Abstract
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.
