CEIT :: Digital Twin para la gestión de carreteras

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

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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

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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

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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

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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

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Imagen tomada de Bentley iTwin Platform

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CONCEPTO

Simulaciones

Datos

Visualización 2D/3D

Construcción / Diseño / Operación / Mantenimiento

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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AC T I V I D AD E N C E I T V2X Simulation

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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

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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

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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

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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

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Eskerrik asko!

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