BIM para las infraestructuras viales: en Francia, ¡revolución en marcha!  
Alexis Mariani / Denis Le Roux / Justine Vassart

RESUMEN


En septiembre de 2022, el mundo de las infraestructuras espera una pequeña revolución: la publicación de las nuevas normas IFC 4.3. En Francia, esta importante evolución se produce en un momento en el que el BIM vías, experimenta 4 desarrollos estructurantes: la generalización del análisis del ciclo de vida y, en particular, el cálculo de la huella de carbono; la realidad aumentada aplicada en la fase de construcción y mantenimiento; el desarrollo del scan to BIM, ligado al costo cada vez más bajo de los datos Lídar y a las nuevas capacidades de cálculo y tratamiento automáticos; y, por último, la generalización de los Entornos Comunes de Datos, que hacen más fiables y trazables los workflows de datos y procesos. Todos estos factores abren una oportunidad única para la generalización del BIM vías en Francia, a condición de que se refuerce el apoyo a los clientes y a los demás actores (sensibilización, formación, etc.). Y, sobre todo, a cambio de que el discurso se centre más en los beneficios concretos del BIM, que en su dimensión tecnológica.

ABSTRACT


For September 2022, the infrastructures world expects a small revolution: the publication of the new IFC 4.3. standards. In France, this important evolution happens at a time when the BIM methodology is undergoing four structuring developments: generalization of life cycle analysis and, in particular, the calculation of the carbon footprint; application of augmented reality to the construction and maintenance phase; development of scan to BIM, linked to the increasingly lower cost of Lídar data and new automatic calculation and processing capabilities; and, finally, the generalization of Common Data Environments, which make data and process workflows more reliable and traceable. All these factors open up a unique opportunity for the generalization of BIM for roads in France, provided that support for customers and other actors (awareness, training, etc.) is strengthened. And, above all, is important to focus on the specific benefits of BIM, more than on its technological dimension.

 

En septiembre de 2022, el mundo de las infraestructuras espera una pequeña revolución. La publicación de las nuevas normas IFC 4.3i[I] cambiará de manera fundamental el modo en que se utiliza el BIM en este tipo de proyectos, así como los beneficios que cabe esperar.

• Este nuevo estándar internacional (norma ISO), BuildingSMART[II] a la cabeza, se aplicará a las carreteras en su conjunto (ejes, puentes, túneles, saneamiento de carreteras, etc.) y refleja dos avances principales. Por una parte, incorpora un sistema de posicionamiento de los objetos en relación con el eje de la carretera (y no en relación con un marco de referencia cartesiano, como ocurre actualmente). Por otra parte, formaliza una tipología de objetos y su semántica.

• En Francia, los trabajos del proyecto nacional de investigación denominado Modelización de informaciones interoperables para las infraestructuras durables (MINnD) han producido un tercer gran avance: la unificación del formato de entrega de la información, en forma de un BuildingSMART Data Dictionnary (bSDD).

• Esta estandarización esencial permitirá a toda la profesión, desde el cliente hasta los operadores, pasando por los consultores y los constructores, trabajar colectivamente según las mismas tipologías de objetos, los mismos diccionarios de datos y la misma semántica.

Esta evolución ocurre en un momento en el que el uso del BIM en las infraestructuras está experimentando cuatro grandes desarrollos:


Baja emisión de carbono y evaluación del ciclo de vida


En las fases de diseño y construcción de la obra, la cuestión de las bajas emisiones de carbono es cada vez más importante. Las nuevas herramientas permiten calcular y optimizar la huella ambiental y, en particular, la huella de carbono de la obra proyectada.

Al asignar un factor ambiental a cada objeto, a las diferentes capas de pavimento, a cada material... es posible analizar el ciclo de vida de una infraestructura y actuar para limitar al máximo su impacto, en particular fomentando la reutilización de materiales.

A modo de ejemplo, Setec es parte del consorcio de diseño ASC, junto con Arcadis y Cowi, en el proyecto del tren de alta velocidad 2 (HS2)[III]) , en la fase de diseño detallado. En este proyecto, el análisis periódico de los volúmenes de movimiento de tierras de la operación, gracias al modelo BIM y a la automatización de los informes cuantitativos, permite evaluar mejor la reutilización de los materiales.

Figura 1

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Realidad aumentada


En las fases de construcción y explotación, las tecnologías de realidad aumentada están en auge. Los sistemas, integrados en una tableta, permiten el seguimiento de las obras mediante una comparación en tiempo real de lo ya construido con el modelo teórico.

Por ejemplo, Syslor[IV] ha desarrollado una solución de realidad aumentada in situ y de adquisición fotogramétrica. Esta solución facilita la verificación de las redes.

Figura 1

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En explotación y mantenimiento, estas mismas herramientas están siendo utilizadas gradualmente por los operadores de redes para localizar y explotar mejor las redes enterradas, sobre el terreno, o para inspeccionar las obras directamente en realidad aumentada.

En el ámbito del mantenimiento, un ejemplo innovador es el proyecto MIRAUAR (Método de asistencia a la inspección y a la visita de estructuras de ingeniería mediante realidad aumentada e inteligencia artificial), una solución desarrollada por Diadès[V] Bloc in Bloc[VI] y LIRIS[VII].

Este proyecto es el ganador de la convocatoria "Puentes Conectados" de Cerema en Francia[VIII].




El proyecto reúne las competencias de los diferentes socios para producir una herramienta que ayuda a calificar el estado de una estructura a través de la implementación de un método de ayuda a la inspección y a la visita de estructuras utilizando la realidad aumentada y la inteligencia artificial.



El objetivo es permitir a un operador, experto o no, mediante una herramienta sencilla, realizar visitas basadas en la metodología IQOA con asistencia en tiempo real para el reconocimiento de la tipología/morfología de la estructura (si la desconoce), la proyección de varias "capas de información" sobre la imagen real de la estructura -en particular los mapas de las patologías- o la visualización en imagen infrarroja.





Procesamiento masivo de datos Lídar


El uso generalizado de Lídar, cada vez más accesible gracias a los sistemas integrados (mobile mapping systems), también está provocando cambios importantes.

En la fase de diseño, es una herramienta esencial para conocer el entorno de un proyecto de la manera más precisa posible, y hacer ingeniería inversa del entorno existente. Durante la fase de construcción, las mediciones regulares permiten el seguimiento de la obra comparando las nubes de puntos de una fecha a otra.

Por último, es una tecnología clave para la operación y el mantenimiento, mediante la creación de verdaderos "gemelos digitales" de la carretera, que harán posible, en el futuro, avanzar hacia un mantenimiento predictivo y prescriptivo.

En todas estas etapas, la capacidad de procesar de manera masiva conjuntos de datos muy pesados es esencial, y requiere combinar los conocimientos tradicionales de ingeniería con los nuevos conocimientos de la ciencia de datos.

Un ejemplo especialmente interesante de este tipo de hibridación es el desarrollo de The Cross Product (TCP)[IX] una startup especializada en el procesamiento automático de nubes de puntos Lídar:

• Reconocimiento de objetos: clasificación.

• Modelización y vectorización.

• Procesos empresariales.

Su experiencia industrial y académica le permite proponer softwares de tratamiento automático de datos 3D para mejorar la gestión de las infraestructuras ferroviarias, de autopistas y eléctricas.





En el momento en que los datos Lídar son cada vez más accesibles y menos costosos, esta experiencia de procesamiento automático se vuelve crucial.

En combinación con un actor de la ingeniería, que aporta sus conocimientos en la profesión, esta experiencia de procesamiento permite ofrecer nuevos servicios de ingeniería inversa, seguimiento de obras y apoyo a la explotación de infraestructuras.




Generalización de los Entornos comunes de Datos


Por último, se está generalizando una herramienta base transversal: el Entorno Común de Datos. Estas plataformas de colaboración están suponiendo una auténtica revolución en la gestión de proyectos.

Por un lado, permiten centralizar la información relativa a un proyecto en un solo lugar y definir las normas de acceso para todos los partícipes.

Por otro lado, el ECD organiza los workflows de validación de tareas que garantizan la trazabilidad de todos los flujos durante el proyecto. El poder de estas plataformas va acompañado de la generalización del uso de paneles de mando automatizados, que hacen posible la elaboración de informes de manera más eficiente.

En conclusión, permiten apoyar esta evolución mediante una auténtica gestión del cambio.

Normalización, bajas emisiones de carbono, realidad aumentada, Lídar, Entorno común de Datos... Estas grandes inflexiones confieren al BIM para infraestructuras, una dinámica muy fuerte en la actualidad.

Esta es una oportunidad para acelerar aún más su difusión, insistiendo en dos condiciones previas:

Los beneficios de un enfoque BIM deben ser mejor explicados y comprendidos por los clientes. Mostrar los beneficios, y no la tecnología, permitirá a esta metodología extenderse en el sector de las carreteras y las infraestructuras. En particular, es necesario insistir en las principales ventajas del BIM: facilitar la colaboración entre los diferentes actores, así como una mejor apropiación y comunicación del proyecto.



Figura 1

Ver vídeo.




El uso generalizado del BIM debe ir acompañado de un verdadero proceso de gestión del cambio con los equipos del proyecto y, en particular, con los expertos del sector: diseño, construcción y explotación. Esto supone una formación, en todas las fases del proyecto, que permitirá difundir los fundamentos del BIM y comprender sus ventajas.



Referencias bibliográficas


[I] http://ifc43-docs.standards.buildingsmart.org/

[II] http://bsdd.buildingsmart.org/

[III] https://www.hs2.org.uk/

[IV] https://syslor.net/realite-augmentee/

[V] https://diades.fr/

[VI] https://blocinbloc.com

[VII] https://liris.cnrs.fr/

[VIII] https://www.cerema.fr/fr/pontsconnectes

[IX] https://thecrossproduct.xyz/