Digital Twin para la gestión de carreteras
Alfonso Brazalez abrazalez@ceit.es
CONTENIDO
o
Introducción a Digital Twin
o
Beneficios
o
Actividades de Ceit en Digital Twin de carreteras
o
•
Comunicaciones
•
Sensores de la carretera
•
Mantenimiento de infraestructuras
Conclusiones
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
2
G E M E L O D I G I TAL Concepto
Los Gemelos Digitales permiten simular, monitorizar, replicar, analizar y predecir cómo se comportará un activo sin impactar en el mundo real
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
3
G E M E L O D I G I TAL Concepto
Un Gemelo Digital es una representación virtual de un objeto o sistema que se expande por todo su ciclo de vida y que se actualiza con datos en tiempo real, y utiliza simulación, machine learning y razonamiento para ayudar a la toma de decisiones XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
4
G E M E L O D I G I TAL Concepto
Datos
Modelo
Activo
Activo
Simulado
Físico
Conocimiento
Resultados
Monitorizar
Simulación Acción
Comprensión XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
5
BENEFICIOS DE DT ¿Por qué es necesario? o
o
o
Incremento de la automatización para manejar el incremento de la complejidad de los activos Combinar productos y procesos, modelización, simulación y monitorización en la misma plataforma Complejidad implica coste •
Diseño
Construcción
Operación
Mantenimiento
o
Flexible para múltiples propósitos
o
Federado. Demasiado complejo para poner un único modelo
o
Extensible en el tiempo. Actualizar los sistemas de medida a o largo del tiempo
o
Escalable Posibilidad de incorporar nuevas fuincionalidades o sistemas
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
6
Imagen tomada de Bentley iTwin Platform
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
CONCEPTO
Simulaciones
Datos
Visualización 2D/3D
Construcción / Diseño / Operación / Mantenimiento
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
8
CONCEPTO
Históricos
Inventario
Data-driven Models
Simulaciones
Physics-based Models
Condiciones
Simulaciones Tráfico
Visualización 2D/3D
Meteo
Dashboard
Visualización 2D/3D
Tiempo real
IoT
BIM
Mobile App Sensores Inteligentes
Diseño
Construcción
Operación
Mantenimiento
Reactivo Metodología Gestión Materiales Proactivo Ppto. Y costes Estrategias Capas Construcción / Diseño / Operación / Mantenimiento Preventivo Estrategia Obras Conformidades
NDT
Meteo
Ciclo de vida
Datos XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
9
CONCEPTO
Históricos
Inventario
Data-driven Models
Physics-based Models
Condiciones
Simulaciones Tráfico
Visualización 2D/3D
Meteo
Dashboard
Visualización 2D/3D
Tiempo real
IoT
BIM
Mobile App Sensores Inteligentes
Diseño
Construcción
Operación
Mantenimiento
Reactivo Metodología Gestión Materiales Proactivo Ppto. Y costes Estrategias Capas Construcción / Diseño / Operación / Mantenimiento Preventivo Estrategia Obras Conformidades
NDT
Meteo
Ciclo de vida
Datos XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
10
CONCEPTO
Históricos
Inventario
Data-driven Models
Condiciones
Simulaciones Tráfico
Visualización 2D/3D
Meteo
IoT
Tiempo real
Physics-based Models
Dashboard
BIM
Mobile App Sensores Inteligentes
Diseño
Construcción
Operación
Mantenimiento
Reactivo Metodología Gestión Materiales Proactivo Ppto. Y costes Estrategias Capas Construcción / Diseño / Operación / Mantenimiento Preventivo Estrategia Obras Conformidades
NDT
Meteo
Ciclo de vida
Datos XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
11
CONCEPTO
Históricos
Inventario
Data-driven Models
Physics-based Models
Condiciones
Simulaciones Tráfico
Visualización 2D/3D
Meteo
Dashboard
Tiempo real
IoT
BIM
Mobile App Sensores Inteligentes
Diseño NDT
Materiales Capas Conformidades
Construcción Metodología Ppto. Y costes Estrategia
Operación Gestión Estrategias Obras
Mantenimiento Reactivo Proactivo Preventivo
Meteo
Ciclo de vida
Datos XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
12
AC T I V I D AD E N C E I T V2X Simulation
o
Digitalización de carreteras
o
Modelado del escenario
o
Modelado de tráfico
o
Modelado de comunicaciones Modelo de propagación de señal • Recopilación de datos de vehículos •
o
En el marco de GLL se ha modelado la cobertura
o
Utiliza modelos físicos y datos de los vehículos.
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
13
AC T I V I D AD E N C E I T V2X Simulation o
o
Problema. ¿Cuál es la ubicación óptima de las nuevas 21 RSU del corredor? • Zonas en las que instalar por los enlaces • Ubicaciones con alimentación, red, etc. • Máxima cobertura Hay que analizar la ubicación óptima que maximice la cobertura.
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
14
AC T I V I D AD E N C E I T V2X Simulation
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
15
AC T I V I D AD E N C E I T Sensor Placement o
o
Diferentes tipos de sensores • Lidar • Radar/MVD • RIDE, tipo especial de radar • Smart Camera Parámetros por sensor • Ubicación • Radio de cobertura • Probabilidad de generar eventos erróneos - falsos positivos • Probabilidad de no generar eventos correctos – falsos negativos
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
16
AC T I V I D AD E N C E I T Sensor Placement o
Eventos que simulamos • Pedestrian detected. Peatón en la calzada (ruta en arcén y un vehículo tipo peatón) • Wrong-way. Contramarcha (kamikaze) • Stopped vehicle. Vehículo parado • Cyclist on the road. Ciclista en la calzada • Object on the road. Objeto en la calzada • Slow vehicle. Vehículo lento • Slow Traffic. Tráfico lento, congestión • Illegal stop. Vehículo parado en una zona ilegal. Ya se verá como distinguirlo del Stopped vehicle. • High Speed Vehicle. Vehículo a alta velocidad
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
17
AC T I V I D AD E N C E I T Mantenimiento o
Monitorización de activos: señales, líneas, asfalto, etc. •
o
Cámaras, Lídar, IMUs
Herramienta de gestión de mantenimiento •
Gestión de recursos
•
Planificación de tareas
•
Modelos predictivos
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
18
CONCLUSIONES
o
o o o o o o o
Los Gemelos digitales permiten conocer el sistema en todo el ciclo de vida: diseño, construcción, operación y mantenimiento Actualización de la información en tiempo real Conocer la evolución en condiciones cambiantes Permite evaluar las consecuencias de una actuación sin riesgo real Aceleran los desarrollos con la integración de sistemas virtuales Si bien requieren de una inversión inicial, el coste global se ve reducido Análisis de riesgos de las actuaciones Reducir los errores de la implementación antes de integrar el dispositivo real
XIV ITS Euskadi GarraioTeknologia Adimenduen Kongresua
19
Eskerrik asko! 20