Cuatro tendencias tecnológicas podrían ayudar a mejorar la funcionalidad, la construcción y el mantenimiento de las carreteras, creando oportunidades para una mayor seguridad, eficiencia y éxito económico.
Los avances en la tecnología afectarán no solo la composición y la utilización de las carreteras, sino también la velocidad y el costo de su construcción. En particular, cuatro tendencias tecnológicas importantes ayudarán a posibilitar nuevas realidades viales:
Los vehículos autónomos permiten carriles más estrechos
Para 2035, se espera que el 15 por ciento de los vehículos ligeros vendidos sean completamente autónomos. A medida que crece la proporción de vehículos capaces de funcionar sin conductores humanos, se prevé que la precisión de conducción aumente drásticamente. La precisión adicional podría eliminar la necesidad de carriles mucho más anchos que los vehículos. Mientras que los carriles tradicionales se construyen lo suficientemente anchos para tener en cuenta el error humano, generalmente entre 3,50 y 3,75 metros de ancho (según la Comisión Europea), el ancho de los carriles del futuro podría reducirse a 2,8 metros y seguir acomodando automóviles de pasajeros y camiones pesados. Las carreteras dedicadas exclusivamente a automóviles de pasajeros podrían tener carriles tan estrechos como 2,5 metros, lo que haría que las carreteras de cuatro carriles hasta 4,0 metros fueran más estrechas de lo que son hoy.
La automatización de la construcción aumenta la productividad
Dada la cantidad todavía significativa de mano de obra necesaria para construir carreteras, la automatización es una oportunidad prometedora para mejorar la productividad en esta industria de bajo margen. El levantamiento inicial, por ejemplo, podría automatizarse aún más mediante el uso de tecnología lidar, reduciendo el tiempo y los costos. Los datos de múltiples fuentes podrían introducirse en una representación digital del activo físico, conocida como gemelo digital. Dichos modelos digitales permiten a los contratistas visualizar todo el ciclo de vida de una carretera, optimizando su rendimiento. El uso de sistemas de excavación de control de máquinas en 3D puede servir como un indicador para medir el potencial de la automatización en las últimas etapas de la construcción de carreteras. Estos sistemas combinan servicios de geolocalización con modelos digitales para automatizar parcialmente los movimientos de tierra.
La digitalización conduce a una utilización optimizada
Hasta hace unos cinco años, el diseño y la construcción de carreteras rara vez utilizaban alguna forma de digitalización o análisis, pero estas tecnologías afectarán significativamente el diseño y la construcción de carreteras en un futuro próximo. Primero, las carreteras pasarán de ser un medio pasivo a un sistema de medición y guía. Los sensores, ya sea integrados en la estructura de las carreteras recién construidas o colocados alrededor de las carreteras existentes, se utilizarán para guiar a los vehículos, lo que les permitirá conducir más cerca, aumentando potencialmente la capacidad de los carriles hasta en un 50 por ciento. Actualmente, las autoridades de China están probando este enfoque. Las carreteras también podrán comunicar las condiciones de la superficie, por ejemplo, los niveles de fricción debido al agua o la temperatura fría, a los vehículos autónomos. Se utilizarán otros tipos de sensores para el mantenimiento predictivo,
Los materiales avanzados mejoran la durabilidad
Un aumento en el uso de las carreteras significa que las carreteras deberán ser más duraderas. Las carreteras recién construidas se pueden construir utilizando nuevos materiales de construcción (como plástico) en su mezcla de asfalto. Este método de construcción puede hacer que las carreteras sean hasta un 60 por ciento más resistentes que las carreteras de asfalto convencionales, lo que las hace más adecuadas para dar cabida a más vehículos por kilómetro de carretera. Es probable que las carreteras existentes también tengan que someterse a importantes renovaciones para satisfacer esta nueva demanda. Dado que estas mejoras se limitarán a las capas superiores de una carretera, serán más baratas que construir nuevas carreteras desde cero.
El flujo de proceso mejorado reduce el tiempo y el costo de construcción
Al reducir la cantidad de pasos necesarios para construir carreteras y al hacer que otros pasos sean obsoletos, se espera que las cuatro tendencias tecnológicas interrumpan por completo el proceso tradicional de construcción de carreteras, disminuyendo el tiempo y el costo de construcción. El nuevo proceso probablemente constará de tres pasos clave:
Paso 1: Evaluación de necesidades basada en datos. Los macrodatos ayudan a determinar el tamaño, el momento y la ubicación de la evaluación de necesidades, que dura aproximadamente un mes.
Paso 2: Planificación del diseño y la implementación. El modelado / topografía habilitados por la tecnología conduce a un diseño óptimo de la carretera y dura aproximadamente un mes.
Paso 3: Fabricación y construcción. El uso de nuevos materiales y piezas prefabricadas significa que la fabricación y la construcción comienzan antes de que finalice el paso dos y finalizan aproximadamente tres meses después de que comienza el proceso.
Juntos, estos pasos construyen un proceso distintivo que se espera que disminuya el costo directo de construcción por carril-kilómetro en aproximadamente un 30 por ciento para 2050, en comparación con la actualidad. Esta reducción de costos es evidente en cada etapa del proyecto y no requiere un desembolso inicial más costoso para el proyecto.
Los gobiernos y las empresas constructoras deben actuar de manera estratégica y temprana
Los jugadores que alguna vez parecían muy alejados del espacio de la construcción de carreteras ya están encontrando formas de aprovechar las nuevas oportunidades, particularmente las que son posibles gracias a la alta tecnología. Los gobiernos y las empresas de construcción deben tomar medidas clave para mantenerse competitivos en la carrera hacia esta próxima revolución en el transporte:
Establecer estándares para ‘carreteras inteligentes’. Los gobiernos europeos podrían crear alianzas entre los actores relevantes del sector privado para definir el campo de juego para la digitalización.
Impulsar la innovación a través de la contratación pública. Los gobiernos europeos podrían financiar proyectos piloto que se centren en soluciones creativas para la construcción de carreteras digitales.
Capture nuevos fondos de valor a través de asociaciones. Las empresas de construcción tradicionales podrían asociarse con empresas de tecnología, como fabricantes de sensores o empresas de análisis para diseñar los sistemas de captura de datos, que serán una fuente de valor cada vez mayor.
Aproveche los nuevos modelos de financiación. Las nuevas tecnologías también crean oportunidades para la generación de ingresos. Los operadores de carreteras podrían explorar cómo los peajes inteligentes o la monetización de datos de automóviles podrían ser nuevas fuentes de ingresos.
Desarrolle las habilidades y capacidades necesarias. Los actores tradicionales necesitarán desarrollar las capacidades necesarias para jugar en el panorama más avanzado de las carreteras digitales, ya sean las habilidades que, por ejemplo, las empresas de construcción necesitan para implementar máquinas automatizadas, o el conocimiento que, por ejemplo, las agencias de obras públicas. necesidad de desarrollar estándares relacionados con la recopilación y gestión de datos de automóviles.
Los avances en la construcción de carreteras se acercan rápidamente y el momento de actuar es ahora. La curva de aprendizaje será empinada, pero el largo tiempo de espera (potencialmente más de 15 años) para planificar y crear las condiciones para la construcción de estas nuevas carreteras les da a las partes interesadas tiempo para prepararse. Dicho esto, es probable que los diversos avances se desarrollen a lo largo de múltiples horizontes temporales. Los avances en los materiales de construcción son inminentes y generan un potencial de optimización gradual. La digitalización de las carreteras probablemente ocurrirá paso a paso a medida que se mejoren las carreteras existentes y se inicie la modularización en la construcción. Por el contrario, las carreteras pueden volverse más estrechas solo después de que un número crítico de vehículos sean completamente autónomos. Además, muchas de estas nuevas características requerirán inversiones significativas en mejoras industriales abandonadas de la infraestructura vial existente.
Fuente:
