Comparación entre mediciones de velocidad obtenidas con los equipos GPS y Pistola Láser

Abstract

The modelling of relationships between operating speed and highway geometry needs accurate and exact speed records. There exist passive and active devices for speed measuring. Among those devices, the GPS and laser guns highlight considering its low cost and its in-field easy-to-use speed measurement. Accuracy studies of those devices need a good control of the probe vehicle reference speed, which is achieved by using the tachometer. On the other side, combined use of the GPS and the laser gun need to know the relationship between speed records of both devices. This paper presents an in-field study of the relationships between speed records obtained with tachometer, GPS and laser gun. The experiment was carried out on a road test section. The speed measurements performed with those devices ranged between 20 and 120 km/h. Speed data were processed and debugged to erase outliers. The GPS speed data were processed using Kalman filter to assemble speed data and position data. After statistical analysis, correlations between tachometer and GPS and between laser gun and GPS were obtained. It is concluded that the differences of speed records between tachometer and GPS are statistically significant, ranging between 3 and 10 km/h. Whereas the speed records obtained with laser gun and GPS were statistically equal and it was identified a systematic difference between both devices of 0.5 km/h.La modelación de relaciones entre la velocidad de operación y la geometría de las carreteras requiere contar con registros de velocidad precisos y exactos. Existen dispositivos pasivos y activos para la medición de velocidad, entre los cuales resaltan el GPS y la pistola láser, dado su bajo costo y fácil implementación en terreno. Los estudios de precisión de estos equipos requieren además un control preciso de la velocidad de referencia del vehículo de prueba, lo cual se logra con el tacómetro. Por otro lado, el uso combinado de GPS y pistola láser, requiere conocer la relación de lecturas de velocidad entre ambos. En este trabajo se estudió en terreno la relación entre las lecturas de velocidad obtenidas con tacómetro, GPS y pistola láser. Para ello se implementó en terreno un experimento que consideró mediciones con ambos equipos a velocidades entre 20 y 120 km/h. Los datos se procesaron y depuraron a fin de eliminar datos anómalos. Los datos de GPS fueron procesados mediante el filtro de Kalman para acoplar lecturas de velocidad y posición. Luego del análisis estadístico, se elaboraron correlaciones entre lecturas de velocidad obtenidas con tacómetro y GPS y con pistola láser y GPS. Se concluye que las diferencias entre las lecturas de velocidad del tacómetro y del GPS son estadísticamente diferentes, variando entre 3 y 10 km/h, y que las lecturas entre pistola láser y GPS son estadísticamente iguales con una diferencia sistemática de 0.5 km/h.