MONITORIZACIÓN DE ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN · Desvío de carril por aplicación de slurry....
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MONITORIZACIÓN DE
ELEMENTOS DE
SEÑALIZACIÓN
XII Premio Nacional ACEX a la Seguridad en
Conservación.
ÍNDICE
0. INTRODUCCIÓN. .................................................................................................................... 1
1. OBJETIVO DE LA IDEA. ........................................................................................................... 2
2. DESARROLLO TÉCNICO. ......................................................................................................... 3
3. POSIBLES APLICACIONES. ...................................................................................................... 6
4. ESTIMACIÓN DEL COSTE DE APLICAR EL PROYECTO. ............................................................ 9
5. MEJORAS EN LA SEGURIDAD VIAL. ...................................................................................... 10
XII Premio Nacional ACEX a la Seguridad en Conservación MONITORIZACIÓN DE ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN VIAL
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0. INTRODUCCIÓN.
Presentamos al XII Premio Nacional ACEX a la Seguridad en Conservación el proyecto
denominado Monitorización de Elementos de Señalización Vial, el cual estamos actualmente
desarrollando a modo de prototipo en colaboración con Mesurex, empresa de Ingeniería en
Instrumentación y Control.
La herramienta que hoy presentamos está basada en la tecnología WSN (Wireless
Sensor Network). Desarrollamos en este documento la utilidad de poder monitorizar distintos
elementos de señalización, tan frecuentemente utilizados en los diferentes trabajos de
conservación de carreteras.
Colocación de balizamiento y delimitación de la zona de obra previo a vehículo de conservación.
La idea puede ser muy útil en los servicios de conservación, y es que la señalización de
los distintos tajos es algo inseparable de casi todas las tareas que se llevan a cabo en las
conservaciones de carreteras, tanto en la gestión y vialidad como en las operaciones de
mantenimiento y mejora. Por poner sólo algunos ejemplos:
- Trabajos de reparación de biondas.
- Podas y tratamientos con fitosanitarios.
- Reparaciones y restauración de señalización vertical.
- Marcas viales.
- Fresados y bacheos.
- Señalización de incidencias pendientes de reparar y como aviso a los conductores.
- Etc.
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Señalización de corte de carril por asistencia a vehículo.
Desvío de carril por aplicación de slurry.
Allá donde sea necesario señalizar, como en los ejemplos descritos, la aplicación que hoy
mostramos será susceptible de ser utilizada, ayudándonos a monitorizar los elementos de
señalización utilizados y pudiendo controlar su adecuada ubicación como describiremos en los
capítulos posteriores.
1. OBJETIVO DE LA IDEA.
El principal objetivo que tiene nuestra idea es un mayor control sobre la ubicación de
las señales. Esta herramienta nos ayudará a asegurarnos de que cuando estemos realizando
tareas de conservación de carreteras:
• La señalización (tanto fija como móvil) ha sido colocada correctamente según
normativa: por tipo de vía, ubicación de cada señal, separación de los distintos
elementos, etc.
• Durante el desarrollo de las tareas dicha señalización permanece adecuadamente
situada y no ha sufrido caídas o desplazamientos.
• Tener controladas señales de aviso de incidencias pendientes de reparar u otros
avisos a conductores: asfalto el mal estado, limitación de velocidad, etc.
Es interesante el segundo y tercer aspecto, ya que en muchas ocasiones es posible la
correcta ubicación de señales que sin embargo y posteriormente a su colocación pueden sufrir
caídas o desplazamientos, con lo que dejan de cumplir su función hasta que algún operario se
dé cuenta y las vuelva a colocar adecuadamente, por avisos de terceros, etc.
El objetivo marcado de un mayor control sobre la ubicación de las señales lo
conseguiremos gracias a la monitorización de las mismas, las cuales estarán identificadas y
posicionadas a través de un software que nos avisará en caso de un inadecuado
posicionamiento o colocación y también cuando se produzcan caídas o desplazamientos de
éstas.
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2. DESARROLLO TÉCNICO.
El Sistema WSN: Wireless Sensor Network.
Para la monitorización de elementos de señalización vial se propone el uso de la
tecnología WSN (Wireless Sensor Network). Esta herramienta consiste en el acoplamiento a
los elementos de señalización de pequeños sensores autónomos emisores, los cuales serán
monitorizados a través de un elemento integrador o Gateway, el cual tiene capacidad de
realizar mediciones, almacenar determinados datos y comunicar dichos datos en una red
conectada sin cable. En el caso que nos ocupa, los datos que tendremos controlados a través
del Gateway serán:
• Tipo de señal a colocar según el tajo a señalizar y la normativa de aplicación: 8.3-IC
Señalización de Obras, Ley de Seguridad Vial y Reglamento General de Circulación.
• Distancia entre la señal y la zona de trabajo según la normativa empleada.
• Distancias entre las distintas señales, bien sean del mismo tipo o entre señales
diferentes (conos entre sí en una fila, entre conos y señal de reducción de velocidad,
entre reducción de carril y conos, etc.).
Mostramos a continuación una imagen descriptiva de los distintos elementos:
Esquema de los elementos que componen el WSN
Centrándonos en los elementos que componen el WSN, destacamos:
• Nodos sensores: marcados con los puntos rojos, estos sensores se instalarían en cada una de las señales a medida que se van colocando en el tajo: paneles direccionales, conos, señales de preaviso, señales de posición, etc.
• Gateway: dispositivo que en la imagen viene marcado como el punto verde, lo ubicamos también en la zona de realización de los trabajos, y tiene la función de recoger e integrar la información aportada por los nodos. Es un punto de red que actúa como entrada a otra red a través de la cual recibiremos la información que
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previamente hayamos programado: tipo de señal según la tarea a realizar, distancia entre señal y comienzo del tajo, distancia entre señales, etc.
• Base Station: dispositivos que recogerán la información en tiempo real enviada por el Gateway: tableta electrónica del encargado de la obra, móvil del Jefe COEX, PC que estimemos dentro del Centro de Conservación, etc. Para ello será necesaria una conexión a internet. Será en este dispositivo final donde se reciba la información de lo que está ocurriendo en el tajo en cuanto a las señales.
A continuación mostramos ejemplos de señales que podrían ser monitorizadas,
concretamente: señal móvil de obra, conos, aviso de obras y panel direccional. Con nuestra idea, podemos tener en todo momento controlada su adecuada ubicación en el transcurso de los trabajos.
Señal móvil de obra a utilizar en calzadas separadas con 3 carriles en cada sentido.
Cierre de carril izquierdo 0≤V≤25km/h
Señalización de obra fija en Vía de doble sentido con 2 carriles y un carril adicional. Ubicación de los trabajos: Arcén.
Ejemplo: Trabajos de mantenimiento.
Lo que haremos será programar la información que queremos que el Gateway registre
y nos envíe, de tal forma que recibamos avisos en caso de: incorrecta elección de la señal colocada, distancias entre señales mayores o menores de lo indicado en norma, señales que se caigan o desplacen, etc.
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Descripción del Software:
Los elementos que conforman el Wireless Sensor Network (Nodos, Gateway y Equipos Receptores de Información) estarán integrados a través de un software. Dicho software lo podemos programar con diferentes herramientas que nos ayudarán a un mejor análisis de la información. A continuación mostramos dos ejemplos:
• Geoposicionamiento de las señales.
Dado que lo nodos que se colocan en las señales están geoposicionados, será posible, a través de aplicaciones como Google Maps, indicar gráficamente la ubicación y distribución de la señalización en mapas en tiempo real.
Geoposicionamiento en tiempo real de señales de obra
en mapas de carreteras visualizados en tableta del
Jefe COEX y Encargado.
• Configuración de avisos.
Es posible programar alarmas sonoras y visuales que aparezcan en los dispositivos
finales a los que el Gateway envía la información ante determinados eventos. Estos avisos aparecerán en primera instancia en el dispositivo del encargado, que dará una primera conformidad que será validada posteriormente por el Jefe COEX. El tajo no podrá comenzar mientras que la señalización no esté adecuadamente colocada y el aviso así lo indique. Una primera aproximación al tipo de aviso visual podría ser:
Señales colocadas y
distancias adecuadas. Conformidad al comienzo.
Señales adecuadas pero error leve (≤3 m) en distancias entre
ellas. Corregir.
Señal incorrecta o error grave (≥6m) en distancias. Tajo no puede comenzar.
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Las señales amarillo y rojo irían acompañadas de una señal acústica de AVISO. Asimismo, una vez dentro del menú, el Jefe COEX podría entrar para saber exactamente en qué consiste dicha no conformidad.
3. POSIBLES APLICACIONES.
A día de hoy, las señales se colocan por los operarios según su experiencia y la
formación recibida, siendo el Encargado de la obra la persona responsable de dar la
conformidad a dicha señalización, muchas veces basándose en criterios visuales. Es evidente
que este control extra que proponemos será una forma de certificar la adecuada colocación de
dichas señales, con lo que estaremos disminuyendo considerablemente los riesgos y las
probabilidades de que puedan ocurrir accidentes.
Mostramos dos ejemplos de aplicaciones del Wireless Sensor Network:
3.1. Sistema en Cadena de conos.
Son muchos los trabajos de conservación para los cuales es necesaria la señalización a
través de una hilera de conos, que tiene la función de actuar como barrera visual para los
conductores, la cual no ha de traspasarse dado que al otro lado se estarán realizando
determinados trabajos:
Señalización con conos por trabajos en arcén. Aviso por reducción de carril por trabajos de marcas viales, utilizando conos y señales varias.
El proceso constaría de las siguientes fases:
FASE I Planificación del
tajo: señales a colocar.
FASE II Colocación de
conos con nodos instalados, que
enviarán información al
Gateway.
FASE III Integración de
información: nº de conos,
ubicaciones y distancias.
FASE IV Envío a
dispositivos receptores
finales y conformidad
del encargado.
FASE V
Monitorización de las señales hasta
finalización de los trabajos y avisos en
caso de desplazamientos o
caídas de conos.
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En este caso, cada cono llevaría
instalado un sensor que actuaría a forma de
nodo, unificándose la información enviada
al Gateway, como desarrollamos en el
apartado 2. A continuación vemos la
distribución de nodos (puntos azules) y el
Gateway -color salmón- que recogería toda
la información antes de enviarla al
dispositivo que programemos.
Con la monitorización de la hilera de conos conseguiríamos:
- Conocer el adecuado posicionamiento del primero y el último respecto a los
trabajos a realizar y al resto de señales.
- Saber si es correcta la distancia entre conos.
- Recibir avisos de si un cono se cae o es desplazado, lo cual es muy común por golpes
o incluso leves roces con vehículos.
- Envío de alarmas ante incidencias detectadas: incorrecta separación, aviso de caídas
o desplazamientos, etc.
Respecto a la colocación del Gateway y para cualquiera de las aplicaciones, éste ha de
colocarse en zona segura del tajo. Podríamos aprovechar la primera señal por ejemplo del
corte, o tras la bionda en esa zona de comienzo.
3.2 Señalización de obras fijas.
Compatible con la aplicación anterior, este sistema se emplearía para elementos de
señalización de obra fija, tanto en el transcurso de determinados trabajos de conservación
como en aquellos casos en los que queda en obra alguna señal de tajo no finalizado ese día, o
también cuando la señal tiene como misión señalizar una incidencia pendiente de reparar.
En este caso los objetivos son parecidos a la hilera de conos pero más enfocado a otro
tipo de señales:
- Comprobar que la señales que se colocan son las adecuadas según norma y tipo de
trabajo.
- Chequeo de la distancia entre señales.
- Aviso de señales caídas o desplazadas durante el transcurso de un tajo y de
incidencias pendientes de reparar, carreteras cortadas, etc.
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Aviso carretera cortada. Aviso estrechamiento de carril.
Al igual que en los conos, a cada señal le colocaríamos un sensor o nodo, cada uno de
los cuales enviaría la información seleccionada al Gateway colocado en zona segura. Desde ahí
tendríamos toda la información que en tiempo real se estaría enviando al PC o dispositivo
seleccionado a través de una conexión internet.
Ejemplo concreto:
El encargado recibe una señal acústica de aspecto no Conforme en la señalización de
preaviso para unos trabajos de poda que han de realizarse esa mañana. El tajo está a punto de
comenzar a falta de su conformidad. Visualmente no detecta nada anómalo, sin embargo, al
introducirse en la tablet, aparecen los distintos criterios de aceptación a la señalización, donde
detecta error en la distancia de colocación de una señal. Inmediatamente comunica al operario
la necesidad de corregirlo, dando después su conformidad y quedando reflejado para
visualización por el Jefe COEX.
CONTROL POR NODOS-GATEWAY Y AVISOS DE CONFORMIDAD A TABLETS DEL JEFE COEX.
Aspecto a controlar.
Criterios de aceptación.
Aviso de conformidad.
Tipo de señal. Señal de preaviso TS-810. Lado 1350 mm.
Distancia que afecta a circulación.
1 km.
Control velocidad.
TR-301 Diámetro 900 mm
Distancia de la señal al comienzo del l tajo.
Entre 100-150 m.
¡No Conforme: Distancia detectada: 84m!
Zona de
trabajos de
podas.
Señal de
preaviso.
Distancia:
85 m
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4. ESTIMACIÓN DEL COSTE DE APLICAR EL PROYECTO.
A continuación mostramos una estimación de los costes de implementar el proyecto
en los distintos ejemplos que hemos supuesto:
Sistema Cadena de Conos
Costes No Recurrentes.
Código Descripción Unidades Subtotal
Ingeniería • Desarrollo Hardware.
• Desarrollo Software (aplicación PC).
• Desarrollo mecánico.
1 14.000,00 €
Materiales Incluye:
• 10 nodos sensores + envolvente.
• 1 unidad de proceso.
• 1 Puerta de enlace.
1 1.180,00 €
Importe Total Costes No Recurrentes. 15.180,00 €
Costes recurrentes.
Código Descripción Unidades Subtotal
Material nodo Nodo sensor + Envolvente. 1 98,00 €
Unidad Proceso Unidad de Proceso 1 100,00 €
Enlace Puerta de Enlace 1 100,00 €
Importe Total Costes Recurrentes. 298,00 €
Sistema para Señalización Fija
Costes No Recurrentes.
Código Descripción Unidades Subtotal
Ingeniería • Desarrollo Hardware.
• Desarrollo Software (aplicación PC).
• Desarrollo mecánico.
1 14.000,00 €
Materiales Incluye:
• 1 nodo sensor + envolvente.
• 1 unidad de proceso.
• 1 Puerta de enlace.
1 298,00 €
Importe Total Costes No Recurrentes. 14.298,00 €
Opcional: Aplicación para plataformas móviles: 5000 €
Costes recurrentes.
Código Descripción Unidades Subtotal
Material nodo Nodo sensor + Envolvente. 1 98,00 €
Unidad Proceso Unidad de Proceso 1 100,00 €
Enlace Puerta de Enlace 1 100,00 €
Importe Total Costes Recurrentes. 298,00 €
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5. MEJORAS EN LA SEGURIDAD VIAL.
Como se ha comentado en puntos anteriores, son muchos los tipos de tareas realizadas
en los servicios de conservación que requieren señalización de obras, tanto fija como móvil.
En ese sentido, la idea que hoy presentamos aporta unas claras mejoras en la seguridad vial,
que podemos concretar en los siguientes puntos:
• Aporta fiabilidad, ya que permite al Encargado y en segunda instancia al Jefe COEX
asegurarse en todo momento de que las señales colocadas en un tajo concreto son
las adecuadas según norma, así como las distancias entre ellas.
• El control de la ubicación de las señales no sólo queda verificado antes del
comienzo de los tajos sino también en el transcurso de los trabajos, de tal manera
que recibiremos los avisos correspondientes en el caso de señales que, habiéndose
colocado adecuadamente, han podido caerse o ser desplazadas.
• El Software instalado es versátil, lo que permite incluir alarmas visuales y sonoras
ante aspectos no conformes, programarlo para multitud de tareas, modificar los
criterios de aceptación según el tipo de carretera, etc.
• Viene a constituir en cierto modo una manera de certificar la adecuada señalización
de los trabajos, lo cual quedará registrado en el programa, pudiendo formar parte
de los informes de las distintas actuaciones realizadas y ser útil en caso de
accidentes que se produzcan por motivos ajenos a los operarios y a la correcta
señalización, lo cual no siempre es demostrable a día de hoy.
Podemos concluir que la adecuada señalización de los trabajos de conservación influirá
directamente en la disminución de los riesgos de accidentes laborales y relacionados con la
seguridad vial.