La integración de BIM (Building Information Modeling) y GIS (Sistemas de Información Geográfica) en proyectos ferroviarios emerge como una respuesta innovadora a los desafíos actuales en el sector del transporte. Las estadísticas revelan que solamente el 7% de los pasajeros y el 10% de las mercancías se transportan por ferrocarril. Frente a esta realidad, la Unión Europea ha establecido objetivos ambiciosos para el año 2050, buscando incrementar significativamente estos porcentajes.
La sinergia entre BIM y GIS se presenta como una herramienta fundamental para alcanzar estas metas. Esta integración promete optimizar los procesos constructivos y mejorar la gestión operativa de las infraestructuras ferroviarias. Al fusionar estas tecnologías, se prevé lograr una mejor distribución del flujo de trabajo, lo que se traduce en una mayor eficiencia en todas las etapas del proyecto, desde la planificación hasta la operación y mantenimiento.
En este artículo, explicaremos cómo ha evolucionado la integración de estas dos tecnologías en la industria ferroviaria y su impacto en la mejora de los procesos y resultados.
Estructura de la información en BIM y GIS
La integración de BIM y GIS crea un nuevo enfoque más dinámico en el proceso de diseño e infraestructura holística. Esta sinergia se basa en tres pilares fundamentales:
- Información Bidireccional: GIS informa a BIM y BIM alimenta a GIS, creando un flujo de datos continuo y enriquecido.
- Comprensión avanzada del entorno real: La combinación de estas tecnologías permite una visión más completa y precisa del contexto del proyecto.
- Minimización de procesos: Se logra hacer más y mejor con menos recursos, optimizando la eficiencia en todas las etapas del proyecto.
Esta estructura unificada permite una gestión más eficiente de la información, facilitando la toma de decisiones y mejorando la calidad general de los proyectos ferroviarios.
Beneficios de la integración de BIM y GIS en la industria ferroviaria
A lo largo del tiempo, se han creado diferentes alianzas para ejecutar la integración de estas dos tecnologías en diversas fases del ciclo de vida de un proyecto ferroviario. Esta integración tiene como principal función mejorar la georreferenciación en los modelos de construcción, lo cual ha generado un impacto positivo en el desarrollo de proyectos ferroviarios. A continuación, presentamos algunos de los aspectos más importantes de esta integración:
- Transformación del entorno del ciclo de vida del proyecto: BIM y GIS juntos ofrecen una visión más completa y dinámica de todas las etapas del proyecto.
- Creación del contexto del sitio con el entorno: Permite una mejor comprensión de cómo el proyecto se integra en su ubicación geográfica.
- Mejor percepción de cambios en el sitio: Facilita la identificación y gestión de modificaciones en tiempo real.
- Diseño y visualización mejorada del mundo real en 3D: Ofrece representaciones más precisas y detalladas del proyecto en su contexto.
- Optimización y comprensión del funcionamiento de la industria: Mejora la eficiencia operativa y la toma de decisiones.
- Sistemas abiertos y extensibles: Permite la integración con otras tecnologías y la adaptación a futuras necesidades.
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Flujo de trabajo integrando BIM y GIS para el sector ferroviario
La implementación de un flujo de trabajo óptimo en la integración BIM-GIS requiere la utilización de herramientas y metodologías especializadas para optimizar las fases del ciclo de vida de proyectos ferroviarios. Este proceso se desglosa en las siguientes etapas críticas:
Fase de Adquisición de Datos: Levantamiento Topográfico Digital
Se emplea un flujo de trabajo basado en tecnología LiDAR para generar nubes de puntos de alta densidad, facilitando un levantamiento topográfico preciso de la infraestructura existente y su entorno geoespacial.
Fase de Procesamiento: Modelado Paramétrico de la Información
Mediante software de modelado paramétrico, se procesa la información adquirida para generar un gemelo digital (Digital Twin) que represente fidedignamente las condiciones actuales del proyecto, incluyendo metadatos geoespaciales y atributos que se requieren en la etapa del modelado BIM.
Fase de Diseño: Ingeniería de Estructuras Ferroviarias
Utilizando el modelo digital de alta fidelidad como base, se procede al diseño paramétrico de las vías férreas y sus elementos estructurales asociados, logrando una integración holística entre los aspectos arquitectónicos y estructurales del proyecto.
Fase de Integración: Interoperabilidad de Sistemas
La sinergia culminante se alcanza mediante la integración de plataformas que fusionan las capacidades de la metodología BIM y GIS. Autodesk propone un ecosistema de software interoperable que incluye:
- Suite de Herramientas Autodesk para BIM: Esta suite de Autodesk Construction Cloud, comprende los siguiente softwares BIM:
- Autodesk ReCap Pro: Para el procesamiento y análisis de datos LiDAR y fotogramétricos.
- Autodesk InfraWorks: Para la generación de modelos contextuales y análisis de alternativas.
- Autodesk Civil 3D con Dynamo: Para el diseño paramétrico de alineaciones y plataformas ferroviarias.
- Autodesk Revit con Dynamo, complementado por Autodesk Structural Bridge Design y Autodesk Structural Analysis Professional: Para el diseño y análisis estructural de estaciones y obras de arte.
- Plataforma GIS Integrada: Esta suite denomina como ArcGIS Enterprise & Online, incluye los siguiente software GIS::
- ArcGIS Pro: Para análisis geoespacial avanzado y gestión de datos SIG.
- Site Scan for ArcGIS: Para la captura y procesamiento de datos aéreos.
- ArcGIS Field Maps: Para la recopilación y actualización de datos en campo.
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Esta suite de herramientas facilita la creación de un modelo georreferenciado integral, permitiendo un flujo bidireccional de información entre los paradigmas BIM y GIS, y posibilitando análisis geoespaciales avanzados en conjunción con la gestión de información de construcción.
Caso de éxito de la integración de BIM y GIS en España: Red Ferroviaria en Gran Canaria
Un caso de éxito es la integración BIM-GIS en España, más concretamente, el proyecto de sistema de transporte colectivo ferroviario en la isla de Gran Canaria. Este ambicioso proyecto, dirigido por la empresa pública FGS, contempla la construcción de una red ferroviaria de 57.800 m con 11 estaciones, con un presupuesto estimado de 1.492 millones de euros.
La etapa de modelado fue ejecutada por la compañía de ingeniería INECO, que se encargó de generar modelos sobre imágenes satelitales georreferenciadas y desarrollar un visor web multidispositivo. INECO elaboró un total de 115 modelos BIM para los tramos, 44 modelos para las estaciones, 19 para subestaciones, 15 para talleres y cocheras, entre otros.
Estos modelos son interactivos y dinámicos, capaces de correlacionarse entre sí, proporcionando información crucial como:
- Información catastral y meteorológica
- Información ambiental
- Información topográfica
Este proyecto abre múltiples puertas para la integración de BIM y GIS, demostrando cómo estas tecnologías pueden mejorar significativamente la implementación de proyectos públicos con una proyección excelente hacia el futuro. La sinergia entre BIM y GIS en este caso ha permitido una planificación más precisa, una mejor gestión de recursos y una visión más holística del impacto del proyecto en su entorno.
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Conclusión:
La integración de BIM y GIS está revolucionando la ejecución de proyectos en infraestructuras ferroviarias, marcando un antes y un después en la industria. Esta sinergia tecnológica no solo optimiza los procesos de diseño, construcción y mantenimiento, sino que también permite una toma de decisiones más informada y eficiente.
Al combinar la precisión del modelado 3D de BIM en infraestructuras ferroviarias con el análisis espacial de GIS, se logra una visión holística del proyecto que abarca desde su concepción hasta su operación, mejorando la planificación, reduciendo costos y minimizando riesgos.
Esta revolución tecnológica está transformando la manera en que se conciben y ejecutan los proyectos ferroviarios, prometiendo un futuro donde la eficiencia, la sostenibilidad y la innovación sean los pilares fundamentales de la infraestructura del transporte.
