La gestión del pavimento es el proceso de planificar el mantenimiento y reparación de una red de carreteras u otras instalaciones pavimentadas con el fin de optimizar las condiciones del pavimento en toda la red.
También se aplica a pistas de aeropuertos y terminales de carga marítima. De hecho, cada superintendente de carreteras se encarga de la gestión del pavimento. [1]
La gestión de pavimentos incorpora los costos del ciclo de vida en un enfoque más sistemático para proyectos de reconstrucción y mantenimiento de carreteras menores y mayores. Las necesidades de toda la red, así como las proyecciones presupuestarias, se consideran antes de ejecutar los proyectos, [2] ya que el costo de la recopilación de datos puede cambiar significativamente. [3] [4] La gestión de pavimentos abarca muchos aspectos y tareas necesarios para mantener un inventario de pavimentos de calidad y garantizar que la condición general de la red vial pueda mantenerse en los niveles deseados. [5] Mientras que la gestión de pavimentos cubre todo el ciclo de vida del pavimento, desde la planificación hasta el mantenimiento en cualquier infraestructura de transporte, la gestión de activos viales y la planificación del mantenimiento de carreteras se centran más específicamente en la infraestructura vial.
En los Estados Unidos, la introducción de la Declaración 34 [6] de la Junta de Normas de Contabilidad Gubernamental (GASB) está teniendo un impacto dramático en los requisitos de información financiera de los gobiernos estatales y locales. Introducida en junio de 1999, esta disposición recomienda que las agencias gubernamentales informen el valor de sus activos de infraestructura en sus estados financieros. GASB recomienda que las agencias gubernamentales utilicen un enfoque de costos históricos para capitalizar activos de capital de larga duración; sin embargo, si no se dispone de información histórica, se proporciona orientación para un enfoque alternativo basado en el costo de reposición actual de los activos. También se debe seleccionar un método para representar los costos asociados con el uso de los activos, y GASB permite dos métodos. Un enfoque es depreciar los activos con el tiempo. El enfoque modificado, por otro lado, proporciona a la agencia más flexibilidad para informar el valor de sus activos basándose en el uso de un enfoque sistemático y defendible que tenga en cuenta la preservación del activo. [7] La gestión de pavimentos y los sistemas de gestión de pavimentos proporcionan a las agencias las herramientas necesarias para evaluar sus activos de pavimentos y cumplir con los requisitos GASB34 bajo el enfoque de depreciación modificado.
Un sistema de gestión de pavimentos (PMS) es una herramienta de planificación que se utiliza para ayudar en las decisiones de gestión de pavimentos. Los programas de software PMS modelan el deterioro futuro del pavimento debido al tráfico y el clima, y recomiendan mantenimiento y reparaciones del pavimento de la carretera según el tipo y la edad del pavimento y varias medidas de la calidad del pavimento existente. Las mediciones pueden ser realizadas por personas en el suelo, visualmente desde un vehículo en movimiento o utilizando sensores automatizados montados en un vehículo. El software PMS a menudo ayuda al usuario a crear clasificaciones compuestas de calidad del pavimento basadas en medidas de calidad del pavimento en carreteras o secciones de carreteras. Las recomendaciones suelen estar sesgadas hacia el mantenimiento predictivo , en lugar de permitir que una carretera se deteriore hasta que necesite una reconstrucción más amplia.
Las tareas típicas realizadas por los sistemas de gestión de pavimentos incluyen:
Las investigaciones han demostrado que es mucho menos costoso mantener una carretera en buenas condiciones que repararla una vez que se ha deteriorado. Es por ello que los sistemas de gestión de pavimentos dan prioridad al mantenimiento preventivo de las vías en buen estado, en lugar de reconstruir las vías en mal estado. En términos de costo de vida útil y condiciones del pavimento a largo plazo, esto resultará en un mejor desempeño del sistema. Las agencias que se concentran en restaurar sus caminos en mal estado a menudo descubren que cuando los han reparado todos, los caminos que estaban en buenas condiciones se han deteriorado. [10]
El estado de California fue uno de los primeros en adoptar un (PMS) en 1979. Como otros de su época, el primer PMS se basó en una computadora central y contenía disposiciones para una base de datos extensa. [11] Puede utilizarse para determinar los requisitos de financiación de mantenimiento a largo plazo y examinar las consecuencias sobre el estado de la red si no se dispone de financiación suficiente.
El proceso de gestión de pavimentos se ha incorporado a varios sistemas de gestión de pavimentos, incluido SirWay. [12] El siguiente enfoque de gestión evolucionó durante los últimos 30 años como parte del desarrollo del sistema de gestión PAVER (COE del Ejército de EE. UU., Laboratorio de Investigación de Ingeniería de Construcción, Micro PAVER 2004).
El enfoque es un proceso que consta de los siguientes pasos: [13]
Normalmente, la gestión de pavimentos requiere la creación de un inventario de carreteras y su vinculación a un Sistema de referencia de ubicación de activos (ALRS). El inventario de carreteras incluye la ubicación de las carreteras utilizando sistemas de referencia lineales y de coordenadas, el ancho y la longitud de las carreteras y el tipo de pavimento.
La condición del pavimento se puede dividir en condición estructural y funcional con varias variables de condición. La condición funcional se puede dividir en rugosidad, textura y resistencia al deslizamiento, mientras que la condición estructural incluye propiedades mecánicas y deterioros del pavimento. [14] Para medir dichos índices, se utilizan ampliamente costosas herramientas basadas en láser, mientras que el desarrollo de herramientas rentables, como los sensores RGB-D, reduce significativamente el costo de la recopilación de datos. [4]
La predicción del estado del pavimento a menudo se refiere a modelos de deterioro del pavimento , que pueden basarse en modelos mecánicos o empíricos. Además, los modelos híbridos parametrizados son populares. Más recientemente se han propuesto otros métodos basados en modelos de Markov y aprendizaje automático que superan a sus homólogos anteriores. [15] [16] [3] El deterioro del pavimento es causado por el tráfico y las condiciones climáticas. Además, las elecciones de materiales y construcción afectan el proceso de deterioro. Se ha demostrado que los modelos empíricos superan a los modelos mecánicos e híbridos en la predicción de condiciones. [17]
La planificación del trabajo es esencialmente una planificación del mantenimiento de carreteras en la que los trabajos de mantenimiento se asignan tanto espacial como temporalmente de acuerdo con los criterios deseados, como los costos mínimos para la sociedad.