Herrera Rr

7/26/2019 Herrera Rr

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

SECCIN DE POSTGRADO

GPS APLICADO A LA UBICACIN DE VEHCULOS DE

TRANSPORTE TERRESTRE Y SUS ALTERNATIVAS EN SU

GESTIN

TESIS

PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTROEN CIENCIAS CON MENCIN EN INGENIERA DE TRANSPORTES

Ing. RALFO FORTUNATO HERRERA ROSADO

LIMAPER

2011


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GPS

APLICADO

A

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UBICACIN

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VEHCULOS

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TRANSPORTE

TERRESTRE

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Ing.

Ralfo

Fortunato

Herrera

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NDICE GENERAL

RESUMEN............................................................................................................................. 4ABSTRACT............................................................................................................................ 5

NDICE GENERAL................................................................................................................ 6

NDICE DE TABLAS............................................................................................................. 8

NDICE DE FIGURAS............................................................................................................ 9

CAPTULO I: introduccin al problema de estudio............................................... 11

1.1. INTRODUCCIN AL PROBLEMA DE ESTUDIO......................................................... 11

1.2. PROBLEMAS, OBJETIVOS, HIPTESIS...................................................................... 11

1.2.1. Problemas........................................................................................................ 11

1.2.2. Objetivos.......................................................................................................... 11

1.2.3. Hiptesis.......................................................................................................... 12

CAPTULO II: MARCO REFERENCIAL TERICO Y CONCEPTUAL......................... 13

2.1. MARCO TEORICO........................................................................................................ 13

2.2.1. Visin global del GPS....................................................................................... 13

2.2.2. El sistema GPS.................................................................................................. 13

2.2.3. El Sistema GPS en la localizacin de vehculos............................................. 14

2.1.4. El Sistema GPS Trimble AVL........................................................................... 15

2.1.5. Red de Comunicaciones.................................................................................. 17

2.1.6. Software de la estacin base........................................................................... 17

2.1.8. Ventajas del GPS AVL...................................................................................... 19

2.1.9. Capacidades Extendidas................................................................................. 20

2.1.10. Estimaciones mejores del Tiempo............................................................... 20

2.2. CMPUTO MUERTO (Dead Reckoning) Dr............................................................... 21

2.2.1. Prdida de seal de los vehculos.................................................................. 21

2.2.2. Ubicacin del sentido de los vehculos.......................................................... 21

2.2.3. Mejora de la ubicacin de los vehculos........................................................ 21


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Ralfo

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2.2.4. Funcionamiento del Diferencial GPS, DGPS................................................... 22

2.2.5. Utilizacin del DGPS (Modo diferencial GPS)................................................ 22

2.2.6. Requisitos del. DGPS..................................................................................... 22

2.2.7. Cmputo muerto (Dead Reckoning) DR........................................................ 23

2.2.8. Aplicaciones:.................................................................................................... 24

2.2.8.1. Problemas: edificios, tneles, parqueos, techados y vegetacin.............. 24

2.2.8.2. Aplicaciones de los datos mviles............................................................... 30

2.2.8.3. Comunicaciones............................................................................................ 33

CAPTULO III: operatividad y solucin de problemas............................................ 38

3.1. OPERAtividad DEL SISTEMA..................................................................................... 38

3.2. comunicacion del sistema.......................................................................................... 38

3.2.1. En tiempo real.................................................................................................. 38

3.2.2. En tiempo diferido........................................................................................... 38

3.2.3. Solucin de los problemas.............................................................................. 39

3.3. METODOLOGA........................................................................................................... 39

3.3.1. Registro de principales indicadores del mvil.............................................. 39

3.3.2. Aplicacin de la metodologa.......................................................................... 40

CAPTULO IV: APLICACIN EPISTEMOLGICO EXPERIMENTAL.......................... 48

4.1. PROBLEMA A SOLUCIONAR...................................................................................... 48

4.2. SOLUCIN DEL PROBLEMA....................................................................................... 48

4.2.1. Cuadro de resumen......................................................................................... 49

4.2.2. Grficas de los caminos................................................................................... 50

4.2.3. Rutas................................................................................................................. 54

CAPITULO V: CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES, BIBLIOGRAFA Y ANEXOS...... 58

5.1. CONCLUSIONES.......................................................................................................... 58

5.2. RECOMENDACIONES................................................................................................. 59

5.3. BIBLIOGRAFA............................................................................................................ 61

5.4. ANEXOS....................................................................................................................... 62


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Anexo 1 Recoleccin de datos................................................................................ 62

Anexo 2 Funcionamiento del GPS en el transporte.............................................. 90

Anexo 3 El sistema GPS llega al Per para el transporte terrestre................... 100

Anexo 4 La Tecnologa del GPS AVL llega a Lima............................................... 104

Anexo 5 En Arequipa los vehculos de transporte urbano y taxis contarn conGPS................................................................................................................... 109

Anexo 6 Algunos tipos y precios de GPS utilizados en el rastreo de vehculos109

Anexo 7 Transmilenio en Santa Fe de Bogot..................................................... 113

Anexo 8 Curitiba, un cono del transporte pblico............................................. 115


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NDICE DE TABLAS

Tabla 1:

Precisiones del GPS y el DR...................................................................................... 22

Tabla 2: Principales indicadores perifricos .......................................................................... 39

Tabla 3: Parmetros estadsticos de las rutas......................................................................... 49


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NDICE DE FIGURAS

Figura 2. 1:

Constelacin de satlites NAVSTAR ..................................................................... 15

Figura 2.2: Funcionamiento del AVL............................................................................................ 17

Figura 2. 3: Cross Check Amperios ................................................................................................ 18

Figura 2. 4:

Placer GPS 450/455 ...................................................................................................... 19

Figura 2. 5: Fleet Visio ........................................................................................................................ 19

Figura 2. 6: Software de la Gerencia............................................................................................... 19

Figura 2. 7: Ambulancia con AVL, para emergencias.............................................................. 20

Figura 2. 8:

El DR (Dead Reckoning) ............................................................................................ 24

Figura 2. 9:

Obstruccin del GPS y uso del DR.......................................................................... 24

Figura 2. 10: Obstruccin por los edificios ..................................................................................... 25

Figura 2. 11: El GPS y el DR............................................................................................................... 25

Figura 2. 12: Cmputo muerto ............................................................................................................ 26

Figura 2. 13: Odmetro.......................................................................................................................... 26

Figura 2. 14:

Permetro permitido ...................................................................................................... 27

Figura 2. 15: Adherencia ....................................................................................................................... 28

Figura 2. 16: Lmite de velocidad....................................................................................................... 28

Figura 2. 17:

Botn de alarma ............................................................................................................. 29

Figura 2. 18: Vehculo policial con circulina encendida............................................................. 29

Figura 2. 19: Potencia gerencial.......................................................................................................... 30

Figura 2. 20:

Control remoto................................................................................................................ 30

Figura 2. 21: Central de procesamiento del AVL.......................................................................... 31

Figura 2. 22:

Terminal Mvil de los datos (MDT)....................................................................... 32

Figura 2. 23:

Datos mviles que integran ........................................................................................ 32

Figura 2. 24: Componentes de la estacin base ............................................................................. 33

Figura 2. 25:

Posicin de unidades .................................................................................................... 35

Figura 2. 26:

Rastreador de vehculos.............................................................................................. 35

Figura 2. 27:

Uso del sistema RSV .................................................................................................... 36


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Figura 3. 1:

Seguridad de vehculos en Rusia con AVL........................................................... 40

Figura 3. 2:

Instalacin del GPS....................................................................................................... 43

Figura 3. 3:

Soporte para el GPS...................................................................................................... 43

Figura 3. 4:

Antena de GPS ............................................................................................................... 44

Figura 3. 5:

Control .............................................................................................................................. 45

Figura 3. 6: Laptop de control ........................................................................................................... 46

Figura A2. 1:

Doble diferencial............................................................................................................ 90

Figura A2. 2:

Radio mdem .................................................................................................................. 91

Figura A2. 3: Rastreo de vehculo....................................................................................................... 91

Figura A2. 4:

Indicadores....................................................................................................................... 91

Figura A2. 5: Mensajes ........................................................................................................................... 92

Figura A2. 6: Reportes ............................................................................................................................ 92

Figura A2. 7:

Ejemplo de seguridad ................................................................................................... 93

Figura A2. 8: Ubicacin del vehculo ................................................................................................ 93

Figura A2. 9: Controlar las cerraduras. Verificar el uso no autorizado de los vehculos... 94

Figura A2. 10:

Rastrear y recuperar los vehculos robados........................................................... 95

Figura A2. 11:Tren de Catalua ............................................................................................................ 96

Figura A2. 12:Tren elctrico de Lima ................................................................................................. 96

Figura A2. 13:Tren de Brasil.................................................................................................................. 97

Figura A2. 14:Gra retira motocicletas mal estacionadas en una calle de Barcelona.......... 98

Figura A3. 1:

Control Central .............................................................................................................100

Figura A3. 2: Estacin Central de Control..................................................................................... 101

Figura A3. 3: Recolector de desperdicios....................................................................................... 102

Figura A3. 4:

Funcionamiento del sistema.................... ...................... ..................... ...................... 102

Figura A4. 1: Noticias del momento..................... ...................... ...................... ...................... .......... 104

Figura A4. 2:

Noticias del momento..................... ...................... ...................... ...................... .......... 105

Figura A4. 3: Noticia en el diario El Comercio............................................................................ 106

Figura A4. 4: Noticia en el PC-WORLD........................................................................................ 107


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Figura A4. 5:

Buses con GPS .............................................................................................................108

Figura A4. 6:

Combi en Arequipa..................................................................................................... 109

Figura A4. 7:

Algunos modelos de navegadores GPS................................ ...................... .......... 110

Figura A4. 8:

Perifricos del AVL.................................................................................................... 111


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GPS APLICADO A LA UBICACIN DE VEHCULOS DE TRANSPORTE TERRESTRE Y SUS ALTERNATIVAS EN SU GESTIN

Ing. Ralfo Fortunato Herrera Rosado

RESUMEN

En la actualidad el Sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un sis-

tema mundial que nos proporciona posicin, parmetros de navegacin y tiempo que ha

producido un dramtico cambio en la tecnologa como un servicio de localizacin y posi-

cionamiento global. Sus principales ventajas es su disponibilidad a nivel mundial y

econmico ya que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD), permite

acceder en forma gratuita para todos los usuarios que poseen receptores GPS (navegado-

res y/o geodsicos) y es prcticamente utilizable en todo el globo terrqueo.

Su principal aplicacin en sus inicios fue la colocacin de puntos geodsicos de

alta precisin con errores de 2cm. Tomados en forma Diferencial (DGPS), para trabajos

de Ingeniera Civil, tales como el control topogrfico de proyectos: irrigaciones, ferroca-

rriles, puertos, aeropuertos, carreteras, centrales hidroelctricas, ductos, replanteos, catas-

tros, entre otros.

En la actualidad se le aplica en navegacin: area, martima y terrestre, con preci-

siones de 10 metros para localizar vehculos con navegadores, suficiente para controlar a

estos; precisamente dicha aplicacin es la que se trata en esta tesis de investigacin.

Actualmente existen diferentes compaas que fabrican los instrumentos perifri-

cos para poder hacer funcionar el control de los mviles, tales como la ubicacin, veloci-

dad, direccin, temperaturas del motor o la carga que necesita refrigeracin, control deescotillas y puertas, horas de manejo del piloto y hasta presin de aire de los neumticos

entre otros.

El Localizador Automtico de Vehculos AVL (por sus siglas en ingls) es una de

las herramientas que provee los servicios indicados anteriormente, esto traer soluciones

para el caos vehicular y tratar de evitar los accidentes y robos en las carreteras.


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GPS APLICADO A LA UBICACIN DE VEHCULOS DE TRANSPORTE TERRESTRE Y SUS ALTERNATIVAS EN SU GES-TIN

Ing. Ralfo Fortunato Herrera Rosado

ABSTRACT

Nowadays, GPS System has produced a dramatic change in transport a positioning and

localization global system. Its main advantages are its availability worldwide and eco-

nomically since DoD (US Defense Department) allow its access freely for all the users

who have got a GPS receptor (geodesic and /or browsers) and it is practically usable all

over the world.

Its main application in its beginning was the setting of geodesic points of high accuracy

with errors 2 cm. Taken in a differential way (DGPS) for Civil Engineering projectssuch as Topographic control of watering, railways, harbors, airports, highways, hydroelec-

tric plants, pipelines, redefinitions, property registration, etc.

Nowadays, it is used in browsing, maritime, aerial, and terrestrial with a 10 meters preci-

sion to track down vehicles with browsers which enables its control, precisely because this

application is the one being dealt in this research thesis.

Up to now, there are different companies who produce peripheral instruments to make the

mobiles control work, such as positioning, velocity, direction, engines temperatures or a

load that needs refrigeration, hatchways and doors control , pilots driving hours and evenair pressure in tires and others.

The Automatic Vehicle Locator (AVL) is one of the tools that provide the services above

mentioned. This will enable solutions for the vehicular chaos and prevent accidents and

assaults in highways.


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Ing. Ralfo Fortunato Herrera Rosado Pgina 11

CAPTULO I: INTRODUCCIN AL PROBLEMA DE ESTUDIO

1.1. INTRODUCCIN AL PROBLEMA DE ESTUDIO

El sistema localizador automtica de vehculos AVL es una herramienta muy

importante de utilizacin por medio del GPS, ya que dota de importante

informacin a los usuarios de este sistema, que pueden ver y localizar en tiempo

real a los vehculos y as darle la mxima utilidad y reducir sus costos

aumentando sus ingresos, as como tambin darse seguridad y proteccin de las

unidades contra robos.

El sistema GPS AVL tambin dota de poder manejar los controles de sus

vehculos desde una estacin de control, es decir se podr ver la ubicacin, la

velocidad, el combustible, la temperatura, presin de las llantas, y muchas otrascosas ms.

La fbrica lder en GPS AVL es TRIMBLE que se ha extendido por todo el mundo

prestando servicios eficientes.

Es pues necesario tener conocimiento de esta tecnologa de punta para poder

aplicarla a nuestra realidad y as poder solucionar el problema de trnsito de la

ciudad de Lima y de otras ciudades.

1.2. PROBLEMAS, OBJETIVOS, HIPTESIS

1.2.1. Problemas

Preguntas: De qu manera los elementos perifricos del Sistema GPS y del

Sistema de Transporte Terrestre permiten mejorar la eficiencia y eficacia en la

toma de decisiones de la gestin del Sistema de Transporte Terrestre en el Per,

en particular Lima y Callao?

Problema 1: De qu manera los elementos perifricos del Sistema GPS y del

Sistema de Transporte Terrestre permiten mejorar la eficiencia en los tiempos de

reaccin del individuo que conduce el vehculo en el Per, especficamente Lima y

Callao?

Problema 2: Cmo los elementos perifricos del Sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre permiten mejorar la eficiencia y eficacia en la seleccin de

rutas, velocidades, ubicacin e itinerarios de los vehculos en el Per,

especficamente Lima y Callao?


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1.2.2. Objetivos

Objetivo General: Analizar los elementos perifricos del Sistema GPS y del

Sistema de Transporte Terrestre que permitan mejorar con eficiencia y eficacia en

la toma de decisiones de la gestin del Sistema de Transporte Terrestre en el

Per, en particular Lima y Callao.

Objetivo 1: Analizar los elementos perifricos del Sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre que permitan mejorar la eficiencia en los tiempos de

reaccin del individuo que conduce el vehculo en el Per, especficamente Lima y

Callao.

Objetivo 2: Estudiar los elementos perifricos del Sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre nos permitan mejorar la eficiencia y eficacia en la seleccin

de rutas, velocidades, ubicacin e itinerarios de los vehculos en el Per,

especficamente Lima y Callao.

1.2.3. Hiptesis

Hiptesis: Si se implementa el anlisis de los elementos perifricos del Sistema

GPS y del Sistema de Transporte Terrestre, entonces, se lograr mejorar la

eficiencia y eficacia en la toma de decisiones de la gestin del Sistema de

Transporte Terrestre en el Per, en particular Lima y Callao.

Hiptesis 1: Si se considera el anlisis de los elementos perifricos del Sistema

GPS y del Sistema de Transporte Terrestre, entonces, se lograr mejorar la

eficiencia en los tiempos de reaccin del individuo que conduce el vehculo en el

Per, especficamente Lima y Callao.

Hiptesis 2: Si se implementa los estudios de los elementos perifricos del

sistema GPS y del Sistema de Transporte Terrestre, entonces, se lograr mejorar

la eficiencia y eficacia en la seleccin de rutas, velocidades, ubicacin e itinerarios

de los vehculos en el Per, especficamente Lima y Callao.


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CAPTULO II: MARCO REFERENCIAL TERICO Y CONCEPTUAL

2.1. MARCO TEORICO

2.2.1. Visin g lobal del GPS

Desarrollado originariamente por los militares norteamericanos, GPS (Sistema dePosicionamiento Global) fue diseado para localizar y manejar aviones, buques,

vehculos e infanteras. Hoy en da el GPS es disponible para el uso civil. 32 satlites

NAVSTAR orbitan actualmente alrededor de la tierra en seis planos orbitales y estos

satlites transmiten seales a la tierra que son recibidas por los receptores GPS para

determinar la localizacin de objetos. Recibiendo seales de muchos satlites, los

receptores GPS dan una localizacin extremamente precisa, normalmente a menos de

10 metros de la posicin actual, est donde est en el mundo. Mientras el costo de la

tecnologa GPS se reduce debido a su popularidad en la industria marina, y los

circuitos integrados estn disponibles por varios proveedores que facilitan la

implementacin y aprovechamiento del GPS combinado con computadoras y

tecnologa de comunicaciones crean un sistema de gestin de flota potente y

econmica.

2.2.2. El sistema GPS

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegacin satelital

consistente de una red de 32 satlites orbitando a 20200 km de distancia en el espacioy en seis planos orbitales. Estos satlites se encuentran en constante movimiento

girando alrededor de la tierra dos veces en menos de 24 horas, es decir a 11000 km/h.

Los satlites del GPS se conocen con el nombre de NAVSTAR.

Los primeros satlites del sistema GPS fueron enviados en febrero de 1978.

Cada satlite pesa cerca de 920 Kg. y mide cerca de 5 m, con 7.2 m2de rea con los

paneles solares extendidos.

La potencia de transmisin de cada uno, es de solo 50 watts o menos.

Cada satlite transmite dos seales o portadoras, L1 y L2. Los usuarios civiles usan la

frecuencia "L1" de 1575.42 MHz.

La vida til de los satlites de 7 a 8 aos. Constantemente se estn construyendo

reemplazos y estn siendo enviados a rbita. El programa de GPS cuenta con

reemplazos hasta el ao 2016. (Ver Fig. 2.1.)


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g. 2.1.)

Figura 2. 1: Constelacin de satlites NAVSTARFUENTE: http://www.gps.gov/systems/gps/space/#III

Para determinar la posicin el receptor GPS, compara la hora a la que la seal fue transmi-

tida desde un satlite con la hora a la que la recibi el receptor esta diferencia de tiempo le

dice al receptor GPS qu tan lejos est ese satlite en particular, si se adiciona las medidas

de la distancia de algunos satlites, se puede triangular la posicin. Con un mnimo de tres

o ms satlites el receptor GPS se puede determinar la posicin: latitud / longitud. A lo

que se le llama posicin fija 2D. Con cuatro o ms satlites un receptor GPS puede deter-

minar una posicin 3D que incluye latitud, longitud y altura elipsoidal. Con slo verificar

continuamente su posicin, un receptor GPS tambin puede proveer con precisin; veloci-

dad y direccin de viaje (conocida tambin como "ground speed" y "ground track").

2.2.3. El Sistema GPS en la localizacin de vehculos

El receptor GPS es un dispositivo que se instala en un vehculo y un equipo administrador

en cada unidad de transporte. Informa desde ubicacin, hasta nivel de combustible.

Se sabe con precisin donde est el vehculo, cunta gasolina lleva, si la bodega de carga

tiene puesto los seguros y qu tiempo de recorrido lleva; adems en caso de contar con una

flota de vehculos es posible conocer todas las condiciones de operacin incluso la veloci-

dad a la que marcha. Pues bien, el sistema GPS introdujo al mercado un dispositivo que


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controla va satlite todos los movimientos de tiempos, carga y localizacin de los vehcu-

los de transportes (autos, camiones, buses, tractores, barcos y otros). El sistema es una

pequea caja negra que se conecta en el vehculo y que transmite al administrador o al

dueo, todos los datos del vehculo en tiempo real. Para acceder a la informacin dada por

el GPS es necesario instalar en una PC computador el programa de seguimiento, que le

permite al propietario ser el copiloto de cada uno de los vehculos sin importar el nmero.

Por ejemplo, si cumpliendo una ruta interdepartamental el vehculo sufre un dao, el GPS

detecta la localizacin precisa y puede enviar rpidamente servicio tcnico al lugar donde

est el vehculo de transporte.

2.1.4. El Sistema GPS Trimble AVL

TRIMBLE AVL es la compaa lder en el mundo en localizacin de vehculos por mediode un sistema GPS.

El receptor GPS es un componente integral de los sistemas automticos de la localizacin

del vehculo (AVL). Los sistemas de Trimble AVL proveen para a los operadores de servi-

cio de transporte pblicos para su seguridad: por ejemplo se sabe exactamente donde est

cada vehculo, el patrullero, automvil o la ambulancia en cualquier momento dado. Con

esta informacin, las estaciones de control envan el vehculo ms cercano a una escena de

la emergencia, disminuyendo los tiempos de reaccin para las llamadas de emergencia.

El subsistema de Trimble GPS/AVLProporciona una solucin integral para poner sistemas mviles para la posicin requerida.

Combina comunicaciones por radio y tecnologas del GPS para permitir a las agencias

pblicas de seguridad disminuir tiempos de reaccin de la llamada de emergencia y mejo-

rar eficacia operacional. La unidad mvil enva datos de la localizacin del GPS a la esta-

cin base en un centro de control que muestra localizaciones en tiempo real en una visuali-

zacin de la correspondiente base. Los operadores del envo dan las instrucciones de la

respuesta de la emergencia al vehculo ms cercano que entonces se visualizan en la termi-

nal mvil.

Quienes utilizan la tecnologa GPS

Fuerzas Policiales:La ubicacin precisa de cada patrulla es fundamental para poder

cubrir el rea lo ms eficientemente posible.

Servicios de Emergencias Mdicas:La reduccin del tiempo de respuesta es uno

de los elementos claves para salvar vidas. Al tener el Centro de Mando con un sis-

tema de despacho AVL, que identifica el punto geogrfico y la localizacin de las

unidades, se reduce considerablemente el tiempo de respuesta, que puede salvar

vidas.


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Flotas Comerciales:Muchas industrias y negocios cuentan con vehculos que dan

servicio de transporte de: productos, mercancas o documentos importantes. El

servicio que se les puede proporcionar para el rastreo y control de dichos vehculos

es crucial ya que se convierte en una poderosa herramienta para incrementar la

productividad y la eficiencia a un costo racional,

VIP e Individuos:En cada pas y ciudad, existen un grupo de individuos que nece-

sitan de proteccin constante. Estas personas pueden ser polticos, ejecutivos, etc.,

que son figuras pblicas y por consiguiente estn ms expuestas. Por razones de

seguridad personal y familiar son muchos los individuos y las familias que encon-

trarn beneficio en ste producto tecnolgico

Componentes del Sistema AVL

La localizacin automtica del vehculo (AVL) es una tecnologa usada para seguir los

vehculos (mviles activos). Cada unidad mvil tiene un receptor GPS que seala la posi-

cin y la enva a la estacin de control, esto permite que se vigile la flota entera y maneje

los mviles activos. (Ver Fig. 2.2)

Figura 2.2: Funcionamiento del AVLFUENTE: http://rastreosatelital-vehiculos.blogspot.com/

Existen por lo menos 8 a 9 satlites de los 32 satlites de la constelacin NAVSTAR-GPS

que se mueven en rbita elpticas alrededor del mvil provedo con GPS.

En cada vehculo se necesita un receptor GPS, para rastrear los satlites y calcular su ubi-

cacin. Pero las unidades mviles de Trimble GPS hacen realmente mucho ms que eso.

En conjunto ellos:

Reciben las seales de los satlites GPS.

Calculan su posicin, velocidad, y altitud.


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Hacen los ajustes para el diferencial GPS y/o cmputo muerto. (Explicaremos esto

ms adelante).

Comunicacin con la estacin de control. Usa comunicaciones incorporadas o inter-

conexin con una radio modem externo.

Datos de registro.

Recibe el tiempo preciso (de los relojes atmicos que usan los satlites)

2.1.5. Red de Comunicaciones

Se necesita una cierta clase de red de comunicaciones de modo que el vehculo pueda

transmitir su posicin y movimiento de esta informacin a la estacin base de control. La

comunicacin va de ambos sentidos de modo que la estacin base pueda controlar el esta-

do de los vehculos y enviar nuevas instrucciones al vehculo para se pueda tomar las deci-

siones correctas.

2.1.6. Software de la estacin base

La estacin base necesita de un sistema informtico y un software para manejar todos los

informes en conjunto: Manejo de la red de comunicaciones, informes de la posicin, de los

procesos de todos los vehculos, visualiza estos en una pantalla en tiempo real, datos de

registros, que pueden ser guardados y ser analizados ms adelante; enva instrucciones a

los vehculos, interfaces con el software de la tercera persona para las funciones extendi-das, las soluciones que le permiten manejar la flota para la productividad mxima mientras,

que protegen los activos ms grandes de la compaa.

2.1.7. Productos de Trimble AVL

Los productos siguientes son ideales para las operaciones comerciales de la flota.

Bajo estos sistemas de AVL ofrece actualmente Trimble: (Ver Fig. 2)

2.17 Productos de Trimble AVL.

Cross Check Amperios (ver Fig. 2.3)

Unidad mvil inteligente con el GPS integrado y amperios de transmisor-receptor celular.

Figura 2. 3: Cross Check AmperiosFUENTE: http://www.trimble.com/products/catalog/mobile/xcheckamp


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Cross ChecXr

Unidad mvil inteligente con la radio Ayuda de las Comunicaciones. (Ver Fig. 2.4).

Figura 2. 4: Placer GPS 450/455FUENTE: http://www.trimble.com/products/catalog/mobile/xcheckamp

Sensor mvil inteligente del GPS con Las comunicaciones por radio utilizan y

Cmputo Muerto Opcional. (Ver Fig. 2.5).

Figura 2. 5: Fleet VisioFUENTE: http://www.trimble.com/products/catalog/mobile/xcheckamp

Figura 2. 6: Software de la GerenciaFUENTE: http://www.trimble.com/products/catalog/mobile/xcheckamp


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2.1.8. Ventajas del GPS AVL

Un envo ms rpido

Las marcas de AVL envan informacin rpidamente, especialmente cuando estn integra-

das con los sistemas automatizados del envo. Porque AVL da la localizacin y el estado

real de los vehculos, con el rea general de ubicacin, se puede tomar decisiones adecua-

das.

En las ambulancias

Para los servicios de emergencia, AVL reduce a menudo el tiempo envo de unida de de

alrededor un minuto a menos de 15 segundos, una diferencia significativa que salve vidas.

(Ver fig. 2.7)

Figura 2. 7: Ambulancia con AVL, para emergenciasFUENTE: http://www.trimble.com/products/catalog/mobile/xcheckamp

Seguridad del pasajero del programa piloto

Ante una situacin amenazadora o de una emergencia mdica, el programa piloto activa un

botn del pnico que seale inmediatamente la alarma y la localizacin del vehculo desde

la estacin base.

Seguridad Contra Hurto

En el acontecimiento del hurto, AVL le ayuda rpidamente a localizar y a recuperar su

vehculo y si es de carga tambin ayuda a recuperar sta.

Direccin de la Navegacin

Las capacidades en tiempo real de la visualizacin de la correspondencia de AVL permiten

guiar a los a vehculos a su destino.

Datos Mviles - Mensajera Digital

Integrando el sistema de AVL con las Terminales Mviles de los Datos (MDT) o los dis-

positivos automatizados, se puede beneficiar de las ventajas de la mensajera digital. Por

ejemplo, el programa piloto debe contar con comunicaciones de voz, y con una mensajera

digital que es visualizada en pantalla, el programa debe estar instalado. La mensajera


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digital se puede enviar a un vehculo especfico, o tambin la difusin a la flota entera.

Estas ventajas pueden mejorar en conjunto la velocidad y la eficacia de comunicaciones.

Documentacin de Conformidad

Las capacidades del registro de datos de AVL hacen fcil la se documentacin en el tiem-

po de reaccin, el cumplimiento de horario y cualquier otra obligacin que pueda ser til

para el usuario.

Rutas Dinmicas de la Estructura

Con toda la informacin AVL que proporciona hace tomar las decisiones con mayor efi-

ciencia, por ejemplo cuando se necesite hacer una parada para subir pasajeros en un para-

dero autorizado dentro de la ruta.

Optimizacin de las Rutas

Analizando los datos sobre el funcionamiento de la flota de vehculos registrada por el

sistema AVL, se logra optimizar las rutas y los horarios.

2.1.9. Capacidades Extendidas

Los sistemas de Trimble AVL pueden tambin integrar aplicaciones externas. Por ejemplo,

los programas pilotos se pueden utilizar en las terminales mviles; reduciendo papeleo,

dando informacin inmediatamente

2.1.10. Estimaciones mejores del Tiempo

Con AVL se puede tambin dar estimaciones a los clientes del tiempo de llegada.

Servicio al Cliente

AVL se puede tambin utilizar como servicio conveniente para los clientes. Por ejemplo,

los clubs de camionetas 4x4 pueden instalar el equipo de AVL en sus vehculos de modo

que sus miembros puedan llamar para la navegacin dirigida en caso que estn perdidos. El

club podra abrir remotamente las puertas del coche si el piloto est bloqueado fuera del

vehculo, abriendo las puertas o enviando un carro de remolque a la localizacin precisa

del vehculo si tiene necesidad.

Conformidad a las regulaciones

En algunos casos AVL se puede utilizar para satisfacer las regulaciones, tales como el

requisito de la organizacin marina internacional para un sistema global de la seal de

socorro martimo y de seguridad o requisitos locales para que las flotas de taxi instalen un

sistema de seguridad del programa piloto.

Vigilar Conformidad del Programa Piloto

En algunos negocios AVL se puede utilizar para ayudar a asegurarse que sus programas

pilotos y tcnicos del servicio de campo estn donde se suponen deben estar.

Introduccin y Comentarios


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Ing. Ralfo Fortunato Herrera Rosado Pgina21

Precisin requerida

La precisin es importante en la navegacin con GPS. Pero en AVL veremos que una pre-

cisin milimtrica no es necesaria. Se quiere saber en qu carril del camino se desplaza un

vehculo, o apenas que pocas de tiempo, es necesario seguirlo cada minuto, cada hora, o

cada segundo. Hay muchas inquietudes de los sistemas de AVL, que se discutirn a conti-

nuacin.

2.2. CMPUTO MUERTO (DEAD RECKONING) DR.

2.2.1. Prdida de seal de los vehculos

Algunos lugares son un problema para el sistema GPS, tales como ciudades grandes en

donde las seales del sistema GPS son bloqueadas por los edificios altos o en los tneles

donde ningn satlite puede observarse. Esto puede causar que el vehculo desaparezca,a veces por pocas. No desaparece realmente sino por inercia se puede predecir la ruta

hasta que aparezca nuevamente, saltando repentinamente varias pocas hasta se recupere

la seal del sistema GPS. Estos lapsos temporales no pueden ser un problema para muchas

aplicaciones de AVL, pero si se necesita una ubicacin continua, el cmputo muerto puede

ayudar en este caso. Instalando el equipo de cmputo muerto en su vehculo, se puede con-

seguir informes de la posicin incluso cuando se bloquea el GPS y tambin mejora su pre-

cisin de la posicin a 33 metros (Tabla 1).

2.2.2. Ubicacin del sentido de los vehculos

Si se necesita saber no solamente en qu calle est un vehculo encendido, sino tambin en

qu direccin y carril se encuentra, se necesita la precisin del GPS Diferencial (DGPS).

Esta tecnologa compensa los errores impuestos por la Disponibilidad Selectiva (SA) y

reduce algunos otros errores inherentes en el GPS, llegando su precisin hasta 2 metros.

2.2.3. Mejora de la ubicacin de los vehculos

Para la ubicacin continua y la mxima precisin, se puede utilizar el cmputo muerto y el

diferencial GPS juntos, llegando a la precisin a 2 metros.

Ubicacin del vehculo en un determinado tiempo

Se necesita a menudo la ubicacin del vehculo cada cierto tiempo. Si es necesario conocer

la ubicacin cada cinco minutos entonces no es necesario el cmputo muerto o el diferen-

cial GPS.

Tiempo de espera de las comunicaciones

Una nota importante a considerar: Si los vehculos indican su posicin varias veces por

minuto el informe a la estacin base, se puede tener una latencia de segundos en espera de


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las comunicaciones. Dependiendo del tipo de red que se usa y la cantidad de comunicacio-

nes que se transmiten en ese momento tomar varios segundos. Digamos un vehculo que

est yendo a 80 kilmetros por hora y el tiempo de espera es 5 segundos, entonces el in-

forme de la posicin del vehculo habr recorrido unos 11.1 m. cuando se visa en el moni-

tor de la estacin base.

Tabla 1: Precisiones del GPS y el DR.

GPS 58 m ( ningn informe cuando se bloquea el GPS)

GPS + DR 33 m

DGPS 2 m ( ningn informe cuando se bloquea el GPS)

DGPS + DR2 m

FUENTE: Elaboracin propia

2.2.4. Funcionamiento del Diferencial GPS, DGPS

El diferencial GPS (DGPS) para el circuito de recorrido, es un modo de hacer el GPS ms

preciso, esto se hace comparando las diferencias entre la base y el satlite, puesto que la

estacin de la referencia est en una localizacin fija, puede encontrar la diferencia entre su

posicin conocida y la informacin recibida de los satlites.

Entonces utiliza esta diferencia (por lo tanto " diferencial " GPS) para calcular los errores

en las seales de cada satlite - sobre todo los errores impuestos por Disponibilidad Selec-

tiva (SA) errores de las efemrides de los satlites, de la desviacin de los relojes, el efecto

ionofrico, entre otros. Esta informacin se puede entonces utilizar para corregir las sea-

les basadas en los errores sistemticos de los satlites recibidas por las unidades mviles y

para conseguir posiciones con mucha ms precisin. Mejorandola de 58 a 2 metros, depen-

diendo cmo las correcciones se aplican a menudo.

2.2.5. Utilizacin del DGPS (Modo diferencial GPS)

Se utiliza el diferencial GPS cuando se necesita conocer las localizaciones muy especficas

de los vehculos en la flota. Con el GPS diferencial se familiariza la precisin de los veh-

culos en funcionamiento.

Pero si se desea saber la direccin especfica del carril de la calzada donde se encuentra el

vehculo, entonces DGPS es la solucin.

2.2.6. Requisitos del.-- DGPS

Puesto que el DGPS trabaja corrigiendo todos los errores sistemticos de cada satlite, la

unidad mvil debe estar en la misma rea general que la estacin base y los tiempos de

observacin deben ser en simultneo. Esta rea se puede extender hasta centenares de


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kilmetros en regiones relativamente planas, o puede ser restringida a menos de 100 kil-

metros en terreno montaoso.

Los errores del GPS pueden variar absolutamente un dgito binario durante un minuto, as

que para mantener las correcciones del GPS en la precisin, se debe grabar a intervalos de

1, 5, 10, 20, 30 segundos, dependiendo de la precisin que se necesita.

2.2.7. Cmputo muerto (Dead Reckoning) DR

El cmputo muerto DR es una manera de hacer al GPS ms preciso y confiable al seguir

los vehculos. Utiliza los sensores adicionales instalados en el vehculo para medir su velo-

cidad y direccin. Combinando esta informacin con el GPS, puede calcular fuera de su

posicin actual basada en su posicin del pasado, incluso cuando se bloquean las seales

del GPS.

Figura 2. 1: El DR (Dead Reckoning)FUENTE: http://www.trimble.com/embeddedsystems/lassendrgps.aspx?dtID=support

Ventajas del cmputo muerto

Ubicacin Continua.El DR contina sealando posiciones cuando se bloquean las

seales del GPS, por ejemplo en los tneles o cuando est rodeado por los edificios

altos, (Ver Figura 2. 3).

Mayor Precisin. Comparando los datos del GPS y del DR, las imprecisiones cau-

sadas por las seales bloqueadas del GPS se pueden compensar, precisin de au-

mento a partir de 58 m. a 33 m.

Figura 2. 2: Obstruccin del GPS y uso del DR

FUENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf


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Aplicaciones del cmputo muerto

El cmputo muerto se utiliza para las aplicaciones que necesitan la posicin continua, uni-

forme en lugares donde est limitado el GPS, por ejemplo los tneles, ( Ver Fig. 2.9) los

garajes de parqueo cerrados ( stanos). Los usuarios tpicos del DR incluyen los vehculos

de la emergencia, los mega buses pblicos, los vehculos blindados, entre otros.

2.2.8. Aplicaciones:

2.2.8.1. Problemas: edificios, tneles, parqueos, techados y vegetacin

Las grandes ciudades causan muchos problemas para las seales de GPS debido a que los

satlites son bloqueados por los edificios altos, las reflexiones de seales causan errores

multidireccionales.( Ver Fig. 2.10) Esto causa error en la posicin del vehculo y parece

saltar, pero el DR comprueba que el vehculo no hizo ningn salto.

Figura 2. 3: Obstruccin por los edificiosFUENTE: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

El DR no es un sistema de reserva. Es importante entender que el DR siempre est activo y

sus datos de ubicacin sean utilizados para mejorar la precisin el GPS proporcionando a

una solucin mezclada con el DR.

Figura 2. 4: El GPS y el DRhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf


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Cuando el GPS est disponible con varios satlites en buenas posiciones, la ubicacin del

vehculo se puede basar en 70% GPS y DR. 30% pero cuando el GPS es limitado sola-

mente por tres satlites visibles o los satlites no estn en posiciones ideales, la solucin

puede utilizar hasta el DR 50% y sta provee la precisin ptima de la posicin bajo con-

diciones que varan. ( Ver Fig. 2.11)

Entradas de informacin del Cmputo Muerto

Figura 2. 5: Cmputo muertoFUENTE: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

El sensor utiliza una brjula para medir el giro de cunto va a voltear hacia la izquierda o

derecha. La entrada de informacin del odmetro indica la velocidad del vehculo. (Ver

Fig. 2.13)

Figura 2. 6: OdmetroFUENTE: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

La entrada de informacin de la seal de reserva, el odmetro indica la velocidad y si el

vehculo se est dirigiendo hacia adelante o hacia atrs. .

Eficiencia y eficacia con los diferentes del Sistema GPS

Las unidades de Trimble GPS son ms que receptores, son realmente computadoras inte-

grales. La parte de este sistema automatizado en la unidad mvil se llama el motor del

acontecimiento del ndice de inteligencia, que se puede fijar para decidir cundo sealar y

cmo an ms el motor del acontecimiento del ndice de inteligencia tiene varias capacida-

des y ventajas:


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Comunicaciones ms eficientes

Las unidades mviles pueden ser ms eficientes, utilizando la red de comunicaciones y as

ahorrar tiempos muertos, trabajando eficientemente.

Registro de datos del vehculoSe puede hacer que las unidades mviles registren la posicin del vehculo y el estado a

travs del da, entonces se transmite el registro al final del da para el post-anlisis. Esto

permite aprovechar de horas huecas y reducir costos del tiempo.

Informe automtico

Instalando los interruptores y los sensores en el vehculo, se puede hacer que la unidad

mvil enve informes automticos a la estacin base.

Seguridad por comandos a distancia

La unidad mvil del GPS puede tambin funcionar como un interruptor alejado, permitien-

do controlar los bloqueos de las puertas del vehculo, el sistema de alarma, etc., desde la

estacin base.

Conservacin de la potencia

Las configuraciones de la potencia gerencial permiten que la unidad mvil contine fun-

cionando cuando se parquea el vehculo, mientras se conserve la batera del vehculo.

Algunos ejemplos de lo que puede hacer el motor del acontecimiento de ndice de inteli-

gencia:

Notificacin de la Regin Entrar/salir

Se puede hacer que los vehculos automticamente notifiquen a la estacin base:cuando

entran o salen de una regin especfica, (Ver Fig.1.14) cuando el vehculo llega a su lugar

de labores puede ser el caso de un vehculo blindado llegando a una estacin o cuando el

coche de un patrullero est fuera de su rea de patrulla.

Esta regin puede ser un rectngulo o crculo, o puede ser un conjunto entero de ellas y se

puede definir diversas regiones.

Figura 2. 7: Permetro permitidoFUENTE: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf


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Adherencia de la Ruta

Se puede utilizar una serie de regiones para definir la ruta de un vehculo determinado.

Mientras que el vehculo est en la ruta, se puede programar seales cada hora pero si sale

de su ruta, se puede hacer que seale cada minuto su ubicacin. (Ver Fig. 215)

Figura 2. 8: AdherenciaFUfENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

Cumplimento del Horario

Se puede tambin especificar cuando un vehculo determinado debe llegar a su destino. Si

no est a tiempo a su destino de llegada, se puede informar de la posicin cada cinco se-

gundos y una vez que llegue se podr enviar un informe final para confirmar su llegada.

Alarma de desautorizacin de uso

Si se desea saber las horas de trabajo de un vehculo o quizs el robo del mismo, se puede

definir las horas de oficina o de parqueo. Si el vehculo es utilizado sin autorizacin, se

puede hacer que automticamente suene una alarma.

Violacin del lmite de velocidad

Para mejorar la seguridad, se puede tener el informe del vehculo cuando supere los 90

km/h por lo menos 30 segundos, o cualquier velocidad deseada. Se puede incluso definir

los lmites de velocidad para las regiones especficas. (Ver Fig. 2.16)

Figura 2. 9: Lmite de velocidadFUENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

Alarma del botn de Emergencia

Se puede instalar un botn de alarma en el vehculo, de modo que en una emergencia, el

piloto pueda activar el botn, para enviar automticamente un informe. Esto har sonar una

alarma en la estacin base y mostrar la posicin actual del mismo. (Ver Fig. 2.17)


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Figura 2. 10: Botn de alarmaFUENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

Informes

Incluso se puede instalar los interruptores y los sensores en el vehculo para enviar autom-

ticamente un informe a la estacin base. Por ejemplo, los sensores podran sealar autom-

ticamente siempre que giren las circulinas, (Ver Fig. 2.18) las luces y la sirena de un co-

che patrullero, o siempre que se abran las puertas de carga de un carro.

Figura 2. 11: Vehculo policial con circulina encendidaFUfENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

Registro de las horas de uso

Los informes pueden registrar informacin estadstica para verificar el movimiento. Se

puede fijar cada vehculo para registrar cuntas horas acumuladas ha estado funcionando y

transmitir estos datos cada 10 minutos. Se puede hacer el seguimiento del tiempo impro-

ductivo de un vehculo, por ejemplo el tiempo transcurrido de un camin mezclador de

concreto para llegar al sitio del trabajo, hasta que comienza a verter el concreto.

Potencia Gerencial

El motor de controles del acontecimiento del ndice de inteligencia seala a los receptores

GPS por intervalos de tiempo. Por ejemplo, se puede tener activo el sistema siempre que

el vehculo se encuentre encendido durante ciertas horas de la semana momentos antes

que se cierre la base, puede sealar su registro de datos. Estas caractersticas permiten que

se especifique cuando el GPS est activado mientras que conserva la batera del vehculo.

(Ver Fig. 2.19)


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Figura 2. 12: Potencia gerencialFUfENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

As mismo controlar el vehculo digamos que en una demostracin de 4x4 puede conducir,

dar vueltas por los alrededores, digamos que se ejecuta en un club de automviles de 4X4

y que uno de sus miembros llama porque que est bloqueado fuera de su automvil o ca-

mioneta.(Ver Fig.2.20) Se puede enviar una ayuda la estacin base y desbloquear las puer-

tas o digamos que se tiene una camioneta blindado que lleva una carga de alto valor y co-

mienza repentinamente a ir en direccin incorrecta; se puede inmediatamente apagar el

motor del mvil y hace sonar una alarma audible en el vehculo. Dependiendo de la uni-

dad del GPS que se elija, se puede asociar hasta 4 interruptores o cualquier otro perifrico

adicional a la necesidad, incluso la estereofona si realmente si desea.

Figura 2. 13: Control remotoFUfENTE:http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/lopez_r_o/capitulo5.pdf

Una de las caractersticas ms visibles del sistema AVL es que puede utilizar software en

la estacin base para visualizar automticamente todos los vehculos de la flota en una

correspondencia en tiempo real. Dependiendo del su Software que corresponda y visuali-

zando en el Display, se pueden enfocar dentro y afuera, virtualmente cualquier nivel del

detalle y se pueden fijar automticamente para seguir un vehculo sealado. Se puede tener

todos los vehculos visualizados o solamente los seleccionados.

Mientras que esta representacin grfica es provechosa en la mayora de las aplicaciones

de AVL, no es siempre necesario. En envo de la emergencia 911, por ejemplo, un sistema

de AVL comparte generalmente los datos de la posicin del vehculo con el sistema auto-

matizado del envo que entonces identifica el vehculo ms cercano de la emergencia. En

esta aplicacin el operador no necesita referir a la correspondencia sobre una base regular.


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2.2.8.2. Aplicaciones de los datos mviles

Los datos mviles son los envos los mensajes digitales o datos desde una red inalmbrica,

tal como enviar un e-mail de la estacin base a un vehculo. Porque las aplicaciones mvi-

les de los datos y AVL utilizan redes de comunicaciones inalmbricas, que se integran a

menudo. Las flotas pueden utilizar los datos mviles para una variedad de aplicaciones:

Envo

Un sistema en la estacin base utiliza los datos de AVL para identificar el vehculo dispo-

nible ms cercano de la flota. Esto es utilizado a menudo por 911 para el envo de unidades

ala emergencia. Las aplicaciones comerciales incluyen la salida de taxis, limosinas, etc.

Figura 2. 14: Central de procesamiento del AVLFUENTE;http://www.globalavl.com/es/gestion-de-flotas/gestion-de-flotas.html

Gerencia del orden de trabajo

La estacin base enva una orden de trabajo electrnico a uno de los vehculos, incluyendo

el direccionamiento del sitio de trabajo. Despus de acabar el trabajo, el programa piloto

puede terminar un informe electrnico y se transmite de nuevo a la base para el proceso

automtico. El GPS da la posicin y el tiempo que se incluyen automticamente en el in-

forme, la estacin base puede utilizar esta informacin para ayudar a verificar la orden de

trabajo, el piloto puede solicitar la informacin de datos de la estacin base, tal como la

informacin del registro del nmero de la placa, la licencia, el nmero de telfono y la

direccin determinada de la calle.

Verificacin de la tarjeta de crdito

Un programa de lectura en el vehculo puede ser utilizado para conseguir la clave y autori-

zacin va la estacin base para las transacciones de la tarjeta de crdito.

Mensajera de dos vas

Una visualizacin y un teclado se pueden utilizar para enviar mensajes del texto entre el

vehculo y la base y viceversa.

E-mail

Las aplicaciones mviles de los datos pueden conectar con el Internet para las capacidades

del E-mail y muchas ms aplicaciones, dependiendo de las necesidades.

Dotacin fsica de los datos mviles


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La mayora de las aplicaciones de los datos mviles integran la dotacin fsica especializa-

da en el vehculo.

La terminal mvil de los datos (MDT)Esto es una visualizacin de una cierta clase, montada generalmente al tablero de instru-

mentos. Puede tener algunos botones pre programado o un teclado comn. Algunos MDT's

son perifricos para una aplicacin especfica; otros ejecutados en una plataforma abierta,

tal como Windows de Microsoft. (Ver Fig. 2.22)

Figura 2. 1: Terminal Mvil de los datos (MDT)FUENTE: http://www.wamtech.com/equipos/wammdt.htm

Computadora porttil

Es tambin posible utilizar una PC regular o una computadora porttil para las aplicacio-

nes de los datos mviles.

Transmisor portable de la emergencia

Los programas pilotos pueden llevar un transmisor con clave-encadenamiento para lasemergencias, un receptor en el vehculo pasa la seal al sistema mvil de los datos.

Impresora

Imprimir recibos, confirmaciones de envo, entre otros, dependiendo de las necesidades.

Para integrar aplicaciones mviles de los datos en un sistema de AVL, se necesita instalar

un software de aplicacin en la estacin

base y la dotacin fsica en los vehculos.

El sistema de AVL se utiliza como una

tubera de las comunicaciones para pasardatos entre la estacin base y los vehcu-

los.(Ver Fig. 2.23)


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Figura 2. 2: Datos mviles que integran

Tubera mvil de los datos (Ver Fig. 2.23)

El software de aplicacin mvil de datos en la base interconecta con el software de Trim-

ble FleetVision a travs del Interfaz de Sistema Externo (ESI). Esto permite que el softwa-re de aplicacin se comunique con el equipo mvil y tenga acceso a todos los datos de

AVL, tales como la posicin del vehculo y su estado en que se encuentra. El sistema re-

quiere del equipo en la estacin base y en cada vehculo.

Componentes de la Estacin Base

Figura 2. 3: Componentes de la estacin base

Radio o mdem

Dotacin fsica de las comunicaciones que conecta su red de computadoras de la estacin

base con una red de comunicaciones.(Ver Fig. 2 del Anexo 2)

Aplicaciones de encargoEl manejo del software da aplicacin es opcional, tales como envo automatizado, geren-

cia del orden de trabajo, mensajera digital de los datos mviles, etc.

Componentes Mviles

Hay dos maneras bsicas de configurar su equipo mvil de AVL: Se puede o hacer que la

unidad del GPS maneje las comunicaciones directamente o puede apenas pasar la informa-

cin del GPS a un MDT, como tambin a una computadora que alternadamente manejen

las comunicaciones. Hay ciertas ventajas para cada disposicin:

Unidad del GPS

En esta configuracin la unidad del GPS maneja comunicaciones directamente por la radio.

Porque la unidad del GPS no depende del MDT o computador para las comunicaciones,

esta disposicin es ventajosa cuando el AVL es prioridad en la seguridad o cuando el

MDT/PC es movible y no fiable.

MDT o PC


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Cualquier equipo de datos mviles, tal como una terminal mvil de los datos (MDT), com-

putador, u otras salidas de acceso en la unidad del GPS se transmite a travs de la unidad

del GPS al equipo de comunicaciones.

Radio o celularEl equipo de comunicaciones depende de la red que se est utilizando. La mayora de las

unidades del GPS se interconectan con una radio externa, pero algunos productos de Trim-

ble utilizan comunicaciones incorporadas tales como celular o Inmarsat-C.

El equipo Diferencial DGPS debe evitarse las obstrucciones en un acceso a la unidad de

base GPS.

El equipo del cmputo muerto DR. Las entradas de informacin del estado del vehculo

Los interruptores y los sensores se pueden utilizar para sealar estatus del vehculo a la

estacin base. stos se pueden asociar a la unidad del GPS o al MDT/PC, o a ambos.

2.2.8.3. Comunicaciones

En esta configuracin la unidad del GPS enva comunicaciones al MDT o al computador,

que alternadamente pasan las comunicaciones a la radio. Esta disposicin es ventajosa

cuando los datos mviles son la prioridad, cuando la radio se consttitueye en el MDT o

est instalada permanentemente en el vehculo, o el equipo del GPS debe ser agregado ms

adelante.

MDT o PC

Las comunicaciones mviles de los controles de la terminal (MDT) o de computadora de

los datos con la radio. Cualquier comunicacin a/o desde la unidad del GPS se pasa con el

MDT/PC.

Radio

El equipo de comunicaciones depende de la red que se est utilizando. En esta disposicin

una radio externa est conectada con el MDT o la PC.

El equipo.-diferenciado de DGPS -GPS interrumpe el acceso a la unidad GPS.

El equipodel cmputo muerto DR y tambin el acceso a la unidad GPS.

Las entradas de informacin del estado de los interruptores y los sensores se pueden

utilizar para sealar estatus del vehculo a la estacin base. stos se pueden asociar

al MDT/PC o a la unidad del GPS, o a ambas.

El Software

Se instala en la Central de Control y Monitoreo, es el programa que maneja y administra

las comunicaciones inalmbricas entre la central y la flota, supervisando la ubicacin y el

estado de cada uno de los mviles, desplegando sobre la cartografa dicha informa-

cin.(Ver Fig. 2.25)


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y que emite las seales de radio del satlite a unas frecuencias (portadoras) previamente

definidas dentro de la banda de radio L, concretamente en el caso del GPS; estas frecuen-

cias (portadoras) son L1 = 1,575.42, MHz y L2 = 1,227.60 MHz las frecuencias de trans-

misin de las seales de los satlites se escogen para evitar la degradacin producida por la

lluvia y otros agentes atmosfricos y para minimizar los errores de temporizacin que ori-

ginada por la ionosfera. La medicin de la distancia del objeto sobre la Tierra al satlite

permite establecer las tres coordenadas x, y, z equivalente a las coordenadas geogrficas

latitud, longitud y altura elipsoidal del objeto en cuestin, as como el tiempo. Esta medida

de la distancia entre el objeto y el satlite conlleva una ecuacin con tres incgnitas refe-

rentes a las coordenadas del objeto, lo que supone tener infinitas soluciones; es por lo cual,

en lugar de medir la distancia hasta un solo satlite, se mide hasta varios satlites simult-

neamente para tener ms medidas (ecuaciones) que incgnitas y as poder resolver el pro-

blema del posicionamiento. En concreto, para establecer las tres coordenadas que determi-

nan la posicin del objeto, las coordenadas y el tiempo, para proporcionar informacin

continua sobre la posicin, se utilizan como mnimo 4 satlites que proporcionan 4 medi-

das independientes.

En definitiva y en lneas muy generales, el mtodo de trabajo se basa en la siguiente idea:

cuando se conoce la distancia de un objeto sobre la Tierra a un satlite se puede imaginar

que el objeto est situado sobre la superficie de una esfera virtual cuyo radio es igual a la

medida de la distancia del satlite objeto; si se conoce la distancia exacta a dos satlites y

volviendo otra vez a la idea de la esfera, se infiere que el objeto est situado en algn punto

de la circunferencia de interseccin de las dos esferas. Si tomamos otra medida y por lo

tanto imaginamos otra esfera, tenemos solamente dos puntos posibles de ubicacin del

objeto lo que se determina mediante mtodos matemticos especficos, desechando el pun-

to absurdo que est en el espacio.

Una vez obtenida la longitud, latitud, altura, velocidad y direccin que lleva el vehculo el

GPS entrega por una salida RS-232 estos datos van al mdem que se encuentra en la uni-

dad. Los mdem que se utilizan para enviar la posicin a la base poseen las siguientes ca-

ractersticas:

Son mdem del tipo inteligente con protocolo de correccin de errores utilizados pa-

ra transmitir datos en sistemas de radio analgicos de dos vas.

Estos equipos pueden instalarse en cualquier equipo transmisor de radio convencio-

nal o sistemas de Trunking Motorola, LTR o EDACS cubriendo todo el espectro

radio elctrico que se utiliza habitualmente para sistemas de radio de despacho.

(Bandas de VHF, UHF, 150 MHz, 220 MHz, 800Mhz. y 900 MHz).


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Estos equipos vienen provistos con conectores RJ-45 que proveen interfaces RS-232

estndar y de conectores para la interconexin con cualquier transmisor de los

mencionados anteriormente y con conectores auxiliares programables. Poseen 2

(dos) puertos seriales uno para conectar el GPS y otro para conectar cualquier dis-

positivo externo, como pantallas de visualizacin para despacho de la flota, impre-

soras o lectoras de tarjetas, ecosondas, entre otros.

Caractersticas tcnicas de los mdem utilizados

Transmisin de datos a 2400 y 1200 baudios en sistemas de radio convencionales y

Trunking Motorola, LTR y EDACS.

Operan en las bandas de VHF y UHF, comprendidas entre 150 y 900 MHz.

Ocho entradas o salidas analgicas programables para generacin de alarmas, even-

tos y mensajes de estado. Posibilidad de enviar comandos remotos a estos sensores

desde la base.

En el caso que el sistema de radiocomunicacin elegido sea una red de telefona celular los

mdem son de similares caractersticas que los anteriores en lo que respecta a las funciones

que realizan y solo cambia el protocolo que utilizan para manejar los parmetros especfi-

cos de comunicacin de dicho sistema.

Una vez recibida la informacin es procesada y mostrada al operador de forma grfica,

representada cada unidad mvil como un icono sobre la cartografa.


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CAPTULO III: OPERATIVIDAD Y SOLUCIN DE PROBLEMAS

3.1. OPERATIVIDAD DEL SISTEMA

Un operador puede controlar los mviles de una flota de los siguientes modos:

Por rutina

El mvil enviar peridicamente durante su recorrido los datos de posicin y el estado de

los parmetros del mvil. Estos sern comparados con una hoja de ruta prevista y visuali-

zados por el operador verificando el normal recorrido de cada mvil.

Por pedido

El operador de la base, podr solicitar informacin de posicionamiento de un mvil en

cualquier momento y verificar el recorrido y el estado de los sensores.

Por excepcin

Si el mvil fuese desviado de su ruta preestablecida se activado un sensor de alarma en la

base de seguimiento se encender un alerta de 'mvil en emergencia', visualizndolo en la

pantalla del operador.

3.2. COMUNICACION DEL SISTEMA

El sistema de comunicaciones entre mvil y base permite transferir informacin de estados

de funcionamiento, datos de posicin y comandos. Esta informacin es almacenada en una

base de datos que permite una reconstruccin del camino recorrido en tiempo diferido y su

posterior anlisis, teniendo como objetivo la reduccin de costos, mejor aprovechamiento

de las unidades, deteccin de desvos en los recorridos, evitar el deterioro de las unidades

por mal uso de parte del personal, redistribucin de recorridos, control de cargas, elimina-

cin de trabajos no autorizados, control de servicios y distribuciones sectorizados, etc.

3.2.1. En tiempo real

Visualizacin de la posicin de mviles en pantallas sobre cartografa digital. Comunica-

cin automtica o a demanda desde el mvil o de la Base durante emergencias. Vnculo

entre el mvil y la base, por telefona celular, Satelital o Radio (VHF/UHF). Alar-mas/Alertas/Registro de desviaciones en la ruta segn mrgenes definidos. Aviso de emer-

gencia o botn de pnico, disponible para el conductor. Puesta en pantalla del mvil en

emergencia, visualizando posicin y estado. Sistema de alimentacin de batera autnomo.

3.2.2. En tiempo diferido

En la base de datos, se guardan datos de posicin, velocidad, hora y parmetros del vehcu-

lo, dentro de perodos determinados.

Segn la necesidad se reconstruye los recorridos con la informacin de cada evento, para

ser ms ptimos y reales, determinar desviaciones, etc.


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3.2.3. Solucin de los problemas

Problemas: De qu manera los elementos perifricos del sistema GPS y del Sistema de

Transportes Terrestre (STT) permiten mejorar la eficiencia y eficacia en la toma de deci-

siones de la gestin del Sistema de Transporte Terrestre en el Per en particular Lima y

Callao?

Problema 1: De qu manera los elementos perifricos del sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre nos permiten mejorar la eficiencia en los tiempos de reaccin del

individuo que conduce los vehculos, en el Per especficamente Lima y Callao?

Problema 2: Cmo los elementos perifricos (AVL) del sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre (STT) nos permiten mejorar la eficiencia y eficacia en la seleccin de

rutas, velocidades, ubicacin e itinerarios de los vehculos en el Per especficamente Lima

y Callao?

3.3. METODOLOGA

3.3.1. Registro de principales indicadores del mvil

Relevamiento, transmisin y registro de la informacin seleccionada del mvil. La canti-

dad y tipo de informacin a censar definir el grado de complejidad del equipamiento.(Ver

Tabla 2)

Tabla 1: Principales indicadores perifricos

Principales indicadores del mvil

Temperatura mxima del motor.

Velocidades mximas desarrolladas.

Aperturas de puertas: puerta de carga y/o acoplado

Desenganche de acoplado.

Temperatura de cargas refrigeradas

Arranque y parada del motorHoras de marcha del motor.

Horas de chofer en el asiento

Estado del mantenimiento

Km de uso de aceite /engrase.

Km de uso de filtros.

Km ltimas reparaciones / repuestos

FUENTE: Elaboracin propia


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3.3.2. Aplicacin de la metodologa

3.3.2.1. Solucin experimental del problema 1

Problema 1: De qu manera los elementos perifricos del sistema GPS y del Sistema de

Transporte Terrestre (STT) nos permiten mejorar la eficiencia en los tiempos de reaccin

del individuo que conduce los vehculos, en el Per especficamente Lima y Callao?

a. El Cuerpo de bomberos mejora el tiempo de reaccin

Un ejemplo de esto se da en el cuerpo de bomberos de San Diego que utiliza 126 vehculos

para proporcionar servicios de emergencia a la ciudad de San Diego. Un sistema de Trim-

ble GPS-based AVL del mvil de Trimble que coloca y agrupa las comunicaciones, insta-

lado en 1992, permite que los operadores enven el vehculos ms cercanos a una emergen-

cia. San Diego ha puesto un tiempo/distancia en ejecucin que sealaba el sistema paraoptimizar la anchura de banda de radio. Este sistema seala la posicin del vehculo sola-

mente si un vehculo se ha movido una distancia especificada o si una cantidad de tiempo

predeterminada ha transcurrido desde el informe pasado de la posicin.

b. La firma rusa utiliza el GPS para la seguridad

Una de las primeras oportunidades de poner un sistema de GPS en ejecucin AVL en Ru-

sia est al servicio para el mercado del vehculo blindado de Inkombank, institucin finan-

ciera prominente establecida jefatura en Mosc. El sistema experimental - construido con

software lgica de la visualizacin de la correspondencia de StarView y de la gerencia

de AVL del grupo de colocacin y de las comunicaciones del mvil de Trimble fue insta-

lado en junio de de 1995. El sistema, da las posiciones y el estatus de visualizaciones para

20 vehculos, que siguen los vehculos de alta-seguridad. (Ver Fig. 3.1)

Figura 3. 1: Seguridad de vehculos en Rusia con AVLFuente: http://www.russianlaw.org/Inkombankdir.htm

c. En taxis se mejora la seguridad del programa piloto y la satisfaccin del pasajero

Para mejorar el servicio al cliente, la compaa de taxis utiliza los subsistemas de Trimble

GPS/AVL a un nivel del mvil para seguir la flota de taxis. Los conductores del servicio

de taxis estn conectados con el equipo del vehculo GPS/AVL, que comunica disponibili-


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dad si estn vacios para el envo del taxi al cliente. La posicin y el estado operacional

del vehculo se pueden ver en cualquiera de los tres monitores en pantalla grande que eje-

cutan Trimble Starview, que visualiza las correspondencias digitalizadas del rea metropo-

litana.d. Una emergencia entra en accin

Un momento puede significar la diferencia entre la vida y la muerte salvar por el tiempo

perdido. Los operadores de las emergencias toman decisiones vitales entre el tiempo que

llega de una llamada a la estacin base y el tiempo de salida de un vehculo de emergencia.

En el llamado al lugar el accidente, este lapso de tiempo se conoce como el " tiempo de

reaccin. " La meta de cada agencia pblica de seguridad es de reaccionar en un de tiempo

y conseguir que los equipos necesarios estn en la escena de la emergencia lo ms rpi-

damente posible

e. Aplicacin del GPS y AVL al sistema 911 de Chicago

Es inimaginable la complejidad de esa tarea en una ciudad como Chicago, en donde los

operadores que manejan quince millones de llamadas de emergencia al ao - casi 14.000

en un da, enviado ms de 50 ambulancias, 2.000 patrulleros y docenas de bomberos.

En aos recientes, una poblacin en crecimiento y una infraestructura cada vez ms com-

pleja de las comunicaciones han retardado los tiempos de reaccin del servicio de Chicago

911. Para seguir dando la seguridad en las pista y para dar seguridad al ciudadano. La ciu-

dad ha invertido en un sistema avanzado de respuesta de la emergencia construido con la

dotacin fsica y el software lgica automticos de la localizacin del vehculo de GPS

(AVL) de Trimble. El sistema de Chicago se ha convertido en un modelo para las agencias

pblicas de seguridad para todo el mundo.

f. Mejores decisiones en Chicago

Bajo sistema anterior de Chicago, los operadores tomaron decisiones usando datos tabula-

dos pulsados en las tarjetas los segundos preciosos que ahorran mientras que buscaron las

tarjetas de datos relevantes sobre una calle, un edificio, o un recinto determinado. El nuevo

sistema es ms eficiente e intuitivo. Toda la informacin que un operador necesita manejar

una llamada se visualiza en una correspondencia digital frente a ellos. Esta visualizacin

proporciona un cuadro de la escena de la emergencia, termina con localizaciones de las

direcciones de la calle, las localizaciones del carro bombero en tiempo real, ponindolo en

un control completo de una situacin de la emergencia.

Cmo trabaja el nuevo sistema

Las ambulancias de Chicago y los carros de bomberos se equipan de los receptores de

Trimble GPS y de las terminales mviles de los datos. Los receptores del GPS recopilan


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datos de localizacin y las terminales mviles estos datos lo envan al centro del comando

del control de la emergencia de Chicago concluido una red de radio. En el centro, una red

compleja de computadoras y de la tecnologa de las comunicaciones encamina los datos

de la localizacin a las visualizaciones digitales de las correspondientes lugares de trabajo

del operador proporciona con fotos en tiempo real de las localizaciones del vehculo.

3.3.2.2. Solucin experimental del problema 2

Problema 2: Cmo los elementos perifricos del sistema GPS y del Sistema de Transporte

Terrestre nos permiten mejorar la eficiencia y eficacia en la seleccin de rutas, velocida-

des, ubicacin e itinerarios de los vehculos en el Per especficamente Lima y Callao?

Introduccin y Comentarios

Instalacin efectuada en un Land Rover Discovery Series II Td5

La instalacin consta de un Garmin GPS III+ con antena externa montada sobre el techo

del vehculo. El receptor de GPS va conectado a una computadora Toshiba Libretto 110

CT. En la computadora indicada se corre el software OziExplorer, que recibe la informa-

cin NMEA del GPS y va indicando en la pantalla, sobre el mapa de la zona, la posicin

del vehculo con una actualizacin a razn de una vez por segundo. El software tambin va

almacenando y mostrando en pantalla el recorrido efectuado.

Preparacin del vehculo

La nica preparacin del vehculo consiste en traer una lnea de alimentacin directamente

desde la batera hasta la zona del tablero para alimentar el GPS y la computadora sin inte-

rrupciones ni interferencias con otras instalaciones del vehculo.

Instalacin del GPS

Se usa un Garmin GPSIII+ por su pequeo tamao y la posibilidad de ubicarlo en forma

horizontal, minimizando la superficie ocupada en el tablero del auto. En realidad para el

uso con Moving Map no es ni siquiera necesario que el GPS est a la vista ya que su prin-

cipal utilizacin es la de captar las seales satelitales y transferir dicha informacin a la

computadora. No obstante lo dicho, el GPS se utiliza ms all de su funcin del receptor,

para observar informacin complementaria en la pantalla y utilizar varias de sus caracters-

ticas propias. Para el montaje del GPS se usa un precinto de plstico para fijarlo a la co-

lumna de direccin, entre el volante y el tablero de instrumentos. (Ver fig. 3.2.)

El sistema MELTRACK ofrece una precisin de 5 a 25 metros en relacin a la posicin

real, la precisin es lograda mediante .receptores del sistema global de posicionamiento

GPS, que requiere visualizar de tan solo tres satlites para procesar su localizacin.


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Figura 3. 1: Instalacin del GPSFUENTE: http://www.elgps.com/documentos/montaje_coche/gps_coche.html

Se intercala una almohadilla esponjosa entre la columna de direccin y el GPS, para hacerms efectiva la fijacin y minimizar las vibraciones.

El GPS va montado sobre un soporte propio de Garmin, que permite variar el ngulo de la

pantalla. Se observa en la parte posterior del GPS la salida de los cables conectores la an-

tena a la alimentacin y al puerto serial de la computadora. La ubicacin no es la ideal ya

que tiene algunas ventajas y otras desventajas. Las principales ventajas son su visibilidad,

la facilidad de instalacin y la no utilizacin de espacio del tablero. Tiene la desventaja de

ocultar una parte de la informacin del tablero y se hace difcil acceder a sus botones con

el vehculo en marcha. (Ver Fig. 3.3)

Figura 3. 2: Soporte para el GPSFUENTE: http://www.elgps.com/documentos/montaje_coche/gps_coche.html

Esto ltimo no debe hacerse de ninguna manera, no importa donde est ubicado el GPS, de

modo que no debera ser un desventaja grande. Su acceso con el vehculo detenido, es muy

sencillo y conveniente.


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Instalacin de la antena exterior

Este es un procedimiento muy sencillo que consisti en

Herrera Rr

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