A1 Desafios para o futuro da mobilidade e dos transportes

1. Gestores de Infraestrutura: como planear, operar e decidir investimentos nas suas infraestruturas com ciclos de vida útil de médio e longo prazo, para encarar de forma mais preparada os vários cenários de transformação que se verificam nos padrões de mobilidade de pessoas e bens, nomeadamente por via da desmaterialização dos processos (serviços remotos) e dos locais de trabalho e da sua própria organização (teletrabalho).

2. Mercado/Clientes: como se deverá organizar o sistema de mobilidade e as infraestruturas de transporte para dar resposta às alterações sociais e demográficas da sociedade futura, em que os clientes exigirão respostas multimodais, flexíveis, digitais, sem barreiras e em tempo-real às suas necessidades de mobilidade.

A2 Metodologias e ferramentas alternativas de avaliação de investimentos em infraestruturas de transporte

Análise e avaliação da possibilidade de desenvolvimento de novas metodologias de avaliação de investimentos ou melhoria das existentes baseadas em análises de custo benefício, integrando, por exemplo, o conceito de ciclo de vida e/ou externalidades como a equidade e os impactes territoriais.

B1 As Portagens do futuro*

• Evolução dos sistemas de portagem e de pagamento

Desenvolvimento e otimização dos processos de cobrança, que permitam alcançar ganhos de eficiência a nível dos sistemas, bem como aplicação de novas tecnologias facilitadoras do pagamento de portagens, de forma integrada e conectada com outros sistemas, promovendo a experiência do utilizador do ponto de vista da mobilidade.

• Evolução dos esquemas de tarifação

Desenvolvimento de modelos dinâmicos de taxas de portagem, orientados à procura e que fomentem a utilização da rede rodoviária de forma sustentada, incorporando variáveis relativas à gestão da infraestrutura, sinistralidade rodoviária e ambientais.

B2 Avaliação dos benefícios induzidos pelas infraestruturas de transporte e identificação de modelos de captação de valor

Avaliação dos benefícios induzidos pelas redes ferroviária e rodoviária nacional e de formas de captação desse valor, como por exemplo ao nível de mais-valias imobiliárias e comerciais, ou ainda de redução de sinistralidade ou de impactes ambientais.

B3 Modelação do mercado ferroviário

Desenvolvimento de um modelo de previsão, com base no histórico do mercado ferroviário de mercadorias nacional e de indicadores globais de transporte, que permita perceber, a nível nacional e ibérico, as tendências futuras do mercado, com vista ao apoio à gestão de desenvolvimento e manutenção da rede ferroviária nacional.

B4 Cálculo da indisponibilidade da infraestrutura ferroviária 

Ferramenta de auxílio à tomada de decisão nos tempos a disponibilizar para as intervenções de manutenção e reabilitação da infraestrutura, com base nos custos diretos e indiretos.

B5 Modelos económicos de suporte à gestão de ativos

Desenvolvimento de modelos económicos de suporte à gestão de ativos, por exemplo: 

• O valor gerado pela disponibilização da infraestrutura (infrastructure delivery);
• Os custos associados à interrupção do serviço (e.g. manutenção, avarias).

C1 Estradas elétricas

Análise da implementação de fornecimento dinâmico de energia, por indução, aos veículos em circulação nas estradas, incluindo a sua aplicação a nível nacional.

C2 Energia renovável: aproveitamento das infraestruturas de transporte

Estudo relativo ao potencial que as infraestruturas de transportes possuem como geradoras de energia renovável e das diferentes utilizações finais que essa energia poderá vir a ter.

C3 Descarbonização da construção de infraestruturas de transporte

Avaliação da poupança das emissões de GEE (Gases com Efeito de Estufa) associada a técnicas de descarbonização da atividade de construção das infraestruturas de transportes através da realização de testes piloto.

C4 Sustentabilidade do ciclo de vida para uma gestão eficaz do ativo pavimento rodoviário 

Análise da sustentabilidade do ciclo de vida dos pavimentos rodoviários, no sentido da identificação de materiais e processos construtivos adequados à maximização da durabilidade e resiliência/adaptação às alterações climáticas, de metodologias de produção e construção que reduzam a pegada de carbono, da aplicação dos princípios da economia circular, para assegurar uma gestão eficaz do ponto de vista do custo, desempenho e risco.

C5 Estudo de aplicações alternativas para reutilização de resíduos* 

Promoção da economia circular através do estudo de soluções de reutilização, reciclagem ou transformação de: 

• RCD (Resíduos de Construção e Demolição) em diferentes camadas de terraplenagens em infraestruturas rodoviárias e ferroviárias; 
• Travessas de betão bi-bloco, sem possibilidade de aplicação na rede ferroviária nacional e atualmente consideradas resíduo.

Elaboração de especificações técnicas para a aplicação desses materiais, visando a sua incorporação no Caderno de Encargos da IP.

C6 Novos sistemas de travessas para via-férrea 

Desenvolvimento de tecnologias alternativas às travessas poliméricas/compósitas ou de madeira tratadas com creosoto, que sejam interessantes do ponto de vista da sustentabilidade tanto ambiental como económica.

C7 Monitorização e controlo de vegetação das faixas laterais às infraestruturas 

1. Substituição do Coberto Vegetal

Projeto piloto na rede ferroviária nacional que vise a instalação de novos ecossistemas vegetais ao longo das faixas laterais da infraestrutura (morfologia, taludes, plantas invasoras e custos de manutenção).

2. Monitorização de Vegetação

Desenvolvimento de software de apoio à monotorização e gestão florestal das faixas de gestão combustível no DPF (Domínio Público Ferroviário), para acompanhamento remoto e em tempo real das operações. 

3. Aplicação de Herbicidas

Criação de novos produtos herbicidas alternativos ao glifosato, para controlo de vegetação infestante (novos produtos e novas técnicas sustentáveis ambientalmente e economicamente).

C8 Novas abordagens à mitigação do ruído ferroviário 

Desenvolver novas formas de mitigação do ruido causado pelo sistema ferroviário em ambiente urbano.

D1 Impacto do 5G no futuro da mobilidade e dos transportes

Estudo detalhado do impacto que o 5G terá no planeamento, manutenção e operação das infraestruturas rodoferroviárias, tendo em conta o potencial de melhoria das telecomunicações nos sistemas de mobilidade e de transportes. 

D2 Estações As A Service (EAAS)

Adaptação das estações dos grandes centros urbanos às tendências do futuro da mobilidade - partilhada, elétrica, intermodal, flexível, digitalmente conectada e com diferentes níveis de automação - integrando-as no conceito de “Mobility As A Service”, levando ao desenvolvimento de, por exemplo:

• Soluções para o estacionamento e abastecimento de modos elétricos (bicicletas e veículos) nas estações. 
• Soluções para tornar os edifícios das estações energeticamente positivos, analisando o potencial de desenvolvimento de novos serviços e modelos de negócio.
• Soluções de guiamento por voz nas principais estações da rede, para apoio a pessoas invisuais e turistas, com uma versão em inglês. 

D4 Digital twins (gémeos digitais) das infraestruturas

Criação de digital twins das infraestruturas rodoferroviárias com integração dos dados recolhidos pelos sistemas de sensorização da infraestrutura e dos veículos, para antecipar defeitos e condicionantes da utilização da infraestrutura. 

D5 Sistema de Informação ao Público - Evolução e adaptação às necessidades atuais e futuras

Desenvolvimento e implementação de um Sistema de Informação ao Público (SIP), que acompanhe os requisitos da nova mobilidade intermodal e que faça do SIP um fator de atração para o exercício de uma mobilidade coletiva e sustentável. Este SIP deve incorporar informação teórica e real.

D6 Smart roads - Papel e evolução da infraestrutura

Desenvolvimento de mecanismos para identificar, planear e projetar as “novas” infraestruturas rodoviárias tendo em consideração os desenvolvimentos subjacentes à mobilidade elétrica, conectada e autónoma.

D7 Cibersegurança – Desenvolvimento de sistema de gestão de identificação

Definição de arquiteturas e prototipagem para implementação de sistemas de Identity Management, PKI (Public key infrastructure - Gestão de chaves de encriptação).

D8 Deteção de intrusão no canal ferroviário

Estudo de sistema de deteção automática de intrusão em canal ferroviário vedado e não vedado.

D9 Novos sistemas de segurança ferroviária*

1. Desenvolvimento de novos sistemas de deteção de comboios. 

2. Desenvolvimento de novas soluções de PN (Passagem de Nível) de baixo custo, mas que garanta a saída do utilizador na PN e assegure a não entrada a partir do momento do início do anúncio de aproximação do comboio. 

3. Implementação do conceito de “colete vital” para equipas de manutenção ferroviária, integradas com ferramentas de monitorização e implementação de medidas de segurança em trabalhos, com vista ao aumento da segurança da proteção dos trabalhos na via.

D10 Simulador de segurança rodoviária

Desenvolvimento de um simulador de segurança rodoviária, que permita recriar as condições de circulação das infraestruturas rodoviárias. Este simulador permitirá testar a condução em projetos de construção, requalificação e reabilitação de estradas, identificando ainda na fase de projeto potenciais zonas de acumulação de acidentes, com vista à retificação dos projetos de execução, diminuindo o risco de sinistralidade rodoviária das intervenções a efetuar pela IP na rede rodoviária nacional.

D11 Utilização de dados de tráfego para melhoria da gestão da rede e dos clientes

1. Desenvolvimento de métodos de recolha de dados de tráfego em tempo real 

2. Disponibilização da informação de tráfego em tempo real aos clientes  

3. Suporte a decisões de gestão da rede e da infraestrutura com base em dados

D12 Soluções de monotorização remota da rede rodoviária para os veículos de assistência  

Dotar os veículos de assistência rodoviária da IP de tecnologia que permita um sistema de recolha de imagens vídeo, com partilha remota em tempo real, e incorporação no Video Management System da IP, com possibilidade de classificação e catalogação de períodos de imagem para pesquisa futura. 

A tecnologia de captação de imagens deverá possuir automatismos de alarmísticas relativos a inconformidades na via e nos equipamentos de sinalização e segurança, assim como de eventos que coloquem em risco a segurança da operação rodoviária. 

D13 Soluções automáticas de vídeos de gestão e controlo do tráfego em tempo real*

Desenvolvimento de novas soluções de vídeo, para as imagens captadas através de Drones e camaras CCTV (Closed Circuit Television - Circuito fechado de televisão), que permitam:

• Analisar comportamentos dos condutores e alarmísticas de situações de risco de segurança rodoviária; 
• Realizar análises sobre os conjuntos de dados extraídos, como contagens de tráfego, inspeção de trajetórias, velocidades, tempos de viagem, comprimento de fila, fluxos de saturação e violação do código da estrada;       
• Utilização dos dados para construção e calibração de modelos de tráfego. 

D14 Desenvolvimento de métodos automáticos e assistidos sobre as ocorrências na infraestrutura rodoviária

Desenvolvimento de plataforma colaborativa sobre os eventos relacionados com a atividade existente na rede rodoviária, de modo a maximizar os dados e ativos analíticos da empresa e, assim, dar suporte à decisão para definição de medidas de combate à sinistralidade rodoviária. 

D15 Planeamento de rotas otimizado

Desenvolvimento de plataforma de base gráfica, articulada com o SIG - Sistema de Informação Geográfico da IP, aplicado à unidade de fiscalização da rede de estradas que permita: 

• Identificar percursos alternativos, função de constrangimentos na via; 
• Identificar e divulgar desvios de transito; 
• Otimizar a atividade de patrulhamento da rede rodoviária; 
• Otimizar roteiros, em função das diferentes variáveis; 
• Apresentar diferentes cenários de circuitos para equipas de assistência IP. 

D16 Sensorização da infraestrutura ferroviária*

1. Desenvolvimento de sensores e sistemas de sensorização para aplicação em componentes e sistemas existentes na infraestrutura ferroviária, como, por exemplo, em AMV (aparelhos de mudança de via).

2. Medição e processamento automático IoT/IA (Internet of Things/Inteligência Artificial) que permita uma monitorização em tempo real e antecipação de falhas em distintos componentes, potenciando uma manutenção preditiva e um planeamento de atividades otimizado.  

3. Realização de estudo e desenvolvimento de sistema que efetue a cobertura de pontos críticos da rede ferroviária com sensores e tecnologias de IoT, que por recurso a comunicações designadas LPWAN (Low Power Wide Area Network) de elevado alcance, baixo custo e consumo de energia, permitirá obter dados sobre a condição das infraestruturas.

D17 Sistemas de monitorização remota das infraestruturas

Desenvolvimento de sistemas de monitorização das infraestruturas, a bordo de veículos ou sistemas com recurso a VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado/robots), que permitam obter leituras de parâmetros essenciais à verificação do estado da infraestrutura, como por exemplo:

• Deteção de anomalias em obras de arte; 
• Deteção e cartografia de fissuras em túneis;
• Adequação da alarmística ao tipo e utilização dos equipamentos.

D18 Desmaterialização da gestão de ativos e manutenção

1. Desenvolvimento de plataforma que suporte um sistema integrado de gestão de ativos com informação atualizada dos seus principais elementos.

2. Desenvolvimento de interface de interligação online das equipas de manutenção com o comando e controlo da circulação assegurando o cumprimento da regulamentação.  

D19 Sistemas de tratamento de informação para gestão de infraestruturas*

Melhoria da gestão da infraestrutura com base em: 

• Utilização de tecnologias de processamento digital (IA, machine learning, etc.); 
• Deteção atempada de estados de pré-falha; 
• Criação de modelos de degradação; 
• Implementação de projetos piloto em diferentes áreas de atividade da IP, com vista à validação e futura passagem a larga escala.

D20 Delimitação da plataforma rodoviária por deteção remota 

Definição de procedimentos/protocolo para recolha, tratamento e modelação de dados por imagens de satélite e imagens aéreas com recurso a VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) para extração da delimitação da plataforma rodoviária e identificação do estado de conservação e outros parâmetros físicos, incluindo os associados à humidade, crescimento de patologias vegetais com utilização adequada de classificadores rígidos e/ou suaves, assistidos e não assistidos.

D21 Potenciação das ferramentas SIG (Sistema de Informação Geográfica)

1. Desenvolvimento de ferramenta para determinação automatizada de raios de curvatura de redes (ferroviária e rodoviária) com apoio da referenciação linear e de ferramentas geográficas de apoio à decisão, para aplicação em projetos de dimensionamento e localização de sistemas de segurança. 

2. Desenvolvimento de um modelo de segmentação dinâmica de redes automatizado com base em dados singulares de sinalização vertical, nomeadamente, na atribuição por segmento de via da respetiva velocidade permitida, em conformidade com a demarcação vertical existente no terreno.  

D22 Robotização na construção e manutenção das infraestruturas 

Avaliação da aplicabilidade dos novos desenvolvimentos na área da robótica às atividades de construção e manutenção das infraestruturas de transportes terrestres, de forma a otimizar estes processos.

D23 Sistema de verificação de gabaritos ferroviários 

Desenvolvimento de processos de validação de transportes de mercadorias especiais baseado em modelos digitais das infraestruturas.

D24 Previsão do risco de falhas dos sistemas de drenagem transversal em função da sua capacidade de vazão

Identificação dos troços da rede (rodoviária ou ferroviária) com maior probabilidade de inundação resultado da eventual desatualização dos caudais de dimensionamento das estruturas hidráulicas (resultado da alteração das características das áreas drenadas e/ou das alterações climáticas).

D25 Previsão do risco de falhas dos sistemas de drenagem em função da sua degradação

Identificar os troços da rede (rodoviária ou ferroviária) com maior probabilidade de inundação em situações de precipitação intensa, devido às condições de degradação do sistema de drenagem.

D26 Modelos de previsão de cheia - tempo de propagação

Estimativa, recorrendo a modelos hidrológicos e hidráulicos, do tempo de propagação de uma cheia que atinja um troço vulnerável da rede (rodoviária ou ferroviária), com vista a estabelecer sistemas de aviso/alerta e procedimentos de intervenção e segurança.

D27 Sistemas de medição de consumos de energia elétrica de tração 

Desenvolvimento de sistemas de compatibilização dos consumos energéticos registados no material circulante e nas subestações.

D28 O papel da impressão 3D na gestão das infraestruturas de transportes 

Avaliação das vantagens e desvantagens da impressão 3D na atividade de gestão das infraestruturas, através da realização de testes piloto.

E1 Modelos de degradação para obras de arte, via-férrea e pavimentos rodoviários

Desenvolvimento de modelos de degradação para obras de arte com mais de 100 anos, para via-férrea e pavimentos rodoviários.

E2 Novos materiais: aplicações estruturais em obras de arte e edifícios e avaliação de desempenho*

Realização de estudo sobre novos materiais estruturais (quer para estruturas novas quer para reforço de estruturas existentes), incluindo materiais autorregeneradores (ex. SMA-Shape-Memory Alloy) em contexto da economia circular e dos princípios de eficiência energética e resiliência ambiental dos materiais. Avaliação de desempenho em serviço de novas soluções de reforço e compatibilização com soluções existentes.

E3 Modelação da corrosão

1. Modelação da corrosão patente em estruturas versus avaliação em tempo real da integridade estrutural, de modo a poderem ser avaliadas as infraestruturas em termos da existência de eventuais danos, quer no que se refere à perda/deterioração dos materiais e das suas propriedades, quer no que respeita à agressividade da envolvente que a rodeia. A metodologia deve também permitir conhecer o período de vida útil residual ao longo do tempo.

2. Desenvolvimento de metodologia de avaliação da durabilidade dos sistemas de proteção anticorrosiva em pontes metálicas e definição de estratégia de aplicação em função da agressividade ambiental.

E4 Novas soluções a adotar em juntas de dilatação de grandes dimensões

Estudo dos impactos na segurança rodoviária da utilização de juntas de dilatação de grandes dimensões e desenvolvimento de novas soluções que promovam o nível de aderência dos veículos em juntas de dilatação rodoviárias de grande dimensão.

E5 Sistemas de impermeabilização com geotêxtil

Investigação e análise do comportamento de longo prazo dos novos sistemas de impermeabilização com geotêxtil de alta gramagem impregnada numa emulsão betuminosa de polímero modificada, em alternativa às tradicionais telas de impermeabilização.

E6 Reforço das plataformas ferroviárias com geossintéticos

Quantificação do nível de reforço da plataforma ferroviária com geossintéticos – estudo de alternativas para dimensionamento da infraestrutura da via, nomeadamente no que se refere à espessura da camada de coroamento, com vista à redução da “pegada ecológica” e dos custos de obra.

E7 Intervenção na plataforma ferroviária com perturbação mínima nas circulações ferroviárias

Desenvolvimento de novos processos para tratamento eficaz/renovação da fundação da plataforma de via sem necessidade de interdição prolongada da infraestrutura.