Definición de los gemelos digitales por parte del Ayuntamiento de Madrid
Un gemelo digital es una representación digital, lo más fidedigna posible de uno o varios elementos de una ciudad, incluyendo las características, datos, funciones, comportamiento, e interacciones necesarias para satisfacer las necesidades de gestión y toma de decisión sobre el mismo. No existe un único modelo de Gemelo Digital, por lo que, su nivel de definición varía según el enfoque de cada gemelo, pero en Madrid debe servir para mejorar el diseño de las políticas y servicios públicos.
De esta forma, el gemelo digital del Ayuntamiento de Madrid se centra en la representación virtual de los elementos de la ciudad, sus infraestructuras, servicios municipales, sus ciudadanos y sus datos asociados, creando una visión digital integral de estos en tiempo real. Esto permite al Ayuntamiento la realización de simulaciones de diferentes escenarios para analizar su efecto en el mundo real y a partir de esto adaptar y optimizar sus servicios, en las fases de planificación y de operación de los mismos.
¿Para qué se va a utilizar esta tecnología?
Los Gemelos Digitales de la ciudad son una herramienta vital para la administración urbana moderna. Estas réplicas virtuales permiten al Ayuntamiento realizar una planificación minuciosa y detallada, previniendo errores costosos y asegurando una gestión eficiente del territorio.
Esta tecnología facilita la integración de todas las áreas y ámbitos de planificación necesarios para el Ayuntamiento, convirtiéndose en una herramienta esencial para proyectos transformadores. Los Gemelos Digitales cubren cinco elementos cruciales del territorio: las personas, el término municipal, la corporación municipal, los metadatos, y los activos y objetos de la ciudad.
¿Cuáles son los procesos que usarán al implementar esta tecnología?
1.Análisis
El proceso de análisis implica la recopilación y evaluación de datos sobre los diferentes aspectos de la ciudad. Estos datos pueden provenir de diversas fuentes, incluyendo sensores, bases de datos municipales, y sistemas de información geográfica (GIS). El objetivo es comprender las condiciones actuales y las necesidades de la ciudad para tomar decisiones informadas.
Te puede interesar el siguiente artículo: Gemelos digitales para infraestructuras ferroviarias
2. Simulaciones
Las simulaciones permiten crear escenarios hipotéticos para prever los efectos de distintas políticas y acciones antes de implementarlas en el mundo real. Utilizando modelos virtuales, el Ayuntamiento puede anticipar el impacto de cambios en el tráfico, el desarrollo urbano, y otros servicios municipales, mejorando la planificación y reduciendo riesgos.
3. Modelos
Los modelos digitales 3D, 4D y 5D dentro de la metodología BIM se desarrollan para representar de manera detallada y precisa los elementos e infraestructuras de la ciudad. Estos modelos no solo incluyen dimensiones físicas, sino también información sobre el tiempo y el costo, proporcionando una visión más completa de los proyectos urbanos.
4. Inteligencia artificial
La inteligencia artificial (IA) se emplea para analizar grandes cantidades de datos y extraer patrones y tendencias. La IA puede ayudar en la predicción de eventos, la optimización de recursos, y la mejora de la eficiencia operativa de la ciudad, ofreciendo soluciones más precisas y efectivas.
Te puede interesar el siguiente artículo: La Revolución IA-BIM: Análisis de las Ventajas y el Futuro de la Construcción
5. Tiempo real
La capacidad de operar en tiempo real es crucial para la gestión urbana eficiente. Los datos recopilados de los sensores y otras fuentes se procesan y analizan inmediatamente, permitiendo al Ayuntamiento responder rápidamente a incidentes, ajustar servicios según la demanda, y mantener un control constante sobre el estado de la ciudad.
6. Sensores
Los sensores instalados en diferentes partes de la ciudad recopilan datos sobre una variedad de parámetros, como el tráfico, la calidad del aire, el consumo energético, y los niveles de basura. Esta información en tiempo real es fundamental para la toma de decisiones informadas y la gestión proactiva de los servicios urbanos.
7. 5G
La tecnología 5G proporciona la conectividad necesaria para el intercambio rápido y fiable de grandes cantidades de datos. Con 5G, la ciudad puede soportar una red amplia de dispositivos IoT (Internet de las Cosas), asegurando que la información fluya sin interrupciones y en tiempo real.
8. Apis
Las Interfaces de Programación de Aplicaciones (APIs) permiten la integración de diversas plataformas y sistemas, facilitando la interoperabilidad entre los diferentes componentes del gemelo digital. Esto asegura que los datos puedan ser compartidos y utilizados eficientemente entre diferentes departamentos y aplicaciones.
9. Mapa de nubes y puntos
Los mapas de nubes de puntos son representaciones detalladas que capturan la forma y ubicación de los elementos físicos en la ciudad mediante el uso de tecnologías de escaneo láser y fotogrametría. Estos mapas son esenciales para la creación de modelos 3D precisos y para la planificación y gestión urbana detallada.
10. Datos
La gestión de datos es un componente central en la implementación de gemelos digitales. Incluye la recopilación, almacenamiento, procesamiento, y análisis de datos de diversas fuentes. Una infraestructura sólida de datos asegura que toda la información relevante esté disponible y sea accesible para los tomadores de decisiones, mejorando la eficiencia y la eficacia de la gestión urbana.
¿Qué tipos de servicios y objetos podrán ser transformados a través de un gemelo digital?
Implementar un gemelo digital centralizado a nivel de ciudad es un desafío considerablemente complejo. Por esta razón, el proyecto debe iniciarse a una escala más manejable, comenzando con gemelos digitales específicos para servicios concretos, como:
- Planeamiento Urbano: Recolectando datos sobre el uso del espacio público, la demanda de servicios en áreas específicas, planificación urbanística, gestión de propiedades, catastro, logística y análisis censal. Esto permitirá optimizar los servicios y planificar en base a datos en tiempo real.
- Movilidad y Gestión del Tráfico: Creando mapas de carreteras que permitan a los gestores del tráfico visualizar el estado del mismo en tiempo real, así como identificar congestiones, incidentes y obras. Esto facilitará la toma de decisiones informadas para mejorar la movilidad urbana.
- Alumbrado: Utilizando puntos de luz como nodos para recopilar información y crear redes que habiliten servicios inteligentes. Esto optimizará la planificación de infraestructuras y seguridad vial, ajustando el consumo de luz según las necesidades del entorno.
- Recogida de Residuos: Implementando sensores en los contenedores de basura para monitorear los niveles de llenado y planificar rutas de recolección más eficientes.
- Espacios Urbanos Inteligentes: Utilizando gemelos digitales para tomar decisiones de gestión y desarrollar nuevos planes y estrategias urbanas, adaptando los servicios existentes.
- Colaboración Público-Privada: Creando gemelos digitales del subsuelo, promovidos por empresas de servicios públicos, para mejorar la infraestructura subterránea.
Todos estos servicios deben priorizar la profundización de proyectos aplicados a la planificación urbana de una ciudad. Al complementarse con BIM, se impulsa y se obtiene un proyecto robusto con una base sólida. Cabe recordar que en alianza BIM somos especialistas en brindar servicios de BIM en urbanismo, con el objetivo de desarrollar ciudades inteligentes y sostenibles.
¿Qué se pretende lograr con la implementación del modelo?
A través de una plataforma basada en la nube que permite el almacenamiento y procesamiento de grandes volúmenes de datos en tiempo real, se implementa un gemelo digital. Esta plataforma facilita la creación de modelos 3D y 5D para representar virtualmente distintos elementos e infraestructuras de la ciudad, así como los proyectos y la planificación urbana. Se diseña un modelo interoperable que permite la reutilización de datos tanto interna como externamente para la generación de gemelos digitales.
Adicionalmente, se establece un modelo de gobernanza de TIC que integra diversas soluciones del mercado, como corredores 5G, conectores, dispositivos IoT y BIM, entre otros. Este proceso requiere una estrecha coordinación entre las áreas involucradas. Con BIM, los proyectos se estructuran con metadatos que contienen toda la información relevante, permitiendo que el proyecto se gestione en base a datos, facilitando un tratamiento automatizado, inspección y verificación automática, y la generación de gemelos digitales del contenido del proyecto.
Asimismo, se integran diversas bases de datos de los sistemas de gestión municipal existentes, como la red eléctrica, red de alcantarillado y el registro de agua, así como de terceros (operadoras, medios de pago y movilidad). Esta información permite a las diferentes áreas de gobierno tomar decisiones más informadas y basadas en datos, mejorando los servicios y la calidad de vida de los ciudadanos.
En resumen, la implementación de un gemelo digital requiere una sólida plataforma tecnológica y un nuevo modelo de gobernanza de TIC que permita integrar diferentes fuentes de datos y soluciones del mercado para mejorar la toma de decisiones del Ayuntamiento.
¿Qué beneficios se obtendrá de este proyecto?
- Optimización de recursos: para la planificación de espacios adaptados a todos los colectivos (personas mayores, movilidad reducida, diversidad funcional).
- Reducción de costes de mantenimiento y operación de los servicios.
- Personalización de los servicios, ofreciendo al ciudadano unos servicios mejor adaptados a necesidades.
- Reducción del consumo energético y de otros suministros.
- Reducción de emisiones y mejora de la calidad del aire.
- Reducción de la congestión en el tráfico de vehículos y personas.
- Mejora de la calidad del dato a partir de la infraestructura de la ciudad
Conclusión
La implementación de gemelos digitales por parte del Ayuntamiento de Madrid representa un avance significativo en la estrategia de transformación digital de la ciudad. Esta tecnología permite una gestión urbana más inteligente y eficiente al integrar datos de diversas fuentes en tiempo real. Los gemelos digitales proporcionan una representación virtual precisa de infraestructuras, servicios y elementos de la ciudad, permitiendo simulaciones y análisis que mejoran la toma de decisiones.
Gracias a esta innovación, el Ayuntamiento puede planificar y optimizar servicios públicos de manera más efectiva, reducir costos operativos y de mantenimiento, y personalizar los servicios según las necesidades específicas de los ciudadanos. Además, la tecnología contribuye a la sostenibilidad al reducir el consumo energético y las emisiones, mejorando así la calidad del aire y mitigando la congestión del tráfico.
En definitiva, los gemelos digitales posicionan a Madrid a la vanguardia de la gestión urbana moderna, proporcionando herramientas avanzadas que mejoran la calidad de vida de sus habitantes y aseguran una administración más resiliente y adaptativa frente a los desafíos futuros.
