UVigo e Copasa avanzan no deseño dun sistema de inspección e mantemento preditivo de vías férreas baseado en sistemas ópticos e algoritmos

Desde finais de 2021, a Universidade de Vigo e Copasa, Sociedad Anónima de Obras y Servicios, están a desenvolver o proxecto Railway Inspection and Information Model (RIIM). Nel, traballan na mellora das operacións de inspección e mantemento da superestrutura de vías férreas empregando sistemas ópticos de última xeración e algoritmos para o tratamento automático de información xeoespacial. Este martes, os socios do proxecto puxeron en común nunha xornada no campus de Ourense os avances feitos nel e os seguintes retos a afrontar.

Na presentación da cita, Ricardo Bendaña, director de Área do CITI, destacou a importancia desta colaboración subliñando que Copasa “é unha das empresas construtoras máis importantes”. Tal e como detallou Antonio Baamonde, responsable de implantación BIM de Copasa, a entidade é unha empresa de construción de orixe ourensá que “ten hoxe un ámbito multinacional, estando actualmente en 15 países” e que conta cunha dilatada traxectoria no desenvolvemento de infraestuturas de todo tipo de máis de 35 anos. “Fai agora tres anos que no noso camiño de investigación e desenvolvemento no ámbito do mantemento ferroviario nos acompaña a Universidade de Vigo, e en concreto a Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo, que xa se teñen convertido para nós en aliados estratéxicos”, dixo o responsable da empresa. Esta colaboración, recalcou, “é dobremente satisfactoria: primeiro pola potencialidade que representa para a sociedade galega conseguir aunar os esforzos de universidade e empresa privada e en segundo lugar polo gran nivel tecnolóxico das iniciativas que estamos analizando e desenvolvendo xuntos durante estes anos. Esta confluencia de intereses e coñecementos está xerando xa un importante valor engadido para ambas partes que estamos seguros que se prolongará e multiplicará no futuro”.

Do mesmo xeito, Humberto Michinel, director da Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo do campus de Ourense, destacou que o ferrocarril “é un ámbito no que a enxeñaría aeroespacial ten moito que dicir, especialmente cando é de alta velocidade”. Neste contexto, destacou a aposta pola transferencia que supón o proxecto RIIM e o seu carácter multidisciplinar, aspectos que, indicou, “encaixan moi ben” coa filosofía de traballo tanto da escola que dirixe como do novo Instituto de Investigación en Física en Ciencia Aeroespacial da UVigo do que forma parte o proxecto. O responsable académico amosou a aposta destes centros por involucrarse en proxectos concretos co sector produtivo e “abrirnos a retos que veñan da man de desafíos tecnolóxicos, como é este caso”.

A xornada, titulada Mantemento no sector ferroviario, infraestrutura e material rodante, contou con tres conferencias. Unha sobre o mantemento do material rodante, a cargo de Santiago García, xerente de mantemento OSP norte en Renfe Fabricación y Mantenimiento e profesor tamén na UVigo, e outra sobre o mantemento de infraestrutura ferroviaria, a cargo de Alberto José del Arco, track manager de superestrutura do AVE Meca-Medina, de Copasa, que tiveron como obxectivo ofrecer “unha comprensión máis completa dos desafíos neste campo”. Finalmente tivo lugar unha exposición do propio RIIM a cargo de Higinio González, investigador principal do proxecto e membro do Instituto de Física e Ciencias Aeroespaciais.

Contribuír á mellora das operacións

O proxecto RIIM arrancou en 2021 e prolongarase ata setembro de 2024, contando con financiamento das Liñas Estratéxicas do Ministerio de Ciencia e Innovación (Axencia Estatal de Investigación) e do Plan de Recuperación, Transformación e Resiliencia NextGeneration Unión Europea. Por parte da Universidade de Vigo participa o Grupo de Enxeñaría Física, con sede na Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo do campus de Ourense. O investigador principal da iniciativa é o profesor Higinio González e nel participan tamén os profesores e investigadores da UVigo Humberto Michinel, José Ramón Salgueiro, Ángel Paredes, Daniele Tomassini, Iván Area, Ricardo Bendaña e Luis Miguel González.

O obxectivo xeral de RIIM consiste en “contribuír á mellora das operacións de inspección e mantemento da superestrutura de vías férreas, concretamente as relacionadas coa detección de fisuras nas travesas, a detección do estado das suxeicións do carril e do estado do balastro”. A súa finalidade é obter un prototipo de sistema de inspección que contribúa a mellorar o mantemento preditivo dunha vía férrea mediante algoritmos avanzados para o tratamento de información procedente de sensores ópticos. Entre as liñas de traballo do proxecto están a definición dos requisitos dun sistema de inspección óptica abordo de dresinas ferroviarias para a inspección dos elementos da vía (como as travesas, os pernos de fixación do carril e o balastro) e o deseño dun sistema de inspección óptico, mecánico, eléctrico e lóxico que poida ser montado nun sistema tipo dresina para inspeccionar os elementos da vía, como os xa citados de travesas, pernos de fixación do carril e balastro.

A iniciativa tamén abrangue o deseño, desenvolvemento e validación de varios conxuntos de algoritmos. Un grupo deles estará destinado a detectar as fisuras das travesas, clasificalas, determinar a súa localización xeoespacial e parametrizar a súa evolución e necesidades de mantemento. Un segundo grupo de algoritmos terá como función detectar a existencia ou non dos pernos de suxeición do carril ás travesas, localizados xeoespacialmente, parametrizando a evolución do seu comportamento e as necesidades de mantemento derivadas dos mesmos. Por último, un terceiro grupo de algoritmos terá como obxectivo “detectar o estado do balastro na superestrutura dunha vía e comparar automaticamente o seu estado respecto a unha situación anterior, sempre compatible con software xeoespacial, predicindo ademais o seu comportamento futuro e as necesidades de mantemento”.

Avances acadados no proxecto

Tal e como explicou Higinio González na exposición do estado do proxecto, ata o de agora tense avanzado no seu desenvolvemento en tres aspectos fundamentais. “Por unha parte, na detección automática de clips xirados ou soltos sobre a vía empregando técnicas de intelixencia artificial e algoritmos de procesamento de imaxe”, dixo. En segundo lugar, engadiu, na utilización de sensores LiDAR para a medición da xeometría de vía e para ver se existen desprazamentos no balastro. “Tamén temos montado unha vía de ensaio e realizado as primeiras probas de campo na base de mantemento de Copasa en O Irixo, utilizando para iso un carro de vía ensamblado por nós mesmos”. Respecto aos temas pendentes para o seguinte ano do proxecto, o investigador sinalou que son dous fundamentalmente: implementar un algoritmo para a detección de fisuras nas travesas de formigón e realizar a integración do sistema de inspección nunha dresina ferroviaria e a realización dunha batería de ensaios en O Irixo.