El Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS), el sistema en vigor para gestionar el tráfico ferroviario, controla con gran seguridad la velocidad de los trenes y la distancia de seguridad entre ellos, pero la tecnología que utiliza en sus comunicaciones ha quedado obsoleta. En una investigación llevada a cabo por el Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la UPV/EHU en colaboración con CAF, han propuesto una arquitectura de comunicación para adaptar el sistema a la tecnología IP actual, garantizando en todo momento la seguridad, la fiabilidad y la calidad de las comunicaciones.
El ERTMS es el estándar de gestión del servicio ferroviario de alta velocidad internacional. Utiliza diferentes subsistemas para enviar las comunicaciones sobre señalización a los trenes y de esta forma garantizar la seguridad de los mismos y controlar su velocidad, entre otros. “Si hubiera habido ese sistema en Santiago, no habría sucedido el grave accidente que ocurrió en 2013”, comenta Igor López Orbe, ingeniero y ex-investigador del Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la UPV/EHU.
Ese control además, permite explotar al máximo la capacidad de las vías. ” Uno de los parámetros que se controlan es la distancia que debe existir entre dos trenes para poder frenar con seguridad, el objetivo es reducir esa distancia al mínimo”, añade.
Desde que se especificó y puso en marcha, en la década de 1990, los sistemas y tecnologías de comunicación han evolucionado enormemente, por lo que es ” imprescindible actualizar el sistema ERTMS, que funciona con tecnología de segunda generación. Esta tecnología no funciona con la tecnología IP actual (Internet Protocol, utilizado por todos los teléfonos, ordenadores etc…) y ha quedado obsoleta, ya no existen casi proveedores y se debe adaptar a la tecnología que impone el mercado”, explica Igor López.
Así pues, la industria ferroviaria se encuentra inmersa en la digitalización de los sistemas de señalización y su migración a la tecnología IP. UNISIG, el consorcio industrial encargado de definir las especificaciones técnicas del sistema ERTMS ha publicado recientemente una nueva arquitectura para ese fin, por lo que ” ya se pueden incorporar las tecnologías actuales en la comunicación ferroviaria”, comenta.
Sin embargo, la tecnología IP tiene una característica que puede afectar a la velocidad de las comunicaciones. Tal como explica López Orbe, ” los mensajes son enviados divididos en paquetes de información, y cada uno sigue una ruta diferente. Como consecuencia de ello, no se puede evitar que alguno de los paquetes llegue con retraso, si ha sucedido algún problema en algún punto de la red”.
Protocolo robusto
La propuesta consiste en enviar los mensajes utilizando diferentes estrategias redundantes, es decir, mandar al mismo tiempo los mensajes a través de diferentes tecnologías, como GPRS, LTE y WiFi. Así, ” se crea una arquitectura en red, de forma que si ocurre algún percance en una de las redes, se garantiza que el mensaje llegue por otra vía. Esto hace que el sistema sea más resiliente, dota de mayor fiabilidad a la comunicación y lo hace más robusto”, continúa.
Se ha buscado que la resiliencia se garantice principalmente para los mensajes de alta prioridad, para asegurar que lleguen con un retraso menor. Una de las características intrínsecas de la arquitectura ERTMS es que distingue dos tipos de mensajes en las comunicaciones: los de prioridad alta y los de prioridad normal.
Además de proponer la arquitectura de comunicación, la validaron en un simulador de red diseñado expresamente para la investigación y ahí fue donde vieron que ” es mucho más robusta que la arquitectura propuesta por UNISIG ante las interferencias de canal de comunicaciones. Ha sido la primera vez además, que se propone una arquitectura capaz de superar todos los retos planteados”, comenta.
López Orbe es consciente que queda un largo camino hasta que la propuesta llegue a ser parte del sistema de gestión y comunicación, si es que llega a serlo alguna vez. ” Este tipo de arquitecturas deben ser estándar, sin duda, para que todos los trenes puedan comunicarse entre si, independientemente de su fabricante. Y la estandarización y validación es cosa de UNISIG”, concluye.