Implementación de un módulo inteligente para la detección de robo de combustible en vehículos de carga integrado a la plataforma web FuelControl
| dc.contributor.advisor | Hernandez Rodriguez, Jorge Eduardo | |
| dc.contributor.author | Lozada Cortes, Martin Leonardo | |
| dc.contributor.orcid | Hernandez Rodriguez, Jorge Eduardo [0000-0002-7129-7919] | |
| dc.creator.email | mleonardo.lozdac@gmail.com | |
| dc.creator.id | 20182678044 | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-30T22:58:29Z | |
| dc.date.available | 2026-03-30T22:58:29Z | |
| dc.date.created | 2025-12-12 | |
| dc.description | El robo de combustible en vehículos de carga representa un desafío crítico para el sector logístico colombiano, generando pérdidas económicas significativas y afectando la eficiencia operativa. Los sistemas de monitoreo tradicionales, basados en umbrales fijos, suelen ser ineficaces para detectar modalidades sutiles como el "hurto por goteo" y generan un alto volumen de falsos positivos debido a las fluctuaciones naturales de los sensores. Este trabajo de grado se presenta el desarrollo e implementación de un módulo inteligente de detección de anomalías, integrado a la plataforma web FuelControl, para la identificación precisa de robos de combustible en flotas de carga. Siguiendo la metodología CRISP-DM, se analizaron 733,022 registros telemáticos de cuatro vehículos durante seis meses. Se implementó un pipeline de preprocesamiento robusto que incluyó segmentación de trayectorias, cálculo de umbrales adaptativos por vehículo mediante Desviación Absoluta Mediana (MAD), y una ingeniería de características que integró variables contextuales (espaciales, temporales y de importamiento). Se entrenaron y evaluaron modelos de machine learning, destacando un Random Forest calibrado que alcanzó una precisión del 65.8% con una tasa de falsos positivos del 5%, superando en un 43.7% al sistema basado en reglas. La estrategia de modelos especializados por patrón temporal de robo (corto, extendido y post-viaje) permitió mejoras de hasta el 275% en la exhaustividad. El sistema demostro en una prueba piloto una reducción del 83% en el volumen de alertas y un incremento del 164% en la detección de robos reales, confirmando su utilidad operativa para la gestión eficiente y segura de flotas. | |
| dc.description.abstract | Fuel theft in cargo vehicles represents a critical challenge for the Colombian logistics sector, generating significant economic losses and affecting operational efficiency. Traditional monitoring systems, based on fixed thresholds, are often ineffective at detecting subtle methods such as "siphoning" and generate a high volume of false positives due to natural sensor fluctuations. This thesis presents the development and implementation of an intelligent anomaly detection module, integrated into the FuelControl web platform, for the precise identification of fuel theft in cargo fleets. Following the CRISP-DM methodology, 733,022 telematic records from four vehicles over six months were analyzed. A robust preprocessing pipeline was implemented, including trajectory segmentation, calculation of vehicle-specific adaptive thresholds using Median Absolute Deviation (MAD), and feature engineering that integrated contextual variables (spatial, temporal, and behavioral). Machine learning models were trained and evaluated, notably a calibrated Random Forest that achieved a precision of 65.8% with a false positive rate of 5%, outperforming the rule-based system by 43.7%. The strategy of employing specialized models by temporal theft pattern (short, extended, and post-journey) enabled improvements of up to 275% in recall. In a pilot test, the system demonstrated an 83% reduction in alert volume and a 164% increase in the detection of actual thefts, confirming its operational utility for efficient and secure fleet management. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11349/100972 | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Universidad Distrital Francisco José de Caldas | |
| dc.relation.references | Abouarghoub, W., Bocarejo, J. P., Demir, E., Gil, C., Hernández, C. E., Rey, A. F., Sánchez Rodrigues, V., Spaggiari, L., & Wilmsmeier, G. (2021). Informe de revisión de la industria del transporte automotor de carga por carretera en Colombia hacia cero emisiones (Giro Zero). Universidad de los Andes. | |
| dc.relation.references | Azevedo, A., & Santos, M. F. (2008). KDD, SEMMA and CRISP-DM: A parallel overview. IADIS European Conference on Data Mining, 182-185. | |
| dc.relation.references | Breiman, L. (2001). Random https://doi.org/10.1023/A:1010933404324 forests. | |
| dc.relation.references | Capcha de la Cruz, F., & Chaico Pecho, M. (2017). Diseño y construcción de un sistema de telemetría para alertar el hurto de combustible en vehículos Toyota diésel livianos en la ciudad de Pampas en el año 2017 [Tesis de pregrado, Universidad Nacional de Huancavelica]. | |
| dc.relation.references | Cerqueira, V., Torgo, L., & Mozetiˇc, I. (2020). Evaluating time series forecasting models: An empirical study on performance estimation methods. Machine Learning, 109(11), 1997-2028. https://doi.org/10.1007/s10994-020-05910-7 | |
| dc.relation.references | Colfecar. (2020). El Container (Ed. 203, oct.-nov.). Federación Colombiana de Transportadores de Carga por Carretera. | |
| dc.relation.references | Colfecar. (2024, febrero). Afectación de la seguridad en el transporte y en consecuencia de los sectores productivos. El Container. https://www.colfecar.org.co/wp-content/uploads/236_ELCONTAINER-Feb-20.pdf | |
| dc.relation.references | ControlT. (2023, diciembre 11). Desafíos de seguridad en el transporte de carga en Colombia. https://controlt.io/desafios-de-seguridad-en-el-transporte-de-carga-en-colombia/ | |
| dc.relation.references | Chapman, P., Clinton, J., Kerber, R., Khabaza, T., Reinartz, T., Shearer, C., & Wirth, R. (2000). CRISP-DM 1.0: Step-by-step data mining guide. SPSS Inc. | |
| dc.relation.references | Deluque Iguarán, M. A. (2018). Evaluación del riesgo: robo en el transporte terrestre de carga, en Colombia. Universidad de San Buenaventura. | |
| dc.relation.references | Devi, J. Y., Murki, K., Hanmanthu, B., Ram, A., & Kamran, M. (2023). An efficient novel approach for detection of fuel monitoring system through IoT sensors for a sustainable environment of Conferences, 430, 01201. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202343001201 | |
| dc.relation.references | Departamento Nacional de Planeación. (2025). Participación del sector logístico en el PIB – Ficha informativa (2T-2025: 4,9 %). Observatorio Nacional Logístico. | |
| dc.relation.references | Espinal A., J. A. (2020, octubre 1). Robo de combustible – Cómo ocurre y cómo evitarlo. ITK Soluciones. https://itksoluciones.com/es/robo-de-combustible/ | |
| dc.relation.references | Escort. (2024). Fuel level sensors technical specifications. https://www.escapst.com | |
| dc.relation.references | Escort Monitoring Systems. (2023). Escort TD-BLE — User manual (Wireless capacitive fuel level sensor). https://esensor.ae/wp-content/uploads/2023/06/escort-td-ble-user-manual.pdf | |
| dc.relation.references | Ester, M., Kriegel, H. P., Sander, J., & Xu, X. (1996). A density-based algorithm for discovering clusters in large spatial databases with noise. KDD-96 Proceedings, 226-231. | |
| dc.relation.references | Flores-Cortez, O. O., & Gonzales Crespin, B. (2023). Aplicación de tecnologías IoT en el control y seguimiento de transporte de carga terrestre. Revista Minerva, 6(1), 43–56. | |
| dc.relation.references | GPS.gov. (2024). GPS accuracy & performance. U.S. Government. https://www.gps.gov/gps-accuracy-0 | |
| dc.relation.references | GPS Control. (2025). Soluciones de monitoreo satelital y gestión de flotas. https://gpscontrol.co | |
| dc.relation.references | Guerrero Burbano, E. F. (2022). Análisis del contrabando de combustible como crimen organizado transnacional: Caso Nariño (Colombia–Ecuador). Universidad Militar Nueva Granada. | |
| dc.relation.references | Gurtam. (2025). Wialon: GPS tracking software. https://gurtam.com/en/wialon | |
| dc.relation.references | Ibarra Solís, I., & Zalazar Díaz, M. I. (2023). Desarrollo de sistema anti-robo de combustible para vehículos automotores tipo diésel. Innovación y Desarrollo Tecnológico, 15(4), 1–14. | |
| dc.relation.references | IBM Corporation. (2021). CRISP-DM help overview. IBM SPSS Modeler. https://www.ibm.com/docs/en/spss-modeler/ | |
| dc.relation.references | Khuwaja, K. A., Ali, B. A., Mihalca, V. O., & Țarcă, R. C. (2019). Automatic fuel tank monitoring, tracking & theft detection system. Innovative Ideas in Education, 5(2), 1054-1058. | |
| dc.relation.references | Leys, C., Ley, C., Klein, O., Bernard, P., & Licata, L. (2013). Detecting outliers: Do not use standard deviation around the mean, use absolute deviation around the median. Journal of Experimental Social Psychology, 49(4), 764-766. https://doi.org/10.1016/j.jesp.2013.03.013 | |
| dc.relation.references | Liu, F. T., Ting, K. M., & Zhou, Z. H. (2008). Isolation forest. 2008 Eighth IEEE International Conference on Data Mining, 413-422. https://doi.org/10.1109/ICDM.2008.17 | |
| dc.relation.references | Limón Bazán, S. J. (2022). Modelo de gestión empresarial para erradicar el robo de combustible en una pyme de autotransporte poblana (Tesis de maestría, Universidad Iberoamericana Puebla). | |
| dc.relation.references | Martínez-Plumed, F., Contreras-Ochando, L., Ferri, C., Hernández-Orallo, J., Kull, M., Lachiche, N., Ramírez-Quintana, M. J., & Flach, P. (2019). CRISP-DM twenty years later: From data mining processes to data science trajectories. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 33(8), 3048-3061. https://doi.org/10.1109/TKDE.2019.2962680 | |
| dc.relation.references | Ministerio de Transporte. (2024, 16 de mayo). En el primer trimestre de 2024 se movilizaron más de 34 millones de toneladas de carga por las vías del país. Ministerio de Transporte. https://mintransporte.gov.co/publicaciones/11719/en-el-primer-trimestre-de-2024-se-movili zaron-mas-de-34-millones-de-toneladas-de-carga-por-las-vias-del-pais/ | |
| dc.relation.references | National Institute of Standards and Technology, Information Technology Laboratory. (2016). Median Absolute Deviation (MAD) & measures of scale. NIST. [https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda356.htm | |
| dc.relation.references | Neubeck, A., & Van Gool, L. (2006). Efficient non-maximum suppression. In 18th International Conference on Pattern Recognition (ICPR’06), 850–855. IEEE. https://homes.esat.kuleuven.be/~konijn/publications/2006/eth_biwi_00446.pdf | |
| dc.relation.references | Odoo S.A. (2025). Odoo: Open source ERP and CRM. https://www.odoo.com | |
| dc.relation.references | Platt, J. C. (1999). Probabilistic outputs for support vector machines and comparisons to regularized likelihood methods. Advances in Large Margin Classifiers, 10(3), 61-74. | |
| dc.relation.references | PostGIS Project Steering Committee. (2025). PostGIS: Spatial and geographic objects for PostgreSQL. https://postgis.net | |
| dc.relation.references | PostgreSQL Global Development Group. (2025). PostgreSQL: The world's most advanced open source relational database. https://www.postgresql.org | |
| dc.relation.references | Prabhu, S. B., Deepa, K., & Nithya, M. (2022, 3–5 de octubre). IoT enabled fuel level monitoring and automatic fuel theft detection system. 13th International Conference on Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICCCNT54827.2022.9984515 | |
| dc.relation.references | Putra, D. G., & Agoes, A. (2021). Fuel level measurement based on Kalman filter method on moving vehicle. Journal of Physics: Conference Series, 1858(1), 012072. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1858/1/012072 | |
| dc.relation.references | Rousseeuw, P. J., & Croux, C. (1993). Alternatives to the median absolute deviation. Journal of the American Statistical Association, 88(424), 1273-1283. https://doi.org/10.1080/01621459.1993.10476408 | |
| dc.relation.references | Saito, T., & Rehmsmeier, M. (2015). The precision–recall plot is more informative than the ROC plot when evaluating binary classifiers on imbalanced datasets. PLOS ONE, 10(3), e0118432. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4349800/ | |
| dc.relation.references | Schröer, C., Kruse, F., & Gómez, J. M. (2021). A systematic literature review on applying CRISP-DM process model. Procedia Computer Science, 181, 526-534. https://doi.org/10.1016/j.procs.2021.01.199 | |
| dc.relation.references | Shearer, C. (2000). The CRISP-DM model: The new blueprint for data mining. Journal of Data Warehousing, 5(4), 13-22. | |
| dc.relation.references | Truong, C., Oudre, L., & Vayatis, N. (2020). Selective review of offline change point detection methods. Signal Processing, 167, 107299. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165168419303494 | |
| dc.relation.references | Udhaya Kumar, A., Vishnukanth, S., Deepak Kumar, A., Nandalal, V., & Sathishkumar, N. (2021). Anti-theft fuel level detector with vehicle tracking. Journal of Physics: Conference Series, 1916(1), 012217. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1916/1/012217 | |
| dc.relation.references | Universidad de los Andes – Proyecto Giro Zero. (2021). Informe de revisión de la industria del transporte automotor de carga por carretera en Colombia hacia cero emisiones (participación del modo carretera ≈ 81 %). | |
| dc.relation.references | Wachowski, C., Biermann, J.-W., & Schala, R. (2010). Approaches to analyse and predict slosh noise of vehicle fuel tanks. In Proceedings of ISMA2010 – International Conference on Noise and Vibration Engineering (pp. 1–12). Katholieke Universiteit Leuven, Department of Mechanical Engineering. https://past.isma-isaac.be/downloads/isma2010/papers/isma2010_0119.pdf | |
| dc.relation.references | Wirth, R., & Hipp, J. (2000). CRISP-DM: Towards a standard process model for data mining. Proceedings of the 4th International Conference on the Practical Applications of Knowledge Discovery and Data Mining, 29-39. | |
| dc.relation.references | Zadrozny, B., & Elkan, C. (2002). Transforming classifier scores into accurate multiclass probability estimates. In KDD’02, 694–699. https://dl.acm.org/doi/10.1145/775047.775151 | |
| dc.rights.acceso | Restringido (Solo Referencia) | |
| dc.rights.accessrights | RestrictedAccess | |
| dc.subject | Robo de combustible | |
| dc.subject | Detección de anomalías | |
| dc.subject | Machine learning | |
| dc.subject | Telemetría vehicular | |
| dc.subject | Gestión de flotas | |
| dc.subject | Análisis de series temporales | |
| dc.subject.keyword | Fuel theft | |
| dc.subject.keyword | Anomaly detection | |
| dc.subject.keyword | Machine learning | |
| dc.subject.keyword | Vehicle telemetry | |
| dc.subject.keyword | Fleet management | |
| dc.subject.keyword | Time series analysis | |
| dc.subject.lemb | Ingeniería Telemática -- Tesis y disertaciones académicas | |
| dc.subject.lemb | Vehículos de carga | |
| dc.subject.lemb | Robo de combustible | |
| dc.subject.lemb | Aprendizaje automático | |
| dc.subject.lemb | Detección de anomalías | |
| dc.subject.lemb | Gestión de flotas | |
| dc.subject.lemb | Plataformas web | |
| dc.title | Implementación de un módulo inteligente para la detección de robo de combustible en vehículos de carga integrado a la plataforma web FuelControl | |
| dc.title.titleenglish | Implementation of an Intelligent Module for Fuel Theft Detection in Cargo Vehicles Integrated into the FuelControl Web Platform | |
| dc.type | bachelorThesis | |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | |
| dc.type.degree | Pasantía | |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
Archivos
Bloque de licencias
1 - 1 de 1
Cargando...
- Nombre:
- license.txt
- Tamaño:
- 7 KB
- Formato:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Descripción:
