Propuesta de protocolo técnico para la implementación de vehículos aéreos no tripulados de bajo costo en la inspección de la superestructura ferroviaria - Marín-Alfaro, Daniel (Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2025)
El trasporte ferroviario es vital para lo movilidad sostenible y eficiente, tanto en el transporte de personas como de carga, sin embargo estos sistemas ameritan de inspecciones para la toma de decisiones de mantenimiento, es por esto que este trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta de protocolo técnico para la implementación de vehículos aéreos no tripulados de bajo costo en la inspección de la superestructura ferroviaria utilizando el tramo comprendido entre la estación de Oreamuno y Plaza Paraíso de la línea 1, con el fin de contribuir en el fortalecimiento de la gestión y mantenimiento del sistema ferroviario del INCOFER. El trabajo se desarrolló comenzando con una revisión bibliográfica, seguida por la implementación de una poligonal de control, así como los puntos de control y chequeo. Luego se ejecutaron vuelos en un tramo experimental para definir los parámetros óptimos, los cuales se aplicaron posteriormente en 2 km de vía férrea. Los resultados demostraron que es posible obtener productos fotogramétricos con precisiones lineales y altimétricas de 7 mm y 13 mm, respectivamente a una altura de vuelo de 25 metros. Además, se verificó su viabilidad técnica y económica, resaltando la reducción en tiempos de inspección, riesgos al personal y costos operativos. Se concluye que los RPAS permite realizar inspecciones de manera eficiente y efectivas, aplicando tecnologías novedosas y ahorrando recursos como tiempo y personal sin afectar al tránsito ferroviario.

Rail transport is vital for sustainable and efficient mobility, both for passenger and freight transportation. However, these systems require regular inspections to support maintenance decision-making. Therefore, the objective of this work is to develop a technical protocol proposal for the implementation of low-cost unmanned aerial vehicles (UAVs) in the inspection of the railway superstructure, using the section between the Oreamuno and Plaza Paraíso stations on Line 1 as a case study, with the aim of contributing to the strengthening of INCOFER’s railway system management and maintenance. The work began with a literature review, followed by the establishment of a control traverse, along with the placement of control and check points. Test flights were conducted on a validation segment to define optimal parameters, which were later applied along 2 km of railway track. The results showed that it is possible to obtain photogrammetric products with horizontal and vertical accuracies of 7 mm and 13 mm, respectively, at a flight altitude of 25 meters. Additionally, technical and economic feasibility was verified, highlighting reductions in inspection time, personnel risk, and operational costs. It is concluded that UAVs enable inspections to be carried out efficiently and effectively by applying innovative technologies, saving resources such as time and labor, without interrupting railway traffic.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Construcción). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería en Construcción, 2025.
Esta tesis cumple con el objetivo ODS 9: construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación. Meta 4: modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas.
Keywords: Fotogrametría; Protocolos técnicos; Drones (Aeronaves); Inspección -- Estructura; Red ferroviaria; Protocolos de vuelo; Remotely Piloted Aircraft System (RPAS); Photogrammetry; Technical protocols; Drones (Aircraft); Inspection -- Structure; Railway network; Flight protocols; Tránsito -- Trenes; Transit -- Trains; Parámetros -- Vuelo; Parameters -- Flight; Research Subject Categories::TECHNOLOGY::Civil engineering and architecture::Building engineering