identificacin La antena recibe esta seal modificada y la transfiere al mdulo de RF el cual la demodula y preamplifica antes de pasar al lector. El lector es un mdulo basado en microprocesador, el cual al recibir la seal proveniente de RF la decodifica aadindole datos como ser la hora y el da en que se efectu la lectura del TAG.Una vez realizada dicha operacin la unidad lgica del lector almacena la informacin elaborada en un buffer interno y la transmite a traves de su puerto serie o wiegand, para poder ser procesada por el sistema.El sistema lector integrado brinda tambin la posibilidad de manejar contactos de entradas y salidas.Las entradas se utilizan bsicamente para recibir la seal de deteccin de sensores de masa metlica o lazos inductivos, que se activan cuando se detecta la presencia de un vehculo. Las salidas sirven para comandar el accionamiento de una barrera y/o para el encendido de luces de un semforo. El control de dichas entradas y salidas se realiza por medio del envi de comandos con un protocolo desde el controlador.

El TAG no es un transmisor y no contiene componentes para generar seales de RF. Este simplemente acta como un dispositivo alterador de campo, que modifica ligeramente y refleja la seal transmitida por el lector. La operacin del sistema es muy similar a las ondas de baja potencia que emiten los radares de efecto doppler que se usan para determinar la velocidad de los vehculos.Versatilidad con la frecuencia y potencia de RFCon la tcnica de backscatter, la estabilidad de la frecuencia y potencia de RF se controlan por medio del equipo de identificacin de vehculos a instalar en la zona donde se efectuarn las lecturas, permitiendo de esta forma tener un control de la interferencia de RF producto del medio que lo rodea. El sistema lector se puede ajustar a una frecuencia tal que no sea perturbado por interferencias.El equipo de backscatter se puede instalar y ajustar para permitir la lectura de tags desde cualquiera de sus geometras. Los sistemas de identificacin con backscatter ofrecen una capacidad de lectura en un alto rango con baja potencia y gran confiabilidad.Tags -Sticker Tag - Plate Tag Los tags son comnmente llamados transponders y es debido a que ellos transmiten un mensaje cuando son interrogados por el lector. De hecho, los tags de backscatter no poseen circuitera adicional para la generacin de seales de RF. Ellos son producto de un diseo simple y de bajo costo. La vida til de un tag es muy alta y es independiente del nmero de veces que este sea ledo.Ya que los tags no emiten una seal de RF, estos no se interferirn uno con otros y tampoco producirn ruido electromagntico. El lector emite una seal ondulante continua la cual hace que los tags no tengan que estar sincronizados con el mismo, pudiendo ser ledos desde vehculos que van a distintas velocidades.La tecnologa interna de modulador pasivo backscatter usados por los tags requiere menos potencia y es ms simple y econmico que otros sistemas de tags. Cuando el tag recibe la seal de RF no modulada proveniente de la antena, este la refleja modulada y con el IDC (cdigo de identificacin). La antena del tag sirve para recibir seales no moduladas y reflejarlas moduladas. Adems de la antena del tag existe un arreglo circuital dentro del mismo que sirve para modular la seal y generar el IDC. El circuito del tag posee una antena y una serie de componentes que sirven para modular la seal y generar el IDC (cdigo de identificacin). La antena recibe seales y reflejar las mismas en forma modulada.La funcin de memoria del tag es ejecutada por una EEPROM diseada bajo rigurosas especificaciones. La seal del reloj suministra el tiempo necesario para la modulacin en FSK (modulacin de pulsos en frecuencia) del IDC. A potencia de los tags es obtenida completamente desde la antena de transmisin.El tag es programado con un nico IDC compuesto por 20 (veinte) caracteres alfanumricos, que por diseo elimina falsificaciones e impide falsas interpretaciones a travs del uso de caracteres especiales de seguridad y un chequeo de propiedad que son fijados dentro del IDC. La exacta deteccin y lectura de cada tag estn aseguradas a travs del uso de FSK y un algoritmo de deteccin de errores. El tag no es reproducible de ninguna manera. La programacin del tag es realizada en fbrica.El tag posee una batera interna que dura, segn pedido, 5 (cinco) o 10 (diez) aos. Dichas bateras se usan para potenciar sistema del circuito del tag. Estos tags no generan energa internamente, esto quiere decir que la batera se usa para potenciar los circuitos que detectan, modifican y reflejan la seal recibida de la antena. Seguridad del tagUna codificacin de varios niveles protege al tag de los efectos de ruido. El cdigo de identificacin del tag no se predetermina en el proceso de fabricacin haciendo esto menos susceptible de predecir su cdigo de acuerdo a la serializacin. Para la codificacin de los tags se utilizan mtodos de encriptacin de datos que proveen una alta seguridad para la informacin contenida en los mismos.Velocidad ptimaEl tag de backscatter refleja la seal recibida codificndola hacia la antena con la misma frecuencia portadora que fue transmitida. Debido al exacto mtodo de interpretacin de la seal de RF que contiene la informacin del tag, no es necesaria una velocidad ms alta de transferencia.Especificaciones ambientalesLos componentes son concebidos para operar ptimamente bajo cualquier condicin ambiental incluyendo fros y calores extremos. El sistema no es afectado por factores como lluvias, vibraciones, nieve, hielo, y suciedad que generalmente se encuentra en el medio que la rodea.El sistema propuesto provee proteccin contra fuentes de radiacin como ser ondas de radio de banda ciudadana y telfonos celulares. Estos equipos no afectan ni son afectados por sistemas electrnicos o electromecnicos que se encuentren en la cercana como ser barreras, radares de polica, microondas, seales de radio de FM, AM, VHF o UHF.Seguridad Estos productos operan bajo estrictas normas establecidas, para la emisin de radiacin de seales de RF no ionizadas, por entidades como American National Standard Institute, Ocupational Safety And Health Administration e International Electrotechnical Commission. [6]

DIAGRAMA DE FLUJO MODERNIZACIN DE PEAJESDIAGRAMA DE BLOQUES MODERNIZACIN DE PEAJES

MODERNIZACIN DE PEAJESJHON JAIRO FERNANDES

CONCLUCIONES

La tecnologaes el conjunto de conocimientostcnicos, ordenadoscientficamente, que permiten disear y crear bienes y servicios que facilitan la adaptacin al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades esenciales como los deseos de la humanidad. El cobro con el uso de tarjetas inteligentes (SMART CARDS) es una buena idea cuando se requiere disminuir el tiempo de paso por los peajes, pues no se requiere que una persona haga entrega de los vueltos del pago del conductor y precisamente esta es una de las operaciones que toma ms tiempo. La aplicacin de sistemas de TELEPEAJES es una muy buena solucin en cuanto a la disminucin del tiempo de paso por los peajes, pues, no se requiere que el vehculo se detenga sino que simplemente reduzca su velocidad. Es un sistema que va antecediendo cada una de las operaciones del cruce y reduce enormemente el tiempo.

REFERENCIAS BIBLOGRAFICAS

[1, 3,4] Sistema PX3 imgenes recuperadas de:http://www.convial.net/peajes.pdf[2] Tarjeta inteligente (smart card) recuperado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_inteligente[5] Qu es TELEPEAJE? recuperado de: http://www.convial.net/telep_nu.asp[6] Funcionamiento telepeaje recuperado de:http://www.cajastur.es/promociones/portal/promocion196.html[7] Lectores RFID - Tags recuperado de:http://www.sictranscore.com.ar/Lector%20RFID.html