La Conservación y Explotación de infraestructuras es una de las líneas futuras más relevantes en el campo de la ingeniería civil. Esto es así dado que los países desarrollados, entre ellos España, han llegado a lo que se denomina periodo de madurez de las infraestructuras. Sin embargo, el tratamiento de esta temática en los cursos reglados es complejo porque se trata de una materia que requiere conocimientos profundos y muy transversales de la profesión. Por ello, el principal objetivo de este PIE como contribución a la calidad es potenciar la adquisición de competencias transversales que les permitan consolidar los conocimientos adquiridos en otras materias del grado.

En este sentido, la generación de recursos de Realidad Aumentada está fuertemente ligada al aprendizaje autónomo (polivalencia y capacidad de aprendizaje autónomo). Con el material obtenido en este PIE se podrán aumentar los recursos disponibles para el aprendizaje autónomo en la asignatura de Organización de Obras y sería también de gran valor para otras asignaturas. La utilización de realidad aumentada, además, permite proporcionar experiencias de aprendizaje contextual potenciando el uso nuevas tecnologías como competencia transversal. El uso de herramientas BIM (Building Information Modelling) y otros software de modelado 3D (p.e. Microstation, Autocad o SketchUp)les acerca al mundo virtual con una actividad atractiva y motivadora. La exploración autónoma y creativa, no sólo del entorno de una carretera, sino también de las herramientas TIC necesarias, proporcionarán una visión novedosa sobre la importancia de la conservación del patrimonio del Estado y de la necesidad de la misma para el respeto medioambiental. La utilización de herramientas tridimensionales permitiría también la mejora de la comprensión y la adquisición como aprendizaje de mayor profundidad de las asignaturas de carreteras previamente cursadas.

Cabe destacar, por último, que para alumnos de 4º de Grado, esta realidad permite contribuir a la calidad acercando muy directamente a los alumnos a la práctica profesional, permitiéndoles experimentar el entorno de su futuro laboral, mejorando la motivación e implicación. La implementación en la temática de conservación dota al proyecto además de utilidad social, fomentando la racionalización de recursos del Estado. Este aprendizaje experiencial será de gran valor para los alumnos.

En el caso de los alumnos de Trabajo Fin de Máster que realizarán las tareas iniciales de montaje y realización, las contribuciones a la calidad son todas las anteriores de manera aún más destacable. En primer lugar, los Trabajos Fin de Máster se suelen realizar sin tener ninguna experiencia real en campo ni visualizar la realidad a proyectar. En este caso, se propone realizar una actividad que le permite no solamente visitar lo ya construido para poder modelizarlo, sino que debe comprender las principales mejoras y los posibles defectos del proyecto y de la construcción de la infraestructura, comprendiendo las consecuencias y los costes las deficiencias del proyecto o los defectos en la ejecución. Esto es de gran valor social, ya que tiene un elevado coste para la sociedad en el mantenimiento de las infraestructuras.

Además, la utilización de las TIC se realizará de forma activa y profunda, proyectando y diseñando la realidad visitada. También será necesario realizar un buen trabajo en equipo ya que la toma de datos mediante el uso de vehículos no tripulados aéreos será muy importante. La creatividad y su capacidad de organización y planificación, completarán las competencias transversales que serán necesarias para la realización de sus proyectos. 

1. Adquisición de competencias transversales que les permitan consolidar los conocimientos adquiridos en otras materias del grado.
2. Aproximación del alumnado a nuevas técnicas de inspección de infraestructuras basadas en la combinación de técnicas fotogramétricas aéreas con sistemas de representación 3D.
3. Comprensión de los requerimientos administrativos y técnicos para el uso de vehículos no tripulados en la explotación de carreteras.
4. Mejora de las competencias de uso de software de creación, edición y visualización de entornos 3D a partir de nubes de puntos (Cloud Points)
5. Mejora de las competencias del alumnado en el uso de apps orientadas a la representación de entornos de realidad aumentada.
6. Mejora en la adquisición de competencias específicas de la asignatura de Organización de Obras. Esencialmente las siguiente competencias se verían claramente reforzadas:
   1. Capacidad para la construcción y conservación de carreteras, así como para el dimensionamiento, el proyecto y los elementos que componen las dotaciones viarias básicas.
   2. Capacidad para la construcción y conservación de obras marítimas
   3. Capacidad para la construcción y conservación de las líneas de ferrocarriles con conocimiento para aplicar la normativa técnica específica y diferenciando las características del material móvil.

El presente proyecto de innovación educativa se dividirá en las siguientes fases de trabajo.

1. Selección de un tramo de carretera que cumpla con los requisitos necesarios para realizar el vuelo. Selección de vuelos ya realizados para su posible uso en la reconstrucción 3D
2. Solicitud de permisos de actividad y vuelo a las instituciones competentes
3. Seminario práctico en el área de estudio con los alumnos participantes en el proyecto:
   1. Se impartirá un curso de formación básica en
      1. Normas básicas de seguridad en durante actividades de vuelo con UAVs
      2. Criterios de planificación y captura información con vehículos no tripulados
      3. Identificación de patologías
   2. Se realizará un vuelo con UAV con el objetivo de capturar imágenes aéreas para la reconstrucción del área de estudio en gabinete.
4. Seminario de procesamiento fotogramétrico mediante técnicas Structure from Motion (SFM)
5. Seminario edición de entornos 3D / BIM
6. Seminario de creación de entornos de Realidad Aumentada, donde se convertirá el entorno 3D en un producto AR que incluirá la señalética y las patologías identificadas en el tramo de carretera analizado.
7. Elección de elementos a desarrollar (firmes, balizamiento, drenajes, estructuras auxiliares y señalización)
8. Implementación de información para la conservación. 

Los recursos a utilizar para el desarrollo de esta actividad serán:

1. Vehículo no tripulado dotado con dispositivos de captura de vídeo imagen de alta resolución
2. Algoritmos de restitución fotogramétrica basados en técnicas SFM.
3. Software de edición vectorial 3d / CAD3D para la edición de los entornos, así como para la inclusión de los elementos de señalización e infraestructuras no representados en el modelos
4. Aplicación para el desarrollo de entornos de Realidad Aumentada, como por ejemplo ENtiti Creator.
5. Estación de cálculo para el procesamiento de modelos 3D.
6. Dispositivos de almacenamiento físicos y en nube para la gestión de los datos del proyecto
7. Seminario dotado con dispositivos multimedia para las jornadas de formación

1. Normativa general de carreteras y de conservación de elementos viales (firmes, balizamiento, drenajes, estructuras auxiliares y señalización)
2. Inventario de señalización cedido por la Comunidad de Madrid
3. Informes de auscultación de firmes cedidos por la Comunidad de Madrid. 

Las labores realizadas en el presente proyecto serán aplicadas al planteamiento de la estrategia de conservación de un tramo de carretera. Todo el proceso será plasmado en la redacción de Trabajos de Fin de Máster en la titulación de Máster Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Por lo tanto el seguimiento y evaluación se realizará según la normativa fijada en la Guía de Aprendizaje que se puede encontrar en el siguiente enlace http://www.caminos.upm.es/mastericcp/Documentos/04AG_17-18_TomoI.pdf#page=169. El método de realización de los trabajos será por evaluación continua. La corrección de dichos trabajos permitirá corroborar que los recursos generados son útiles y que se ajustan a la realidad de la conservación de carreteras en la actualidad

Asimismo, se distribuirá al área de transportes de la Escuela de los recursos producidos para que el resto de profesores integrantes del área puedan enriquecer la información recibida o señalar la eventual existencia de un error. Todo ello buscando conseguir una interacción docente que ponga de manifiesto las posibilidades de mejora a través de la colaboración de la comunidad educativa en su conjunto.

Los resultados del proyecto serán:

1. Memoria resumen del proyecto
2. Guía metodológica para la creación de productos 3D de realidad aumentada
3. Material docente basado en Realidad Aumentada para los alumnos de la asignatura Organización de Obras, que les permitirá conocer nuevas técnicas de inspección y conservación de carreteras, así como mejorar su capacidad para identificar patologías en firmes, taludes y señalización vial. 

Elaboración de una noticia para su difusión en la UPM

Artículos/ ponencias en congresos. 

La Comunidad de Madrid a través del Área de Conservación y Explotación de la Dirección General de Carreteras e Infraestructuras de la Consejería de Transportes, Vivienda e Infraestructuras colaborará con la Escuela de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid facilitando información real relativa a las carreteras de titularidad autonómica, desde la geometría hasta el inventario de los elementos funcionales de la vía (plataforma, drenajes longitudinales y transversales, señalización, sistemas de contención, etc.) de modo que esta información  pueda servir de base para proyectos de diversa índole que permitan  parametrizar la gestión y sus recursos.

Por parte de la Dirección General se estudiará la posibilidad de utilizar, o implementar, estos Proyectos, en la gestión rutinaria de la red