Desarrollo conceptual de un sistema integrado para el

Conceptual development of an integrated system for qualitycontrol of skid resistance measurements

Hernán de Solminihac*, Marcelo Bustos**1, Tomás Echaveguren***, Alondra Chamorro*, Sergio Vargas****

Desarrollo conceptual de un sistema integrado para el controlde calidad en mediciones de resistencia al deslizamiento

* Pontificia Universidad Católica de Chile. CHILE** Universidad Nacional de San Juan. ARGENTINA*** Universidad de Concepción. CHILE****Universidad del Bio Bio. CHILE

Resumen

La seguridad es uno de los aspectos principales a considerar cuando se evalúa la calidad de servicio provista por un camino. Por lo tanto, la determinación

precisa de la fricción superficial del pavimento adquiere suma importancia como parte de un plan de gestión de redes viales. Actualmente se emplean

diversos equipos y procedimientos para medir la resistencia al deslizamiento en superficies de pavimento, tales como el Péndulo Británico, GripTester y

SCRIM, entre otros. Con estos equipos se recopila información en terreno que se compara posteriormente respecto a valores umbrales que se consideran

aceptables. Con el fin de asegurar una confiabilidad y nivel de calidad aceptables para esos resultados, se debe realizar un monitoreo constante a los

procedimientos de medición, así como revisiones y calibración de los instrumentos. Este artículo propone una metodología general para el control de calidad

en instrumentos y mediciones de resistencia al deslizamiento. Tal metodología ha sido diseñada usando listas de verificación y aplicando conceptos

estadísticos de repetibilidad y reproducibilidad. La metodología fue aplicada para evaluar el nivel de calidad alcanzado por instrumentos y procedimientos

de medición de resistencia al deslizamiento empleados en Chile, con buenos resultados. La calidad de los procedimientos de evaluación incluidos en dicha

metodología también fue verificada, usando las técnicas de análisis estadísticos Seis-Sigma, lo que contribuyó significativamente a mejorar el sistema de

control de calidad propuesto.

Palabras Clave: Control de calidad, mediciones de resistencia al deslizamiento, repetibilidad, reproducibilidad, dispositivos de la resistencia al deslizamiento.

Abstract

Safety is one of the main issues that must be considered when evaluating the quality of service provided by a road. Therefore, skid resistance measurement

procedures are quite important components of a road management system. Currently, many equipments and procedures are used to measure skid resistance

in pavement surfaces, like British Pendulum, GripTester, SCRIM, among others. Skid resistance data collected with such devices is afterwards processed and

compared against minimum threshold values, predefined for the road management procedures. However, to ensure an acceptable reliability and quality

level of such results, continuous monitoring of measurement procedures and also revision and calibration of devices must be performed. In this paper, a

general methodology is proposed, to be used as a quality control system for devices and skid resistance measurements. Such methodology has been designed

by using checklists, and applying statistical concepts of repeatability and reproducibility. The methodology was therefore applied to evaluate the quality

level achieved by skid resistance devices and measurement procedures used in Chile, with good results. The quality of the evaluation procedures included

in the methodology were also verified applying Six-Sigma statistical analysis techniques, which contributed significatively to improve the proposed quality

control system.

Keywords: Quality control, skid resistance measurement, repeatability, reproducibility, skid resistance devices.

Revista Ingeniería de Construcción Vol. 27 No1, Abril de 2012 www.ricuc.cl 75

1 Autor de correspondencia / Corresponding author:E-mail: [email protected]

1. Introducción 1. Introduction

La seguridad es uno de los aspectos másimportantes en la calidad del servicio prestado a losusuarios que circulan sobre un camino pavimentado, ydepende de muchas variables tales como el diseñogeométrico, sección transversal y señalización del camino,

Safety conditions are one of the most importantissues of the level of quality service provided by a pavedroad to the users. It depends on many variables likegeometric design, transverse section and road signs,

Desarrollo conceptual de un sistema integrado/Conceptual development of an integrated system

Contribución ICMPA 2011Contribution ICMPA 2011

PAG. 75 - 92

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Hernán de Solminihac, Marcelo Bustos, Tomás Echaveguren, Alondra Chamorro, Sergio Vargas

pero también es función de las condiciones de la superficiedel camino, específicamente de la resistencia aldeslizamiento y de la interacción neumático-pavimento.

La resistencia al deslizamiento (RD) es unapropiedad funcional del pavimento que contribuye amantener la estabilidad dinámica de los vehículos quetransitan por curvas horizontales y a proveer una adecuadadistancia de frenado. Por esta razón la RD es monitoreadaperiódicamente, empleando instrumentos de altorendimiento tales como SCRIM o GripTester, entre otros.Estos instrumentos permiten obtener información sobrelas condiciones de resistencia al deslizamiento ensecciones pavimentadas de longitudes extensas.

El control de calidad de instrumentos yprocedimientos utilizados para medir RD es muyimportante, con el fin de asegurar un nivel aceptable deconfiabilidad de los resultados obtenidos en terreno. Porello es esencial asegurar que los instrumentos demediciones y los procedimientos de recopilación,procesamiento y evaluación de datos alcancen nivelesmínimos de calidad, de acuerdo a los estándaresnacionales e internacionales.

El objetivo principal de este artículo es presentary explicar brevemente los conceptos, contenidos yalcances de un sistema para control de calidad de RD encaminos. Primero se esboza una breve discusión deconceptos de repetibilidad y reproducibilidad, que sonindicadores claves en el sistema de control. Luego sedesarrolla una explicación general del sistema deacreditación propuesto. Finalmente se describen conmayor detalle los sistemas elaborados para certificarinstrumentos y procedimientos de mediciones.

2. Principales conceptos sobremediciones de calidad

El sistema de mediciones de calidad puede serdescrito mediante indicadores estadísticos de exactitud,precisión y estabilidad (Kenett y Zacks, 2000). El nivel deprecisión puede ser estimado por índices de repetibilidady reproducibilidad.

Repetibilidad constituye la capacidad de unprocedimiento específico para obtener mediciones conun reducido nivel de dispersión. Un sistema de mediciónposee una buena repetibilidad si mediciones múltiplesde una misma variable, en el mismo lugar, con el mismoinstrumento y bajo las mismas condiciones, resultanestadísticamente equivalentes.

but also depends on the road surface conditions, morespecifically, on the skid resistance and road – tireinteractions.

Skid resistance is a functional property of thepavement that contributes to maintain dynamic stabilityof the vehicles traveling along horizontal curves, and toprovide an adequate braking distance between vehicles.For this reason, skid resistance is periodically monitoredusing high-performance devices like SCRIM, Grip Testeror ASTM trailers, among others. Such devices allowobtaining data series of skid resistance measurements inlong sections.

Quality control of skid resistance measurementprocedures and used devices is very important to ensurea minimum level of reliability for the results obtained inthe field. It also allows verifying that the safety conditionsrequired by the vehicles to travel or brake safely arefulfilled. Therefore, it is essential to ensure that themeasurement devices and also the procedures for datacollection, processing and evaluation reach minimumlevels of quality, according to local and internationalstandards.

The main objective of is paper is to present andbriefly explain the concepts, contents and scope of aquality control system for skid resistance in roads. First,a short discussion of repeatability and reproducibilityconcepts, who are key indicators in the control system,is outlined. Afterwards, there is a general explanation ofthe proposed certification system, and finally the systemsdeveloped to certificate devices and measurementprocedures are described with more detail.

2. Main concepts about qualitymeasurements

The quality of a measurement system can bedescribed by characteristics such as statistical stability,low variability and low skew. This can be quantified byindicators of accuracy, precision and stability (Kenett andZacks, 2000). The level of precision can be estimated byrepeatability and reproducibility indexes.

Repeatability means the capacity of a specificprocedure to obtain measurements with a reduced levelof dispersion. A measurement system has good repeatabilityif multiple measures of the same variable in the sameplace, with the same device and under similar conditionsare statistically equivalent.

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Figura 1. Instrumentos para la medición de resistencia al deslizamiento, considerados en los Sistemas de Acreditación propuestosFigure 1. Skid resistance measurement devices considered in the proposed Certification Systems


En cambio, la reproducibilidad está asociada ala varianza entre diferentes procedimientos que midenla misma variable. Un sistema de medición tiene unabuena reproducibilidad si muchas medidas realizadascon diferentes instrumentos, en el mismo lugar y bajo lasmismas condiciones, resultan estadísticamenteequivalentes (Montgomery, 1991). El procedimiento paradeterminar ambos indicadores es conceptualmente similar,basado en las pruebas ANOVA (Análisis de Varianza),que están incorporados en la mayoría de los softwaresestadísticos comerciales.

3. Sistema de control de calidad

En este artículo se describe la estructura de unSistema de Control diseñado para verificar y certificar unaceptable nivel de calidad en las mediciones de resistenciaal deslizamiento realizadas con Péndulo Británico yGripTester (Figura 1). Esta estructura está basada en elcálculo de índices estadísticos, como repetibilidad yreproducibilidad. Pero estos conceptos también sonaplicados para verificar la calidad y pertinencia delproceso evaluativo en sí mismo, con el fin de alcanzarun mecanismo de evaluación coherente y homogéneo,que sea independiente de las características personalesde los evaluadores involucrados en el proceso deacreditación de calidad.

Reproducibilty, instead, is associated to thevariance between different procedures that measure thesame variable. A measurement system has goodreproducibility if many measurements collected withdifferent devices in the same place and under the sameconditions are statistically equivalent (Montgomery, 1991).The procedure to determine both indicators is conceptuallysimilar, based on ANOVA (Analysis of Variance) tests,which are available in most of the commercial statisticalsoftware.

3. Quality control system

The structure of a control system designed toverify and certify an acceptable level of quality in skidresistance measurement and processing for pavementsurfaces is described in this paper as follows. Such structureis based on the calculation of statistical indexes asrepeatability and reproducibility. But these concepts arealso applied to verify the quality and appropriateness ofthe evaluation process in itself, to achieve a mechanismof evaluation coherent and homogeneous, as independentas possible regarding the personal characteristics andconditions of the evaluators involved in that process ofquality certification. The designed system described inthis paper has been developed to evaluate quality of theBritish Pendulum and GripTester devices (Figure 1).

Péndulo Británico/British Pendulum GripTester



Existe una necesidad particular que motiva eldesarrollo de este tipo de sistemas en Latinoamérica. Lospaíses de este continente emplean equipos para medirla resistencia al deslizamiento tales como los que muestrala Figura 1, que deben ser enviados periódicamente a lasfábricas de origen (ubicadas en Europa, en la mayoría delos casos), para ser chequeados y re-calibrados.Esto implica un período muy prolongado hasta que losequipos regresan a Latinoamérica, como también ocurrepara cualquier país ubicado lejos de las fábricas europeas.Las organizaciones propietarias de los equiposgeneralmente no tienen unidades adicionales para realizarmediciones mientras éstos se encuentran en Europa. Poresta razón, dichas organizaciones suelen postergar elenvío de los equipos para re-calibración y chequeo muchomás tiempo que el recomendable, para ahorrarse demorasy costos asociados al envío. Estas postergacionesincorporan incertidumbre en el nivel de exactitud ycalibración de los instrumentos de medición, y en laconfiabilidad de los datos medidos por éstos.Por lo tanto, como alternativa, los Sistemas de Acreditaciónde Calidad intentan proveer un conjunto similar deprocedimientos para el control de calidad del estado decalibración de los equipos y de las mediciones de RDobtenidas con los mismos, que permita evitar la necesidadperiódica de enviarlos a sus fábricas de origen para suchequeo y calibración.

4. Sistema de acreditación paramediciones de resistencia aldeslizamiento

El objetivo principal del Sistema de Acreditaciónpara Mediciones de resistencia al deslizamiento (SAM)es definir una metodología simple y sencilla para evaluary certificar la calidad de las mediciones de RD y de suposterior procesamiento. Además, el SAM tiene lossiguientes objetivos secundarios:

• Definir los aspectos más importantes a ser verificadosen cada etapa de la metodología, y los diferentesatributos o condiciones a cumplir en cada caso.

• Asignar diferentes niveles de ponderación a losaspectos y atributos, de acuerdo a su importanciarelativa en los procedimientos de calidad.

• Elaborar criterios para evaluar y asignar calificacionesglobales al nivel de calidad alcanzado por losprocedimientos analizados.

There is a particular need that motivates todevelop such types of system in Latin America. In thecountries of this continent, equipments to measure skidresistance like the ones shown in Figure 1 have to beperiodically sent to their original factories (located inEurope in most cases) to be checked and re-calibrated.But it implies an excessively long period of time untilthese devices return to Latin America, as it would alsohappen to any country located far away from the Europeanfactories, and the organizations that own them usuallydon´t have additional devices to make such measurementsmeanwhile the others are being verified and calibrated.For that reason, the re-calibration and checking processesare usually delayed more time than advisable. This situationincorporates uncertainty in the level of accuracy andcalibration of the measurement devices, and in thereliability of the data measured with them.Therefore, as an alternative, the proposed QualityCertification Systems are intended to provide a similartype of procedures to control the quality level of the SRmeasurements obtained with these devices, without havingto send them to their origin factories to be checked andcalibrated.

4. Skid resistance measurementscertification system

The main objective of the skid resistanceMeasurements Certification System (MCS) is to define asimple and precise methodology to evaluate and certifythe quality of SR measurement and processing procedures.Also, MCS has the following secondary objectives:

• Define the most important aspects having to be verifiedin each stage of the methodology, and the differentattributes or conditions to fulfil in each case.

• Assign different weighing levels for aspects andattributes, according to its relative importance on thequality of the procedures.

• Elaborate criteria for evaluating and assigning globalqualifications to the quality level achieved for theanalysed procedures.



• Aplicar los criterios designados para evaluar a losoperadores y procedimientos, retroalimentando elmecanismo de evaluación.

Para una mejor comprensión se establecen las siguientesdefiniciones:

• Procesos: Procedimientos genéricos cuyas cualidadesdeben ser evaluadas, como por ejemplo medicionesde RD o calibración de los instrumentos.

• Aspectos: Correspondientes a diferentes etapasglobales de los procesos. Por ejemplo preparaciónpara las mediciones, medidas de protección de loselementos usados en terreno y chequeo de lascondiciones de seguridad, son diferentes aspectosdel proceso de medición.

• Atributos: Dentro de cada aspecto existe un númeroimportante de atributos específicos que correspondena condiciones que deben ser cumplidas. Los atributospueden ser “críticos” o “no críticos”. Un atributo escrítico cuando su omisión o cumplimiento inadecuadoafecta en forma significativa la calidad global delaspecto al cual pertenece, o cuando es esencial paraverificar atributos subsecuentes.

• Listas de verificación: Son los listados de aspectosy atributos a ser evaluados en cada proceso,específicamente diseñado para verificar su respectivonivel de calidad.

• Operadores: Personas que operan y emplean losinstrumentos de mediciones de RD, y cuyashabilidades también son evaluadas como parte delproceso de acreditación.

• Instrumentos: Son los equipos de medición de SRque deben ser evaluados, en este caso específicoPéndulo Británico y GripTester.

• Evaluadores: Personas que inspeccionan y calificanla ejecución de los procesos aplicados por losoperadores, y también certifican la calidad ycalibración de los instrumentos.

4.1 Estructura General del Sistema de Acreditación deMediciones

El SAM básicamente consiste en la aplicaciónde un conjunto de listas de verificación a cargo por deevaluadores independientes, para evaluar a los operadoresde equipos y calidad alcanzada en las mediciones. Lametodología está integrada por los siguientes pasos(Figura 2):

• Apply the designed criteria to evaluate operators andprocedures, back-feeding the evaluation mechanism.

For a better comprehension, the following definitions areestablished:

• Processes: generic procedures whose quality has tobe evaluated, like SR measurements or the calibrationof devices.

• Aspects: corresponding to different global stages ofthe processes. For instance, preparation formeasurements, protective measures for the elementsused in field, and checking safety conditions, allthese are aspects of the measurement process.

• Attributes: inside each aspect there is an importantnumber of specific attributes, corresponding toconditions that must be accomplished. Attributes canbe “critical” or “not critical”. An attribute is criticalwhen its omission or inadequate fulfillment affectssignificantly the global quality of the aspect to whichpertains, or also when it is essential to verifysubsequent attributes.

• Checklists: the lists of aspects and attributes to beevaluated in each process, specifically designed toverify the quality level achieved for each one.

• Operators: persons who operate and use the devicesto measure SR on the pavements, and who are alsoevaluated as a part of the certification process.

• Devices: the SR measurement equipments that haveto be evaluated, in this specific case, British Pendulumand GripTester.

• Evaluators: persons who inspect and qualify theexecution of the processes applied by the operators,and also who certify the quality and calibration ofthe devices.

4.1 General structure of Measurements CertificationSystem MCS

MCS basically consists on the application of aset of checklists to evaluate operators, by independentevaluators. The methodology is integrated by the followingsteps (Figure 2):


Figura 2. Estructura General del Sistema de Acreditación de Mediciones de RDFigura 2. General structure of the SR Measurements Certification System


a) Fase de instrucción del operador: se entrega aloperador la normativa de medición vigente, y se lopone al tanto de los diferentes lineamientos y criteriosde evaluación.

b) Fase de evaluación de mediciones: las pruebas demedición se desarrollan sobre tramos pavimentadospreviamente seleccionados. El evaluador debeposteriormente consignar, para cada uno de losatributos incorporados en las listas de chequeo, lacalificación que a su criterio merece el operador,siguiendo las pautas establecidas en el Sistema.

c) Fase de evaluación de post-procesamiento: a partirde los reportes de mediciones entregados por losoperadores, el evaluador deberá calificar cada unode los atributos y aspectos considerados en lascorrespondientes listas de chequeo.

d) Fase de calificación global: siguiendo las pautas decálculo establecidas para la evaluación, cadaevaluador deberá entregar una calificación final sobreel grado de calidad alcanzado por el operador en eldesarrollo de los procesos.

e) Fase de acreditación: se otorgarán certificaciones alos procesos que hayan sido aprobados en lasevaluaciones, alcanzando un nivel aceptable decalidad.

a) Operator instruction phase: the evaluators providethe operators the current measurement standards andinform them about the different guidelines andevaluation criteria to be applied during the evaluation.

b) Measurements evaluation phase: measurement testsare applied on paved sections previously selected.The evaluators should qualify each one of theattributes incorporated in the checklists, to assign aglobal qualification to the aspects applied by theoperators, according to MCS guidelines and theirown criteria.

c) Post-processing evaluation phase: by analysing themeasurement reports provided by the operators, theevaluators should assess each attribute and aspectdefined in the checklists.

d) Global Qualification phase: each evaluator shouldcalculate and provide a global qualification aboutthe level of quality achieved by the operator duringthe application of the evaluated processes.

e) Certification phase: certifications will be providedto each process approved with an acceptable levelof quality in the evaluations.

Instrucción al operadorOperator Instruction

Evaluación de medicionesMeasurements Evaluation

Aprueba evaluación de mediciones?Evaluation Approved?

Evaluación de post-procesamientoMeasurements Post-processing

Evaluation

Aprueba evaluación depost procesamiento

Post-processing EvaluationApproved?

Certificación AnualAnnual Certification

no

no

si/yes



4.2 Listas de verificación para evaluar los procesosLa evaluación a los operadores se realiza a través

de listas de verificación, que representan un conjunto decondiciones a ser cumplidas durante los procesos demediciones. Se utilizan dos tipos principales de listas deverificación dentro del SAM.

Listas de verificaciones para procedimientos demediciones

Tienen como objetivo evaluar si los operadoresse ajustan tanto a la normativa de mediciones como alos procedimientos que establecen los fabricantes parael correcto uso del equipo. Para ello, cada lista consta detres aspectos principales a evaluar:

• Aspecto 1: Ajuste y preparación de los instrumentos,antes de las mediciones.

• Aspecto 2: Ejecución de mediciones y recopilaciónde datos.

• Aspecto3: Medidas de seguridad adoptadas durantelos procedimientos de recopilación de datos.

Cada uno de estos aspectos está compuesto poratributos “críticos” y “no críticos”. Los atributos críticostienen mayor ponderación que los no críticos, en relacióna la calificación final. Además, cada aspecto poseediferente ponderación.

Listas de verificación para procesamiento de datos

Están destinadas a evaluar si el operador ejecutacorrectamente la secuencia de pasos establecida pornorma para procesar y depurar la información registradaen terreno, y finalmente determinar los indicadoresrepresentativos (valores medios y desviación estándar)que se deben presentar en los reportes. Se considera unúnico aspecto para dichas listas, integrado por una sucesiónde atributos definidos de acuerdo a la normativa demedición correspondiente a cada equipo.

En la Figura 3 se presenta un ejemplo de listasde verificación desarrolladas para evaluar un ciertoaspecto, describiendo el cálculo ponderado que se llevaa cabo para obtener la calificación global para dichoaspecto. Los atributos críticos están marcados en colorgris, y sus respectivos coeficientes de ponderación valenel doble, comparados con los coeficientes asignados aatributos no críticos.

Para aprobar las evaluaciones y certificar losprocesos de mediciones o procesamiento de datos, sedeben cumplir las s iguientes condiciones:

4.2 Checklists to evaluate processesOperator evaluation is performed with checklists

that represent a set of conditions to be accomplishedduring the measurement processes. Two main classes oflists have been incorporated in MCS.

Checklists for measurement procedures

They are designed to evaluate if the operatorsfollow both measurement standards and proceduresdefined by device constructors. To do that, each list hasthree main aspects to be evaluated:

• Aspect 1: Device adjustment and preparation beforemeasurements

• Aspect 2: Measurements execution and data collection

• Aspect 3: Safety measures adopted during datacollection procedures

Each of these aspects is composed by “critical”and “not critical” attributes. Critical attributes have ahigher weight than the not critical ones, regarding to thefinal qualification. Also, each aspect has a different weight.

Data processing checklistsThese lists are designed to evaluate if the operator

performs correctly the sequence of steps established inthe standards to process and filter the data collected infield, and to determine the representative indexes (averagevalues and standard deviations) that have to be presentedin the reports. There is only one aspect included in thechecklists, who is composed by a set of attributes definedaccording the methodology outlined in the measurementstandards for each device.

An example of the checklists developed for theMCS is presented in Figure 3, to evaluate a certain aspect,to describe the way as the weighed qualifications arecalculated. Critical attributes are marked in gray, havingdouble value of its weighing coefficient if comparedagainst the non critical attributes.

To approve the evaluations and certify processesof measurement or data processing, the followingconditions must be accomplished:


Figura 3. Ejemplo de aplicación de una lista de verificación, para evaluar un aspecto específico del proceso de mediciones usando elinstrumento GripTester (de Solminihac et al., 2006)


LISTA DE CHEQUEO Y EVALUACIÓN DE OPERADORES DE EQUIPOGRIP TESTER

Acreditación de Mediciones de Fricción Reporte Nº: _______ Página 1 / 3

Empresa Evaluada: Consultora NNNN Fecha: 20 /03 /2006Operador Evaluado: Juan Pérez Hora de Inicio y Fin: 09 :00 a 13 :00Evaluador: Juan Fernández Estado del Tiempo: Soleado

Ruta Inspeccionada: A005

Sector: Santiago - Talca

Km inicial: 10.000

Km final: 10.200

Pista Nº 4 Huella: Externa

Nº de serie del aparato:000001Observaciones: _______________

____________________________ Croquis de Ubicación del Tramo Estado Pavimento (Foto): ________

Aspecto 1: Preparación del equipo antes de las mediciones

Nº Atributo a Evaluar NotaAtributo

CoeficienteAtributo CA

1.1 Cargado del tanque de provisión de agua para mediciones y elementos de bombeo 7 0.03449

1.2 Chequeo de logística de provisión de agua según consumos estimados 6 0.03449

1.3 Cargado de estructuras de conexión entre equipo y vehículo de remolque 7 0.06896

1.4 Asegurar funcionamiento del sistema de alimentación para la computadora 7 0.03449

1.5 Llevar las baterías del equipo Grip Tester totalmente cargadas 7 0.06896

1.6 Verificación de estado del neumático de medición, según norma 6 0.06896

1.7 Verificación de la presión de inflado de los neumáticos del equipo 6 0.06896

1.8 Calibración del factor de distancia con odómetro para registro del kilometraje 6 0.06896

1.9 Llevar equipos de comunicación (walkie-talkie) o sistema de radio 7 0.03449

1.10 Verificar limpieza y buen estado general de los equipos de medición 7 0.06896

1.11 Identificación, verificación y balizado del sector a medir 7 0.03449

1.12 Conexión del equipo de medición al vehículo de remolque 7 0.06896

1.13 Conexión de manguera de aprovisionamiento de agua 7 0.06896

1.14 Configuración de computadora siguiendo instrucciones del software 6 0.06896

1.15 Definición de la frecuencia de muestreo del equipo (entre 40, 160, 400 u 800 mm) 7 0.03449

1.16 Definición de la equidistancia de registro de datos (GripLenght), entre 40 mm y 10 m, de acuerdo a losolicitado por el cliente, o según establezca la normativa 7 0.06896

1.17 Verificación de temperatura del agua entre 5 y 25 ºC 6 0.03449

1.18 Verificación del funcionamiento correcto de la descarga de agua 7 0.06897

Nota Ponderada Aspecto 1: Σ NAi x CAi A1: 6.555


Figure 3. Example of checklist application, to evaluate a specific aspect of measurement process usingGripTester device (de Solminihac et al., 2006)


CHECKLIST FOR OPERATOR EVALUATIONGRIP TESTER DEVICE

Skid Resistance Measurements Certification Report Nº: _______ Page 1 of 3

Organisation: ______________________________ Date: ____ /_____ /_____Evaluated Operator: ______________________________ Begin / End Time: ___ :___ to ___ :___Evaluator: ______________________________ Weather Conditions: ______________________

Inspected Road: ________________

Section: _____________________

Inicial Km: ___________________

End Km: ____________________

Lane Nº _____ Path: _________

Device Serial Nº: ___________Observations: _______________

____________________________ Section Location Graph Photo Section: ________

Aspect 1: Device preparation before measurements

Nº Attribute to be evaluated Qualific.Attribute

CoefficientAttribute

1.1 Water tank charging for water provision and pumping elements 7 0.03449

1.2 Check logistics for water provision according estimated water consumption 6 0.03449

1.3 Check connection structures between device and front vehicle 7 0.06896

1.4 Check functioning of electric feeding system and/or batteries for device computer 7 0.03449

1.5 Check Griptester batteries fully charged 7 0.06896

1.6 Verification of measurement tires condition, according to standards 6 0.06896

1.7 Verification of inflate pressures of device tires 6 0.06896

1.8 Calibration of distance factor of odometer, for distance registration 6 0.06896

1.9 Check communication equipment (walkie-talkie) or radio system 7 0.03449

1.10 Verification of cleanliness and good overall condition of the measurement devices 7 0.06896

1.11 Identification, verification and signalization of the section to be measured 7 0.03449

1.12 Connection of the measurement equipment to the front vehicle 7 0.06896

1.13 Connection of water providing hoses 7 0.06896

1.14 Computer configuration following software instructions 6 0.06896

1.15 Definition of sampling frequency of device (between 40, 160, 400 or 800 mm) 7 0.03449

1.16 Definition of data registration (GripLenght), between 40 mm and 10 m, according customerrequirements, or according to standards 7 0.06896

1.17 Verification of water temperature between 5 y 25 ºC 6 0.03449

1.18 Verification of correct functioning of water provision 7 0.06897

Weighed Qualification Aspect 1: Σ NAi x CAi A1: 6.555



• All the attributes defined as “critical” must have aqualification equal or higher tan “acceptable”,depending on the scale used for qualifications.

• For each aspect, there couldn´t be more than one“not critical” attribute with qualification lower than“acceptable”.

• Final Qualification (FQ) must be equal to or higherthan “acceptable”.

Quality checking of evaluation procedures

The global quality of the evaluation methodologypreviously described was verified with field tests carriedout in Chilean road with collaboration of National RoadsLaboratory of Chile, where different evaluators appliedthe checklists to qualify the performance shown byoperators measuring skid resistance with British Pendulumand GripTester. Afterwards, statistical tests were performedwith the results of the evaluations, as follows:

• Test of Average Values: to evaluate the differencebetween the average of qualifications calculated bydifferent evaluators, for measurement and dataprocessing procedures.

• Repeatability and Reproducibility Tests: These testsare to analyse global qualifications and also by eachaspect, to verify the level of independence of thechecklists regarding to each evaluator.

• Capacity Analysis: It allows evaluating the quality ofthe process in itself, analysing the level of dispersionof the results with respect to predefined tolerancethresholds. The index is the “potential capacity” Cpof the process, calculated considering the standarddeviation of the process; as the value of Cp increases,it also shows that the quality of the process inaugmented, because its variation is being reduced.

These types of tests correspond to Six Sigmatechniques to improve quality (Escalante, 2004), frequentlyused to evaluate industrial processes. Applying suchmethodologies, after many adjustments of the checklists,the tolerances predefined for each quality indicator werefinally achieved, both for GripTester and British Pendulumchecklists.

The test of Average Values showed relativedifferences below 10% in all cases, both for BritishPendulum and GripTester checklists evaluation.

• Todos los atributos definidos como “críticos” debentener una calificación igual o mayor que “aceptable”,dependiendo de la escala empleada para lascalificaciones.

• Para cada aspecto, no debiera haber más de unatributo “no crítico”, con calificación menor que“aceptable”.

• La Calificación Final (CF) debe ser igual o mayor que“aceptable”.

Calidad de la verificación de los procedimientos deevaluación

La calidad global de la metodología deevaluación propuesta fue chequeada mediante pruebasen terreno desarrolladas con la colaboración delLaboratorio Nacional de Vialidad de Chile. En estaspruebas, diferentes evaluadores aplicaron las listas deverificación para calificar el desempeño mostrado porlos operadores que midieron RD empleando los equiposPéndulo Británico y GripTester. Posteriormente, seejecutaron las siguientes pruebas estadísticas a partir delos resultados de las evaluaciones:

• Análisis de Medias: Permite analizar las diferenciasentre las calificaciones promedio asignadas pordiferentes evaluadores a la ejecución de medicionesy post-procesamiento de datos.

• Repetibilidad y Reproducibilidad: Estas pruebasdeben analizar las calificaciones globales y tambiéncada aspecto, con el fin de verificar el nivel deindependencia de las listas en relación a cadaevaluador.

• Análisis de Capacidad: Permite evaluar la calidad delproceso en sí, analizando el nivel de dispersión delos resultados con respecto a umbrales de toleranciapredefinidos. El indicador es la “capacidad potencial”Cp del proceso, calculada considerando la desviaciónestándar del proceso.

Este tipo de pruebas corresponden a las técnicasSeis-Sigma (4), frecuentemente usadas para evaluar ymejorar la calidad de procesos industriales. Aplicandotales metodologías, y luego de varios ajustes a las listasde verificación, se alcanzaron las tolerancias predefinidaspara cada indicador de calidad, para las listas deverificación de GripTester y Péndulo Británico.

El Análisis de Medias mostró escasadiferencia, inferior al 10% en todos los casos,para las listas de evaluación de ambos equipos.



La repetibilidad normalizada obtenida para medicionesrealizadas con el GripTester fue de 0.06 y lacorrespondiente reproducibilidad normalizada calculadafue de 0.02; en ambos casos por debajo de 0.07 que erael umbral máximo aceptable. Resultados similares fueronalcanzados para el Péndulo Británico.

El análisis de capacidad mostró un valor Cpentre 0.54 y 0.64 para el Péndulo Británico, dependiendodel operador evaluado; por otro lado, se obtuvo Cp =1.35 para el GripTester. Valores que resultaron, en todoslos casos, superiores al valor mínimo predefinido paraCp = 0.45. Los resultados finales de las evaluaciones delas listas de verificación para la medición y procesamientode datos muestran que han sido bien diseñadas y sonaltamente independientes de los evaluadores individuales.

5. Sistema de acreditación paraequipos

Siguiendo una estructura similar, se diseñóasimismo un Sistema de Acreditación de Equipos (SAE).Este sistema también aplica listas de verificación paracertificar el nivel de calibración de los equipos oinstrumentos de medición, con el fin de asegurar queéstos se encuentren adecuadamente ajustados ypreparados, según las recomendaciones especificadaspor el fabricante. Los usuarios potenciales de este sistemaserían aquellas organizaciones interesadas en certificarel funcionamiento apropiado de sus instrumentos paramedición de RD, tales como consultores en gestión decarreteras, instituciones académicas y laboratorios vialesestatales o privados.

Las listas de verificación diseñadas para estesistema también se basan en la ponderación de aspectosy atributos que deben ser evaluados por expertos, quienesanalizan y califican cada atributo para finalmente calcularuna calificación global que indique el nivel de calidadalcanzado por el instrumento.

5.1 Evaluación de la metodología para el SAEEl diagrama global para el completo proceso de

evaluación se muestra en la Figura 4, integrado por lassiguientes fases:

a) Fase instrucción al operador: Los operadoresnecesitan saber qué es el SAE y cómo se realizan lasevaluaciones. Sólo aquellos operadores previamentecertificados por el Sistema de Acreditación deMediciones pueden manipular instrumentos quedeben ser evaluados dentro del SAE.

b) Fase evaluación de procedimientos de calibración:los evaluadores deberán verificar que los operadoresejecuten correctamente las tareas relacionadas conla calibración de los equipos.

The normalized repeatability obtained for measurementsperformed with Grip Tester was 0.06 and the correspondingnormalized reproducibiliy calculated was 0.02,in both cases below 0.07 which was the maximumthreshold. Similar results were achieved for BritishPendulum.

Capacity analysis showed a Cp value between0.54 and 0.64 for British Pendulum, depending on theoperator evaluated, and Cp = 1.35 was obtained forGripTester; in all cases, above the minimum predefinedvalue of Cp = 0.45. The final results show that evaluationchecklists for measurement and data processing are welldesigned and are highly independent from the individualevaluators.

5. System certification for devices

Following a similar structure, a DevicesCertification System (DCS) was also conceptually designed.This system applies checklists to certify the level ofcalibration of the devices, to verify if the devices areadequately set and prepared following therecommendations made by their constructors, and thelevels of precision and accuracy achieved by such devices.The potential users of this system would be thoseorganizations interested in certifying the appropriatefunctioning of their devices for measurement purposes,such as road management consultants, academicinstitutions and road laboratories.

The checklists designed for this system are alsobased on weighed aspects and attributes that have to beevaluated by experts, who analyse and qualify eachattribute to calculate finally a global qualification indicatingthe quality level achieved by the device.

5.1 Evaluation methodology for DCSA global diagram for the whole evaluation

procedure is shown in Figure 4, and it is integrated bythe following stages:

a) Operators instruction phase: operators need to knowwhat is the DCS and how the evaluations areperformed. Only those operators previously certifiedby the Measurements Certification System can beevaluated in the DCS.

b) Evaluation of calibration procedures phase: theevaluators must verify the correctness of the routinecalibration activities performed by the operators.


Figure 4. Estructura global del Sistema de Acreditación de Equipos (SAE) propuestoFigure 4. Global structure of the proponed Devices Certification System DCS


c) Fase evaluación de precisión y exactitud: Una vezque las mediciones de RD han sido desarrolladas,como se indica en la metodología SAE, los evaluadoresdeberían verificar que se cumplan los requerimientosde repetibilidad y reproducibilidad (R&R), así comode exactitud. Para la evaluación de exactitud, se debedefinir previamente un instrumento de control o“equipo patrón”, respecto al cual se deben compararlas mediciones efectuadas por otros instrumentos.Una buena opción es adoptar como “Patrón” oreferencia a equipos que sean propiedad de la entidadestatal a cargo de la administración de la red vial,para asegurar un referente reconocido por todos losdemás usuarios del SAE.

d) Fase de acreditación: Los equipos aprobados porlos evaluadores deberán recibir certificaciones queacrediten que han alcanzado un nivel de calidadaceptable, en relación a procedimientos decalibración, precisión (R&R) y exactitud.

c) Precision and accuracy evaluation phase: once theSR measurements have been performed, as indicatedin the DCS methodology, the evaluators should checkif the requirements of repeatability and reproducibility(R&R), and also accuracy, are being accomplished.For accuracy evaluation, a “control” or “Master”device has to be defined firstly, against which therest of the measurements performed with other devicesHill be compared. A good policy is to adopt as theMaster device the equipment owned by thegovernment road agencies, to ensure a well-knownreference for all the other owners of similar devices.

d) Certification phase: All the devices that have beenapproved by the evaluators, shall receive certificationsto accredit that they achieve more than a minimumquality level regarding the calibration proceduresand also for precision (R&R) and accuracy during themeasurement processes.

no

no

no

Phase “ a”

Phase “ b”

Phase “ c”

Phase “ d”

no

no

no

si/yes

Phase “ a”

Phase “ b”

Phase “ c”

Phase “ d”

Fase "a"

Fase "b"

Fase "c"

Fase "d"

Revisión comparativacon equipo MasterRevision comparing

against Master Device

Instrucción a operadoresOperators Instruction

Evaluación de CalibraciónCalibration Evaluation

Aprueba calibración?Approving evaluation?

Ejecución de Mediciones en Pistas dePrueba

Performing Measurements In Test Lanes

Cálculo de Indicadores Precisión y ExactitudCalculation of Indexes Accuracy & Precision

Precisión Adecuada?Adequate Precision?

Apruebacalibración?

Requiredaccuracy?

Acreditación AnualPrecisión Adecuada?

Envío a FábricaSend to Factory

Aprueba CalibraciónApproving calibration?

Revisión y Re-calibraciónRevision and Re-calibration

Revisión Equipo y EvetualRe-calibración

Device Revision andEventual Re-calibration

si/yes

si/yes

si/yes



5.2 Evaluación de requerimientos usando listas deverificación

Se han construido tres tipos principales de listasde verificación para el SAE:

• Listas de verificación para chequear los requerimientospredefinidos para las pistas de pruebas.

• Listas de verificación para chequear la aplicación deprocedimientos de calibración del instrumento.

• Listas de verificación para chequear la exactitud yprecisión alcanzadas.

Requerimientos para pistas de pruebasPara evaluaciones dentro del SAE, se deben

hacer mediciones de RD en pistas de pruebaspavimentadas, que pueden ser específicamenteconstruidas, o bien pistas de caminos existentes. Las pistasseleccionadas para el SAE deben cumplir con una seriede requisitos en relación a las características geométricas,longitud mínima, condiciones de la superficie delpavimento, tal como sigue:

• Alineamiento recto, sin curvas horizontales.• Pendiente longitudinal tan baja como sea posible, y

siempre inferior al 4%.• Si se consideran caminos existentes, el promedio

diario de tránsito (AADT) debe ser menor a 100veh/día, y también menor a 30% de camionespesados.

• Visibilidad suficiente y buenas condiciones deseguridad.

• Deterioro muy bajo de la superficie, para no afectarla calidad de las mediciones.

Las definiciones detalladas de estos requisitosse presentan en las correspondientes listas de verificación.

Listas de Verificación para la Calibración del PénduloBritánico

Las listas de verificación diseñadas para evaluareste tipo de instrumentos consideran tres aspectosprincipales:

• Aspecto 1: Verificación mecánica de todas las partesdel instrumento y su completo funcionamiento.

• Aspecto 2: Procedimientos de calibración.• Aspecto 3: Chequeo de repetibilidad para mediciones

de referencia.

5.2 Requirement evaluation using checklists

Three main types of checklists have beenconstructed for the proposed DCS:

• Checklists to verify requirements predefined for testlanes

• Checklists to verify application of device calibrationprocedures

• Checklists to verify accuracy and precision achieved

Requirements for test lanesFor evaluation purposes in the DCS, skid

resistance measurements should be executed in pavedtest lanes, that can be specifically constructed, or lanesof existent road can be used instead. The lanes selectedfor DCS must accomplish a set of requirements regardingtheir geometric characteristics, minimum length, pavementsurface conditions, as follows:

• Straight alignment, without horizontal curves.• Longitudinal slope as low as possible, and in any

case, lower than 4%.• If road lanes are used, AADT must be lower than

1000 veh/day, and also less than 30% of heavy trucks.

• Enough visibility and good safety conditions.

• Surface distress very low, for not affecting quality ofmeasurements.

Detailed definitions of these requirements arepresented in the corresponding checkl ists .

British Pendulum Calibration Checklists

The checklists designed to evaluate this type ofdevices consider three main aspects:

• Aspect 1: Mechanic verification of all parts of thedevice and its whole functioning

• Aspect 2: Calibration procedures• Aspect 3: Repeatabilty check for spot measurements



The first aspect considers attributes related withfunctioning verification, device global condition andintegrity of the different parts than compound a BritishPendulum, like screws, pointer, rubber slider, etc. In thesecond aspect, attributes regarding calibration proceduresare checked (alignment, weights, spring stress). Finally,the third aspect is intended to verify acceptablerepeatability levels for spot measurement. Maximumstandard deviation for five consecutive measurements ineach spot has been fixed as 0.89 BPN units.

GripTester Calibration ChecklistsIn this case, the corresponding checklist evaluates

also three main aspects:• Aspect 1: Routine check and rapid verification

procedures usually performed before measurementsand also before calibration, revising relative movementof systems, alignment, transmission systems, tires,etc.

• Aspect 2: Check and adjustment procedures fordifferent parts of the device, that can be verifiedannually.

• Aspect 3: Main calibration procedures (vertical andhorizontal load).

Checklists to evaluate GripTester measurements precisionand accuracy

Again, three main aspects to be accomplishedby the set of measurements obtained with GripTester haveto be evaluated.

• Repeatability Test: it compares two sets of SRmeasurements obtained in subsequent runs over thesame test lane by a same GripTester device. Therepeatability index is calculated using ANOVAstatistical tests for both sets of data. That index istherefore divided by the lowest average value forboth sets of measurements, and the result is thenormalized or standardized repeatability, which mustbe under the specified tolerances. In the proposedsystem the maximum value acceptable forstandardized repeatability is 0.15, to compare twosubsequent runs.

El primer aspecto considera atributos asociadoscon chequeos de funcionamiento, estado general eintegridad para las distintas partes que componen unPéndulo Británico, tales como tornillos, puntero, zapatade goma, etc. En el segundo aspecto, se incorpora laverificación de atributos directamente relacionados conla calibración (alineamientos, pesos, tensión de resortes,etc.). Finalmente, a través del tercer aspecto se verificaque se alcancen los valores mínimos aceptables derepetibilidad puntual, teniendo en cuenta que se haestablecido que el máximo valor aceptable de desviaciónestándar de los valores registrados en un mismo puntodeben ser iguales a 0.89 BPN, para una muestra de 5mediciones.

Listas de verificación para Calibración del GripTesterEn este caso la correspondiente lista de

verificación, también evalúa tres aspectos principales:• Aspecto 1: Procedimientos de chequeo y verificación

rápida que se ejecutan previo a la ejecución de lacalibración, pero que también suelen efectuarse antesde un procedimiento rutinario de mediciones,verificando el movimiento de sistemas, alineación,sistema de transmisión, neumáticos, y suspensión.

• Aspecto 2: Procesos de chequeo y ajuste delfuncionamiento de diferentes partes del equipo, cuyaverificación podrá hacerse con una periodicidadpreferentemente anual.

• Aspecto 3: Procedimientos principales de calibración(carga vertical, carga horizontal, distancia porrevolución DPR, etc.).

Listas de verificación para evaluar mediciones de precisióny exactitud con el GripTester

Una vez más, los tres principales aspectos a sercumplidos por el conjunto de mediciones obtenidas conel GripTester, deben ser evaluados.

• Prueba de Repetibilidad: Compara dos conjuntos demediciones RD obtenidas en pasadas subsecuentespor la misma pista de prueba, con el mismoinstrumento GripTester. El índice de repetibilidad escalculado usando las pruebas estadísticas ANOVApara ambos conjuntos de datos. Dicho índice esdividido por el valor promedio más bajo de ambosconjuntos de mediciones y el resultado es larepetibilidad estandarizada o normalizada, la cualdebe estar bajo las tolerancias especificadas. En elsistema propuesto, el valor máximo aceptable derepetibilidad estandarizada es 0,15, para comparardos pasadas consecutivas.

89Revista Ingeniería de Construcción Vol. 27 No1, Abril de 2012 www.ricuc.cll


• Reproducibility Test: the same tests are applied fortwo sets of measurements performed on the samelane by two different GripTester. The limit valuesuggested in this case for standardized reproducibilityis 0.08, according to British Standards BS7941-2:2000,adopted as a reference in this case (BSI, 2000).

• Accuracy Test: the sets of measurements obtained bythe Master device and the other device beingevaluated are compared using the statistical test“Analysis of Average Values” for one factor, calculatingconfident intervals for the difference of averages forboth sets of measurements (Escalante, 2004). If thezero value is included in those confident intervals,therefore the averages are statistically equivalent,and consequently the evaluated device shows a goodlevel of accuracy, similar to the level achieved bythe Master device.

5.3 Conditions for procedures certificationAs it was defined for the Measurements

Certification System MCS, in the case of devices thecertifications are granted only if all the requirements arecompletely accomplished alter the correspondingevaluations. The conditions to be fulfilled are the same:

• All the critical attributes qualified at least as“acceptable”.

• For each aspect, it must be no more than one attributequalified as “not acceptable”

• Final global qualification must be higher than or atleast equal to “acceptable”.

If the requirements are not accomplished in afirst evaluation, the device must be deeply inspected, andtheir pieces re-checked. Also, if in the phase of precisionand accuracy evaluation the devices can´t achieveacceptable results, a same type of deep re-checking ofthe device has to be performed. Once everything hasbeen corrected and re-calibrated, a second evaluationtakes place, and if there are still problems to approve theevaluations, at that moment it would be considered tosend the device to their factory of origin, to be checkedagain and repaired if necessary.

• Prueba de Reproducibilidad: Se aplican las mismaspruebas para dos conjuntos de medicionesdesarrolladas en la misma pista, pero con dosGripTester distintos. El valor límite sugerido en estecaso para reproducibilidad estandarizada es 0,08,según los estándares británicos BS7941-2:2000,adoptados como referencia en este caso (BSI, 2000).

• Prueba de Exactitud: se comparan los conjuntos demediciones obtenidos en una misma pista por elequipo Patrón y por el equipo que se desea acreditara través de la comparación de medias (ANOM de unfactor), utilizando los mismos datos analizados paraverificar repetibilidad y calculando intervalos deconfianza para la diferencia de medias entre lasmediciones realizadas con ambos equipos (Escalante,2004). Si dentro del intervalo de confianza (IC) de ladiferencia de medias queda incluido el valor cero,entonces estadísticamente las medias son equivalentes,y por lo tanto el equipo que se desea acreditar alcanzaun nivel de exactitud aceptable, equivalente al delequipo Patrón.

5.3 Condiciones para los procedimientos de acreditaciónTal como se estableció en el Sistema de

Acreditación de Mediciones SAM, las certificaciones seotorgan a los equipos sólo si se cumplen todos losrequisitos estipulados, después de las correspondientesevaluaciones. Se deben cumplir las mismas condiciones:

• Todos los atributos críticos deben ser calificados, almenos, como “aceptables”.

• Para cada aspecto, no debe haber más de un atributo“no crítico” calificado como “no aceptable”.

• La calificación global final debe ser mayor o igual a“aceptable”.

En el caso de no cumplirse los requisitos paraaprobar la fase de calibración, en una primera oportunidadse deberá revisar el equipo, verificar que todos suscomponentes estén en buen estado desde el puntomecánico y eléctrico, ajustar y corregir lo que fuesenecesario, y reemplazar eventuales piezas dañadas.Asimismo, si en la fase de evaluación de precisión yexactitud los equipos no logran alcanzar rangos aceptablespara los indicadores de precisión (R&R), también deberáefectuarse una cuidadosa revisión del equipo.Posteriormente se debe volver a evaluar el proceso decalibración, y si continúan persistiendo problemas queno puedan ser solucionados de otra forma, en últimainstancia podrá considerarse el envío del equipo a lafábrica original, para que sea sometido a una revisiónmás exhaustiva.



La falta de precisión también puede deberse avarios factores que no sólo sean inherentes al equipo (malmanejo circunstancial por parte del operador, condicionesclimáticas momentáneamente desfavorables, problemasde seguridad durante la operación, etc.), los cuales deberánser evaluados cuidadosamente en base a las observacionesefectuadas durante la ejecución de mediciones en pistasde prueba. Si el problema se hubiera generado por factoresexternos al equipo, deberá efectuarse nuevamente laevaluación, cuidando que no se repitan las circunstanciasexternas desfavorables.

5.4 Verificación de calidad para los procedimientos deevaluación

Las listas de verificación diseñadas inicialmentepara el SAE también se evaluaron para asegurar la calidaddel procedimiento de evaluación en sí mismo, analizandosu nivel de aplicabilidad y su grado de independenciaen relación a los distintos evaluadores.

Para ello se desarrolló una prueba experimentalen caminos de Chile, con el fin de verificar elprocedimiento de evaluación, usando pruebas estadísticaspara chequear la capacidad potencial, exactitud yreproducibilidad, empleando técnicas Seis-Sigma.Posteriormente se llevó a cabo un proceso iterativo paraperfeccionar y modificar las listas de verificación, hastaalcanzar un resultado final satisfactorio, asegurando unbuen nivel de calidad y la independencia de los procesosde evaluación propuestos por el SAE. La capacidad potencial fue evaluada para cadalista de verificación considerando las calificacionesasignadas por los evaluadores. La Tabla 1 muestra lascalificaciones finales obtenidas empleando las respectivaslistas de verificación diseñadas para cada equipo evaluado,así como el correspondiente valor Cp. Todos los valoresCp estuvieron claramente sobre el valor mínimo aceptable(Cp > 0,48).

Lack of precision can also be due to factors thatare external to the device (non-adequate driving, badweather conditions, safety problems, etc.), that have tobe carefully verified during the evaluation process. Andif it were the case, a new evaluation must be developedfor the same device, taking care of not repeating the sameunfavourable factors.

5.4 Quality verification for evaluation procedures

The checklists designed for the DeviceCertification System DCS were also evaluated to ensurethe quality of the evaluation procedure in itself, analysingtheir level of applicability and their degree of independenceregarding to different evaluators.

An experimental test was performed in Chileanroads for that purpose, to determine precision indicatorsfor the evaluation procedure, using also statistical tests tocheck potential capacity, accuracy and reproducibility,according to Six-Sigma techniques. In all cases the resultslead to an iterative process to refine and modify thechecklists until a satisfactory final result was achieved,ensuring a good level of quality and independence of theevaluation procedures proposed for the DCS.

Potential capacity was evaluated for eachchecklist considering the qualificationes assigned by theevaluators. Table 1 show the final qualifications obtainedusing each designed checklist and for each evaluateddevice, and also the corresponding Cp value. All Cp´swere clearly above the minimun acceptable value(Cp > 0.48).

Tabla 1. Calificaciones finales y valores Cp obtenidos por cada lista de verificación dentro del SAETable 1. Final qualifications and Cp values obtained for each checklist in DCS

Lista de verificación

Checklist

Nº 1 (Secciones de pruebas)

Nº 1 (Test Sections)

Nº 2 (Calibración del Péndulo Británico)

Nº 2 (British Pendulum Calibration)

Nº 3 (Calibración del GripTester)

Nº 3 (GripTester Calibration)

Nº 4 (Calidad de las Medidas GT)

Nº 4 (Quality of GT Measurements)

Sección de Prueba / Instrumento

Test Section / Device

Secc. G-148/Sect. G-148

Secc. Camino 5N/Sect. Road 5N

Eq. PB Patrón/BP Master

PB Nº 2/BP Nº 2

Eq. GT Patrón/GT Master

GT Nº 2

Eq. GT Patrón/GT Master

GT Nº 2

Eval 1 (Master)

Evaluac. 1 (Patrón)

6.78

6.78

6.30

6.65

6.85

6.82

7.00

5.33

Eval 2

6.39

6.78

5.94

6.32

6.74

6.59

7.00

5.66

Eval 3

6.67

6.78

6.05

6.40

6.88

6.78

7.00

5.66

Cp

1.66

8

1.83

1.95

4.6

2.73

8

1.73

Calificaciones Finales AsignadasFinal Qualifications Assigned



Accuracy was evaluated through an analysis ofnormalized differences in average values obtained betweenthe assigned qualifications, using each checklist. Thevalues obtained for normalized differences were insidethe range 0 – 0.05 in all cases, which fulfilled the objectivesin that case.

Normalized reproducibility was calculated foreach checklist, and the results were in all cases under0.03, which is below the pre-adopted maximum valueof 0.04.

6. Conclusions

This paper presents the main characteristics oftwo quality control systems designed to certify the qualityof processes related to skid resistance measurements inpaved roads, named Measurements Certification Systemand Devices Certification System, respectively. Thesesystems are based on checklists that allow evaluatingspecific aspects of the SR data measurement andprocessing, device calibration and quality of data reports.Evaluators use these checklists to verify if the evaluatedprocedures achieve an acceptable level of quality.

Also, the quality of the evaluating procedureswas verified through specific tests, obtaining statisticalindexes as potential capacity, repeatability, reproducibilityand accuracy. All those indicators fulfilled the tolerancespredefined, clearly showing that the evaluation proceduresare efficient and independent on the evaluators.Therefore, those systems allow to verify, in the practice,if the conditions required to ensure a safe displacementor circulation of the vehicles are adequately accomplished,both analysing devices and measurements performed bythem. From the road safety and infrastructure managementviewpoints, these systems constitute a very useful tool forquality assurance, taking into account that a goodmeasurement of surface skid resistance in a pavement, isa key factor to achieve a satisfactory degree of safety inthe actual traffic using the roads.

La exactitud fue evaluada a través de un análisisde diferencias normalizadas en medias obtenidas entrelas calificaciones asignadas, para cada lista de verificación.Los valores obtenidos para diferencias normalizadasestuvieron dentro del rango 0 – 0.05 en todos los casos,lo que cumple con los objetivos establecidos inicialmente.

La reproducibilidad normalizada fue calculadapara cada lista de verificación y los resultados en todoslos casos estuvieron por debajo de 0.03, lo cual seencuentra bajo el valor máximo aceptable de 0.04.

6. Conclusiones

Este artículo presenta las principalescaracterísticas de dos sistemas diseñados para certificarlos procesos de calidad relacionados con las medicionesde resistencia al deslizamiento en caminos pavimentados,llamados Sistema de Acreditación de Mediciones y Sistemade Acreditación de Equipos, respectivamente.Estos sistemas están basados en listas de verificación quepermiten evaluar aspectos específicos de las medicionesy procesamiento de datos sobre RD, calibración deinstrumentos y calidad de los reportes de datos. Un grupode evaluadores emplea dichas listas para chequear quelos procedimientos evaluados alcancen un nivel aceptablede calidad.

La calidad intrínseca de los procedimientos deevaluación fue verificada por medio de tests estadísticosespecíficos, tales como capacidad potencial, repetibilidad,reproducibilidad y precisión. Todos estos indicadorescumplieron las tolerancias predefinidas, mostrandoclaramente que los mecanismos de evaluación resultaneficientes e independientes de los evaluadores.Desde la perspectiva de la gestión de infraestructura vial,estos sistemas constituyen una herramienta muy útil paraasegurar la calidad, ya que una correcta medición de laresistencia al deslizamiento es un factor clave para alcanzarun grado de seguridad satisfactorio para el tránsito realque circula por los caminos.


8. Referencias / References


7. Acknowledgments

Authors wish to thank FONDEF, of CONICYTChile, for financial support provided along the projectFONDEF D03I-1042. The authors are also grateful for thesupport and colaboration provided by the National RoadsAdministration, Ministry of Public Works of Chile, as acounterpart organisation during the project. They recognizethe technical and economical support brought by theCINTRA group of road concessionary firms, that werealso part of the project team.

7. Agradecimientos

Los autores desean agradecer al FONDEF deCONICYT Chile, por el apoyo financiero otorgado duranteel proyecto FONDEF D03I-1042. Los autores tambiénexpresan su gratitud por la colaboración y apoyo otorgadospor la Dirección Nacional de Vialidad del Ministerio deObras Públicas de Chile, como organización contrapartedurante el proyecto. Además hacen un reconocimientoal apoyo técnico y económico aportado por CINTRA,grupo de empresas concesionarias de caminos, quetambién formaron parte del equipo del proyecto.

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Escalante E. (2004), Sigma-Seis: Metodología y Técnicas. Editorial Limusa, Noriega Editores, México D.F., 2004.Kenett R. and Zacks S. (2000), Modern Industrial Statistics, Thompson Learning, Mexico.Montgomery D. (1991), Introduction to Statistical Quality Control, Wiley, United States.

Documents

Desarrollo conceptual de un sistema integrado para el