?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rft.title=Determinaci%C3%B3n+del+n%C3%BAmero+de+carriles+de+una+carretera+interurbana+y+detecci%C3%B3n+de+maniobras+de+cambio+de+carril+mediante+l%C3%A1ser+rotativo&rft.creator=Castellanos+S%C3%A1nchez%2C+Fernando&rft.contributor=Jim%C3%A9nez+Alonso%2C+Felipe&rft.subject=Industrial+Engineering&rft.subject=Transport&rft.description=El+proyecto+surge+como+una+propuesta+alternativa+a+los+m%C3%A9todos+existentes+en+la+actualidad+de+implementaci%C3%B3n+de+algoritmos+de+determinaci%C3%B3n+de+los+carriles+de+una+v%C3%ADa%2C+as%C3%AD+como+la+posici%C3%B3n+relativa+del+veh%C3%ADculo+en+los+mismos.+Las+opciones+previas+basan+su+comportamiento+en+la+informaci%C3%B3n+captada+mediante+sensores+como+c%C3%A1maras%2C+giroscopios%2C+GPS+o+una+combinaci%C3%B3n+de+l%C3%A1ser+rotativo+y+c%C3%A1maras.+El+algoritmo+desarrollado+tiene+como+finalidad+realizar+dichas+funciones+con+la+utilizaci%C3%B3n+%C3%BAnica+de+la+informaci%C3%B3n+captada+mediante+el+l%C3%A1ser+rotativo.%0D%0ALos+datos+proporcionados+por+el+l%C3%A1ser+rotativo+tienen+ciertas+ventajas+sobre+los+proporcionados+por+los+sensores+mencionados%2C+de+entre+ellas%2C+las+principales+son+la+posibilidad+de+realizar+la+captaci%C3%B3n+de+informaci%C3%B3n+del+entorno+en+situaciones+en+las+que+con+una+c%C3%A1mara+no+ser%C3%ADa+posible%2C+una+elevada+precisi%C3%B3n%2C+y+la+disposici%C3%B3n+de+la+informaci%C3%B3n+en+360%C2%BA+respecto+al+veh%C3%ADculo.+De+cara+a+su+utilizaci%C3%B3n+en+el+desarrollo+del+proyecto%2C+la+informaci%C3%B3n+que+proporciona+posee+la+ventaja+de+ser+empleada+la+de+manera+sencilla+en+el+entorno+de+programaci%C3%B3n+en+que+es+redactado+el+c%C3%B3digo%2C+el+programa+Matlab.+La+informaci%C3%B3n+captada+por+el+l%C3%A1ser+es+recogida+mediante+matrices+de+informaci%C3%B3n+con+las+que+se+puede+operar+de+manera+sencilla+en+Matlab%2C+dichas+matrices+est%C3%A1n+compuestas+por+filas+que+se+corresponden+con+distintos+haces+de+puntos+emitidos+por+el+l%C3%A1ser%2C+siendo+las+columnas+la+informaci%C3%B3n+captada+de+cada+uno+de+ellos%3A+coordenadas%2C+reflectividad%2C+n%C3%BAmero+que+hace+referencia+al+plano+de+puntos+del+l%C3%A1ser+al+que+pertenece%2C+distancia+al+l%C3%A1ser+y+elementos+referentes+al+instante+en+que+se+recibi%C3%B3+la+informaci%C3%B3n.%0D%0ADichas+matrices+de+datos+proporcionadas+por+el+l%C3%A1ser+fueron+tomadas+durante+la+realizaci%C3%B3n+de+ensayos+con+el+equipo+necesario+en+los+que+se+realiz%C3%B3+una+circulaci%C3%B3n+por+v%C3%ADas+interurbanas+realizando+cambios+de+carril%2C+teniendo+as%C3%AD+la+informaci%C3%B3n+suficiente+con+la+que+trabajar+posteriormente.%0D%0AUna+vez+que+se+tienen+los+datos%2C+se+pueden+utilizar+para+transformar+las+ideas+conceptuales+en+algoritmos+que+finalmente+proporcionen+el+resultado+deseado.+A+modo+de+resumen+sobre+los+conceptos+empleados+para+alcanzar+dichos+resultados+se+tiene%2C+en+orden+de+aplicaci%C3%B3n%3A%0D%0A1.+Descarte+de+haces+de+puntos+del+l%C3%A1ser+de+las+matrices+de+informaci%C3%B3n+que+son+considerados+prescindibles.+Los+puntos+que+se+desea+tener+como+resultado+del+filtrado+son+aquellos+que+puedan+representar+marcas+viales+de+delimitaci%C3%B3n+de+carril+y+se+encuentren+por+tanto+a+la+altura+del+asfalto.+Para+obtener+los+puntos+a+la+altura+del+asfalto+se+emplean+algoritmos+de+agrupamiento+de+puntos%2C+tras+los+cuales+se+podr%C3%A1+concluir+cu%C3%A1les+de+ellos+forman+parte+con+certeza+del+asfalto%2C+obteniendo+as%C3%AD+la+altura+del+mismo.+La+distinci%C3%B3n+de+los+puntos+a+la+altura+del+asfalto+entre+los+que+pertenecen+a+la+v%C3%ADa+y+los+de+los+laterales+no+resulta+sencilla%2C+y+se+realiza+por+medio+de+diferentes+aproximaciones+que+aumentan+la+precisi%C3%B3n+del+resultado+seg%C3%BAn+su+realizaci%C3%B3n.+Una+vez+obtenidos+dichos+puntos%2C+por+medio+de+un+filtrado+en+funci%C3%B3n+de+distintos+criterios%2C+principalmente+la+reflectividad%2C+se+puede+reducir+considerablemente+el+n%C3%BAmero+de+puntos+candidatos+a+formar+parte+de+las+marcas+viales.%0D%0A2.+Agrupamiento+de+los+puntos+con+raz%C3%B3n+de+las+distancias+existentes+entre+los+mismos+e+imposici%C3%B3n+de+condiciones+geom%C3%A9tricas+a+los+conjuntos+de+puntos+con+la+finalidad+de+determinar+si+pueden+ser+las+marcas+viales+buscadas.+Las+condiciones+geom%C3%A9tricas+se+imponen+mediante+una+medida+de+la+dispersi%C3%B3n+de+los+valores+de+las+distintas+componentes+de+las+coordenadas+de+los+puntos+pertenecientes+a+los+conjuntos.+El+criterio+principal+es+la+imposici%C3%B3n+de+un+valor+pr%C3%A1cticamente+constante+a+la+coordenada+referente+a+la+altura%2C+debido+a+la+horizontalidad+respecto+al+suelo+de+las+marcas.%0D%0A3.+Identificaci%C3%B3n+del+carril+de+circulaci%C3%B3n+del+veh%C3%ADculo%2C+del+que+generalmente+se+posee+una+elevada+cantidad+de+informaci%C3%B3n.+Para+identificar+dicho+carril+se+establecen+relaciones+entre+los+puntos+concentrados+de+puntos+definidos+previamente.+De+esta+forma%2C+se+establecen+unas+regiones+en+el+espacio+sobre+las+que+se+pueden+encontrar+posibles+marcas+viales.+Dichas+regiones+tendr%C3%A1n+forma+rectangular%2C+de+forma+similar+a+la+de+las+marcas+buscadas%2C+pero+de+dimensiones+muy+superiores%2C+con+lo+que+se+considerar%C3%A1+que+dos+marcas+pertenecen+a+la+misma+l%C3%ADnea+de+delimitaci%C3%B3n+de+carril+si+existe+intersecci%C3%B3n+entre+las+mismas.+Con+esta+serie+de+criterios+se+logra+la+independencia+de+la+orientaci%C3%B3n+en+que+se+encuentra+el+veh%C3%ADculo+respecto+a+la+de+los+carriles+en+el+resultado%2C+lo+cual+resulta+relevante+en+los+instantes+de+cambios+de+carril+de+circulaci%C3%B3n.+Conocidos+los+puntos+que+forman+parte+del+carril%2C+se+realiza+un+ajuste+de+curvas+por+m%C3%ADnimo+error+cuadr%C3%A1tico+con+la+condici%C3%B3n+de+paralelismo+entre+las+l%C3%ADneas+que+lo+delimitan.%0D%0A4.+Una+vez+obtenido+el+carril+del+veh%C3%ADculo%2C+se+conoce+el+ancho+de+%C3%A9ste+y+la+geometr%C3%ADa+de+las+l%C3%ADneas+que+lo+delimitan+gracias+al+ajuste+de+curvas.+Por+lo+tanto%2C+mediante+un+desplazamiento+de+las+mismas%2C+unas+distancias+fijadas+con+un+valor+del+ancho+en+ambos+laterales%2C+se+pueden+conocer+las+posiciones+en+las+que+es+posible+la+existencia+de+carriles+adicionales.+La+comprobaci%C3%B3n+de+la+existencia+de+los+mismos+se+realiza+mediante+el+estudio+de+la+presencia+de+puntos+filtrados+entorno+a+las+supuestas+nuevas+posiciones+en+que+se+encuentran%2C+de+modo+que+si+se+encuentran+puntos+del+l%C3%A1ser+en+dichas+posiciones+se+considerar%C3%A1+que+existe+el+carril.%0D%0A5.+Conocidos+los+puntos+correspondientes+a+cada+carril+de+circulaci%C3%B3n+se+realiza+un+ajuste+final+de+todas+las+curvas+que+delimitan+los+carriles+con+la+condici%C3%B3n+de+m%C3%ADnimo+error+cuadr%C3%A1tico+y+paralelismo+entre+las+mismas.+Las+curvas+que+representar%C3%A1n+las+delimitaciones+de+los+carriles+ser%C3%A1n+polinomios+de+segundo+grado%2C+ya+que+polinomios+de+mayor+grado+generar%C3%ADan+puntos+de+inflexi%C3%B3n+que+no+se+corresponden+con+la+verdadera+geometr%C3%ADa+de+los+carriles.+Por+consiguiente%2C+para+imponer+la+condici%C3%B3n+de+paralelismo+se+fuerza+a+que+los+coeficientes+de+los+t%C3%A9rminos+de+los+polinomios+de+grado+mayor+que+cero+a+que+sean+iguales.+El+resultado+final+ser%C3%ADa+la+obtenci%C3%B3n+de+la+geometr%C3%ADa+de+los+carriles%2C+y%2C+por+tanto%2C+el+conocimiento+de+los+mismos.%0D%0A6.+Realizado+el+c%C3%A1lculo+de+los+carriles+del+primer+fotograma%2C+en+los+siguientes+se+puede+utilizar+el+resultado+que+se+ha+obtenido+del+fotograma+inmediatamente+anterior+para+tener+una+base+sobre+la+que+realizar+el+c%C3%A1lculo.+Sin+embargo%2C+no+se+puede+determinar+si+los+carriles+localizados+previamente+se+encuentran+correctamente+calculados%2C+y%2C+por+dicho+motivo%2C+solo+se+partir%C3%A1+de+informaci%C3%B3n+previa+cuando+la+informaci%C3%B3n+del+fotograma+que+se+est%C3%A1+estudiando+es+insuficiente+para+lograr+el+fin+deseado.%0D%0A7.+Tras+los+c%C3%A1lculos+previos%2C+se+obtiene+los+carriles+de+una+sucesi%C3%B3n+de+fotogramas.+Resulta+sencillo+determinar+el+carril+en+que+se+encuentra+el+veh%C3%ADculo+por+medio+de+la+cercan%C3%ADa+de+las+l%C3%ADneas+de+carril+al+mismo%2C+y%2C+determinado+el+carril+de+circulaci%C3%B3n%2C+se+podr%C3%A1n+conocer+las+maniobras+de+cambio+de+carril.%0D%0ADe+manera+posterior+a+la+justificaci%C3%B3n+te%C3%B3rica+y+de+los+conceptos+aplicados%2C+se+realiza+una+explicaci%C3%B3n+acerca+del+software+empleado+para+transformar+dichas+ideas+en+los+algoritmos+necesarios%2C+encontr%C3%A1ndose+los+c%C3%B3digos+completos+en+los+anexos+del+trabajo.%0D%0ACon+el+algoritmo+desarrollado%2C+se+procede+a+realizar+un+an%C3%A1lisis+de+los+resultados+ofrecidos+por+el+mismo.+En+dicho+an%C3%A1lisis+se+encuentran+diferentes+situaciones+del+entorno+y+su+comportamiento+en+la+mismas.+Como+breve+resumen%2C+se+obtiene+un+resultado+satisfactorio+en+un+porcentaje+elevado+de+los+fotogramas+en+la+circulaci%C3%B3n+por+v%C3%ADas+urbanas+cuyas+condiciones+se+encuentran+incorporadas+en+el+algoritmo%2C+siendo+la+causa+de+la+determinaci%C3%B3n+incorrecta+de+los+carriles+en+la+mayor%C3%ADa+de+los+casos+el+no+poseer+suficiente+informaci%C3%B3n.+Sin+embargo%2C+en+el+empleo+del+mismo+en+un+tramo+completo+de+circulaci%C3%B3n+interurbana%2C+se+obtiene+un+menor+n%C3%BAmero+de+fotogramas+correctamente+calculados%2C+al+existir+factores%2C+como+carriles+de+incorporaci%C3%B3n%2C+para+los+que+el+algoritmo+no+se+encuentra+preparado.%0D%0ASe+concluye%2C+por+tanto%2C+que+para+un+empleo+exitoso+del+algoritmo+de+manera+continuada+es+preciso+una+ampliaci%C3%B3n+del+mismo+para+el+tratamiento+de+los+fotogramas+que+no+se+han+calculado+correctamente+y+para+la+contemplaci%C3%B3n+de+la+gran+variedad+de+situaciones+que+se+pueden+producir+en+una+circulaci%C3%B3n+por+carreteras+interurbanas%2C+pero+que%2C+sin+embargo%2C+el+algoritmo+desarrollado+tiene+por+lo+general+un+buen+resultado+en+los+entornos+contemplados+y+que+constituye+una+buena+primera+aproximaci%C3%B3n+a+un+algoritmo+final.%0D%0ACuando+la+posici%C3%B3n+de+los+carriles+es+correctamente+calculada+siempre+se+obtiene+de+manera+correcta+el+carril+que+transita+el+veh%C3%ADculo%2C+y%2C+por+tanto%2C+la+posici%C3%B3n+del+veh%C3%ADculo+en+la+v%C3%ADa%2C+as%C3%AD+como+los+cambios+de+carril+que+se+realizan.+En+contraposici%C3%B3n%2C+se+considera+que+en+la+aplicaci%C3%B3n+continua+del+c%C3%B3digo+carece+de+sentido+la+determinaci%C3%B3n+del+n%C3%BAmero+de+maniobras+de+cambio+de+carril%2C+puesto+que%2C+en+aquellos+fotogramas+en+que+se+realizado+el+c%C3%A1lculo+de+las+l%C3%ADneas+de+carril%2C+pero+de+manera+incorrecta%2C+se+obtendr%C3%A1n+una+serie+de+saltos+de+valores+en+el+carril+de+circulaci%C3%B3n+del+veh%C3%ADculo+y+en+consecuencia+un+elevado+n%C3%BAmero+de+cambios+de+carril+inexistentes.&rft.publisher=E.T.S.I.+Industriales+(UPM)&rft.rights=https%3A%2F%2Fcreativecommons.org%2Flicenses%2Fby-nc-nd%2F3.0%2Fes%2F&rft.date=2017-07&rft.type=info%3Aeu-repo%2Fsemantics%2FbachelorThesis&rft.type=Final+Project&rft.type=PeerReviewed&rft.format=application%2Fpdf&rft.language=spa&rft.rights=info%3Aeu-repo%2Fsemantics%2FopenAccess&rft.identifier=https%3A%2F%2Foa.upm.es%2F48947%2F