Un nuovo modo per prevedere i danni e l’invecchiamento dei ponti
Una nuova tecnologia per la manutenzione dei ponti attraverso una piattaforma che offre previsioni di invecchiamento basate sull'intelligenza artificiale
Il Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) ha annunciato di aver sviluppato le tecnologie D.N.A. (Data, Network, and AI) per prevedere i livelli di danno e di invecchiamento dei ponti ai fini della manutenzione preventiva. Al 2021, la percentuale di ponti coreani con un’età pari o superiore a 30 anni è relativamente bassa, circa il 12,5%. Tuttavia, si prevede che questa percentuale aumenti nel prossimo decennio fino al 39,3% nel 2031 e che raggiunga rapidamente il 76,1% in 20 anni. Per una gestione preventiva di questi ponti che invecchiano, è necessario comprendere i livelli e le caratteristiche del deterioramento delle prestazioni di ciascun ponte accumulando dati completi e strategici, nonché una tecnologia in grado di prevedere il grado di obsolescenza dei ponti sulla base dei dati raccolti.
Cinque milioni di dati raccolti
Un gruppo di ricerca del KICT, all’interno del Dipartimento di Ricerca in Ingegneria Strutturale, guidato dal dottor Ki-Tae Park, ha raccolto più di 5 milioni di dati direttamente o indirettamente legati all’invecchiamento dei ponti, dal 2021 al 2022. È stato applicato ai dati raccolti un modello di apprendimento AI, per sviluppare un algoritmo di curve di previsione in grado di prevedere la diffusione dei danni nel tempo, compreso un modello di carbonatazione dei ponti (processo chimico, naturale o artificiale, per cui una sostanza, in presenza di anidride carbonica, dà luogo alla formazione di carbonati. Tale fenomeno è frequente nei materiali edili). La credibilità della tecnologia è stata ulteriormente migliorata grazie all’acquisizione di ulteriori dati sui ponti utilizzando la tecnologia IoT (Internet of things, tecnologia che permette ad un sistema di dispositivi informatici di raccogliere e trasferire dati su una rete wireless senza bisogno dell’intervento umano) e da dati sperimentali che tengono conto delle condizioni ambientali della Corea. La tecnologia di previsione dell’invecchiamento dei ponti sviluppata ha incorporato tecnologie di intelligenza artificiale per analizzare i dati di invecchiamento al fine di prevedere il futuro livello di danno dei ponti.
Accuratezza delle previsioni dal 90 al 95 percento
L’accuratezza della previsione dell’algoritmo di valutazione del livello di invecchiamento si attesta al 90,8% alla fine del 2022, e si prevede un ulteriore miglioramento fino al 95% entro il 2023. A livello tecnico, la ricerca accademica è in corso ed è stata studiata con un livello di accuratezza di circa l’85% nel 2021. Il KICT intende fornire i risultati derivanti attraverso una piattaforma in cui più clienti possono utilizzare i dati. La piattaforma BMAPS (Bridge Maintenance-Aided Platform Service) offrirà i risultati delle previsioni e diversi servizi di informazione sulla manutenzione dei ponti, come le previsioni sulla capacità di carico (la capacità di sostenere il peso) per ponti di piccole e medie dimensioni. La piattaforma sarà aperta al pubblico nella seconda metà del 2023. La piattaforma sarà offerta in coreano per l’uso all’interno della Corea. In considerazione dello stato di sviluppo, entro il 2024 sarà preparata una versione in inglese della piattaforma, grazie alla quale anche gli utenti internazionali potranno beneficiare della piattaforma come fonte di riferimento. Poiché i risultati della ricerca possono essere utilizzati come fonte di dati oggettivi per calcolare i costi di manutenzione dei ponti, essa contribuirà in modo significativo alla manutenzione preventiva delle strutture, riducendo così i potenziali costi di manutenzione massicci che potrebbero verificarsi in futuro.
