Con realidad virtual y SIG, el diseño ferroviario seduce y avanza a más velocidad
Mantas Smidtas, uno de los líderes en tecnología de Ramboll (empresa global de consultoría, diseño e ingeniería), ha aprendido mucho en toda su carrera profesional sobre cómo tranquilizar a los ciudadanos cuando se desarrollan proyectos ferroviarios tales como la ampliación de Hensetting-Østfoldbanen, perteneciente a Bane NOR, la compañía ferroviaria estatal de Noruega.
En una reunión con la comunidad local, uno de los residentes expresó su preocupación ante el hecho de que su vivienda se encontraba cercana a un punto en el que los arquitectos paisajistas estaban construyendo una gran barrera acústica. En el mapa en 2D, dicha barrera parecía gigantesca. Smidtas señala: “Parecía una montaña. Cuando le ofrecimos unas gafas de realidad virtual, se dio cuenta de que no se puede ver porque la tapan los árboles”. A pesar del escepticismo inicial del residente, la visualización de la barrera mediante realidad virtual alivió su preocupación.
Ramboll fue fundada en Dinamarca en 1945 y emplea tecnología digital para hacer frente a los múltiples retos que surgen en proyectos de diseño de ferrocarriles urbanos, ya sea mediante el acercamiento de las personas a experiencias inmersivas de realidad virtual (RV) y realidad aumentada (RA) o mediante el uso de datos de sistemas de información geográfica (SIG) para acelerar el proceso de diseño.
La realidad virtual se ha empleado con éxito para conseguir un acercamiento a las comunidades locales. Smidtas comenta: “En las reuniones comunitarias presentamos un diseño preliminar, proyectamos un modelo en pantalla y proporcionamos anteojos de realidad virtual a los asistentes para que puedan mirar desde distintas perspectivas”.
Los SIG presentan una visión general y precisa de los datos relacionados con la infraestructura, el edificio, agua, las condiciones del suelo, así como de la vegetación, lo que permite diseñar como si estuviéramos en el mundo real. Para la empresa Ramboll, vincular estos datos con un mapa digital ayuda a detectar correlaciones geográficas en dichos datos, lo que genera mejores resultados y promueve un intercambio de conocimiento.
Ramboll emplea la plataforma ArcGIS Online de Esri (Environmental Systems Research Institute) en sus oficinas de 35 países. Los empleados pueden acceder a datos de SIG de cualquier región para generar mapas muy detallados de distintas capas o niveles y con una precisión de 20 centímetros. Añadiendo niveles de datos SIG a modelos inteligentes mediante BIM (Modelado de Información de la Construcción), Ramboll puede reducir los márgenes de error en proyectos de diseño tales como la línea ferroviaria de Bane NOR y reducir así los riesgos de forma significativa. (La empresa emplea Autodesk Connector para ArcGIS para conectar datos SIG con los modelos de diseño digital).
Las herramientas SIG mejoran la comunicación en cada una de las fases y ayudan a los equipos de proyectos a planificar soluciones óptimas a problemas como la dispersión urbana o la injerencia en el medio ambiente. El mapa en 3D del emplazamiento del proyecto Hensetting-Østfoldbanen incorporó datos de 35 000 árboles, lo que fue un aspecto clave al debatir con los residentes de la zona. La información relativa a los tipos de árboles, altura, radio, densidad y proximidad a viviendas ayudaron en la planificación de las barreras acústicas para el ferrocarril y salvaguardaron al mismo tiempo el hábitat natural.
Mayor eficiencia en el diseño ferroviario
Para diseñar el proyecto Hensetting-Østfoldbanen, de 2,2 kilómetros de vías férreas con dos diseños de depósitos ferroviarios, Ramboll empleó lo que denomina un enfoque disruptivo. Se integraron por primera vez cuatro componentes del sistema (la catenaria, los rieles, las señales y las barreras acústicas) haciendo hincapié en la automatización y en los datos.
Se trata de un proyecto ferroviario complejo por la densidad de población dentro y en los alrededores de ciudades importantes, donde vive más del 80 % de la población noruega. El estable aumento demográfico, que oscila entre el 0,5 % y un 1 % anual, supone un crecimiento poblacional de 50 000 personas al año. Gracias a la creación de un sistema de transporte seguro y puntual para pasajeros y mercancías, Bane NOR espera poder ofrecer la mejor prestación ferroviaria posible por el dinero invertido.
Ramboll ha desglosado el proyecto en cuatro grandes segmentos que están conectados entre sí: creación de contenido paramétrico, automatización de modelado, revisión de diseño y visualización de datos mediante Autodesk Dynamo Studio, Inventor, Revit, InfraWorks, BIM 360 Docs, Forge, y Civil 3D.
Con importantes limitaciones de tiempo, el equipo diseñó las primeras fases del proyecto en paralelo con fases posteriores. Uno de los retos fue encontrar suficiente personal cualificado en las distintas disciplinas (catenaria, rieles, carreteras, puentes y señales) capaz de adoptar rápidamente flujos de trabajo y herramientas más eficientes.
Mediante la visualización y la agregación de datos se logró mejorar enormemente la eficiencia del diseño y en última instancia la experiencia del cliente. Un panel intuitivo e interactivo permite que los equipos puedan evaluar el progreso, analizar los diseños y recibir comentarios contextuales por medio de gráficos y datos.
La agregación de datos mejora la comunicación
El contexto de diseño rico en datos de Ramboll agregó datos de muchas fuentes. Para ayudar a los clientes a visualizar opciones de diseño, el equipo creó experiencias interactivas inmersivas empleando para ello el software Unity, y después exportó datos a formatos de archivo de video por streaming RealVideo (RVX) y Filmbox (FBX). “Estamos empleando la herramienta de realidad virtual integrada, pero de igual forma también estamos exportando datos a RVX mediante Unity, creando los modelos de realidad virtual y entregándoselos al cliente como formato de código abierto”, explica Smidtas.
Este proceso aportó interoperabilidad con aplicaciones de creación de contenido paramétrico tales como InfraWorks, según confirma Smidtas: “Con esta solución que hemos desarrollado, podemos agregar los datos de Revit, Dynamo Studio y Civil 3D, y añadirlos a InfraWorks con todos sus metadatos. Esto lo empleamos para comunicarnos con los clientes. Cuando se convirtió en una herramienta de revisión de diseño, desarrollamos un interfaz API [interfaz de programación de aplicaciones] para llevar los datos a BIM 360, que pueden visualizarse en Forge.”
Un panel interactivo que funciona con PowerBI de Microsoft muestra una métrica que ayuda al equipo a evaluar el progreso, analizar indicadores clave de rendimiento y obtener comentarios de contexto. “La herramienta de revisión de diseño fue una prueba de concepto para nosotros ―recuerda Smidtas―. Tener más datos en un solo lugar permite tomar decisiones mucho más rápidas. Si puedo acceder a más información, lo haré. En especial cuando podemos acceder libremente a dicha información y evitar cometer más errores. De eso se trata.”
La automatización de los flujos de trabajo reduce drásticamente las horas de diseño
Ramboll diseñó flujos de trabajo que pueden subir de escala en tanto los proyectos pasan de cinco a doce o más disciplinas. Mediante el empleo de modelado de diseño paramétrico como base, los equipos de proyecto pueden integrar todos los flujos de trabajo en una plataforma digital que automatiza muchas de las tareas manuales.
Dicha automatización hace aumentar la productividad, si bien es cierto que para conseguir resultados fiables es necesario tener un buen contenido. La biblioteca de Revit para el proyecto aporta tres niveles de detalle: bajo, medio y alto. Los miembros del equipo pudieron elegir la granularidad requerida.
El equipo de catenaria responsable de diseñar los cables eléctricos de alimentación del ferrocarril dio muestras de flujos de trabajo automatizados y acelerados. El trabajo tan lento que supone colocar manualmente los postes de la catenaria se simplificó a un solo clic. Según el equipo, se ahorraron 440 horas de diseño al trabajar 2,2 veces más rápido utilizando la biblioteca de Revit. En palabras de Smidtas: “Ahora que contamos con una muy buena biblioteca en Revit, podemos construir estas líneas catenarias siete veces más rápido, o incluso más”.
La automatización ahorra tiempo, pero, según Smidtas, comunicarse con eficacia es clave para conseguir mejor planificación, mejor diseño y mejores resultados. No consiste tampoco en únicamente hablar con las personas: “Supone también mejor comunicación entre Ramboll y los clientes, entre Ramboll y los desarrolladores de software, y también entre productos de software”.
En el proyecto Hensetting–Østfoldbanen, la comunicación ha ayudado a optimizar el proceso de diseño y hacerlo más eficiente al mismo tiempo que se pueden acercar antes los clientes al flujo de trabajo. Smidtas lo ve claro: “En este proyecto, no estamos hablando de ahorrar tiempo, lo que decimos es que podemos ofrecer mejor calidad empleando la misma cantidad de tiempo”.