41
Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes para discapacitados. I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes para discapacitados. 1 Contenido y finalidad del proyecto. 1.1. Resumen del proyecto en español: El objetivo prioritario de este proyecto es alcanzar la máxima seguridad en túneles mediante la utilización de acciones preventivas consistentes en señales lumínicas y de radiofrecuencia. Además, se proponen una serie de medidas sobre las acciones preventivas ya existentes, para adecuarlas a personas con alguna discapacidad física. Teniendo en cuenta las acciones preventivas existentes en los túneles actuales, en este proyecto se detallan algunas acciones que mejorarían la prevención para evitar posibles acciones infrecuentes en los mismos.

I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las

medidas existentes para discapacitados.

1 Contenido y finalidad del proyecto.

1.1. Resumen del proyecto en español:

El objetivo prioritario de este proyecto es alcanzar la máxima seguridad en

túneles mediante la utilización de acciones preventivas consistentes en señales

lumínicas y de radiofrecuencia.

Además, se proponen una serie de medidas sobre las acciones

preventivas ya existentes, para adecuarlas a personas con alguna

discapacidad física.

Teniendo en cuenta las acciones preventivas existentes en los túneles

actuales, en este proyecto se detallan algunas acciones que mejorarían la

prevención para evitar posibles acciones infrecuentes en los mismos.

Page 2: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Este sistema consiste en la colocación de señales lumínicas en el interior

del túnel para facilitar a los conductores el mantenimiento de la distancia de

seguridad. Igualmente, se colocará un dispositivo de radiofrecuencia que pueda

informar al conductor, a través de la radio del vehículo, sobre la velocidad que

debe adoptar así como informar de tantas otras medidas preventivas y de

evacuación como sean oportunas. Finalmente, se pretende adecuar los medios

y medidas de seguridad del túnel a personas con discapacidad.

Uno de los objetivos fundamentales del proyecto, una vez realizados los

estudios, investigaciones y desarrollo teóricos, así como ensayos en el

laboratorio, es la realización de pruebas y ensayos de las luces de señalización

de distancia y de la emisora de radiofrecuencia que se instalará en el túnel. En

este sentido el Laboratorio Oficial J.M. Madariaga aportará la capacidad de

investigación tecnológica difícil de encontrar a nivel de empresa.

1.2 Resumen del proyecto en inglés:

Title: R+D of new prevent actions in light and radiofrequency signals for

avoiding accidents in tunnels and research of the modernization of existing

measures for handicapped people.

Abstract: The main objective of this project is to reach the maximum safety

level in tunnels using prevent actions like light and radiofrequency signals.

Besides, the existing prevent actions will be studied for adapting them to

handicapped people.

Page 3: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

The project will give details about some actions for improving prevention for

avoiding possible infrequent actions in tunnels. This system consists on placing

a line of lights on the tunnel for helping the drivers the maintenance of the

safety distance.

Likewise some elements of radiofrequency will be placed inside the tunnel,

that will be able to inform the driver by radio about the convenient speed or

other prevent measures and of evacuation. Also the informative signs about

safety measures will be adequate for handicapped people.

Other objective of this project after done these works is to make tests of the

lights and the radiofrequency emitter installed in the tunnel.

Page 4: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

2 Identificación del problema.

El proyecto tiene la finalidad de aumentar aún más las acciones

preventivas ya existentes utilizadas en túneles para su seguridad. Se presta

especial atención a aquellas personas discapacitadas que pudieran

encontrarse en el interior de un túnel al ocurrir una acción infrecuente. Las

acciones preventivas se centrarán en los siguientes aspectos:

1. Aumentar la facilidad para que el conductor conozca la distancia de

seguridad mínima permitida entre su vehículo y el precedente, para ello se

procederá a la colocación de una serie de elementos luminosos

distanciadores que establezcan una referencia que ayude al conductor a

conocer dicha distancia de seguridad.

2. Disminuir la velocidad del vehículo a la establecida dentro del túnel. Para

ello se utilizará un dispositivo de radiofrecuencia que comunicará al

conductor directamente desde la radio la velocidad que debe adoptar el

vehículo y la necesitad de mantener la distancia entre luces. Así mismo

dicho dispositivo puede informar de tantas otras medidas de seguridad

como sean oportunas.

Dichas acciones preventivas harían hincapié en el mantenimiento de la

distancia de seguridad, en el establecimiento de la velocidad adecuada de los

vehículos y en la colocación de señalización y adecuación de vías de

evacuación y equipos de emergencia a minusválidos.

Page 5: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

El diseño de luces, carteles, postes de emergencia y medios de extinción

que puedan utilizarse a la altura de las personas discapacitadas, así como

habilitar los bordillos y salidas de emergencia para ellos, pueden aumentar las

medidas preventivas utilizadas actualmente en nuestros túneles modernos,

pensando también en la posibilidad de que personas con discapacidad podrían

verse involucradas en determinadas acciones infrecuentes en su interior.

Desde un punto de vista científico - tecnológico estos dispositivos serían un

gran avance en el aumento de las medidas preventivas que se están

desarrollando en la construcción de nuevos túneles. Los participantes del

proyecto ya han colaborado en diversas ocasiones con la entidad solicitante lo

que permite, de antemano, prever que la coordinación entre todos será

efectiva. Cada uno de los participantes se encargará del desarrollo y puesta a

punto de las diferentes fases en las que se dividirá el proyecto.

Las medidas de prevención desarrolladas en los túneles actuales son muy

elevadas. En España, aunque la mayoría de sus túneles presentan una

medidas de seguridad básicas, tanto los túneles de última generación como

algunos de los anteriores han adoptado las últimas medidas de seguridad

implementadas en el mundo. Entre muchas otras medidas de seguridad, los

túneles disponen de equipo de extinción automático en su interior y para el

grupo electrógeno, alumbrado de emergencia, señalización de las vías de

evacuación, nichos con armarios SOS, ventilación y extracción de humos,

paneles de mensaje variable, detectores de CO, opacímetros, anemómetros,

detección de incendios, megafonía, radiocomunicaciones, salidas de

evacuación de emergencia, instalaciones en centro de control, cámaras de

CCTV, etc.

Page 6: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Como puede observarse, existe una notable dotación de medidas de

seguridad. Las tecnologías de gestión de la información, de la automatización y

la comunicación tienen mucho que aportar a la seguridad en los túneles.

Dado que los túneles presentan la doble particularidad de generar

tensiones en el procesamiento de la información, con clara incidencia en la

seguridad de las maniobras y también, una vez se ha producido el accidente,

de complicar las acciones paliativas, de escape y de rescate, nos parece que

hay que extremar las pautas preventivas.

Actualmente, en el marco de la Unión Europea, se trabaja en diseñar

túneles en los que no se pueda dar la situación de cruce frontal de vehículos. Si

se ha de dar esa situación convendría separar físicamente ambos sentidos. La

doble galería parece ser la estructura más adecuada, ya que como se ha visto,

el cruce y la aproximación frontales generan mucha carga mental en los

túneles, elevando la probabilidad de accidente. Se pretende diseñar los

hastíales de forma que proporcionen más y mejor información de visión

periférica. Una acción que mejoraría la visión periférica sería disponer de un

carril de emergencia continuo. Otra acción sobre la que se están prestando

especial importancia es mejorar las condiciones lumínicas de entradas y

salidas para evitar los efectos que se han descrito, tanto el de deslumbramiento

en la entrada, como el de focalización fóvea en la salida. También cuidar el

ritmo luz-sombra, que pueden causar estados de hipnosis en túneles largos

cuando el “flicking” se ajusta a ritmos cardíacos de relajación.

Page 7: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

En la actualidad, en nuestros túneles se desarrollan otras medidas de

seguridad encaminadas a restringir o evitar las maniobras de adelantamiento.

También se está estudiando la posibilidad de colocar pasamanos a la altura

adecuada a lo largo de los túneles para poder escapar ordenadamente, en

situación de humo o de oscuridad, siguiendo su trazado y sirviendo de punto de

apoyo.

En el caso de las medidas preventivas, y en lo relativo al presente

proyecto se puede actuar en tres sentidos:

1. Señales lumínicas. Este proyecto pretende utilizar las señales

lumínicas para ayudar a mantener la distancia de seguridad entre vehículos.

Actualmente existen diversos métodos para ayudar a mantener la distancia de

seguridad, entre otros destaca el sistema francés o portugués de marcas en el

suelo que indican la distancia. Se propone en este proyecto colocar unas

señales lumínicas en el túnel que ayudarían al mantenimiento de la distancia

de seguridad de forma más efectiva.

2. Radiocomunicaciones en túneles. Estos sistemas se han diseñado

para proveer comunicaciones en situaciones de emergencia por lo que los

servicios considerados inicialmente son los que proveen cobertura al cuerpo de

bomberos, servicios de emergencia, protección civil y al servicio de

mantenimiento de la propia autopista. Este proyecto pretende utilizar la

radiocomunicación para enviar mensajes a los vehículos e informar de tantas

medidas preventivas y de evacuación como sean oportunas.

Page 8: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

3. Adecuación de acciones preventivas a personas discapacitadas. Este

proyecto pretende utilizar luces, carteles, postes de emergencia y medios de

extinción que puedan utilizar las personas con minusvalía, así como habilitar

los bordillos y salidas de emergencia. Prácticamente la totalidad de los túneles

actuales no disponen de estas medidas preventivas adaptadas a minusválidos.

Page 9: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

3 Objetivos detallados del proyecto

El proyecto se puede resumir en un único objetivo, aumentar la

seguridad en los túneles de carretera. Para alcanzarlo se plantean las

siguientes líneas de investigación:

• Coordinar las funciones de cada uno de los participantes del proyecto.

• Diseñar y planificar las luces de señalización de distancia (tipo de

material, pruebas de resistencia, capacidad calorífica, etc.) y su

instalación en el túnel.

• Diseñar y fabricar la emisora de radio para emitir la información.

• Modernizar las medidas de prevención ya existentes para adecuarlas a

discapacitados.

• Instalación de las medidas propuestas en un túnel piloto.

• Probar y ensayar la totalidad de los dispositivos “in situ” dentro del túnel.

3.1 Objetivos alcanzados

En paralelo a los trabajos de investigación, se procede a la visita de una

serie de túneles de carretera, con objeto del estudio y análisis de diferentes

paramentos y aspectos constructivos de cada uno de ellos que pueda

determinar las pautas que dirigirán los trabajos del equipo investigador por un

camino que concluya en un sistema universal, que pueda ser de aplicación a

cualquier túnel de carretera cualesquiera sean sus características, por ello se

realizan las siguientes visitas:

Page 10: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Nombre Localidad Fecha viajes Características Foto

Túnel del Padrún. Oviedo. 27/12/2007.

Sección circular, con un tubo por cada sentido de la circulación.

Túnel de Viella. Lérida.

Enero, febrero, marzo, abril y

septiembre de 2007.

Sección circular, con un

tubo para los dos sentidos de la circulación.

Túneles de

Artxanda. Bilbao. Enero

2007.

Sección circular, con un tubo por cada sentido de la circulación.

Page 11: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Túnel del Bruc. Barcelona.

Enero, febrero, marzo, abril y

octubre, 2007.

Sección circular, con un tubo por cada sentido de la circulación.

3.1 Diseño del sistema de luces de señalización

Este hito, como punto de partida de la fase, pretende concluir con el

diseño de un sistema que, mediante elementos lumínicos, indique dentro

de los túneles de carretera una referencia que ayude a los conductores a

calcular de una manera sencilla y sin lugar a distracciones, la distancia

mínima de seguridad de obligado cumplimiento.

Con objeto de analizar la distancia de seguridad es necesario

comenzar analizando las diferentes zonas de que, a efectos de

iluminación, consta un túnel:

Page 12: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Zona de acceso: Es la parte de una carretera al aire libre

inmediatamente delante del portal de un túnel. La importancia de esta

zona estriba en la posibilidad de que la distancia de frenado entre

vehículos sea superior con respecto a otras zonas, debido a la facilidad

para la formación de placas de hielo así como para la presencia de

humedad, por tanto se estima necesario un estudio detallado.

Zona de entrada o umbral: Es la sección de túnel que comprende

desde el portal hasta lo que se considera el final de la entrada. En esta

zona se produce el primer descenso de iluminación diurna externa, por

tanto se hace necesaria una mayor intensidad en las luminarias de esta

zona, así como una distancia mínima de seguridad ligeramente superior a

la establecida para el interior del túnel, de esta forma se compensaría el

incremento en el tiempo de reacción experimentado por el conductor y

ocasionado principalmente por el denominado “efecto agujero negro”,

tiempo de adaptación del ojo a las nuevas condiciones lumínicas. En la

documentación complementaria a este informe se adjunta información

Page 13: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

más detallada sobre los aspectos psicológicos de la conducción en

túneles.

Zona de transición: Es la sección final de la entrada que sigue a la

zona umbral y la zona anterior a la zona central. No requiere de especial

atención por tanto será tratada, a efectos de distancia de seguridad, de

igual manera que la zona central del túnel.

Zona central: Se extiende desde el final de la zona de transición

hasta el comienzo de la zona de salida, y se caracteriza por mantener un

nivel de luminancia constante. En esta zona, la distancia de seguridad

será la establecida para el túnel. Zona de salida: Se considerará a efectos de distancia de seguridad

como una parte más de la zona central del túnel.

Zona de separación: El la primera parte de la carretera nada más

salir del túnel por tanto, al no formar parte de él, que queda excluida del

alcance del proyecto.

Distancia de separación entre pilotos lumínicos: La distancia mínima de seguridad que deberá mantener un vehículo

con aquel que le precede, circulando en condiciones normales, y para el

túnel estudio objeto de este proyecto (unidireccional, con varios carriles

para cada sentido de la circulación, y con una velocidad de circulación

superior a 60 Km/h), viene definida en el Reglamento General de

circulación actualmente en vigor, que nos dice que, para el túnel objeto del

Page 14: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

proyecto, debe ser de 100 metros para vehículos cuya masa máxima

autorizada sea inferior a 3.500 Kg, y de 150 metros para aquellos otros

que la excedan:

REAL DECRETO 1428/2003, de 21 de noviembre, por el que se aprueba el reglamento

General de Circulación para la aplicación y desarrollo del texto articulado de la Ley sobre

tráfico, circulación de vehículos a motor y seguridad vial, aprobado por el Real Decreto

Legislativo 339/1990, de 2 de marzo. Publicado en el Boletín Oficial del Estado número 306, del

23 de diciembre de 2003

CAPÍTULO II Artículo 54. Distancias entre vehículos. 1. Todo conductor de un vehículo que circule detrás de otro deberá dejar entre ambos un

espacio libre que le permita detenerse, en caso de frenado brusco, sin colisionar con él,

teniendo en cuenta especialmente la velocidad y las condiciones de adherencia y frenado. No

obstante, se permitirá a los conductores de bicicletas circular en grupo sin mantener tal

separación, extremando en esta ocasión la atención, a fin de evitar alcances entre ellos

(artículo 20.2 del texto articulado).

2. Además de lo dispuesto en el apartado anterior, la separación que debe guardar todo

conductor de vehículo que circule detrás de otro sin señalar su propósito de adelantamiento

deberá ser tal que permita al que a su vez le siga adelantarlo con seguridad, excepto si se trata

de ciclistas que circulan en grupo. Los vehículos con masa máxima autorizada superior a 3.500

kilogramos y los vehículos y conjuntos de vehículos de más de 10 metros de longitud total

deberán guardar, a estos efectos, una separación mínima de 50 metros (artículo 20.3 del texto

articulado).

3. Lo dispuesto en el apartado anterior no será de aplicación:

a) En poblado.

b) Donde estuviese prohibido el adelantamiento.

c) Donde hubiese más de un carril destinado a la circulación en su mismo sentido.

d) Cuando la circulación estuviese tan saturada que no permita el adelantamiento (artículo 20.4

del texto articulado).

Page 15: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

4. Las infracciones a las normas de este precepto tendrán la consideración de graves,

conforme a lo dispuesto en el artículo 65.4.c) del texto articulado de la Ley sobre tráfico,

circulación de vehículos a motor y seguridad vial.

CAPÍTULO IX

Cruce de pasos a nivel, puentes móviles y túneles SECCIÓN 1.a NORMAS GENERALES SOBRE PASOS A NIVEL, PUENTES MÓVILES Y

TÚNELES Artículo 95. Obligaciones de los usuarios y titulares de las vías.

1. Todos los conductores deben extremar la prudencia y reducir la velocidad por debajo de la

máxima permitida al aproximarse a un paso a nivel o a un puente móvil (artículo 40.1 del texto

articulado).

2. Los usuarios que al llegar a un paso a nivel o a un puente móvil lo encuentren cerrado o con

la barrera o semibarrera en movimiento deberán detenerse uno detrás de otro en el carril

correspondiente hasta que tengan paso libre (artículo 40.2 del texto articulado).

3. El cruce de la vía férrea deberá realizarse sin demora y después de haberse cerciorado de

que, por las circunstancias de la circulación o por otras causas, no existe riesgo de quedar

inmovilizado dentro del paso (artículo 40.3 del texto articulado).

4. Los pasos a nivel y puentes móviles estarán debidamente señalizados por el titular de la vía,

del modo previsto en los artículos 144, 146 y 149.

5. Los túneles de cualquier longitud y los pasos inferiores cuya longitud sea superior a 200

metros estarán debidamente señalizados.

6. En los túneles o pasos inferiores, el conductor deberá aplicar rigurosamente todas las

normas de circulación relativas a ellos contenidas en este reglamento y especialmente las

referidas a la prohibición de parar, estacionar, cambiar el sentido de la marcha, marchar hacia

atrás y adelantar. Además, deberá utilizar el alumbrado correspondiente. Cuando no se

pretenda adelantar, deberá mantenerse en todo momento una distancia de seguridad con el vehículo precedente de, al menos, 100 metros o un intervalo mínimo de cuatro

segundos. En el caso de vehículos cuya masa máxima autorizada sea superior a 3.500

kilogramos, la distancia de seguridad que deberá guardar con el vehículo precedente será de, al menos, 150 metros o un intervalo mínimo de seguridad de seis segundos. En los

Page 16: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

túneles o pasos inferiores con circulación en ambos sentidos, está prohibido el adelantamiento,

salvo que exista más de un carril para su sentido de circulación, contrario.

7. En todo momento, los conductores y usuarios que circulen por un túnel o paso inferior

deberán obedecer las indicaciones de los semáforos y los paneles de mensaje variable, y

seguir las instrucciones que les lleguen a través de megafonía o cualquier otro medio.

Una vez conocida la distancia que debe indicar el sistema, prosigue el

desarrollo del sistema de colocación, esto es, la determinación del número de

marcas lumínicas que definirán esta así como la ubicación más adecuada para

las mismas.

Para indicar la distancia, será necesario determinar el número más

adecuado de marcas luminosas a colocar.

En caso de poner pocas marcas, su visibilidad podría resultar complicada,

y el error en la determinación de la distancia de seguridad sería de tal

magnitud, que haría que el sistema no fuese operativo.

En caso de colocar un número muy elevado de marcas, el conductor se

vería saturado de información, lo que complicaría la apreciación de la

información indicada por el sistema, con resultados similares al caso anterior.

En la documentación aneja complementaria a este informe se adjunta un

extracto del Boletín Oficial del Estado número 306, del 23 de diciembre de

2003, en el que se recoge el Reglamento General de Circulación de vehículos.

Page 17: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

3.2 Desarrollo del sistema de colocación de los pilotos lumínicos:

Este hito tiene por objeto la determinación de la ubicación más

adecuada para el sistema, además de la determinación del número de

marcas que deben definir los 100 o 150 metros de distancia mínima de

seguridad.

Del equipo investigador surgen diversas propuestas tales como la

colocación del sistema en las paredes del túnel (idea desestimada debido

a que, en las paredes de los túneles, existe ya demasiada información por

lo que no resulta una solución práctica, aunque abarataría mucho los

costes de instalación).

Otra idea consiste en colocar las marcas en el arcén, sobre el

pavimento, (esta idea que, a priori parece válida, presenta un problema,

en caso de instalar el sistema en un túnel con tres o más carriles para

cada sentido de la circulación, el conductor que no circule por uno de los

carriles laterales, no dispondría de referencias al no poder visualizar las

marcas luminosas de una manera correcta, por lo que esta idea debe ser

también desestimada).

Por tanto se estima necesario un estudio detallado que determine la

mejor ubicación para el sistema, así como el número óptimo de marcas

que definirán la distancia mínima de seguridad.

Page 18: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Determinación de la ubicación más adecuada para el sistema:

Se comienza con una reflexión: De día, cuando los conductores

entran en un túnel, se enfrentan a un doble problema de adaptación

visual, al primero de estos problemas se le denomina “adaptación

temporal de la visión”, y se debe a un paso brusco desde un elevado nivel

de luminancia hasta uno muy pobre dentro del túnel, al segundo problema

se le denomina “adaptación espacial”, en conducción normal, el campo de

visión del conductor es amplio ya que se corresponde con el campo libre

de visibilidad que da el parabrisas del vehículo que, circulando a 80 Km/h

(límite de velocidad en túneles de autovía), será de aproximadamente 40º.

Por efecto de la adaptación espacial, el campo visual del conductor

se estrecha hasta ángulos realmente agudos cuando penetra en el interior

de un túnel, es necesario por tanto, prestar especial atención a los

ángulos efectivos de visión del ojo humano a la hora de discernir acerca

de la mejor ubicación para el sistema, para hablar de ellos se debe

comenzar explicando sucintamente el proceso de la visión y la estructura

del ojo humano.

La visión es el proceso por medio del cual se transforma la luz en

impulsos nerviosos capaces de generar sensaciones. El órgano

encargado de realizar esta función es el ojo que, sin entrar en detalles,

consta de:

1. Una pared de protección que protege de las radiaciones nocivas.

Page 19: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

2. Un sistema óptico cuya misión consiste en reproducir sobre la retina las

imágenes exteriores. Este sistema se compone de córnea, humor

acuoso, cristalino y humor vítreo.

3. Un diafragma, el iris, que controla la cantidad de luz que entra en el ojo.

4. Una fina película sensible a la luz, "la retina", sobre la que se proyecta la

imagen exterior. En la retina se encuentran dos tipos de elementos

sensibles a la luz: los conos y los bastones; los primeros son sensibles

al color por lo que requieren iluminaciones elevadas y los segundos,

sensibles a la forma, funcionan para bajos niveles de iluminación.

5. También se encuentra en la retina la fóvea, que es una zona exclusiva

de conos y en donde la visión del color es perfecta, y el punto ciego, que

es la zona donde no existen ni conos ni bastones.

Estructura del ojo humano

Para conocer los ángulos efectivos de visión del ojo humano, es

necesario comenzar por la explicación del concepto de campo visual.

Page 20: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

El campo visual: A menudo, se compara el funcionamiento del ojo con el de una

cámara fotográfica, la pupila actuaría de diafragma, la retina de película,

la córnea de lente y el cristalino sería equivalente a acercar o alejar la

cámara del objeto para conseguir un buen enfoque. La analogía no acaba

aquí, pues al igual que en la cámara de fotos la imagen que se forma

sobre la retina está invertida, pero esto no supone ningún problema ya

que el cerebro se encarga de darle la vuelta para que la veamos

correctamente.

Del mismo modo que cámara de fotos, el ojo humano dispone de un

campo visual, cada ojo ve aproximadamente 150º sobre el plano

horizontal y con la superposición de ambos se abarcan los 180º. Sobre el

plano vertical sólo son unos 130º; 60º por encima de la horizontal y 70º

por debajo.

Formación de la imagen en el ojo

Page 21: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Cuando hablamos de campo visual, nos referimos a la porción del

espacio que un ojo es capaz de abarcar con la mirada fija y dirigida al

frente. La exploración del campo visual se realiza de forma monocular, es

decir, por separado, sin sensación de profundidad, siendo la visión en la

zona de superposición de ambos campos del tipo binocular. La sensación

de profundidad o visión tridimensional se produce en el cerebro cuando

este superpone e interpreta ambas imágenes. Lo que permite obtener

información de toda la vía visual, desde la retina hasta la cisura calcarina

en la corteza occipital.

Por tanto, definiremos el campo visual como el área total en la cual

un objeto puede ser visto en la visión periférica mientras el ojo está

enfocado en un punto central.

A efectos de mejor percepción de los objetos, el campo visual lo

podemos dividir en tres partes:

• Campo de visión neta: visión precisa.

• Campo medio: se aprecian fuertes contrastes y movimientos.

• Campo periférico: se distinguen los objetos si se mueven.

Page 22: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Campo visual en el plano vertical.

Campo visual en el plano horizontal.

Una vez que se conoce el funcionamiento de la visión y percepción

del individuo, es preciso hacer hincapié en el cuidado que se ha de tener

Page 23: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

en el momento de colocar las señales o de dirigir cualquier información al

receptor con respecto a su campo visual, procurando un alto contraste

para su mejor penetración.

Por otro lado, se considera necesario estudiar aquellos factores que,

a causa de los efectos de la conducción, pudieran alterar el campo visual.

De todos ellos, el predominante es el efecto de la velocidad.

El 15 de julio de 2005, un informe del Colegio Oficial de Ópticos-

Optometristas revela que, durante la conducción, el campo visual se

reduce hasta 75 grados a medida que aumenta la velocidad.

Por otro lado, la revista TRÁFICO publica en su edición de

septiembre – octubre de 2001, un artículo titulado “EL EFECTO TÚNEL

EN RELACIÓN CON LA VELOCIDAD” que cita textualmente “A medida

que aumenta la velocidad, el campo de visión del conductor se va

reduciendo, hasta quedar en un escaso ángulo de 30º cuando se circula a

una velocidad de entre 130 y 150 Km/h.: es lo que se conoce como ‘efecto

túnel’. Así, si a 35 Km/h., el campo visual –104º– permite detectar sin

dificultad objetos que están fuera de los márgenes de la carretera, a 100

Km/h., dicho campo de visión se ha reducido a 42º, limitando la

percepción a elementos muy cercanos a la calzada. Aumentando esa

velocidad entre 30 y 50 Km/h, el ‘efecto túnel’ impedirá al conductor

advertir una situación de riesgo que suceda en el exterior de la carretera”.

Page 24: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Además se debe tener en cuenta que, en la conducción por túneles,

todos los efectos relativos a la disminución del campo visual se acentúan

de manera muy significativa, por otro lado existen los efectos que, sobre

el campo visual, ejercen las condiciones de iluminación. En túneles,

debido a las singulares condiciones de alumbrado existentes, el campo

visual vertical queda limitado a aproximadamente 20º, 10 º sobre la

horizontal y 10º bajo la misma.

Page 25: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

A tenor de lo argumentado, (reducción del campo visual con la

velocidad, adaptación espacial a la entrada en túneles, y reducción del

campo visual a causa de las condiciones de iluminación), además de las

recomendaciones aportadas por los estudios publicados en ergonomía,

de los que, aquellos que han servido de mayor ayuda para la realización

del proyecto, se adjuntan en la documentación aneja complementaria, el

equipo investigador concluye colocar los elementos componentes del

sistema en el eje vertical de reposo visual, y con respecto al horizontal,

dentro de la zona de visión neta, el objeto es el de favorecer la facilidad

para la percepción de la información por parte del conductor sin distraer

su atención de la conducción, esto es, el conductor sólo percibe con

claridad, sin obligarle a distraer su atención de la conducción, lo que se

encuentre en el interior de su carril de circulación, siendo por tanto la

mejor ubicación posible para los elementos lumínicos componentes del

sistema, el eje central de cada carril.

Como es obvio, los pilotos lumínicos deben ser colocados de tal

forma que queden empotrados, y al ras con el pavimento, a efectos de

preservar la integridad de los motoristas.

Page 26: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Determinación del número óptimo de marcas que definirá la distancia

de seguridad:

Una vez definida la ubicación más adecuada para el sistema, es de

necesidad la determinación del número más adecuado de marcas que

deben definir la distancia de seguridad. La diversidad de posibilidades

implica que esto deba ser analizado con detenimiento.

Colocando una marca cada 100 metros, un vehículo se puede

colocar a una distancia inferior y seguiría manteniendo una distancia de

“una marca”, por lo que el sistema es escaso.

Colocando las marcas cada 100 metros, un vehículo se puede

colocar a una distancia entre 100 y 200 metros para mantener una

distancia de “dos marcas”, por lo que el sistema podría producir el efecto

de retrasar en exceso el tráfico en el interior del túnel resultando poco

apropiado y convirtiéndose en peligroso.

Si se colocan las marcas cada 50 metros, un vehículo que

visualizase “dos marcas” podría estar entre 50 y 100 metros, lo que

permitiría que no se mantuviese la distancia mínima de seguridad,

volviendo a convertirse el sistema en escaso.

Ha de tenerse en cuenta que el método que se pretende desarrollar

no ha de obligar a que la distancia de seguridad sea exacta, pero si se

busca que sea precisa.

Page 27: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Continuando con el mismo razonamiento, si se colocan las marcas

cada 50 metros, un vehículo que visualizase “tres marcas” podría estar

entre 100 y 150 metros, volviendo a convertirse el sistema en peligroso

por excesivo, aunque en menor grado.

Siempre se produciría el caso de que la distancia mínima que

delimitaría el sistema sería inferior en una separación al número de

separaciones definidas. Esto es, la distancia del sistema es de:

)1(100−∗= n

nD

Donde “n” es el número de marcas a colocar en 100 metros.

El límite superior de esta ecuación es, evidentemente, 100, aunque

es claramente entendible que esto significaría que todo el pavimento

dispondría de una marca continua, por lo que el sistema no daría

información.

Se valoró, de este modo, que el número óptimo sería de dos marcas

respecto de la cantidad de información a facilitar al conductor, pero

respecto de la precisión en la determinación de la distancia de seguridad,

disponer de tres marcas resultaba mucho más fiable.

Page 28: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Por lo tanto, a modo de conclusión, se determina que el número más

adecuado de marcas para indicar la distancia de seguridad, debe ser de

tres (cuatro para aquellos vehículos que deban mantener una distancia de

150 metros), además, las marcas lumínicas deberán colocarse

empotradas, al ras con el pavimento, y en el eje central de cada uno de

los carriles.

3.3 Análisis de los diferentes tipos de pilotos lumínicos existentes en el

mercado:

Con objeto de la realización de este hito, se ha procedido a la

búsqueda de cuanta información acerca de pilotos lumínicos, empotrables

y existentes en el mercado nacional ha sido posible, siguiendo siempre

criterios determinados por el equipo investigador, a efectos de conseguir

la búsqueda más eficiente posible.

Tras el inventario de aquellos pilotos que, a priori, se ajustan a las

características requeridas por el sistema en estudio, se mantienen

conversaciones con fabricantes y distribuidores con objeto de recabar la

mayor información posible acerca de las características de cada uno de

los pilotos y así poder realizar un segundo filtro a efectos de estudiarlos

de una manera más efectiva.

Tras los comparativos previos, se procede a su agrupamiento por

semejanza en determinadas características.

Las características constructivas del piloto tales como, su forma en

planta (redondo, cuadrado, rectangular, etc.), las características del

Page 29: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

material fabricación (resistencia y estanqueidad), la facilidad de

instalación o colocación, y las características físicas de su cristal

(adherencia, dureza, resistencia a impactos, resistencia estructural) son

las que se consideran de mayor relevancia a efectos de estudio de validez

para el sistema.

No obstante, las características que, por su determinación, merecen

un estudio más detallado, son las eléctricas, pues del estudio estas para

cada piloto, se concluirá el piloto más adecuado para la composición del

sistema, por otro lado, las características eléctricas de los pilotos podrían

condicionar de manera significativa el diseño del sistema, especialmente

a efectos de su dimensionado.

Tras una minuciosa clasificación por características eléctricas y

constructivas semejantes, en muchos casos iguales, se procede a su

agrupamiento en tres clases de pilotos, con objeto de estudiarlos en

conjunto analizando en laboratorio un piloto de cada uno de los grupos, a

efectos de reducir el tiempo y los costes.

Se decide estudiar los siguientes pilotos, por su representatividad

dentro de cada grupo:

- Infonorte (como piloto del grupo I).

- Estradas (como piloto del grupo II).

- NorTrafic NT Light 150 (como piloto del grupo III).

Page 30: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

El equipo investigador hace hincapié, a la hora de realizar los

ensayos, en el estudio del comportamiento eléctrico de los pilotos en su

conjunto, simulando virtualmente su colocación dentro del sistema, para

esto se recurre al simulador de circuitos electrónicos Electronic

Workbench, pues genera con facilidad y de manera gráfica y didáctica, el

comportamiento real de estos en condiciones de funcionamiento estándar.

Se concluye que, el piloto lumínico más adecuado para la

composición del sistema se encuentra dentro del Grupo III al ser, los

pilotos componentes de este grupo, los únicos informados favorablemente

en ambos estudios.

Los planos de los circuitos ensayados, así como las tablas de

presentación de resultados, se encuentran en la documentación

complementaria que acompaña a este informe.

Estas pruebas se detallan y explican en el apartado 3.5 “Pruebas a

nivel de laboratorio” dentro de este informe, y de ellas se obtienen los

resultados que, resumidos, se indican en la siguiente tabla:

Page 31: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en

túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes para discapacitados.

Modelo Dimensiones Adecuado atendiendo a sus

dimensiones Especificaciones eléctricas

Adecuado atendiendo a sus características eléctricas

Pilotos Infonorte (GRUPO I de pilotos

lumínicos)

• Ø Led: 5 mm

• Longitud: 122 mm

• Anchura: 132 mm

• Altura: 20 mm

• Empotrable en pavimento: Si

• Sobresale del pavimento: Si, 2 cm.

NO: Sobresale del pavimento poniendo en peligro

la seguridad de los motoristas.

• Tensión de alimentación: 5 v

• Posibilidad de alimentación mediante transformador: Si

• Consumo: 14 mA/h

• Tipo de cable: Doble cable unifilar

• Sección nominal de cable necesaria: 1,5 mm 2

SI:

• Tras calcular el grosor total del cable

que sería necesario para la instalación

del sistema, vemos que se ajusta.

• Puede ser alimentado con el centro de

transformación propio del túnel donde

se instale el sistema.

Pilotos Estradas (GRUPO II de pilotos

lumínicos)

• Ø Led: 5 mm

• Diámetro: 105 mm

• Empotrable en pavimento: Si

• Sobresale del pavimento: Si, 2 cm.

NO: Sobresale del pavimento poniendo en peligro

la seguridad de los motoristas.

• Tensión de alimentación: 12 v

• Posibilidad de alimentación mediante transformador: Si

• Consumo: 0,96 w

• Tipo de cable: Doble cable unifilar

• Sección nominal de cable necesaria: 1,5 mm 2

SI:

• Tras calcular el grosor total del cable

que sería necesario para la instalación

del sistema, vemos que se ajusta.

• Puede ser alimentado con el centro de

transformación propio del túnel donde

se instale el sistema.

Pilotos NorTrafic NT Light 150

(GRUPO III de pilotos lumínicos)

• Ø Led: 5 mm

• Diámetro: 110 mm

• Empotrable en pavimento: Si

• Sobresale del pavimento: No

SI: No sobresale del pavimento.

• Tensión de alimentación: 24 v

• Posibilidad de alimentación mediante transformador: Si

• Consumo: 4 w

• Tipo de cable: Doble cable unifilar

• Sección nominal de cable necesaria: 3 mm 2

SI:

• Tras calcular el grosor total del cable

que sería necesario para la instalación

del sistema, vemos que se ajusta.

• Puede ser alimentado con el centro de

transformación propio del túnel donde

se instale el sistema.

Page 32: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

3.4 Diseño y fabricación de los pilotos lumínicos

El análisis de los pilotos lumínicos existentes concluye que, aunque

pocos, existen modelos de pilotos en el mercado, que pudieran servir para

su utilización dentro del sistema, no obstante por sus dimensiones y

potencia lumínica se hace complicada su visibilidad a cierta distancia, esto

es, de forma individual no causan el efecto deseado.

Por esto, en el equipo investigador surge la necesidad de diseñar un

piloto o elemento lumínico específico para satisfacer las necesidades

singulares del sistema.

Actualmente los trabajos de investigación están diversificados,

mientras una mitad de los esfuerzos se centran en el diseño y posible

fabricación a nivel de prototipo de un piloto lumínico que, por individual,

cause el efecto deseado, la otra mitad van dirigidos al desarrollo de un

elemento distanciador que, mediante el empleo de elementos existentes

en el mercado, forme una combinación tal que se ajuste de la misma

manera que lo haría un piloto lumínico diseñado a tal efecto.

Por el momento han quedado definidas las características de forma

y tamaño del piloto (4 cm de profundidad, 13 cm de anchura y 75 cm de

longitud) así como los aspectos constructivos que facilitarían su

instalación en el pavimento, comportamiento y durabilidad, además se

están mantenido conversaciones con empresas fabricantes para que,

aprovechando su experiencia, colaboren en el desarrollo del piloto y de

llegar a buen fin, procedan a su fabricación. A estos efectos se ha

procedido a la elaboración de los planos de los mismos.

Page 33: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Como ha sido comentado anteriormente, paralelamente se están

realizando los trabajos necesarios de aprovechamiento de pilotos

existentes en el mercado, con objeto de desarrollar algún tipo de

combinación cuyos efectos finales se asemejen a los que causaría el

piloto en desarrollo.

3.5 Pruebas a nivel de laboratorio:

Las pruebas a nivel de laboratorio surgen de la necesidad de

disponer de información adicional a la hora de elegir el piloto lumínico más

adecuado. Así como en la quinta etapa ha sido necesaria la realización

pequeñas pruebas “in situ” para el estudio de la relación entre lo

desarrollado teóricamente y su aplicación en la práctica.

El resultado esperado de estos ensayos es el de conocer si el piloto

lumínico analizado en cada momento es valido para el sistema en

desarrollo.

Se hace necesario además, conocer la posibilidad de alimentar el

sistema desde un centro de transformación tipo presente en todos los

túneles, (de ser así, existiría la posibilidad de eliminar la fuente de

alimentación de cada uno de los pilotos lumínicos a efectos de disminuir la

profundidad de estos), además se hace necesario determinar el diámetro

de conductor más adecuado para cada caso, con objeto de conocer la

posibilidad de empotramiento en el pavimento utilizando herramientas

estándar (sierras de corte de pavimento con disco de diamante

convencionales), pues en caso de necesitar secciones elevadas, la

instalación se vería dificultada y encarecida en tal magnitud que haría

necesaria la búsqueda de alternativas.

Page 34: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

La idea de realizar las pruebas en simuladores de circuitos

electrónicos, surge a modo de ahorro de tiempo y costes, pues permite la

simulación virtual del comportamiento de los elementos componentes del

sistema una vez instalados en el túnel, pero sin la necesidad de hacerlo,

por el momento.

Las pruebas se realizan simulando las condiciones más

aproximadas posibles a las reales con el simulador de circuitos

electrónicos Electronic Workbench.

Se puede así determinar, en función del número de luminarias

colocadas finalmente dentro del túnel y de la longitud total del conductor

de la línea, la sección más adecuada de cable a utilizar y especialmente si

el consumo del total demandado por las luminarias colocadas, junto al de

las pérdidas propias de la línea (únicamente por efecto Joule, al tratarse

de corriente continua), suman unas necesidades de potencia activa total

capaz de ser satisfecha por un centro de transformación tipo existente en

todos los túneles además, y a afectos de la elección del aislante más

adecuado, se hace imprescindible el cálculo de la temperatura que, en

condiciones normales de funcionamiento, alcanzaría el conductor.

En cuanto al consumo total del sistema se demuestra que es tan

bajo que, para todos los casos, el sistema podría ser alimentado desde

cualquier centro de transformación de los que hoy día se utilizan en todos

los túneles.

La determinación del conductor más adecuado se calcula a partir de

las secciones nominales obtenidas para cada situación ensayada, además

de las temperaturas de funcionamiento en servicio permanente.

Page 35: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

Una vez conocidos ambos parámetros se calcula el diámetro total

del conductor necesario, esto es, la suma de la sección nominal de

conductor más el espesor del aislante que, para todos los casos se tratará

de PVC al no alcanzarse en ningún momento, durante las simulaciones,

los 70 ºC de temperatura máxima para el PVC en servicio permanente.

La necesidad de realización de pruebas de campo o ensayos “in-

situ”, se genera debido a que, una vez calculados los diámetros de cable

necesarios, hay que conocer si, con los medios existentes, es posible una

instalación rápida y eficaz empotrándolos en el pavimento.

Para ello se realizan varios viajes a distintas obras que la empresa

gestiona dentro del territorio nacional, con objeto de realizar cortes sobre

el pavimento con las distintas sierras de diamante comerciales, y así

poder medir las dimensiones de la acanaladura y comprobar si sus estas

son suficientes para el empotramiento de los conductores.

Todos los cables ensayados se ajustan perfectamente a este

sistema de instalación. El ensayo es completamente satisfactorio pues

ninguna de las luminarias ensayadas supondría problema alguno desde el

punto de vista eléctrico, por lo que todos los pilotos son considerados

aptos.

Page 36: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

1. Datos la simulación:

Longitud (metros)

Resistividad conductor

Sección nominal

conductor (mm 2 )

Impedancia total línea

(Ω)

1971 0,0175 5.363,76 0,012861321971 0,028 8.582,01 0,012861321971 0,0175 44.495,33 0,001550391971 0,028 71.192,52 0,001550391971 0,0175 2.059,06 0,033503081971 0,028 3.294,50 0,033503081971 0,0175 5.106,81 0,013508441971 0,028 8.170,89 0,013508441971 0,0175 4.902,53 0,014071291971 0,028 7.844,05 0,01407129

Tensión (v) en

monofásicoPotencia (w) Intensidad de

corriente (a) Impedancia (Ω) Nº unidades en el estudio

Impedancia total (Ω)

Sección nominal

conductor (mm 2 )

Potencia total (w)

Impedancia luminarias 230,94 207.340,00 897,81 0,26 1 0,25722646 5.363,76 207.340,00Impedancia electroventiladores 230,94 1.720.000,00 7.447,82 0,03 1 0,03100775 44.495,33 1.720.000,00Impedancia pilotos lumínicos Infonorte 5,00 0,07 0,01 357,14 533 0,67006165 2.059,06 37,31Impedancia pilotos lumínicos NorTrafic NT Light 150 24,00 4,00 0,17 144,00 533 0,27016886 5.106,81 2.132,00Impedancia pilotos lumínicos Estradas 12,00 0,96 0,08 150,00 533 0,28142589 4.902,53 511,68

Impedancia linea de pilotos lumínicos NorTrafic conductor de cobreImpedancia linea de pilotos lumínicos NorTrafic conductor de aluminioImpedancia linea de pilotos lumínicos Estradas conductor de cobreImpedancia linea de pilotos lumínicos Estradas conductor de aluminio

Pérdidas en las líneas (Túnel del Bruc)

Consumo pilotos lumínicos en estudio

Impedancia línea de luminarias conductor de cobreImpedancia línea de luminarias conductor de aluminioImpedancia linea de ventiladores conductor de cobreImpedancia linea de ventiladores conductor de aluminioImpedancia linea de pilotos lumínicos Infonorte conductor de cobreImpedancia linea de pilotos lumínicos Infonorte conductor de aluminio

2. Mediciones de campo

TÚNEL EN ESTUDIO: Túnel del Bruc

MEDICIONES DE CAMPODirección Barcelona: Elemento Nº Pot. Unitaria (W) Pot. Total (W)

Electroventiladores 4,00 250.000,00 1.000.000,00Proyectores (sodio baja presión) 252,00 180,00 45.360,00Lámpara fluorescentes 1.430,00 50,00 71.500,00Proyectores (sodio alta presión) 168,00 135,00 22.680,00Longitud: metros

Dirección Lérida: Electroventiladores 16,00 45.000,00 720.000,00Proyectores (sodio baja presión) 81,00 400,00 32.400,00Proyectores (sodio alta presión) 60,00 150,00 9.000,00Proyectores (sodio alta presión) 66 400 26.400,00Longitud: metros

Longitud total equivalente: 1971 metrosPotencia total electroventiladores: 1.720.000,00 vatiosPotencia total luminarias: 207.340,00 vatios

1111

860

3. Presentación de resultados

GRUPO PILOTO TIPO DEL GRUPO Consumo unitario

Consumo total para túnel

ensayo

Sección nominal

Material conductor

Impedancia conductor Temperatura máxima Aislante

Caida de tensión en

linea

Caida de tensión en los pilotos lumínicos

I Pilotos Infonorte 0,07 37,31 2.059,06 Cobre 0,033503082 <70 PVC 0,01151 5,103II Pilotos NorTrafic NT Light 150 4,00 2.132,00 5.106,81 Cobre 0,013508443 <70 PVC 0,06703 24,46III Pilotos Estradas 0,96 511,68 4.902,53 Cobre 0,014071295 <70 PVC 0,03147 11,96

Será necesaria la repetición de estos ensayos en cuanto se

disponga del piloto que finalmente será colocado en el sistema.

Page 37: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

3.2 Objetivos pendientes FASE 2: DISEÑO Y PLANOS DEL SISTEMA DE LUCES Y VELOCIDAD:

• Diseño y fabricación de los pilotos lumínicos o elemento

distanciador.

• Pruebas a nivel de laboratorio del elemento distanciador elegido.

FASE 3: DISEÑO Y FABRICACIÓN DE LA EMISORA DE RADIO:

• Diseño de la emisora de radiofrecuencia.

• Fabricación de la emisora a la frecuencia idónea.

• Pruebas de envío de mensajes a diferentes frecuencias.

• Pruebas a nivel de laboratorio.

FASE 4: MODERNIZACIÓN DE LAS MEDIDAS PREVENTIVAS EXISTENTES PARA DISCAPACITADOS:

• Estudio de las medidas existentes.

• Adaptación de las medidas existentes a los discapacitados.

FASE 5: INSTALACIÓN DE LAS MEDIDAS PREVENTIVAS EXISTENTES EN TÚNEL PILOTO:

• Permisos y legalización.

• Ingeniería del detalle.

• Acopio de materiales y equipos.

• Construcción y montaje.

• Puesta en marcha.

Page 38: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

4 Resultados del proyecto

4.1 Resultados obtenidos

FASE 2: DISEÑO Y PLANOS DEL SISTEMA DE LUCES DE VELOCIDAD: 2.1 Diseño del sistema de luces de señalización: A tenor de lo dispuesto

en el reglamento general de circulación vigente, la distancia mínima de

seguridad que, en túneles de autovía (unidireccionales y de velocidad

máxima permitida de 80 Km/h), deberá mantenerse con el vehículo

precedente será de 100 metros para vehículos cuya m.m.a. sea igual o

inferior a 3.500 Kg. y de 150 metros para aquellos cuya m.m.a. sea

superior, por lo tanto el sistema deberá ayudar al conductor, mediante el

espaciamiento elementos distanciadores, a calcular la correcta distancia

de seguridad (cien o ciento cincuenta metros) dependiendo de las

características de su vehículo.

2.2 Análisis de los diferentes tipos de pilotos lumínicos: Con objeto de la

elección del piloto más adecuado ha sido recopilada información y

características acerca de la práctica totalidad de los pilotos lumínicos

existentes en el mercado, tras su posterior inventario, ha sido realizada su

clasificación en grupos por características semejantes, con objeto de

someter a estas a un minucioso estudio en el hito 2.5.

2.3 Desarrollo del sistema de colocación de los pilotos lumínicos: Al

amparo de estudios publicados en ergonomía, así como en aspectos

psicológicos de la conducción en túneles, y atendiendo especialmente a

los ángulos de visión efectivos del ojo humano, se concluye que la mejor

posibilidad de ubicación para los elementos distanciadores será situados

en el pavimento, sobre el eje central de cada carril y espaciados en

función del número de elementos distanciadores a colocar. Se estudia la

posibilidad de abastecer eléctricamente a estos elementos de tal forma

Page 39: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

que su iluminación sea alternativa acompasando al tráfico con objeto de

que, en todo momento, exista el número igual elementos distanciadores

entre un vehículo y su precedente maximizando así la precisión del

sistema.

2.4 Diseño y fabricación de los pilotos lumínicos: El diseño dimensional,

estructural y eléctrico del piloto lumínico ideal para el sistema se

encuentra definido casi en su totalidad encontrándose en estos momentos

a expensas de la involucración por parte de una empresa privada

española para su fabricación, debido a las dificultades que esta conlleva

se ha iniciado, a modo de alternativa, el diseño de un elemento

distanciador que, mediante una combinación de elementos existentes en

el mercado, satisfaga de igual manera las características singulares

requeridas para la composición del sistema.

2.5 Pruebas a nivel de laboratorio: Sobre los pilotos clasificados durante el

hito 2.2, se han realizado los ensayos eléctricos necesarios para

determinar su validez para la composición del sistema. Tras estos se

determina que cualquiera de los pilotos englobados dentro del grupo III

(según la clasificación llevada a cabo por el equipo investigador y que se

recogen en los resultados obtenidos), serían los únicos capaces de

satisfacer por completo los requerimientos del sistema diseñado.

Page 40: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

5 Contribuciones científico-técnicas esperables.

La innovación tecnológica estriba en el desarrollo de un piloto

lumínico distanciador innovador inexistente en el mercado, adaptación de

emisoras FM comerciales para que puedan ser utilizadas para enviar

mensajes a vehículos y modernización de las medidas preventivas

informativas ya existentes para discapacitados. Todos estos sistemas

serían especialmente adecuados para la prevención de personas en

general y de discapacitados en particular.

Todos estos dispositivos serán sometidos a un estudio completo, se

acometerán los desarrollos tecnológicos pertinentes de manera que

permitan la introducción de los desarrollos anteriores.

Los desarrollos asociados a este proyecto supondrán un importante

avance en el sector de la seguridad vial, especialmente en túneles. Las

principales novedades tecnológicas y validación funcional aportadas por

este proyecto serán las siguientes:

• Adaptación tecnológica y validación funcional de dispositivos lumínicos y

radiofrecuencias al aumento de la prevención en túneles.

• El desarrollo de esta tecnología permitiría:

o Facilidad de mantener la distancia de seguridad de los vehículos

en el túnel.

o Facilidad de mantener informado al conductor mediante la radio

de su vehículo.

o Facilidad de información a minusválidos sobre las medidas

preventivas que tiene el túnel.

6. Bibliografía:

Page 41: I+D de nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y ... · Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación

Nuevas acciones preventivas en señales lumínicas y de radiofrecuencia para evitar accidentes en túneles e investigación de la modernización de las medidas existentes

para discapacitados.

-BICKEL, J.O. et al (1996).: Tunnel Engineering Handbook” Chapman & Hall.

-C.E.N. (1996).: “Norma Europea sobre aplicaciones de alumbrado.

Alumbrado de túneles. CEN/TC 169/WG 6N 100 E”. 8º Borrador.

Bruselas.

-GEOCONSULT Ingenieros Consultores S.A. (1996). “Manual de Túneles

interurbanos de carretera”. Gobierno Vasco.

-MARCHAL, F. y otros (1977).: “Túneles y obras subterráneas”. Editores

Técnicos y asociados, S.A. Barcelona.

-MEGAW, T.M. & BARLETT, J.V. (1988) “Túneles. Planeación, Diseño y

Construcción”. LIMUSA.

-PHILIPS.: “Manual de Iluminación”.

-SÁNCHEZ, David y CÁRCAMO, Ernesto. “Ergonomía Aplicada al Diseño

Gráfico y de Interiores. Resumen”. Escuela de Diseño, Universidad de

Guanajuato. 1994.

-PRADO León, Lilia R. / ÁVILA Chaurand, Rosalío. Ergonomía para el

Diseño. Centro Universitario de Arquitectura, Arte y Diseño. Centro de

Investigaciones en Ergonomía. Universidad de Guadalajara. 2005.

-Manual de Ergonomía. Fundación MAPFRE, Ed. MAPFRE. España. 1994.