Las ciudades se han convertido en organismos de una complejidad creciente. No solo son cada vez mayores debido a su capacidad para atraer capital y talento, sino que se convierten en polos tecnológicos donde la información obtenida a través de sensores crece exponencialmente y el ritmo de cambio se acelera de forma constante. En la era de las smart cities, una de las maneras de dar sentido a toda esa amalgama de información es el uso de réplicas virtuales que convergen en un ecosistema urbano inteligente: los gemelos digitales.
Estas representaciones dinámicas, que se nutren de datos en tiempo real, permiten simular, analizar y optimizar la operación urbana de forma inédita. No se trata solo de modelado 3D o visualización: un gemelo digital urbano es una plataforma viva que conecta sensores, plataformas de gestión, inteligencia artificial y participación ciudadana.
En este artículo te contamos qué son estos gemelos digitales urbanos, qué ventajas aportan, veremos cinco ejemplos recientes y ahondaremos en las claves para su adopción y sus desafíos.
Un gemelo digital de ciudad o urbano es una réplica virtual multimodal del territorio urbano (viviendas, redes de transporte, infraestructuras, sensores ambientales, redes de servicios, etc.) que se actualiza con datos en tiempo real y permite simular diversos escenarios. Mientras que un mero modelo 3D proporciona geometría y visualización, el gemelo digital integra múltiples capas de información: movilidad, consumo energético, calidad del aire, flujos hídricos, clima urbano o sensores IoT, entre otros.
Estos son algunos de sus beneficios:
- Monitorización continua y datos en tiempo real. Gracias a sensores distribuidos por toda la ciudad, el gemelo digital puede recibir y procesar información inmediata sobre tráfico, contaminación, estado de redes o comportamiento de la infraestructura.
- Simulación y planificación predictiva. Los ayuntamientos pueden ejecutar escenarios hipotéticos como el incremento de población, el cierre de calles o eventos climáticos extremos para anticiparse a impactos y adoptar medidas preventivas.
- Optimización de recursos y reducción de costes. Al disponer de una visión holística y predictiva de la ciudad, se pueden realizar intervenciones más eficientes. Por ejemplo, optimizar el alumbrado público, el riego urbano o la gestión energética. Así, se anticipan fallos y se evitan intervenciones a posteriori que pueden ser mucho más costosas.
- Mejora de la sostenibilidad y eficiencia energética. El gemelo digital ayuda a identificar zonas de consumo elevado, desperdicio energético o ineficiencias en climatización. Esto permite aplicar medidas correctivas para reducir la huella ecológica.
- Participación y transparencia ciudadana. Al ofrecer visualizaciones fácilmente accesibles, los gemelos urbanos pueden mejorar la comprensión de los ciudadanos sobre diversas políticas, potenciar la participación en la toma de decisiones y comprobar el impacto real de las intervenciones.
- Resiliencia ante crisis. En situaciones como inundaciones, olas de calor o incidentes urbanos, el gemelo digital permite simular el comportamiento del sistema urbano bajo estrés, optimizar respuestas y reducir los tiempos de reacción.
Sin embargo, esta nueva tecnología entraña sus propios riesgos y dificultades: interoperabilidad de datos, gobernanza, privacidad, costes de implantación y mantenimiento, y la necesidad de talento técnico especializado son barreras que hay que superar para materializar el potencial de un gemelo digital urbano.
Estos son cinco ejemplos destacados en diversos continentes que muestran cómo se están implantando los gemelos digitales urbanos en la actualidad:
- Virtual Singapore (Singapur). Uno de los proyectos pioneros más completos es Virtual Singapore, una réplica 3D digital del país-ciudad que integra datos geoespaciales, sensores urbanos y modelos de simulación. Este gemelo digital permite modelar escenarios urbanos, prever el impacto ambiental de nuevas construcciones, gestionar emergencias y optimizar redes de transporte y eficiencia energética.
- Milano Digital Twin (Milán, Italia). Milán ha lanzado un gemelo digital urbano para una gestión integral de su espacio. En colaboración con empresas de geoinformación, el proyecto integra topografía, mapeado aéreo y móvil, datos urbanos e infraestructura digital. Su objetivo es mejorar la toma de decisiones, anticipar incidencias y optimizar los recursos de la ciudad en tiempo real.
- DTCC — Digital Twin City (Suecia). Suecia ha potenciado su apuesta por gemelos urbanos mediante este proyecto activo desde 2020. Está orientado a mejorar la planificación y la construcción de la ciudad, así como la operativa urbana, para avanzar hacia una ciudad más sostenible, integrada e inteligente.
- Gemelo digital de Helsinki (Finlandia). Helsinki ha desarrollado uno de los gemelos digitales urbanos más avanzados del mundo, compuesto por un modelo visual en 3D y otro semántico que integra datos técnicos sobre edificios, infraestructuras y medio ambiente. Esta herramienta permite simular escenarios de cambio climático, analizar el rendimiento energético urbano y planificar nuevas construcciones de forma sostenible.
- Gemelo digital de Madrid (España). En España también hay ejemplos concretos. Madrid ha desarrollado una plataforma de gemelo urbano con enfoque BIM y modelos 3D/5D que representa los elementos e instalaciones de la ciudad de forma que se integren los datos de planificación y se facilite la interoperabilidad entre organismos. Este enfoque permite reutilizar datos internos y externos, mejorar la gobernanza de las TIC y hacer más eficiente la gestión de infraestructuras municipales.
Además de los ejemplos antedichos, se están desarrollando proyectos europeos complementarios como Snap4City o el gemelo digital cívico de Bolonia, que exploran enfoques abiertos y participativos de modelado urbano.
Los gemelos digitales urbanos muestran el potencial de aunar tecnologías físicas y digitales para ayudarnos a entender mejor nuestro mundo y aplicar las medidas necesarias para afrontar los retos del futuro. A mayor escala se encuentran los gemelos digitales del planeta Tierra, capaces de recoger y analizar información compleja sobre el clima, pero también existen gemelos digitales más específicos. Por ejemplo, de edificios o incluso de vegetación de una ciudad.
A medida que la inteligencia artificial vaya evolucionando y avance la sensorización con tecnologías IoT cabe esperar que los gemelos digitales mejoren en términos de análisis predictivo, así como a la hora de identificar incidencias o problemas en tiempo real.
Fuentes:
David es periodista especializado en innovación. Desde sus primeros tiempos como analista de telefonía móvil hasta su faceta de Country Manager de Terraview, una startup de IA aplicada a viticultura, ha estado apegado a la innovación y las nuevas tecnologías.
Es colaborador de El Confidencial y en medios culturales como Frontera D, siempre desde la convicción de que lo humano y lo tecnológico pueden (y deben) ir de la mano.