Adquisición de información sobre la carga del vehículo mediante acelerómetros de sistemas microelectromecánicos de...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería civil
• Ingeniería de transporte
• Ingeniería geotécnica

Sus antecedentes:

• La carga, la velocidad y la posición lateral del vehículo son fundamentales para la gestión de la infraestructura vial y la seguridad del tráfico.
• Los métodos existentes para la recopilación de datos pueden consumir muchos recursos.
• La respuesta del pavimento a las cargas dinámicas ofrece un potencial de monitoreo no intrusivo.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo método para recopilar datos sobre la velocidad, la posición lateral y la carga del vehículo mediante acelerómetros MEMS situados en la carretera.
• Para analizar las respuestas a las vibraciones del pavimento en diversas condiciones de tráfico.
• Establecer un enfoque práctico para la estimación de la carga del vehículo y el despliegue de los sensores.

Principales métodos:

• Análisis de las respuestas a las vibraciones del pavimento utilizando datos del método de elementos finitos (MEF).
• Recopilación de datos experimentales mediante acelerómetros MEMS en carretera y un probador de carga acelerada a escala completa.
• Análisis de la correlación entre las características de vibración y los parámetros del vehículo (velocidad, carga, posición lateral).

Principales resultados:

• La aceleración máxima vertical se correlaciona linealmente con la velocidad del vehículo (5-22 km/h).
• La respuesta de la vibración disminuye con el aumento de la distancia lateral de la trayectoria de la rueda, siguiendo una ley de potencia.
• La energía de vibración muestra una fuerte correlación lineal positiva (R=0,885) con la carga total del vehículo.

Conclusiones:

• Los acelerómetros MEMS en carretera proporcionan un método práctico para estimar la carga del vehículo.
• Los hallazgos apoyan estrategias óptimas de colocación de sensores para el monitoreo del pavimento.
• Este enfoque mejora los sistemas de monitoreo del rendimiento del pavimento y las capacidades de gestión vial.