Notas
 
Instituto Mexicano del Transporte
Publicación bimestral de divulgación externa

NOTAS núm. 149, JULIO-AGOSTO 2014, artículo 2
Aplicación para registro y uso en campo de información geoespacial del transporte para dispositivos móviles
MORALES Elsa y BACKHOFF Miguel

 

 

Introducción

Al interior de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) se han realizado varios intentos por incorporar tecnología de  Sistemas de Información Geográfica (SIG). En este sentido, la Unidad de Sistemas de Información Geoespacial (USIG) adscrita a la Coordinación de Ingeniería Portuaria y Sistemas Geoespaciales del Instituto Mexicano del Transporte (IMT), ha realizado en el transcurso de los últimos 20 años una labor trascendental y relevante. En la USIG se han generado diversas iniciativas que promueven la investigación, desarrollo y aplicación de geotecnologías al sector transporte.  Una de las más representativas tiene que ver con la conformación del Sistema de Información Geoestadística para el Transporte (SIGET) mediante el cual se logró la generación de aplicaciones que han beneficiado a la SCT en temas relacionados con la planeación, gestión y operación del transporte. El SIGET fue integrado y estructurado a partir de la información por modo de transporte, la cual fue geográficamente referenciada mediante tecnología de Sistemas de Posicionamiento Global, GPS por sus siglas en inglés (Global Positioning System).

En años recientes las tendencias de los SIG se han orientado hacia la explotación de los servicios Web, lo cual ha facilitado las tareas que tienen que ver con el uso de cartografía digital así como otras actividades como son la visualización de datos geoespaciales, consulta e incluso geoprocesamiento en línea. Ante esto, se concibió una segunda versión del SIGET (SIGET 2.0) que tiene como finalidad crear la plataforma tecnológica óptima para la integración, publicación y difusión a través de un SIG en Web la información geoestadística del transporte en México.

Para la SCT resulta de gran importancia contar con información precisa y actualizada sobre la localización y condiciones de la infraestructura. Tal como lo señala Backhoff (2002: 1), “en la actualidad, los procesos de planeación, organización, gestión, evaluación y operación en el Sector Transporte exigen sistemas eficientes de manejo y análisis de información, en términos de velocidad de procesamiento, capacidad de almacenamiento, versatilidad y confiabilidad. Para aspirar a cumplir lo anterior, resulta indispensable, como elemento de partida, disponer de mecanismos que garanticen la generación y el acopio del insumo esencial para que el sistema funcione, esto es, los datos”.

De acuerdo a lo anterior, y siguiendo las tendencias tecnológicas actuales, la implementación de tecnología móvil podría representar una oportunidad para el mejor aprovechamiento de los SIG al interior de las áreas operativas de la SCT que permitiría una mejor gestión tanto de datos, como de recursos financieros.

Los productos generados en el IMT han representado un gran avance en cuanto a implementación de tecnologías geoespaciales en la SCT, pero aún no se logra su total incorporación a las tareas y procesos que se realizan principalmente en los centros SCT. De ahí la importancia de seguir generando herramientas que acerquen más este tipo de tecnología  y hagan los datos más accesibles y faciliten su gestión. El implementar la tecnología móvil en el aprovechamiento de los SIG principalmente al interior de las áreas operativas SCT permitiría una mejor gestión tanto de datos, como de recursos financieros.

De acuerdo a lo que señala Pérez (2009), actualmente es viable la implementación de dicha tecnología para realizar tareas que hasta hace unos años sólo era posible llevar a cabo con una computadora de escritorio gracias a los avances que se han logrado en esta materia. El mismo autor hace mención de los cambios que han sufrido tanto las aplicaciones como los teléfonos celulares clasificados ahora como dispositivos móviles, que en un principio tenían como función principal la realización de llamadas y envío de mensajes de texto cortos y actualmente el rango de uso se ha extendido a varios campos como el audiovisual y la navegación por internet debido a los avances tecnológicos en cuanto a hardware.

Teniendo en cuenta que las tendencias en cuanto al desarrollo de aplicaciones de tipo geográfico se orientan principalmente a servicios ofrecidos a través de la Web y que su consumo mediante dispositivos móviles va en aumento, en la USIG se planteó el desarrollo de una aplicación para dispositivos móviles que cuente con las funciones para capturar, procesar y transferir información geográfica del sector transporte.

Se eligió la plataforma Android para llevar a cabo el desarrollo de la aplicación, por ser un sistema operativo totalmente de código abierto y que en los últimos años se ha colocado como uno de los principales sistemas instalados en los teléfonos móviles que se distribuyen en todo el mundo. Tan sólo en Latinoamérica, para finales del año 2013, cerca del 70% del mercado total de dispositivos móviles funciona con Android como sistema operativo [1,3].

Funcionalidad de la aplicación

En su fase de desarrollo actual, la aplicación permitirá  al personal en campo georreferenciar carreteras y otros puntos de infraestructura de transporte y enviar estos datos a una base de datos alojada en un servidor vía internet. Una vez en el servidor, los datos podrán visualizarse por el personal en oficina a través de un software SIG de escritorio.

 

Para georreferenciar una carretera, la aplicación realiza la captura de la posición “x” y “y” dada por el GPS del dispositivo móvil cada segundo mientras se realiza el recorrido de ésta. Al finalizar el recorrido, se obtiene un conjunto de registros de posición que una vez procesados en el SIG se convertirán en una línea.

 

 

 

Fig. 1. Esquema de la forma en la que se realiza la georreferenciación de un tramo de carretera mediante la aplicación desarrollada. Fuente: Elaboración propia.

 

§  La aplicación permite el  ingreso de la información correspondiente que describe el elemento que se está georreferenciando, de manera que se asocie al conjunto de posiciones “x, y” registrado.

 

§  La información asociada al registro de posiciones será registrada por el usuario por medio de una plantilla que permita ingresar por texto para las carreteras, el nombre de la carretera, y seleccionar mediante listas, el número de carriles, administración y tipo de pavimento. Para registrar la ubicación de un puente, se capturará un solo punto de posición y se registrarán los datos asociados. Ejemplo: Puente: ubicación x, y, nombre del puente (el usuario ingresa texto), tipo de estructura (opciones en una lista: concreto, metal), tamaño (opciones en una lista: chico, mediano, grande).

 

§  La aplicación permite el almacenamiento de los datos capturados en una base de datos local en el dispositivo de manera que se asegure el registro de datos aun cuando no se cuente con red de datos disponible para realizar la transmisión de información al servidor remoto.

 

§  Mediante una opción programada en la aplicación, el usuario podrá transmitir los datos capturados al servidor remoto al finalizar el registro de información siempre y cuando se encuentre en un área con cobertura de servicio de datos de su operador telefónico o existencia  de red WI-FI.

 

Diagrama general de funcionalidad

 

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Fig. 2. Elementos necesarios para garantizar la funcionalidad de la aplicación. Fuente: Elaboración propia con imágenes tomadas de internet.

 

Descripción de los datos a capturar mediante la aplicación

Datos que será posible capturar mediante la aplicación:

Carretera:

Vía de transporte terrestre pavimentada, diseñada para tránsito de vehículos automotores.

Atributos

·         Nombre: Se refiere al nombre que le asigna la autoridad responsable.

·         Administración: Responsabilidad del mantenimiento

o   {Federal, Estatal, Municipal}

·         No. De carriles: Número total de carriles

o    Valor >=1

·         Pavimento: Material de la superficie de rodamiento

o   {Asfalto, Concreto hidráulico}

Puente:

Estructura que permite la comunicación vial sobre un obstáculo natural o artificial

Atributos

·         Nombre Puente: Nombre con el que se conoce el objeto espacial

·         Tamaño: Longitud del puente.

o   Chico (6-30metros)

o   Mediano (30-100 metros)

o   Grande (más de 100 metros)

·         Estructura: Tipo de material con el que se encuentra construida la estructura.

o   Metal

o   Concreto

Banco de material

Yacimiento donde es posible explotar diversos materiales empleados principalmente en actividades de construcción o mantenimiento de la infraestructura de transporte.

Atributos

·         Tipo:

o   {Arena, grava, piedra, tepetate}

Se contempla además, incluir la captura de registros operativos tales como el registro de incidencias (accidentes, condiciones de tráfico así como otros eventos de excepción sobre la carretera) y reportes de frente de obra.

Diseño inicial de pantallas

Antes de iniciar las tareas de diseño y programación de la aplicación en el software Eclipse, se realizó un diseño previo de la interfaz de usuario. En las imágenes siguientes se puede observar el diseño inicial de forma gráfica que se consiguió para cada una de las secciones principales consideradas en el desarrollo de la aplicación.

Descripción: C:\Dropbox\MASTER\PROYECTO DE TESIS\TAREA 6\Pantallas PNG\Principal.png

 

Fig. 3. Interfaz principal de la aplicación. Fuente: Elaboración propia.

 

 

 

 

Descripción: C:\Dropbox\MASTER\PROYECTO DE TESIS\TAREA 6\Pantallas PNG\Rutas.png
Fig. 4. Pantalla con formulario de captura para las carreteras. Fuente: Elaboración propia.

 

 

 

 

Descripción: C:\Dropbox\MASTER\PROYECTO DE TESIS\TAREA 6\Pantallas PNG\Estructuras.png

 

Fig. 5. Pantalla con formulario de captura para estructuras de tipo Puente, Marca de KM y Banco de material. Fuente: Elaboración propia.

 

 

Detalles sobre el diseño y programación

Mediante el software Eclipse se llevó a cabo la creación de manera gráfica de la interfaz de usuario de la aplicación. La funcionalidad se programó mediante botones para hacer la tarea de captura sencilla e intuitiva. En la programación de la aplicación se crearon clases para que en ellas fuera incluido el código que permite ejecutar la funcionalidad establecida para cada botón

 

Fig.  6. Imagen que muestra la fase de diseño en el software Eclipse. Fuente: Elaboración propia.

 

Descripción de la funcionalidad de los botones

La aplicación ha sido desarrollada para que pueda instalarse en cualquier celular con sistema operativo Android en su versión 2.2.3 y posteriores. En esta primera versión desarrollada cuenta con los siguientes elementos de tipo botón mediante los cuales se llevan a cabo  las principales funciones de la aplicación.

Botón Activar/Desactivar GPS

Al hacer clic en este botón se habilita el GPS del teléfono o dispositivo móvil en caso de no estar activado. Una vez que se obtiene la posición en los campos indicados se muestran los valores de las coordenadas X y Y o lo que es lo mismo, longitud y latitud.

Botón Inicio Captura Carretera

Cuando  se hace clic en este botón se inicia un proceso de registro de las coordenadas X y Y que se adquieren del GPS. Para lo anterior, primeramente se confirma que el GPS esté habilitado.  El registro de coordenadas se realiza cada 1 segundo de tiempo,y dichos valores se almacenan en una tabla de la base de datos SQLite creada para la aplicación. Cabe mencionar que la captura continua en segundo plano, aun cuando a la par se realice el registro de un punto de infraestructura.

Botón Terminar Captura Carretera

Mediante este botón se detiene el procedimiento de captura de puntos que conformarán la línea de la carretera. Después de que se detiene el registro, se habilita un formulario de captura en el que se introducen los datos correspondientes a la carretera registrada.

Boton Infraestructura

Al hacer clic en este botón se ingresa a un formulario en el que se elige el emento a registrar. Para esta versión de la aplicación cuenta con tres opciones, siendo estos puentes, marca de kilómetro y banco de material.

Botón Consulta Datos Capturados

Mediante esta opción se ingresa a una sección de la aplicación en la que es posible visualizar los elementos que han sido capturados.

Botón Exporta CSV

Previo a enviar los datos capturados al servidor remoto se reliza la exportación de los registros de la base de datos local a un archivo en formato de valores separados por comas, CSV (por sus siglas en inglés comma-separated values) que facilita el envio y recepción de los datos en el servidor.

Boton Enviar Datos al SIG

En este botón se programó la instrucción de envío de los datos registrados al servidor remoto, donde se reciben en formato de CSV y se realiza un proceso para almacenarlos en una base de datos del servidor , desde la cual quedan accesibles para ser desplegados en un SIG de escritorio.

Conclusiones

Un teléfono celular equipado con GPS puede ser utilizado para llevar a cabo la captura visualización y transferencia de datos georreferenciados para ser integrados a un SIG prácticamente en tiempo real cuando se cuenta con red de datos celular o WI-FI.

Utilizando una aplicación instalada en el teléfono celular, el personal en campo tendrá la posibilidad de llevar a cabo la georreferenciación de tramos carreteros y otros puntos de infraestructura de transporte y enviar estos datos a una base de datos instalada en un servidor vía Web, mismos que podrán ser visualizados por el personal de oficina a través de un navegador Web o  software SIG de escritorio, con la posibilidad de generar reportes y mapas de avance.

El realizar el proceso de captura de datos y georreferenciación de infraestructura mediante el procedimiento descrito facilita la actualización de la información prácticamente de forma automática, ya que para integrar nuevos datos al SIG, no será necesario que el personal de campo se traslade a la oficina, sino que desde el lugar donde se lleve a cabo el registro, si se tiene cobertura de datos celular, los datos podrán ser enviados e integrados directamente a la base de datos. Esto permitirá tener la información a tiempo y ser empleada en procesos tan importantes como lo es la toma de decisiones.

La implementación de tecnología móvil en las actividades que tienen que ver con captura de datos en campo y registros de avance de obra, ofrece la posibilidad de una mejor gestión de los datos al disminuir los tiempos de integración de la información asociada a ellas. Representa también ahorro y una mejor administración de los recursos financieros.

Referencias

Backhoff, M., Vázquez, J. 2002. El sistema de información geoestadística para el transporte. Publicación técnica No. 207, Instituto Mexicano del Transporte, Sanfandila, Qro.

 

Backhoff, M. 2005. Transporte y espacio geográfico, una aproximación geoinformática. (1ra, Ed.). UNAM, México.

 

Pérez, I. 2009. Estudio de la plataforma de software Android para el desarrollo de una aplicación social. Universidad Politécnica de Cataluña, España.

Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), 2012. Agenda Digital.mx. Diagnóstico de la situación en México, 18-23. Consultado el 12 de marzo  de 2013 en http://agendadigital.mx/descargas/AgendaDigitalmx.pdf

 

[1] Trends in platform adoption. Consultado el 26 de agosto de 2013 en http://www.pewinternet.org/2013/06/05/smartphone-ownership-2013/

[2] Infographic: 2013 Mobile Growth Statistics. Consultado el 26 de agosto de 2013 en http://www.digitalbuzzblog.com/infographic-2013-mobile-growth-statistics/

[3] Smartphone Market Share by Country - Q3 2013: Android Dominates Outside US, Windows Phone Grows in Europe. Consultado el 10 de diciembre de 2013 en http://www.tech-thoughts.net/2013/11/smartphone-market-share-by-country-q3-2013.html#.U3u5uyhLrYg

 

 

 

MORALES Elsa
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BACKHOFF Miguel
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