Como a maioria das grandes cidades, a Cidade do México tem problemas de trânsito. Mas os engarrafamentos, que causam dores de cabeça em outras áreas metropolitanas, causam grandes enxaquecas na capital do México, onde a crise de tráfego é classificada como a pior do mundo, de acordo com a TomTom Traffic Index.
O time do Consórcio IUYET usou o sistema de captura de realidade Leica SiTrack para obter uma nuvem de pontos dos arredores e medições submilimétricas do terminal ferroviário.
Os deslocamentos na Cidade do México ficam em média 66% mais longos por causa do congestionamento. Durante as horas de pico, esse quadro cresce para 96-101%. Para os motoristas, isso significa 59 minutos a mais no trânsito todo dia ou 227 horas por ano. Por comparação, os motoristas em Los Angeles — a cidade mais congestionada dos Estados Unidos — gastam 44 minutos a mais no trânsito por dia ou 170 horas por ano.
Por causa do seu percentual de engarrafamento, a Cidade do México sofre com poluição, fatalidades relacionadas com o tráfego elevado e baixa produtividade do trabalhador. Felizmente, a ajuda está a caminho através de novas iniciativas da infraestrutura, a maior sendo o projeto do Trem Interurbano Cidade do México – Toluca, com meta para conclusão no meio do ano de 2019.
Usando geoinformática — uma disciplina científica que levanta e interpreta dados geoespaciais para entender a superfície da terra — e custando $ 2.5 bilhões, o primeiro trem de alta velocidade da Cidade do México irá conectar a Cidade do México à Toluca de Lerdo, capital do estado do México. O trilho eletrificado elevado de aproximadamente 58 km irá receber trens viajando até 160 km/h e transportar 230.000 passageiros diariamente, cujos tempos médios de viagem cairá de 2 horas para apenas 39 minutos.
A Cidade do México já tentou grandes projetos de transporte antes. Em 2012, ela abriu uma nova linha no seu sistema de metrô: conhecida como “Linha Dourada”, a Linha 12 do Metro foi forçada a fechar temporariamente 11 de suas 20 estações somente 17 meses depois de abri-las, devido ao receio de descarrilamento, consequência tanto da pobre construção como também da pobre tecnologia .
“Parece que os trilho não foram medidos direito e foram danificados por que eles não tinham tecnologia apropriada”, o jornalista científico e morador da Cidade do México, Manuel Lino, contou à xyHt, revista para profissionais nas áreas de posicionamento, medição e imagem geoespacial. “A Cidade do México usa tecnologia de baixa capacidade frequentemente. É como se tivéssemos um avião, mas o usássemos para dirigir na estrada. Nós poderíamos voar, mas não temos a expertise.”
Uma renderização do novo trem de alta velocidade. Cortesia do Consórcio IUYET.
Através do trabalho de Consórcio IUYET— uma empresa mexicana de serviços de engenharia civil que supervisiona sua construção vertical — o projeto do Trem Interurbano Cidade do México – Toluca parece destinado a ter sucesso onde a Linha Dourada falhou. A empresa está usando captura de realidade e Building Information Modeling (BIM) para coletar inteligência geoespacial, gerando precisão submilimétrica em sua construção.
Disputas Dimensionais
Por causa das múltiplas elevações que são difíceis de conciliar em modelos 2D, o projeto do Trem Interurbano Cidade do México – Toluca é especialmente propício para se utilizar o BIM, de acordo com Angélica Ortiz, diretora de BIM do Consórcio IUYET, que diz que modelos 3D permitem que os stakeholders descasquem os níveis dos projetos como as camadas de uma cebola. Por exemplo: uma estação de trem com os componentes subterrâneos, terrestres e elevados que são todos empilhados em cima uns dos outros. “Temos uma topografia muito avançada, então vendo toda essa informação em 2D, os engenheiros acabam dizendo: ‘Eu sou um engenheiro e eu não posso lê-la’.”, diz Ortiz. “Quando você começa a trazer essa informação em 3D, as pessoas podem realmente entendê-la.”
Anos atrás, o Consórcio IUYET estava construindo sua sede corporativa em 2D, depois decidiu experimentar o BIM. Ao converter planos de projeto em 3D, um erro grave veio à tona: o elevador foi projetado de uma forma que colidiria com a fundação do edifício. “Pode ser um erro muito elementar, primário, mas às vezes você perde”, diz Ortiz. “Não importa quantos especialistas você tem, porque todo mundo está apenas vendo sua parte do projeto.” Através desta experiência, o Consórcio IUYET insistiu em usar BIM para a sua parte do projeto do Trem Interurbano Cidade do México-Toluca. (A SENER é a empresa principal do projeto).
Drones do Consórcio IUYET capturam imagens para geolocalizar árvores e outros obstáculos no local. Cortesia do Consórcio IUYET.
Escaneando para o Sucesso
A rota entre a Cidade do México e Toluca é formada por estradas movimentadas, pontes extensas, grandes barrancos, densas montanhas e uma infraestrutura delicada – e que todos os trens devem ser capazes de atravessar rapidamente, com segurança e de forma acessível. Usando a geoinformática para construir um modelo 3D preciso, o Consórcio IUYET contou com uma miscelânea de ferramentas e técnicas de captura de realidade, que juntos desenharam uma imagem completa do terreno onde as equipes estariam construindo. “Normalmente, as pessoas fazem apenas um escaneamento”, diz Ortiz. “O que tínhamos que fazer era colocar mais de 1.000 escaneamentos juntos e, em seguida, combiná-los com alta precisão.”
O Consórcio IUYET visitou o local e criou uma rede de referência de coordenadas de GPS para alinhar os scans. Para a digitalização real, a fotogrametria usando drones produziu imagens aéreas para geolocalizar obstáculos como árvores, serviços de utilidade pública e pontes. Para mapear o terreno, a empresa utilizou detecção e alcance de luz (LIDAR) e para captar dados geográficos, levantamento de alta definição (HDS). Finalmente, o radar de penetração no solo (GPR) ajudou a equipe do projeto a ver os drones batimétricos subterrâneos transportando o sonar, que os ajudou a ver debaixo d’água.
“Todas as nuvens de pontos foram então costuradas usando o software da Autodesk”, diz Ortiz, que acrescenta que a equipe do projeto se apoiou fortemente na AEC Collection da Autodesk, incluindo o ReCap para converter fotos e digitalizações em modelos digitais, o Civil 3D para integrar esses modelos, o Revit para gerenciar detalhes de construção e o NavisWorks para rever tudo. “Uma vez que as nuvens de pontos são mescladas, o que temos é um modelo de terreno digital que podemos usar para quaisquer simulações ou cálculos no terreno real.”
Um scanner a laser Leica P40 ScanStation capturou 1.000.000 de pontos por segundo. Cortesia do Consórcio IUYET.
O modelo 3D finalizado salvou o dia mais de uma vez. A equipe de construção estava preocupada com a interferência do sistema de água da Cidade do México: o governo local insistiu que o sistema estava localizado fora do caminho da ferrovia, mas as varreduras mostraram o contrário. Sem o BIM, as equipes teriam perfurado o cano principal de água.
Os stakeholders do governo também foram beneficiados. Em um ponto ao longo da ferrovia, as trilhas elevadas cruzam-se sobre uma montanha onde uma floresta teria que ser desmatada para dar espaço a colunas de apoio. Em resposta às preocupações dos ambientalistas, o governo utilizou o modelo do Consórcio IUYET para prever vários cenários de construção e escolher aquele com o menor impacto ambiental. “Você pode ter uma solução melhor porque você tem uma melhor qualidade e quantidade de informações”, diz Ortiz.
Quando são compartilhadas publicamente, essas informações podem ajudar a conquistar stakeholders céticos, de acordo com Ortiz, cuja equipe criou apresentações de realidade aumentada e virtual para aliviar os medos dos divergentes. Por exemplo, quando uma universidade reclamou que uma coluna de suporte colocaria em perigo os alunos bloqueando a entrada para seu campus, o Consórcio IUYET usou a realidade virtual para demonstrar o real posicionamento da coluna. “Os vizinhos de um projeto são, por vezes, contra ele porque eles não entendem como vai ser”, diz Ortiz. “Então nós mostramos a eles”.
Construir um trem seguro em terrenos tão diversificados e complicados é difícil de transmitir aos leigos, mas isso não incomoda Ortiz. O que mais importa para ela é que em breve os passageiros poderão passar uma hora extra dormindo ou chegar em casa a tempo para um jantar de família.
“Todos os dias, eu dirijo uma rodovia onde o trem vai passar, então todos os dias eu vejo isso”, diz ela. “Este é um dos maiores projetos no México no momento e saber o que vai acontecer antes das outras pessoas tem sido mágico para mim.”
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