Using smartphones as a very low-cost tool for road inventories

Santiago Higuera

El origen...

Tesina del Master en Sistemas de Ingeniería Civil

UTILIZACIÓN DE LOS SMARTPHONES COMO HERRAMIENTA DE BAJO COSTE PARA INVENTARIOS DE CARRETERAS

Alumno: Santiago Higuera

Tutora: María Castro

Fecha: Julio 2013

Estado del arte: conclusiones (I)

En relación con los inventarios de carreteras

• El cálculo de la geometría no está resuelto satisfactoriamente (Errores del 30% en sistemas automáticos comerciales. (Findley. 2013))
• Tienen costes elevados: planificación, realización, postproceso
• Se adaptan mal a vías no convencionales
• Se adaptan mal a redes con variación dinámica

Estado del arte: conclusiones (II)

En relación con el geoetiquetado

• No existe un estándar para el geoetiquetado de vídeos fotograma a fotograma

En relación con los smartphones

• No se ha encontrado aplicación que aune la grabación de vídeo, la del GPS y la de los sensores

Los Objetivos...

Objetivos de la investigación:

1. Aplicación Android que grabe video, GPS y sensores
2. Formato de datos para combinar GPS y sensores
3. Procedimiento para calcular el eje de la carretera
4. Aplicación para visualizar sincronizadamente vídeos, posición del móvil y valor de los sensores
5. Aplicación práctica

Los resultados...

• Tesina de investigación
• Publicación en Transportation Research, Elsevier
• Software:
• RoadRecorder
• RoadPlayer
• Tesis doctoral: investigación actual

Publicación

Software desarrollado

RoadRecorder		RoadPlayer

RoadRecorder

RoadRecorder para dispositivos Android

RoadRecorder: Arquitectura

• Lenguaje de programación Android, Java
• Plataforma: Smartphones Android
• Basado en librerías Open Source:
• GPX: GpxParser
• GPS: GpsManager
• Geometría: JTS Topology Suite
• Patrones de diseño
• Test Driven Development
• Control de versiones: Git
• Repositorio de código: https://github.com/shiguera

Formato para datos

SENX, Sensor GPX

        <trkpt lat="40.412750" lon="-3.897759">
            <ele>748.43</ele>
            <time>2013-06-27T13:42:35.35Z</time>
            <extensions>
                <mlab:bearing>254.92</mlab:bearing>
                <mlab:speed>9.86</mlab:speed>
                <mlab:accuracy>12.00</mlab:accuracy>
                <mlab:ax>-0.347691</mlab:ax>
                <mlab:ay>-0.173109</mlab:ay>
                <mlab:az>0.662444</mlab:az>
                <mlab:pressure>942.38</mlab:pressure>
            </extensions>
        </trkpt>

                            
                        

TrackSegment

TSerie

Sincronización

RoadPlayer

Aplicación que permite reproducir, operar y analizar los VideoTracks grabados con RoadRecorder

Multiplataforma: Windows, Linux, Mac

RoadPlayer: características

RoadPlayer: características

RoadPlayer: Arquitectura

• Lenguaje de programación Java
• Multiplataforma: Windows, Linux, Mac
• Basado en librerías Open Source:
• Vídeo: VideoLAN
• Geometría: JTS Topology Suite
• Cartografía: Geotools
• GPX, Sincronización: GpxParser
• Gráficos: JFreeChart
• Patrones de diseño
• Test Driven Development
• Compilación con Maven
• Control de versiones: Git

RoadPlayer: aplicaciones

• Levantamiento de estado actual
• Auditorias de trazado en carreteras
• Inventarios en carreteras, vías ciclistas, caminos forestales
• Inspección de redes tras catástrofes, guerras,...
• Preparación ofertas mantenimiento carreteras
• Gestion de vias urbanas en poblaciones

Investigación actual

• Reconstrucción de trazado
• Trazado en planta
• Perfil longitudinal
• Referenciación lineal, segmentación dinámica
• Bases de datos no-SQL

Reconstrucción de trazado

Referenciación lineal

Conocida una línea es posible referenciar
los puntos del plano

Segmentación dinámica

Segmentación dinámica

Bases de datos No-SQL

Conclusiones

El método propuesto:

• Es un método efectivo de bajo coste para realización y/o mantenimiento de inventarios de vías
• Resuelve situaciones en las que serían dificiles o imposibles otros procedimientos
• Eficaz en los casos de intervención rápida
• Util para inspección previa de tramos de carreteras
• Registro histórico del estado de tramos de carreteras

Gracias por su atención

Santiago Higuera de Frutos

THE END