ES2249644T3 - Evaluacion de la precision de sistemas de borde de carretera. - Google Patents
Evaluacion de la precision de sistemas de borde de carretera.Info
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Abstract
Aparato para evaluar la precisión de una estación de monitorización de tráfico (101, 102, 103, 104) de borde de carretera que tiene unos medios de medición de datos (130, 131) para medir un parámetro de unos vehículos que pasan por un punto de medición (132) predeterminado y el momento temporal en el que cada vehículo (133) pasa por el punto de medición, comprendiendo el aparato: unos medios de registro de datos para registrar el parámetro de cada vehículo y el momento temporal en el que el vehículo pasa por el punto de medición según ha sido medido por los medios de medición de datos; un vehículo sonda instrumentado (141) que tiene un sistema de medición de a bordo para medir el parámetro del vehículo sonda instrumentado; y caracterizado porque comprende: unos medios de localización (146) asociados al vehículo sonda instrumentado para determinar la posición del vehículo sonda instrumentado independientemente de la estación de monitorización de tráfico; unos medios de cronometraje para determinar el momento temporal en el que la posición del vehículo sonda instrumentado según ha sido medida por los medios de localización se corresponde con la posición del punto de medición; unos medios de procesamiento de datos (111) para identificar el parámetro del vehículo sonda instrumentado según ha sido medido por los medios de medición de datos a partir del momento temporal en el que el vehículo sonda instrumentado pasa por el punto de medición; y un sistema de comunicación (144) para pasar datos desde el vehículo sonda instrumentado a los medios de procesamiento de datos.
Description
Evaluación de la precisión de sistemas de borde
de carretera.
La presente invención concierne en general a la
evaluación de la precisión de sistemas de borde de carretera, y más
particularmente aunque no exclusivamente, a la evaluación de
estaciones de monitorización de tráfico (TMS (Traffic Monitoring
Stations)) de borde de carretera.
Un operador de carreteras a menudo desea reunir
información acerca de los vehículos que usan la carretera. Las
velocidades y tiempos de viaje de los vehículos son particularmente
de interés. Por ejemplo, el operador de una autopista desde Londres
hasta Bristol puede desear saber la velocidad de los vehículos
individuales en uno o varios lugares. Las velocidades instantáneas
de los vehículos en unos lugares predefinidos se conocen como
"velocidades localizadas". El operador también puede desear
conocer el tiempo medio de trayecto entre Londres y Bristol, por
ejemplo, o por secciones de la ruta. Este tiempo de trayecto puede
ser estimado a partir de las velocidades localizadas medidas en unos
puntos de medición. Los métodos para integrar el tiempo de viaje a
partir de las velocidades localizadas son bien conocidos y aquí no
serán descritos.
Hay dos sistemas de borde de carretera en uso
general para medir la velocidad de vehículos en un lugar particular.
Uno de estos métodos usa dos sensores separados por una distancia
fija. Los sensores pueden, por ejemplo, adoptar la forma de unos
rayos de luz dispuestos para ser rotos por los vehículos al pasar, o
unas bobinas electromagnéticas o unos sensores de presión enterrados
en la carretera. Se mide el tiempo empleado por un vehículo para
pasar desde un sensor al otro, y se puede calcular la velocidad del
vehículo a partir de este "tiempo de vuelo". Los sistemas de
borde de carretera que usan un tal sistema tienen el problema de
que, con el tiempo, pueden derivar fuera de calibración.
Otro sistema de borde de carretera en uso general
aprovecha el efecto Doppler. Se dirige una fuente de radar hacia el
tráfico que llega y se detectan ondas de radio reflejadas hacia la
fuente desde el tráfico en movimiento. Se puede calcular la
velocidad de un vehículo que viaja hacia tal fuente de radar a
partir del cambio en la frecuencia de las ondas de radio reflejadas
desde este vehículo. Es poco probable que tales sistemas deriven
fuera de calibración con el tiempo. Sin embargo, los sistemas con el
radar Doppler están sujetos a errores de instalación y orientación
que introducen el "efecto coseno" por el cual todas las
velocidades de los vehículos son leídas por debajo en una cierta
proporción, determinada por el ángulo del rayo de radar en relación
con la dirección del vehículo.
Antes de que los resultados de la velocidad
localizada puedan ser usados para efectuar un análisis de la
corriente de tráfico, la precisión de cada estación de medición
necesita ser evaluada. Los resultados finales no son útiles a no ser
que se pueda determinar un límite de confianza para la velocidad
localizada para todos los vehículos en una selección de lugares que
constituyan un viaje. Además, las estaciones de medición necesitan
ser evaluadas en cuanto a precisión a intervalos de tiempo regulares
a continuación de su instalación inicial, para confirmar que no han
derivado fuera de calibración. Típicamente, las estaciones de
medición necesitan ser evaluadas aproximadamente cada tres
meses.
El equipo y el método para evaluar estaciones de
medición necesitan ser adecuados para una verificación rápida y
eficaz del equipo de monitorización de la velocidad. Esto significa
que el sistema debe ser portátil y adecuado para un despliegue o
evaluación rápido.
En el presente, los sistemas para la evaluación
de la medición de la velocidad incluyen los métodos siguientes:
- \bullet
- Radar (Doppler) o LIDAR (Laser Diode Ranking)
- \bullet
- Dos rayos de luz dispuestos horizontalmente o verticalmente a través de la calzada.
- \bullet
- Dos sensores de presión sobre la superficie de la carretera.
Los dispositivos de radar usan el efecto Doppler
tal como se ha descrito más arriba. Cuando se usan dispositivos
portátiles, la fuente y el receptor de radio están situados en un
dispositivo sostenido manualmente (una "pistola de velocidad").
Tales dispositivos son muy precisos cuando se usan en condiciones
adecuadas, pero todavía pueden ocasionar la aparición de un número
de inconvenientes. En primer lugar, cuando un automovilista ve una
pistola de velocidad en uso, a menudo va a aplicar los frenos, o al
menos va a levantar el pie del acelerador. Esto significa que el
vehículo estará disminuyendo su velocidad a medida que pasa por el
sensor y esto va a introducir un error de medición. Además, el
método emplea mucha mano de obra y es difícil de usar con tráfico
intenso. Hay errores introducidos por el efecto "coseno", el
efecto del ángulo entre el rayo de la pistola y la dirección del
vehículo.
Se pueden usar con éxito dos rayos de luz o
sensores de presión horizontales sobre la superficie de la carretera
en calzadas de un único carril y bajo volumen de circulación. Sin
embargo, muchas carreteras modernas son calzadas de doble carril y
circulación densa, y estos métodos son faltos de viabilidad en la
práctica. Instalar sensores sobre la carretera es peligroso y
fácilmente puede llevar a un accidente.
Los métodos actuales para evaluar la precisión de
mediciones desde el borde de la carretera son relativamente
ineficaces, imprecisos y su uso puede ser inseguro.
La patente US 5815092 describe un dispositivo
para ser instalado en un vehículo privado que detecta trampas
policiales de velocidad y registra una medición independiente de la
velocidad del vehículo cuando detecta que una trampa de velocidad
está en funcionamiento.
La invención está definida y expuesta en las
reivindicaciones 1, 13 y 20 adjuntas.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se aporta un aparato para evaluar la precisión de una
estación de monitorización de tráfico (TMS) de borde de carretera
que tiene unos medios de medición de datos para medir un parámetro
de unos vehículos que pasan por un punto de medición predeterminado
y el momento temporal en el que cada vehículo pasa por el punto de
medición, comprendiendo el aparato:
unos medios de registro de datos para registrar
el parámetro de cada vehículo y el momento temporal en el que el
vehículo pasa por el punto de medición según ha sido medido por los
medios de medición de datos;
un vehículo sonda instrumentado (IPV
(Instrumented Probe Vehicle)) que tiene un sistema de
medición de a bordo para medir el parámetro del IPV;
unos medios de localización asociados al IPV para
determinar la posición del IPV independientemente de la TMS;
unos medios de cronometraje para determinar el
momento temporal en el que la posición del IPV según ha sido medida
por los medios de localización se corresponde con la posición del
punto de medición;
unos medios de procesamiento de datos para
identificar el parámetro del IPV según ha sido medido por los medios
de medición de parámetro a partir del momento temporal en el que el
IPV pasa por el punto de medición; y
un sistema de comunicación para pasar datos desde
el IPV a los medios de procesamiento de datos.
Esto significa que la TMS puede ser evaluada en
cuanto a la precisión comparando el parámetro del IPV según ha sido
medido por la TMS con el parámetro del IPV según es conocido de
antemano o según ha sido determinado por el sistema de medición de a
bordo del IPV. El parámetro medido puede ser uno o más de los
siguientes: velocidad; longitud, anchura, altura del vehículo; peso
bruto; peso por eje; y configuración de ruedas. Esto permite que la
precisión de la TMS sea evaluada fácilmente conduciendo un IPV
conectado a unos medios de localización adecuados pasando por la
TMS, requiriéndose muy poca experiencia por parte del operario.
Puesto que no es necesario efectuar operaciones de borde de
carretera, la seguridad del personal que lleva a cabo la evaluación
se ve aumentada. Hay poca o ninguna interrupción o perturbación del
flujo de vehículos.
Los medios de localización y/o de cronometraje
incluyen un sistema de posicionamiento global (GPS (Global
Positioning System)).
El aparato de acuerdo con la presente invención
comprende un sistema de comunicación de manera que los datos son
pasados desde el IPV a los medios de procesamiento de datos, estando
los medios de procesamiento de datos dispuestos para recibir datos
procedentes del IPV correspondientes al momento en el que la
posición del IPV se corresponde con la posición de del punto de
medición, y para identificar un par de datos en los datos
registrados en los medios de registro de datos correspondientes a
este momento, incluyendo dicho par de datos el parámetro del IPV
según ha sido medido por la TMS. El IPV puede incluir unos medios
para registrar el parámetro en el momento temporal en el que el IPV
está situado en el punto de medición y transmitir esta información
al sistema de procesamiento de datos.
Los medios de comunicación incluyen
preferiblemente un sistema de telefonía móvil que permite al IPV
enviar datos a los medios de procesamiento de datos como un mensaje
de servicio de mensajes cortos (SMS (Short Message
Service)).
El parámetro puede ser la velocidad, y el IPV
incluye preferiblemente unos medios de medición de velocidad de a
bordo para medir y registrar la velocidad en el momento temporal en
el que el IPV está situado en el punto de medición.
Un aparato similar puede ser usado para evaluar
la precisión de una TMS dispuesto para medir el peso de los
vehículos que pasan en vez de o además de su velocidad. El IPV puede
incluir unos medios de determinación dinámica del peso que permiten
determinar un peso de calibración cuando el IPV está situado en el
punto de medición.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se aporta un método para evaluar la precisión de una
estación de monitorización de tráfico (TMS (Traffic Monitoring
Stations)) de borde de carretera dispuesta para medir un
parámetro de un vehículo que pasa por un punto de medición
predeterminado, comprendiendo el método:
medir el parámetro de cada vehículo que pasa por
el punto de medición usando la TMS;
medir el momento temporal en el que cada vehículo
pasa por el punto de medición usando la TMS;
registrar los parámetros y los tiempos medidos en
pared de datos;
conducir un vehículo sonda instrumentado (IPV
(Instrumented Probe Vehicle)) pasando por el punto de
medición, estando el IPV dispuesto de manera que el parámetro del
mismo es conocido o es medible usando un sistema de medición de a
bordo;
determinar la posición del IPV usando unos medios
de localización;
determinar el tiempo en el que la posición del
IPV determinada corresponde al punto de medición;
enviar el tiempo, y el parámetro del IPV según es
conocido o según ha sido medido usando el sistema de mediación de a
bordo, a la TMS;
identificar el par de datos grabado
correspondiente al tiempo determinado;
identificar el parámetro del IPV, según ha sido
medido por la TMS, a partir de dicho par de datos identificado;
y
comparar el parámetro del IPV, según ha sido
medido por la TMS, con el parámetro del IPV según es conocido o
según ha sido medido por el sistema de mediación de a bordo.
El parámetro puede ser la velocidad del vehículo,
y la velocidad del IPV se mide preferiblemente usando un sistema de
a bordo y se registra en el momento en que la localización del IPV,
según ha sido determinado por los medios de localización,
corresponde al punto de medición.
El método comprende además, preferiblemente,
conducir el IPV pasando por una pluralidad de puntos de medición y
comparar el parámetro del IPV, según es conocido o según ha sido
medido por el sistema de mediación de a bordo, con el parámetro del
IPV según ha sido medido en cada punto de medición.
Se puede usar un método similar para evaluar la
precisión de un sistema "pesaje en movimiento", aunque en tal
caso el IPV puede no necesitar unos medios de mediación de peso de a
bordo. El peso del IPV puede ser determinado antes de que el mismo
sea conducido pasando por el punto de medición. Sin embargo, para
una evaluación más precisa, el IPV puede estar equipado con un
sistema de pesaje dinámico de a bordo (bien conocido en la técnica
anterior) que informa continuamente de las cargas instantáneas sobre
las ruedas. Como con la medición de la velocidad, estas cargas sobre
las ruedas pueden ser capturadas en el momento apropiado cuando el
IPV para por el punto de medición y enviadas a la TMS con el tiempo
de calibración en el que al IPV pasa por el punto de medición. De
esta manera se puede aislar el efecto dinámico de las ondulaciones
de la superficie de la carretera, las cuales llevan a un rebote del
vehículo y así a un elemento dinámico en la carga del vehículo sobre
la carretera.
El IPV puede ser un vehículo de mantenimiento o
de operaciones. Tales vehículos pueden ser usados en la sección de
de carretera sobre la que las estaciones de monitorización de
tráfico están situadas para monitorizar el estado de la carretera.
Esto tiene la ventaja de reducir costes, puesto que los sistemas de
borde de carretera pueden ser calibrados usando vehículos que
podrían estar pasando por las estaciones en cualquier caso.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención se aporta un medio de almacenamiento informático que tiene
almacenado en el mismo un programa dispuesto para, cuando es
ejecutado, permitir a un procesador:
recibir datos conteniendo pares de registros
apareados correspondientes a un parámetro de un vehículo que pasa
por una TMS junto con el tiempo en el que el vehículo pasa por dicha
TMS, cada uno según ha sido medido por la TMS;
recibir datos procedentes de un IPV conteniendo
información acerca del parámetro del IPV, junto con el tiempo en el
que el IPV pasa por la TMS, cada uno según ha sido determinado por
un sistema de mediación de a bordo del IPV;
identificar qué par de registros apareados
corresponde al paso del IPV comparando el tiempo en el que el IPV
pasa por la TMS según ha sido determinado por el sistema de
mediación de a bordo con el tiempo en el que los vehículos pasan por
la TMS según ha sido medido por la TMS; y
determinar el parámetro del IPV según ha sido
medido por la TMS a partir del par de registros apareados
identificado.
Preferiblemente, el programa está dispuesto
además para permitir al procesador comparar el parámetro del IPV
según ha sido medido por la TMS con el parámetro del IPV según ha
sido medido por el sistema de mediación de a bordo con el fin de
determinar la precisión de medición de la TMS.
A continuación se describirán sólo a modo de
ejemplo algunas realizaciones preferidas de la invención con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático que
muestra el trazado de una sección de carretera;
la Figura 2 muestra los componentes de una
estación de monitorización de tráfico (TMS);
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una
parte de una TMS; y
la Figura 4 muestra los componentes usados para
aparear mediciones efectuadas por un vehículo sonda instrumentado
(IPV) con mediciones efectuadas por la TMS.
La Figura 1 es un diagrama que muestra el trazado
general de una sección de carretera 100 que tiene cuatro estaciones
de medición de tráfico 101, 102, 103 y 104. En este ejemplo, las
estaciones están instaladas a intervalos de 500 metros. Cada
estación de medición está dispuesta para medir la velocidad de los
vehículos que pasan por la estación de medición y transmitir esta
información a un emplazamiento o instalación central 111. El tiempo
de viaje para los vehículos que viajan a lo largo de la carretera
puede ser estimado a partir de las velocidades de los vehículos al
pasar por las cuatro estaciones de medición.
La Figura 2 muestra los componentes de una
estación de medición 101 individual, dispuesta para medir la
velocidad de los vehículos en ambas calzadas de una autopista 122,
es decir, seis carriles de tráfico 123, 124, 125, 126, 127, 128. La
estación de medición comprende unos bucles de alambre 129 situados
bajo la superficie de la carretera 122, estando situados bajo cada
carril de tráfico dos bucles separados por una distancia fija D. La
siguiente explicación considerará los dos bucles 130, 131 situados
en el primer carril de tráfico 123, aunque se apreciará que las
mismas consideraciones serán de aplicación a todos los demás
carriles.
Cada bucle 130, 131 es de aproximadamente dos
metros cuadrados y consiste en tres y consiste en tres vueltas de
alambre. Cuando un vehículo pasa sobre un bucle, esto ocasiona un
cambio en la conductancia del bucle, y esto puede ser detectado por
unos "detectores de bucle" (no mostrados) fijados al bucle. Los
detectores de bucle están conectados a una unidad de medida y
control 121 que incluye unos medios de procesamiento para analizar
información pasada a la unidad de medida y control por los
detectores de bucle. Los detectores de bucle pueden estar dispuestos
para proporcionar una representación analógica del paso de cada
vehículo, o alternativamente pueden estar puestos para ser cambiados
"encendido" o "apagado" por el paso de un vehículo. Cada
vez que un vehículo es detectado por un detector de bucle, esta
información es pasada a la unidad de medida y control 121. La
velocidad de un vehículo que pasa por los bucles 130, 131 es
determinada por la unidad de medida y control 121 a partir del
tiempo que tarda entre las detecciones efectuadas por los dos
bucles. Esto da el tiempo empleado por el vehículo para viajar la
distancia fija D, y así su velocidad sobre esta distancia.
El punto del carril a medio camino entre los dos
bucles es conocido como el "lugar de medición" 132 para esta
estación de medición. Cada carril tendrá su propio lugar de
medición, de manera que la estación de medición 101 tiene asociada a
la misma seis lugares de medición. La Figura 3 muestra una vista en
perspectiva de una calzada de la autopista 122 en la estación de
medición 101, en el momento que un coche 133 atraviesa el punto de
medición 132 para el primer carril 122. La unidad de medida y
control 121 pasa información acerca de la velocidad de cada vehículo
que pasa por cada punto de medición, y del momento temporal en el
que esto tiene lugar, de retorno hacia la instalación central 111
(véase la Figura 1), la cual está dispuesta para correlacionar
información procedente de todas las estaciones de medición. En la
práctica, los sensores de bucle y otros sensores y/o detectores
pueden tener un número de puntos de detección adicionales distintos
en los cuales puede ser detectado un vehículo que pase, y su
velocidad puede ser medida mientras el vehículo se encuentra en un
área de detección o en un punto de detección. Todo el sistema de
detectores implicados en el procesamiento de borde de carretera se
conoce como estación de monitorización de tráfico (TMS).
La Figura 4 muestra una visión de conjunto del
sistema usado para inspeccionar la precisión de la TMS. Un vehículo
sonda instrumentado (IPV) 141 está equipado con un sistema de
monitorización y control de velocidad hecho ex profeso que permite
que su velocidad sea medida hasta \pm0,5 km/hora (0,3 millas por
hora) (a un nivel de confianza del 95%). El IPV también está
equipado con un dispositivo transmisor y receptor 145 que le permite
conectarse a un sistema de localización preciso, tal como el sistema
de posicionamiento global (GPS (Global Positioning System))
146. El IPV 141 también está equipado con un ordenador de a bordo,
en el cual está programada la posición exacta del punto de medición
de cada carril de cada TMS.
El IPV es conducido por cada una de las
estaciones de medición. Cuando el vehículo está en movimiento, éste
calcula continuamente la posición de la TMS más cercano y las
posiciones de los carriles. A medida que el IPV se aproxima al lugar
del 101 de la TMS, una vez se encuentra dentro de una distancia
mínima, monitoriza su posición y en cada punto en el que el cambio
en la distancia al punto de medición 132 más cercano es cero,
calcula su propia velocidad y dirección con precisión. Este valor es
transferido a una posición de almacenamiento temporal junto con el
momento exacto (HH:MM:SS.TTTT) también derivado de la señal GPS y
una indicación del punto de medición 132 por el que se ha pasado, y
la posición de la TMS 101.
Estos datos son ensamblados entonces como un
mensaje de tatos de un servicio de mensajes cortos (SMS (Short
Message Service)) y enviados vía un transmisor 144 a la
dirección de la instalación central 111. La instalación central 111
interroga la unidad de medida y control 121 de la TMS 101 específica
y el IPV es identificado a partir de la información de tiempo y
posición de entre el registro de paso de vehículos individuales
guardado en la TMS
101.
101.
En otras palabras, cuando el IPV es conducido
pasando por la estación de medición 101, su velocidad es medida
tanto por el sistema de a bordo del propio IPV como por la estación
de medición 101. Los dos registros pueden aparearse usando el GPS
para determinar el momento exacto en el que el IPV pasa por la
estación. En la práctica, el proceso recoge los registros apareados
durante uno o más días de operaciones, y se obtiene un resultado
promedio. Típicamente, para un significado estadístico, cuando se
conoce una distribución normal se requiere un mínimo de
aproximadamente seis muestras.
Esta evaluación de la precisión se lleva a cabo a
intervalos periódicos, típicamente cada tres meses (es decir, cuatro
veces al año) para todos los puntos de medición de las TMS
mantenidas por el operador de la carretera. Empezando en la primera
estación de medición, un IPV pasa por todos los sitios donde hay TMS
en un circuito. El conductor avanza con la corriente de tráfico,
pero no por encima del límite de velocidad. Para cada sitio, la
velocidad según ha sido medida por el IPV es enviada a la estación
central 111 y apareada con un registro correspondiente procedente de
la TMS, tal como se ha descrito más arriba. El viaje de ronda podría
tardar desde 20 minutos hasta unas pocas horas, incluyendo
interrupciones para el descanso. En el período de supervisión, el
vehículo debería hacer un mínimo de seis pasadas a través del punto
de medición de cada carril. El IPV obtiene así un mínimo de seis
muestras para cada carril en cada sitio. Los registros del IPV y de
la TMS son analizados entonces en la instalación central 111 para
obtener el error medio y la desviación estándar.
El siguiente ejemplo ilustra un análisis aplicado
a unos datos derivados de seis pasadas del vehículo en un único
punto de medición en una comprobación de pista.
| Paso del vehículo | Velocidad comunicada | Velocidad comunicada | Error absoluto | Error (%) |
| por el IPV (km/hora) | por la TMS (km/hora) | (km/hora) | ||
| 1 | 147,2 | 147,5 | +0,3 | 0,20% |
| 2 | 95,7 | 95,5 | -0,2 | -0,21% |
| 3 | 101,0 | 101,5 | +0,5 | 0,50% |
| 4 | 97,3 | 97,5 | +0,2 | 0,21% |
| 5 | 147,9 | 147,5 | -0,4 | -0,27% |
| 6 | 95,5 | 95,5 | +0,0 | 0,00% |
\vskip1.000000\baselineskip
| Promedio | Media | 0,13 | 0,20% | |
| SD | 0,39 | 0,60% |
En este caso, la salida de la TMS se muestra a
0,1 km/hora durante la verificación. Esto permite un error mínimo
debido al redondeo cuando se realiza la supervisión de errores.
Se calculan las estadísticas para la columna de
error porcentual: el error medio de la velocidad para la supervisión
fue de un 0,20% mientras que la desviación estándar (SD) fue de un
0,60%.
A partir de esto se puede calcular el error
promedio para todos los vehículos usando la t de Student a partir de
las tablas estadísticas estándares para seis muestras:
CI(Promedio)_{95%}
= \pm t_{95,n} \times \frac{SD}{\sqrt{n}}=2,75 \times
\frac{0,60%}{\sqrt{6}}=\pm
0,63%
Así, la velocidad media verdadera para todos los
vehículos estará entre +0,20%-0,63% y +0,20%+0,63%, es decir, entre
-0,43% y +0,83%, de la velocidad media, calculada a partir de las
comunicaciones del equipo con un nivel de confianza del 95%. Dado
que estos valores están dentro de \pm1%, se verifica que la
estación cumple el requerimiento de condiciones de
comportamiento.
Para calcular la variación de velocidad para el
vehículo individual:
CI(Individual)_{95%}
= \pm t_{95,n} \times SD = 2,75 \times 0,602% = \pm
1,57%
Esto significa que las comunicaciones de
velocidad individuales estarán entre +0,20%-1,57% y +0,20%+1,57%, es
decir, entre -1,37% y +1,77%, en un nivel de confianza del 95%.
Puesto que estos valores están dentro de \pm2%, se verifica que la
estación cumple el requerimiento de condiciones de
comportamiento.
Así, se ha conseguido una estimación fiable de
las condiciones de comportamiento de la TMS, proporcionando datos
sobre la medición de vehículos individuales, la manera como esto se
extrapola a la velocidad media de todos los vehículos, y la
tendencia sistemática. Esta información ha sido recogida en un
método seguro y más preciso y a un coste inferior que con los
métodos existentes.
La anterior descripción hace referencia a la
calibración de sistemas de medición de velocidad diseñados para ser
usados en carriles de tráfico. A veces, tales sistemas de medición
de velocidad también tienen puntos de medición en el "arcén" de
una autopista. Por razones de seguridad, normalmente no se realiza
la verificación de los arcenes. Si se requiere una verificación de
arcén, los pases por el arcén deberían ser a "velocidades de
arcén", es decir, alrededor de la mitad de la velocidad del flujo
normal. La comprobación se abandonaría si no se observara ninguna
anormalidad en el flujo del tráfico o si el arcén estuviera ocupado
dentro de un kilómetro de la TMS. Si el arcén estuviera siendo
utilizado como un carril de circulación en el momento de la
verificación, se verificaría en este momento, aunque el carril
cerrado no podría ser verificado en esta ocasión.
El sistema y métodos de calibración descritos más
arriba proporcionan unos niveles de precisión más elevados que los
que eran posibles con los aparatos y métodos anteriores. Dado que no
se requieren operaciones de borde de carretera, la seguridad del
personal que lleva a cabo la evaluación está aumentada. Ahí no hay
ninguna o muy poca interrupción o perturbación del flujo de
vehículos, y las condiciones de comportamiento de las TMS pueden ser
inspeccionadas en cualquier momento. Cuando está implicada una alta
densidad de estaciones, el tiempo por cada comprobación puede ser
tan pequeño como 10-30 segundos con un error pequeño
y sin experiencia por parte del operario. Los registros de auditoría
creados es imposible que sean influenciados o corrompidos de ninguna
manera por el operario de la comprobación.
Puede ser posible reducir incluso todavía más los
costes si el IPV es un vehículo de doble propósito usado normalmente
para el mantenimiento en una sección de carretera a lo largo de la
cual están situados los dispositivos de las TMS. Es usual para los
vehículos de mantenimiento hacer tres o cuatro desplazamientos cada
día a lo largo de la carretera para inspeccionar a la búsqueda de
escombros o vehículos averiados, inspeccionar el estado de los
postes de señales y de la superficie de la carretera, etc. En tal
caso, los componentes necesarios para registrar y enviar los tiempos
y las velocidades pueden ser instalados en el vehículo de
mantenimiento y dejarlos funcionando permanentemente, permitiendo
unas evaluaciones casi continuas de las condiciones de
comportamiento de los dispositivos de las TMS.
Se apreciará que la invención no está limitada al
ejemplo de realización descrito más arriba, y también puede ser
usada para la calibración de otros equipos. Por ejemplo, se podría
usar un IPV de un peso conocido para evaluar la precisión de
sistemas de "pesaje en movimiento" que determinan el peso de
los vehículos que los atraviesan. Tales sistemas requieren una
calibración frecuente para permanecer dentro de unos límites
específicos. A veces, unos sensores de peso para tales sistemas
también están incorporados a los dispositivos de las TMS.
Determinando la posición exacta del IPV en todo momento usando un
GPS o similar, y sabiendo la posición exacta del sensor de peso, se
puede determinar el momento temporal exacto en el que el IPV
atraviesa (y es pesado por) un punto de detección de pesaje en
movimiento. Esta información puede ser enviada al sistema de pesaje
en movimiento junto con el peso conocido del IPV, permitiendo que el
registro correspondiente al IPV sea extraído a partir de los
registros del sistema de pesaje en movimiento y comparado con este
peso conocido. Se puede usar un sistema similar para calibrar por
ejemplo sistemas de medición para longitud de vehículo, anchura,
altura, peso bruto, peso por ejes, o configuración de ruedas.
Se apreciará que otras desviaciones de los
ejemplos de realización arriba descritos caerán dentro del alcance
de de la invención según está definido por las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (21)
1. Aparato para evaluar la precisión de una
estación de monitorización de tráfico (101, 102, 103, 104) de borde
de carretera que tiene unos medios de medición de datos (130, 131)
para medir un parámetro de unos vehículos que pasan por un punto de
medición (132) predeterminado y el momento temporal en el que cada
vehículo (133) pasa por el punto de medición, comprendiendo el
aparato:
unos medios de registro de datos para registrar
el parámetro de cada vehículo y el momento temporal en el que el
vehículo pasa por el punto de medición según ha sido medido por los
medios de medición de datos;
un vehículo sonda instrumentado (141) que tiene
un sistema de medición de a bordo para medir el parámetro del
vehículo sonda instrumentado;
y caracterizado porque comprende:
unos medios de localización (146) asociados al
vehículo sonda instrumentado para determinar la posición del
vehículo sonda instrumentado independientemente de la estación de
monitorización de tráfico;
unos medios de cronometraje para determinar el
momento temporal en el que la posición del vehículo sonda
instrumentado según ha sido medida por los medios de localización se
corresponde con la posición del punto de medición;
unos medios de procesamiento de datos (111) para
identificar el parámetro del vehículo sonda instrumentado según ha
sido medido por los medios de medición de datos a partir del momento
temporal en el que el vehículo sonda instrumentado pasa por el punto
de medición; y
un sistema de comunicación (144) para pasar datos
desde el vehículo sonda instrumentado a los medios de procesamiento
de datos.
2. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que los medios de localización incluyen un sistema de
posicionamiento global.
3. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 1 o
2, en el que los medios de cronometraje incluyen un sistema de
posicionamiento global.
4. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 1, 2
o 3, en el que los medios de procesamiento de datos (111) están
dispuestos para recibir datos procedentes del vehículo sonda
instrumentado (141) correspondientes al momento temporal en el que
la posición del vehículo sonda instrumentado según ha sido medida
por los medios de localización corresponde a la posición del punto
de medición, y pueden identificar un par de datos en los medios de
registro de datos correspondiente a este momento, incluyendo dicho
par de datos el parámetro del vehículo sonda instrumentado según ha
sido medido por la estación de monitorización de tráfico (101).
5. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 4,
en el que el vehículo sonda instrumentado (141) incluye unos medios
para registrar el parámetro según ha sido medido por el sistema de
mediación de a bordo en el momento temporal en el que el vehículo
sonda instrumentado está situado en el punto de medición (132) según
ha sido determinado por los medios de localización (146), y
transmitir esta información a los medios de procesamiento de datos
(111).
6. Aparato, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el sistema de comunicación
(144) incluye un sistema de telefonía móvil.
7. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que el vehículo sonda instrumentado (141) está dispuesto para
enviar datos a los medios de procesamiento de datos (111) como un
mensaje de servicio de mensajes cortos.
8. Aparato, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el parámetro es la velocidad
y el vehículo sonda instrumentado (141) incluye unos medios de
medición y registro de velocidad de a bordo para medir y registrar
la velocidad en el momento temporal en el que el vehículo sonda
instrumentado está situado en el punto de medición (132).
9. Aparato, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el parámetro es la longitud
de vehículo, anchura, altura, peso bruto, peso por ejes, o
configuración de ruedas.
10. Aparato, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el parámetro del vehículo es el
peso.
11. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 10,
en el que el vehículo sonda instrumentado (141) está equipado con un
sistema de pesaje dinámico de a bordo, el cual informa las cargas
instantáneas por rueda con el fin de determinar el peso del
vehículo, y donde los medios de registro están dispuestos para
registrar un peso de calibración del vehículo sonda instrumentado
según ha sido determinado por el sistema de pesaje de a bordo en el
momento temporal en el que el vehículo sonda instrumentado está
situado en el punto de medición (132), junto con un tiempo de
calibración en el que el vehículo sonda instrumentado está situado
en el punto de medición.
12. Aparato, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el vehículo sonda
instrumentado (141) es un vehículo de mantenimiento o de
operaciones.
13. Un método para evaluar la precisión de una
estación de monitorización de tráfico (101, 102, 103, 104) de borde
de carretera dispuesta para medir un parámetro de un vehículo que
pasa por un punto de medición (132) predeterminado, comprendiendo el
método:
medir el parámetro de cada vehículo (133) que
pasa por el punto de medición usando la estación de monitorización
de tráfico;
medir el momento temporal en el que cada vehículo
pasa por el punto de medición usando la estación de monitorización
de tráfico;
registrar los parámetros y los tiempos medidos en
pared de datos; y
conducir un vehículo sonda instrumentado (141)
pasando por el punto de medición, estando el estación de
monitorización de tráfico dispuesto de manera que el parámetro del
mismo es conocido o es medible usando un sistema de mediación de a
bordo;
y caracterizado por:
determinar la posición del vehículo sonda
instrumentado usando unos medios de localización (146);
determinar el tiempo en el que la posición del
vehículo sonda instrumentado determinada corresponde al punto de
medición;
enviar el tiempo, y el parámetro del IPV según es
conocido o según ha sido medido usando el sistema de mediación de a
bordo, a la estación de monitorización de tráfico;
identificar el par de datos grabado
correspondiente al tiempo determinado;
identificar el parámetro del vehículo sonda
instrumentado, según ha sido medido por la estación de
monitorización de tráfico, a partir de dicho par de datos
identificado; y
comparar el parámetro del vehículo sonda
instrumentado, según ha sido medido por la estación de
monitorización de tráfico, con el parámetro del vehículo sonda
instrumentado según es conocido o según ha sido medido por el
sistema de mediación de a bordo.
14. Un método, de acuerdo con la reivindicación
13, en el que los medios de localización incluyen un sistema de
posicionamiento global.
15. Un método, de acuerdo con la reivindicación
13 o 14, que comprende además conducir el vehículo sonda
instrumentado (141) pasando por una pluralidad de puntos de medición
(132) y comparar el parámetro del vehículo sonda instrumentado,
según es conocido o según ha sido medido por el sistema de medición
de a bordo, en cada punto de medición, con el parámetro del vehículo
sonda instrumentado según ha sido medido usando la estación de
monitorización de tráfico (101) en este punto de medición.
16. Un método, de acuerdo con la reivindicación
13, 14 o 15, en el que el parámetro es la velocidad del vehículo, y
en el que la velocidad del vehículo sonda instrumentado (141) es
medida usando un sistema de medición de a bordo y registrada en el
momento en el que la posición del vehículo sonda instrumentado,
según ha sido determinada por los medios de localización (146),
corresponde al punto de medición (132).
17. Un método, de acuerdo con la reivindicación
13, 14 o 15, en el que el parámetro es el peso del vehículo.
18. Un método, de acuerdo con la reivindicación
17, en el que el vehículo sonda instrumentado (141) está provisto de
un sistema de pesaje dinámico de abordo que informa de las cargas
instantáneas de las ruedas con el fin de determinar el peso del
vehículo, y en el que se determina un peso de calibración cuando el
vehículo sonda instrumentado está situado en el punto de medición
(132).
19. Un método, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, en el que el vehículo sonda instrumentado
(141) es un vehículo de mantenimiento o de operaciones.
20. Un medio de almacenamiento informático que
tiene almacenado en el mismo un programa dispuesto para, cuando es
ejecutado, permitir a un procesador:
recibir datos conteniendo pares de registros
apareados correspondientes a un parámetro de un vehículo (133) que
pasa por una estación de monitorización de tráfico junto con el
tiempo en el que dicho vehículo pasa por dicha estación de
monitorización de tráfico, cada uno según ha sido medido por la
estación de monitorización de tráfico;
recibir datos procedentes de un vehículo sonda
instrumentado conteniendo información acerca del parámetro del
vehículo sonda instrumentado, junto con el tiempo en el que el
vehículo sonda instrumentado pasa por la estación de monitorización
de tráfico, cada uno según ha sido determinado por un sistema de
medición de a bordo del vehículo sonda instrumentado;
identificar qué par de registros apareados
corresponde al paso del vehículo sonda instrumentado comparando el
tiempo en el que el vehículo sonda instrumentado pasa por la
estación de monitorización de tráfico según ha sido determinado por
el sistema de medición de a bordo con el tiempo en el que los
vehículos pasan por la estación de monitorización de tráfico según
ha sido medido por la estación de monitorización de tráfico; y
determinar el parámetro del vehículo sonda
instrumentado según ha sido medido por la estación de monitorización
de tráfico a partir del par de registros apareados identificado.
21. Un medio de almacenamiento informático, de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que el programa está
dispuesto además para permitir al procesador comparar el parámetro
del vehículo sonda instrumentado (141) según ha sido medido por la
estación de monitorización de tráfico (101) con el parámetro del
vehículo sonda instrumentado según ha sido medido por el sistema de
medición de a bordo con el de determinar la precisión en la medición
de la estación de monitorización de tráfico.
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