Monitorear el índice de rugosidad de la carpeta asfáltica con sensores colocados en el vehículo, registrar la ubicación exacta de baches, topes o imperfecciones en el camino y medir el desgaste que puede registrar el automóvil, a fin de prevenir su mantenimiento, son los objetivos de un proyecto desarrollado en el Laboratorio de Sistemas Automotrices de la Facultad de Ciencias de la Electrónica de la BUAP.
El doctor Roberto Carlos Ambrosio Lázaro, titular de esta área, explicó que el propósito de un vehículo es trasladar al usuario de un punto a otro de forma segura; sin embargo, los impactos que recibe la unidad por el estado de los pavimentos pueden provocar daños, incluso accidentes, que afecten física y económicamente al conductor y a sus acompañantes. De aquí la importancia de ofrecer una alternativa que disminuya los riesgos.
Con un grupo de estudiantes de la Licenciatura en Ingeniería en Sistemas Automotrices, de la Maestría en Ingeniería en Electrónica y del Doctorado en Investigación Aplicada a la Industria, se dieron a la tarea de diseñar una aplicación (app) y de instrumentar un vehículo con sensores y red GPS, para verificar el estado de la carpeta asfáltica.
Los beneficios
Cuando el usuario conduce, mediante una red de GPS y sensores colocados en el vehículo se realiza de forma automática un mapeo de las vialidades por las que transita. Los sensores detectan rugosidades o baches de la carpeta asfáltica, mientras que la aplicación obtiene su ubicación automáticamente, para compartir esta información con otros usuarios de la app y así reducir el riesgo de accidentes.
“El proyecto también tiene otros impactos; uno de ellos es optimizar recursos, pues con este registro los gobiernos municipales podrían priorizar el mantenimiento de la carpeta asfáltica en ciertas zonas. Otro más está relacionado con las condiciones del medio ambiente; hay estudios que establecen una relación entre el estado de las vialidades y las emisiones causadas por los vehículos”, indicó el doctor Ambrosio Lázaro.
Asimismo, refirió que el conductor puede conocer cómo se encuentra su vehículo, porque con la app se busca correlacionar información sobre el estado del pavimento con los parámetros que registra la unidad en movimiento, como aceleración, desaceleración, frenos, velocidad, revoluciones por minuto, condiciones del motor y distancia recorrida, entre otros.
Desarrollo del proyecto
El vehículo de prueba para este prototipo es un modelo VW de gasolina, el cual fue instrumentado con cuatro sensores de aceleración, uno en cada rueda. Esto, después de realizar un estudio que concluyó que la suspensión es la zona más sensible a las variaciones del suelo y los desplazamientos.
Posteriormente, se desarrolló una app en Android, en la que se registra la ruta del usuario, así como la ubicación de las imperfecciones asfálticas detectadas por los sensores. Las primeras pruebas se realizaron con éxito en las vialidades de Ciudad Universitaria.
“Podemos ver las señales de los sensores en el celular por medio de la app que está conectada a través de un sistema de adquisición de datos. Así registramos los desplazamientos y los puntos donde se registran imperfecciones. Esta información se puede compartir con otros usuarios”.
Tanto la app como el sistema de sensores miden las rugosidades o problemas en la vialidad a partir de IRI (Índice de Rugosidad Internacional), una escala de medición que identifica en qué condiciones superficiales o profundas se encuentra la red carretera, así se ubican anomalías o se fijan umbrales de alerta por daños detectados.
“El perfil de rugosidad está determinado por un estándar internacional, pero también por parámetros establecidos por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, y por Instituto Mexicano del Transporte. Los rangos que se manejan van de 10 a 20; los más altos son para depresiones muy profundas; los pavimentos con baches menores van de 10 a 5; los nuevos generalmente tienen un índice de rugosidad de 3 a 4; mientras que las pistas de los aeropuertos no deben ser mayores a dos. Esta métrica oficial la mide la app con rugosidades estándar de 8 a 10”.
El doctor Ambrosio Lázaro comentó que el proyecto continúa su avance con el apoyo de los alumnos, quienes ya trabajan en los datos que revelen el desempeño del motor, así como en la relación entre los desplazamientos, las protuberancias del pavimento y el desgaste que tendría el vehículo, una información útil para saber cuándo el auto requerirá mantenimiento.