Vehicle speed dataset for the major European road network derived from Sentinel-2 imagery, 2022-2026
Este artículo presenta un conjunto de datos a escala continental sobre las velocidades de vehículos individuales en las principales rutas E europeas para 2022–2026, derivado del análisis de los desplazamientos entre bandas de vehículos en movimiento en imágenes de satélite Sentinel-2 para apoyar el análisis de patrones de tráfico y la modelización del transporte.
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Para entender cómo se desplazan las personas a través de un continente, normalmente necesitamos contarlas. Durante décadas, los ingenieros de tráfico han dependido de sensores enterrados en el asfalto o cámaras montadas en postes para medir la velocidad a la que viajan los coches. Estas herramientas son precisas, pero solo ven la carretera que tienen directamente debajo. Si un coche circula por una carretera remota en Noruega o una carretera secundaria en Polonia, podría pasar totalmente inadvertido. Otros métodos, como el uso de datos de aplicaciones de navegación en los teléfonos de los conductores, ofrecen una visión más amplia, pero solo captan los vehículos de las personas que han aceptado compartir su ubicación, lo que a menudo sesga la imagen hacia grupos o regiones específicos. Para obtener un mapa completo y sin sesgos de cómo fluye realmente el tráfico en toda Europa, los científicos han necesitado durante mucho tiempo una forma de observar las carreteras desde arriba sin necesidad de pedir permiso a los conductores ni instalar nuevo hardware en el suelo.
Un equipo de investigadores ha proporcionado exactamente eso, creando un nuevo y masivo conjunto de datos que rastrea la velocidad de los vehículos a través de la principal red de carreteras europeas utilizando únicamente imágenes de satélite. Al analizar imágenes tomadas por el satélite Sentinel-2 de la Agencia Espacial Europea, han mapeado la velocidad de vehículos individuales en autopistas, carreteras principales y rutas primarias y secundarias desde 2022 hasta 2026. Este trabajo transforma una fotografía estándar en una película, permitiendo a los científicos ver no solo dónde están los coches, sino con qué rapidez se mueven, todo ello sin tocar nunca la carretera.
El secreto de este descubrimiento reside en una peculiaridad de cómo los satélites modernos toman fotografías. La mayoría de los satélites capturan todos los colores de la luz —azul, verde y rojo— en el mismo instante exacto. Sin embargo, el satélite Sentinel-2 utiliza un método diferente llamado escáner de barrido por desplazamiento (push-broom). En lugar de capturar un único instante, escanea el suelo línea por línea, capturando la luz azul, luego la verde y finalmente la roja, en rápida sucesión. Debido a que el satélite se desplaza a miles de kilómetros por hora, hay una fracción de segundo minúscula entre el momento en que el sensor azul ve un punto específico en el suelo y cuando el sensor rojo lo ve. Si un coche circula lo suficientemente rápido durante ese instante, aparecerá en posiciones ligeramente diferentes en las capas azul, verde y roja de la misma imagen.
Los investigadores construyeron un sofisticado programa informático para buscar estos diminutos desplazamientos. Cuando un vehículo se mueve, deja un tenue "eco" a través de las tres bandas de color, apareciendo como un punto brillante que se ha desplazado apenas unos pocos píxeles de un color al siguiente. El software escanea millones de segmentos de carretera, buscando estos picos de luz desplazados. Una vez que encuentra una coincidencia, une las tres posiciones para formar una trayectoria corta. Al saber exactamente cuánto tiempo transcurrió entre las imágenes azul y roja, y midiendo la distancia que recorrió el coche en ese tiempo, el sistema calcula la velocidad terrestre del vehículo. Este proceso convierte una imagen estática en una medición dinámica, revelando la velocidad de los coches individuales mientras viajan por la carretera.
El conjunto de datos resultante es enorme, conteniendo casi 22 millones de registros de observaciones de vehículos individuales en toda Europa. Cada registro incluye la trayectoria que siguió el coche, su velocidad estimada, la dirección en la que se dirigía y la hora exacta en la que el satélite tomó la fotografía. Los datos cubren los años 2022 a 2026 y se centran en las carreteras más importantes de la red europea, incluyendo autopistas y vías principales, tal como se definen en la base de datos de mapas de código abierto OpenStreetMap. Los investigadores verificaron su método comparando las mediciones de los satélites con límites físicos conocidos y realizando simulaciones para asegurar que los números tengan sentido. Encontraron que, si bien el método es increíblemente potente, tiene límites naturales: funciona mejor para coches que se mueven a velocidades moderadas o altas y puede tener dificultades para detectar vehículos muy lentos o aquellos que se mezclan demasiado bien con la superficie de la carretera.
Este trabajo representa un cambio significativo en la forma en que observamos el tráfico. A diferencia de los métodos tradicionales que dependen de sensores fijos o del intercambio voluntario de datos, este enfoque se basa enteramente en el propio movimiento del satélite y en la física de la luz. Ofrece una visión constante en todo el continente, que no está sesgada por dónde se instalan los sensores o qué conductores eligen compartir sus datos. Los investigadores han puesto a disposición del público, de forma gratuita, tanto el conjunto de datos completo como el código utilizado para crearlo. Esto significa que los planificadores urbanos, los científicos climáticos y los equipos de respuesta ante emergencias pueden ahora estudiar los patrones de tráfico, modelar las emisiones o planificar rutas de evacuación utilizando una fuente de información que es independiente, reproducible y que cubre toda la red de carreteras europea. Los datos capturan un fragmento de tiempo específico —principalmente las horas de la mañana tardía cuando el satélite pasa por encima— pero proporcionan una capa fundamental de verdad sobre cómo se mueven los vehículos por el continente, algo que antes era imposible de recopilar a esta escala.
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