El BIM para las infraestructuras viales: en Francia, ¡revolución en marcha!  
    Alexis Mariani

    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 Lidar 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, de que el discurso se centre más en los beneficios concretos del BIM, que en su dimensión tecnológica.

    ABSTRACT


    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 Lidar 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, de que el discurso se centre más en los beneficios concretos del BIM, que en su dimensión tecnológica.

     

    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) en cabeza de BuildingSMART[II] 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 clases de objetos y su semántica.

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

    • 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 4 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 à prever.

    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 la obra construida con el modelo teórico.

    Por ejemplo, Syslor[IV] una empresa francesa, 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 en 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 ayude a calificar el estado de una estructura a través de la implementación de un Método de ayuda a la inspección y à 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 Lidar


    El uso generalizado de Lidar, 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 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 permitirán, 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 Lidar:

    • 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,

    • eléctricas.





    En el momento en que los datos LIDAR 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 su experiencia 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 permiten la elaboración de informes de manera más eficiente.

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

    Normalización, bajas emisiones de carbono, realidad aumentada, Lidar, 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. Es a través de la prueba de los beneficios, y no de la tecnología, que el BIM puede extenderse en el sector de las carreteras y las infraestructuras. En particular, es necesario insistir en las principales ventajas del BIM para un proyecto: facilitar la colaboración entre los diferentes actores, así como una mejor apropiación y comunicación del proyecto.



    Figura 1

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    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 en particular una formación en todas las fases del proyecto, que permitirá difundir los fundamentos del BIM y comprender sus ventajas.



    Referencias


    [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/