La vía más inteligente hacia un futuro conectado, adaptable y sostenible

• Gracias a sensores integrados, las vías o carreteras inteligentes recopilan datos muy útiles para que los Ayuntamientos y las concesionarias encargadas del tráfico identifiquen las necesidades actuales de su gestión y planifiquen soluciones de transporte a largo plazo.
• Las vías inteligentes deben ser multifuncionales y flexibles; han de adaptarse a necesidades cambiantes y su construcción tiene que satisfacer los crecientes requisitos de sostenibilidad.
• A medida que aumenten los vehículos eléctricos, las carreteras deberán contar con más puntos de recarga a lo largo de cualquier trayecto.
• En el futuro, las empresas necesitarán emplear tecnología BIM, gemelos digitales y diseño generativo para analizar los datos y encontrar la hoja de ruta que mejor se adecúe a cada población.

Frente a una urbanización vertiginosa, el crecimiento poblacional y el auge de nuevas soluciones de movilidad, el sector francés de construcción de carreteras se está poniendo las pilas. A medida que cambian los hábitos y aumenta la demanda de un transporte más inteligente y ecológico, los principales intervinientes del sector no dudan en recurrir a los megadatos y a las tecnologías más novedosas para reflexionar sobre cómo deben diseñarse las carreteras.

Con más de un millón de kilómetros de carreteras, Francia presume de contar con la red viaria más extensa de Europa. Construirlas de nuevo costaría dos billones de euros, una cifra no muy alejada del PIB nacional. Afortunadamente, el tráfico rodado, que es responsable de más de la mitad de las emisiones de óxidos de nitrógeno en la región parisina de Île-de-France, está evolucionando hacia nuevas formas de transporte más ecológicas, como el vehículo compartido, bicicletas públicas, bicicletas eléctricas y tranvías.

Adaptar las carreteras a nuevas formas de movilidad

Ese es el planteamiento de una de las principales empresas de urbanización y construcción de carreteras del país, Eiffage Route. Hervé Dumont es su director de Estrategia, Tecnología y Desarrollo: “Existe una tendencia hacia espacios compartidos y modificables. En la actualidad, las formas de movilidad están evolucionando y diversificándose, así que las infraestructuras tienen que adaptarse a ello”.

Para François Olard, director técnico de Investigación e Innovación de Infraestructuras en la misma empresa, la modernización de los vehículos es el mejor ejemplo de por qué es necesario actualizar las infraestructuras. Debido a la regulación de las emisiones de dióxido de carbono, los coches han sido los primeros en ser ecológicos. Ya sean eléctricos o híbridos, los nuevos vehículos necesitan no solo sitio para aparcar, también estaciones de recarga y señalética adecuadas: “Estas nuevas soluciones tienen que utilizar el espacio de una manera más dinámica, con paneles de señalización variable. Pensemos, por ejemplo, en los carriles de bus y taxi: cuando efectivamente circula por ellos un autobús o un taxi, el resto de los vehículos deben dejarlo libre, mientras que el resto del tiempo podrían utilizarlo perfectamente como un carril más”.

Un sistema dinámico de señalética también contribuiría a una mejor gestión del tráfico suburbano. Este es el objetivo del primer carril de Francia para vehículos compartidos, inaugurado en septiembre de 2020. El carril se extiende a lo largo de ocho kilómetros de la autopista A48, al sureste de Grenoble, en un tramo particularmente congestionado.

Los franceses están descubriendo la doble ventaja del vehículo compartido: los atascos se moderan y las emisiones de CO2 se reducen. En Grenoble, estos carriles están provistos de paneles de señalización variable y sensores que detectan el número de ocupantes de cada vehículo.

El diseño de vías inteligentes debe responder a los usos del futuro

Aunque prácticas como el uso temporal o compartido de vehículos han decaído con la crisis del covid-19, el transporte por carretera va a seguir dependiendo de las condiciones climáticas. Según Dumont, adaptarse implica reconsiderar los carriles de tráfico rodado y “anticipar cómo cambiarán las necesidades”. Como ejemplo, cita el hecho de que los trabajadores que viven en las afueras preferirán el coche a la bicicleta para desplazarse en invierno: “El futuro depende de que las carreteras puedan adaptarse en tiempo real”.

Bernard Sala comparte este punto de vista. El presidente de Routes de France y vice director general de Desarrollo e Innovación Responsables de Colas, una de las principales constructoras de infraestructuras, afirma: “Sería una auténtica lástima que con la que está cayendo siguiéramos como si nada. Debemos hacernos con nuevas herramientas con las que integrar aspectos digitales y medioambientales. El diseño de carreteras debe adecuarse a su uso real”.

El diseño de carreteras también debe adaptarse a las bicicletas, que han ganado popularidad durante la pandemia. Este boom puede atribuirse a varios factores. Durante los últimos años, muchas personas comprometidas con la reducción de su huella de carbono han apostado por la bici. Por otra parte, existen iniciativas y ayudas estatales para fomentar el ciclismo en toda Francia, incluso en las áreas suburbanas y rurales.

Esta primavera, brotaron a lo largo y ancho del país unos 1000 kilómetros de carriles bici temporales. Algunas ciudades ya han hecho permanentes algunos de ellos, como planea Toulouse. Aun así, estas iniciativas solo perdurarán si instalan la señalética y el equipamiento adecuados, como puntos de recarga para bicicletas eléctricas públicas. Dumont insiste en que hay que reservar espacios específicos donde estén protegidos y cuidados.

“Gracias a los sensores y a los equipos de medición móviles, ahora es más fácil controlar la presencia y evaluar los tiempos de cruce de una bicicleta respecto a los de un peatón”, nos cuenta Sala, y continúa explicando que los sistemas multiparamétricos son clave para optimizar el control del tráfico.

Actualmente, los sensores integrados pueden evaluar el estado de las carreteras. En el futuro, podrán comunicarse con sensores incorporados a los vehículos y con los teléfonos móviles para guiar a los conductores. También proporcionarán una valiosa información a las infraestructuras inteligentes, mobiliario urbano y señales en el pavimento para que respondan en tiempo real a los datos facilitados por los sensores, de modo que mejoren tanto los procesos de diseño de las vías como la gestión operativa general.

Para Sala, este paso es crucial en el desarrollo próximo de unas carreteras más flexibles y multifuncionales. Como ejemplo, cita los carriles bici: “En algunos momentos están vacíos y en otros son peligrosos. Los elementos de separación deberían ser flexibles o retráctiles para, según la hora del día, facilitar el tráfico y el acceso a los vehículos de reparto”.

El 3 de septiembre de 2020, el Gobierno francés anunció un plan de recuperación al que destinaría 1200 millones de euros para movilidad del día a día con el objetivo de potenciar el desarrollo de infraestructuras. Estos fondos se dividen en dos líneas principales: duplicar los recursos del tráfico ciclista y mejorar la red existente de transporte público, así como crear rutas específicas para expandir estos servicios. Se ha reservado un total de 550 millones de euros para acelerar las obras de infraestructuras de transportes actualmente en marcha.

Según Dumont, el interés por modernizar la infraestructura viaria radica igualmente en cómo se construyen las carreteras y en cómo incorporan la digitalización y otras tecnologías emergentes. El objetivo es integrar los factores medioambientales y la sostenibilidad en la construcción sin quedarse atrás frente a las cambiantes necesidades y costumbres de los usuarios.

“Las carreteras no son solo un medio para ir de un lado a otro ―reflexiona Sala―. Tienen muchos otros usos que es preciso desarrollar hasta hacerlos habituales en el día a día, como equipamientos esenciales de recarga y almacenamiento o gestión del aparcamiento. Debemos ir más allá de lo que se exige habitualmente a una concesión administrativa de infraestructuras”.

Las innovaciones tecnológicas aportan un enfoque sistemático a las carreteras

Esta nueva realidad está alentando a todos a replantearse algunas cosas. “Estos últimos años hemos ido adoptando un planteamiento más sistemático ―dice Olard―. Tenemos que avanzar hacia un transporte cada día más conectado. Este nuevo enfoque se está viendo actualmente potenciado por los megadatos y la energía”.

Tiene sentido: aunque Europa cuenta con toda la infraestructura viaria que necesita, prepararse para el futuro implica que las carreteras deberán mantenerse y mejorarse mediante datos SIG (sistemas de información geográfica) y tecnologías emergentes, más que depender de nuevas construcciones. Para abordar estos cambios, las empresas del sector viario están considerando métodos de diseño basados en la transformación digital y, específicamente, cómo integrar procesos que permiten incorporar gran cantidad de datos, como BIM (modelado de información de la construcción).

Los equipos de Eiffage reconocen que han debido afrontar retos a los que otros sectores son ajenos. Dumont explica que los objetos son más difíciles de describir, ya que este tipo de infraestructuras son lineales y prácticamente infinitas: “No es fácil asignar propiedades variables, como el espesor, el tipo de material o incluso el comportamiento térmico como atributos de una forma digital”.

A pesar de estos obstáculos, el objetivo es generar datos suficientes para crear un gemelo digital. “Al final, el reto es conseguir que los distintos sistemas interactúen en todas las fases del diseño para integrar todos los pasos del proyecto, desde la idea inicial hasta su construcción”, aclara Dumont.

Esta mirada transversal permitiría no solo mejorar la seguridad y la calidad de la calzada, sino también recurrir al diseño para resolver cuestiones relativas a la retención y drenaje del agua o a la difusión del calor, según Sala: “Los gemelos digitales y la inteligencia artificial nos van a enseñar muchas cosas. Dentro de nada vamos a tener que trabajar con sistemas muy complejos. Con el modelado digital y la simulación obtendremos nuevas soluciones, con datos más precisos, que ayudarán a los proyectistas y a las instituciones a integrar mejor las carreteras en el entorno.

El diseño generativo es otra herramienta que ha resultado ser muy prometedora. Fue puesto a prueba en el proyecto Flowell, de Colas, que integró paneles LED para iluminar dinámicamente una intersección en París e incrementar su seguridad a la hora de cruzar.

El proyecto recibió el premio BIM de Plata en la categoría de Planteamiento Innovador de los Premios BIM d’Or en septiembre de 2020. Sala asegura que el diseño generativo hizo posible tener en cuenta “más parámetros y limitaciones de las que habría podido manejar un ser humano, con lo que obtuvimos múltiples alternativas en un tiempo récord”. De este modo, el equipo pudo dar con la propuesta que afectara al tráfico lo menos posible durante la construcción.

Con los ojos puestos en la transición a las infraestructuras verdes

Debido al auge de nuevas formas de transporte eléctricas, autónomas y neutras en carbono, el diseño de infraestructuras puede desempeñar un papel importante en las políticas de ahorro energético de la Unión Europea en el marco del Pacto Verde.

Un ejemplo: casi la mitad de las emisiones de efecto invernadero de Francia derivan del uso de infraestructuras. Para lograr el propósito de reducir entre un 15 y un 30 % las emisiones en 2030, será necesario implantar programas de bajo consumo de carbono, desarrollar vehículos eléctricos, aprobar medidas de movilidad blanda en las ciudades y ejecutar las infraestructuras adecuadas.

El sector se está viendo inundado de proyectos de infraestructura viaria ecológica, impulsados por iniciativas como el acuerdo de compromiso voluntario firmado en Francia en 2009. En la actualidad, productos de origen vegetal podrían satisfacer las necesidades del sector sin depender de los derivados del petróleo. Como señala Dumont, esto podría animar a los distintos agentes del sector a apostar por soluciones medioambientalmente sostenibles: “Parte de nuestro trabajo es desarrollar nuevos procesos y métodos para que los ingenieros asesores de las administraciones contratantes saquen provecho de alternativas más ecológicas”. Dumont cree que es así como el sector alcanzará un equilibrio entre factores económicos, técnicos y medioambientales para “construir con sostenibilidad, llevar a cabo un mantenimiento ininterrumpido y reutilizar los recursos”.

El grupo Eiffage, pionero en materiales ecológicos para carreteras, ha dejado claro el potencial de esta tendencia desde sus primeros compases. El grupo ha desarrollado diversos productos de origen vegetal, como Recytal-ARM®, que puede reducir el consumo energético en más del 50 % y las emisiones de efecto invernadero en más del 70 %. Esto se consigue mediante un proceso de reciclado de mezcla en frío que utiliza una emulsión a base de savia de pino denominada Recytal®. Eiffage Route es la primera empresa francesa en certificarse para aplicar productos de origen orgánico en la construcción de carreteras y obras de urbanización.

Animado por estas innovaciones tecnológicas y ecológicas, el sector de las carreteras está decidido a convertirse en el adalid de una sociedad más ecológica y sostenible. Sin embargo, para construir las carreteras del futuro, el propio sector debe atravesar un proceso de transformación que se apoye en un planteamiento digital y sistematizado. Sala no oculta su entusiasmo: “Todo esto es posible cuando se combina con una nueva manera de concebir las infraestructuras. Los edificios ya han avanzado mucho en la gestión integral de la energía, reciclabilidad e impacto ambiental; no hay ningún motivo para que las carreteras no sigan ese mismo camino”.

Este artículo ha sido actualizado. Se publicó por primera vez en noviembre de 2020.