1.INTRODUCCIÓN

El proyecto está basado en un formato académico orientado a la capacitación en el uso de distintas herramientas digitales relacionadas con la tecnología BIM y que contribuyen a la definición de un gemelo digital interactivo de la ciudad que se utiliza como ámbito de estudio.

Entre las capacidades que se abordan a través de dichas herramientas destacan las siguientes: Modelar Proyectos Complejos y Singulares mediante Tecnología y Metodología BIM; Establecer los mejores y más avanzados flujos de trabajo BIM; Gestionar Equipos BIM, BIM Manager; Programar y Automatizar procedimientos completos de Proyectos de Arquitectura; Elaborar Gemelos Digitales;  Crear Tours Virtuales; Generar Imágenes Hiperrealistas Archviz; Crear Entornos Inmersivos de Realidad Aumentada, Virtual y Mixta AR/VR; Crear y aprender a gestionar Gemelos Digitales; Crear Estudios Urbanos y generar Bases de Datos y Visualización de Datos Urbanísticos; Programar aplicaciones.

El desarrollo de estas capacidades durante el proceso de aprendizaje de cada alumno genera una serie de resultados que pueden ser determinantes para la evaluación de propuestas urbanas y arquitectónicas, ya sea en fases previas a cualquier proceso administrativo (presupuestos participativos, concursos de ideas, licitaciones, etc.) o durante sus distintas etapas de concreción y materialización.

El proceso de aprendizaje está adaptado a distintos grados de madurez digital, de manera que en el nivel más básico se adquiere la formación necesaria para interactuar como ciudadano con el gemelo digital de nuestra propia ciudad. Esta formación básica, que se proporciona de manera gratuita a través de píldoras formativas, incluye contenidos elementales para entender el funcionamiento de un modelo BIM y la manera de coordinar la participación de todos los agentes implicados en él, dependiendo del rol asignado.

La participación de la ciudadanía resulta clave para abordar los problemas reales de la ciudad, tal y como se ve en el proceso de elección de los entornos de trabajo:

1. En primer lugar, se detectan deficiencias en el modelo urbano real en base a la información proporcionada por los propios ciudadanos. 

2. Posteriormente se analiza la situación de los entornos urbanos señalados, utilizando en algunos casos pequeños dispositivos Smart cuyos datos serían recogidos en el propio gemelo digital. 

3. Finalmente se plantean esos entornos como campo de pruebas para un aprendizaje basado en proyectos.

Es decir, se plantean distintos bootcamp, con tarifas adaptadas al nivel requerido por cada alumno, orientados a la resolución de problemas urbanos mediante proyectos que al mismo tiempo sirvan para el aprendizaje y la capacitación en el uso de unas determinadas herramientas digitales, así como en conceptos urbanos y medioambientales.

Mediante este proyecto, y gracias a su modelo de negocio, se consigue hacer frente a uno de los doce retos planteados por los "Premios inteligencia artificial y tecnologías avanzadas 2023" del Ayuntamiento de Madrid :

Actualización selectiva del gemelo digital. Aportar soluciones innovadoras que faciliten la actualización discreta y sincronizada del gemelo digital de la ciudad en todas sus expresiones, en aquellos ámbitos que se ven modificados por la actividad urbanística, con objeto de disponer de una réplica en 3D en constante actualización.

La ciudad que será utilizada como ámbito de estudio y como gemelo digital urbano será Madrid, ya que ha sido el escenario habitual de algunos de los proyectos académicos planteados por Miautics, no sólo del entorno construido edificado sino tambien del natural o renaturalizado, como el modelo digital del Rio Manzanares en el proyecto RIOLOGY.

https://www.miautics.com/Academics/bootcamp-bim

2-   SOLUCIÓN TÉCNICA 

Las soluciones propuestas están encaminadas a plasmar en un modelo virtual de la ciudad de Madrid los datos determinantes para conseguir convertirlo en un verdadero gemelo digital urbano. Para ello es necesario abordar dos objetivos fundamentales en ese ámbito: la capacitación de la ciudadanía y el fomento de su participación.

Por tanto, la solución técnica, que ha de conseguir un modelo digital urbano en el que se imbriquen las situaciones reales de la ciudad física con los distintos cambios en el modelo, pasa por plantear una serie soluciones parciales que se recogen en las siguientes líneas de actuación:

-       Línea de actuación 1:

Constitución de una red de expertos en urbanismo y en otras especialidades complementarias necesarias para el desarrollo del proyecto (TRL 9).

https://www.miautics.com/Home

-       Línea de actuación 2:

Elaboración de un modelo virtual de la ciudad de Madrid dentro de una plataforma OpenBIM y con recursos suficientes para su definición interactiva e iterativa (TRL 3). 

https://www.miautics.com/Projects/pro-icm

-       Línea de actuación 3:

Introducción en el modelo de formas elementales (vóxeles isotrópicos) con capacidad interactiva básica. Progresivamente se irán introduciendo otros elementos interactivos más complejos que igualmente sean definitorios de nuevas propuestas urbanas y que respondan a mecánicas interactivas gamificadas y favorecedoras de la creatividad colectiva y la traslación de datos reales al gemelo digital (TRL 3).

 https://youtu.be/rZx5kOZXapc

-       Línea de actuación 4:

Plan formativo en el uso de herramientas digitales para la participación activa en gemelos digitales adaptado a distintos grados de madurez digital (TRL 9).

https://www.miautics.com/Academics/Offmiau

-       Línea de actuación 5:

Organización de un programa de sesiones virtuales síncronas en las que los expertos participen como asesores en tiempo real de las consultas y propuestas urbanas realizadas por los ciudadanos participantes.

-       Línea de actuación 6:

Análisis comparativo de los modelos urbanísticos resultantes, tanto de las sesiones síncronas como del desarrollo multicrónico del modelo virtual. El análisis se hará en base a la mayor o menor alineación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

3-   IMPACTO Y VENTAJAS COMPETITIVAS 

Además de la solvencia del equipo de especialistas, el proyecto cuenta con una serie de recursos que resultan determinantes en el devenir de un gemelo digital urbano.

Para su puesta en marcha se utilizará una plataforma cloud tipo SaaS, adaptada a la participación interactiva de ese grupo multidisciplinar y de un colectivo ciudadano representativo de la población residente en la ciudad elegida para la investigación: Madrid.

Durante su desarrollo se testarán otras herramientas digitales para la elaboración de propuestas urbanas colectivas, como son las tecnologías BIM y GIS o la Inteligencia Artificial. No obstante, el uso de todas estas herramientas estará supeditado a la inteligencia colectiva, lo cual representa un importante cambio de paradigma en relación a modelos urbanos en los que prima la automatización y la desvinculación de la opinión y la creatividad ciudadanas. 

Es decir, la mayor ventaja competitiva del gemelo digital urbano que se propone con MADRID Gemelo Digital Interactivo (en adelante MGDI)  es precisamente su impacto, ya que está dirigido a toda una comunidad de participantes cuya implicación activa resulta determinante para garantizar su éxito. Se trata ante todo de ofrecer instrumentos digitales, y especialmente la capacitación para su uso y el conocimiento necesario para saber utilizarlos adecuadamente, que permitan crear una verdadera versión digital de la ciudad que sirva para hacerla más eficiente y también más humana. En ese sentido cabe destacar la resolución de la ONU en relación a las directrices internacionales sobre ciudades inteligentes centradas en las personas:

https://unhabitat.org/sites/default/files/2023/06/2310561s.pdf

Siguiendo estas directrices, el proyecto propone un tipo de gemelo digital urbano en el que la propia ciudadanía se sitúa en el centro, no como datos sino como agentes participantes que ocupan un rol dentro del mismo y que contribuyen a establecer una mayor correspondencia entre las actividades urbanas reales y la información recogida en el modelo virtual.

4-   ESTADO ACTUAL DE IMPLEMENTACIÓN

En colaboración con la Diputación de Badajoz, se ha puesto en marcha un gemelo digital de escala territorial en el que se están experimentando algunas de las funcionalidades del proyecto MGDI.

En el gemelo digital de la provincia de Badajoz se ha elaborado un mapa virtual interactivo en el que se dan a conocer distintas herramientas digitales, así como los “agentes digitalizadores” que las pueden implementar y las jornadas, foros y seminarios que se ofrecen para profundizar conocimientos al respecto en la provincia.

o en el que se mostrase el modelo tridimensional propuesto o un conjunto de sugerencias generadas en base al volumen capaz que se ha seleccionado.

La comunicación con el arquitecto puede hacerse a través de un canal de chat específico vinculado al volumen seleccionado.

Breve Resumen sobre la Metodología de Herramientas Digitales y Procedimiento

 Crear un gemelo digital detallado de un barrio en Madrid para monitorizar las decisiones de los agentes implicados en la construcción de la ciudad y prospectar cambios es un proceso complejo pero valioso. Aquí hay una descripción general de cómo se podría llevar a cabo:

1 Recopilación de Datos:

Se recopilarían datos geoespaciales detallados, como información topográfica, datos de construcción existentes, sistemas de transporte, redes eléctricas y de agua, y otros datos urbanos relevantes.

2 Modelado 3D:

Se utilizarían herramientas de modelado 3D para crear una representación digital precisa del barrio. Esto incluiría la construcción de edificios, carreteras, aceras, árboles, mobiliario urbano y otros elementos urbanos.

3 BIM (Building Information Modeling):

Para una precisión aún mayor, se podría incorporar la metodología BIM, que permite la creación de modelos 3D paramétricos con información detallada sobre los componentes de la construcción.

3 Integración de Datos en Tiempo Real:

Se establecería un sistema de adquisición de datos en tiempo real para recopilar información sobre el tráfico, la calidad del aire, la energía, el uso del suelo y otros factores que afectan al barrio.

4 Simulaciones y Análisis:

Se utilizarían simulaciones para evaluar el impacto de diferentes decisiones urbanísticas, como la construcción de nuevos edificios, la implementación de infraestructuras verdes o la introducción de cambios en el tráfico.

5 Interfaz de Usuario y Visualización:

Se desarrollaría una interfaz de usuario amigable que permita a los planificadores urbanos, autoridades municipales y otros actores interactuar con el gemelo digital. Esto incluiría visualizaciones en 3D y paneles de control para monitorizar y simular diferentes escenarios.

6 Análisis Predictivo:

Se implementaría inteligencia artificial para analizar los datos históricos y en tiempo real y prever tendencias y posibles cambios en el futuro.

7 Colaboración de Agentes Implicados:

Se fomentaría la colaboración entre los diferentes actores implicados, como arquitectos, urbanistas, desarrolladores, autoridades locales y la comunidad, para tomar decisiones informadas y participar en el proceso de planificación urbana.

8 Actualizaciones Continuas:

El gemelo digital se mantendría actualizado constantemente con nuevos datos y cambios en el entorno urbano.

Un gemelo digital detallado de un barrio en Madrid proporcionaría una plataforma poderosa para la toma de decisiones basadas en datos, la planificación urbana sostenible y la anticipación de posibles desafíos. Además, permitiría una mayor transparencia y participación de la comunidad en el proceso de desarrollo urbano