Contar con datos concretos sobre cómo se utilizan los caminos de tierra puede aportar nuevos elementos para definir prioridades, planificar obras y administrar recursos. Un equipo de profesionales de Vialidad bonaerense y la Universidad Nacional de La Plata desarrolló una herramienta basada en tecnología LiDAR que registra cantidad, sentido y velocidad estimada de los vehículos.
En buena parte de los caminos rurales no pavimentados de la provincia de Buenos Aires existe una dificultad previa a cualquier intervención: conocer con datos sistemáticos cómo se utiliza realmente cada corredor. Cuántos vehículos circulan, en qué horarios, qué proporción corresponde a tránsito pesado o cómo varía la circulación después de una lluvia son algunas de las preguntas que no siempre pueden responderse con mediciones directas.
Frente a esa necesidad, un equipo integrado por el Técnico Baltazar Cicaré, de la Dirección de Vialidad de la Provincia de Buenos Aires (DVBA), y los ingenieros Elisa Frígoli Albert, de la Unidad de Investigación y Desarrollo de Ingeniería Civil (UIDIC) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata, y Bernardino Capra, de la DVBA/UIDIC, desarrolló un prototipo de bajo costo para relevar el tránsito. El dispositivo fue presentado en Mendoza, durante el XIX Congreso Argentino de Vialidad y Tránsito.
La herramienta utiliza un sensor LiDAR que mide distancias mediante pulsos de luz infrarroja. Instalado al costado del camino, sin intervenir la calzada, permite registrar el paso de los vehículos y obtener información sobre cantidad, sentido de circulación, velocidad estimada y una aproximación al tamaño de cada unidad. Los datos se procesan en el propio equipo, quedan almacenados en una memoria microSD y pueden descargarse mediante Bluetooth o transmitirse a distancia a través de GSM.
MEDIR DONDE LOS SISTEMAS TRADICIONALES ENCUENTRAN LÍMITES
La falta de registros no significa que no existan formas de aproximarse al tránsito rural. Como explica Bernardino Capra, habitualmente se recurre a indicadores indirectos. “En la mayoría de los caminos rurales no hay datos sistemáticos de cuántos vehículos pasan, en qué horarios ni de qué tipo son”, señala. Por eso, explica, el tránsito suele estimarse a partir de la superficie productiva que sirve el camino, la matrícula de las escuelas rurales o el volumen de producción. Son datos que permiten obtener una idea general, pero “no reemplazan una medición directa y continua”.
A esa dificultad se suma la propia condición de los caminos de tierra. Hay deformaciones de la superficie, barro, agua y polvo; en muchos puntos no existe energía eléctrica y tampoco señal de celular. Según Capra, los equipos pensados para rutas pavimentadas no siempre se adaptan a esas condiciones. En redes extensas, además, cada visita al punto de medición representa un costo.
El prototipo fue concebido precisamente teniendo en cuenta esas limitaciones. Para Capra, un sistema destinado a la red rural debe ser autónomo en energía, portátil, resistente al polvo y la intemperie, no intrusivo y capaz de guardar información aun cuando no haya conectividad. También debe ser económico y sencillo de instalar. “Necesita un procedimiento claro de instalación y control de calidad, no solo buena tecnología”, resume.
Desde la perspectiva de la investigación y el desarrollo, Elisa Frígoli Albert ubica el origen del proyecto en una carencia similar. Los caminos rurales son vías de acceso a campos, escuelas, centros de salud y pequeñas localidades, pero existe poca información sistemática sobre su utilización. De allí surgió la necesidad de una herramienta que pudiera funcionar de manera autónoma y sin depender de infraestructura disponible en el lugar.
DEL PASO DE UN VEHÍCULO AL DATO PARA PLANIFICAR
Una de las características del prototipo es que no se limita a contar vehículos. El sensor realiza mediciones aproximadamente 100 veces por segundo. Cuando un vehículo interrumpe los dos haces de luz, el orden en que lo hace permite determinar el sentido de circulación, el tiempo transcurrido entre ambos eventos, combinado con la geometría de instalación, permite estimar la velocidad. A su vez, la cantidad de lecturas válidas aporta una aproximación al largo del vehículo.
El sistema genera un registro por cada vehículo, con fecha y hora. Así, además del tránsito medio diario, permite observar cómo cambia la circulación por hora, día o estación, y analizar la proporción de tránsito pesado.
Frígoli Albert advierte, sin embargo, que el desarrollo se encuentra todavía en una etapa de prueba de concepto y que la precisión debe ser presentada con cautela. “La evaluación hasta ahora fue funcional y cualitativa, y todavía no corresponde dar valores de error”, explica. Por ahora, la clasificación por tamaño constituye un indicador preliminar.
Para Baltazar Cicaré, uno de los principales desafíos tecnológicos estuvo justamente en convertir el sensor en un sistema capaz de realizar esas mediciones en condiciones reales. “Los desafíos principales fueron la alineación física del sensor y el procesamiento de datos”, resume. La elección de LiDAR responde a sus características. Al medir distancias sin contacto, mediante pulsos de luz, permite utilizar un equipo pequeño y de bajo consumo ubicado junto al camino. “No molesta al tránsito ni a las tareas de mantenimiento”, destaca Cicaré.
El desarrollo se realizó con componentes comerciales y accesibles, entre ellos sensores LiDAR, microcontroladores y memorias microSD. La arquitectura es modular y, en una tercera versión, incorporó GSM para consultas a distancia y GPS para localizar el punto de medición.
El dispositivo puede instalarse en poco tiempo. Se mide el ancho de la calzada y la banquina, se alinea y nivela el equipo y se cargan los parámetros desde un teléfono mediante Bluetooth. Una vez instalado, puede permanecer en el lugar durante varios días, ser retirado o consultado a distancia. La idea es que los equipos puedan rotarse entre distintos tramos y que, en una etapa posterior, la información se integre a un sistema de información geográfica.
INFORMACIÓN PARA DECIDIR DÓNDE Y CÓMO INTERVENIR
El interés del desarrollo está en convertir esos registros en información útil para la planificación vial. La cantidad y el tipo de tránsito son parámetros relevantes para definir las características de una intervención y dimensionar la estructura de un camino. “Permiten que la decisión se base en la demanda real y no en estimaciones indirectas”, señala Frígoli Albert. La información sobre el tránsito pesado resulta relevante porque es el que mayor incidencia tiene en el deterioro del camino. También puede ayudar a establecer prioridades entre distintos tramos de una red.
Capra coincide en que los datos pueden modificar la forma de ordenar las intervenciones. Entre las posibilidades menciona justificar una prioridad de mantenimiento, relacionar el tránsito pesado con el deterioro, identificar corredores de cosecha o accesos a tambos y escuelas y detectar velocidades que indiquen un problema de seguridad.
Con registros comparables entre tramos, agrega Frígoli Albert, una red puede ordenarse según la demanda real y la función que cumple cada camino: corredores productivos, accesos a escuelas, tambos, granjas de producción intensiva, redes forestales o zonas de cultivos temporales. Las series históricas también pueden aportar información para modelos de deterioro y evaluación de inversiones. “Pasar la máquina cuando el camino se deterioró o ante la queja de un usuario, es llegar tarde”, plantea la ingeniera. En ese sentido, la herramienta puede incorporarse como un elemento más dentro de un sistema de gestión de redes viales.
La información también permitiría evaluar qué sucede después de una intervención. El dispositivo puede utilizarse para observar cambios en la circulación, analizar el efecto de estabilizados o mejoras geométricas y medir cuánto tarda un camino en recuperar la transitabilidad luego de una lluvia.
UNA TECNOLOGÍA EN DESARROLLO
Llevar un prototipo desde el ámbito académico hasta un camino implica enfrentar condiciones que no aparecen en el laboratorio. Polvo sobre la lente, sol directo, lluvia, niebla, viento capaz de mover el soporte y ausencia de señal fueron algunos de los factores que obligaron a ajustar el diseño. Para Frígoli Albert, además de resolver la tecnología, es necesario establecer procedimientos que permitan que el sistema sea utilizado de manera consistente. Eso incluye documentación para la instalación, calibración, control de calidad y gestión de los datos.
El desarrollo tampoco está cerrado. Cicaré señala que podrían incorporarse sensores ambientales para registrar lluvia o niebla, redes de comunicación de baja potencia o un tercer sensor LiDAR para medir cambios de velocidad. También existe la posibilidad de utilizar modelos de inteligencia artificial para reconocer el perfil de cada vehículo y mejorar la clasificación.
Pero el equipo plantea una secuencia: primero consolidar las funciones básicas de conteo, sentido y velocidad. En paralelo, se exploran alternativas para simplificar aún más el dispositivo. Una de ellas es el reconocimiento acústico mediante un modelo de inteligencia artificial que permite contar vehículos y distinguir, por ejemplo, un auto de un camión.
La siguiente etapa ya está definida. El equipo prevé una campaña de validación en tres escenarios: un camino rural de bajo tránsito, un corredor con camiones y un tramo pavimentado. Los resultados se compararán con conteos manuales y se registrarán variables como clima, orientación solar y estado del camino. Después llegará el momento de evaluar la integración de los datos a un sistema de información geográfica y, eventualmente, ampliar la herramienta a una red de equipos.
El prototipo parte de una necesidad concreta y de una premisa sencilla: antes de decidir qué obra requiere un camino, es necesario conocer cómo se utiliza. En una red rural extensa, contar con mediciones obtenidas directamente en el territorio puede sumar información para establecer prioridades, evaluar intervenciones y administrar recursos. El desafío que sigue es validar el desarrollo en distintas condiciones y convertir esa información en una herramienta operativa para la gestión vial.
Por FLORENCIA BORRILLI
