Medición y análisis de la vibración en usuarios de transporte público de la ciudad de Toluca para verificar el cumplimiento con la norma ISO2631

Abstract

En este trabajo de tesis se presenta el diseño, construcción e implementación de un sistema electrónico portátil para medir continuamente la aceleración triaxial (eje vertical, eje lateral y eje transversal) y obtener la geolocalización a lo largo de un recorrido en sistemas de transporte público. El sistema desarrollado consta de 2 dispositivos de 5.25x7.15x3.45 cm, alimentados por baterías recargables, capaces de medir datos de aceleración triaxial (ejes x, y, z) además de adquirir la geolocalización del dispositivo maestro durante todo el recorrido y almacenar la información de aceleración y geolocalización de manera conjunta. Con el sistema desarrollado se llevó a cabo un estudio de investigación a bordo de los autobuses de la empresa STUT (Servicios de Transporte Urbanos de Toluca) para medir y evaluar la vibración a la que se someten a diario los usuarios del transporte público en la ciudad de Toluca, Estado de México, durante el recorrido de la ruta que corre de Ciudad Universitaria-Metepec-Ciudad Universitaria. En este estudio se realizaron 42 pruebas de las cuales 24 fueron adecuadas para su análisis y se determinó que en el 95.83% de los trayectos evaluados existieron valores superiores al máximo umbral permitido por la norma ISO 2631 que es de 2 𝑚/𝑠2, la cual se encarga de regular la exposición a vibración en el cuerpo entero. Esta norma determina tres zonas de riesgo para la salud ante la exposición a la vibración (peligro, riesgo y seguro), donde “peligro” implica que se han reportado daños a la salud, “riesgo” implica la probabilidad de padecer daños a la salud y “seguro” implica valores para los cuales no se han reportado daños a la salud. Considerando un recorrido ida y vuelta por día, el usuario estuvo sometido 5.13% del total del trayecto en la zona de peligro, 11.75% en la zona de riesgo y 83.12% en la zona segura, considerando un tiempo de exposición total de dos horas y cuatro minutos. En el caso del chofer, éste estuvo 22.7% en la zona de peligro, 8.1% en la zona de riesgo y 69.2% en la zona segura en un tiempo de exposición total de diez horas y veinte minutos equivalente a 5 recorridos completos que conforman su jornada laboral diaria. En este estudio realizado, también se evaluó el parámetro de confort usando igualmente como guía a la norma ISO 2631, resultando que el 58.6% del total del trayecto es incómodo para el usuario, el 33.8% es muy incómodo y el 7.6% es extremadamente incómodo. Estos resultados indican que para la ruta de transporte estudiada existe un latente riesgo de salud tanto para los usuarios como para el chofer, ya que, si bien el tiempo de exposición en la zona de peligro es relativamente corto, las magnitudes de vibración medidas fueron muy elevadas para el tiempo de exposición considerado respecto a la norma ISO 2631, alcanzando como valor máximo medido 2.719 𝑚/𝑠2 en el eje vertical. Por otro lado, gracias a la capacidad de la obtención en todo momento de las coordenadas de geolocalización del dispositivo maestro del sistema desarrollado, fue posible encontrar y mapear las regiones en donde se presentan las zonas de mayor vibración para cada uno de los tres ejes de medición a lo largo del trayecto y con esta información fue posible identificar las causas de dicho incremento vibratorio. Los resultados obtenidos en esta investigación permiten inferir que el sistema desarrollado es una herramienta útil no solo para evaluar la calidad del transporte y el posible riesgo en la salud que su uso conlleva en términos de vibración, sino también ayuda a determinar las probables causas de esta vibración, correlacionando al mismo tiempo durante todo el trayecto su coordenada geográfica con sus valores de aceleración triaxial. Este sistema puede ser utilizado como instrumento de medición de la vibración en el transporte por las dependencias que se encargan de regular y llevar a cabo diversas tareas relacionadas al tema, por ejemplo, planear, dirigir, coordinar, evaluar, ejecutar y supervisar los programas, proyectos y estudios de los sistemas de transporte, Secretaria de Movilidad (SEMOV), gestionar y operar las vías de comunicación, Secretaria de Comunicaciones y Transporte (SCT), prevenir y preservar la salud, Secretaria de Salud (SS).