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Ficha Proyecto I.E. 2019-2020



El Campus UPM como Campus Inteligente. Metodología para la Gestión del Campus basada en la Infraestructura de Datos Espaciales (IDEs) y las Metodologías BIM

Coordinador(a): JAVIER FCO. RAPOSO GRAU
Centro: E.T.S. DE ARQUITECTURA
Nivel: Nivel 2. Proyectos promovidos por otros colectivos de profesores de la UPM
Código: IE1920.0310
memoria >> prorrogado 2021
Línea: E4. Aprendizaje Basado en Investigación
Palabras clave:
  • Aprendizaje Basado en Investigación
  • Big Data
  • Interdisciplinariedad/multidisdiplinariedad
  • Objetos 3D
  • Orientación profesional
  • Realidad Aumentada
  • Trabajo en Equipo/Grupo
  • Uso de las TIC
  • Web Semantica 3.0
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
RAFAEL MARTIN TALAVERANO E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
JAVIER FCO. RAPOSO GRAU E.T.S. DE ARQUITECTURA TITULAR UNIVERSIDAD
MARINA A. ALVAREZ ALONSO E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS TITULAR UNIVERSIDAD
BELEN MARIA BUTRAGUEÑO DIAZ-GUERRA E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
MARIA ASUNCION SALGADO DE LA ROSA E.T.S. DE ARQUITECTURA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
ANA BELÉN BELLO PATRICIO Centro fuera de la UPM OTROS NO UPM
ANTONIO PLAZA NOVOA Otro centro de la UPM OTROS UPM
MÓNICA MIRANDA MARTINEZ Otro centro de la UPM OTROS UPM
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El concepto de Smart-Campus surge como derivación del concepto de Ciudad Inteligente, definida como aquella que adopta un modelo de ciudad con visión a largo plazo y apoyandose en las TICs tiene el compromiso de ser más eficiente, productiva, sostenible y habitable.

La creación de un campus inteligente es algo más que la instalación de ciertos servicios de forma individual. Pasa por creación de una serie de infraestructuras así como disponer de mecanismos de gestión de la información y diferentes plataformas, integradas bajo una perspectiva global.

Para ello se debe apoyar en el BIM, SIG, el modelo desarrollado para las IDES (Infraestructuras de Datos Espaciales), Internet of Things (IoT), Cloud Computing, Big Data, Domótica, Inmótica, Agentes inteligentes y Redes semánticas (Web 3.0), a fin de optimizar el mantenimiento y adecuación de las infraestructuras, edificios y demás espacios universitarios.

Estas implantaciones fueron propiciadas por la cumbre "Green Campus Summit", una iniciativa que proponía transformaciones de los Campus para mejorar su sostenibilidad. En la actualidad distintas universidades utlizan aplicaciones informaticas para gestionar su informacion: Alicante, Jaume I de Castellon, Autonoma de Barcelona, Oregon, etc. En el caso de la Universidad Politecnica de Madrid, que presenta la singularidad de estar ubicada espacialmente en tres campus muy distanciados geográficamente (Ciudad Universitaria, Montegancedo y Vallecas), el desarrollo de un Campus inteligente es fundamental.

Para desarrollar un Smart Campus son imprescindibles disciplinas como la arquitectura, la informática y la geoespacial. Estas disciplinas forman parte de Curriculum de varias asignaturas de Master de dos Escuelas de la UPM, la ETS Arquitectura y la ETSI Informáticos que proponen unir e integrar sus capacidades para crear un sistema unificado de herramientas de Gestión de los Campus, encaminado a la sostenibilidad y la eficacia de los edificios y espacios.

Otro aspecto importante a tener en cuenta es la cooperación con el tejido empresarial y profesional, básico para nuestros estudiantes y su proyección para su empleabilidad, tanto en el diseño de metodologías de trabajo (objetivo fundamental de esta primera fase del PIE) como en el de la puesta en práctica y desarrollo de éstas (objetivo de la segunda fase del PIE, a desarrollar en otra convocatoria, y en sucesivos Proyectos I+D+i).

La vinculación del PDI de la UPM asociado a este PIE, al de los profesionales y empresas colaboradoras mencionadas en el Proyecto se explicita en el apartado de colaboraciones de la presente memoria. Se cuenta con la colaboración de compañías de relevancia en el sector de las TICs,  la Arquitectura, la Ingeniería y la Construcción (sector AEC), tales como Trimble, Allterra Iberica, Modelical, L35 Arquitectos, AEC-on, Rib Spain, Typsa, Crea Soluciones, CORE - Project & Construction Management, Especialista 3D, ArquiBIM, Arkittec, IBIM Building Twice, empresas que colaboran en la docencia del Máster en Metodología y Gestión BIM de Proyectos, Construcción y Activos Inmobiliarios (Building Information Modeling Project, Construction & Facility Management), y que ponen a nuestra disposición diverso material humano y de infraestructuras y equipos para el desarrollo del proyecto. Como ejemplo de todo ello podemos citar los desarrollos de Laboratorios ITWO 4.0 para la gestión de la construcción y de una metodología de trabajo y enseñanza mediante programas informáticos innovadores (Rib Spain) que podemos implantar y desarrollar en la ETSAM, o el manejo de Escaner laser y drones (Trimble, Allterra) para la captura de datos espaciales 3D mediante nubes de puntos, etc...Los trabajos se desarrollarán de manera colaborativa entre personal cualificado y estudiantes de los diferentes Máster y Grados implicados de la ETSAM y la ETSII (Previsto para la segunda fase del PIE, a desarrollar en otra convocatoria)

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo principal radica en diseñar una metodología para la incorporación de las últimas tecnologías, apoyadas en la Infraestructura de Datos Espaciales (IDEs) y las Metodologías BIM a la Gestión de la información de los 3 Campus de la UPM, para desarrollar un modelo de campus inteligente y sostenible, que permita la gestión, difusión, explotación, localización y descarga de informacion del campus, e incorpore distintos perfiles de usuarios para dar acceso y funcionalidad a la información a traves de visualizadores Web.

El proyecto pretende ser compatible con un I+D+i para la consecución de las diferentes fases del mismo a modo de alcances en un plan de etapas, y que estas puedan cubrir la totalidad de las infraestructuras y Campus de la UPM. En esta primera fase se diseñará la metodología de trabajo para las siguientes actuaciones, y se sentarán las bases de trabajo con las diferentes empresas colaboradoras y alumnos de las diferentes escuelas y la asignación de tareas concretas en el desarrollo de la totalidad del proyecto global.

En definitiva, y a término de varios de los PIEs y varios de los I+D+i se trata de obtener una documentación integral de los espacios interiores y exteriores de cada una de las infraestructuras de cada uno de los 3 Campus de la UPM por medio de diferentes sistemas de captura, tratamiento y visualización de datos, que contribuya a una explotación eficiente de la infraestructura y su soporte territorial en el campus al que pertenezca.

El primer edificio que se utilizará como modelo para la modelización 3D será el edificio principal  de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Campus de la Ciudad Universitaria de Madrid (Previsto para la segunda fase del PIE, a desarrollar en otra convocatoria)

Mediante la propuesta se obtendrán los siguientes beneficios:

  • Contribuir a la mejora de resultados de aprendizaje de los estudiantes poniendo en relación las enseñanzas académicas de caracter teórico con la práctica profesional en vinculación con empresas de reconocido posicionamiento en el tejido industrial
  • Incorporación de tutorias grupales en torno a los PFCs, TFGs y TFMs de las diferentes titulaciones implicadas
  • Promoción del aprendizaje experiencial y la clara aplicación profesional
  • Manejo de recursos tecnológicos de carácter innovador en las aplicaciones prácticas desarrolladas
  • Refuerzo de competencias transversales entre alumnos de Grado y Máster con características interdisciplinares y multidisciplinares
CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

Mediante el proyecto los alumnos adquieren una serie de capacidades conceptuales e instrumentales en el desarrollo de las asignaturas del Trabajo Fin de Grado (Semestre 1), Trabajo Fin de Grado (Semestre 2) del Grado en Ingeniería Informática (ETSII) de la UPM; la de Infraestructura de Datos Espaciales del Máster Universitario en Ingeniería Informática (ETSII); la de SIG en la Web del Máster en Software y Sistemas (ETSII); el Proyecto Fin de Curso del Curso de Especialización de Título Propio METODOLOGÍA BIM (Building Information Modeling) (ETSAM); el Proyecto Fin de Curso del Curso de Especialización de Título Propio GESTIÓN BIM DE PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN Y ACTIVOS INMOBILIARIOS (BIM Project, Construction & Facility Management) (ETSAM); y el Trabajo Fin de Máster del Título Propio Máster en Metodología y Gestión BIM de Proyectos, Construcción y Activos Inmobiliarios (ETSAM).

Cada una de las 6 asignaturas implicadas se verá reforzada academicamente con la adquisición de una metodología de trabajo y una aplicación práctica de las temáticas docentes en la aplicación d eun caso real en sucesivas solicitudes de PIEs y de Proyectos I+D+i

Se trata de aportar valor social y transferencia de conocimiento entre universidad y empresa, con la participación de los alumnos de las diferentes asignaturas implicadas de Master y Grado, y de los profesores implicados. Las empresas, a su vez se comprometen a vincular a los alumnos a su estructura, mediante la realización de prácticas académicas extracurriculares que facilitarán en un futuro la empleabilidad de nuestros estudiantes en el mercado laboral. No olvidemos que estamos trabajando con alumnos de último curso de Grado y con alumnos de posgrado (Máster Universitario y de Título propio de la UPM)

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado: GRADO EN FUNDAMENTOS DE LA ARQUITECTURA
GRADO EN INGENIERIA INFORMATICA
Titulación/es Máster: MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERIA INFORMATICA
MASTER UNIVERSITARIO EN SOFTWARE Y SISTEMAS
Nº de Asignatura/s: 6
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS
    E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS
    E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS
    E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS
    E.T.S. DE ARQUITECTURA
    E.T.S. DE ARQUITECTURA
    E.T.S. DE ARQUITECTURA
    E.T.S. DE ARQUITECTURA
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    La consecución del objetivo del PIE implica diferentes fases:

    • Fase 1ª: (Todo el desarrollo del PIE_Febrero-Noviembre). Cronograma de desarrollo de una metodología de trabajo para poder emprender acciones concretas para la elaboración de modelos 3D de las diferentes infraestructuras y territorios de los Campus de la UPM, y su planificación por fases en futuros PIEs, y Proyectos de I+D+i_Parte teórica y práctica.
    • Fase 2º (Febrero-Abril). Evaluación y desarrollo de los procedimientos y convenios necesarios con empresas tenológicas del sector de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción (AEC) y con empresas vinculadas a las TICs, para el uso de nuevas tecnologías de captura de datos en entornos interiores y exteriores, que combinados a su vez con equipos LIDAR (Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging (tecnología que determina la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado)) o fotogramétricos, permiten la obtención de imagen y geometría 3D de los edificios.
    • Fase 3ª (Mayo-Julio). Localización de Informacion geoesopacial de libre disposicion de distintos organismos oficiales (Instituto Geográfico nacional (IGN), Dirección General del Catastro, Ministerios, Plan Nacional Ortofotografía Aérea (PNOA), etc... que ofrecen altas prestaciones en sus datos y son faciles de acceder a traves de los geoservicios WMS y WFS de al Directiva Europea INSPIRE.
    • Fase 4ª (Septiembre-Octubre) Análisis documental de la Información procedente de sistemas de diseño asistido por computador u otras herramientas de manejo de las edificaciones, e inicio de criterios para trabajar en la interoperabilidad entre el diseño asistido por computador, SIG y BIM.
    • Fase 5ª (Noviembre). Conclusiones, y establecimiento de la metodología del trabajo a desarrollar en futuras fases (Trabajo de campo)
    RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

    Recursos y material docente a elaborar en el PIE:

    • Cronograma de desarrollo de actividades a realizar en el proyecto global a largo plazo (alcance global del proyecto)
    • Planteamiento a los alumnos de las diferentes escuelas y asignaturas del objetivo final del Proyecto Global (de los diferentes PIEs y Proyectos I+D+i), para que cada uno de los grupos, dependiendo de la escuela a la que pertenezcan, identifiquen su labor dentro de la matriz de roles y responsabilidades.
    • Descripción de infraestructuras y equipos materiales y humanos necesarios para la elaboración del proyecto global a largo plazo (Escaner, Dron, Software, Entornos comunes de Datos (CDE), etc...)
    • Desarrollo de la metodología de trabajo necesaria para la obtención de imagenes y geometría 3D de los edificios (escaneo y modelización de datos), para poder disponer de los datos necesarios para establecer los mecanismos de gestión de la información más adecuados. 
    • Estudio de las posibilidades de plataformas de gestión integral, bajo una perspectiva global, para la gestión de las infraestructuras modelizadas.
    • Publicación de bibliografía de referencia
    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    El PIE solicitado es la base del desarrollo del proyecto global a largo plazo que se pretende desarrollar, mediante diferentes PIEs y Proyectos I+D+i, por lo que para poder abordar estos, de mayor ambición, se necesita seguimiento y logros de una serie de cuestiones en el presente PIE:

    • Desarrollo de la metodología de trabajo necesaria para la obtención de imagenes y geometría 3D de los edificios (final del PIE)
    • Acuerdos y convenios con diferentes empresas de captura de datos para la cesión de equipos y personal especializado en el manejo de los mismos.
    • Acuerdos y convenios para la utilización de plataformas para la gestión de la información. Entornos de datos comunes (CDE). BIM 360, Projectwise, Think project, Trimble connect, etc...
    • Publicación bibliografía de referencia actualizada
    PRODUCTOS RESULTANTES

    Como se ha comentado en la descripción del proyecto este proyecto y el proyecto global al que irá asociado tiene como objetivo principal diseñar una metodología para la incorporación de las últimas tecnologías, apoyadas en la Infraestructura de Datos Espaciales (IDEs) y las Metodologías BIM a la Gestión de la información de los 3 Campus de la UPM, para desarrollar un modelo de campus inteligente y sostenible, que permita la gestión, difusión, explotación, localización y descarga de informacion del campus, e incorpore distintos perfiles de usuarios para dar acceso y funcionalidad a la información a traves de visualizadores Web.

    Este es un producto tangible de Gestión eficaz para la UPM y de compromiso de trabajo en un desarrollo sostenible que puede conectarse con las iniciativas Colab.upm de la UPM (movilidad, etc...) con la EMT y el Ayuntamiento de Madrid, así como con otras desarrolladas en otros campus universitarios vinculados a lineas estratégicas determinadas (naturaleza y medioambiente, emisiones, energía, agua, salud y bienestar, movilidad y accesibilidad, etc...)

    Por otro lado la vinculación del PDI de la UPM asociado a este PIE, al de los profesionales y empresas colaboradoras garantiza el aporte de valor social y transferencia de conocimiento entre universidad y empresa, con la participación de los alumnos de las diferentes asignaturas implicadas de Master y Grado, y de los profesores implicados.

    Como ya se ha mencionado, las empresas se comprometen a vincular a los alumnos a su estructura, mediante la realización de prácticas académicas extracurriculares que facilitarán en un futuro la empleabilidad de nuestros estudiantes en el mercado laboral. No olvidemos que estamos trabajando con alumnos de último curso de Grado y con alumnos de posgrado (Máster Universitario y de Título propio de la UPM). Podemos entender que este es un potencial de transferencia entre universidad y empresa.

    MATERIAL DIVULGATIVO

    En el PIE se pretende desarrollar la metodología de trabajo necesaria para la obtención de imagenes y geometría 3D de los edificios cuyos resultados de investigación se publicarán en congresos especializados

    Por otro lado se trata de elaborar documentos gráficos (3D) para la gestión integral del campus, a la vez que disponer estos en repositorios de información para la gestión, difusión, explotación, localización y descarga de informacion del campus, e incorpore distintos perfiles de usuarios para dar acceso y funcionalidad a la información a traves de visualizadores Web.

    COLABORACIONES

    El presente PIE se pretende desarrollar desde una iniciativa de la UPM con los profesores solicitantes del PIE pertenecientes  a la Escuela Técnica Superior de Arquitectura, e Informática de la UPM, así como con empresas profesionales del sector de la ingeniería y la construcción como Trimble, Allterra Iberica, Modelical, L35 Arquitectos, AEC-on, Rib Spain, Typsa, Crea Soluciones, CORE - Project & Construction Management, Especialista 3D, ArquiBIM, Arkittec, IBIM Building Twice, que colaboran en la docencia del Máster en metodología y gestión BIM de Proyectos, Construcción y Activos Inmobiliarios (Building Information Modeling Project, Construction & Facility Management), del cual el IP de este PIE, Javier Fco Raposo Grau (PTU_ETSAM UPM), es director. A su vez la profesora Marina Álvarez Alonso (PTU_ETSII UPM) colabora con empresas dentro del sector de las TICs y la Gestión de la Infraestructura de Datos Espaciales. 

    Las empresas, junto con el colectivo de alumnos del Grado y los Máster implicados trabajarán en la consecución de una metodología para la captura, tratamiento y publicación de información para una adecuada y más sostenible gestión de los diferentes Campus de la UPM, como campus inteligentes.