PESAJE DINAMICO EN ESPAÑA Alberto Sosa. Ingeniero de Telecomunicaciones. Product Manager Enforcement Soluctions IESSA. Indra Esteio S.A. Foz Iguazu 2011 :
PROBLEMÁTICA EN ESPAÑA La circulación de vehículos pesados dedicados al transporte de mercancías tiene gran impacto en ciertos entornos como los urbanos o los naturales Impacto en la movilidad Impacto en la seguridad Impacto en la contaminación y el medio ambiente Elevado riesgo adicional asociado al transporte de mercancías peligrosas, especialmente en puntos singulares como entornos urbanos o túneles. 2
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS PARA LA MEJORA DE LA MOVILIDAD EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS PROBLEMÁTICA NECESIDADES SOLUCIONES singulares / globales Detección y cálculo de recorrido de vehículos pesados Detección y seguimiento de vehículos de mercancías peligrosas Sistemas de pesaje dinámico Gestión de transporte de mercancías en entornos cerrados: puertos Gestión de flotas PROBLEMÁTICA resuelven generan SOLUCIONES NECESIDADES requieren 3
NECESIDADES Controlar el sobrepeso de los vehículos Surge la necesidad de limitar el acceso a vehículos pesados a ciertas vías restringidas, ofreciendo una alternativa lógica. Canalizar el tráfico de los vehículos destinados al transporte de mercancías Conocer la distribución de flujos de estos tipos de transporte. Necesidad de un sistema de enforcement automático similar a los radares de velocidad, capaz de controlar el tránsito de vehículos pesados sobrecargados y/o con mercancías peligrosas. Tecnología Transporte ITS 4
FINALIDAD Preservar el patrimonio viario, disminuyendo el deterioro que produce en la infraestructura la circulación de vehículos sobrecargados. Los costes del transporte dependen en gran medida de los deterioros que presentan los pavimentos. Regular el sector del transporte, evitando la competencia desleal entre transportistas. Motor de la economía para muchos. Necesidad de ordenar un sector tan plural Incrementar la seguridad vial, evitando que los dispositivos de seguridad de los vehículos pesados trabajen sobrepasando el límite de sus posibilidades ( frenos, suspensión,.) Disponer de datos reales de las cargas que circulan Verificar el cumplimiento del Reglamento General de Vehículos, ENFORCEMENT 5
ENFORCEMENT Sin necesidad de presencia de agentes de las autoridad Con las máximas garantías legales Procedimiento sancionador sólido Infracción por fuga, sistema de video-verificación WIM enforcement directo, a futuro Regulación del control metrológico del Estado Laboratorios, calibraciones periódicas Normalización Evidencia de la prueba. Fotografías, ficheros Seguridad, Inviolabilidad, Encriptación Aprovechemos la experiencia acumulada en otros sistemas de Fiscalizaçao electrónica. 6
VEL INSTANTANEA VS VEL MEDIA MARCO LEGAL METROLOGICO EN ESPAÑA Ley 3/1985 de metrología Importante avance normativo que permitió un correcto desarrollo de la metrología científica y del control metrológico del estado Ha demostrado una gran flexibilidad y capacidad de adaptación. 1986 España ingresa en la CEE. Transferencia competencias a las autonomías Anteproyecto ley de metrología 2011 Parte de las virtudes del texto anterior. Aportar coherencia a todas las modificaciones Ayudar a las administraciones a aplicar la normativa Cambio de filosofía. Nuevo enfoque y enfoque global Directiva 2004/22/CE del Parlamento Europeo. RD889/2006 y Ordenes ITC Gúia WELMEC, OIML 7
VEL INSTANTANEA VS VEL MEDIA PESAJE EN MOVIMIENTO EN ESPAÑA Definición y usos Componentes de un sistemas típico de WIM Sensores, tecnologías aplicadas y clasificaciones Factores de influencia en la precisión de los WIM Estándares técnicos Comparación de varios sistemas empleados 8
VEL INSTANTANEA VS VEL MEDIA PESAJE EN MOVIMIENTO EN ESPAÑA Pesaje dinámico a baja velocidad Pesaje a baja velocidad, normalmente en un área específica fuera del flujo de tráfico, bajo condiciones controladas como velocidad constante de entre 5 y 15km/h con el objetivo de minimizar los efectos dinámicos Ventajas: Alta precisión, legal enforcement Desventajas: Baja eficiencia, 30 vehiculos/jornada, necesidad de agentes de la autoridad, desvío a otros itinerarios. Pesaje dinámico en alta velocidad Proceso de estimación de peso de un vehículo en movimiento mediante la medición y análisis de las cargas dinámicas Ventajas: 24x365, medición de todo el tráfico, permite preselección fiable Desventajas: Precisión insuficiente para enforcement 9
VEL INSTANTANEA VS VEL MEDIA APLICACIONES PESAJE DINAMICO Pavimentos: diseño, rehabilitación y mantenimiento Puentes Desarrollo de nuevos modelos de cargas, Conocimiento de los efectos de cargas dinámicas en las estructuras, evaluación de puentes en servicio, activación de medidas de control de carga en puentes Legal Enforcement de vehículos y cargas Preselección Enforcement con sistemas de baja velocidad homologados Gestión del tráfico Clasificación estadística muy precisa Hasta 15 clases Estudios medioambientales y económicos 10
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS PARA LA MEJORA DE LA MOVILIDAD EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS Otras aplicaciones complementarias Detección guiado de vehículos pesados y mercancías peligrosas Sistema capaz de detectar en uno o varios puntos cualquier vehículo pesado y sus características más significativas e identificar su recorrido en un entorno dado. Guiado de vehículos pesados por vías restringidas Centro de Control Equipo de Carretera Análisis Controlador Multicarril - 1 Detección y Clasificación Sensores LASER Tratamiento de información Validación Manual Reprocesado Intercambio de datos Sistemas de reconocimiento (OCR) y video verificación Cámaras y sistemas de iluminación Armado de viajes Controlador Multicarril - n Detección y Clasificación Sensores LASER Detección infractores Sistemas de reconocimiento (OCR) y video verificación Cámaras y sistemas de iluminación 11
DETECCIÓN Y CÁLCULO DE RECORRIDOS DE VEHÍCULOS PESADOS NIVEL DE CARRETERA Entornos free-flow: no imponen restricciones al tráfico (de ordenación, velocidad, cambios de carril) Sistema no intrusivo: sin intervención sobre el pavimento Alta confiabilidad en detección y clasificación 12
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DETECCIÓN Y CÁLCULO DE RECORRIDOS DE VEHÍCULOS PESADOS Tecnología LASER+VIDEO+DSRC Detección de vehículos Trigger de sistema de OCR Extracción de perfiles Modelización 3D Extracción de parámetros Dimensiones Volumen Velocidad Ejes Dirección Algoritmos de clasificación 13
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DETECCIÓN Y CÁLCULO DE RECORRIDOS DE VEHÍCULOS PESADOS CENTRO DE CONTROL Consolidación de los datos provenientes de los pórticos de control Formación de recorridos de los diferentes vehículos (mediante OCR) Identificación de posibles infractores en función de: Trayectos Tiempos de recorrido Validación manual de OCR y armado de viajes Supervisión y monitorización de pórticos de control Integración de cliente ligero operable desde Smart-Phone. Integración con sistemas externos 14
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DETECCIÓN Y SEGUIMIENTO DE VEHÍCULOS DE MERCANCÍAS PELIGROSAS DETECCIÓN DE VMP AVISO A C.C. Y SEÑALIZACIÓN SEGUIMIENTO EN CCTV FIN DE PELIGRO 15
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DETECCIÓN Y SEGUIMIENTO DE VEHÍCULOS DE MERCANCÍAS PELIGROSAS Reconocimiento de placas ADR mediante procesamiento de imagen (técnicas multiexpositivas) Reconocimiento automático mediante FPGA y reprocesado por software. Extracción de código de producto y matrícula del vehículo Aviso a sistema de señalización para abandonar la vía en la siguiente salida 16
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DETECCIÓN Y SEGUIMIENTO DE VEHÍCULOS DE MERCANCÍAS PELIGROSAS Para el seguimiento de los vehículos se utilizan técnicas de procesado de imagen en los diferentes sensores de vídeo. Extracción de BLOBs Modelos de representación autónomos o activos: movimiento no rígido Estudio de flujo óptico para el análisis de trayectorias. Extracción de características simples Utilización de Filtros de predicción de movimientos Kalman partículas Técnicas de hand-over entre sensores contiguos. 17
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS SISTEMAS DE PESAJE DINÁMICOS IMPLANTADOS EN ESPAÑA Solución de pre-pesaje dinámico por eje mediante sensores en el pavimento Sistema adicional de clasificación y reconocimiento de matrículas En caso de discrepancia se envía mensaje a PMV con indicación personalizada (por matrícula) de desvío a báscula tradicional Los sensores de pesaje ayudan en la clasificación del vehículo 18
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS SISTEMAS DE PESAJE DINÁMICOS 19
ESTANDARES EMPLEADOS American Standards ASTM E 1318 COST 323, Standars Europeos Aspectos incluidos: Definición de las diferentes clases en función de las aplicaciones. Clasificación por precisión mínima Condiciones de contorno del emplazamiento Geométricas, limitación curvatura y pendiente Estado de la superficie del pavimento Condiciones estructurales del pavimento Procedimientos de puesta en marcha y calibración Definición de procedimientos de test y rendimiento 20
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS PARA LA MEJORA DE LA MOVILIDAD EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS PROYECTOS INTERNACIONALES Y CONFERENCIAS COST 323, Action 1993.1998. http://www.cordis.lu/costtransport/src/cost-323.htm WAVE (Weight in motion of Axles and Vehicles for Europe). Proyect 1996-1999 co-funded by the EC in the 4th FP International conferences 1st Zurich 1995 2nd Lisbonne 1998 3rd Orlando 2002 4th Taipei 2005 5th Paris 2007 6th Florianapolis 2011 1º Seminario internacional WIM Users Network http://www. Wimusers.free.fr 21
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PROYECTOS EN ESPAÑA Campañas de pesaje realizadas por el CEDEX 1986-2003 Centro de estudios y experimentación de obras públicas del Ministerio de Fomento Red de estaciones fijas de pesaje de la Dirección General de Carreteras Instalación futura de estaciones fijas de pesaje dinámico: Dirección General de Carreteras CEDEX 23
CAMPAÑAS DE PESAJE DINAMICO DEL CEDEX Campañas de carácter anual o plurianual encargadas por la Dirección General de Carreteras. 25-30 pesajes de 24h de duración cada año en diferentes emplazamientos Objetivos: Datos estadísticos para su utilización en el dimensionamiento de firmes de carretera Conocimiento del tráfico pesado para estudios de planeamiento de carreteras y de economía del transporte Tipo de sistemas empleados: Capacitivos portátiles Calibración de tipo dinámica mediante 10 a 15 pasadas con camión de peso conocido Videoverificación de la muestra durante 6 horas 24
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PRECISION DE LOS EQUIPOS En condiciones de repetibilidad completa: Diferentes pasadas de un mismo vehículo a velocidades similares y con el mismo estado de carga (condiciones típicas de la calibración). Se hace que el sesgo del sistema sea igual a 0. La desviación típica (c.v.) del error relativo cometido en las pasadas individuales varía, dependiendo de las condiciones locales del pavimento, entre el 2% y el 14%. En condiciones de reproducibilidad extendida: Se calcula el error relativo medio y la desviación típica de los errores relativos medio al medir el peso de una muestra de vehículos representativa del tráfico pesado en un emplazamiento. Fue evaluada en el Ensayo de Sistemas portátiles celebrado en Trappes (Francia), en 1996, sobre una muestra de unos 100 vehículos pesados. Resultados: sesgo: error relativo medio: 2,9% dispersión de las medidas: desviación típica de los errores relativos: + 10,3% 27
RESULTADOS OBTENIDOS EN LAS CAMPAÑAS Clasificación de vehículos: 35,3% de los vehículos son pesados (P>3,5t) (un 3% menos que si se discrimina por longitud). Silueta del tráfico pesado: Vehículos rígidos 29,4% Vehículos articulados y trenes de carretera: 70,6% Hace 20 años las proporciones de unos y otros eran las contrarias. Tipos de eje: Simple: 73,2%, Tandem: 9,1%, Trídem: 17,7% Cargas medias transportadas: Vehículos rígidos: 6,5 t Vehículos articulados: 16,9 t Trenes de carretera: 14,9 t Proporciones de sobrecargados: Vehículos sobrecargados: 24,2% Ejes sobrecargados: 7,1% Agresividad del tráfico (respecto al pavimento): Firmes flexibles (exponente = 4): Factor de equivalencia en ejes de 13 t: 0,59 Firmes semirrígidos (exponente = 8): Factor de equivalencia en ejes de 13 t: 0,58 28
RED DE ESTACIONES DE LA D.G.CARRETERAS PROGRAMA DE 70 ESTACIONES DE PESAJE PARA CONTROL LEGAL DE PESOS PROMOVIDO en 1998 POR: Dirección General de Carreteras. Dirección General de Transportes Terrestres OBJETIVOS: Preservar el patrimonio viario. Regular el sector del transporte (evitando la competencia desleal de los camiones sobrecargados). Mejora de la seguridad vial. CRITERIOS DE UBICACIÓN: cubrir todos los itinerarios de la red estatal, en un solo sentido de la vía, de forma alternativa. 39 estaciones en autopista y autovía. 31 en carreteras convencionales de dos carriles Actualmente: 2 estaciones en funcionamiento 29
RED DE ESTACIONES DE LA D.G.CARRETERAS Resultados obtenidos Año 2004, 22.628 Expedientes incoados por exceso de peso de un total de 141199 denuncias al sector del transporte por diversas causas. Representa un 16% de vehículos sobrecargados por mas de 13 toneladas por eje o 44 toneladas de masa total ( es la máxima permitida sin autorización complementaria de circulación Explotación conjunta mediante control coordinado de la Guardia Civil de tráfico y los Inspectores de Transportes del Estado y de las comunidades autónomas 163.577 Km en los que se incluyen carreteras de peaje y libres, autovías y carreteras convencionales 24.105km de titularidad Estatal por el que circula el 80% del tráfico interior de mercancías y el 90% del tráfico interior de viajeros. 30
RED DE ESTACIONES DE LA D.G.CARRETERAS 31
PLANES DE FUTURO WIM alta velocidad Plan Estratégico de infraestructuras y Transporte (PEIT), Horizonte 2020. Prevé incrementar la calidad y la seguridad de las infraestructuras y los servicios del transporte con inversiones del 2% del valor patrimonial. En el plan sectorial de Carreteras se contempla, en un futuro, la instalación de pesaje dinámico en las estaciones permanentes de aforo de datos de tráfico ( actualmente unas 200) Prioridades: estaciones fronterizas Portugal y Francia CEDEX Instalación de 3 estaciones fijas de pesaje dínámico para: Obtención de datos de variación semanal y mensual del tráfico pesado Conocer en profundidad el funcionamiento y prestaciones de las diferentes tecnologías CEM. Centro Español de Metrología Instalación de 1 prototipo con múltiples sensores para estudios. 32
ESTUDIO ENFORCEMENT DIRECTO Estudio de investigación que va a ser realizado conjuntamente entre laboratorios y administración Prototipo sistema preselección pesagem em movimiento en una carretera convencional en entorno Free Flow sin limitación específica de velocidad, y sin delimitación de carriles. Objetivos: Determinación de número óptimo de sensores para aumentar la confianza de la muestra. Error estadístico del 5% Prueba de diferentes tipos, polímero, cuarzo, cerámico, Integración con sistema de enforcement Otras funcionalidades, lprs, trayectos, Empleo de PMVs full color para fotografías 33
SOLUCIONES TECNOLÓGICAS Señalización automática en tiempo real Posibilidad de empleo de PMVs gráficos full color para mostrar la fotografía del vehículo presuntamente infractor 34
Principales objetivos: Proporcionar una herramienta flexible. Acorde con las necesidades y legislación Interoperatibilidad Optimizar las inversiones. Tiempos de recorrido Datos de tráfico Lectura de matrículas Dar respuesta a nuevas exigencias Bajo consumo Evolución tecnológica Normalización 35
Soluciones integrales y escalables Sistemas enforcement Normalización Legislación Proceso sancionador Centro de control de explotación de tráfico ITS 36
Conclusiones Un sistema de captación de parámetros de tráfico en carretera es muy valioso y hay que explotarlo para maximizar la inversión realizada. Infraestructura, energía, comunicaciones, Otras funcionalidades. Interoperables El campo de los lectores de matrículas y tecnologías aplicadas han evolucionado mucho. La aplicación de Sistemas LPR s a la mejora de la Gestión del Tráfico y la Seguridad Vial es una realidad en continua evolución que está asentándose con fuerza. Constituyen una herramienta eficaz alineada con las políticas de reducción de la accidentalidad y mejora de la Seguridad Vial en sus más amplio sentido emprendidas por las Administraciones Públicas.
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