Sistema de Información Geográfica: una herramienta para la Gestión Vial.
SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA: UNA HERRAMIENTA PARA LA GESTION VIAL.
Sistema de Gestión de Caminos No Pavimentados y Sistema de Gestión de Puentes
INDICE
1.0
Introducción.
2.0
Sistema de Gestión de caminos no pavimentados.
3.0
Pantallas del Sistema de Información Geográfico de caminos no pavimentados.
4.0
Ventajas del uso de sistemas de gestión de mantenimiento de caminos no pavimentados.
5.0
Sistema de información geográfico del sistema de gestión de puentes.
6.0
Pantallas del Sistema de Información Geográfico de Gestión de Puentes.
The Louis Berger Group, INC..
Sistema de Información Geográfica: una herramienta para la Gestión Vial.
SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA UNA HERRAMIENTA PARA LA GESTION VIAL. 1.0
Introducción. El sistema de información geográfica con aplicación en la gestión vial surge como una necesidad ante difícil tarea de optimizar y racionalizar los recursos escasos que en materia de mantenimiento necesitan las redes viales y los puentes como parte integral de las mismas. Sin duda alguna, el sistema de información geográfica se ha convertido en una herramienta para la planificación de los trabajos que garanticen una transitabilidad adecuada durante todo el año en la red vial pavimentada y no pavimentada. Lo expuesto en este documento es fruto de la experiencia de 3 años en el inventario físico y de condición de la red vial no pavimentada (19,000 km) y de puentes sobre la red pavimentada (844 puentes).
2.0
Sistema de Gestión de caminos no pavimentados La fase inicial del sistema de Gestión de caminos y de puentes es el realizar un inventario de la condición de los elementos que los componen. El primer inventario de caminos no pavimentados se efectuó mediante un desarrollo innovador utilizando la más alta tecnología y metodología de avanzada que se dispone en el estado del arte actual en la materia. Inicialmente se programaron los recorridos, en los cuales se realiza una filmación en vídeo (VHSC), describiendo las características físicas y condición de cada uno de los tramos, calificando el estado de las partes constituyentes del camino, entre ellos: la geometría y la rodadura del camino, el drenaje superficial, taludes y las obras de arte. Lo anterior, se hace con el fin de conocer el estado de la condición general de cada camino. Este estado de condición de cada tramo permite definir un diagnóstico sobre los problemas y necesidades de la ruta, con el fin de dimensionar las medidas necesarias a tomar si el propósito es mantener o mejorar su transitabilidad. Lo anterior se complementa con la recolección de coordenadas georeferenciadas por medio de receptores de posicionamiento global (GPS), los cuales al sincronizar sus relojes con los de las cámaras de vídeo permiten determinar las coordenadas de los puntos cada segundo durante el recorrido de cada sección, así como de elementos del inventario y su posición real dentro del plano vial nacional (Ver figura. Coordenadas obtenidas cada segundo por el GPS)
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Figura. Coordenadas obtenidas a cada segundo por el GPS
El inventario es una actividad que debe realizarse anualmente, debido a las características dinámicas de los elementos constituyentes de los caminos y a que las condiciones de éstos pueden variar considerablemente en un año. De esta forma se garantiza que la Gestión Vial cada año estará trabajando con información actualizada, lo cual es fundamental para la toma acertada de decisiones. La metodología para el procesamiento de los datos del inventario en gabinete está estructurada para poder subdividir las “rutas” no pavimentadas en “tramos”, posteriormente cada tramo se subdivide en “secciones”, las cuales se forman por la presencia de puntos notables en la vía y características similares en la rodadura. Es en cada sección donde se hace un reconocimiento tanto de los elementos principales que componen el camino, así como de la condición de cada uno de éstos. Para archivar la información recolectada en campo se desarrollo una aplicación de computación en la cual el ingreso de la información de las secciones, ésta se agrupa de acuerdo a las áreas temáticas afines siguientes: Datos permanentes del camino: - Definición de sección (Odómetros) - Geometría - Rodadura The Louis Berger Group, INC..
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Geotecnia Drenajes Obras de paso Obras complementarias
Condiciones de los Elementos: - Rodadura - Geotecnia - Drenajes - Obras de paso - Obras complementarias Trabajos que se recomiendan: - Rodadura - Geotecnia - Drenajes - Obras de paso - Obras complementarias Observaciones particulares El sistema de gestión vial desarrollado se encuentra constituido por: • Relevamiento de la información en campo, • La aplicación de computación en la cual se introduce la información recopilada en el campo y • El sistema de información geográfico. Ver figura. Elementos Constitutivos del Sistema de Gestión.
Figura. Elementos Constitutivos del Sistema de Gestión. The Louis Berger Group, INC..
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El Sistema de Gestión del Mantenimiento de Caminos no Pavimentados se encuentra enlazado a un Sistema de Información Geográfico (GIS), el cual presenta en forma gráfica la red de caminos pavimentados y no pavimentados de la República posibilitando la visualización de la ubicación de las rutas y la fácil captación de la información y de los videos correspondientes a las secciones directamente desde la pantalla. Con la ayuda de este Sistema, el usuario puede, entre otras cosas, hacer uso de las siguientes ventajas: - Visualización de la ubicación de las vías componentes de la Red de caminos. - Elaboración de mapas temáticos de los tramos de vías en función de la condición de las mismas. - Clasificación y visualización de las vías de acuerdo a algún criterio que tenga representación en la base de datos (por ejemplo: Tipo de daños, extensión de los daños, Trabajos requeridos, velocidad promedio de la sección, transito, IE, Nivel de Serviciabilidad, etc.) - Acceder a las características de cada tramo. - Visualizar el recorrido físico de cada tramo de la red inventariada.
3.0
Pantallas del Sistema de Información Geográfico de caminos no pavimentados. Pantalla del Sistema de Información Geográfico que muestra las cubiertas digitales de los caminos principales, secundarios, poblados, límites departamentales y tramos ejemplo del proyecto.
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Pantalla del GIS que muestra un acercamiento del tramo ejemplo: RDPRO12: Puente Los Platanos – RN19.
Pantalla del GIS que muestra un mapa temático en función de los trabajos requeridos en las diferentes secciones que componen el tramo, en este ejemplo se puede las zonas del tramo que requieren Bacheo, Perfilado y Reposición de Balasto.
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Pantalla del GIS que muestra la velocidades promedio a las que se puede circular por el tramo.
Pantalla del GIS que muestra imagen de video del camino la cual se activa con solo hacer un “clic” sobre una sección específica.
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Pantalla del GIS que muestra un mapa temático relacionado con las alcantarillas en el cual se hace un análisis que muestra el tipo de alcantarilla, el material del cual esta hecha y su condición.También se muestra la condición de las cunetas defectuosas como un porcentaje de la longitud del tramo.
4.0
Ventajas del uso de sistemas de gestión de mantenimiento de caminos no pavimentados Entre los beneficios más importante que se pueden considerar en un sistema de Gestión del Mantenimiento de Caminos No Pavimentados, se presentan los siguientes: - Contar con una Base Central de Datos con información relativa a las vías. Definir Planes específicos para acciones de Mantenimiento, Rehabilitación y Reconstrucción (MRR). - Definir requerimientos presupuestales. - Contar con un respaldo para la solicitud de fondos tanto nacionales como internacionales. - Contar con un sistema para la racionalización de los recursos económicos (de maquinaria, mano de obra y materiales) necesarios para desarrollar las actividades de mantenimiento - Posibilitar responder preguntas como “que pasaría si”; por ejemplo, si el presupuesto es reducido, si nuevas acciones de MRR son utilizadas y otras. - Definir la colocación de los fondos disponibles sobre la base de prioridades y procedimientos normatizados. - Identificar zonas con riesgos potenciales y de interrupción de la circulación vehicular tales como derrumbes y hundimientos. - Contar con la capacidad para determinar rutas alternas en casos de emergencias debidos a fenómenos naturales o accidentes. - Facilitar la determinación rutas ideales para el transporte de carga a poblados lejanos en función de las longitudes más cortas y de la condición de los caminos. The Louis Berger Group, INC..
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5.0
El proyecto proveerá de mapas georeferenciados (en formato digital) de los caminos no pavimentados actualizados, de los cuales una cantidad considerable no se encontraban registrados. Posibiltar el conocimiento de los caminos desde la oficina sin necesidad de trasladarse al campo y verificar si los trabajos de mantenimiento se han ejecutado oportunamente. Contar con registro histórico (anual) de las actividades de mantenimiento ejecutadas en los caminos.
Sistema de información geográfico del sistema de gestión de puentes. El proyecto, pretende la implementación de un Sistema de Gestión de Mantenimiento de Puentes. Este sistema cuenta con una base de datos geo-referenciada, que permite la utilización de un Sistema de Información Geográfico para la visualización de la información, la inclusión de un inventario fílmico y la aplicación del Sistema de Gestión de Puentes para la captura de datos de inventario de gabinete. El Sistema de Gestión de Mantenimiento de Puentes clasifica a los puentes según el valor creciente de un indicador denominado Índice de Prioridad. Este Índice de Prioridad contempla, en forma ponderada, todos los parámetros que llevan a considerar la condición en que se encuentra el puente, lo cual ayudará a determinar las necesidades de mantenimiento preventivo y rutinario, un módulo para la integración de costos de mantenimiento, y los módulos de priorización y planificación de las actividades de mantenimiento con sus respectivos cuadros de necesidades de recursos (normas de ejecución). El Sistema utiliza un algoritmo basado en la teoría de conjuntos borrosos que permite, aún operando con una mínima cantidad de información, cumplir el objetivo de priorizar el uso de recursos y proporcionar pautas para gerencias. A medida que se va agregando la información a la base de datos, mejora la calidad de los resultados obtenidos. Esta característica lo hace especialmente apto para su aplicación en casos de “universos abiertos” en los que no se conocen todas las variables en juego. Además del Índice de Prioridad, el sistema proporciona Variables Básicas y Complementarias de Inventario. Las Variables Básicas de Inventario se obtienen de los inventarios viales disponibles y se complementan mediante un expeditivo relevamiento de campo, realizado por las Brigadas. Mientras que las Variables Complementarias de Inventario se obtienen buscando los datos en archivos de documentos y/o la realización de estudios por parte de personal capacitado para dicha tarea. El Sistema de Gestión de Puentes se encuentra enlazado a un Sistema de Información Geográfico (GIS), el cual presenta en forma gráfica la ubicación en coordenadas georeferenciadas UTM de los puentes de la red de caminos pavimentados de la República de Guatemala, posibilitando su visualización y la fácil captación de la información ingresada en la base de datos del Sistema de Gestión de Puentes y de los videos de las inspecciones realizadas a los puentes directamente desde la pantalla. Con la ayuda de este Sistema, el usuario podrá, entre otros, hacer uso de las siguientes ventajas: •
Visualización de la ubicación de los puentes y de las vías componentes de la red de caminos.
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Elaboración de mapas temáticos de la condición actual de los puentes y características particulares o grupales de los mismos de acuerdo a la The Louis Berger Group, INC..
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información de inventario procesada e ingresada en la base de datos (por ejemplo: Carga de diseño de un puente especifico o grupo de puentes, tipo de daños, extensión de los daños, trabajos requeridos, etc.) •
Acceder a las características de cada puente.
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Visualizar el recorrido físico de cada puente inventariado sobre la red de caminos pavimentados.
El Sistema de Información Geográfico permite realizar diferentes tipos de análisis en función de la información de la base de datos del inventario de campo. Estos análisis pueden utilizar como criterios de selección de datos, expresiones lógicas o condiciones especificas, lo cual hace posible detectar en forma rápida y sencilla puntos y situaciones que puedan tener alguna característica de interés de acuerdo a los criterios de selección, ya que despliega en la pantalla mapas temáticos con colores determinados por el usuario de la información solicitada. El GIS es una herramienta muy amigable y con una capacidad de análisis limitada solo por la información que posea la base de datos de la cual se alimenta el sistema (en nuestro caso la base de datos del sistema de gestión del mantenimiento de vías no pavimentadas) a la cual en un futuro se le pueden agregar todos elementos que se consideren necesarios. 6.0
Pantallas del Sistema de Información Geográfico de Gestión de Puentes Pantalla del Sistema de Información Geográfico que muestra las cubiertas digitales de los caminos principales, secundarios, poblados, límites departamentales y la ubicación de los puentes como puntos negros sobre la red de caminos.
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Pantalla del GIS que muestra una ampliación de la distribución y ubicación de los puentes en una zona especifica del mapa de la República de Guatemala, también muestra la base de datos asociada al puente especifico para el ejemplo: Puente Sacuapa, cerca de Taxisco, en el Departamento de Santa Rosa.
Pantalla del GIS que muestra un acercamiento a la ubicación y una imagen del video filmado durante la inspección a un puente.
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