Full text
TRABAJO FINAL DE GRADO TÍTULO DEL TFG: Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. TITULACIÓN: Grado en Ingeniería en Sistemas Aeroespaciales AUTOR: Mario Di Domenico Litrán DIRECTOR: Jordi Pons i Prats CODIRECTORA: Jovana Kuljanin FECHA: 8 de febrero del 2023
Título: Digitalización en los aeropuertos. Aeropuertos 4.0. Autor: Mario Di Domenico Litrán Director: Jordi Pons i Prats Codirectora: Jovana Kuljanin Fecha: 8 de febrero del 2023 Resumen El cambio tecnológico está en la raíz del progreso económico y social que se ha vivido desde la primera revolución industrial. De esta manera, la tecnología está cada vez más presente en nuestra sociedad debido a que mejora la calidad de vida de las personas. Como consecuencia, a lo largo de los últimos años, se ha ido introduciendo nuevas formas de tecnología también en los aeropuertos abriendo el paso a la transformación digital en ellos. La incorporación de las tecnologías en los aeropuertos sigue siendo un aspecto en desarrollo en la actualidad. A pesar de los grandes avances tecnológicos, muchos de los aeropuertos todavía no disfrutan de un funcionamiento completamente digital de sus procesos del lado tierra y del lado aire. Esto produce una diferencia del nivel de digitalización entre aeropuertos que a menudo se justifica por las diversas necesidades de capacidad, recursos económicos o concienciación sobre la sostenibilidad. No obstante, la gran mayoría de aeropuertos contemplan un plan de digitalización a realizar en los próximos años. La inteligencia artificial en todas sus variantes, los vehículos autónomos motorizados eléctricamente, los drones y los sistemas biométricos son algunas de las tendencias tecnológicas que incorporan los aeropuertos como parte de su nueva infraestructura. Estas tendencias pretenden cambiar la forma de operar y gestionar las actividades aeroportuarias. Este proyecto permite al lector comprender la utilidad y el funcionamiento de las tecnologías que encaminan a los aeropuertos a convertirse en aeropuertos inteligentes o aeropuertos 4.0. De esta forma, se evalúa la digitalización de los aeropuertos inteligentes mas desarrollados y se confronta con los aeropuertos de proximidad. Asimismo, se exponen posibles cambios en forma de propuestas que beneficiarían las diferentes tareas en el lado aire y la gestión del flujo de los pasajeros en el edificio terminal.
Title: Airport Digitalization. Airport 4.0. Author: Mario Di Domenico Litrán Director: Jordi Pons i Prats Co-director: Jovana Kuljanin Date: February 8th of 2023 Overview Technological change is at the root of the economic and social progress that has been experienced since the first industrial revolution. In this manner, technology is increasingly present in our society because it improves people's quality of life. As a consequence, over the last few years, new kinds of technology have also been introduced in airports allowing digital transformation in them. The implementation of technologies in airports continues to be an aspect in development today. Despite great technological advances, many airports still do not enjoy fully digital operation of their landside and airside processes. This produces a difference in the level of digitization between airports that is often justified by the different necessities of capacity, economic resources or sustainability awareness. However, the vast majority of airports consider a digitization plan to be carried out in the coming years. Artificial intelligence in all its variants, electrically powered autonomous vehicles, drones and biometric systems are some of the technological trends that airports incorporate as part of their new infrastructure. These trends aim to change the way of operating and managing airport activities. This project allows the reader to understand the usefulness and performance of the technologies that guide airports to become smart airports or airports 4.0. In this way, the digitization of the most developed smart airports is evaluated and compared with proximity airports. Likewise, possible changes are exposed as recommendations that would benefit the different tasks on the airside and the passengers flow management in the terminal building.
Agradecimientos En este espacio de la memoria, me gustaría agradecer a mi familia y a mi pareja por el apoyo a lo largo de este proyecto. También me gustaría agradecer al director de este trabajo, Jordi Pons, por su tiempo y ayuda cuando lo he requerido.
ÍNDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 12 CAPÍTULO 1. ESTADO DEL ARTE ................................................................ 13 1.1. Cuarta revolución industrial ........................................................................................... 13 1.1.1. Tecnologías de la Industria 4.0 ............................................................................ 13 1.1.2. Beneficios ............................................................................................................. 14 1.1.3. Inconvenientes ..................................................................................................... 15 1.2. Aeropuertos 4.0 ............................................................................................................... 16 1.2.1. Características de los aeropuertos inteligentes ................................................... 16 1.2.2. Proceso de digitalización de los aeropuertos ....................................................... 18 1.2.3. Entornos y procesos digitalizados en los aeropuertos ......................................... 20 CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL NIVEL DE DIGITALIZACIÓN EN LOS AEROPUERTOS .............................................................................................. 28 2.1. Digitalización actual en aeropuertos inteligentes de referencia ................................ 28 2.1.1. Aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol .................................................................... 28 2.1.2. Aeropuerto de Helsinki-Vantaa............................................................................. 40 2.2. Digitalización actual en aeropuertos catalanes ........................................................... 44 2.2.1. Introducción a los programas de digitalización de Aena ...................................... 45 2.2.2. Aeropuerto Josep Tarradellas Barcelona-el Prat T1/T2 ....................................... 47 2.2.3. Aeropuertos de Girona-Costa Brava y Reus ........................................................ 50 2.3. Comparación de la digitalización entre aeropuertos ................................................... 51 CAPÍTULO 3. PROPUESTAS DE TECNOLOGIAS EN LOS AEROPUERTOS ......................................................................................................................... 54 3.1. Sistema de vigilancia y dispersión de fauna y drones recreativos mediante cetrería robótica y LiDAR en el aeropuerto Barcelona-el Prat ........................................................... 54 3.1.1. Componentes técnicos del sistema ...................................................................... 56 3.2. Visión artificial en los estacionamientos de aeronaves .............................................. 60 3.3. Sistema de seguimiento de pasajeros en el edificio terminal .................................... 61 CAPÍTULO 4. CONCLUSIONES ..................................................................... 64 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................... 66 Anexo A. La revolución industrial y sus etapas .................................................................... 77 Anexo B. Ampliación sobre gases contaminantes más frecuentes en los aeropuertos. .. 78 Anexo C. Entrevista con Simon Prent ..................................................................................... 79 Anexo D. Introducción a los conceptos de HI-MACS, PCAP y SiteKiosk. .......................... 83
Anexo E. Datos y proyectos tipo “Aeropuerto 4.0” de Aeroports de Catalunya (LleidaAlguaire y Andorra-la Seu d’Urgell)......................................................................................... 84 Anexo F. Ficha de especificaciones técnicas del dron AeroHyb ......................................... 85 Anexo G. Ficha de especificaciones técnicas del Hovermap de Emesent ......................... 86 Anexo H. Ficha de especificaciones técnicas del dron Mavic 2 de DJI............................... 87 Anexo I. Ficha de especificaciones técnicas de los modelos LS-S1 de LSLIDAR ............. 92 Anexo J. Ficha de especificaciones técnicas de los sensores de Xovis ............................ 93
ÍNDICE DE FIGURAS Fig. 1.1 Dibujo representativo de un aeropuerto inteligente…………….….17 l Fig. 1.2 Esquema de la digitalización en los aeropuertos…………….…….21 l Fig. 1.3 Detector de trazas CMW4000 de DSA Detection LLC…..………….22 l Fig. 1.4 Equipos ABC System basados en reconocimiento biométrico facial y/o dactilar……………………………………………………………………24 l Fig. 1.5 Robot Troika de LG Electronics en el aeropuerto de SeoulIncheon……………………………………………………………………………….25 l Fig. 1.6 Quiosco de autofacturación de Siemens, Iberia y Aena en el aeropuerto Adolfo Suárez-Madrid Barajas………………………...…………..26 l Fig. 1.7 Lectura RFID de la etiqueta del equipaje durante su facturación..28 l Fig. 2.1 Mapa del aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol………………………30 l Fig. 2.2 TaxiBot remolcando un Boeing 737 de Transavia………………….31 l Fig. 2.3 TractEasy en funcionamiento…………………………………...……..34 l Fig. 2.4 Vista desde arriba mediante IA a un estacionamiento de aeronaves…………………………………………………………………………….36 l Fig. 2.5 Software basado en algoritmos de detección de daños muestra las reparaciones necesarias……………………………………………………...37 l Fig. 2.6 Representación de la captura de instantáneas de los equipos GSE asistiendo a la aeronave…………………………………………………………..37 l Fig. 2.7 Dron de inspección en el aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol.....38 l Fig. 2.8 Unidad de autoservicio en el aeropuerto de Ámsterdam Schiphol………………………………………………………………………………40 l Fig. 2.9 Mapa del aeropuerto de Helsinki-Vantaa…………………….……….41 l Fig. 2.10 SnowBot durante las pruebas en el aeropuerto de Ivalo, Finlandia………………………………………………………...……………………43 l Fig. 2.11 Gráfico de pasajeros en los aeropuertos de Cataluña………...…46 l Fig. 2.12 Mapa del aeropuerto de Barcelona-El Prat…...…………………….48 l
Fig. 2.13 Quiosco de registro de identificación biométrica por reconocimiento facial en el aeropuerto de Barcelona-el Prat………………50 l Fig. 2.14 Distribución de cintas transportadoras del SATE del aeropuerto de Barcelona-el Prat………………………………………………………………..51 l Fig. 3.1 Dron AeroHyb de Aerocamaras…..……………………………………58 l Fig. 3.2 LiDAR aerotransportado Hovermap de Emesent……………...……59 l Fig. 3.3 Dron Mavic 2 de DJI…………..………………………………………….60 l Fig. 3.4 LiDAR LS-S1 de LSLIDAR……………………………………………….60 l Fig. 3.5 Captura de la ejecución de la demo del software Apron AI de ASSAIA…………………………………………………………………………….…62 l Fig. 3.6 Los sensores PC2R/PC2S, PC3 y PC4 de Xovis…………………….64 l Fig. 3.7 Arquitectura servidor-cliente del sistema……………………………64 l
16 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. brevedad debido a que se desarrollan necesidades específicas nuevas que necesitan ser identificadas y solucionadas. Este último suceso, puede generar también dependencia tecnológica. 1.2. Aeropuertos 4.0 El término “Aeropuertos 4.0”, o también “Smart Airports”, viene denominado de la implementación, el avance y la adopción de nuevas tecnologías en los aeropuertos. Algunas de las diferentes tecnologías descritas en el apartado anterior, propias de la industria 4.0, son las que se implementan en un entorno aeroportuario para poder desarrollar cada vez más el sector del transporte aéreo. Actualmente, la adopción de tecnologías en varios entornos aeroportuarios ha incrementado por todo el mundo y tiene una proyección todavía más próspera. (Ver [3]) Estas implementaciones vienen dadas por el auge del transporte de mercancías y los viajes laborales o de ocio. Figura 1.1. Dibujo representativo de un aeropuerto inteligente. (Ver [8]) 1.2.1. Características de los aeropuertos inteligentes Los aeropuertos inteligentes surgen, principalmente, de la necesidad de llevar a cabo una gestión, control y planificación de la operatividad del aeropuerto de manera eficiente en un entorno digitalizado. De modo que, gracias a la implementación de las tecnologías de última generación se logra traer los siguientes beneficios al aeropuerto: (Ver [9] y [10]) • La seguridad en la aviación debe seguir una gran cantidad de requerimientos obligatorios para poder asegurar la seguridad de los pasajeros y los trabajadores. Es por eso que los aeropuertos inteligentes están contribuyendo a mejorar la situación de la seguridad en la aviación con tecnología moderna. Es decir, refuerzan la seguridad y la vigilancia otorgando mayor fiabilidad en las operaciones y procesos aeroportuarios. El uso de tecnologías de monitorización biométrica o
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 17 detección de explosivos son una buena implementación para este ámbito. • Los pasajeros esperan contar con comodidades a lo largo de las formalidades o procesos de la terminal sin inconvenientes. Es por eso que la nueva generación de aeropuertos también se enfoca en mejorar los servicios de gestión respecto al pasajero y control de vuelos. Por lo que aumenta el nivel de calidad del aeropuerto. Es decir, se intenta mejorar la percepción y la experiencia del pasajero mediante la minimización de colas y la garantía de un continuo flujo de pasajeros sin congestiones. A raíz de esto, se produce una optimización de la demanda, reducción de costes operativos y se perfeccionan las operaciones de carácter aeroportuario. • La recolección de datos sobre pasajeros es muy importante para poder mejorar la eficiencia operacional. Los aeropuertos 4.0 apuestan por un análisis y procesamiento de big data que aporta una gran ventaja sobre sobre el resto de aeropuertos. Estos datos proporcionan conocimiento sobre el comportamiento del pasajero, traza las localizaciones de los pasajeros, calcula el tiempo de espera de los pasajeros, etc. Es por ese motivo que los operadores de los nuevos aeropuertos están interesados en establecer una infraestructura de gestión de datos para poder tener la capacidad de mejorar el nivel de eficiencia operacional en el propio aeropuerto. Una manera de lograr predictibilidad y esa eficiencia operacional, en los aeropuertos inteligentes, es mediante el A-CDM (del inglés, “Airport Collaborative Decision Making”) y el TAM (del inglés, “Total Airport Management”). El A-CDM permite el intercambio de información táctica que cubre los procesos del lado aire en tiempo real entre operadores de aeropuertos, operadores de aeronaves, servicios de asistencia en tierra y control de tráfico aéreo. Asimismo, el uso del TAM permite compartir en tiempo real la información táctica y estratégica de todos los procesos del aeropuerto con los stakeholders (organizaciones involucradas con el aeropuerto). • Los aeropuertos necesitan optimizar el espacio de las terminales para establecer actividades comerciales. De esta manera, se impulsan los ingresos no aeronáuticos maximizando el tiempo en el área de actividad comercial para reducir el coste de operación de las aerolíneas. Para ello, los aeropuertos inteligentes introducen tecnología moderna para predecir las horas pico y así disponer mejor de los recursos en la terminal. A pesar de que la prioridad principal de los aeropuertos es la seguridad en todos los ámbitos, en este sector, la gestión del aeropuerto también se centra en lograr operaciones más efectivas en beneficio al cliente. Es decir, aerolíneas principalmente y pasajeros secundariamente. (Ver [10]) De esta forma, las iniciativas digitales no involucran sólo los aspectos tecnológicos que impactan en el entorno aeroportuario respecto al pasajero, sino que impactan en muchos otros entornos. Los aeropuertos, las aerolíneas, los servicios de asistencia en tierra y los servicios de navegación aérea son los nuevos beneficiados, cada uno de manera diferente, de la digitalización.
18 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Adoptar y mantener un aeropuerto en un entorno digitalizado también da lugar a una serie de riesgos. Los campos principales donde se presentan riesgos son la instalación de la infraestructura, la seguridad o ciberseguridad y los aspectos sociales y ambientales. (Ver [11]) • En el momento de iniciar el proceso de instalación y prueba de las nuevas tecnologías, las operaciones y el nivel de servicio del aeropuerto pueden verse afectados negativamente pudiendo afectar incluso la seguridad. Sin embargo, esto puede ser mitigado con facilidad desarrollando diferentes estrategias de gestión para garantizar las operaciones y las comodidades del pasajero. • En relación a la seguridad o ciberseguridad, existe un riesgo de privacidad y seguridad generalizado debido a la posibilidad de que los datos recopilados y transmitidos sean pirateados o no son confiables. Muchos de estos datos pueden tratarse de información personal de pasajeros, información bancaria o datos confidenciales de operaciones aéreas. De esta forma, resulta muy importante proteger estos datos de posibles ataques cibernéticos mediante un modelo de ciberseguridad robusto y fiable. • La presencia de riesgos de carácter social viene dada por el uso de las tecnologías biométricas o visión artificial debido que pueden considerarse intrusivas con los usuarios. A su vez, la manipulación y mantenimiento de estas tecnologías resulta complejo por lo que se requiere de personal con conocimientos. • La avería de algunas de las fuentes de electricidad del aeropuerto puede provocar la inoperatividad de muchas de las funciones propias de un modelo de aeropuerto digitalizado. Por lo es muy importante contar con fuentes de energía eléctrica alternativas en caso de avería o emergencia. • Finalmente, se presenta un riesgo ambiental al mejorarse la eficiencia de las operaciones aéreas, puesto que se incrementa la demanda y podría aumentar las emisiones de gases contaminantes. Como contraposición, la implementación de sistemas enfocados en la sostenibilidad del aeropuerto puede mitigar en el impacto ambiental que provoca. 1.2.2. Proceso de digitalización de los aeropuertos Tal y como se ha mencionado anteriormente, la industria 4.0 es el resultado de un desarrollo precedido de tres fases anteriores. Paralelamente, en tiempos cronológicos diferentes, en los aeropuertos ocurre lo mismo. Es decir, la existencia de un crecimiento veloz en el volumen de pasajeros ha generado una presión en los gestores aeroportuarios para reconsiderar ciertos aspectos y tratar de adoptar tecnologías que puedan aportar nuevos ingresos o mejorarlos. (Ver [12]) Este proceso de digitalización comenzó a desarrollarse a mediados de 1980 hasta la actualidad y ha derivado en tres fases previas hasta alcanzar el nivel de digitalización actual. (Ver [13]) Sin embargo, en la actualidad, los cuatro tipos de aeropuertos existentes, en función de su nivel de digitalización, están presentes y operativos. Los diferentes niveles de digitalización permiten a
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 19 los gestores del aeropuerto adaptar el nivel en función de las necesidades de crecimiento y capacidad de cada aeropuerto. A continuación, se detallan las características y funciones de los tres tipos de aeropuertos anteriores a los ya conocidos aeropuertos inteligentes o aeropuertos 4.0; 1.2.2.1. Aeropuerto 1.0. Este es el modelo que da lugar al considerado aeropuerto tradicional donde todos los procesos se realizan manualmente. El objetivo de esta fase es simple. Se basa en buscar la efectividad y la seguridad. Este último, se facilita por la infraestructura limitada con la que cuenta. (Ver [12] y [14]) En otras palabras, este tipo de aeropuertos concentran sus capacidades en gestionar despegues, aterrizajes y rodaje en pista de manera segura. A su vez, se proporcionan los servicios más esenciales de asistencia al avión en tierra. Por lo que se carece de la suficiente atención a las comodidades de los pasajeros y se presenta una estrategia más amplia para el correcto funcionamiento del aeropuerto. (Ver [15]) 1.2.2.2. Aeropuerto 2.0. Los aeropuertos 2.0 son aquellos que han sido los primeros en adoptar tecnologías digitales en algunos procesos aeroportuarios implementando, sobre todo, el autoservicio. Normalmente, éste se aplica de forma parcial en el proceso de facturación. (Ver [12] y [13]) Las diferentes áreas comerciales también se dotan de tecnologías operativas puesto que las entidades comerciales demandan una compartición de datos rápida y sin problemas. En resumen, este tipo de aeropuertos se inclinan hacia un modelo de aeropuertos de movimiento rápido con la finalidad de poder brindar operaciones con mayor rendimiento y así mejorar los servicios y comodidades del pasajero. (Ver [15]) Es importante mencionar también la introducción de las tecnologías Wi-Fi en este modelo de aeropuertos. (Ver [13]) 1.2.2.3. Aeropuerto 3.0. La principal caracterización de los aeropuertos 3.0 es la adopción de las tecnologías que permiten el autoservicio aplicado en todos los servicios al pasajero. Sin embargo, también se aplican soluciones predictivas y de movilidad en el edificio terminal mediante controles operativos automatizados. (Ver [12] y [13]) En este modelo aeroportuario se produce una mejora sustancial en la eficiencia de las operaciones, los servicios de pasajeros y seguridad. Por lo que, sin duda, la experiencia del pasajero mejora puesto que se ofrece una gran variedad de servicios. Esto ocurre gracias al funcionamiento de sistemas en la plataforma digital que terminan convergiendo con redes digitales. Estas redes son las que brindan el control del intercambio de información a tiempo real creando operaciones, integrando procesos y generando una nueva fuente de ingresos. (Ver [15])
20 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Figura 1.2. Esquema de la digitalización en los aeropuertos. 1.2.3. Entornos y procesos digitalizados en los aeropuertos La gestión del aeropuerto debe tener la capacidad de lidiar con las condiciones internas y externas del aeropuerto y adaptar los recursos digitales en los diferentes procesos aeroportuarios. A pesar de ello, el hecho de proporcionar nuevas tecnologías a un aeropuerto trae muchos beneficios tal y como ya se ha comentado. Para poder llevar a cabo un rendimiento más optimizado de los procesos y operaciones, los encargados de innovación de los aeropuertos inteligentes centran sus labores en tres principales aspectos: uso de nuevas tecnologías digitales para obtener información, mejorar la experiencia del pasajero y agilizar operaciones. Estos tres objetivos tienen tecnologías diferentes en función de la tarea y el entorno aeroportuario. Los entornos más significativos donde se está llevando a cabo un mayor impacto de las tecnologías inteligentes son los que se mencionan a continuación. 1.2.3.1. Seguridad aeroportuaria Como es bien sabido, la seguridad en la aviación comercial es de vital importancia a nivel mundial y ha tomado aún mayor relevancia desde los acontecimientos acaecidos en Nueva York y Washington D.C. en septiembre de 2001. Es por ello que las tecnologías de la cuarta revolución industrial, que aportan seguridad en un entorno aeroportuario, se han ido incrementando principalmente mediante la adopción de inteligencia artificial o sistemas biométricos. Sin embargo, una de las tecnologías mayormente extendidas en la mayoría de aeropuertos de todo el mundo son los sistemas para la detección de trazas de explosivos, narcóticos y radiaciones. (Ver [16]) La funcionalidad de esta maquinaria consiste en detectar partículas no visibles en objetos del equipaje o incluso las manos del pasajero. La principal finalidad es interceptar a los
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 21 pasajeros que hayan realizado manipulaciones con tales elementos o sustancias. (Ver [17]) Un ejemplo de sistema dotado de IA son los sistemas de detección de explosivos para la inspección del equipaje de mano (EDCSB, del inglés “Explosive detection systems for cabin baggage screening”). En los últimos años, el uso de estos sistemas se ha convertido en una realidad para algunos aeropuertos en el mundo. Los EDCSB son unos sistemas que hacen uso de la tecnología de rayos X junto con la inteligencia artificial que aporta la automatización en la maquinaria en el momento de detectar dispositivos explosivos. El estado del arte de estos sistemas se conforma por dos tipos de niveles o usos del sistema. Uno consiste en el uso de la automatización que aporta el software de reconocimiento automático de objetos (ATR, del inglés “Automated Target Recognition”) para la decisión de si el objeto analizado contiene una amenaza o no. Sin embargo, el otro consiste en el uso de dicho software como método de ayuda en el diagnostico por parte del operario de seguridad del aeropuerto. (Ver [3] y [18]) Figura 1.3. Detector de trazas CMW4000 de DSA Detection LLC. (Ver [19]) Como se ha dicho antes, los sistemas biométricos también son otro elemento clave para garantizar la seguridad en un aeropuerto. Sin embargo, esta vez, asegurando la identificación personal de los pasajeros de forma automatizada en facturación, filtro de seguridad, control de pasaportes y puerta de embarque. Es importante recalcar que estas tecnologías biométricas ya están operativas en muchos de los países europeos del espacio Schengen. En la actualidad las biométricas que se han implementado en los aeropuertos se basan en reconocimiento facial, dactilar y ocular. • Las tecnologías de reconocimiento facial se basan en la identificación y verificación de una persona vinculada con una imagen digital previamente registrada. Este reconocimiento se realiza mediante el análisis de las características faciales las cuales se almacenan y se cotejan con una base de datos para la identificación del pasajero. Este
22 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. cotejo que realiza el sistema consiste en la comparación del individuo en cuestión, con la base de datos entera. La distancia entre los ojos, la forma de los pómulos u otros rasgos faciales son algunas de las características de percepción facial que el sistema mide. Los aeropuertos de los países australianos y neozelandeses, actualmente, también han ido incorporando esta tecnología de reconocimiento facial a su seguridad aeroportuaria. A su vez, el departamento de aduanas y protección fronteriza de los Estados Unidos realizó una prueba de esta tecnología en el Aeropuerto Internacional de Washington Dulles en 2015. (Ver [20]) Si bien es cierto, existen algunas críticas por el uso de esta tecnología relacionadas con temas de confidencialidad. Muy a pesar de ello, los aeropuertos que han adoptado este sistema han recalcado la importancia de registrar índices de seguridad favorables. (Ver [21]) • El reconocimiento mediante las huellas dactilares es una buena manera de distinguir e identificar la identidad de un pasajero, pues es bien sabido que éstas son únicas en cada persona. Por lo tanto, los sistemas de identificación dactilar automática (AFIS, del inglés, “Automatic Fingerprint Identification System”) son usados para identificar los pasajeros de forma automática y así aportar consistencia a la seguridad del aeropuerto. Para llevar a cabo el proceso de identificación mediante esta tecnología, el usuario debe permitir previamente el registro de su huella mediante un escaneo, el cual puede ser óptico, capacitivo o ultrasónico. Posteriormente, la información de la huella será almacenada en una base de datos. Cuando se requiera, el sistema escaneará la huella dactilar y la procesará mejorando la calidad e iniciando el proceso de verificación. En la verificación, la huella será cotejada con la base de datos mediante un algoritmo de coincidencia para encontrar similitudes e identificar al pasajero. (Ver [22]) Evidentemente, la manipulación de datos de huellas dactilares se realiza dentro de un Entorno de Ejecución Confiable (TEE, del inglés, “Trusted Execution Environment”) que garantiza la confidencialidad e integridad de los datos cargados dentro del procesador principal del sistema. Actualmente, las autoridades estadounidenses están realizando pruebas con esta tecnología biométrica para evaluar el impacto operativo y de seguridad utilizando bases de datos gubernamentales. En estas pruebas, la huella dactilar hace la función de tarjeta de embarque y documento de identidad, por lo que los procesos de control de pasajeros se ven ampliamente agilizados. (Ver [20]) • El reconocimiento ocular ha demostrado ser muy útil y versátil en términos de seguridad puesto que es una forma rápida y precisa de identificar un individuo. Este sistema se basa en el iris del ojo. El iris se corresponde con la parte coloreada del glóbulo ocular y tiene características diferentes en cada persona. La captura de imagen del iris se debe realizar con una cámara capaz de fotografiar una imagen en un rango de 700 a 900 nanómetros para que el iris de la persona no lo detecte. Posteriormente, los patrones oculares deben ser codificados y cotejados con algoritmos comparativos hasta que se dé una coincidencia de patrones compatibles.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 23 Este tipo de sistema biométrico ha sido ya introducido en varios aeropuertos del mundo como el aeropuerto de Ámsterdam. A su vez, los aeropuertos de Nueva York (JFK), Londres Heathrow y Washington Dulles han implementado sistemas de carácter similar. (Ver [23]) Es importante destacar que los Emiratos Árabes Unidos (EAU) han instalado un sistema biométrico basado en el reconocimiento ocular. Este sistema ha sido aplicado en los controles fronterizos aéreos, marítimos y terrestres con la finalidad de garantizar la seguridad del país. Los EAU cuentan con la base de datos central más grande de patrones codificados de iris que diariamente se comparan en sus aeropuertos con los pasajeros que entran al país. (Ver [20]) Figura 1.4. Equipos ABC System basados en reconocimiento biométrico facial y/o dactilar. (Ver [24]) 1.2.3.2. Servicios al pasajero Principalmente, los tiempos de espera para las diferentes formalidades en un aeropuerto, constituyen una parte muy importante en el nivel de calidad del aeropuerto. Los pasajeros esperan poder tener una experiencia satisfactoria cuando se desplazan por la terminal o realizan las diferentes formalidades. Es por esta razón que la implementación de tecnologías de nueva generación puede ayudar a cubrir la demanda de tiempos de espera mínimos. Para ello, algunas tecnologías destinadas a ello e incluso a mejorar los servicios enfocados al pasajero son la presencia de robots en el aeropuerto, los quioscos de autoservicio para la facturación e incluso el uso de dispositivos móviles.
24 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. La presencia de robots en los aeropuertos aún es poco frecuente en los aeropuertos. La robótica aeroportuaria aun es un concepto nuevo que está en desarrollo e introduciéndose poco a poco. Sin embargo, en algunos aeropuertos ya están operativos robots de diferentes disciplinas. En el aeropuerto de Seoul-Incheon, están operativos dos tipos de robots con diferentes funciones. Estos robots fueron desarrollados por la empresa LG Electronics con la finalidad de facilitar las actividades del aeropuerto más congestionado de la península coreana. Por el momento, el aeropuerto cuenta con la presencia de un robot asistente a los pasajeros, un robot de limpieza y un robot que transporta el equipaje. Existen dos robots asistentes, uno es Troika y el otro es Airstar ambos pueden hablar varios idiomas y están dotados de una gran pantalla con la que el pasajero puede interactuar. La principal funcionalidad de este tipo de robots consiste en escoltar al pasajero que lo desee a su puerta de embarque una vez éste ha escaneado su tarjeta de embarque. Sin embargo, estos robots tienen múltiples cámaras instaladas con tecnología biométrica de reconocimiento facial para poder recordar al usuario en futuras interacciones. El robot portaequipaje tiene un funcionamiento muy similar a este último, se diferencia por tener cavidades donde poder colocar el equipaje, y llevarlo junto al pasajero hasta la puerta de embarque. El robot de limpieza tiene un funcionamiento muy simple y es útil para mantener el suelo del edificio terminal en óptimas condiciones. (Ver [25] y [26]) Figura 1.5. Robot Troika de LG Electronics en el aeropuerto de Seoul-Incheon. (Ver [27]) Es bien sabido que la facturación de equipaje de maletas es uno de los cuellos de botella del aeropuerto donde se forman colas y los tiempos de espera se hacen más extensos. Para contribuir a aligerar la carga de trabajo de los mostradores de facturación y acelerar el despacho del pasajero en el aeropuerto, se han adoptado los quioscos de autoservicio. Probablemente, esta tecnología sea la más extendida por los aeropuertos del mundo puesto que está operativa en múltiples aeropuertos de diferentes países. El objetivo de estos quioscos es crear una solución competitiva que ofreciera servicios nuevos con énfasis en la mejora de la eficiencia en el proceso de facturación de equipaje. El funcionamiento de estos quioscos no va más allá de la simple interacción del pasajero con la pantalla para imprimir las etiquetas para el
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 25 equipaje y/o la tarjeta de embarque. (Ver [28]) Algunos quioscos más novedosos traen consigo un sistema de autofacturación del equipaje incorporado tal y como se muestra en la figura 1.6, a continuación: Figura 1.6. Quiosco de autofacturación de Siemens, Iberia y Aena en el aeropuerto Adolfo Suárez-Madrid Barajas. (Ver [29]) El uso de los dispositivos móviles de los pasajeros del aeropuerto puede llegar a ser muy útil para proveer y adquirir información. Esto ocurre gracias a los servicios de internet móvil en dos plataformas principales: sitios web diseñados para pantallas pequeñas y aplicaciones móviles con un software diseñado para un sistema operativo de móvil especifico. El servicio más común en este tipo de plataformas son las notificaciones del estado de los vuelos. Sin embargo, los aeropuertos planean introducir otros servicios móviles como tiempos de espera, seguimiento del equipaje, disponibilidad del aparcamiento o información más personalizada. (Ver [30]) Para dar este tipo de servicios, algunos aeropuertos se planean implementar una red con múltiples sensores para recolectar datos y usar la inteligencia artificial para analizarlos y dar una respuesta coherente. Un ejemplo de aeropuertos que actualmente ya han adoptado estas tecnologías son el aeropuerto intercontinental George Bush en Houston, Texas y el aeropuerto internacional Hongqiao de Shanghái, China. El primero implementó el uso de datos recogidos por dispositivos móviles con Bluetooth para poder identificar fuentes de congestión. No obstante, el aeropuerto chino desarrolló un modelo para predecir la ocupación y el tiempo de permanencia de los pasajeros basados en el posicionamiento en interiores mediante tecnología Wi-Fi. (Ver [3]) 1.2.3.3. Gestión y control del tráfico aéreo La gestión y el control del tráfico aéreo ha dependido tradicionalmente por controladores aéreos (ATCs, del inglés “Air Traffic Controller”) humanos debido a la gran responsabilidad que recae en ellos. Con los años, el tráfico aéreo se ha incrementado considerablemente, por lo que se ha producido una complejidad operativa en la gestión y el control del tráfico aéreo. Los controladores aéreos deben realizar una gran variedad de tareas, como
32 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. que también disminuyen un 50%. (Ver [44]) Otros de los beneficios y ventajas que proporciona TaxiBot son las siguientes: (Ver [45]) • Mejora en la seguridad y el proceso de remolque en el pushback. • No se precisa de ninguna modificación en los sistemas de la aeronave ni en la infraestructura aeroportuaria, sino que se adapta a los ya existentes. • Incrementa la tracción y se mejora el agarre en superficies mojadas o heladas. • Protege en todo momento el tren de aterrizaje delantero de exceder la carga de fatiga máxima permitida. Además, no se ve afectada su vida útil más allá del desgaste normal. Esto sucede gracias a que el piloto utiliza los propios frenos de la aeronave para frenar el convoy completo. Como ya se ha mencionado, el grupo Schiphol pretende automatizar todos los vehículos del lado aire. Sin embargo, el TaxiBot no está automatizado ya que puede operarlo el piloto y el conductor. No obstante, muchos de los problemas que se presentaron a raíz de las pruebas, se podían solucionar proporcionando un sistema autónomo al TaxiBot. Por lo que se realizó un estudio para implementar un TaxiBot completamente autónomo que finalmente, no se desarrolló. El sistema fue inspirado en los contenedores automatizados del puerto de Rotterdam que siguen una línea en el suelo y cuentan con un radar para la detección de obstáculos. La idea principal aplicada en el TaxiBot consistía en un radar y una cámara en dos lados como sistema de detección de obstáculos y barreras. Para que en caso de obstáculo el vehículo se parase y el conductor a bordo del TaxiBot tomase una decisión en cómo proceder. La gran problemática del automatismo viene en la complejidad de acelerar, frenar y virar por sí mismo en el momento de remolcar una aeronave. La carga de fatiga que soportaría el tren de aterrizaje delantero al frenar y acelerar sería suficiente para terminar rompiéndose. Otro punto de vista interesante y a la vez desafiante, es la responsabilidad de un accidente potencial con TaxiBot implicado. Es decir, en caso de accidente con una aeronave, no queda determinado directamente el responsable del accidente. Como contraposición a lo dicho, la plena aplicación del TaxiBot en el aeropuerto de Ámsterdam disminuye la capacidad del aeropuerto en un 50%. Sin embargo, en este estudio de autonomía en el TaxiBot también se comprobó la capacidad del aeropuerto y los resultados fueron diferentes. La capacidad del sistema de las calles de rodaje dejaba de estar limitada por la capacidad de los controladores de tierra y pasaba a depender de un ordenador con capacidad para guiar gran cantidad de aeronaves en tierra mediante los TaxiBots autónomos. Al utilizar este nuevo sistema con una capacidad más grande en las calles de rodaje, se desharía el cuello de botella que se produce en este entorno. Este cuello de botella del que se habla es muy recurrente en este aeropuerto y consiste en largos atrasos provocados por aeronaves situadas las puertas de embarque que esperan largos tiempos a que el sistema de carriles de rodajes esté disponible. Sin embargo, en este ámbito también se surgieron otros factores a tener en cuenta, por ejemplo, la distancia de las alas entre aeronaves. Por lo que se terminó por considerar inviable el automatismo en los TaxiBots.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 33 Vehículos autónomos en lado aire Ya se ha comentado antes sobre la existencia del proyecto llamado “Operaciones Autónomas en el Lado Aire” que está llevando a cabo el Royal Schiphol Group y que quiere consolidar en 2050. En este ambicioso proyecto se pretende adoptar un aeropuerto autónomo, es decir, se pretende implementar autonomía y sostenibilidad en los vehículos terrestres que circulan por el lado aire. Aunque actualmente pueda sonar algo difícil de imaginar, ya se está empezando a llevar a cabo algunas tecnologías que están aún en proceso de desarrollo o prueba. Algunas de estas son los tractores porta-equipajes autónomos y las pasarelas de acceso a las aeronaves autónomas. Los tractores porta-equipajes con funcionamiento autónomo (TractEasy) dan paso al objetivo del grupo gestor de reemplazar todos los vehículos en el lado aire por una flota interconectada de vehículos autónomos y libres de emisiones. Los beneficios que este tipo de vehículo autónomo proporciona al sector del handling se basan en una reducción de costes, incremento en la productividad y un gran nivel de seguridad. Algo muy positivo de esta nueva tecnología es el uso de sus componentes electrónicos para recoger y almacenar información del entorno. Esto favorece el hecho de que no se requiera ningún cambio en la infraestructura aeroportuaria. Estos vehículos autónomos han sido fabricados por la empresa proveedora de equipos GSE, TLD, junto con la entidad EasyMile, encargada de suministrar el software apropiado. (Ver [46]) Figura 2.3. TractEasy en funcionamiento. (Ver [47]) En relación a las especificaciones, este vehículo tiene una fuerza de estirada de 20kN y es capaz de circular a 15 km/h. Como ya se ha dicho, se ha pretendido dotar a este vehículo de autonomía, por lo que tiene dos modos: uno manual (funcionamiento muy similar al tractor porta-equipajes JET-16) y otro sin conductor. (Ver [48]) El sistema está compuesto por una cabeza tractora, un sistema de navegación y el software que determina las rutas teniendo en cuenta aspectos de seguridad. La sección tractora esta desarrollada a partir de otro modelo de la
34 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. misma TLD, este es el JET-16. (Ver [49]) Sin embargo, en lo que respecta a la navegación, localización y percepción de obstáculos, TractEasy depende de múltiples sensores y componentes que permiten reconocer y moverse por el entorno. Algunos de estos sensores y componentes electrónicos son LIDARs, radares, IMU (del inglés, “Inertial Measurement Unit”), GPS, módems 3G/4G, codificadores de ruedas, unidades a bordo V2X y cámaras estéreo. Estos permiten determinar la localización del vehículo con una tolerancia de al menos 5 cm y reconocer que obstáculos hay alrededor del vehículo para adaptar su comportamiento en consecuencia. Concretamente, la tecnología V2X permite conocer la dirección del vehículo en una ruta predefinida mediante el recibimiento e interacción de información del centro de supervisión y de su entorno. (Ver [47]) Las pasarelas de acceso a la aeronave autónomas son otra de las creaciones que el grupo Schiphol ha impulsado. Esta vez junto con las empresas CIMCTianaDa y SIOUX-CCM, que han sido pioneros en esta tecnología, de momento, única en el mundo. La primera compañía, de origen china, proveedora de las pasarelas y la segunda compañía, de origen neerlandesa, encargada de aportar la alta tecnología optomecatrónica necesaria. Este nuevo tipo de pasarelas están dotadas de cámaras inteligentes capaces de reconocer la puerta de la aeronave. Adicionalmente, mediante sensores incorporados, la pasarela se mueve automáticamente hacia la puerta de acceso a la aeronave. La idea de estas pasarelas autónomas surge de la necesidad de poner remedio a las consecuencias de un funcionamiento defectuoso de estas, cosa que provoca un gran aumento en el tiempo y el coste de pasajeros y aerolíneas. Mediante la incorporación de esta tecnología, se permite suprimir el uso del joystick manipulado por un operador y acortar el tiempo de acople de la pasarela al avión siendo este de un solo minuto. Cosa que propicia una mejora en el nivel de calidad de servicio (Ver [50]) El centro tecnológico se concentra en el ADAM (del inglés, "Automated Docking Add-on Module"), que consiste en un sistema avanzado encargado del reconocimiento de las puertas, independientemente del color, letras, tamaño, diseño, etc. Además, el sistema funciona sin problemas sin importar el posicionamiento, la hora del día, o las condiciones climatológicas adversas que pueda haber. Esto se consigue mediante la implementación de dos cámaras que proporcionan una buena visión en profundidad del objetivo. A su mismo tiempo, se ha requirió de la potencia de un ordenador de cálculo para proporcionar fiabilidad en la velocidad de análisis de datos 3D. Para ello, se da uso del algoritmo Smart Vision, que se alimentó con más de 1000 imágenes para hacer aprender al sistema la localización de las puertas. Algunos de los desafíos clave con el que los desarrolladores tuvieron que lidiar, fue con las condiciones térmicas extremas, las vibraciones y los vapores de queroseno. Estos inconvenientes fueron mitigados aportando robustez y control del clima (ver [51]), puesto que el sistema ADAM operativo soporta temperaturas ambientales entre -20ºC y 70ºC. (Ver [52]) Uso de la inteligencia artificial en los estacionamientos para aeronaves La inteligencia artificial puede tener múltiples aplicaciones en múltiples entornos para facilitar y agilizar tareas y procesos. Por consiguiente, el gestor
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 35 aeroportuario Royal Schiphol Group, junto con Mavisoft, SWIC y VolkerInfra, ha sabido sacar provecho de ello en relación a las tareas de mantenimiento e inspección del asfalto en los aparcamientos de las aeronaves. (Ver [53]) La plataforma de un aeropuerto ha sido pensada para soportar grandes cargas, proteger la explanada de las condiciones climatológicas y proporcionar seguridad y comodidad semipermanente. A pesar de ello, se producen deformaciones plásticas (roderas) y fatiga que deben ser revisadas e inspeccionadas periódicamente. (Ver [54]) Mediante estas inspecciones, se indica el índice PCI (del inglés "Pavement Condition Index") y en función de este, se determina si el pavimento en cuestión, puede ser usado o no con seguridad. El principal objetivo de este sistema consiste en alargar el tiempo de vida útil del asfalto del pavimento, que, como consecuencia, contribuirá a minimizar costes, obstáculos materiales y emisiones. A su vez, permite realizar inspecciones de grandes superficies de día y de noche, rápidamente y de forma digital y automatizada. Otra de las ventajas que trae consigo la aplicación de esta tecnología es la capacidad de realizar una inspección PCI. Gracias a eso se elimina la necesidad de una inspección de mantenimiento manual y se limita la investigación y las tareas de mantenimiento en torno a las medidas que la IA ha detectado. (Ver [53]) Figura 2.4. Vista desde arriba mediante IA a un estacionamiento de aeronaves. (Ver [53]) Cabe mencionar que las pruebas de esta tecnología se realizaron, recientemente, en el año 2022. En estas pruebas se testearon diferentes combinaciones de técnicas de detección de daño y clasificación basadas en IA y en un sistema láser llamado LCMS-2 (del inglés, “Laser Crack Measurement System 2”). En estas pruebas se pudo comprobar que el sistema funcionaba de con mayor claridad y efectividad con el algoritmo de detección de daños. El modo de captura de las imágenes se basa en cámaras regulares o en drones/RPAS (del inglés, “Remotely Piloted Aircraft System”) o en vehículos para inspección. (Ver [53])
36 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Figura 2.5. Software basado en algoritmos de detección de daños muestra las reparaciones necesarias. (Ver [53]) Otra de las finalidades de la inteligencia artificial en los estacionamientos de las aeronaves es agilizar el tiempo de respuesta y aportar predictibilidad a la asistencia de aeronave en tierra. Este proceso se lleva a cabo mediante cámaras que capturan instantáneas que se traducen en datos. (Ver [55]) La asistencia de la aeronave en tierra se inicia en los instantes de la llegada de la aeronave a la puerta de embarque y se finaliza en el momento que ésta la abandona. En este periodo de tiempo, los equipos de handling deben de proceder a asistir la aeronave en diversas tareas. Algunas de estas tareas consisten en el desembarque y embarque de pasajeros, reabastecimiento de combustible a la aeronave, limpieza del interior, descarga y carga del equipaje, reabastecimiento de catering, etc. Por lo que cumplir con el tiempo establecido para realizar este proceso es muy importante ya que, por el contrario, provocaría un retraso en el vuelo. De esta forma, mediante el uso de los datos que se obtienen de este sistema, se crea la posibilidad de predecir, actuar en consecuencia para prevenir retrasos y obtener conocimiento para la optimización del proceso. (Ver [55]) Figura 2.6. Representación de la captura de instantáneas de los equipos GSE asistiendo a la aeronave. (Ver [55])
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 37 El funcionamiento de esta tecnología se basa en IA para dar uso a una visión computacional, es necesaria la instalación de unas cámaras en el estacionamiento de aeronaves capta una serie de instantáneas. Posteriormente, mediante un algoritmo avanzado basado en tecnología de aprendizaje profundo (IA) se convierten las imágenes en datos y reconoce los equipos de GSE. De esta forma, al coordinador se le permite conocer el inicio y el final de los procesos a tiempo real. (Ver [55] y [56]) Uso de drones para realizar inspecciones y otras tareas Aprovechando la disminución considerable del tráfico aéreo mundial debido a la pandemia en 2020, se realizaron pruebas de inspección mediante el uso de drones en el aeropuerto de la capital neerlandesa. De esta forma, el uso de drones del aeropuerto, se permitió en una reglamentación temporal con el condicionante que estos vuelos se realizasen en coordinación con la organización de control del tráfico aéreo de los Países Bajos (LVNL, del neerlandés “Luchtverkeersleiding Nederland”). La LVNL pretende integrar, en un futuro, las operaciones de aeronaves no tripuladas junto con los aviones tripulados en el espacio aéreo. Es por ello que se tomó aquel momento como la oportunidad de realizar pruebas. La función de estas pruebas consistió en comprobar la funcionalidad, viabilidad y el desempeño de los drones en las tareas de inspección. Por lo que las principales áreas fueron superficies de asfalto. Sin embargo, también se probó la capacidad de llevar a cabo tareas de de-icing o subministrar piezas de aeronaves en su mantenimiento. (Ver [57] y [58]) Figura 2.7. Dron de inspección en el aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol. (Ver [57]) 2.1.1.2. Lado tierra Las tecnologías que favorecen la digitalización en el lado tierra de un aeropuerto se implementan pensando, primordialmente, al confort del pasajero. Los aeropuertos pretenden hacer la experiencia del pasajero en la terminal más
38 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. agradable facilitando los procedimientos aeroportuarios existentes en una terminal. Es por ello que muchas de las tecnologías implementadas en esta zona del aeropuerto consisten en el “autoservicio de cosas” y en proveer información al pasajero y al aeropuerto. Por lo que el aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol ha apostado por un servicio al pasajero mejor y más ágil mediante la digitalización. El lado tierra del aeropuerto neerlandés ha sido dotado de algunas tecnologías propias de aeropuertos inteligente que ya se han visto en el primer capítulo de este proyecto. Algunas de ellas son las siguientes: (Ver [13]) • Quiosco de autofacturación. • Servicio de autoembarque. • Posicionamiento y navegación en el interior. • Identificación de reconocimiento biométrico. • Sistema automatizado de tratamiento de equipajes mediante identificación por etiquetas RFID (ver [59]). • App del aeropuerto para dispositivos móviles. Sin embargo, hay otras tecnologías que también contribuyen a que el aeropuerto de Ámsterdam sea un aeropuerto 4.0., estas son las que se explican a continuación. Self Service Units En el aeropuerto de la capital neerlandesa se han desarrollado las denominadas “Self Service Units” o unidades de autoservicio. Estas unidades consisten en pantallas con capacidad interactiva destinadas a dar control e información de forma sencilla y rápida a los pasajeros que transitan por la terminal. La interacción con esta unidad se inicia mediante un escaneo de la tarjeta de embarque. De esta forma el pasajero puede conocer toda la información disponible referente a su vuelo, planos de la terminal para buscar restaurantes y tiendas, hacer videollamadas con un empleado del aeropuerto y solicitar un asistente a la ubicación a la propia ubicación. Actualmente, estas unidades ya están ubicadas en diferentes puntos repartidos en la terminal a modo de proveer tranquilidad y facilidades al pasajero. (Ver [60]) Prestop es la empresa que diseñó y desarrollo esta unidad informativa para Schiphol. Prestop optó por implementar un quiosco de acero cubierto con HIMACS. En relación al hardware del punto de información también incorporó una pantalla táctil PCAP de 32”, un escáner de código de barras, un micrófono, una webcam y altavoces. Por otro lado, el software incorporado estaba basado en la página web del grupo Schiphol y se muestra a través de SiteKiosk. (Ver [61]) En el Anexo D. Introducción a los conceptos de HI-MACS, PCAP y SiteKiosk.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 39 Figura 2.8. Unidad de autoservicio en el aeropuerto de Ámsterdam Schiphol. (Ver [61]) Uso de la tomografía computarizada en los filtros de seguridad El aeropuerto de la capital neerlandesa ha sido el primer aeropuerto del mundo en tener todos los filtros de seguridad equipados con tecnología de tomografía computarizada (TC). Gracias a los escáneres de TC el personal de seguridad puede revisar el equipaje rotándolo 360 grados mediante imágenes rotatorias, codificadas por colores y en 3D, que son más precisas que las radiografías tradicionales. (Ver [62]) A su vez, los escáneres para los pasajeros permiten crear una imagen digitalizada lo que permite detectar objetos peligrosos portados por el pasajero. (Ver [63]) Por otro lado, una ventaja enfocada hacia la comodidad del pasajero es la no necesidad de tener que extraer del equipaje los dispositivos electrónicos y/o líquidos. (Ver [62]) En relación a la tecnología de tomografía computarizada, esta se diferencia de una radiografía convencional por el uso de un tubo fijo de rayos X. Por lo que el escáner de TC utiliza una fuente motorizada de rayos X que gira alrededor de la abertura circular de una estructura en forma de rosca llamada Gantry. Durante el escaneo por TC, el equipaje se va moviendo a través del Gantry, mientras que el tubo de rayos X gira alrededor a modo que se van disparando. A su vez, los escáneres de TC utilizan detectores digitales especiales de rayos X, localizados directamente frente a la fuente. Cuando los rayos X salen del equipaje, son captados por los detectores y transmitidos a una computadora. (Ver [64]) Cálculo de tiempos de espera mediante el análisis de datos Los tiempos de espera elevados son un hecho en aeropuertos con grandes flujos de pasajeros como es el caso del aeropuerto de Ámsterdam. Esto a menudo genera estrés en los pasajeros durante su jornada de viaje. Por lo que la experiencia del pasajero en la terminal puede verse afectada. Sin embargo, el grupo Schiphol considera que una buena manera de influenciar positivamente en la percepción de la gente acerca del aeropuerto es mostrando los tiempos de espera. (Ver [65]) Para llevarlo a cabo, Schiphol ha contado con la colaboración de Veovo. Esta empresa ha provisto al aeropuerto neerlandés
40 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. de la solución de previsibilidad BlipTrack. Esta ha contribuido en el entendimiento de los movimientos y tendencias de los pasajeros en la terminal. De esta forma, el aeropuerto puede prever y resolver irregularidades o incrementos de pasajeros en los procesos. BlipTrack de Veovo consiste en una combinación de sensores con un software de procesamiento de análisis de datos (big data). Este sistema es capaz de proveer un tiempo de cola de manera automática. Es importante destacar que toda esta información se muestra en la API (del inglés, “Advance Passenger Information”). (Ver [66]) 2.1.2. Aeropuerto de Helsinki-Vantaa El aeropuerto de Helsinki se ubica en el municipio de Vantaa, limítrofe de la capital de Finlandia. Este aeropuerto es el más importante del país en cuanto a transporte de pasajeros y uno de los principales aeropuertos europeos. Los datos anteriores a la pandemia, indican que casi 21,9 millones de pasajeros transitaron por este aeropuerto en 2019. No obstante, la capacidad del aeropuerto es de hasta 30 millones de pasajeros. (Ver [67]) En cuanto a la distribución del complejo aeroportuario, esta comprendido en dos terminales diferentes y tres pistas, dos de ellas paralelas. Sin embargo, a mediados de 2022 se decidió cerrar la terminal 1 y traspasar todos los vuelos a una sola terminal. Esta única terminal operativa es la más grande y ocupa una superficie de 200.000 metros cuadrados. La superficie del aeropuerto en su totalidad es de 1800 hectáreas. (Ver [68]) En la figura 2.9, a continuación, se muestra la distribución de las pistas y calles de rodaje junto los edificios terminales. Figura 2.9. Mapa del aeropuerto de Helsinki-Vantaa. (Ver [69]) El grupo que se encarga de la gestión del aeropuerto de Helsinki es Finavia Oyj, del cual es propietario el gobierno de Finlandia en su 100%. Este grupo es responsable de mantener la operatividad de 21 aeropuertos finlandeses. En relación al enfoque de la digitalización, Finavia da importancia al desarrollo continuo de soluciones digitales para mejorar la eficiencia de sus operaciones clave. Por lo que dedica parte de sus esfuerzos a la elaboración de proyectos y programas dedicados ello. Uno de los desafíos más grandes de Finavia es la
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 41 de mantener a los aeropuertos operativos ante cualquier clima. (Ver [70]) Es por ello que este grupo trata de estar siempre buscando nuevas formas de optimizar sus labores. Para ello, existe el Programa de Desarrollo del Aeropuerto de Helsinki. Este tiene por objetivos mejorar la infraestructura de la totalidad del complejo, mejorar las capacidades de varios entornos aeroportuarios y mejorar la experiencia del pasajero en su estancia temporal en el aeropuerto. De esta forma se pretende conseguir un aeropuerto mas accesible y acomodado. (Ver [71]) De la misma forma que se ha hecho en el anterior apartado, se realizará el estudio del nivel de digitalización segregando las tecnologías en función del entorno. Por lo tanto, diferenciamos dos entornos aeroportuarios; el lado aire y el lado tierra. 2.1.2.1. Lado aire En el lado aire de un aeropuerto situado en uno de los países mas al norte de Europa, resulta complejo mantener la pista operativa independientemente de las condiciones meteorológicas, las cuales son bastante extremas en invierno. Temperaturas muy por debajo de 0 grados, grandes cantidades de nieve y hielo y vientos helados son algunos de los factores que dificultan la operatividad de un aeropuerto en Finlandia. Si a esto se le añade una congestión de vuelos elevada, todo resulta en dificultades. Para todo ello Finavia está en constante búsqueda de nuevas fuentes y tecnologías que faciliten la operatividad del aeropuerto. Por lo que sustentan y apoyan cualquier proyecto que se adapte a los intereses de los aeropuertos finlandeses. SnowBot SnowBot ha sido una de las tecnologías que se han desarrollado con la finalidad de mantener las pistas en perfectas condiciones, libres de nieve y hielo. Este proyecto denominado Runway SnowBot es uno de los proyectos con mayor relevancia en los que Finavia ha sido participativo y que se ha adoptado en este aeropuerto. Con este proyecto ya consolidado, Finavia ha convertido la limpieza de nieve en todo un desarrollo tecnológico innovador. La idea nace de la inspiración de los cortacéspedes y aspiradores automáticos, aplicándose el mismo concepto para crear un nuevo vehículo capaz de moverse de manera autónoma. En este caso, este vehículo se encarga de remover la nieve en las pistas de aterrizaje, calles de rodaje y plataforma de una manera segura, sostenible, económica y cómoda. (Ver [70])
48 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. algún proyecto en desarrollo de tecnologías que fomenten la digitalización en el lado aire del aeropuerto Josep Tarradellas Barcelona-el Prat. (Ver [91]) La única implementación tecnológica que se está introduciendo es la modernización de los motores de algunos de los vehículos de handling. Esto ocurre gracias al programa de Aena de aceleración de empresas de nueva creación, AenaVentures. Donde la empresa Carwatt opta por la transformación de los motores de combustión a eléctricos. De esta forma se reduce la emisión de gases contaminantes en el lado aire y se contribuye al objetivo de sostenibilidad del aeropuerto. (Ver [87]) 2.2.2.2. Lado tierra El proceso de transformación digital esta más desarrollado en el lado tierra del aeropuerto. Por lo que se puede decir que en el aeropuerto de Barcelona han enfocado la innovación tecnológica en mejorar la experiencia del pasajero en la terminal. Sin embargo, las tecnologías que se han implementado también agilizan los trámites aeroportuarios. Los quioscos de autofacturación, los sistemas biométricos y el posicionamiento y navegación en el interior de la terminal son las adopciones de tecnologías de nueva generación en el aeropuerto. (Ver [92]) Los sistemas biométricos fueron implementados en unas pruebas en junio de 2021. En estas pruebas ofrecieron a los pasajeros del aeropuerto de Barcelona la posibilidad de participar. De esta manera los pasajeros que aceptaron tuvieron que enrolarse desde casa, App de Aena o de la aerolínea o en los mostradores o quioscos de facturación. De ese modo, los pasajeros pudieron disfrutar de una experiencia biométrica completa pudiendo realizar todos los tramites sin mostrar la tarjeta de embarque ni el documento de identidad. Es decir, pudieron facturar el equipaje, pasar los puntos de control, entrar a salas VIP y acceder a la puerta de embarque de manera autónoma mediante reconocimiento facial. (Ver [92]) Este proyecto está vinculado al Plan Estratégico de Innovación de Aena en colaboración con Vueling y varias empresas tecnológicas como Indra, Materna IPS, Easier, IDEMIA y Mobbeel. Estas empresas han proporcionado la parte técnica del proyecto, concretamente Indra se encargó de la plataforma que permite integrar el equipamiento en los sistemas. Materna IPS desarrolló el sistema biométrico de autofacturación de equipajes. Easier integró los dispositivos biométricos y su middleware (quiosco de autoservicio, puertas electrónicas) para el registro y comprobación. IDEMIA proporcionó la captura de las imágenes faciales con calidad alta y Mobbeel desarrolló la aplicación móvil que permitió a los viajeros registrar su biometría y verificar su identidad. (Ver [93])
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 49 Figura 2.13. Quiosco de registro de identificación biométrica por reconocimiento facial en el aeropuerto de Barcelona-el Prat. (Ver [94]) También se ha incorporado una plataforma de guiado para el interior de la terminal a través de la App de Aena, Aena Maps. Este proyecto fue uno de los 80 que forman parte del Plan Estratégico de Innovación. Esta función en la App permite al pasajero conocer su ubicación, buscar diferentes puntos de interés y calcular las mejores rutas, distancias y/o tiempos. A su vez, esta herramienta proporciona servicio a pasajeros PMR a modo de satisfacer las necesidades de accesibilidad y otras informaciones destacadas. (Ver [92]) En relación al desarrollo de esta funcionalidad, Aena ha contado con la colaboración de empresas como Telefónica, CARTO DB y Situm Indoor Positioning. Las dos últimas, especializadas en plataformas de inteligencia de ubicación y localización y navegación en interiores. (Ver [95]) El Sistema Automatizado de Tratamiento de Equipajes (SATE) fue una de las grandes novedades en el momento de la inauguración de la terminal 1 en junio de 2009. El funcionamiento de este sistema se ha explicado en el punto 1.2.3. donde se habla del tipo tecnología que se emplea para la identificación de los equipajes. Sin embargo, se puede definir brevemente este sistema como un mecanismo que facilita el traslado, la clasificación y la entrega del equipaje de forma automatizada. El sistema que se implantó en Barcelona cuenta con 24,4 kilómetros de cintas transportadoras, 2 almacenes automáticos, 4 clasificadores, 6629 motores, 4000 bandejas portaequipajes y 4 montacargas para equipajes especiales. De esta forma se puede llegar a procesar 8000 equipajes por hora. A pesar de la baja probabilidad de extravío de equipajes por parte del sistema, este está continuamente monitorizado por 200 cámaras, por lo que desde el centro del control se muestran las imágenes y se detectan posibles averías. (Ver [96])
50 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Figura 2.14. Distribución de cintas transportadoras del SATE del aeropuerto de Barcelona-el Prat. (Ver [96]) 2.2.3. Aeropuertos de Girona-Costa Brava y Reus Los aeropuertos de Girona y Reus son el segundo y tercer aeropuerto más transitados de Cataluña. El aeropuerto de Girona consiguió tener una ocupación de 1,93 millones de pasajeros en 2019, mientras que el aeropuerto de Reus gestionó 1,05 millones de pasajeros en el mismo año. (Ver [88]) El complejo aeroportuario de ambos aeropuertos cuenta con una pista y un edificio terminal. En el caso del aeropuerto de Girona, la superficie completa es de 215 hectáreas (ver [97]) y en el caso del aeropuerto de Reus, la superficie es de 321 hectáreas (ver [98]). A pesar del papel más secundario que tienen estos aeropuertos en la lista de aeropuertos españoles de Aena, estos contribuyen al tráfico aéreo de manera significativa estacionalmente. Es decir, la cantidad de pasajeros aumenta considerablemente en el periodo estivo. Por lo que se trata de aeropuertos con actividad comercial puramente estacional en Reus y mayoritariamente estacional en Girona. Sin embargo, a continuación, se muestra como está manejando Aena la transformación digital en estos dos aeropuertos. 2.2.3.1. Aeropuerto de Girona-Costa Brava En 2019, tuvo lugar un simulacro de accidente aéreo en el aeropuerto de Girona donde se empleó el uso de drones. Este simulacro formaba parte del Plan de Autoprotección del Aeropuerto de la Costa Brava. En él, se contemplaron los drones, en este caso policiales, para la gestión de la emergencia simulada. Para ello, ENAIRE y Mossos d’Esquadra tuvieron que coordinarse para operar en la zona aeroportuaria supuestamente afectada. El plan de acción de estos drones consistió en captar imágenes del accidente y lanzar una bengala para facilitar la localización del accidente a los controladores. (Ver [99]) Mas allá del empleo de drones en el aeropuerto, no se tiene constancia de más medidas de digitalización aplicadas en el aeropuerto de Girona. (Ver [91])
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 51 2.2.3.2. Aeropuerto de Reus El aeropuerto de Reus es un aeropuerto con una actividad nula de aviación comercial en los meses de otoño, e invierno. Sin embargo, en los meses de verano, principalmente, las aerolíneas Ryanair y Jet2 incorporan varios vuelos. Por lo que, de acuerdo con los informes de Gestión Consolidado de Aena más recientes, no se ha compartido públicamente ningún proyecto en desarrollo ni ninguna tecnología que se haya adoptado con la intención de digitalizar el aeropuerto. (Ver [91]) 2.3. Comparación de la digitalización entre aeropuertos A lo largo del proyecto, se han ido viendo diferentes tecnologías aplicadas en aeropuertos con distintos grados de transformación digital. De esta manera se puede comparar y extraer conclusiones acerca del análisis que se ha realizado. Esta tabla pretende resumir de forma esquemática el trabajo realizado hasta este punto relacionando las aplicaciones y sus aeropuertos. Las tecnologías que contribuyen a la digitalización y al desarrollo de un aeropuerto inteligente son las que se han seleccionado en la columna a la izquierda de la tabla. En el lado tierra se enmarcan las aplicaciones mas comunes que definen, comúnmente, un aeropuerto inteligente. Por otro lado, en el lado aire se destaca el uso variado de los vehículos autónomos eléctricos, de los drones y de la inteligencia artificial. En la esta tabla se marca con un “tick” verde las tecnologías que han sido desarrolladas y adoptadas como parte de la infraestructura aeroportuaria. Algunas de ellas han sido implementadas y probadas por pasajeros temporalmente durante un periodo de prueba, por lo que también se enmarcan en el “tick” verde. Por otro lado, el guion representa las tecnologías de nueva generación que no se han realizado en la actualidad. Aeropuertos Tecnologías aplicadas ÁmsterdamSchiphol HelsinkiVantaa Barcelonael Prat GironaCosta Brava Reus Lado tierra Quioscos de autofacturación - - Identificación biométrica - -
52 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Navegación y posicionamiento interior - - SATE con identificación por etiquetas RFID - - Autoembarque - - App del aeropuerto para dispositivos móviles TC en el filtro de seguridad - - - Seguimiento de pasajeros -* - - Lado aire Vehículos autónomos motorizados eléctricamente - - - Uso de drones - - - Uso de IA - - - Tabla 2.1. Comparación de tecnologías que contribuyen a la formación de un aeropuerto inteligente. Tal y como se puede ver en la tabla, el aeropuerto de Ámsterdam Schiphol es el aeropuerto 4.0. europeo de referencia que está a la vanguardia de las tecnologías de nueva generación. El grupo gestor de este aeropuerto está muy centrado en mejorar la operatividad del aeropuerto y la comodidad del
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 53 pasajero. Por lo que los diferentes equipos encargados de llevar a cabo la digitalización al aeropuerto están siempre activos en nuevos proyectos de desarrollo. Asimismo, el grupo Schiphol se encuentra en medio de su plan para 2050 donde pretende introducir un nuevo concepto de aeropuerto inteligente dotando a este de autonomía completa en tu operatividad en el lado aire. Muy de cerca le sigue el aeropuerto de Helsinki-Vantaa, el cual poco a poco ha ido introduciendo tecnologías digitalizadoras en todo el complejo aeroportuario. Finavia, la gestora aeroportuaria nacional, esta enfocando su estrategia en la centralización del aeropuerto en una sola terminal y aplicando todas sus ideas de desarrollo en esta. El objetivo de Finavia es hacer crecer a su aeropuerto de la capital hasta sus máximos números de capacidad mediante nuevas ideas y medidas. Ideas no solo de ampliación con nuevas construcciones, sino de mejora en el funcionamiento del aeropuerto mediante una transformación digital que aumenta considerablemente. Por otro lado, en el plano de aeropuertos presentes en la región catalana, Aena pone en funcionamiento las medidas de digitalización comúnmente aplicadas por los aeropuertos mas digitalizados. Sin embargo, estas nuevas tecnologías digitalizadoras no se aplican en aeropuertos de carácter regional como es el caso de Girona-Costa Brava o Reus, sinó que se aplican en aeropuertos más grandes con más congestión de pasajeros en sus terminales como es el aeropuerto de Barcelona. Algo importante a destacar, que la misma gestora Aena confirma en sus informes anuales, es el enfoque de la transformación digital mayoritariamente en el lado tierra de los aeropuertos. Todo ello queda reflejado en la columna correspondiente al aeropuerto Josep Tarradellas Barcelona-el Prat. * Como observación, es importante recalcar que en el aeropuerto de Barcelona-el Prat no consta de ninguna tecnología de seguimiento de pasajeros según los informes de Aena. No obstante, en la zona del principal control de seguridad de la T1, hay una pantalla de grandes dimensiones con el tiempo de espera de la fila para acceder al filtro de seguridad. Adicionalmente, mediante una inspección ocular de la zona, no se observaron indicios de sensores necesarios para la obtención de datos relacionados con el seguimiento de pasajeros.
54 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. CAPÍTULO 3. PROPUESTAS DE TECNOLOGIAS EN LOS AEROPUERTOS Una vez adquirido todo el conocimiento sobre la digitalización en los aeropuertos y las tendencias que siguen estos en su transformación digital, se exponen tres propuestas que se consideran ventajosas en la operatividad o funcionamiento de los aeropuertos analizados. La primera propuesta consiste en el desarrollo de un sistema no existente basado en tecnologías de nueva generación propias de los aeropuertos inteligentes. Por el contrario, las otras dos propuestas consisten en implementaciones existentes de nuevas tecnologías digitales que se consideran un avance significativo en el funcionamiento de cualquier aeropuerto con una capacidad media y alta. En esta parte del proyecto, se argumentan los motivos por el cual se proponen estas tecnologías, el funcionamiento, las especificaciones técnicas y las mejoras potenciales que se darían. 3.1. Sistema de vigilancia y dispersión de fauna y drones recreativos mediante cetrería robótica y LiDAR en el aeropuerto Barcelona-el Prat El aeropuerto de Barcelona-el Prat está situado en el parque natural del delta del rio Llobregat, colindante al espacio natural protegido del Delta del Llobregat. Por lo que la presencia de fauna en las inmediaciones del aeropuerto es muy abundante al encontrarse en una zona de descanso y alimentación especialmente para aves. El ánade azulón, la avefría europea, el cernícalo vulgar, el cormorán grande, la gaviota patiamarilla, la gaviota reidora y la paloma torcaz son algunos de los ejemplares de aves más frecuentes en esa zona. Esto provoca que las incursiones en el lado aire del aeropuerto sean bastante frecuentes. Es por ello que la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) ofrece información acerca de las especies animales con potencial afección a las operaciones aeronáuticas. Asimismo, también sus movimientos habituales o desplazamientos, los focos de atracción de fauna y las medidas que se aplican en el interior y exterior del aeropuerto de Barcelona. (Ver [100]) • Exterior: acciones de vigilancia, de gestión del hábitat y de captura en coordinación con las autoridades competentes. • Interior: acciones dispersivas, de exclusión, de captura y de gestión del hábitat en las zonas vegetales o canales de agua en el campo de vuelo. Una de estas acciones dispersivas y de vigilancia en el interior del campo de vuelo del aeropuerto se basa en el empleo del servicio de cetrería. En esta práctica, se emplean halcones que se encargan de vigilar y proteger al aeropuerto de la presencia de aves que podrían chocar e incluso ser engullidas por los aeromotores de una aeronave. Por lo que el vuelo del halcón no es plenamente controlado al tratarse de otro animal que se mueve libremente por el campo de vuelo y también existe riesgo de engullimiento. Además, este
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 55 servicio se inicia desde el amanecer hasta la puesta del Sol, por lo que en horarios nocturnos no está operativo. (Ver [101]) Otro problema recurrente en los aeropuertos de la actualidad, es la incursión de drones civiles en el espacio aéreo aeroportuario. Que de igual modo que las aves son un riesgo para los aviones. La gran mayoría de estas incursiones por parte de drones civiles, no tienen una finalidad negativa o destructiva hacia el tráfico aéreo del aeropuerto. La incursión de este tipo de drones recreativos sucede por negligencias e irresponsabilidades por parte de las personas que los controlan. Por lo tanto, con la finalidad de hacer más efectivas las tareas de vigilancia y dispersión de la fauna y RPAS recreativos, se propone instaurar un sistema de vigilancia y dispersión mediante cetrería robótica combinado con un escáner láser LiDAR (del inglés, “Light Detection and Ranging”). LiDAR consiste en una tecnología que emite impulsos láser de baja potencia y mide el tiempo de ida y vuelta del láser que rebota en un objetivo. De esta forma, se permite generar una imagen de nube de puntos en 3D con los datos obtenidos (ver [102]). Por otro lado, el concepto de cetrería robótica viene de un proyecto de DroneVision en colaboración con Aena para el helipuerto de Ceuta en 2020. (Ver [103]) El modo de utilización de este sistema es versátil y puede tener dos métodos de funcionamiento principales en función del tipo de vigilancia, del automatismo y del tipo de LiDAR. Por lo que se destacan dos versiones del sistema, una versión automatizada y otra versión pilotada, respectivamente. • En el primer método, la acción de vigilancia se basa en la patrulla de drones repartidos por diferentes zonas del aeropuerto en coordinación con la torre de control. En esta fase de patrulla, los RPAS tendrían una secuencia de vuelo programada. En el momento que alguno de estos drones detectase una incursión por parte de un ave o un dron recreativo, estos se dirigirían de forma automatizada. Esta detección se produce por un sistema ALS (del inglés, “Airbone Laser Scanner”) de LiDAR aerotransportado. (Ver [104]) Es importante mencionar que se precisa de un operario encargado de supervisar las operaciones y establecer puntos de ruta para una navegación autónoma. • El otro método de vigilancia se basa en el patrullaje de un vehículo terrestre dotado de un LiDAR alrededor de las pistas. De esta forma se podría detectar posibles invasiones por parte de fauna y drones. En el caso de invasión del espacio aéreo, los operarios responsables desplegarían la cetrería robótica compuesta por uno o mas RPAS en función de lo necesario. Estos drones se dirigirían hacia los objetivos de forma pilotada por los operarios que se guiarían por una cámara a bordo, en condiciones VMC (del inglés, “Visual Meteorological Conditions”), o por los datos en tiempo real del LiDAR, en condiciones IMC (del inglés, “Instrumental Meteorological Conditions”). Es importante destacar que el procedimiento de dispersión se llevaría a cabo de la misma forma en ambos métodos. En caso de que la intrusión ocurriese por parte de un ave, este seria dispersado dirigiéndose hacia el. Sin embargo, en caso de que la invasión del espacio aéreo fuese provocada por un dron civil,
56 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. el operario que supervisa o pilota el RPAS informaría a las autoridades competentes que procederían con medidas anti-dron en caso de ser necesario. En ambas variaciones del sistema se consigue una mayor efectividad y seguridad en el empleo de medidas para las labores de dispersión y vigilancia. Al tener el control del vuelo, los drones que componen la flota de la cetrería robótica, aportan una mayor seguridad en sus desplazamientos y en su ubicación exacta. De esta forma la cetrería robótica podría coordinarse con la torre de control del aeropuerto. Asimismo, también se proporciona la máxima efectividad posible en cuanto a la detección de cualquier animal u objeto penetrando el espacio aéreo aeroportuario, por lo que las acciones de dispersión se tomarían de manera casi instantánea. Otra de las grandes ventajas de la implementación de este sistema es su plena operatividad sin importar las condiciones visuales de la pista. Este sistema sería capaz de continuar plenamente operativo en caso de nocturnidad, lluvia ligera (previa impermeabilización de los componentes electrónicos del dron), niebla, polvo y viento moderado. Como contraposición, existen también algunas desventajas que dan pie a que esta propuesta de proyecto tenga una línea de continuidad en su desarrollo. El principal inconveniente que se detecta es el coste de la inversión inicial. Al querer desarrollar todo un sistema de vigilancia y dispersión en un aeropuerto con una gran superficie, el coste se eleva. El coste de este sistema se vuelve consideradamente más elevado si se pretende dotar a los drones de LiDAR aerotransportado (ver [105]), por lo que el segundo método descrito anteriormente resulta ser más económico. Otro inconveniente es la complejidad al introducir drones en un espacio aéreo controlado como es el de un aeropuerto. Sin embargo, ENAIRE ya ha llevado a cabo diversos ensayos de integración de drones en espacio aéreo controlado, en proyectos UAS (del inglés, “Unmanned Aircraft System”). (Ver [106]) 3.1.1. Componentes técnicos del sistema Para poder llevar a cabo el desarrollo de esta propuesta, se requiere de una serie de tecnologías que deben combinarse para lograr el propósito del sistema. Por lo tanto, continuando con la segregación de funcionalidades descrita en el punto anterior, se detallan las tecnologías y componentes necesarios. En ambas versiones del sistema se combinan dos tecnologías principales, un dron de tamaño medio/pequeño y un escáner láser LiDAR. • En la versión automatizada del sistema, el dron debe de tener la capacidad de poder soportar vuelos largos durante el periodo de patrulla. Por lo que se cuenta con la operatividad de un dron con tecnología hibrida capaz de funcionar varias horas mediante la combinación de gasolina y electricidad. Un ejemplo de dron con esta tecnología es el dron AeroHyb de la empresa especialista en drones Aerocamaras. (Ver [107]) Este dron es capaz de operar hasta siete
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 57 horas y transportar 5 kg en cargas adicionales durante dos horas. Además de tener un alcance operativo de 100 km. Figura 3.1. Dron AeroHyb de Aerocamaras. (Ver [107]) En el Anexo F. Las especificaciones técnicas del dron AeroHyb. En lo que respecta al LiDAR, este debe ser aerotransportado para dar al dron la capacidad de detectar el elemento intrusivo en espacio aéreo y poderse mover de forma autónoma. Para ello, se plantea en incorporar al dron el LiDAR Hovermap de la empresa Emesent. (Ver [108]) Este escáner láser rotativo va a bordo del dron y pesa solo 1,8 kg, por lo que es ideal para que el tiempo de autonomía del dron no se vea demasiado perjudicado. Su peso ligero se logra gracias a su diseño adaptado a fines aeronáuticos, por lo que el material del aparato consiste en una combinación de un marco de aluminio con paneles compuestos de fibra de carbono. Hovermap es una unidad autónoma y versátil de escaneo que permite el mapeo LiDAR del terreno en 3D basada en algoritmos de localización y mapeo simultáneo (SLAM, del inglés, “Simultaneous Localization And Mapping”). De esta forma se le permite al sistema mapear en movimiento y volar de forma autónoma cuando no hay GPS disponible. Adicionalmente, el modo de actuación de Hovermap proporciona al dron seguridad respecto a su entorno mediante la prevención de colisiones omnidireccional basada en datos LiDAR. Es decir, los datos que se procesan, provenientes del LiDAR a bordo, se transmiten en forma de un mapa 3D en directo que se visualiza en una tableta (ver [109]). En relación a la autonomía que se le proporciona al dron, Emesent ofrece diversos tipos de niveles de autonomía. El que se propone para garantizar al máximo este nivel es el AL2 (del inglés, “Autonomy level 2”). Este nivel de autonomía permite vuelos autónomos más allá del alcance visual e incluso sin cobertura GPS (del inglés, “Global Positioning System”). Adicionalmente, este nivel AL2 esta dotado de la función “Tap-to-Fly”, donde se le permite al operario configurar puntos de ruta inteligentes usando el mapa 3D en directo. De esta forma, toda la navegación del dron hacia los puntos de ruta se produce de forma autónoma. Otro punto fuerte de Hovermap es el modo de “regreso a casa” donde se dirige a la base de operaciones por el camino más rápido. Este modo se activa cuando el operario lo desea, cuando la batería se está agotando, o cuando se activa un mecanismo de seguridad. Es importante mencionar que el despegue y el aterrizaje del
64 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. CAPÍTULO 4. CONCLUSIONES En virtud de lo estudiado, ahora se tiene conocimiento acerca de las nuevas funcionalidades de los aeropuertos inteligentes que permiten mejorar el rendimiento de estos. A lo largo del proyecto, se han ido determinando las tendencias digitales de los aeropuertos en términos generales y particulares. En este aspecto, es importante destacar las diferentes motivaciones que tiene un aeropuerto para querer llevar a cabo un plan de digitalización: la mejora operacional y la sostenibilidad. En el primer caso, el aeropuerto pretende agilizar el funcionamiento de los procesos y hacerlo más simplificado y accesible para el pasajero. Sin embargo, existe un limite en relación a cuánto se puede aumentar la eficiencia de los procesos que realizan los pasajeros. Gracias a este proyecto, se puede entender que cuando un aeropuerto desea manejar un mayor número de pasajeros, se precisa de tecnología y automatización. Además, al aplicar estos avances tecnológicos en un entorno aeroportuario, también se consigue mejorar la experiencia del pasajero en la terminal. En el segundo caso, la tecnología proporciona el factor clave a los aeropuertos para llevar a cabo un crecimiento sostenible y respetuoso con el medio ambiento dentro de lo posible. El uso de la tecnología en el lado aire impacta directamente en la reducción de gases contaminantes, mientras que en el lado tierra el impacto se produce de forma indirecta. En el caso del lado aire, los vehículos autónomos motorizados eléctricamente, el uso de softwares basados en IA y el uso de drones son un motivo de progreso y crecimiento sostenible de forma directa. En el caso del lado tierra, la digitalización de los procesos mediante la obtención de datos y el tratamiento de estos de una forma digitalizada contribuyen al medio ambiente de una forma más indirecta. De todo lo anterior, se deduce en la investigación que los aeropuertos inteligentes son capaces de exprimir su capacidad mediante la tecnología. Sin embrago, deben de protegerse de las nuevas problemáticas de trabajar con un entorno digitalizado. Principalmente, se destaca el riesgo de ataques cibernéticos que vulneran el tratamiento de grandes cantidades de datos confidenciales de un aeropuerto. Además, el riesgo de sufrir un corte de electricidad puede derivar en la inoperatividad de las funciones del aeropuerto. Por lo que se genera una necesidad constante de garantizar al aeropuerto energía eléctrica. No obstante, la implementación de un modelo de ciberseguridad fiable y robusto juega un rol fundamental en el correcto funcionamiento de un aeropuerto inteligente. Por otro lado, es necesario prever un escenario donde se produce una fallada de la energía eléctrica y se adopta una fuente alternativa preparada y disponible en todo momento para estos casos. Otro aspecto clave que se debe tener en cuenta en el funcionamiento de los aeropuertos inteligentes es el compartimiento de información con los stakeholders, que, de alguna manera sufren el impacto de las decisiones que se toman. De esta forma, todos los datos que se obtienen de las nuevas fuentes de información digitales pueden ser compartidos a través del A-CDM o
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 65 TAM. Favoreciendo, de esta manera, un plan de operaciones del aeropuerto proactivo y estratégico con una visión completa del aeropuerto en tiempo real. De acuerdo con los objetivos planteados, se ha podido contribuir con un conjunto de propuestas tecnológicas que repercutirían positivamente en la gestión y desarrollo de las funciones de un aeropuerto. La primera idea consigue plasmar la combinación de las nuevas tecnologías de la industria 4.0 con el entorno aeroportuario en forma de una idea con opción a la automatización. En relación a las dos versiones del sistema de vigilancia y dispersión de fauna y drones, finalmente se considera la versión sin automatización como la más viable. Se llega a esta conclusión principalmente por la limitación del alcance del LIDAR aerotransportado. Como consecuencia, se abre la posibilidad a una línea de continuidad en relación a las capacidades de alcance de esta tecnología. En caso de aumentar el alcance, el funcionamiento de la versión automatizada del sistema sería completamente viable. En relación a las otras dos propuestas, la primera se presenta como una herramienta de ayuda en el proceso de asistencia a la aeronave en tierra en el lado aire. Por lo que se espera que, en un futuro, el uso de este tipo de tecnologías de visión artificial esté más extendido en los aeropuertos. Por otro lado, la segunda propuesta contribuye a la correcta gestión de los flujos de pasajeros dentro del edificio terminal. La relevancia de gestionar el movimiento de los pasajeros hará que, próximamente, el empleo de softwares en este campo sea un requisito indispensable en aeropuertos con capacidades medias y elevadas. En resumen, las potencialidades de la digitalización aplicada a los aeropuertos son muy prometedoras en la actualidad y en el futuro. Por lo que, múltiples aeropuertos contemplan un plan de transición hacia la digitalización mediante la incorporación de nuevas tecnologías. Este proyecto confirma las múltiples aplicaciones de estas tecnologías en varios entornos aeroportuarios y la necesidad de estas implementaciones para la obtención de nuevos datos indispensables en los nuevos tiempos.
66 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. BIBLIOGRAFÍA [1] Vicent Selva Belén, Economiapedia, “Revolución Industrial”, 2016. https://economipedia.com/definiciones/primera-revolucion-industrial.html [2] Peralta-Abarca, J. del C., Martínez-Bahena, B., & Enríquez-Urbano, J. (2020). Industria 4.0. Inventio, 16(39). [3] Tan, J. H., & Masood, T. (2021). Adoption of Industry 4.0 technologies in airports-A systematic literature review. [4] T.Zheng, M.Ardolino, A.Bacchetti y M.Perona, “The applications of Industry 4.0 technologies in manufacturing context: a systematic literatura review. [5] Ingelcom, “Ventajas de la Industria 4.0”. https://www.ingelcom.com.ec/blog/blog-1/post/ventajas-de-la-industria-40-13 [6] Caso 10, “Qué es la Industria 4.0 y que beneficios tiene”. https://www.clase10.com/que-es-la-industria-4-0-y-que-beneficios-tiene2/ [7] Universidad Internacional de Valencia, “Revolución 4.0: importancia, ventajas y desventajas”, 2022. https://www.universidadviu.com/co/actualidad/nuestrosexpertos/revolucion-40-importancia-ventajas-y-desventajas [8] Enisa, UE, “Smart Airports: How to protect airport passengers from cyber disruptions”, 2016. https://www.enisa.europa.eu/news/enisa-news/smart-airports-how-toprotect-airport-passengers-from-cyber-disruptions [9] Nexus Integra, “Smart Airports, la transformación digital en los aeropuertos”. https://nexusintegra.io/es/smart-airports-transformacion-digitalaeropuertos/#main [10] Zaharia, S. E., & Pietreanu, C. V. (2018). Challenges in airport digital transformation. Transportation Research Procedia, 35, 90–99. [11] Global Infrastructure Hub, “Smart Airports,” 2020. https://www.gihub.org/resources/showcase-projects/smart-airports/ [12] Rajapaksha, A., & Jayasuriya, Dr. N. (2020). Smart Airport: A Review on Future of the Airport Operation. Global Journal of Management and Business Research, 25–34.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 67 [13] Kovacikova, M., Janoskova, P., & Kovacikova, K. (2021). The comparison of digitalization of Slovak Airports within the digital transformation of European Union countries. Transportation Research Procedia, 55, 1281–1288. [14] Hong, 홍진우 JW. (n.d.). 스마트공항과 차세대 보안검색 기술 Smart Airport and Next Generation Security Screening Technology. [15] Miraz, M. H., Excell, P. S., Ware, A., Soomro, S.; Ali, M. (Eds.). (2019). Emerging Technologies in Computing (Vol. 285). Springer International Publishing. [16] Aero Expo, Detector de Drogas IONSCAN 500DT. https://www.aeroexpo.online/es/prod/smiths-detection/product-16896024903.html [17] Thomas, Bombas OEM para equipos de detección y trazas. https://www.gardnerdenver.com/es-es/thomas/industries-andapplications/security-defense/trace-detection [18] Hättenschwiler, N., Sterchi, Y., Mendes, M., Schwaninger, A. (2018). Automation in airport security X-ray screening of cabin baggage: Examining benefits and possible implementations of automated explosives detection. Applied Ergonomics, 72, 58–68. [19] AeroExpo, “DSA Detection: Detector de Explosivos CMW4000”. https://www.aeroexpo.online/es/prod/dsa-detection-llc/product-1686234948.html [20] Patel, Vishra, "Airport Passenger Processing Technology: A Biometric Airport Journey" (2018). Dissertations and Theses. 385. [21] Virgil Petrescu, R. V. (2019). Face Recognition as a Biometric Application. Journal of Mechatronics and Robotics, 237–257. [22] Karthik, S., Chinnadurai, S. H., Logeswaran, S. L., Veluchamy, M. (2015). Fingerprint Recognition by Minutiae Points for Airport Security. [23] Horst, J. Iris Recognition: A General Overview. [24] Biometricos, “Control de fronteras en los aeropuertos AENA”, 2018. https://www.biometricos.net/2018/01/control-de-fronteras-en-losaeropuertos.html [25] Fraser, J. “The Robot Airport Workers of Seoul,” 2019. https://jordanfraser.medium.com/the-robot-airport-workers-of-seoula08349f4f44e [26] Medeiros, J. “LG Made An Airport Guide Robot and It’s Going Places (Literally),” 2018.
68 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. https://www.voicesummit.ai/blog-old/lg-made-an-airport-guide-robot-andits-going-places-literally-0 [27] La Vanguardia, “Innovación: Los robots toman el relevo en el aeropuerto de Seúl”, 2017. https://www.lavanguardia.com/ocio/viajes/20170707/423945745689/robo ts-aeropuerto-incheon-seul-informan-vuelos-limpian-suelo.html [28] Sabatová, J., Galanda, J., Adamčík, F., Jezný, M., Šulej, R. (2016). Modern Trends in Airport Self Check-in Kiosks. MAD - Magazine of Aviation Development, 20, 4-10. [29] Quintanilla, J.L., Bacinerias, “El primer sistema de autofacturación de equipaje en aeropuertos de España”, 2015. https://bacinerias.com/2015/02/el-primer-sistema-de-autofacturacion-deequipaje-en-aeropuertos-de-espana/ [30] Martin-Domingo, L., Martín, J. C. (2016). Airport mobile internet an innovation. Journal of Air Transport Management, 55, 102–112. [31] Keis, F. (2014). WHITE - Winter hazards in terminal environment: An automated nowcasting system for Munich Airport. Meteorologische Zeitschrift, 24(1), 61–82. [32] Zazzaro, G., Romano, G., Mercogliano, P., Rillo, V., Kauczok, S. (2015). Short range fog forecasting by applying data mining techniques: Three different temporal resolution models for fog nowcasting on CDG airport. 2nd IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace, MetroAeroSpace 2015 - Proceedings, 448–453. [33] Zhang, T., Ouyang, Y., He, Y. (2008). Traceable Air Baggage Handling System Based on RFID Tags in the Airport. 3, 106–115. [34] Control de Inventarios. “SATE Sistema automático de gestión de equipajes,” 2011. https://controlinventarios.wordpress.com/2013/11/15/sate-sistemaautomatico-de-gestion-de-equipajes/ [35] SICK Sensor Intelligence, “Lectura automática (lectura RFID) de la etiqueta del equipaje durante su facturación”. https://www.sick.com/es/es/sectores/aeropuerto/transporte-de-equipajesde-vuelo/facturacion-automatica-de-equipajes/lectura-automatica-lecturarfid-de-la-etiqueta-del-equipaje-durante-su-facturacion/c/p420158 [36] Wikipedia, “List of the busiest Airports in Europe”. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_busiest_airports_in_Europe#201 9 [37] El Mercantil, top 20 de carga aérea en 2019.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 69 https://elmercantil.com/indicador/top-20-de-carga-aerea-en-losaeropuertos-europeos-hasta-septiembre-de-2019/ [38] Wikipedia, “Amsterdam Airport Schiphol”. https://en.wikipedia.org/wiki/Amsterdam_Airport_Schiphol [39] IoT Academy, “Schiphol Airport is becoming the greatest digital airport in the world”. https://www.iotacademy.nl/stories-en/schiphol-airport-is-becoming-thegreatest-digital-airport-in-the-world [40] Schiphol Group, “An Autonomous Airport in 2050”, 2021. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/an-autonomous-airport-in2050/ [41] The Open Group, “Digital Transformation at Amsterdam’s Schiphol Airport: A conversation with Aaldert Hofman”, 2017. https://blog.opengroup.org/2017/10/17/digital-transformation-atamsterdams-schiphol-airport-a-conversation-with-aaldert-hofman/ [42] Taxibot International, “The world’s only certified and operational Taxiing alternative: Concept”, 2013. https://www.taxibot-international.com/concept [43] May, T., Airport Industry-News, “Amsterdam Airport Schiphol has announced plans to buy two TaxiBots to tow taxiing aircraft more sustainably”, 2022. https://airportindustry-news.com/schiphol-airport-to-taxi-aircraft-moresustainably-with-taxibots/ [44] Schiphol Group, “Sustainable taxiing taxibot trial”, 2021. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/sustainable-taxiing-taxibottrial/ [45] Taxibot International, “The world’s only certified and operational Taxiing alternative: Features”, 2013. https://www.taxibot-international.com/features [46] Schiphol Group, "Schiphol tests self-driving baggage tractor", 2021. https://news.schiphol.com/schiphol-tests-self-driving-baggage-tractor/ [47] Smart Airport Systems, “TractEasy”. https://www.smart-airport-systems.com/solutions/tracteasy/ [48] TLD Group, "TractEasy". https://www.tld-group.com/products/baggage-tractors/tracteasy/ [49] Navarro García, J., Defensa, "TractEasy, la cabeza tractora autónoma", 2017.
70 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. https://www.defensa.com/aeronautica-y-espacio/tracteasy-cabezatractora-autonoma [50] Schiphol Group, "Pioneering autonomous passenger bridges", 2021. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/pioneering-autonomouspassenger-bridges/ [51] Sioux Technologies, "Schiphol & Sioux are pioneering with self-driving autonomous passenger bridges". https://www.sioux.eu/aboutsioux/news/schiphol-sioux-pioneeringself-driving-autonomouspassenger-bridges/?prefLang=en-us [52] Mouser Electronics, "Datasheet: ADAM 6050, ADAM 6051, ADAM 6052". [53] Schiphol Group, "Aircraft stands' now inspected with lasers and AI", 2022. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/aircraft-stands-concretepaving-now-inspected-with-lasers-and-ai/ [54] Ramón Botella, UPC, "Gestión y Mantenimiento de Aeropuertos: Firmes de Aeropuertos". [55] Schiphol Group, “A predictable turnaround process thanks to turnaround insights”, 2020. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/a-predictable-turnaroundprocess-thanks-to-turnaround-insights/ [56] Pepijn Van Vugt, ai.nl, “How Floris Hoogenboom and Schiphol are using artificial intelligence to make the airport autonomous by 2050”, 2022. https://www.ai.nl/artificial-intelligence/how-floris-hoogenboom-andschiphol-are-using-artificial-intelligence-to-make-the-airport-autonomousby-2050/ [57] Schiphol Group, “Schiphol begins one-week trial with inspection drones”, 2020. https://news.schiphol.com/schiphol-begins-one-week-trial-withinspection-drones/ [58] Hispaviación Drones, “El Aeropuerto Schiphol de Ámsterdam realizará pruebas de inspección con drones”, 2020. https://www.hispaviacion.es/el-aeropuerto-schiphol-de-amsterdamrealizara-pruebas-de-inspeccion-con-drones/ [59] Remco Projects, YouTube, “Baggage Handling at Amsterdam Schiphol”, 2010. https://www.youtube.com/watch?v=Cqejei5WNcw [60] Schiphol Group, “Self Service Units”, 2020. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/self-service-units/
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 71 [61] Prestop, “Schiphol improving provision at the airport with self-service information points”. https://www.prestop.com/cases/amsterdam-airport-schiphol-self-serviceinformation-points/ [62] Schiphol Group, “High-tech travel at Schiphol”, 2022. https://www.schiphol.nl/en/innovation/blog/high-tech-travel-at-schiphol/ [63] IP User Group Latinoamérica, “Nuevo escáner de seguridad se probará en aeropuertos”. https://www.ipusergrouplatino.com/articles/article/8845868/191814.htm [64] U.S. Department of Health & Human Services, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, “Tomografía Computarizada (TC)”, 2022. https://www.nibib.nih.gov/espanol/temas-cientificos/tomograf%C3%ADacomputarizada-tc [65] Schiphol Group, “Reduce travel stress”. https://www.schiphol.nl/en/developer-center/page/our-wait-times-apiexplored/ [66] Carstens, C., Amsterdam SmartCity, “Schiphol to Expand Predictability Technology to Make Passenger Journeys more Seamless”, 2018. https://amsterdamsmartcity.com/updates/news/schiphol-to-expandpredictability-technology-to-ma [67] Helsinki Airport, “Informational Guide to Helsinki-Vantaa International Airport (HEL) - Non Official”. https://www.helsinki-airport.com/ [68] Finavia, “Helsinki Airport celebrates its 70th anniversary”, 2022. https://www.finavia.fi/en/newsroom/2022/helsinki-airport-celebrates-its70th-anniversary [69] OpenStreetMap contributors - OpenStreetMap, CC BY-SA 4.0. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=55886203 [70] Runway SnowBot, “The Runway SnowBot: Autonomous airport snow clearing – from vision to a proof of concept”. https://www.runwaysnowbot.com/ [71] Finavia, “Helsinki Airport Development Programme”. https://www.finavia.fi/en/helsinki-airport-development-programme [72] Runway SnowBot, “The Runway SnowBot: Images”. https://www.runwaysnowbot.com/images
72 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. [73] Valtra, “Mantenimiento de aeropuertos más seguro y sostenible: Valtra y Nokian Tyres colaboran en un proyecto de retirada autónoma de nieve”, 2019. https://www.valtra.es/noticias-y-eventos/mantenimiento-de-aeropuertosmas-seguro-y-sostenible.html [74] Finavia, “Technology is the enabler for Finavia’s responsible and profitable growth”, 2021. https://www.finavia.fi/en/newsroom/2021/technology-enabler-finaviasresponsible-and-profitable-growth [75] Aviation24.be, “Finland’s airports will soon be run by AI”, 2019. https://www.aviation24.be/airlines/finnair/finlands-airports-will-soon-berun-by-ai/ [76] Finavia, “AOS - situational awareness system”. https://www.finavia.fi/en/commercial-businesses/aos [77] Finavia, “Machine vision can enhance airport functions”, 2019. https://www.finavia.fi/en/newsroom/2019/machine-vision-can-enhanceairport-functions [78] Finavia, “Finavia’s Newsroom”. https://www.finavia.fi/en/newsroom?keys=digitalization&f%5B0%5D=airp ort%3A211&f%5B1%5D=category%3A2093#newsroom-facets [79] Confidex, “Finavia offers better customer experience and luggage trolley availability through RFID”. https://www.confidex.com/success-stories/finavia-offers-better-customerexperience-and-luggage-trolley-availability-through-rfid/ [80] Finavia, “Face detection, customer service chatbot, a targeted display wall – Here’s how AI is used at Helsinki Airport”, 2018. https://www.finavia.fi/en/newsroom/2018/face-detection-customerservice-chatbot-targeted-display-wall-heres-how-ai-used [81] Finavia, “New technology makes it even more convenient to start your journey at the renewed Helsinki Airport”, 2022. https://www.finavia.fi/en/newsroom/2022/new-technology-makes-it-evenmore-convenient-start-your-journey-renewed-helsinki [82] Airport Technology, “Helsinki Airport strengthens passenger experience with technology”, 2021. https://www.airport-technology.com/features/helsinki-airport-strenghtenspassenger-experience-technology/ [83] Xovis, “AERO brochure Airports”. https://api.xovis.com/fileadmin/user_upload/data/stories/Xovis-AERObrochure-Airports.pdf
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 73 [84] Institut d’Estadística de Catalunya, Gencat, “Transport aeri. Moviment de passatgers. Per aeroports i tipus de servei”. https://www.idescat.cat/indicadors/?id=anuals&n=10511&t=202100 [85] AENA Noticias, “Aena y Aeroporti di Roma se unen para promover la innovación como clave para una experiencia de viaje segura y lanzan la red internacional “Aeropuertos para la innovación””, 2021. https://www.aena.es/es/corporativa/innovacion/noticias.html [86] AENA Noticias, “Aena y Aeropuertos de Roma suman los aeropuertos de Atenas y de la Costa Azul a la red Airports for Innovation”, 2022. https://www.aena.es/es/corporativa/innovacion/noticias.html [87] Aena, Informe de Gestión Consolidado, 2021. [88] Aena, “Estadísticas de tráfico aéreo”, 2019. https://www.aena.es/es/estadisticas/inicio.html [89] Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana, Gobierno de España, “Plan Director del aeropuerto de Josep Tarradellas Barcelona-el Prat”, 1999. https://www.mitma.gob.es/areas-de-actividad/aviacion-civil/politicasaeroportuarias/integracion-territorial-aeroportuaria/planesdirectores/plan-director-del-aeropuerto-de-barcelona [90] Viquipèdia, “Aeroport Josep Tarradellas Barcelona – el Prat”, 2022. https://ca.wikipedia.org/wiki/Aeroport_Josep_Tarradellas_Barcelona_%E 2%80%93_el_Prat [91] Aena, Informes de Gestión Consolidado anuales. https://www.aena.es/es/corporativa/sobre-aena/informes-anuales.html [92] Aena, “Programas-proyectos: conocimiento del pasajero”, 2021. https://www.aena.es/es/corporativa/innovacion/programasproyectos/conocimiento-del-pasajero.html [93] Diana Ramón Vilarasau, Hosteltur, “La biometría aterriza en El Prat: del control al embarque sin documentos”, 2021. https://www.hosteltur.com/148709_la-biometria-aterriza-en-el-prat-delcontrol-al-embarque-sin-documentos.html [94] Ortega Figueiral, J., The New Barcelona Post, “Aeropuerto de Barcelona: pionero en “volar por la cara””, 2021. https://www.thenewbarcelonapost.com/aeropuerto-de-barcelona-pioneroembarque-con-reconocimiento-facial/ [95] Roberto L. Vargas, La Razón, “Telefónica y Aena lanzan una app para no perderse en el aeropuerto”, 2020. https://www.larazon.es/economia/20201009/dymuh3mesbdhdp6gidtvmid sze.html
80 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. estas tecnologías, sino que las impulsa y las apoya en colaboración a otras compañías. Mario: Siento mucho interés por la tecnología TaxiBot, respecto a esta, ¿cómo fueron las pruebas y cuáles fueron los procedimientos para probar un buen funcionamiento? Simon: En relación a TaxiBot, esta es una tecnología operada por la acción humana. Sin embargo, existen dos modos, el modo conductor y el modo piloto. El modo conductor se ejecuta por un operario dentro del TaxiBot y se usa en procedimientos de pushback. Sin embargo, el modo piloto transfiere el control, de la totalidad del convoy, desde el conductor del TaxiBot hacia el piloto de la aeronave. Por lo que el piloto es el que conduce la aeronave. Pero el movimiento hacia adelante que se produce es gracias al TaxiBot. En este punto el piloto se encarga de dar dirección y de frenar. En cuanto a las pruebas, solo se probó la parte de sostenibilidad y operación. A raíz de eso se redactó un informe con 32 recomendaciones con asuntos que necesitaban cambiarse para que el TaxiBot funcione en términos de escalabilidad. Uno de los 32 desafíos que se trataron fue la escasez de personas cualificadas para manejar y realizar las tareas del TaxiBot. Básicamente, 31 de los 32 asuntos a tratar, se solucionaban dotando al TaxiBot de autonomía. En las pruebas de TaxiBot se trató también la velocidad máxima, como se comportaba el vehículo ante la lluvia, en la oscuridad y los posibles errores del piloto. También se pretendió que otros aeropuertos puedan tener acceso a TaxiBot para ver cómo se desarrolla en otros entornos, de echo actualmente se está probando en Paris. Mario: ¿Qué tipo de cambios deben producirse en la infraestructura del lado aire para permitir al TaxiBot moverse de manera autónoma por los carriles de rodaje? Simon: En caso de implementar autonomía en el TaxiBot, se tendría que tomar una decisión de si se quiere que el vehículo se mueva en el sistema de calles de rodaje o al lado del sistema de calles de rodaje. El País Bajo es un lugar muy denso en población y pequeño, así que Schiphol es lo mismo. Por lo que hay algunas carreteras en el lado aire que tienen una anchura de 4.5 m máximo 5 m de ancho. Sin embargo, el TaxiBot hace 5.1 m de ancho con lo cual es una complicación. Sin embargo, en el aeropuerto de Delhi, donde TaxiBot está presente, tienen carreteras anchas. Este suceso fue un problema para poder usar el TaxiBot al lado de la calle de rodaje. Por lo que finalmente se optó por usar la calle de rodaje como medio de movimiento del TaxiBot para que puedan operar con seguridad y eficiencia. Esto dio pie a que todos los vehículos autónomos del proyecto se muevan por las calles de rodaje. Por lo que, básicamente no se necesita de infraestructura adicional. Jordi: Para el equipamiento electrónico como sensores y demás. ¿Están todos incorporados en el TaxiBot o debes de instalar algo alrededor del taxiway para proveer posicionamiento u otros datos?
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 81 Simon: Este punto no se desarrolló en el proyecto ya que el TaxiBot iba a ser controlado acción humana. El proyecto de TaxiBot se enfocó más en la parte de sostenibilidad a pesar de que era interesante profundizar en la automatización del vehículo. Sin embargo, por mi trabajo actual (jefe de operaciones de drones para asistencia médica aérea) he podido saber que no hubiera sido complicado debido a los sensores propios del aeropuerto. De hecho, en el puerto de Rotterdam existen los contenedores AGV automatizados que simplemente siguen una línea. Así que no sería muy complicado hacer lo mismo en un aeropuerto, donde la dinámica del entorno puede ser parecida. Estos contenedores tienen un radar para la detección de obstáculos. De hecho, esta era una idea nuestra para TaxiBot, un radar, quizá una cámara en dos lados y ya. Así si hay un obstáculo, el vehículo simplemente se para y el operador que va a bordo del TaxiBot ya decide como proceder. En resumidas cuentas, no era difícil proveer al TaxiBot de autonomía, lo realmente complejo es la necesidad de acelerar, frenar y virar por sí mismo. Si el TaxiBot estaba acoplado a la rueda delantera de la aeronave realizar frenazos y aceleraciones iba provocar que el tren delantero soportase mucha carga y eventualmente terminase rompiendo. Por lo tanto, el piloto es el que debe de frenar con los propios frenos de la aeronave y el TaxiBot no puede ser completamente autónomo. Otro desafío de los vehículos autónomos, que resulta interesante, no es desde el punto de vista tecnológico, sino de buscar quien es el responsable de un vehículo que se mueve de manera autónoma por el lado aire. Por ejemplo, imaginaos que uno de estos vehículos cruza la pista y justamente viene una aeronave. Ocurriría un desastre. ¿Quién sería el responsable de este accidente? Pues teóricamente sería el piloto de la aeronave, pero los pilotos nunca estarían de acuerdo con eso. Mario: Es evidente que la implementación del TaxiBot proporciona enormes beneficios contra el impacto ambiental. Pero, ¿tiene también beneficios en términos de capacidad aeroportuaria? Simon: Si tú tienes un TaxiBot y mantienes el uso de la misma forma que en la actualidad, la capacidad del aeropuerto se vería reducida en un 50%. Hicimos cálculos y vimos que implementando el TaxiBot solo podríamos gestionar 250000 vuelos al año, la mayoría con retrasos, de los 500000 que es capaz de gestionar. Sin embargo, también hicimos cálculos y estimaciones acerca de la capacidad si TaxiBot fuera completamente autónomo. Y las diferencias son enormes: la capacidad en la calle de rodaje, la cual está ahora limitada por la cantidad de controladores de tierra en tu aeropuerto, estaría ahora limitada por la tecnología del espacio físico. El mayor problema de todos los aeropuertos del mundo es el controlador de tierra, por lo que nuestra idea era que el sistema controlase las calles de rodaje. Para que os hagáis una idea, un controlador de tierra en Schiphol puede controlar entre 17 y 18 aeronaves al mismo tiempo. Y hay tres de estos controladores a cualquier hora. Así que podemos manejar 54 aeronaves a la vez. Pero cuando tenemos más de 54 aeronaves en la superficie del aeropuerto, entonces estamos a tope de capacidad, y esto ocurre mucho en Schiphol y en muchos aeropuertos del mundo. Por lo que el gran cuello de botella en el aeropuerto era el sistema de la calle de rodaje puesto que solo se pueden manejar 54 aeronaves. Entonces se tiene que mantener a las aeronaves en su puerta de embarque hasta el
82 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. sistema de calle de rodaje esté disponible. Esto congestiona también las puertas de embarque. En resumen, todo resultaba en grandes retrasos para todo el mundo. Entonces si te deshaces de este cuello de botella, que es lo que se hace si se automatiza el TaxiBot y todos los movimientos en tierra, ya no dependeríamos de personas que proporcionan una capacidad de 18 aeronaves. Estaríamos dependiendo de un ordenador que puede guiar un número infinito de aeronaves y esto permite aumentar la capacidad enormemente. De esta forma, próximamente podríamos deshacernos de tener aeronaves en las puertas de embarque y de las calles de rodaje. Resumidamente, podemos afirmar qué si se hace bien, se puede incrementar muchísimo la capacidad del aeropuerto mediante la automatización. Pero también hay un montón de factores a tener en cuenta que lo hacen todo todavía más complicado. Mario: Ya como última pregunta, ¿conoces si hay otros sistemas para conseguir un rodaje sostenible? Simon: Sí, hay dos tipos de sistemas en términos de propulsión. Uno basado en equipamiento aeroportuario y otro en un componente de la aeronave. Se puede implementar un motor eléctrico en la aeronave o puedes enganchar la aeronave a un motor eléctrico con lo cual ahí tienes la ventaja de no aumentar el peso de la aeronave, concretamente 150 kg. De hecho, desde hace un tiempo, se está intentando de crear este motor eléctrico en las aeronaves que sería posicionado en el tren de aterrizaje delantero. Esto haría los desplazamientos de las aeronaves más eficientes. Airbus y Safran están trabajando en ello para implementarlo en las aeronaves más nuevas de Airbus.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 83 Anexo D. Introducción a los conceptos de HI-MACS, PCAP y SiteKiosk. HI-MACS: consiste en material de superficie sólida con la capacidad de moldearse para adoptar cualquier forma. Sus principales aplicaciones son en encimeras y fachadas. Este material está compuesto por una delicada formulación de acrílico, minerales y pigmentos naturales que se combinan para crear una superficie suave al tacto, no porosa, termoformable y sin uniones visibles. (Ver [HIMACS]) PCAP: consiste en una interfaz de programación de aplicaciones que captura datos de paquetes de red en vivo. PCAP es un recurso valioso para el análisis de archivos y para monitorear el tráfico de la red. Hay muchas razones por las que se usa PCAP para monitorear redes. Algunos de los más comunes incluyen monitorear el uso del ancho de banda, identificar servidores DHCP (del inglés, “Dynamic Host Configuration Protocol”) deshonestos, detectar malware y resolución de DNS (del inglés, “Domain Name System”). (Ver [Linkedin]) SiteKiosk: consiste en un servicio de Prestop y se emplea cuando se requiere de un software de terminal o de señalización digital. (Ver [Capterra])
84 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Anexo E. Datos y proyectos tipo “Aeropuerto 4.0” de Aeroports de Catalunya (Lleida-Alguaire y Andorra-la Seu d’Urgell) Aeroports de Catalunya es un grupo gestor aeroportuario de carácter público, al igual que Aena. Sin embargo, este es propiedad de la Generalitat de Catalunya. Aeroports de Catalunya se encarga de gestionar y dirigir los aeropuertos de Lleida-Alguaire y Andorra-la Seu d’Urgell. Además, recientemente ha tomado el control del aeródromo de la Cerdanya. En cuanto a la cantidad de pasajeros que han frecuentado estos aeropuertos, se tienen en cuenta los datos más recientes, debido a la variación que suelen tener estos aeropuertos más pequeños en su actividad. En el caso de Lleida se tuvo un total de 47326 pasajeros en 2021. Sin embargo, en La Seu se tuvo 5145 pasajeros, en el mismo año. No obstante, cabe destacar que se espera que este último aeropuerto haya aumentado considerablemente su ocupación. Esto es debido a la alta demanda que ha recibido con los vuelos a Madrid proporcionados por Iberia Regional Air Nostrum desde diciembre de 2021. En cuanto a infraestructura, ambos aeropuertos cuentan con una pista y un edificio terminal de dimensiones reducidas. Cabe destacar que la longitud de la pista de Andorra-la Seu es significativamente más corta que la de Lleida. (Ver [aeroports.gencat]) En relación a las medidas que ha tomado Aeroports de Catalunya para transformar digitalmente sus aeropuertos, se han desarrollado principalmente dos proyectos: (ver [aeroports.gencat]) • Proyecto de digitalización del transporte aéreo y gestión de flujos: tiene como objetivo obtener conocimiento sobre el comportamiento de los pasajeros internacionales en los aeropuertos una vez llegados a su destino. Mediante sistemas avanzados de inteligencia artificial y big data, se permite obtener datos anónimos sobre la trazabilidad de los pasajeros. Además, gracias a la IA, se permite la optimizar la planificación de la movilidad asociada a los aeropuertos, márquetin aeroportuario y mejoras en el conocimiento de la gestión aeroportuaria. • Certificación y prueba de drones en el aeropuerto de LleidaAlguaire: Aeroports de Catalunya, Applus+ y el Centre Avançat de Tecnologies Aeroespaciales (CATEC) colaboran conjuntamente en el establecimiento de una plataforma de desarrollo y certificación de drones en el aeropuerto leridano. Las tres entidades apuestan por la relevancia de los RPAS en el mundo aeronáutico por su contribución con una aviación sostenible, segura y silenciosa.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 85 Anexo F. Ficha de especificaciones técnicas del dron AeroHyb
86 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. Anexo G. Ficha de especificaciones técnicas del Hovermap de Emesent
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 87 Anexo H. Ficha de especificaciones técnicas del dron Mavic 2 de DJI
88 Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0.
Digitalización en los aeropuertos. Aeropuerto 4.0. 89