Bessons Digitals i AI en Sistemes Vials

La intel·ligència artificial – AI- i els bessons digitals o Digital Twins són dues tecnologies que estan revolucionant la manera de percebre i entendre el món. Els sistemes vials per part seva són fonamentals per al desenvolupament econòmic social i cultural de qualsevol país, i per tant requereixen la major de les atencions per estar al dia amb la seva planificació, construcció, operació i manteniment.

En aquest cas, centrarem aquest article en l‟ús d‟aquestes tecnologies en els sistemes vials, com poden optimitzar tot el cicle de vida d‟un projecte, millorar la seguretat i garantir la mobilitat eficient dels usuaris.

Fa uns dies Bentley Systems, una de les empreses que lidera l'àmbit de l'enginyeria i la construcció va adquirir Blyncsy, per tal d'ampliar les solucions i l'oferta de serveis per a la planificació, disseny, gestió i execució de projectes d'infraestructura. Blyncsy és una companyia que proveeix serveis d'intel·ligència artificial per a operacions i manteniment de transport, fent anàlisi de mobilitat amb les dades adquirides.

"Fundada el 2014 a Salt Lake City, Utah, pel CEO Mark Pittman, Blyncsy aplica la visió per ordinador i la intel·ligència artificial a l'anàlisi d'imatges comunament disponibles per identificar problemes de manteniment a les xarxes vials"

 Els inicis de Blyncsy van establir bases sòlides, dedicades a recopilar, processar i visualitzar tota mena de dades relacionades amb mobilitat vehicular/peatonal i transport. Les dades que recopilen provenen de diferents tipus de sensors, vehicles de captura, càmeres, o aplicacions per a dispositius mòbils. A més, ofereix eines d'AI, amb les quals es poden generar simulacions que es transformaran en recomanacions per a l'optimització del rendiment i seguretat dels sistemes vials.

Payver és una de les solucions que ofereix Blyncy, consta de càmeres amb “visió artificial” que s'instal·len als automòbils i poden determinar tot tipus de problemes que es presentin a les xarxes vials com sots o semàfors que no funcionen.

IMPORTÀNCIA DE L'AI PER AL MONITOREU DELS SISTEMES VIALS

 Les innovacions relacionades amb proveir solucions que permetin evitar futurs problemes a les persones i als governs són clau per al desenvolupament. Entenem la complexitat dels sistemes vials, que més que carreteres, avingudes o carrers són xarxes que connecten i aporten beneficis de tota mena a un espai.

Parlem de com l'ús de l'AI i els bessons digitals es complementen com una eina poderosa que permet donar tots els involucrats en la presa de decisions, informació veraç i efectiva en temps real. Els bessons digitals o Digital Twins són representacions virtuals d‟estructures i infraestructures, ia través del coneixement exacte d‟aquests elements és possible simular i detectar patrons, tendències, qualsevol tipus d‟anomalies, i per descomptat que ofereix una visió per determinar oportunitats de millora.

Amb les dades que es troben en aquests poderosos bessons digitals que condensa una gran quantitat d'informació, la intel·ligència artificial podria identificar punts crítics de sistemes vials, potser suggerir millors vies de trànsit on es pugui millorar el trànsit vehicular, augmentar la seguretat de la xarxa vial o minimitzar de certa manera limpacte ambiental que aquestes estructures generen.

Es poden crear bessons digitals d'autopistes, per exemple, que integri tota la informació sobre les seves característiques de materials, temperatura, quantitat de trànsit i accidents que han tingut lloc en aquesta via. Tenint en compte això, s'analitzen diferents tipus d'escenaris per evitar més accidents o crear canals perquè no es generin embotellaments.

Actualment tot es basa en sistemes de planificació, disseny, gestió, operació, manteniment i administració d'informació que faciliti el treball de tots els involucrats en els projectes de construcció. La fusió d'ambdues tecnologies proporciona una transparència més gran del que funciona i el que no, una major traçabilitat, confiança en dades adquirides directament de la font i millors polítiques per a les ciutats.

Tot el que s'esmenta anteriorment planteja possibles desafiaments que requereixen regulacions adequades per a la seva implementació i ús. Per exemple, els governs han de garantir la qualitat, la interoperabilitat i la fiabilitat de totes les dades que estan constantment alimentant els bessons digitals i protegir-los de qualsevol tipus d'atac.

ÚS DE BESSONS DIGITALS I IA EN SISTEMES VIALS

Aquestes tecnologies demanen aplicar-se al sector vialitat de diverses formes, des de fases de planificació i disseny, fins a la construcció, monitoratge i manteniment. A la fase de planificació s'utilitza la Intel·ligència artificial per a l'anàlisi del trànsit, mobilitat, impacte ambiental que produeix el trànsit continu, i dóna dades que permeten generar propostes per a ampliacions vials.

Pel que fa al disseny, sabem que els bessons digitals són la còpia fidel del construït a la vida real, i que integrats amb Intel·ligència Artificial permeten crear dissenys òptims. Tot això, tenint en compte criteris, regulacions i normes establertes, per posteriorment semblant el comportament de les estructures amb el bessó digital.

A la fase de construcció s'utilitzen ambdues tecnologies per a l'optimització i gestió de recursos, i aconseguir avançar en el cronograma establert en fases anteriors. Els bessons digitals es poden utilitzar per monitoritzar l'avenç i l'estat de l'obra, així com per detectar qualsevol mena de manca o errors.

Ja quan arribem a l'operació, podríem dir que la IA optimitza el sistema viària, una integració correcta, podria ajudar a reduir les emissions de carboni a l'atmosfera. Els bessons digitals indiquen en rendiment i capacitat de la infraestructura viària, i poden determinar si requereixen manteniment preventiu, correctiu o predictiu, allargant la vida útil del sistema.

 Ara, només mostrarem alguns exemples de com la IA i els bessons digitals poden transformar els sistemes vials i oferir solucions innovadores per als reptes actuals i futurs del transport.

• Indra, una de les empreses de tecnologia i consultoria més importants d'Europa, va començar la creació d'un bessó digital de l'autovia A-2 del Nord-est a Guadalajara, destinada a la reducció d'accidents, augment de capacitat i disponibilitat de carreteres i permetrà millorar l'actuació dels organismes de l'Estat davant de qualsevol esdeveniment,
• A la Xina i Malasya l'empresa Alibaba Cloud va desenvolupar un sistema basat en IA per a la detecció de l'estat del trànsit en temps real, amb aquest pot controlar semàfors de manera dinàmica. Amb aquest sistema es redueixen accidents i s'ajuda amb els usuaris a tenir temps de viatge millors ia l'estalvi de combustible. Tot això està contemplat al seu projecte Cervell de la ciutat, l'objectiu del qual és utilitzar tecnologies d'AI i Cloud Computing que permetran generar anàlisis i optimitzar els serveis públics en temps real.
• Igualment, Alibaba Cloud té aliances amb Deliote China per a la creació de vehicles completament autònoms a la Xina, estimant que per al 2035 la Xina tingui més de 5 milions de vehicles autònoms.

• L'empresa, ITC – Intelligent Traffic Control d'Israel, desenvolupa un programa on es puguin emmagatzemar tota mena de dades en temps real, capturades per sensors de vigilància en carrers, avingudes i autopistes, manipulant els semàfors en cas d'embussos.

• Google Waymo és in servei de viatges amb vehicles autònoms operats a través d'AI, disponible 24 hores, a múltiples ciutats i sota la premissa de ser sustentable. Aquests vehicles no tripulats compten amb una gran quantitat de sensors làser i una visió perifèrica de 360 ​​º. Waymo ha recorregut milers de milions de quilòmetres, tant en vies públiques com en entorns de simulació.

“Les dades fins ara indiquen que Waymo Driver redueix els accidents de trànsit i les morts relacionades als llocs on operem.”

• Smart Highway Roosegaarde-Heijmans – Holanda. És un projecte per a l'establiment de la primera carretera del món que brilla a la foscor, iniciant així l'era de les autopistes intel·ligents. Serà una carretera sostenible de baix consum que s'il·lumina amb pintura fotosensible i dinàmica que s'activa amb sensors d'il·luminació propers, canviant completament el disseny convencional de les vies terrestres a nivell mundial. La premissa és crear carreteres que interactuïn amb el conductor, amb carrils especials per a vehicles elèctrics on en transitar sobre ells es carreguin per complet.

• Street Bump. L?ajuntament de Boston des del 2012, va implementar una aplicació que avisa les autoritats sobre l?existència de sots. A través d'aquesta aplicació els usuaris poden reportar qualsevol sotrac o inconvenient a les vies, s'integra amb el GPS dels telèfons mòbils per detectar vibracions i ubicació dels sots.
• Rekor One amb la incorporació de la plataforma Waycare, creen Rekor One Traffic i Rekor Discover. Totes dues utilitzen intel·ligència artificial i dispositius de captura de dades que transmeten vídeos d'alta resolució, en aquests es pot veure el trànsit en temps real i analitzar els vehicles que transiten les vies.
• Sidescan®Predict de Brigada, és un sistema que integra intel·ligència artificial per a la prevenciñon de col·lisions. Recopila una gran quantitat de dades en temps real, com ara la distància, la velocitat de gir dels vehicles, la direcció i l'acceleració. Està pensat per a vehicles pesants, ja que el pes d'aquests i el dany que poden ocasionar és molt més gran que un vehicle convencional.
• Smart Highway Corps de Huawei. És un servei de vialitat intel·ligent i està constituït en 3 escenaris i basats en intel·ligència artificial i Deep learning: alta velocitat intel·ligent, túnels intel·ligents i Governança del trànsit Urbà. Per a la primera, se centra en consultories on s'avaluen tota mena d'escenaris utilitzant aplicacions, integració de dades i tecnologies per facilitar la implementació de vies intel·ligents. Per la seva banda, els Túnels intel·ligents tenen solucions d'electromecànica per a la seva operació i manteniment basat en IoTDA, inclou enllaços d'emergència i missatges hologràfics perquè els conductors puguin estar al corrent de qualsevol inconvenient a la via
• Smart Parking de l'empresa argentina Sistemes Integrals: utilitza intel·ligència artificial per facilitar l'estacionament dels vehicles a les ciutats. El sistema detecta les places lliures i ocupades mitjançant càmeres i sensors, i ofereix als conductors informació en temps real sobre la disponibilitat i el preu

Podríem dir llavors que La combinació de l'AI i els bessons digitals ofereix múltiples beneficis per a la gestió del trànsit i sistemes vials, com ara:

• Millorar la mobilitat: en reduir els embussos, els temps de viatge i les emissions contaminants, en afavorir l'ús del transport públic i la mobilitat compartida, adaptar l'oferta i la demanda de transport a les necessitats dels usuaris i facilitar l'accés a la informació sobre el trànsit.
• Millorar la seguretat en prevenir i reduir els accidents, alertar els conductors i vianants de possibles riscos i promoure la coordinació entre els serveis d'emergència facilitant l'assistència a les víctimes.
• Finalment, millorar l'eficiència en optimitzar lús dels recursos, reduir els costos operatius i de manteniment, augmentant la vida útil de les infraestructures, els vehicles i augmentar la qualitat del servei.

DESAFIAMENTS I OPORTUNITATS

A més de la infraestructura digital que s'ha d'implementar per aconseguir establir una bona comunicació i integració entre tecnologies, també cal definir paràmetres, estàndards que garanteixin la interoperabilitat entre sistemes. Així mateix, la connectivitat i la ciberseguretat juguen un paper primordial per aconseguir-ho.

S'ha dit que la intel·ligència artificial podria eliminar la mà d'obra humana, però tot i així es requerirà personal capacitat que mantingui els sistemes treballant de forma eficient. Han de rebre capacitacions constants que estan alhora de les innovacions tecnològiques. Sumat a això, es podria dir que cal un marc legal i ètic que promogui i garanteixi l'ús correcte de les dades i la sostenibilitat.

L'aplicació d'ambdues tecnologies milloraria significativament les vides dels usuaris, amb això es tindria una fiabilitat més gran en els sistemes vials creant confort, reducció d'accidents i una dinàmica espacial més harmoniosa amb l'entorn immediat. Tant els desafiaments com les oportunitats han de ser tingudes en compte i oferir visions estratègiques i models de negoci transcendents.

En conclusió, la intel·ligència artificial i els bessons digitals són dues tecnologies que estan transformant la gestió del trànsit de manera innovadora i eficaç, totes dues permeten crear ciutats més intel·ligents, sostenibles i inclusives, on el trànsit sigui un element que faciliti i no dificulti la vida de les persones.