Ventajas con respecto al uso de otras tecnologías
En las 2 publicaciones anteriores, se planteó el problema, concepto, antecedentes y la justificación para el uso de la tecnología BWIM en la administración de infraestructura vial, para que los puentes sean inteligentes y obtengan información que sustituya o complemente las estaciones de pesaje estáticas.
La metodología tradicional para obtener el peso de los vehículos consiste en colocar balanzas fijas o estáticas por cada sentido de viaje (estaciones de pesaje permanentes) al lado de las rutas principales. Esta tecnología utiliza plataformas mecánicas o electrónicas instaladas en puntos específicos, junto a obras civiles que permiten el desvío, entrada y pesaje.
En Costa Rica (CR), se necesitarían al menos entre 14 y 23 estaciones de pesaje permanentes (Badilla, 2009; Allen et al., 2014), lo cual, requeriría una inversión de entre US$39,4 y US$65 millones; considerando diseño, supervisión, equipamiento, obra civil principal y complementaria, e imprevistos ordinarios. Adicionalmente, se deben incluir los gastos en Operación y Mantenimiento (O&M).
Como alternativa a las estaciones permanentes, existen las estaciones de pesaje móviles.
Esta tecnología utiliza básculas mecánicas o electrónicas que permiten pasar vehículos a una velocidad determinada, por lo general baja. Estas son más versátiles que las permanentes, dado que se pueden reubicar, lo cual requiere una menor inversión inicial y de mantenimiento. (O’Brien et al., 1999; Wall et al., 2009; Christenson y Motaref, 2016). Sin embargo, requiere coordinación con autoridades de tránsito, las ubicaciones deben cumplir características físicas y geométricas, los vehículos deben acatar restricciones de velocidad, generan congestionamientos y, al igual que las permanentes puede presentarse evasión de los conductores (Vargas, 2019).
Como tercera alternativa, existen los sistemas Weigh-In-Motion (WIM). Esta tecnología utiliza sensores instalados en el pavimento, por ende, los vehículos no necesitan detenerse. Sin embargo, el pavimento requiere excavaciones o cortes, lo cual induce planos de falla que afectan negativamente su desempeño. También, las deformaciones o daños reducen la precisión de los resultados, y típicamente requieren el cierre parcial o total de las vías para su instalación, reparación o reinstalación (O’Brien et al., 1999).
Como cuarta alternativa, surgen las básculas a bordo de los vehículos pesados, las cuales utilizan la tecnología satelital para la transmisión de datos.
La tecnología utiliza sensores de presión colocados en la suspensión del camión y transmiten los datos a una computadora portátil en cada camión, la cual a su vez es georreferenciada y transmite a un centro de monitoreo. Al comparar esta tecnología con las básculas estáticas, móviles o WIM, esta solución pareciera ser la más versátil. Sin embargo, requiere una inversión alta en equipo y tecnología para captar la información de la flota vehicular nacional e internacional o al menos una muestra representativa, requiere alta disponibilidad de redes para la transmisión de datos de manera satelital o por telefonía móvil, y requiere la aprobación de normativa nacional e internacional para el uso y libre acceso a la información privada de las empresas de logística y/o transporte de bienes.
Ante este escenario, surge la necesidad de alternativas prácticas y eficientes. A partir del 2013, en el mundo se desarrollan las tecnologías complementarias y necesarias para una quinta alternativa denominada BWIM. Las principales ventajas son:
- Menor inversión inicial y menor costo de O&M,
- Instrumentación es sencilla, discreta y rápida de implementar,
- Se coloca sobre puentes, que son activos del estado. Por tanto, no es necesaria la participación de un ente privado, ni acuerdos o cambios en normativas,
- No requiere equipos móviles costosos,
- Tampoco interrumpe el tráfico ni impone restricciones de velocidad,
- No genera daño en pavimento,
- ni se deteriora con el paso de los vehículos,
- Muestrea el 100% de los vehículos,
- Disminuye los riesgos de evasión y de corrupción,
- Al combinarla con cámaras de monitoreo en tiempo real se relaciona el vehículo con sus datos y,
- Mayor cantidad de aplicaciones al analizar los datos como, por ejemplo; monitorear la condición estructural de puentes.
En el Cuadro 1, se comparan las características de las tecnologías y queda en evidencia que BWIM es la alternativa que obtendría la mejor de las relaciones costo/beneficio:
Cuadro 1. Comparación de las tecnologías para la medición del peso de vehículos1.
Fuente: Elaboración propia. 1 Clasificación en las 5 tecnologías, agrupa los dispositivos más conocidos y utilizados. 2 Estimación propia a partir de referencia bibliográfica (Loaiza,2008). Debido a que es un alquiler, se considera que este incluye la O&M. 3 Para hacer comparable la inversión inicial y de O&M, se debe multiplicar la inversión en un vehículo de la muestra por el tránsito promedio anual de camiones pesados en el punto de medición.
Se puede llegar a la conclusión preliminar de que la utilización del método BWIM es una posible solución al problema planteado, al comparar las ventajas y desventajas entre las tecnologías en este tercer artículo. Por tanto, existe la oportunidad de generar la capacidad técnica necesaria para su implementación ya sea como complemento o sustitución de las mediciones realizadas en estaciones de pesaje estáticas y móviles en LATAM.
En el cuarto artículo, plantearemos un proyecto piloto e innovador que pueda implementarse en Costa Rica o cualquier país de LATAM.
Referencias:
Allen, J., Vargas, C., Hernández, H. Determinación de la Cantidad y Ubicación de estaciones de pesaje en la red vial nacional de Costa Rica. Informe del LanammeUCR LM-PI-GM-02-2014, 2014. pp. 10.
Badilla, G. Incidencia de las estaciones de pesaje móvil en los factores camión en pavimentos de Costa Rica. 2007.
Cerdas, D. “1000 camiones por semana burlan controles de pesaje”. Artículo periodístico, La Nación, 16 de julio de 2016.
Christenson, R.E., y S. Motaref. Dual Purpose Bridge Health Monitoring and Weigh-In-Motion (BWIM) System. Report Number CT-2265-F-15-7, Connecticut Department of Transportation, 2016.
Loaiza, V. “MOPT contrata cinco estaciones móviles de pesaje”. Artículo periodístico, La Nación, 20 de abril de 2008.
O’Brien, E.J., A. Znidaric, y A.T. Dempsey. Comparison of Two Independently Developed Bridge Weigh-In-Motion Systems. International Journal of Vehicle Design, Vol. 6, 1999, pp. 147-160.
Vargas, A., Rodriguez L., Aguiar J., Hernandez, H., and Loría L. Truck Weights on Municipal and National Roads without Weight Enforcement. Transportation Research Record, 2019. Vol. 2673 (2). pp. 275.
Wall, C.J., R.E. Christenson, A.M. McDonnell, and A. Jamalipour. A Non-Intrusive Bridge Weigh-In-Motion System for a Single Span Steel Girder Bridge Using Only Strain Measurements. Report Number CT-2251-3-09-5, Connecticut Department of Transportation, 2009.
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