METODOLOGÍA

Enfoque científico-técnico y paquetes de trabajo.

CONCEPTO METODOLÓGICO

EDME se articula como un sistema distribuido y orientado a eventos, capaz de integrar en tiempo real información procedente de múltiples fuentes marítimo-portuarias. Su diseño responde a un modelo en capas que garantiza la trazabilidad de los datos desde su origen hasta su explotación avanzada para la toma de decisiones.

ENFOQUE CIENTÍFICO-TÉCNICO

Con un enfoque científico-técnico multidisciplinar, la experiencia portuaria combina las tecnologías más avanzadas de análisis de datos y simulación.

Investigación en modelos matemáticos y optimización combinatoria
Uso de algoritmos de optimización y planificación basados en técnicas de investigación operativa para mejorar la Port Call Optimization (PCO) y la navegación Just-in-Time (JIT).
Inteligencia Artificial aplicada al tráfico marítimo
Desarrollo de modelos predictivos con aprendizaje profundo y machine learning para anticipar congestiones, detectar anomalías y recomendar maniobras eficientes.
Gemelos digitales y simulación avanzada
Integración con simuladores de prácticos y entornos digitales que permiten validar escenarios operativos y probar nuevas soluciones en condiciones controladas antes de su aplicación real.
Generación de datos sintéticos
Creación de grandes volúmenes de datasets realistas para experimentación, entrenamiento de IA y pruebas de conformidad, garantizando la privacidad de los datos reales.
Normalización y estándares internacionales
Alineación con guías y especificaciones reconocidas (IHO S-101, S-131; IHMA Port Calls 2.0; ITPCO Port Information Manual; WMO S-412), asegurando interoperabilidad y compatibilidad global.
Infraestructura tecnológica de alto rendimiento
Uso de HPC, Big Data y streaming de eventos (Apache Kafka, Spark Streaming, Elastic Stack, Prometheus, Grafana) para procesar millones de datos en tiempo real y mantener la continuidad operativa del sistema.

PAQUETES DE TRABAJO

EDME se articula como un sistema distribuido y orientado a eventos, capaz de integrar en tiempo real información procedente de múltiples fuentes marítimo-portuarias. Su diseño responde a un modelo en capas que garantiza la trazabilidad de los datos desde su origen hasta su explotación avanzada para la toma de decisiones.

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FASE 1

DISEÑO DEL ESPACIO DE DATOS

El primer paquete de trabajo sienta las bases tecnológicas del proyecto mediante el diseño de una infraestructura interoperable y su conexión con arquitecturas externas. Esta fase es clave para garantizar que el Espacio de Datos sea escalable, seguro y capaz de integrar la complejidad del ecosistema marítimo-portuario.

COMPONENTES ESENCIALES

  • Data Spaces Core Technologies → núcleo tecnológico para la gestión masiva y distribuida de datos.
  • Middleware de interoperabilidad → puente entre sistemas portuarios heterogéneos, que asegura conectividad y coherencia semántica.
  • Implementación de estándares internacionales → adopción de normas como ISO 28005 (mensajería portuaria electrónica) y S-100 (marco de datos geoespaciales de la IHO), garantizando compatibilidad global.

FUENTES DE DATOS INTEGRADAS

La plataforma permitirá fusionar y analizar datos procedentes de múltiples sistemas y actores:

  • Tráfico marítimo: VTS (Vessel Traffic Services), AIS, radares portuarios.
  • Operaciones portuarias: PCS (Port Community Systems), PCM, PortCDM.
  • Conectividad marítima: MDSP (Maritime Data Streaming Platform), MCP (Maritime Connectivity Platform).
  • Datos meteorológicos: aportados por organismos locales, nacionales e internacionales.
  • Servicios náuticos: prácticos, remolcadores, amarradores, operadores MARPOL.
  • Servicios comerciales: consignatarios, navieras, armadores y operadores de Ship-to-Ship (STS).
FASE 2

HERRAMIENTAS DIGITALES

Este paquete de trabajo está orientado a la creación de soluciones digitales avanzadas, capaces de transformar la gestión portuaria mediante la optimización de rutas marítimas, la mejora de maniobras en puerto y la reducción de emisiones de CO₂.

  • Maritime Connectivity Platform: Plataforma en la nube que ofrece servicios digitales a buques y actores portuarios en tiempo real.
  • CO₂ Emission Optimization Calculator: Sistema para calcular y reducir las emisiones de CO₂ en maniobras portuarias, mejorando la sostenibilidad y el cumplimiento normativo.
  • Optimum Route Calculator: Herramienta para la planificación dinámica de rutas marítimas, basada en modelos meteo-oceanográficos y de optimización.
  • BPMN Orchestrator Integration: Motor de orquestación de procesos portuarios, que automatiza flujos de trabajo y mejora la coordinación entre sistemas.
  • Digital Port Configuration & Rules: Sistema para la gestión digital de infraestructuras, restricciones y configuraciones portuarias, permitiendo mayor flexibilidad operativa.
FASE 3

DESARROLLO DE ALGORITMOS DE AI

Este paquete de trabajo tiene como finalidad dotar al Espacio de Datos de un conjunto de modelos de IA optimizados, capaces de anticipar situaciones críticas y apoyar la toma de decisiones de manera autónoma.

  • Modelos predictivos de tráfico marítimo: Pronósticos basados en machine learning y deep learning para anticipar congestiones y optimizar la planificación.
  • Procesamiento de datos en tiempo real: Uso de técnicas de streaming analytics para responder de forma inmediata a cambios en el entorno portuario.
  • Optimización de rutas y reducción de emisiones: Algoritmos de cálculo que ajustan las maniobras y trayectorias para minimizar consumos de combustible y huella de carbono.
  • Simulación y gemelos digitales: Integración con entornos virtuales que replican la operativa portuaria, facilitando la validación de modelos y escenarios antes de su despliegue real.
FASE 4

ECOSISTEMA CONECTADO AL SIMULADOR DE MANIOBRAS PORTUARIAS

Este paquete de trabajo establece la conexión entre el Espacio de Datos y el simulador de la Corporación de Prácticos de Valencia, creando un entorno de validación avanzada que permite probar, ajustar y optimizar las maniobras portuarias antes de su ejecución real.

Importación de rutas generadas por IA: Los algoritmos de optimización envían trayectorias propuestas al simulador para su validación técnica.

Evaluación de maniobras en condiciones reales: Análisis del impacto operativo considerando limitaciones de infraestructura, normativa y seguridad marítima.

Escenarios personalizados: Creación de simulaciones basadas en datos AIS, meteorológicos y portuarios que reflejan fielmente la dinámica del entorno marítimo.

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FASE 5

CREACIÓN DEL ESPACIO DE DATOS SINTÉTICOS

Este paquete de trabajo impulsa la innovación mediante la generación de conjuntos de datos sintéticos, diseñados para entrenar, validar y probar modelos predictivos sin comprometer la confidencialidad de los datos reales. Con ello, se habilita un entorno seguro para la investigación y el desarrollo de nuevas soluciones digitales en el sector marítimo-portuario.

FUENTES Y TIPOS DE DATOS SINTÉTICOS

  • Tráfico marítimo simulado, generado a partir de históricos de datos AIS.
  • Datos meteorológicos ficticios, creados para experimentar con algoritmos de optimización de rutas y maniobras.
  • Modelado de operaciones portuarias, que recrea escenarios de prueba con distintos niveles de complejidad

ACCESO ABIERTO Y ESTANDARIZACIÓN

  • Formatos abiertos y estándares de interoperabilidad, garantizando su reutilización en diferentes contextos.
  • API pública de acceso a los datos, facilitando su adopción por investigadores, startups y empresas tecnológicas.
  • Herramientas de simulación y validación, integradas con los modelos de IA desarrollados en el proyecto.