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24 de agosto de 2016 | por: Equipo Comunicación | 0 comentarios

Innovación y futuros desarrollos en señales de balizamiento

Las señales de balizamiento forman parte del conjunto de señalización de una carretera y/o viales urbanos, teniendo como objeto el refuerzo de la percepción de determinadas características de la vía. Su finalidad es la delimitación sobretodo del trazado, de manera que se oriente al conductor, encauzando su conducción a lo largo de la vía.

En cuanto a la señalización de balizamiento fija, se trata de elementos de muy diversos tipos y materiales, que visualmente deben contrastar con el fondo, y normalmente incorporan partes reflectantes para aumentar la visibilidad nocturna. En determinadas circunstancias, se utiliza simplemente un punto de luz, ya sea conseguido mediante reflexión de los faros, o bien por su propia iluminación.

Además, otra función del balizamiento es la de restringir el paso de vehículos fuera de las zonas aptas para su conducción, o bien para separar las zonas de la calzada destinadas a ciclistas o carriles para servicios públicos, por ejemplo.

Existe otro tipo de señalización de balizamiento, la denominada variable o circunstancial, que es necesaria ante la necesidad de señalización de obstáculos sobrevenidos en la calzada que impiden la normal circulación, o bien durante las actuaciones de obras de mantenimiento o mejora de la carretera. Éstas requieren en ocasiones desvíos provisionales, que obligan a sustituir las marcas viales por elementos temporales de balizamiento. En este tipo de función, juega un importante papel su visibilidad, de manera que ésta se refuerza mediante colores vivos y la incorporación de elementos con luz.

Ejemplo de señales de balizamiento para señalización de obras o restricciones de tráfico

Los principales elementos de balizamiento son los siguientes:

a)      Barreras: pueden ser rígidas, semirrígidas y desplazables, e indican el borde de la plataforma o la separación de tráficos segregados dentro de la misma calzada. Tienen además una función de contención y protegen frente a salidas. de vía.

                                                                                                         Señales de balizamiento

b)     Balizas: pueden ser planas para indicar el borde de calzada, los límites de obras de fábrica u otros obstáculos, o bien cilíndricas para reforzar cualquier media de seguridad, no debiéndose franquear la línea que las une.

Señales de balizamiento

c)      Hitos: pueden ser de arista o de vértice. Los primeros señalan el borde de la carretera, y los segundos son elementos semicilíndricos que indican el punto donde se separan dos corrientes de tráfico.

Señales de balizamiento

d)     Paneles direccionales: señalan el sentido del cambio del trazado de la carretera, informando del giro al conductor, que puede anticipar su respuesta al disponer de información previa con alta visibilidad. 

Señales de balizamiento

e)      Conos, banderitas, o dispositivos análogos: prohíben el paso de la línea, real o imaginaria, que los une.

 Señales de balizamiento

f)       Captafaros (ojos de gato) y puntos luminosos: son dispositivos de guía que señalizan el borde de la calzada mediante retrorreflexión, o mediante punto de luz. Pueden ir embebidos al pavimento, sobre éste, adosados a las barreras o a los bordillos… etc.

Señales de balizamiento

 

Innovaciones recientes en señales de balizamiento

Carril de uso variable con señalización de captafaros LED

Un ejemplo de nuevo uso para elementos ya existentes es la incorporación de balizas empotrables con leds (en este caso de color rojo) para señalizar un carril con dos funciones dependiendo del horario. En horas punta, se apagan las señales y el carril es usado normalmente para la circulación, mientras que en horas valle, se transforma en un carril de carga y descarga, señalizado mediante los ojos de gato encendidos. Es conveniente acompañarlo de señalización vertical aclaratoria.

Señales de balizamiento

Uso de medianas movibles

Los problemas de congestión en grandes ciudades, con mayor tráfico de entrada por la mañana, y de salida por la tarde, ha conllevado la búsqueda de soluciones desde hace años. Éstas han consistido básicamente en disponer carriles reversibles balizados mediante conos, o bien mediante indicadores luminosos acompañados de señalización horizontal específica. Estas soluciones, sin embargo, no pueden ofrecer seguridad frente a los choques frontales. En los últimos años, se han llevado a cabo experiencias en diversos países con barreras movibles mediante maquinaria especial. Las principales experiencias son las siguientes:

La tecnología empleada para las barreras movibles se basa en los siguientes elementos:

a)      Piezas de mediana de hormigón armado, de peso variable entre 1000-1500 libras, es decir, entre 454 y 680kg de peso. Van unidas por pasadores metálicos. Éstos aseguran la unión entre los módulos, asegurando la función de barrera, toda vez que permiten una movilidad durante el proceso de transferencia. El precio de un bloque de 1m es de unos 500 dólares.

Señales de balizamiento

b)     Máquina de transferencia de la barrera conocidas como Barrier Transfer Machines, o más popularmente como road zippers.  Suelen tener unos 16m de longitud, y pueden tener movilidad de los ejes para permitir un mayor alcance.  Pueden conseguirse desplazamientos de entre 2,4m a 7,3m.

Señales de balizamiento

Estas máquinas alcanzan los 15 km/h cuando están en operación, y tienen un peso aproximado de 27t. Su coste es aproximadamente de 1 millón de dólares, y su vida útil es de 10 años, aunque con un buen mantenimiento se ha superado en más de un 40% en varias ocasiones, como por ejemplo en Boston. Los gastos de operación de este sistema suponen anualmente a los contribuyentes de esta ciudad 1,25 millones de dólares.

Señales de balizamiento

En enero de 2015 se cerró a la circulación el Golden Gate de San Francisco durante 2 días, con la intención de instalar una barrera de seguridad móvil. Se realizó una inversión de 30 millones de dólares, para minimizar el riesgo de impacto frontal. Desde 1970, 128 accidentes con colisión frontal ocurrieron en el puente, con resultado de un total de 16 víctimas mortales.

Señales de balizamiento

Este sistema se acompaña en los extremos por elementos de absorción de impacto, de material plástico y llenos de agua, también son desplazados por la máquina.

Señales de balizamiento

 

La experiencia acumulada en estos casos ha propiciado el desarrollo de barreras y maquinaria adaptadas a casos temporales, con anchos de transferencia de entre 1.2 y 5.5m, pudiendo ser útiles en casos como:

a)      Cambio de configuración de carriles disponibles, según las necesidades horarias por sentido durante las obras. Por ejemplo, cuando un sentido de una autopista se encuentra fuera de servicio, y todo el tráfico debe discurrir por una calzada.

Señales de balizamiento

b)     Incremento de espacio de trabajo para obras en mejoras o ensanchamientos de la vía, cuando es factible la reducción de un carril fuera de horas punta.

Señales de balizamiento

Para estas funciones, la solución comercial Quickchange© de Lindsay, proporciona barreras de hormigón armado de 1m de longitud de 680kg de peso, y una máquina de transferencia que actúa a una velocidad de 7km/h (1 km en 8 minutos), y una velocidad de circulación de 32 km/h.

Está prevista la instalación de este sistema entre Berga i Bagà, en la Provincia de Barcelona. El proyecto para la adición de un tercer carril reversible mediante este sistema se encuentra en redacción, y se prevé que las obras se inicien en 2017. Se trata de un tramo de unos 20 km, con una IMD de 12.000 veh/día y orografía montañosa, que se encuentra entre el final de la autovía i el inicio del túnel del Cadí. El presupuesto aproximado de la obra es de unos 140 M€. La adición de un carril reversible tendrá como objetivo mitigar las congestiones en este tramo, sobretodo en invierno, a causa del turismo de esquí de fin de semana.

El desdoblamiento de la carretera es inviable económicamente, mientras que la instalación de este sistema permitirá distribuir los carriles de acuerdo con la demanda prevista.

Captafaros y balizas alimentados mediante energía solar

Los paneles solares para la producción de energía solar se han incorporado para evitar la instalación de cableado, lo cual encarece los costos de instalación, y también el mantenimiento, especialmente ante la solución de problemas por averías. Estos sistemas autónomos captan la energía solar, la cual es almacenada en una batería que tiene suficiente autonomía para hacer funcionar los LEDs de noche con la energía generada durante el día. Pueden instalarse encima de bolardos (hitos de borde de calzada), o bien como alternativa a los captafaros tradicionales.

Señales de balizamiento

Las baterías tienen una vida útil de entre 5 y 10 años, y su puesta en servicio puede ser empotrado en el pavimento, o bien simplemente pegado, bien mediante láminas de butilo o adhesivos a base de resina epoxy.

Incorporación de materiales reciclados en las señales de balizamiento

La preocupación por el medioambiente ha fomentado en los últimos años el reciclaje de materiales, consiguiendo la valorización tanto de subproductos industriales como de elementos fuera de uso.  Se han desarrollado elementos urbanos de balizamiento a base de PVC reciclado procedente de recubrimiento de cables eléctricos.

Señales de balizamiento

Estos elementos, desarrollados en Barcelona ganaron en 2011 el premio Best Recycled European Products Awards en 2011, y se encuentra en el mercado desde entonces, con tres medidas distintas para adaptarse a distintos ambientes. Se encuentra ya instalado en multitud de ciudades españolas, y grandes ciudades como Londres, Washington, Houston, San Antonio, Santiago de Chile, Estambul, y varias ciudades de Australia y Nueva Zelanda.

Otro material usado para elementos de balizamiento es el caucho reciclado para hitos y bolardos, con lo que se consiguen dos objetivos:

a)      Valorización de los neumáticos fuera de uso (NFU)

b)     Mejora de la seguridad al reducir el nivel de impacto, tanto para los usuarios como para los vehículos.

 Señales de balizamiento

El proyecto Eco-Rubber, centrado en bolardos de caucho reciclado, fue premiado con el premio a la innovación Green Up en la Feria del Paisajismo y Urbanismo de Valencia, siendo desarrollado por el Instituto Tecnológico del Plástico y el Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV). 

Señales de balizamiento

Conos autodesplazables

Un proyecto que está en fase de desarrollo en el departamento de I+D+i de la empresa Alvac en colaboración con el equipo de investigación en robótica de la Universidad de Oviedo, y ganador de un premio en el Foro Europeo de Robótica (ERF). En estos momentos se encuentran en periodo de pruebas Estos conos incorporan tecnología de posicionamiento y movilidad, los cuales les permiten realizar labores de señalización en la carretera de forma automática, sin requerir que los trabajadores tengan que acceder a la misma, reduciendo por tanto los riesgos inherentes a esta acción.

Los conos tienen las siguientes características:

a)      Comunicación entre dispositivos, configurados como un enjambre de robots que comparten información entre ellos, guiándose desde un robot central.

b)     Movilidad con mecanismos de guía, mediante un sistema de visión artificial que permite evitar obstáculos y trazar las rutas de posicionado.

c)      Redundancia del posicionamiento, mediante GPS, radar de corta distancia, o detección de líneas mediante infrarrojos. La precisión conseguida es de alrededor de 30cm.

d)     Incorporación de luz para mayor visibilidad del cono, cumpliendo las carcasas las normativas aplicables actualmente.

Aunque no parece que vaya a comercializarse inmediatamente, sí puede ser una solución que acabe incorporándose como un elemento más en el mercado, con posibilidades de empleo en zonas con gran tráfico y a altas velocidades, como son las autopistas.

Señales de balizamiento

Futuros desarrollos

Los futuros desarrollos en materia de balizamiento pueden venir de la mano de los siguientes aspectos:

a)      Incorporación de mejoras en la visibilidad de los dispositivos de balizamiento.

b)     Nuevas tecnologías aplicadas a la información entre vehículo e infraestructura (V2I): los sistemas de balizamiento deberán ser reconocidos por los vehículos autónomos. Para ello, el diseño de los sistemas de balizamiento del futuro deberán poder ser reconocidos por los vehículos autónomos.

c)      Incorporación de más materias primas procedentes de materiales reciclados, ayudando a la revalorización de los residuos.

Autores: Alberto Dorado, Borja Manzano y Albert Pujol, alumnos del Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras

Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras

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