Tesis:
Inventarios de carreteras y reconstrucción del trazado mediante vídeo, receptores GNSS y otras herramientas de bajo coste
- Autor: HIGUERA DE FRUTOS, Santiago
- Título: Inventarios de carreteras y reconstrucción del trazado mediante vídeo, receptores GNSS y otras herramientas de bajo coste
- Fecha: 2017
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: INGENIERIA CIVIL:TRANSPORTE Y TERRITORIO
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/47710/
- Director/a 1º: CASTRO MALPICA, María
- Resumen: Los procedimientos actuales para la realización de inventarios de carreteras no dan una solución adecuada para todos los tipos de vías ni para las necesidades de información de todos los agentes interesados en ellas. Esta tesis propone alternativas de bajo coste para algunos de los problemas que se plantean en el inventariado de carreteras y caminos. En primer lugar, se desarrolla un algoritmo que sincroniza las filmaciones de vídeo con las trazas GNSS de los recorridos. Como aplicación, se desarrollan herramientas informáticas que resuelven el inventario fílmico de cualquier tipo de carretera. Estas herramientas necesitan un postprocesamiento reducido y permiten la utilización de dispositivos de bajo coste. A continuación se propone un modelo de datos flexible y un formato de almacenamiento basado en estándares abiertos, que permiten gestionar la información de cualquier inventario de carreteras. El modelo de datos propuesto facilita la reutilización de la información y la realización incremental de los inventarios. Se propone, además, un procedimiento de trabajo que permite la utilización de herramientas de código abierto y métodos de trabajo colaborativos. Por último, se resuelve el problema de la obtención de la geometría del perfil longitudinal de las carreteras. Para ello, se ha desarrollado un algoritmo que proporciona las expresiones analíticas de las alineaciones verticales de dicho perfil a partir del valor de las pendientes longitudinales en los puntos del eje. El algoritmo se integra en un programa de ordenador que incluye una herramienta para la generación de perfiles sintéticos de carreteras con parámetros aleatorios. Para poner a prueba los algoritmos y procedimientos propuestos se han realizado ensayos utilizando perfiles sintéticos y datos tomados en carreteras, vías ciclistas y caminos forestales. Las tomas de datos en carreteras se han hecho utilizando las propias herramientas desarrolladas en la tesis, datos procedentes de fuentes públicas, de diferentes tipos de receptores GNSS (Global Navigation Satellite System) y de clinómetros. Los resultados obtenidos en los ensayos demuestran la validez de los algoritmos, herramientas y procedimientos que propone esta tesis doctoral. Current procedures for conducting road inventories provide neither an adequate solution for all types of roads nor all information needs required by all interested parties. This thesis proposes a series of low-cost alternatives for some of the fundamental problems related to the inventory of roads. First, an algorithm has been developed that synchronizes the video footage with the GNSS path traces. Some computer tools have been developed that use the algoritm and solve the film inventory of any type of road. These tools require a limited amount of postprocessing and allow the use of low-cost devices. Next, a flexible data model and a storage format based on open standards are proposed to manage the information of any road inventory. This data model facilitates reusing information and conducting inventories in an incremental manner. This thesis also shows a working procedure based on open source tools that allow collaborative working methods. Finally, a solution to the problem of obtaining the geometry of the longitudinal profile of roads is provided. To this end, an algorithm has been developed that provides analytical expressions of grades and vertical curves through the value of the longitudinal slopes at centerline points. The algorithm is integrated in software that includes a tool for synthetic road profiles with random parameter generation. In order to check the validity of proposed algorithms and procedures, tests have been carried out using synthetic profiles and data taken from roads, cycling paths, and forest roads. Data collection on roads has been performed using different sources: the tools developed in the thesis, public data sources, different types of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receivers, and inclinometers. Results obtained in tests carried out demonstrate the usefulness of the algorithms, tools, and procedures proposed in this doctoral thesis.