Todos sabemos que las carreteras son necesarias pero normalmente solo nos acordamos de ellas cuando encontramos alguna en mal estado. Damos por hecho que deben estar siempre disponibles y en perfecto estado pero eso supone un gran esfuerzo tanto en personal como en tiempo y recursos materiales. Las carreteras españolas dan soporte al 86% del transporte terrestre de mercancías y al 88% del transporte de pasajeros. Esta elevada carga de vehículos que utilizan las carreteras junto con las condiciones meteorológicas y ambientales del entorno provocan un alto nivel de desgaste con la consiguiente pérdida de propiedades de la calzada.
Esto nos ocasiona a los usuarios una serie de inconvenientes muy graves: el primordial es que supone una reducción de la seguridad en la carretera, pero también provoca una disminución del confort en los viajes, un aumento del consumo de combustible de los vehículos con el consiguiente aumento de las emisiones de gases contaminantes, etc.
Es evidente que la rehabilitación, conservación y mantenimiento de las infraestructuras viarias es de importancia fundamental, aunque todos sabemos lo molesto que es encontrarnos obras en la carretera. En Europa y concretamente en España tenemos una buena red de carreteras, bastante densa y bien conectada pero ciertamente envejecida por la disminución del gasto en mantenimiento de los últimos años. Hay que recordar que requiere una elevada inversión en la conservación de los trazados viarios; se estima, según la patronal ACEX, que el coste de mantenimiento anual de una autovía es de 80.000€, el de una carretera convencional de 38.000€ y que nuestro país arrastra un déficit de conservación de 8.000 millones de euros. Este déficit, sin ir más lejos, parece que va a suponer la aprobación de peajes en autovías a partir de 2024. Así pues, estos aspectos económicos y la necesidad de un alto nivel de servicio de las carreteras demandados por el sector de la logística y el turismo, pero sobre todo la necesidad de tener carreteras seguras, hacen que la aplicación de nuevas tecnologías que puedan aportar soluciones innovadoras en el mantenimiento de carreteras sean muy demandadas.
La gestión moderna de carreteras implica planificar las actuaciones de mantenimiento a realizar antes de la aparición de deterioros muy graves o irreparables. Este enfoque permite acometer las intervenciones en el momento más adecuado, ocasionando las menores molestias posibles y manteniendo así la capacidad funcional de la vía y su valor económico sin permitir que la red se arruine y descapitalice. Es cierto que existen soluciones tradicionales para la conservación de carreteras que son efectivas pero que no hacen un aprovechamiento óptimo de los recursos disponibles y no tienen en cuenta la evolución prevista del firme para planificar el momento óptimo para proceder a la actuación. Para actuar con eficacia, es fundamental en primer lugar conocer el estado de la red de carreteras de la forma más precisa y objetiva posible. Este conocimiento generalmente se obtiene mediante equipos de inspección de carreteras que posibilitan la evaluación y medición de los parámetros correspondientes. De esta forma se consigue una gran cantidad de datos relacionados con el estado de las carreteras que es necesario gestionar e interpretar para poder priorizar las actividades de mantenimiento y conservación a realizar. El problema que surge entonces es el procesamiento de una cantidad masiva de información que imposibilita la evaluación manual.
Una de las mayores dificultades, por tanto, es la extracción de información útil de numerosas fuentes de datos. Para ciertos tipos de datos, existen paquetes informáticos capaces de extraer índices globales que son útiles para conocer de manera general el estado actual de la carretera, pero estas herramientas a menudo carecen de la capacidad de predecir la evolución del estado de la carretera y su degradación futura.
La inteligencia artificial está cada vez más presente en muchos ámbitos de nuestro entorno y, a menudo, sin que seamos conscientes de ello. La aplicación de estas técnicas de inteligencia artificial puede suponer también un fuerte impacto en el mantenimiento de las carreteras ya que permiten extraer información precisa de distintas fuentes de datos e identificar relaciones entre ellos que de otro modo podrían pasar desapercibidas con las técnicas aplicadas hasta ahora. El procesamiento y análisis, mediante redes neuronales convolucionales, de todos los datos disponibles (datos de los equipos de auscultación de carreteras, datos climatológicos, de intensidad del tráfico…) permite obtener resultados no alcanzables con los métodos tradicionales. Al entrenar y ajustar dichas redes utilizando cantidades masivas de datos se pueden obtener, por ejemplo, modelos altamente fiables de degradación del pavimento que permiten estimar de forma precisa las actuaciones de mantenimiento más adecuadas.
En este contexto, CARTIF y la empresa TPF colaboran activamente en el desarrollo de este tipo de herramientas que pueden suponer un gran avance a la hora de mejorar el mantenimiento de carreteras. También hay otras iniciativas que trabajan actualmente en aplicaciones similares como Roadbotics (una spin-off de la Universidad Carnegie Mellon), la empresa española Asimob, la Universidad de Waterloo en Canadá, la empresa finlandesa Vaisala o la empresa americana Blyncsy.
Estas herramientas no eliminarán la necesidad de reparaciones urgentes, ya que pueden tener muchos y variados orígenes, pero sí tiene un impacto significativo en las intervenciones preventivas y predictivas al permitir anticipar el deterioro de la vía y reducir así significativamente los costes de mantenimiento, disminuir el tiempo que la vía no estará disponible y mejorar el grado de confort de la carretera percibido por los usuarios.
Existen, por último, otros ejemplos interesantes de cómo las herramientas de Inteligencia Artificial pueden ayudar en el mantenimiento y mejora de la seguridad en carreteras, como por ejemplo el trabajo del MIT para predecir los puntos de la carretera donde pueden producirse accidentes de tráfico y actuar en consecuencia o la iniciativa AI for Road Safety que utiliza la inteligencia artificial para reducir el número de accidentes en carretera.
A modo de conclusión podemos decir que, gracias a la ayuda de estas herramientas de inteligencia artificial, en los años próximos vamos a tener carreteras más seguras y operativas a la vez que seguramente notaremos que nos encontramos con menos obras en nuestros viajes.
