Día Mundial de las Ciudades: ¿Qué son las ciudades gemelas digitales?

Una de las grandes certezas del Universo es que, cuando lo miramos, es muy probable que estemos observando directamente al pasado: ver brillar una estrella en el cielo nocturno no es una garantía de que exista. Si un astro está a 500 años luz, lo vemos tal y como era hace 500 años. En ese tiempo puede haber evolucionado o haberse convertido en una supernova, pero no tendremos esa información hasta que su luz no llegue a nuestros ojos.

Algo parecido ocurre con los mapas virtuales que usamos cada día. No por cuestiones de vastedad, sino porque aunque la tecnología evoluciona a pasos agigantados a la hora de trasladar a nuestras pantallas lo que nos rodea de la forma más fidedigna posible, todavía hay desfases de tiempo inevitables cuando miramos, por ejemplo, Google Maps. Si lo pensamos bien, pueden pasar meses o años desde que la compañía toma los fotogramas en una ciudad o un pueblo hasta que los recorremos en la vida real. Es probable que entonces los edificios hayan cambiado, aparezcan nuevas calles o, a veces, incluso hayan desaparecido.

Ese pequeño desajuste entre lo que vemos y lo que existe, generalmente, no supone ningún tipo de efecto sobre los ciudadanos de a pie que se desplazan, pero sí a la hora de utilizar la cartografía para tomar decisiones sobre la planificación urbana o una movilidad sostenible. Sería más sencillo si existiesen réplicas que nos permitiesen monitorizar a tiempo real qué calles están congestionadas en Madrid, cuáles son las carreteras más peligrosas a las afueras de Ávila o cuántos habitantes no tienen acceso a servicios básicos cerca en Barcelona. Esto cobra especial relevancia si tenemos en cuenta que, según las Naciones Unidas, para 2045 la población urbana mundial aumentará en 1,5 veces hasta llegar a los 6.000 millones de personas.** Encontrar una forma de gestionar de forma más inteligente las ciudades es una obligación.**

Para abordar este reto surgen como aliadas las ciudades gemelas digitales que, de forma resumida, consisten en una reproducción precisa de un núcleo urbano que permite simular situaciones concretas y analizar su posible impacto sobre los habitantes en tiempo real. Por ejemplo, permiten valorar nuevas políticas o infraestructuras antes de que existan, estudiar la influencia de los efectos provocados por el cambio climático, simular el tráfico en las peores horas o reforzar la seguridad y la vigilancia en zonas concretas.

Esta tecnología, aunque suene disruptiva, en realidad no es tan nueva. Nace de los gemelos digitales, la representación virtual de un objeto al que se le incorporan datos en tiempo real captados por sensores y otras tecnologías gracias a una fusión con el Internet de las Cosas (IoT), la Inteligencia Artificial (IA), el Machine Learning y el análisis de datos. El primero en hacerlos realidad fue el ingeniero Michael Grieves, del Instituto de Tecnología de Florida, quien en 2002 los aplicó en la fabricación de productos, pero más tarde fue la propia NASA quien apostó por crear simulaciones digitales de sus naves espaciales y predecir posibles imprevistos en los viajes al espacio. También se han utilizado en el sector de la salud para encontrar patrones en pacientes o en la logística para facilitar la gestión de grandes flotas y monitorizar envíos.

Otro buen ejemplo de la tecnología twin es Tesla. El coche digital que aparece en las grandes pantallas de los vehículos sirve para seleccionar individualmente la calefacción en cada asiento y avisar de quien no lleva el cinturón puesto, pero sobre todo es capaz de predecir posibles averías para ahorrar una visita al taller gracias a los sensores que tiene desplegados en puntos estratégicos.

Las ciudades digitales gemelas se convierten en unas grandes aliadas a la hora de abordar los principales retos de la movilidad sostenible y la seguridad vial en grandes ciudades donde se necesita una planificación urbana detallada hasta el último número. Para conseguirlo, el primer paso es hacerlas más smart, es decir, utilizar las tecnologías de monitorización disponibles para medir todo lo que ocurre -como los sensores de aparcamiento, de contaminación, de red eléctrica o de contaminación en las zonas de bajas emisiones- y desarrollar una estrategia que permita analizar la información de forma correcta.

De esta manera, las posibilidades en cuanto a movilidad sostenible se vuelven casi infinitas. En primer lugar, porque las ciudades gemelas permiten optimizar el transporte público identificando las rutas actuales de bus o de metro que son más eficientes y ajustando las frecuencias a las demandas en tiempo real, minimizando los retrasos, reduciendo las congestiones y facilitando el uso para la ciudadanía. De la misma forma, permite a los ayuntamientos analizar la accesibilidad de las calles para las personas con movilidad reducida y conocer cuántos vehículos de transporte público son adecuados para este tipo de uso.

Más allá del monitoreo del tráfico en tiempo real, construir una ciudad en la nube es clave para la seguridad vial en todos los sentidos. Por ejemplo, antes de rediseñar calles o habilitar zonas de velocidad reducida, el gemelo digital ayuda a simular cómo afectará a los peatones ese tipo de cambios, detectando puntos negros de accidentes –áreas mal señaladas, puntos de visibilidad reducida– para incidir aún más en la actualización de infraestructuras y facilitando las trayectorias de los vehículos autónomos, en caso de que existan, para incrementar la seguridad vial.

Atendiendo a esa necesidad de planificación, además, son especialmente relevantes a la hora de integrar los vehículos eléctricos en el día a día de las carreteras urbanas, ayudando a calcular las mejores ubicaciones de los puntos de recarga con el análisis de patrones de tráfico o las necesidades energéticas concretas para hacer más sencilla la gestión del suministro.

La pregunta es: ¿hay ya ciudades digitalizadas así en el mundo? Las hay. Uno de los pioneros de las ciudades gemelas digitales es Singapur y no es casualidad: tiene el título de una de las ciudades con la densidad poblacional más alta del mundo (8.000 habitantes por kilómetro cuadrado).

Hace ya varios años que esta ciudad-Estado empezó a desarrollar a través de una inversión de 73 millones de dólares una copia virtual de sí misma en 3D en el que se muestra cómo los datos obtenidos en torno a la demografía, el clima o el tráfico se relacionan con el mundo real. Aún en fase de implementación, permite a las instituciones públicas, por ejemplo,** simular posibles fugas de gas para determinar áreas afectadas y rutas de evacuación** y analizar la capacidad solar de las placas instaladas en las viviendas.

Pero no hace falta irse tan lejos para encontrar una ciudad digital gemela: en Madrid también empieza a tomar forma. A principios de mayo de este año, la capital española presentó su ambicioso proyecto del Gemelo Digital, una herramienta con la que se analizará, tal y como define el consistorio, «los flujos de público y vehículos en eventos deportivos o espectáculos, el estado de señales de tráfico y farolas y árboles para comparar diferentes estrategias de planificación urbana sostenible».

La primera vez que alguien habló de gemelos digitales fue el informático David Galenter en 2021 en su libro Mirror World, donde prácticamente los predijo al hablar de sistemas que reflejan la realidad para mejorar procesos. Planteó también sus posibles dilemas éticos, especialmente a la hora de tratar los datos de los ciudadanos, que a día de hoy se replican en las ciudades gemelas y que, todavía, construyen todo un debate alrededor de su uso. De abordarse correctamente, allanaría el camino para transformar las ciudades en espacios holísticos más inteligentes, eficientes y, sobre todo, seguros.