Inventariado geométrico de carreteras mediante procesamiento automático de datos de mobile mapping

Abstract

[ES] El presente trabajo fin de máster se engloba en un proyecto mayor en el que se plantea desarrollar una herramienta con la cual realizar un inventariado geométrico de una vía lineal a través de su eje. Más concretamente este trabajo se centra en el desarrollo de una metodología con la que realizar la identificación geométrica de los elementos planimétricos del eje de la vía. Para ello se han dividido los posibles elementos a detectar en 3 tipos; rectas, curvas circulares y curvas de transición. A día de hoy no existe una metodología automática o semiautomática que permita realizar este proceso de forma eficiente y rápida debido a la gran dificultad técnica que supone definir todos los elementos geométricos de una vía utilizando simplemente la geometría lineal del eje. En este trabajo se opta por desarrollar una aproximación metodológica que devuelva una respuesta con una exactitud y precisión adecuada asumiendo que se puedan producir una pequeña cantidad de errores que se puedan subsanar de forma “rápida”. Actualmente la mayoría del inventariado geométrico anteriormente mencionado se realiza a través de un eje obtenido de una nube de puntos realizada mediante un sistema de cartografiado móvil (“Mobile Mapping System”, MMS) y se realiza el proceso de aproximación de un eje teórico utilizando el software “Civil 3D”, dicha metodología de trabajo es manual en su gran parte, lo que provoca que se vuelva muy costosa tanto temporalmente como económicamente. Existen otras metodologías al respecto que intentan abordar esta temática, pero o dependen en gran medida de la calidad del dato inicial siendo inviable en muchos casos su uso o al ser completamente automáticas en su conjunto no permiten cambios que ayuden a mejorar el resultado en cada caso que se plantee.

[EN] This master's thesis is part of a larger project aimed at developing a tool to carry out a geometric inventory of a linear route through its axis. More specifically, this work focuses on the development of a methodology to identify the geometric elements of the route's axis. For this purpose, the possible elements to be detected have been divided into three types: straight lines, circular curves, and transition curves. To date, there is no automatic or semi-automatic methodology that allows this process to be carried out efficiently and quickly due to the great technical difficulty of defining all the geometric elements of a route using only the linear geometry of the axis. In this work, a methodological approach is developed to provide an accurate and precise result, assuming that a small number of errors may occur, which can be "quickly" corrected. Currently, most of the aforementioned geometric inventory is carried out through an axis obtained from a point cloud generated by a Mobile Mapping System (MMS), and the process of approximating a theoretical axis is performed using "Civil 3D" software. This work methodology is largely manual, making it very costly both in time and money. Other methodologies exist that attempt to address this issue, but they either depend heavily on the quality of the initial data, making their use unfeasible in many cases, or, being fully automatic, do not allow adjustments that could improve the result in each specific case

[CA] El present treball de fi de màster s’emmarca en un projecte major en el qual es planteja desenvolupar una eina amb la qual realitzar un inventari geomètric d’una via lineal a través del seu eix. Més concretament, aquest treball se centra en el desenvolupament d’una metodologia per a realitzar la identificació geomètrica dels elements planimètrics de l’eix de la via. Per a això, s’han dividit els possibles elements a detectar en tres tipus: rectes, corbes circulars i corbes de transició. A dia de hui, no existeix una metodologia automàtica o semiautomàtica que permeta dur a terme aquest procés de manera eficient i ràpida, a causa de la gran dificultat tècnica que suposa definir tots els elements geomètrics d’una via utilitzant simplement la geometria lineal de l’eix. En aquest treball, es proposa desenvolupar una aproximació metodològica que proporcione una resposta amb una exactitud i precisió adequada, assumint que es puga produir una xicoteta quantitat d’errors que es puguen solucionar de manera "ràpida". Actualment, la major part de l’inventari geomètric anteriorment mencionat es realitza a través d’un eix obtingut d’un núvol de punts realitzat mitjançant un sistema de cartografiat mòbil ("Mobile Mapping System", MMS), i es duu a terme el procés d’aproximació d’un eix teòric utilitzant el programari "Civil 3D". Aquesta metodologia de treball és, en gran part, manual, cosa que provoca que siga molt costosa tant temporalment com econòmicament. Hi ha altres metodologies que intenten abordar aquesta temàtica, però o depenen en gran mesura de la qualitat de la dada inicial, fent inviable en molts casos el seu ús, o al ser completament automàtiques en el seu conjunt, no permeten canvis que ajuden a millorar el resultat en cada cas que es plantege.