Mejora y aplicaciones de herramientas para el análisis y diseño de sistemas radio en seguridad vial y comunicaciones de vehículos
Proyecto de Investigación Científica - SBPLY/21/180501/000264 - 100.326,25 €.
Grupo de investigación: Electromagnetismo Computacional. Universidad de Alcalá/ Escuela Politécnica
I.P.1: Dr. Iván González Diego
I.P.2: Dra. Lorena Lozano Plata
Finalidad del Proyecto
Desarrollar y mejorar herramientas avanzadas de simulación electromagnética aplicadas al análisis y diseño de sistemas de radio en seguridad vial y comunicaciones de vehículos. Dada la complejidad y diversidad de los escenarios a analizar, se han mejorado las técnicas numéricas empleadas para el estudio de la radiopropagación en este tipo de entornos. En este contexto, los objetivos alcanzados incluyen la optimización de las técnicas rigurosas basadas en Métodos de los Momentos, así como de técnicas asintóticas de alta frecuencia como GTD/UTD y PO, permitiendo analizar escenarios realistas de forma más eficiente y con un menor consumo de recursos computacionales, mediante la evolución de las herramientas existentes del grupo y la implementación de nuevos paradigmas de simulación.
Objetivos
1.- Desarrollar y mejorar herramientas avanzadas de simulación electromagnética aplicadas al análisis y diseño de sistemas de radio en seguridad vial y comunicaciones vehiculares.
2.- Optimizar las técnicas numéricas utilizadas para estudiar la radiopropagación en escenarios complejos y diversos propios de entornos de tráfico y comunicaciones entre vehículos.
3.- Mejorar y acelerar los métodos rigurosos basados en el Método de los Momentos. Optimizar técnicas asintóticas de alta frecuencia, como GTD/UTD y PO.
Resultados
El proyecto ha permitido el desarrollo y mejora de herramientas avanzadas de simulación electromagnética orientadas al análisis y diseño de sistemas radio aplicados a la seguridad vial y a las comunicaciones vehiculares en entornos realistas. Se han incorporado nuevos algoritmos de alta eficiencia basados en descomposición de dominios, métodos híbridos (rigurosos y de alta frecuencia, como GTD/UTD y PO) y técnicas avanzadas de aceleración del trazado de rayos mediante bases de datos relacionales, ampliando además su aplicación a ultrasonidos e infrarrojos, permitiendo la simulación eficiente de escenarios con cientos de miles de superficies y una reducción significativa de los recursos computacionales necesarios.
Impacto científico, técnico o social
El impacto científico y técnico del proyecto es notable, reflejado en la generación de conocimiento de alto nivel y en el desarrollo de nuevo software de simulación electromagnética, como la herramienta GEMIS y otros prototipos híbridos, con un claro potencial de transferencia tecnológica. Estos resultados facilitan la aproximación de las herramientas desarrolladas, a su uso por parte de la industria y de las administraciones públicas, reforzando la transferencia de conocimiento hacia sectores como la automoción, las telecomunicaciones, la seguridad vial y la defensa, con aplicaciones directas en entornos reales.
Como indicadores científico-técnicos destacan ocho publicaciones en revistas internacionales de alto impacto (IEEE, IET, Electronics y Mathematics), así como diversas contribuciones en congresos internacionales de referencia como URSI e INC-USNC-URSI. Asimismo, el proyecto ha contribuido de manera significativa a la formación de talento investigador, incluyendo la contratación de un investigador predoctoral y el desarrollo de una tesis doctoral defendida el 27 de enero de 2026.
Colaboraciones
El proyecto ha contado, además, con colaboraciones relevantes con el Parque Científico y Tecnológico de Castilla-La Mancha, con la empresa Altair, mediante contratos de transferencia de conocimiento, y con otros proyectos estratégicos como la Cátedra ENIA–IA3, desarrollada junto con INDRA y el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, lo que ha dado lugar a nuevas publicaciones y a aplicaciones avanzadas en los ámbitos de la inteligencia artificial y la guerra electrónica.