Simulimet e bazuara në Inteligjencën Artificiale ndihmojn...

Në vitet e fundit, Brazili ka përjetuar rrëzimin tragjik të disa urave në shtete si Pará, Amazonas dhe Tocantins. Rëniet shkaktuan vdekje, izoluan popullsitë dhe zbuluan vulnerabilitetin e infrastrukturës rrugore kombëtare. Këto episode tregojnë urgjencën për zgjidhje më efikase për menaxhimin dhe mirëmbajtjen e këtyre pasurive.

Transporti rrugor është shtylla kryesore e logjistikës në Brazil. Sipas Konfederatës Kombëtare të Transportit, më shumë se 60% e të gjitha ngarkesave të transportuara në vend kalojnë në rrugë. Këto varësi kërkojnë që rrjeti rrugor të jetë në kushte të mira, pasi dështimi i tij ndikon drejtpërdrejt në rrjedhjen e prodhimit, furnizimin e qyteteve dhe mobilitetin urban dhe rajonal.

Në këtë kontekst, urat dhe viaduktet janë pjesë kyçe në garantimin e mobilitetit. Ato lidhin rajonet, kalojnë pengesat natyrore dhe integrojnë zonat urbane. Megjithatë, rreth 70% e këtyre strukturave janë ndërtuar para më shumë se 40 vjetësh, siç tregon një studim i kryer nga studiues të Universitetit Shtetëror të Maringas, bazuar në të dhënat e Sistemit të Menaxhimit të Veprave të Artit të Veçanta të DNIT.

Duke marrë parasysh që jeta e parashikuar e një ure, sipas standardit brazilian ABNT NBR 6118, është 50 vjet, shumë prej këtyre infrastrukturave janë afër ose kanë kaluar këtë kufi. Prandaj, inspektimet periodike janë të nevojshme, por nuk janë gjithmonë të mjaftueshme. Sfida është të sigurohet siguria pa e cenuar buxhetin publik.

Një model i ri monitorimi

Studimi ynë, i zhvilluar në Departamentin e Inxhinierisë Civile dhe Mjedisore të PUC-Rio, propozon një qasje të re për të përballuar këtë sfidë. Përdorim modele numerike, Inteligjencë Artificiale (IA) dhe mjetet e Modelimit të Informacionit të Ndërtimit (BIM) për të krijuar një rrjedhë pune që mund të diagnostikojë herët dëmtimet strukturore.

Në vend që të mbështetemi vetëm në inspektime vizuale, metoda përdor teste vibrimi dhe simulime për të parashikuar me saktësi sjelljen e strukturës së dëmtuar dhe për të mbështetur vendimmarrjen për mirëmbajtje.

Procesi fillon me kryerjen e testeve të vibrimit në terren. Duke përdorur të dhëna si frekuencat natyrore dhe format e vibrimit, ndërtohet një model numerik i urës, i përshtatur për të përfaqësuar sjelljen e saj reale. Pastaj, ky model përdoret për të simulua skenarë të ndryshëm dëmtimi, duke gjeneruar një bazë të dhënash të fortë, e cila përdoret për të trajnuar rrjete nervore artificiale.

Teknologji shtesë sigurojnë më shumë saktësi

Dallimi i metodës sonë qëndron në integrimin midis teknologjive. Rrjetet nervore të trajnuara me të dhënat e simulimeve mund të identifikojnë vendndodhjen dhe shkallën e dëmtimeve me më shumë se 90% saktësi.

Këto të dhëna integrohen në një model digjital tridimensional të strukturës të krijuar në mjedisin BIM. Rezultati është një model inteligjent, pasi reflekton gjendjen e përditësuar të urës, duke përfshirë të dhëna historike, raporte inspektimi, ndërhyrje të mëparshme dhe rezultatet e analizave me IA.

Roli i IA është qendror në proces. Rrjetet nervore janë trajnuar për të njohur modelet e dëmtimit. Kjo ul peshën e inspektimeve tradicionale dhe lejon një analizë të bazuar në të dhëna, duke shtuar një shtresë të re informacioni.

Ky model digjital funksionon si një depo të dhënash dinamikë për pasurinë. Aty ruhen të dhëna të projektit, inspektimeve, ndërhyrjeve të mëparshme dhe diagnozave të automatizuara. Kjo e lehtëson vendimmarrjen nga ana e menaxherëve, të cilët tani kanë në dispozicion një platformë të integruar dhe interaktive për planifikimin e mirëmbajtjes në mënyrë parashikuese, jo reaktive.

Rezultatet në terren dhe sfidat e ardhshme

Testuam këtë metodë në Viaduktin Rio Claro, në autostradën SP-340. Analiza e të dhënave të mbledhura në 2014 dhe 2024 tregoi që struktura mbeti e paprekur gjatë dekadës së fundit – siç ndodhi në fakt.

Besojmë se ky punim kontribuoi në avancime të rëndësishme duke treguar se metodat e bazuara në të dhëna mund të plotësojnë inspektimet vizuale të urave dhe viaduktet. Kjo qasje lejon një vlerësim më objektiv dhe të besueshëm të gjendjes strukturore, duke ndihmuar në zgjatjen e jetës së këtyre infrastrukturave.

Pavarësisht nga përparimet, ende mbeten sfida të konsiderueshme. E para është trajnimi teknik: është e nevojshme të formohen profesionistë të aftë për të operuar këto sisteme monitorimi, për të interpretuar rezultatet dhe për të integruar të dhënat nga burime të ndryshme.

Studimi tregon se metodat e bazuara në të dhëna mund të plotësojnë inspektimet vizuale, duke ofruar vlerësime më objektive dhe të besueshme të gjendjes strukturore dhe duke ndihmuar në zgjatjen e jetës së këtyre infrastrukturave. Gjithashtu, duhet të vlerësohet mundësia e kostove dhe planifikimit për implementimin e këtyre sistemeve në kuadër të politikave publike.

Së fundi, besojmë se digjitalizimi i infrastrukturës nuk duhet parë si një luks teknologjik, por si një investim strategjik. Përdorimi i gjemëve digjitalë dhe IA ka potencial për të transformuar mënyrën se si kujdesemi për urat dhe viaduktet në Brazil. Me mjete inteligjente dhe një bazë të dhënash të fortë, mund të sigurojmë struktura më të sigurta, efikase dhe funksionale për më gjatë, duke parandaluar tragjedi para se ato të ndodhin.