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Ojos en la carretera

Los camiones SCRIM® estaban de vuelta en las carreteras de Nueva Zelanda para el verano de 2015 y 2016, completando su inspección en las regiones de la Isla Norte e Isla Sur en enero de 2016. 

Los distintivos camiones amarillos los puso en marcha New Zealand Transport Agency (NZTA) y se han convertido en un rasgo de las carreteras del país, ya que viajan por las redes a 80 kilómetros por hora recopilando información sobre el pavimento: resistencia al derrape, textura, irregularidad, baches, geometría (gradiente, declive transversal y curvatura) y coordenadas GPS de la línea central.

Además de hacer frente a los defectos encontrados, la NZTA utiliza los datos para controlar el rendimiento de la carretera, planificar futuros programas de trabajo, analizar las tendencias y predecir cómo el estado de las carreteras puede cambiar en el futuro. La información se almacena en la base de datos RAMM de la agencia y se utiliza para muchos aspectos de modelado de red.

Los dos vehículos SCRIM son exclusivos de Nueva Zelanda, y están diseñados para suministrar datos, tal como lo requiere la NZTA. Los ha construido y suministrados W.D.M. Limited, con base en Bristol, un fabricante especializado y proveedor de equipos de inspección y control de carretera, y el mayor contratista de inspecciones en el Reino Unido al ofrecer sus servicios a todos los organismos gubernamentales del Reino Unido y al 90 por ciento de las autoridades locales.

La empresa también lleva a cabo trabajos en África del Sur y Australia, entre otros mercados extranjeros, y ha estado inspeccionado la red de carreteras de Nueva Zelanda cada año desde 1995, en particular para la NZTA y las autoridades locales.

La inspección es muy precisa. Los camiones vuelven al Reino Unido cada año para una revisión completa de los equipos técnicos y de cada tuerca y tornillo de los vehículos.

Los datos recogidos también pasan múltiples comprobaciones de validación para comprobar su exactitud. John Donbavand, gerente nacional de pavimentos en NZTA, lo denomina "el programa de validación más grande del mundo", con las máquinas sometidas a estrictas pruebas de "repetibilidad '' mediante el uso de datos comparativos.

Los sistemas de GPS en el SCRIM indican que la NZTA pueden hacer coincidir 20 m de segmentos de carretera de diferentes años, dice.

Durante 2014 y 2015, John añade, la NZTA tenía dos camiones SCRIM que participaban en la repetición de pruebas en el mismo tramo de carretera en Otago Central para comparar los datos y comprobar su exactitud, con resultados satisfactorios.

Cuando el camión está en movimiento, una barra con 20 láseres define el perfil transversal sobre una anchura de carretera de 3,3 metros. La profundidad del surco en cada trayectoria de rueda se calcula a partir de este perfil transversal al usar una regla simulada de dos metros. Los datos se utilizan para determinar la profundidad media, máxima y mínima de los surcos y la desviación estándar y la distribución de la profundidad de los surcos cada 20 metros.

El perfil longitudinal (irregularidad) se mide usando dos láseres, uno en cada trayectoria de la rueda, junto con acelerómetros, y se deduce del resultado del láser para proporcionar un perfil de la carretera. El Indicador de Regularidad Internacional (IRI) se calcula a partir del resultado del perfil longitudinal más el modelo Quarter Car del Banco Mundial y, de nuevo, se generan datos cada 20 metros.

La textura de la carretera se mide con tres láseres de 32 kilohercios, uno de ellos situado en las trayectorias de la izquierda y derecha de las ruedas y otro entre las trayectorias de las ruedas. Los acelerómetros eliminan la mayor parte del movimiento del vehículo relacionado con la carretera para proporcionar un perfil de inercia estable a partir del cual se calcula el MPD (Profundidad Media del Perfil). El MPD también se mide y calcula de acuerdo con la norma ISO 13473-1:1997.

El equipo de investigación cuenta con un sistema de medición de geometría con el que usan inclinómetros y giroscopios para detectar la disposición del vehículo a medida que el SCRIM viaja a lo largo de la carretera. Los inclinómetros miden la inclinación hacia delante o hacia atrás del vehículo para el gradiente y la inclinación de lado a lado de los ejes para el declive transversal.

Los giroscopios se utilizan para detectar el movimiento del vehículo alrededor de las esquinas para calcular la curvatura horizontal y vertical. Los datos de geometría se regulan con una media móvil de 30 metros y se notifican cada 10 metros.

El equipo de GPS de Oxford Technical Solutions ha probado el satélite Omni-Star para registrar las coordenadas GPS diferenciales de la línea central. Los sensores de inclinación para el declive transversal y el gradiente, junto con un giroscopio, proporcionan detalles de alineación cuando están fuera de la vista del satélite. La información se procesa posteriormente usando las estaciones base LINZ.

Los datos de la inspección, que incluyen un vídeo con orientación frontal, se envían entonces a las oficinas de WDM® en Wellington para ser procesados, instalados en la red de carreteras de Nueva Zelanda y verificados antes de enviarse a la NZTA. Las normas de alta integridad de datos las aplica WDM® para garantizar que los clientes pueden confiar en las mediciones de SCRIM a la hora de tomar decisiones de inversión.

La resistencia al derrape es una característica fundamental de la seguridad vial en un país como Nueva Zelanda, caracterizado por su abundante lluvia, hielo, nieve y aguas superficiales durante las fuertes lluvias, que los camiones lanzan al tráfico que va en sentido contrario.

WDM® promueve su trabajo sobre la resistencia al derrape en Nueva Zelanda en su sitio web. "La tasa de accidentes con lesiones por derrape en carretera húmeda en tramos de carretera con una resistencia al derrape "baja" es de 4,5 a 9 veces mayor que la de todas las carreteras", dice la empresa.

"Los resultados del análisis de los sitios con accidentes indican que un aumento del 0,1 en la resistencia al derrape (medido en base al Coeficiente de SCRIM de promedio en verano) provoca una reducción de los accidentes con lesión del 30 % en carreteras húmedas y el 20 % en carreteras secas en la red de carreteras del estado de Nueva Zelanda. En general, desde que se introdujeron las inspecciones SCRIM, el número de accidentes mortales relacionados con derrapes en Nueva Zelanda se ha reducido en casi un 40 %".

Para obtener información sobre la resistencia al derrape, la máquina SCRIM cuenta con una rueda de prueba de giro libre que se coloca en el firme de la carretera bajo una carga conocida. Un flujo controlado de agua moja el firme de la carretera inmediatamente delante de la rueda para que, cuando el vehículo se dirija hacia adelante, la rueda se deslice hacia delante en el firme de carretera húmedo. La fuerza generada por la resistencia al derrape muestra la resistencia del firme al derrape en carretera húmeda. Los resultados de estas pruebas son promedios que determinan la resistencia al derrape en tramos de 10 metros continuos de carretera.

El problema ha sido que, aunque los datos de SCRIM pueden identificar qué conglomerados están demostrando ser mejores para la resistencia al derrape, en los registros de contratistas a veces falta saber de dónde proviene el conglomerado de cantera. Por consiguiente, la NZTA no ha estado recibiendo información sobre el rendimiento del pavimento que se esperaba de algunos proyectos de carreteras, y dice que está teniendo "conversaciones sanas" con la industria en cuanto al motivo.

SCRIM es la marca registrada de W.D.M. Limited

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