Digital twin railway: il futuro della gestione ferroviaria #adessonews

Scopri come i digital twin railway migliorano la gestione ferroviaria assicurando efficienza, sicurezza e manutenzione delle infrastrutture

La tecnologia dei digital twin sta rivoluzionando anche il settore ferroviario, offrendo nuove soluzioni per la progettazione, la costruzione e la manutenzione delle infrastrutture. Questo articolo esplora le applicazioni dei digital twin per le ferrovie, con particolare attenzione al loro impatto su efficienza operativa, sicurezza e ottimizzazione della manutenzione durante l’intero ciclo di vita.

Se sei un ingegnere, architetto, geometra o un tecnico del settore delle costruzioni interessato alle tecnologie GIS e BIM, questa guida ti fornirà una panoramica completa sull’argomento e ti suggerirà gli strumenti di digital twin software da utilizzare per stare al passo con l’innovazione.

Cos’è un digital twin nel settore ferroviario?

Un digital twin è un modello virtuale 3D che riproduce fedelmente e in modo realistico un modello esistente. Qual è il suo scopo? Viene realizzato al fine di gestire l’intero life cycle del bene fin dalla sua progettazione, quando ancora non è realizzato, fino ad arrivare alla sua demolizione al termine del suo ciclo vitale.

Il concetto di digital twin railway si riferisce a una replica virtuale di un’infrastruttura ferroviaria o di un asset ad essa correlato. Questa rappresentazione virtuale si aggiorna in tempo reale con i dati provenienti dall’infrastruttura fisica, consentendo un monitoraggio continuo e simulazioni avanzate. L’uso combinato di tecnologie GIS e BIM permette una gestione olistica delle infrastrutture, facilitando la pianificazione e la manutenzione dell’intero sistema ferroviario, anche quando si tratta di infrastrutture lineari molto estese nello spazio.

Navigazione del modello digital twin railway

Vantaggi dei digital twin nelle ferrovie

Adesso che abbiamo stabilito di cosa si tratta, vediamo quali sono i vantaggi connessi alla sua implementazione nel mondo delle infrastrutture ferroviarie.

• Ottimizzazione della manutenzione
  Uno dei principali benefici dell’utilizzo dei digital twin nel settore ferroviario è la possibilità di monitorare costantemente le condizioni degli asset. Questo consente la manutenzione preventiva, riducendo i costi operativi e prevenendo guasti inaspettati, riducendo notevolmente le spese superflue​.
• Miglioramento della progettazione
  Grazie ai modelli 3D e alle simulazioni, i digital twin offrono la possibilità di visualizzare e testare un progetto prima della sua realizzazione fisica. Durante la fase di progettazione e costruzione, i digital twin sono essenziali per simulare diversi scenari e valutare l’impatto delle decisioni progettuali. Questo approccio non solo riduce i costi, ma permette di risolvere eventuali problemi prima dell’inizio dei lavori. Un caso di successo è il progetto di rinnovamento della segnaletica ferroviaria di Bristol, dove l’uso di un modello digitale ha permesso di ridurre significativamente i tempi di progettazione.
• Efficienza operativa
  L’integrazione di dati in tempo reale da diverse fonti consente una gestione più efficiente delle risorse e delle operazioni ferroviarie. I digital twin forniscono una visione completa delle attività, migliorando la coordinazione tra i diversi reparti operativi​.
• Sicurezza migliorata
  Monitorare costantemente l’infrastruttura tramite digital twin permette di individuare e affrontare potenziali rischi in tempo reale. Ad esempio, l’utilizzo di una tecnologia di digital twin può prevedere l’inserimento nel modello di oggetti rilevati lungo i binari che potrebbero interferire con il passaggio dei treni, migliorando così la sicurezza​. Inoltre, la realizzazione del modello 3D dell’infrastruttura, consente di effettuare programmi di formazione degli operatori (manutentori, tecnici, costruttori, ecc.) direttamente in 3D, integrando l’uso della tecnologia VR. Questo rappresenta uno scenario importante sia per la sicurezza degli operai durante i lavori che per la messa in sicurezza dell’infrastruttura in caso di eventi imprevisti. Per approfondire questo tema, leggi anche Formazione con realtà virtuale: conoscere e gestire i rischi del cantiere attraverso la VRI.
• Monitoraggio e simulazioni operative
  I digital twin vengono utilizzati per monitorare in tempo reale le condizioni dei treni e dei veicoli utilizzati per il trasporto su rotaia e ottimizzarne la gestione. Questo consente di reagire prontamente a eventuali problemi e garantire che le operazioni quotidiane siano eseguite senza intoppi. L’uso di digital twin per simulare diversi scenari operativi è una risorsa preziosa per la formazione del personale e per la sperimentazione di nuovi scenari. Ad esempio, l’integrazione con sistemi di intelligenza artificiale può essere finalizzata alla simulazione di scenari per la guida automatizzata​.

Integrazione GIS e BIM per i digital twin railway: un caso applicativo

L’infrastruttura ferroviaria è, per sua consistenza, molto estesa nello spazio. Ci troviamo, dunque, con modelli di grandi dimensione la cui gestione è strettamente connessa al contesto ambientale su cui si innesta l’infrastruttura.

Per questo motivo, la gestione del modello BIM di una ferrovia è necessariamente legata anche al GIS.

Ma come di attua praticamente l’integrazione tra BIM, GIS e digital twin in uno scenario relativo ad un’infrastruttura ferroviaria?

È necessario l’utilizzo di appositi digital twin software.

Per approfondire, ecco un video che dimostra in modo chiaro e dettagliato come le tecnologie GIS, BIM e digital twin possano essere integrate per ottenere una gestione avanzata delle infrastrutture ferroviarie. La soluzione proposta permette di creare una vista geospaziale completa e dettagliata, grazie alla federazione tra una nuvola di punti, generata da rilievi laser scanner, e il modello BIM della ferrovia esistente modellato proprio a partire dalla nuvola di punti. Il modello BIM conterrà, oltre alle informazioni geometriche, anche una serie di proprietà ed informazioni inserite dall’utente in base alle necessità del caso e consultabili direttamente dall’ambiente dalla piattaforma.

L’utilizzo di questa piattaforma consente, infatti, di visualizzare in un unico ambiente digitale tutte le informazioni degli oggetti openBIM, aggiornati in tempo reale grazie all’uso del Common Data Environment (CDE).

Tra i principali vantaggi della soluzione c’è la possibilità di avere foto, documenti e dati associati direttamente integrati alla nuvola di punti e al modello BIM, rendendo facilmente accessibili tutte le informazioni rilevanti per la gestione dell’infrastruttura. Inoltre, gli utenti possono monitorare la rete ferroviaria direttamente da un browser, senza la necessità di software complessi, migliorando la rapidità e l’efficienza nel controllo e nella manutenzione.

Un ulteriore punto di forza è l’integrazione della realtà virtuale immersiva (VRI), che permette di vivere un’esperienza completamente realistica della ferrovia. Gli utenti possono navigare il modello 3D, selezionare oggetti per consultare le proprietà e i dati associati, e persino simulare la guida di un treno, con una visione realistica del tracciato e delle infrastrutture. Questa combinazione tra BIM, GIS e VRI fornisce un potente strumento per ottimizzare la progettazione, la gestione e la manutenzione delle ferrovie, riducendo tempi e costi operativi.

Nel video vengono illustrate le principali funzionalità della soluzione:

• georeferenziazione della nuvola di punti della ferrovia su una mappa GIS;
• federazione tra la nuvola di punti e il modello BIM della ferrovia;
• navigazione del modello 3D dell’infrastruttura;
• visualizzazione delle informazioni dettagliate sugli oggetti del modello;
• consultazione delle proprietà degli oggetti e dei dati associati al modello 3D;
• navigazione immersiva in realtà virtuale della mappa GIS, del modello BIM in formato IFC e della nuvola di punti.

Questa soluzione rappresenta un’innovazione fondamentale per migliorare l’efficienza e la sicurezza della gestione ferroviaria.

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/digital-twin-railway-il-futuro-della-gestione-ferroviaria/