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USO DE LA REALIDAD AUMENTADA EN LA INSTALACIÓN DE ELEMENTOS DE SEGURIDAD EN CONSERVACIÓN DE CARRETERAS
XII PREMIO NACIONAL ACEX A LA SEGURIDAD EN CONSERVACIÓN
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Índice
1. Introducción ................................................................................................................... 1
2. Motivación. ..................................................................................................................... 1
3. Objetivo. ......................................................................................................................... 1
4. Descripción. .................................................................................................................... 1
5. Ejemplo de la aplicación. ................................................................................................ 2
6. Funciones principales de la aplicación. .......................................................................... 6
7. Descripción cualitativa y cuantitativa............................................................................. 6
8. Mejoras desde el punto de vista de la seguridad laboral y vial en los trabajos de conservación y explotación de infraestructuras. .................................................................. 6
9. Estimación aproximada del coste de la implementación del proyecto y cuantificación de su beneficio. ...................................................................................................................... 7
Uso de la realidad aumentada en la instalación de elementos de seguridad en conservación de carreteras
XII PREMIO NACIONAL ACEX A LA SEGURIDAD EN CONSERVACIÓN
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USO DE LA REALIDAD AUMENTADA EN LA INSTALACIÓN DE ELEMENTOS DE SEGURIDAD EN CONSERVACIÓN DE CARRETERAS.
1. Introducción
En este documento se describe la idea denominada “Uso de la realidad aumentada en
la instalación de elementos de seguridad en conservación de carreteras” que se presenta al
XII Premio Nacional ACEX a la Seguridad en Conservación siguiendo lo establecido en sus
bases publicadas.
Conacón, empresa socia de ACEX, es consciente de que la innovación ha de ser
planificada para asegurar que las actividades de I+D+i se hagan de forma coordinada y
estructurada. Para ello cuenta con un Sistema de Gestión de I+D+i certificado que le ha
permitido realizar varios proyectos de I+D+i e impulsar los que ve necesarios para el desarrollo
de los trabajos de conservación.
2. Motivación.
El subgrupo de trabajo “Prevención en trabajos de conservación y explotación de
infraestructuras” de la Comisión Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo, en su informe
del 14 de julio de 2015, identificó como punto crítico nº 1 el hecho de que la mayor parte de
los accidentes de trabajo por atropello durante la realización de trabajos de conservación y
mantenimiento de carreteras se producen por un vehículo ajeno a la obra. Destaca que un
número muy significativo de los trabajadores atropellados realizaban trabajos de señalización,
y recomienda, entre otras medidas, la concreción de la información del emplazamiento de la
señalización para que se puedan establecer los procedimientos detallados para la colocación y
la retirada segura de las señales, siempre que las tareas de señalización no se puedan llevar a
cabo sin la presencia de trabajadores. Por ello, Conacón ha visto la necesidad de implementar
una herramienta informática portable que ayude a visualizar, en la zona de trabajo, la
señalización que se pretende instalar.
3. Objetivo.
El objetivo es dotar al personal de conservación de una aplicación informática, basada en la Realidad Aumentada, que funcione en una tableta electrónica y que ayude a visualizar los elementos de seguridad georreferenciados en el entorno real para poder instalarlos con la mayor celeridad posible y con la certeza de que se ejecuta según lo establecido por el técnico.
4. Descripción.
La Realidad Aumentada es el término que se usa para definir una visión del mundo
real junto a elementos virtuales para la creación, en tiempo real, de una realidad mixta. La
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realidad aumentada no sustituye la realidad física, sobreimprime los datos virtuales en el
mundo real.
La idea es utilizar, en las actuaciones de conservación, una aplicación específica en una
tableta electrónica que permita ver el entorno (por ejemplo, una carretera) y la información
gráfica de los elementos de seguridad previstos sobreimpresa (por ejemplo, la señalización
de obras fijas). Esto será posible debido a la cámara digital, al receptor GPS, a los
acelerómetros y a la brújula que llevan las tabletas y a la incorporación de la información
gráfica georreferenciada de los elementos de seguridad que proyecte el técnico de seguridad
en cada actuación.
La reproducción de los objetos en pantalla se logrará a través de cálculos matemáticos
que transformarán las coordenadas de los elementos proyectados en coordenadas imagen
sobre la realidad captada por la tableta.
La aplicación tendrá acceso, vía Internet, al proyecto de seguridad, a la documentación
técnica y a la cumplimentación de los formularios previstos en materia de seguridad. La
administración de esta información se realizará a través de servicios web desplegados en un
servidor. La aplicación móvil actuará como cliente y solicitará al servidor todo el contenido que
requiera su uso.
El personal que instala los elementos de seguridad verá en perspectiva sobre la
pantalla de la tableta electrónica, en tiempo real, la configuración de la señalización
proyectada. A medida que el operario se mueva, éste verá el elemento de seguridad que tiene
que instalar posicionado sobre el entorno real. El operario no tendrá necesidad de consultar
los planos o los croquis en papel y, una vez terminada la instalación de los elementos, con solo
desplazarse sobre el tramo afectado, podrá ir contrastando su implantación. En la pantalla de
la tableta, sobre la imagen real de la zona, se reflejarán, en su posición correcta, unos
símbolos que representarán los elementos de seguridad a instalar.
5. Ejemplo de la aplicación.
A continuación se ofrece un ejemplo que ilustra la aplicación basada en la Realidad
Aumentada aplicada a la seguridad de obras de conservación. Este ejemplo reproduce
visualmente la información que verá el personal que tiene que instalar los elementos de
seguridad.
El ejemplo que se ofrece es el de una posible actuación que ocupase un carril y el arcén
contiguo en una calzada con tres carriles en cada sentido.
Las imágenes que se observan son las que el operario vería en su tableta en las
diferentes fases del trabajo: reconocimiento de la zona de actuación y visualización de lo
proyectado (figuras 1, 2 y 3), implantación de la señalización proyectada (figuras 3 y 4) y
comprobación de lo ejecutado (figura 5). En ellas se puede observar conjuntamente la
realidad (el tramo de carretera) y los elementos virtuales (la señalización a establecer).
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Fig. 1. Vista inicial del diseño de la señalización proyectada.
Fig. 2. Vista que ofrece la aplicación basada en la Realidad Aumentada cuando el trabajador está alejado de la zona de actuación.
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Fig. 3. Vista que ofrece la aplicación basada en la Realidad Aumentada cuando el trabajador se acerca al tramo que tiene que señalizar.
Fig. 4. Vista que ofrece la aplicación basada en la Realidad Aumentada cuando el trabajador va a realizar la instalación de la señalización de la obra.
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Fig. 5. Vista que ofrece la aplicación basada en la Realidad Aumentada cuando el trabajador va a realizar la instalación de la señalización de la obra.
Fig. 6. Vista que ofrece la aplicación basada en la Realidad Aumentada una vez realizada la instalación de los elementos de seguridad.
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6. Funciones principales de la aplicación.
La aplicación permitirá:
- Crear un usuario o identificarse para acceder a la aplicación.
- Cargar y ver en planta el diseño proyectado (de fondo aparecerá la imagen satelital).
- Ver los elementos de seguridad georreferenciados a instalar sobre la realidad.
- Obtener fotografías y videos datados y georreferenciados después de la instalación de los elementos de seguridad.
- Ver los comentarios y anotaciones del técnico que ha realizado el proyecto de seguridad.
- Registrar y enviar, mediante mensajes, los comentarios e informes de los operarios.
7. Descripción cualitativa y cuantitativa.
En el año 2014, sólo el Ministerio de Fomento destinó más de 2.600 millones de euros a
la conservación de la Red de Carreteras del Estado, lo que supone una inversión en
conservación de más de 30.000 euros por kilómetro en los 26.000 kilómetros de la red estatal.
Pero este aumento de la inversión no debe incrementar la siniestralidad en las actuaciones de
conservación. Todas ellas requieren de una señalización previa para avisar a los conductores
que se están realizando trabajos de conservación, por lo que una aplicación informática que
ayude al operario en la concreción del emplazamiento de los elementos de seguridad
previstos será de enorme valor.
Por ello, la aplicación debe permitir seleccionar al operario, en cada actuación, la
solución que el técnico haya proyectado ajustada a la realidad existente, para que le ayude
visualmente en la concreción y en la comprobación de su implantación al empezar y al
terminar la jornada laboral con el menor riesgo posible.
8. Mejoras desde el punto de vista de la seguridad laboral y vial en los trabajos de conservación y explotación de infraestructuras.
Al usar esta aplicación, los trabajos se desarrollarán de manera más eficiente,
reduciendo la siniestralidad, ya que permitirá:
- Realizar la implantación de la señalización con información clara y concreta.
- Ejecutar lo proyectado por el técnico (solución bajo norma y ajustada a la realidad existente).
- Reducir el tiempo de la ejecución.
- No trabajar con grandes planos o croquis inexactos junto a la calzada.
- Tener registradas las imágenes de las medidas de seguridad instaladas. Esta información es fundamental para cualquier inspección o modificación de la señalización implantada.
Todas estos avances repercuten claramente en beneficio de la seguridad de las
personas y está en línea con la recomendación que realizó, en julio de 2015, el subgrupo de
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trabajo “Prevención en trabajos de conservación y explotación de infraestructuras” de la
Comisión Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo”. Una de sus recomendaciones para
disminuir los accidentes por atropello de los trabajadores que realizan los trabajos de
señalización es que los trabajadores dispongan de información concreta del emplazamiento de
las señales y así establecer los procedimientos para su colocación o retirada.
9. Estimación aproximada del coste de la implementación del proyecto y cuantificación de su beneficio.
El proyecto de la implementación de la herramienta, basada en la Realidad Aumentada,
aplicada a la instalación de los elementos de seguridad para actuaciones de conservación, se
estructura en base a las siguientes tareas y subtareas:
- Implementación de los servicios de gestión
Instalación y configuración de los sistemas necesarios
Diseño e implementación de la base de datos
Implementación del módulo de conexión y acceso a la base de datos
Implementación para la lectura de los archivos y enlace para la descarga de datos
Implementación de servicios específicos
- Implementación de la aplicación móvil
Diseño de la interfaz
Implementación de la interfaz de usuario
Implementación de la solución mediante Realidad Aumentada
Integración de la realidad aumentada plana visual
- Pruebas de funcionamiento
- Desarrollo del manual de usuario
Cronograma previsto.
Semanas
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Implementación de los servicios de gestión
Instalación y configuración de los sistemas necesarios
Diseño, implementación y despliegue de la base de datos
Implementación del módulo de conexión y acceso a la base de datos
Implementación para la lectura de archivos y enlaces para la descarga de datos
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Implementación de los servicios específicos
Implementación de la aplicación móvil
Diseño de la interfaz
Implementación de la interfaz de usuario
Implementación de la solución mediante Realidad Aumentada
Integración de la realidad aumentada en la realidad plana visual
Pruebas de funcionamiento
Desarrollo del manual de usuario
Para la consecución de los objetivos se estima que el tiempo necesario es de 24
semanas con un coste aproximado de 12.600 euros.
La inversión en materia de seguridad no se puede realizar pensando en el beneficio
económico, por ello, Conacón prevé su elaboración y explotación sin ningún objetivo
económico ya que piensa que será una herramienta que ayude a la seguridad de los
trabajadores encargados de la señalización de las obras de conservación de carreteras. El
hecho de evitar un solo accidente cubre cualquier inversión realizada.