Simulation Results

Un aspecto importante a tener en cuenta en las aplicaciones informáticas y estándares mencionados es el formato en el que se almacenan los datos registrados. Todas estas herramientas necesitan intercambiar información, lo que

fuerza a la creación de algun tipo de «idioma» común que permita describir los

elementos de las vías de forma que puedan ser entendidos por los distintos

programas de ordenador y agentes implicados en los procesos de diseño, construcción y explotación de las carreteras.

La codificación estandarizada de datos se ha controlado tradicionalmente por

los propios fabricantes de software, que imponían sus estándares de facto. Cada

compañía de software (ESRI, AutoDesk, Intergraph, MapInfo) ha dispuesto de su

propio formato (SHAPE, DWG, DGN, MID, MIF,...). Los cambios de formato entre unos y otros sistemas exigían a menudo de un formato de intercambio que acababa convirtiéndose a su vez como estándar de facto. Ese es el caso del formato de datos

DXF (Bernabé Poveda and López Vázquez, 2012).

Durante la fase de diseño y construcción de las infraestructuras, se ha extendido el uso de programas de diseño asistido, las denominadas herramientas CAD, Computer Aided Design. Este tipo de herramientas ponen el énfasis en la componente espacial de la información, ofreciendo ayudas al dibujo detallado de los elementos y a la generación automática de los planos constructivos. Este tipo de formatos permiten que se asocien atributos gráficos a los objetos, tales como el color, estilo de línea, etc., y otros relacionados con el objetivo del dibujo, como podría ser el tipo de material y los factores de productividad, entre otros. Si bien todos estos programas presentan alguna forma de gestionar la información temática de los elementos necesaria en los inventarios de carreteras, suelen ser herramientas poco útiles en este sentido. Son herramientas cuya mayor utilidad se da en las fases de diseño y construcción de las infraestructuras. Los formatos CAD

más utilizados en la actualidad son los siguientes (Barriga Vargas et al., 2012):

DWG (Drawing), DXF (Drawing Exchange Format), de la empresa Autodesk

Inc.

DGN (Microstation Design Files), de Bentley Systems.

CDR (Corel Draw) de Corel Corporation

Durante la fase de explotación de las carreteras se parte de unas geometrías ya definidas para los elementos. Se suele utilizar un conjunto de vías y sus elementos asociados de manera conjunta. La parte temática de la información adquiere mayor relevancia que durante la fase de diseño. Pueden interesar factores como el estado de conservación del pavimento, o las intervenciones realizadas en determinado tramo, por poner un par de ejemplos. Esto implica interactuar con bases de datos que almacenan la información y que a veces están en distintos servidores

accesibles a través de la red. Tradicionalmente ha sido el campo de los Sistemas

de Información Geográfica (SIG). En ellos, las herramientas de edición de las geometrías suelen ser más básicas que las ofrecidas por los programas CAD, pero ofrecen a cambio herramientas muy potentes para manejar la información de bases de datos espaciales y para la realización de operaciones de análisis espacial (intersecciones, zonas de influencia, cáculo de rutas, visibilidad, etc.). En los últimos años han ido adquiriendo importancia el BIM (Building Information

Modeling). Se trata del proceso de generación y gestión de datos de una construcción durante su ciclo de vida utilizando software dinámico de modelado en tres dimensiones y en tiempo real, integrando las fases de diseño y construcción. Este proceso produce el modelo de información del edificio (también abreviado BIM), que abarca la geometría del edificio, las relaciones espaciales, la información geográfica, así como las cantidades y las propiedades de sus componentes.

Seguramente el formato estándar más elemental en el que se pueden

almacenar los datos es el formato CSV (Comma Separated Values). Este formato

permite almacenar en texto plano datos tabulares del tipo registros (filas) y campos (columnas). Para ello, se escribe en el dispositivo de almacenamiento una línea de datos por cada registro. Dentro de cada línea los distintos campos se separan por

una coma. Los ficheros pueden llevar opcionalmente una o más líneas iniciales

describiendo las cabeceras de las columnas de datos o aportando otro tipo de metadatos. Es posible utilizar como separador otro carácter diferente de la coma,

por ejemplo,punto y coma,espacioo eltabulador (Shafranovich, 2005).

De acuerdo con Halfawy (2010), un modelo de datos debe de estar basado, tanto como sea posible, en los formatos estándares de datos espaciales

disponibles (Halfawy, 2010). Los formatos de datos geoespaciales más utilizados

para información de tipo vectorial, que es la que mejor se adapta a la descripción de las carreteras, son:

Shapefile (Environmental Systems Research Institute, 1998) es un formato para datos geográficos vectoriales, inicialmente desarrollado por la empresa Environmental Systems Research Institute, Inc.(ESRI) como formato de datos cerrado y actualmente disponible en abierto. Da lugar a los conocidos ficheros de

extensión .shp. Si bien el formato Shapefile ha sido durante muchos años el

estándar de facto para las capas de datos vectoriales, a día de hoy ha sido

sobrepasado en prestaciones por formatos de datos más actualizados. Es un formato que sólo admite un tipo de geometría en cada capa y que presenta ciertas limitaciones en la parte temática de la información correspondiente a las entidades de la capa. Distribuye la información de cada capa entre varios ficheros codificados en binario, lo que también supone un handicap en la utilización e interpretación de la información de las capas de datos. Aun así, sigue siendo el formato de datos más utilizado para el intercambio de información vectorial entre los programas de Sistemas de Información Geográfica.

Geographic Markup Language (GML) (Portele et al., 2007) es un formato

estándar de datos promovido por elOpen Geospatial Consortium, OGC, basado en

la codificación XML e inicialmente concebido para el intercambio de datos

vectoriales 2D y 3D, simples o complejas. Su gran flexibilidad es, al mismo tiempo, su punto fuerte y su debilidad. Un conjunto de datos codificado en GML requiere la definición previa de los tipos de entidades a partir de propiedades espaciales definidas por el GML y de atributos temáticos definidos con tipos básicos XML o

por tipos complejos personalizables (Bernabé Poveda and López Vázquez, 2012).

El formato GML es complicado y difícil de implementar, pero puede servir, y de hecho sirve, para implementar inventarios de carreteras. El modelo de datos EuroroadS, promovido por la Unión Europea, está basado en el GML versión 3.1 (Svard, 2006).

KMLes un estándar desarrollado inicialmente fuera del OGC por las empresas

Keyhole y Google, pero que actualmente forma parte de los estándares

mantenidos y promovidos por el OGC. KML es la codificación XML nativa del

programaGoogle Earth(Google Inc, 2014). Es inherentemente 3D y está pensado

para la presentación final de los datos, no para su almacenamiento y análisis (Bermudez et al., 2012). El formato KML se adapta mal a la interconexión entre diferentes bases de datos y está pensado más bien para aplicaciones de WEB

Mapping (Open Geospatial Consortium, 2015).

De estos formatos de datos, sólo dos, GML y KML, pertenecen al conjunto de

estándares del OGC. La organización internacional Open Geospatial Consortium

está formada por agencias gubernamentales, universidades, compañías y centros de investigación, y tiene como misión promover el uso de estándares y tecnologías abiertas en el área de sistemas y tecnologías de la información geográfica y afines. La mayoría de los estándares OGC utilizan como base de codificación el estándar

W3C XML «Lenguaje Extensible de Marcado» (Extensible Markup Language) . El

lenguaje XML fue desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C) que lo

propone como un estándar para el intercambio de información estructurada entre diferentes plataformas. Una de las ventajas de este lenguaje o formato de datos es que es comprensible tanto por los ordenadores como por los humanos. Se dice

que XML es«humanamente legible»(World Wide Web Consortium, 2013; Vladimir

Gutiérrez et al., 2012).

En el apartado anterior se han mencionado los principales modelos de datos estándares existentes para inventarios de carreteras (LandXML, GML, Euroroads,...). Todos ellos describen los componentes de su modelo de datos

utilizando adaptaciones del formatoXML. Esto da lugar a que la información de los

inventarios basados en dichos estándares sea posible expresarla en el formato XML, pero no implica que las aplicaciones informáticas utilicen dicho formato para el almacenamiento o análisis de los datos. Lo habitual es que las aplicaciones informáticas utilicen internamente sus propios formatos para el tratamiento y el

análisis de la información contenida en los inventarios. En concreto, lo habitual es que las aplicaciones informáticas utilicen internamente Sistemas Gestores de Bases de Datos Relacionales para el almacenamiento y análisis de toda la información correspondiente a los inventarios. A lo que sí están obligadas todas las aplicaciones informáticas, si quieren afirmar que implementan determinado estándar, es a ser capaces de leer (importar) o escribir (exportar) la información de los inventarios en ficheros en el formato XML del estándar.

Las aplicaciones informáticas destinadas a los inventarios de carreteras necesitan leer, escribir o analizar información procedente de diferentes sensores. La mayoría de las aplicaciones comerciales utilizan formatos propios para el tratamiento de la información procedente de sensores. Una vez más, estos formatos, al no ser abiertos, ni estándares, ni estar documentados, no permiten su reutilización para otros fines que los previstos por el fabricante o desarrollador concreto.

Para la grabación de las trazas GPS se dispone de varios formatos estándares abiertos: GPX, KML, GML y otros. El OGC ha promovido varios estándares en relación con la publicación y descubrimiento de sensores, transductores y repositorios de datos de sensores, si bien estos formatos de datos están más orientados a la publicación de los datos a través de servicios web que a la forma de

registrar la información de los sensores. El más destacado es el SOS (Sensor

Observation Service Interface Standar). Todos ellos están basados en el lenguaje XML(Bröring et al., 2012).

GPX, GPS eXchange Format, es un formato basado en XML que fue

desarrollado por la empresa Topographix y que ellos mismos definen como: «un

formato ligero XML para el intercambio de datos procedentes de GPS (puntos de paso, rutas y trazas) entre aplicaciones y servicios WEB». GPX se ha convertido en un estándar de facto para el almacenamiento y transmisión de información

procedente de los dispositivos GNSS (Foster, 2004). Existen numerosas

herramientas que permiten visualizar la información contenida en un archivo GPX o bien convertirla a otros formatos vectoriales más habituales en los Sistemas de Información Geográfica, como el formato shapefile de ESRI. Una herramienta de

referencia en ese sentido es la libreríaGDAL, desarrollada y mantenida por OSGeo

(Open Source Geospatial Foundation, 2016). El lenguaje GPX es reconocido por los programas SIG.

Una característica del lenguaje GPX, por tratarse de una extensión del lenguaje XML, es que, si bien está destinado a transmitir información entre aplicaciones

informáticas, es humanamente legible, esto es, no es difícil comprender la

mismo. Otra característica interesante del formato GPX es que permite lo que los

autores llaman extensiones. Consiste en la posibilidad de añadir a cada way point,

track o route almacenado, información adicional a definir por el productor de la información.