Conclusion

La manera más habitual de establecer la localización de los elementos en carreteras, ferrocarriles y otras infraestructuras lineales es la denominada referencia lineal. Consiste en definir la localización de los elementos mediante la distancia, a la que están situados, medida a lo largo de un eje que hace de

referencia, desde un determinado punto del eje que se toma como origen (Rebolj

et al., 2008).

La descripción de la referencia lineal está recogida en la norma ISO 19148 de la International Organization for Standarization (Technical Committee ISO/TC 211, 2012). Esta norma establece cómo utilizar la referencia lineal para determinar la localización de los elementos de las carreteras u otras infraestructuras lineales. Consiste en utilizar un elemento lineal como base del sistema de referencia y detallar la posición del resto de los elementos en relación con dicha línea. En la

norma ISO 19148 también se describe la «Segmentación Dinámica», que permite

definir propiedades que se extienden a lo largo del recorrido de la carretera y cuyo valor cambia en diferentes tramos de la misma.

La Asociación Española de Normalización y Certificación, AENOR (Asociación

Española de Normalización y Certificación, 2017), ha traducido la norma ISO

19148 con el título «Información geográfica: Referencia Lineal», norma UNE-EN

ISO 19148 (Comité Técnico AEN/CTN, 2012). La norma ISO 19148 tiene unas

denominaciones un poco confusas para los elementos que definen la Referencia

Lineal. La traducción demasiado literal del inglés que hace la norma española, mantiene dicha denominación confusa para los elementos. Por ello, en esta tesis, se utilizarán en algunos casos denominaciones alternativas a las de la norma para

determinados conceptos. Un ejemplo es la denominación de la «Segmentación

Dinámica», muy extendida en la práctica y que en la norma ISO 19148 recibe la

denominación «evento de atributo».

una localización relativa a unelemento lineal, mediante una medición a lo largo de

(y opcionalmente un desplazamiento desde) ese elemento lineal. ElElemento lineal

se define como el elemento unidimensional que sirve de eje a lo largo del cual se realiza la referencia lineal. En esta tesis se utilizará a veces la expresión «línea de referencia» o «eje de la carretera» para referirse a este eje.

La posición de un elemento se puede establecer de manera absoluta, mediante

la medida de la distancia recorrida a lo largo del «elemento lineal» desde el origen

absoluto de la misma. En el caso de las carreteras dicho origen suele establecerse

en la intersección de dicha vía con otra de la que «nace». También se puede

indicar la posición de los elementos de manera relativa, indicando la distancia recorrida a lo largo de la carretera desde un punto de referencia determinado. A

estos puntos de referencia relativa la norma ISO 19148 los denomina «referente

origen». En carreteras estos puntos de referencia suelen ser los hitos kilométricos,

o los milestones en los países anglo-sajones. En todos los casos las medidas se

dan en el sentido creciente del kilometraje de la vía.

En la figura 2.10 se puede ver el esquema de la referencia lineal absoluta de un determinado elemento A. Por su parte, en la figura 2.11, se muestra la referencia relativa del mismo elemento A. En ambas figuras, la linea de referencia se denomina «elemento lineal» y se puede observar que las distancias se miden en el sentido de

avance de dichoelemento lineal.

Fig. 2.10:Localización de un elemento mediante referencia lineal absoluta (Comité Técnico AEN/CTN, 2012)

En las carreteras existen elementos cuya geometría se puede asimilar a la de un punto, y que requieren una única distancia para definir su localización, como una señal de tráfico o la localización de un accidente, pero también existen elementos que se extienden a lo largo de una determinada longitud de la carretera, como podría ser el caso de una marca vial, una barrera de contención u otros. En el caso de estos elementos, cuya geometría se asemeja más a la de una línea, la localización mediante referencia lineal se hace midiendo el punto de la carretera donde comienzan y el punto donde terminan. En la figura 2.12 se muestra la referencia lineal de uno de dichos elementos lineales. En la figura, extraída de la

norma española, se ha mantenido la denominación inglesa del «origen» (From,

Fig. 2.11:Localización de un elemento mediante referencia lineal relativa (Comité Técnico AEN/CTN, 2012)

puntual definido mediante la localización «en» (en inglés,AT), que equivaldría a la

localización de los elementos puntuales de los que se ha hablado en párrafos anteriores.

Fig. 2.12:Localización de un elemento lineal mediante la localización de su origen y su final (Comité Técnico AEN/CTN, 2012)

Los elementos (eventos) pueden estar situados sobre el eje de la carretera o a

cierta distancia del mismo. Cuando están situados en el borde de la carretera suele ser suficiente indicar a qué lado de la carretera están situados. En otros casos puede ser conveniente indicar la distancia a la que se encuentra el elemento del eje de la carretera o de su borde exterior. La norma ISO 19148 establece que hay que indicar la distancia a la que se encuentra el evento de la proyección del mismo sobre la línea de referencia. En la figura 2.13 se puede ver el esquema para establecer la referencia lineal de un elemento situado a cierta distancia de la línea de referencia. La segmentación dinámica permite utilizar un solo elemento que define la geometría del eje de la carretera para asignar los valores de diferentes propiedades que se extienden a lo largo de dicho recorrido. El término «segmentación dinámica» deriva de que no es necesario que las entidades de

línea se dividan (se «segmenten») cada vez que se modifica el valor de un atributo;

se puede ubicar el segmento «dinámicamente». La segmentación dinámica

Fig. 2.13:Localización mediante referencia lineal de un elemento situado a cierta distancia de la línea de referencia (Comité Técnico AEN/CTN, 2012)

lineal existente, independientemente de dónde tenga su inicio o su fin. Estos atributos pueden mostrarse, consultarse, editarse y analizarse sin que la geometría de la entidad lineal subyacente se vea afectada. En la figura 2.14 se puede ver el esquema de segmentación dinámica para varias propiedades del estado de una carretera. Se utiliza una sola geometría, y los segmentos en los que las propiedades tienen diferentes valores se definen mediante referencia lineal (Environmental Systems Research Institute, 2016).

Fig. 2.14: Utilización de «segmentación dinámica» para definir los valores de varias propiedades relativas al estado de una carretera (Environmental Systems Research Institute, 2016)

En el caso de las carreteras de una sola calzada y doble sentido, para

caracterizar geométricamente un tramo, se utiliza el eje de la vía, que es la línea

que recorre la divisoria entre carriles pegada al pavimento. En el caso de las vías de calzadas separadas o con más de un carril por sentido, el eje del trazado puede ser el centro de la mediana, si esta fuera de anchura constante o con variación de anchura aproximadamente simétrica, o bien el borde interior de cada calzada (Ministerio de Fomento, 2016).

Una vez definido el eje de la vía, se puede utilizar este como base del sistema de referencia lineal respecto del cual situar el resto de elementos que se pretende inventariar. Para definir las características físicas y geométricas de la propia vía es habitual definir una serie de puntos a lo largo del eje a los que se denomina «secciones» o «estaciones». Se pueden definir estas secciones a distancias fijas,

por ejemplo cada diez o cada veinte metros. Cada una de estas secciones llevará

asociados unos datos relativos a la geometría de la vía en ese punto: pendiente, radio de curvatura, distancia de visibilidad y peralte, entre otros. Además cada sección llevará asociadas unas características físicas que describirán en ese punto concreto de la carretera, el ancho de los carriles, de la calzada, el tipo de pavimento, su estado de conservación, etc.

Cada elemento de equipamiento se puede asociar a una localización a través de su posición respecto del eje. Una forma de referenciar los distintos elementos

es fijar unos hitos fijos en el eje, denominadospuntos kilométricos, y referenciar el

resto de elementos por su distancia respecto al último hito sobrepasado recorriendo la carretera en el sentido creciente de la numeración de los puntos kilométricos. Así

se puede hablar del punto de la carretera en elPK 32+500 para referirse al punto

de la carretera que está 500 m después del punto kilométrico 32.

Se da la circunstancia de que los puntos kilométricos se suelen mantener fijos a lo largo del tiempo, incluso aunque cambie el trazado de la vía en algunos tramos, pudiendo suceder que la distancia a lo largo del eje entre dos puntos kilométricos

sucesivos pueda resultar mayor o menor que mil metros (Kraemer et al., 2009). El

hito kilométrico, aparte de un indicador aproximado de longitud, es fundamentalmente una referencia inmutable sobre la red y queda constancia en las imágenes grabadas. En la figura 2.15 se pueden ver varios modelos de hitos kilométricos utilizados en las carreteras españolas a lo largo de la historia. La figura

2.15a corresponde al «Miliario de Nerón», en la Vía de la Plata en el Municipium

Capara(Cáparra), al norte de la provincia de Cáceres. Es uno de los primeros hitos que se utilizaron en España. Las calzadas romanas estaban marcadas con «piedras miliarias» cada 1000 pasos, en realidad dobles pasos, de 1,48 m cada uno, por lo que la milla romana equivale a 1480 m. La figura 2.15b corresponde a los antiguos hitos de granitos que se utilizaban en las carreteras españolas. En la parte inferior, las figuras 2.15c y 2.15d corresponden a los hitos que se utilizan actualmente en España. La figura 2.15c en forma de placa, señales de código S-570 a S-573. La figura 2.15d corresponde a hitos en forma de poste, señales de código S574 y S-575. Los códigos de las señales actuales se describen en la «Norma 8.1 IC: Señalización Vertical», del Ministerio de Fomento (Ministerio de Fomento, 2014).

d)

a) b)

c)

Fig. 2.15:Tipos de hitos kilométricos utilizados en las carreteras españolas a lo largo de la historia. a) Millario de Nerón. b) Antiguos hitos de granito. c) y d) Hitos utilizados en la actualidad y que se describen en la «Norma 8.1 IC: Señalización Vertical» (Ministerio de Fomento, 2014)

También se puede utilizar un sistema de referencia lineal absoluta basado en la distancia de cada punto respecto al origen del tramo, en lugar de utilizar el hito más cercano. Los problemas en caso de modificaciones del trazado son similares al caso de referencia relativa respecto de los puntos kilométricos. En España, las carreteras se dividen en tramos y subtramos que son unidades espaciales homogéneas para el tratamiento de la información y que están perfectamente definidos por sus dos nudos extremos (origen y final de tramo), de fácil identificación y de difícil alteración en el tiempo. Los nudos se hacen coincidir con las intersecciones entre distintos itinerarios. A partir del punto origen se miden las distancias a cualquier punto del tramo. El inventario de carreteras estatales españolas de 2008 utilizó un triple sistema en la identificación de cada punto. Los

sistemas de referencia empleados fueron los siguientes (Ministerio de Fomento,

2009a):

Distancia a origen de tramo: Una vez definida la tramificación, los tramos se convierten en las unidades básicas de tratamiento del inventario, quedando

los nudos extremos como puntos fácilmente identificables y reconocibles a partir de los cuales se puede referenciar cualquier punto del tramo. Todo punto queda definido y localizado mediante la distancia al nudo origen del tramo (en metros).

Distancia al último hito kilométrico: todo punto queda localizado por su distancia en metros al último hito encontrado, cuando se recorre la carretera en sentido ascendente del kilometraje, mientras que cuando se recorre en sentido contrario se referencia respecto al hito kilométrico de menor numeración más próximo (situado en el recorrido después del punto). Un

ejemplo podría serPK 5+090

Coordenadas geográficas U.T.M: Se trata de disponer de las coordenadas U.T.M. (Universal Transversal Mercator), y cota Z del eje de la carretera Hay que destacar aquí, que la descripción del sistema de referencia que da el

inventario español de 2008, «coordenadas UTM», es incompleta, y por tanto

incorrecta. La proyección UTM se puede hacer desde las coordenadas geográficas referidas al sistema ED50, desde las coordenadas geográficas referidas al sistema ETRS89 o desde cualquier otro. Puede dar lugar a errores groseros de interpretación de la situación de las líneas de los ejes de las carreteras y de sus elementos asociados, según se considere que las coordenadas UTM provienen de un sistema o de otro. Para descubrir el sistema de referencia utilizado en el inventario, hay que acudir a la página 18 del libro «Manual de variables» (Ministerio de Fomento, 2009c) del inventario, donde aclara que las coordenadas X e Y UTM son las proyecciones respecto del elipsoide de Hayford y el Datum Europeo de Postdam, o sea, el sistema ED50. El inventario se hizo en 2008 y se publicó en 2009; el Real Decreto que sustituía el sistema de referencia ED50 por el actual ETRS89 es del año 2007, como se ha indicado en el apartado 2.4.1.

Los sistemas de referencia «distancia al origen del tramo», «distancia al hito

anterior» y «coordenadas absolutas», se utilizan en todos los países, si bien, en los países anglosajones (Reino Unido, Estados Unidos y otros), en los que las medidas de distancias en las carreteras se hacen en millas, utilizan los llamados milestones en lugar de los hitos kilométricos. En cuanto a las coordenadas geográficas utilizadas, cada país utiliza el sistema de referencia que mejor se adapte a las cartografías que utilicen, que en el caso de España son los mencionados ED50, ETRS89 y REGCAN95.

La gestión informática de los sistemas de referencia lineal mencionados, requieren de aplicaciones informáticas específicamente adaptadas a ello. Los programas SIG utilizados habitualmente suelen disponer de extensiones específicas para el tratamiento de la referencia lineal y la segmentación dinámica.

2.5 MODELOS Y FORMATOS DE DATOS EN INVENTARIOS DE