Aplicación de realidad virtual para el análisis de seguridad vial de carreteras con modelos BIM

Abstract

En el presente Trabajo Fin de Máster se desarrolla un entorno virtual a partir de nubes de puntos aplicando la tecnología de la Realidad Virtual. En concreto, este estudio aborda la representación gráfica de infraestructuras de carreteras y la propuesta de desarrollo de una herramienta que permita el análisis de seguridad vial. El principal propósito es establecer las bases para futuros trabajos de investigación sobre la aplicación de esta tecnología en el sector AEC. En cuanto al contenido del estudio, se comienza con la investigación sobre el estado del arte de la tecnología del levantamiento topográfico mediante nube de puntos. Para ello, se estudian los diferentes equipos técnicos (RPA, Escáner láser…) y tecnologías (fotogrametría, LiDAR) que permiten generar una nube de puntos. Posteriormente, se analiza el flujo de trabajo con una nube de puntos, comenzando con los trabajos previos y finalizando con el análisis y tratamiento de la información recogida. Continuando con la segunda línea de investigación, la digitalización de la realidad, se realiza una investigación sobre las diferentes técnicas disponibles (Realidad Virtual, Realidad Aumentada y Realidad Mixta), concluyendo que la Realidad Virtual (RV) es una técnica de utilidad para este estudio. Desarrollando la investigación sobre esta tecnología, se exponen diferentes equipos y softwares para su aplicación. Posteriormente, se da paso al análisis del caso de estudio el cual comienza con la descripción del tramo de interés mediante un reportaje fotográfico, para así continuar con el control de calidad de la nube de puntos ofrecida por la Dirección General de Infraestructuras de la Consejería de Fomento, Infraestructuras y Ordenación del Territorio de la Junta de Andalucía. Más tarde, se genera el entorno virtual y se cierra este apartado con un análisis cualitativo de la seguridad vial en el tramo estudiado. A continuación, se establecen las bases para el desarrollo de futuros trabajos de investigación mediante la propuesta de una herramienta para el análisis de seguridad vial empleando el entorno virtual generado en el caso práctico. Por último, se finaliza el trabajo con la exposición de las futuras líneas de investigación y las conclusiones obtenidas del presente TFM con respecto a las nubes de puntos, la Realidad Virtual y sus numerosas aplicaciones en el sector AEC.

This Master's thesis develops a virtual environment based on point clouds by applying Virtual Reality technology. Specifically, this study deals with the graphical representation of road infrastructures and the proposed development of a tool for road safety analysis. The main purpose is to establish the basis for future research work on the application of this technology in the AEC sector. The content of the study begins with research into the state of the art in point cloud surveying technology. To this end, the different technical equipment (RPA, laser scanners, etc.) and technologies (photogrammetry, LiDAR) that enable a point cloud to be generated are studied. Subsequently, the workflow with a point cloud is analysed, starting with the preliminary work and ending with the analysis and processing of the information collected. Continuing with the second line of research, the digitisation of reality, the different techniques available (Virtual Reality, Augmented Reality and Mixed Reality) are investigated, concluding that Virtual Reality (VR) is of great use in this study. Investigating this technology in more detail, different equipment and software for its application are analysed. This is followed by the analysis of the case study. It begins with the description of the section of interest with a photographic report, to continue with the quality control of the point cloud provided by La Dirección General de Infraestructuras de la Consejería de Fomento, Infraestructuras y Ordenación del Territorio de la Junta de Andalucía. Later, the virtual environment is generated and this section closes with a qualitative analysis of road safety on the section studied. The basis for future research work is then established by proposing a road safety analysis tool based on the virtual environment generated in the case study. Finally, the work ends with a presentation of future lines of research and the conclusions obtained from this TFM on point clouds, Virtual Reality and its numerous applications in the AEC sector.