Pocas veces somos conscientes cuando vamos al volante de la magnitud de las soluciones de ingeniería geotécnica que se esconden tras los kilómetros de una autopista. Un claro ejemplo son los taludes, esas laderas naturales o artificiales, más o menos inclinadas, por donde el asfalto parece abrirse paso. Desde el coche los vemos como gigantes y nos parece que permanecerán inamovibles. Pero bastan unos días de lluvias, un temporal de viento o un deslizamiento del propio terreno para que esas paredes puedan provocar un incidente si no se lleva un control adecuado de su estado.
Vigilancia y predicción con algoritmos
Asegurar su estabilidad ha sido siempre un desafío para los responsables de estas grandes infraestructuras ya que cualquier movimiento de taludes puede suponer la invasión de material sobre la vía. Para garantizar la seguridad de los vehículos y aprovechando todas las posibilidades de las nuevas tecnologías, Autopistas, filial de Abertis en España, en su apuesta por la innovación, ha puesto en marcha un proyecto piloto de inteligencia artificial para supervisar y medir taludes. Su objetivo en esta primera fase experimental es un talud de la autopista C-32, en el Parque Natural del Garraf.
No es un tramo cualquiera. Hablamos de un talud de 1.200 metros de longitud con dos zonas con características geométricas bien diferenciadas. El enclave ideal para poner a prueba esta nueva tecnología. “Lo elegimos por ser de los de mayor actividad en la C-32. Esto nos permitirá comprobar la fiabilidad del sistema”, explica Álvaro Maldonado, Manager de Obras y Conservación y responsable de este proyecto de Autopistas. Esta tecnología de la seguridad analiza y detecta cualquier movimiento del terreno de las mallas, desprendimientos, el propio estado de las mallas o la acumulación de áridos en los pies del talud.
Asegurar la estabilidad de los taludes es uno de los grandes desafíos de la seguridad en autopistas
Un complejo sistema de algoritmos analiza todos esos datos geotécnicos y de monitoreo de manera rápida y eficiente. La más mínima variación dispara una alerta. De esta forma, los ingenieros responsables de la seguridad pueden identificar con antelación cualquier factor de riesgo, monitorizarlo y actuar de forma preventiva antes de que se produzca un deslizamiento en el talud. Una vez el sistema se implemente en todas las autopistas, la IA permitirá predecir los comportamientos geotécnicos del talud, especialmente en aspectos como la estabilidad y la previsión de asentamientos. “Para hacernos una idea de la magnitud de este proyecto a futuro solo hay que pensar que en la autopista C-32 (Aucat), por su complejidad orográfica, es un tramo que discurre entre taludes y túneles”, destaca Maldonado.
De la vigilancia a simple vista a los algoritmos
Tradicionalmente los taludes se estabilizan con mallas de acero o con hormigón a los que se dota de sensores que avisan cuando se producen movimientos mayores a los previstos. A estos sistemas de alerta, se suman protocolos de inspección visual en momentos de especial riesgo, como después de un día de fuertes lluvias.
La IA lleva estas tareas a un nivel superior. Esta tecnología posee mayor capacidad en la gestión de datos de forma simultánea y en tiempo real, y, lo que es más importante, dispone de una mayor precisión en el análisis y la elaboración de conclusiones. Maldonado destaca que “la IA puede procesar imágenes y datos en tiempo real de los dispositivos previamente instalados. Estos dispositivos, principalmente cámaras y sensores ubicados en las propias mallas, permiten detectar desplazamientos, vibraciones y otros indicadores de inestabilidad”, explica. “Cada 10 segundos, el sistema escanea los 1.200 metros del longitud del talud en tiempo real y detecta los movimientos respecto a la visión anterior”, añade.
La IA puede procesar imágenes y datos en tiempo real de los dispositivos previamente instalados"
Aquí es donde entran en juego los algoritmos y el aprendizaje automático, esa capacidad de los sistemas digitales de perfeccionar sus actuaciones tomando como ejemplo situaciones similares anteriores. Si una roca se mueve unos centímetros, el algoritmo aprende, de manera que la próxima vez que suceda algo similar el sistema lo identificará inequívocamente como un riesgo potencial. “Mediante el uso de algoritmos de aprendizaje automático, tiene capacidad para predecir fallos en los taludes analizando patrones en los datos históricos. Y todo esto lo hacen en tiempo real”. Detectar una incidencia justo cuando empieza a suceder otorga un tiempo precioso para actuar con un margen de seguridad.
“Hay que tener en cuenta que desde Autopistas, para cada talud disponemos de un estudio geotécnico que determina las características específicas de cada terreno, permitiéndonos de esta manera asignar umbrales de criticidad y adaptando así las medidas a cada activo”, explica Álvaro.
La IA es una herramienta valiosísima por su capacidad de manejar una cantidad de fuentes de datos
Planificar el mantenimiento con la máxima exactitud
Las intervenciones tienen como objetivo la prevención, es decir, adelantarse a los eventos que puedan suceder. Y para ir varios pasos por delante, la IA es una herramienta valiosísima por su capacidad de manejar una cantidad de fuentes de datos formidable. Además de procesar el aluvión habitual de información sobre el terreno, pueden integrar las imágenes procedentes de drones y satélites para identificar desplazamientos diferenciales. “En este proyecto piloto estamos utilizando Videoanalytics, una cámara con sensor de movimiento capaz de detectar cualquier anomalía en el terreno con la máxima exactitud”, añade.
Toda esta información permite trazar un sistema de alerta temprana e integrarla en un plan de mantenimiento preventivo, “priorizando aquellos taludes que necesitan un seguimiento continuo por sus características y por lo tanto necesitan monitorización constante”, destaca.
En este proyecto piloto estamos utilizando Videoanalytics, una cámara con sensor de movimiento capaz de detectar cualquier anomalía en el terreno con la máxima exactitud”
Y es solo una de las estrategias pioneras que Autopistas, una compañía de Abertis, controla desde el Future Road Lab. Este laboratorio de pruebas, situado en la C-32, permite testar las herramientas y sistemas de gestión de la red viaria antes de implementar estas soluciones de movilidad y seguridad en los más de 600 kilómetros de vías que gestiona la compañía. La tranquilidad de una conducción segura de los vehículos que recorren a diario estas vías está en sus manos.