Η Ελλάδα στρέφεται στην τεχνητή νοημοσύνη, τους αισθητήρες Internet of Things και τα ψηφιακά δίδυμα για να παρακολουθεί τις γερασμένες γέφυρες σε πραγματικό χρόνο, καθώς η χώρα κινείται προς ένα πιο προληπτικό μοντέλο για την ασφάλεια των υποδομών.
Το πρόγραμμα, γνωστό ως Έξυπνες Γέφυρες, υλοποιείται από το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος με ευθύνη του Υπουργείου Υποδομών και Μεταφορών. Χρηματοδοτείται μέσω του μηχανισμού NextGenerationEU της Ευρωπαϊκής Ένωσης ως μέρος του Σχεδίου Ανάκαμψης και Ανθεκτικότητας της Ελλάδας, Ελλάδα 2.0.
Το έργο έχει σχεδιαστεί για να παρέχει στις αρχές μια ζωντανή εικόνα του πώς συμπεριφέρονται οι γέφυρες υπό την κυκλοφορία, τις καιρικές συνθήκες και το περιβαλλοντικό στρες. Αντί να βασίζονται αποκλειστικά σε περιοδικές οπτικές επιθεωρήσεις, οι μηχανικοί μπορούν πλέον να λαμβάνουν συνεχή δεδομένα από αισθητήρες που είναι εγκατεστημένοι σε επιλεγμένες οδικές και σιδηροδρομικές γέφυρες.
Η Ελλάδα κατασκευάζει ψηφιακή ασπίδα για γερασμένες γέφυρες
Το σύστημα Smart Bridges παρακολουθεί ήδη 271 γέφυρες σε όλη τη χώρα. Το πρόγραμμα αναμένεται να καλύψει περίπου εξακόσιες οδικές και σιδηροδρομικές γέφυρες, δημιουργώντας ένα από τα πιο προηγμένα δίκτυα παρακολούθησης ψηφιακών υποδομών στην Ελλάδα. Η τεχνολογία βασίζεται στην Παρακολούθηση της Δομικής Υγείας σε πραγματικό χρόνο, μια μέθοδο που χρησιμοποιεί αισθητήρες για να καταγράφει πώς μια κατασκευή ανταποκρίνεται σε φορτία, κραδασμούς, κίνηση, αλλαγές θερμοκρασίας και άλλες εξωτερικές πιέσεις.
Αυτές οι πληροφορίες στη συνέχεια μεταδίδονται σε ψηφιακές πλατφόρμες, όπου οι μηχανικοί μπορούν να τις αναλύσουν και να εντοπίσουν ασυνήθιστα μοτίβα. Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην επεξεργασία μεγάλου όγκου δεδομένων και στον εντοπισμό πρώιμων προειδοποιητικών σημείων που μπορεί να απαιτούν περαιτέρω έλεγχο ή συντήρηση. Ο στόχος δεν είναι μόνο να εντοπιστούν ζημιές αλλά και να βοηθηθούν οι αρχές να κατανοήσουν ποιες γέφυρες αντιμετωπίζουν τη μεγαλύτερη πίεση και πού πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στη συντήρηση.
Οι αισθητήρες αποκαλύπτουν ήδη βαριά κυκλοφοριακά φορτία
Τα πρώτα ευρήματα δείχνουν γιατί έχει σημασία η συνεχής παρακολούθηση. Σε γέφυρα της εθνικής οδού Αξιούπολης Γουμένισσας στο Κιλκίς, αισθητήρες κατέγραψαν περισσότερα από χίλια συμβάντα υπερβολικού φορτίου σε διάστημα τριών μηνών.
Μαζί, αυτά τα στοιχεία δείχνουν την αξία των δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Τα βαρέα οχήματα, τα επαναλαμβανόμενα φορτία κυκλοφορίας, οι κλιματικές συνθήκες και οι δεκαετίες χρήσης μπορούν όλα να επηρεάσουν την κατάσταση των γεφυρών. Χωρίς συνεχή παρακολούθηση, πολλοί από αυτούς τους στρεσογόνους παράγοντες μπορεί να παραμείνουν αόρατοι, οδηγώντας σε πιο σοβαρή βλάβη.
Τα ψηφιακά δίδυμα φέρνουν την υποδομή στην εποχή των δεδομένων
Κεντρικό μέρος του έργου είναι η δημιουργία ενός ψηφιακού δίδυμου για κάθε παρακολουθούμενη γέφυρα. Αυτό είναι ένα δυναμικό ψηφιακό μοντέλο μιας πραγματικής δομής. Ενημερώνεται καθώς έρχονται νέα δεδομένα από αισθητήρες, επιτρέποντας στους μηχανικούς να συγκρίνουν την αναμενόμενη συμπεριφορά με την πραγματική απόδοση.
Αυτό καθιστά δυνατό τον εντοπισμό μικρών αλλαγών στην κατάσταση μιας γέφυρας με την πάροδο του χρόνου. Μπορεί επίσης να βοηθήσει τις αρχές να προγραμματίσουν τη συντήρηση πιο αποτελεσματικά, να μειώσουν τις επείγουσες επισκευές και να κάνουν καλύτερη χρήση των δημόσιων πόρων. Με αυτόν τον τρόπο, το σύστημα προορίζεται να μετατρέψει γέφυρες από παθητικές κατασκευές σε παρακολουθούμενη υποδομή που αναφέρει συνεχώς τη δική της κατάσταση.
Ένα μεγάλο έργο υποδομής που χρηματοδοτείται από την ΕΕ
Το έργο Έξυπνες Γέφυρες χρηματοδοτείται μέσω του μηχανισμού NextGenerationEU της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο πλαίσιο του Greece’s Recovery and Resilience Plan, Greece 2.0. Ο προϋπολογισμός του έργου αυξήθηκε καθώς διευρύνθηκε το πεδίο εφαρμογής του. Το Greece 2.0 κατέγραψε αρχικά τις Smart Bridges στα €222,4 εκατομμύρια (256,2 εκατομμύρια $), με €80,2 εκατομμύρια (92,4 εκατομμύρια $) να προέρχονται από τη χρηματοδότηση του Recovery Fund.
Μια μεταγενέστερη επίσημη τροποποίηση αύξησε τον εγκεκριμένο συνολικό προϋπολογισμό σε 285,3 εκατομμύρια € (328,7 εκατομμύρια δολάρια) αφού προστέθηκαν 151 επιπλέον γέφυρες στο έργο. Η χρηματοδότηση υποστηρίζει την εγκατάσταση συστημάτων παρακολούθησης, την ανάπτυξη ψηφιακών μοντέλων γεφυρών, τη συλλογή δομικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και την επίβλεψη εκατοντάδων οδικών και σιδηροδρομικών γεφυρών σε όλη την Ελλάδα.
Η γήρανση των υποδομών γίνεται εθνική πρόκληση
Το έργο έρχεται σε μια εποχή που η Ελλάδα, όπως και πολλές άλλες ευρωπαϊκές χώρες, αντιμετωπίζει την πρόκληση της συντήρησης των υποδομών που κατασκευάστηκαν πριν από δεκαετίες. Πολλές γέφυρες παραμένουν απαραίτητες για τις καθημερινές μεταφορές, τη μετακίνηση εμπορευμάτων και την περιφερειακή συνδεσιμότητα. Ωστόσο, η γήρανση των υλικών, η βαρύτερη κυκλοφορία, οι ακραίες καιρικές συνθήκες και οι περιορισμένοι προϋπολογισμοί συντήρησης μπορούν να αυξήσουν τη δομική πίεση με την πάροδο του χρόνου.
Το πρόγραμμα Smart Bridges αντικατοπτρίζει μια ευρύτερη αλλαγή στην πολιτική για τις δημόσιες υποδομές: από την επιδιόρθωση ζημιών μετά την εμφάνισή τους στον εντοπισμό των κινδύνων νωρίτερα και την ανάληψη δράσης πριν από την κλιμάκωση των προβλημάτων.
Η Ελλάδα κοιτάζει πέρα από γέφυρες με ένα ευρύτερο σχέδιο ασφάλειας υποδομών
Το πρόγραμμα Smart Bridges άνοιξε επίσης μια ευρύτερη συζήτηση σχετικά με το πώς η Ελλάδα θα πρέπει να παρακολουθεί και να διατηρεί ζωτικής σημασίας δημόσιες υποδομές τα επόμενα χρόνια. Το Τεχνικό Επιμελητήριο της Ελλάδος πρότεινε τη δημιουργία ενός υποχρεωτικού Εθνικού Μητρώου Υποδομών, μιας κεντρικής βάσης δεδομένων που θα καταγράφει την κατάσταση, την ιδιοκτησία και τις ανάγκες συντήρησης των δημοσίων περιουσιακών στοιχείων σε όλη τη χώρα.
Ένα τέτοιο μητρώο θα βοηθούσε τις αρχές να απομακρυνθούν από κατακερματισμένα αρχεία και να παράσχει στο κράτος μια σαφέστερη επισκόπηση των δομών που απαιτούν επιθεώρηση, επισκευή ή μακροπρόθεσμες επενδύσεις. Το επιμελητήριο ζήτησε επίσης ευρύτερες προσεισμικές επιθεωρήσεις, καλύτερη ενσωμάτωση των ελέγχων δομικής ασφάλειας στα προγράμματα ανακαίνισης κτιρίων και αποτελεσματικότερη χρήση των δεδομένων Smart Bridges από υπουργεία, αρχές πολιτικής προστασίας, περιφερειακές κυβερνήσεις και δήμους.
