perspectivas g ertms - docutren.com · documentos internacionales 2 2 uic.perspectivas globales...

1

PERSPECTIVAS GLOBALES PARA

E R T M SETCS y GSM-R

Informe de UIC para el Congreso Anual de ERTMS

Berna, 11-13 de Septiembre de 2007

Dirección de Relaciones InternacionalesDirección General de Planificación Estratégica

Documentos Internacionales

2

2

UIC.Perspectivas globales para ERTMS (ETCS y GSM-R) =

Global perspectives for ERTMS (ETCS and GSM-R)

Madrid: ADIF. Dirección de Relaciones Internacionales, 2007

56 p. ; 29,7 cm (Estrategias Ferroviarias Europeas; 30)

1. ERTMS 2. Control de Tráfico Centralizado 3. Control Automático de Trenes

4. Interoperabilidad 5. Señalización Ferroviaria

Edita:

ADIF: Dirección de Relaciones InternacionalesDirección General de Planificación Estratégica

Estrategias Ferroviarias EuropeasNúmero 30 - Diciembre 2007

Ficha Catalográfica

ESTRATEGIAS FERROVIARIAS EUROPEAS

3

3

6. GSM-R: UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE

TRENES UNIVERSAL Y DE VANGUARDIA................. 42

6.1. Historia del proyecto GSM-R ............................ 42

6.2. Funcionalidad y estructura de GSM-R, eninterfaz con ETCS ............................................ 43

6.3. Situación de la implantación de GSM-R ............ 45

6.4. Actividades actualmente proyectadas paraGSM-R ............................................................. 46

7. DESARROLLO FUTURO DE ETCS Y GSM-R ......... 47

7.1. Evolución desde ETCS SRS versión 2.3.0 hastaSRS versión 3.0.0 ............................................ 47

7.2. Requisitos de cambio pendientes para laversion SRS 3.0.0 de ETCS ............................... 48

7.3. Desarrollo a más largo plazo y estandarizaciónde ETCS .......................................................... 50

7.4. Desarrollo futuro de GSM-R............................. 52

8. CONCLUSIONES ...................................................... 52

LISTA DE ABREVIATURAS............................................ 54

LISTA DE DOCUMENTOS DE REFERENCIA

[1] Informe UIC de Diciembre de 2003 “Implementación del Sistema de Control de Trenes Europeo – Oportu-nidades para los Corredores Ferroviarios Europeos”.

[2] Informe UIC de Diciembre de 2004 “Implementación del Sistema de Control de Trenes Europeo – ETCS estrategias de migración en corredores y a nivel nacional – Análisis coste/beneficio”.

[3] Informe UIC de Marzo 2006 “Plan Maestro de Infraes-tructuras Ferroviarias Europeo (ERIM)” 2005 Infor-me final WP1 “Análisis de corredores de alto nivel”.

[4] Documento de posición de CER de Marzo 2007 “Un nuevo sistema de señalización para los trenes europeos”.

[5] Estudio del Profesor Dr. E. Wendler, de la Universidad de Aachen, Instituto de Ciencias del Tráfico, “Influen-cia del ETCS en la utilización de capacidad de laslíneas ferroviarias” (en fase de preparación).

[6] Libro Blanco de UIC sobre GPRS para ERTMS –Octubre 2006.

INTRODUCCIÓN ........................................................ 5

PRESENTACIÓN ......................................................... 5

PREFACIO ................................................................. 7

RESUMEN EJECUTIVO ................................................. 9

1. INTRODUCCIÓN ................................................. 11

1.1. Importancia del control-comando de trenes yde la comunicación en el tráfico ferroviario ...... 11

1.2. La herencia de los sistemas de control-comando ycomunicación de trenes preexistentes en Europa .. 12

1.3. Interoperabilidad Pan-Europea y mercado abierto con ETCS y GSM-R............................... 13

1.4. La Agencia Ferroviaria Europea (ERA) comoautoridad del sistema para ETCS y GSM-R ........ 15

2. ETCS: UN SISTEMA UNIVERSAL DE CONTROL-COMANDO DE TRENES, ORIENTADO AL FUTURO .. 16

2.1. Historia del proyecto ETCS............................... 16

2.2. Funcionalidad y modos de operación ............... 19

2.3. Descripción del sistema.................................... 21

3. RENDIMIENTO Y COSTES DEL ETCS ................... 25

3.1. Rendimiento operativo, repercusión en lacapacidad de línea........................................... 25

3.2. Rendimiento de seguridad ............................... 28

3.3. Costes ............................................................ 30

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA IMPLANTACIÓN DE ETCS. 31

4.1. ETCS en líneas de alta velocidad ...................... 31

4.2. ETCS en líneas convencionales ......................... 32

4.3. ETCS en líneas regionales ................................ 34

4.4. Principales proyectos de ETCS fuera de Europa .. 35

5. SOLUCIONES ESPECÍFICAS PARA LA IMPLANTACIÓN

DE ETCS EN LÍNEAS Y EN TRENES CON SISTEMAS

DE CONTROL-COMANDO PREEXISTENTES............. 37

5.1. Necesidad de migración por etapas.................. 37

5.2. Posibilidades de equipamiento de trenes conlos sistemas preexistentes y ETCS en paralelo .... 37

5.3. Posibilidades de equipamiento de vía con lossistemas preexistentes y con ETCS en paralelo .. 39

5.4. Ejemplos típicos de estrategias de migración .... 40

• ÍNDICE


5

5

El Sistema Europeo de Gestión de Tráfico Ferroviario, ERTMS, se ha

constituido como uno de los elementos cruciales de la Interopera-

bilidad ferroviaria. La circulación de trenes entre redes y países, sin

discontinuidades en las fronteras políticas y técnicas, se muestra

como baza importante para asegurar la competitividad ferroviaria

y, en definitiva, la captación de tráficos por el ferrocarril.

El Congreso Mundial organizado por UIC y recientemente cele-

brado en Berna ha permitido transmitir como la implantación del

ERTMS ha pasado ya el punto de no retorno (y hemos de decir

que en gran medida gracias a las realizaciones en España),

pudiendo mostrar proyectos en servicio en diversos países y una

superación de las dificultades de puesta a punto que inicialmen-

te se presentaron.

Aún así, también ha servido para presentar diversos puntos aún

abiertos, quizás comenzando por su elevado coste actual y

siguiendo por las dificultades e incertidumbres que se presentan

en la consolidación de versiones. Este Documento preparado por

la UIC muestra con un cierto nivel divulgativo las ventajas liga-

das a la implantación del ERTMS (y sus componentes ETCS y

GSM-R), e incluso la necesidad imperiosa de hacerlo de forma lo

más generalizada posible (indudablemente sobre las Redes Tran-

seuropeas y sobre los Corredores prioritarios sobre los que se

trabaja actualmente en Europa), junto a la historia de su desa-

rrollo y las orientaciones de evolución futura.

Junto a los tres niveles conocidos de ERTMS, el Documento pre-

senta los problemas ligados a la migración desde los sistemas

tradicionales y los objetivos de compatibilidad entre versiones,

desde la SRS 2.2.0 actualmente implantada en los países que

han liderado su implantación hasta la 2.3.0 cuyas especificacio-

nes está a punto de cerrar, por fín, la Unión Europea tras los tra-

bajos realizados por ERA y los organismos representativos del

sector ferroviario (cerrando así un proceso de peticiones de cam-

bio que compromete incluso la continuidad y éxito del proyec-

to); y en relación con la futura SRS 3.0.0 sobre cuyo desarrollo

ya se trabaja.

También presenta nuevas variantes, como la incorporación de la

solución radio-infill ó la alternativa con Supervisión Limitada,

cuyo futuro está en discusión; e incluye un interesante análisis

de las mejoras de capacidad que cada nivel y solución ofrece, al

menos en el plano teórico, como elemento base del análisis

coste-beneficio a realizar.

Entre la documentación de soporte, accesible en formato digital

e igualmente traducido, se incluye el Documento preparado por

CER en marzo del presente año, “Un nuevo Sistema de Señali-

zación para los trenes de Europa”, que resume igualmente la

situación en torno a niveles y versiones (analizando prestaciones

y necesidades para su implantación), junto a los procedimientos

que se siguen para la evaluación y gestión de los cambios a

incorporar a las mismas.

• INTRODUCCIÓN

La Dirección de Relaciones Internacionales de ADIF edita una seriede documentos bajo el título genérico “Estrategias FerroviariasEuropeas”, traducidos al castellano con la colaboración de la Fun-dación de los Ferrocarriles Españoles, para su difusión con finesexclusivamente de información dentro del entorno de las empre-sas ferroviarias. En ellos se muestran cuestiones y análisis estraté-gicos seleccionados por esta Dirección en nuestro entorno euro-peo, buscando la mayor actualidad en relación con las experienciasde otros países sobre los procesos de transformación del ferroca-rril y el reforzamiento de su papel en el sistema de transportes.

La versión electrónica de los documentos está disponible a travésde la página web de la Dirección de Relaciones Internacionales deADIF y también en la de Fundación de los Ferrocarriles Españoles.

(www.docutren.com/documentos_internacionales.htm)

Por parte de la Dirección de Relaciones Internacionales de ADIFse cumple así con el objetivo de difundir aquella informacióninternacional que pueda ser de utilidad para la empresa en eldesarrollo de su actividad.

• PRESENTACIÓN


Este informe de 2007, junto con el Atlas de Implemen-tación mundial de ERTMS (ETCS y GSM-R) que lo acom-paña, representan el tercer informe de una serie elabora-da por UIC relacionada con los Congresos Mundialessobre ERTMS.

En el informe confeccionado para el congreso de Leipzig2003, se destacaba la necesidad de que el ERTMS fueravisto desde el punto de vista de la migración en los corre-dores ferroviarios, mientras que en el informe preparadopara el congreso de Roma 2004, se analizaron los costesy los beneficios asociados al sistema Europeo de Controlde Trenes y la necesidad de obtener ayuda financiera parapermitir a los ferrocarriles llevar a cabo una migración via-ble hacia ERTMS.

Afortunadamente, podemos decir que se ha actuado enambos frentes a través de la firma de un Memorando deEntendimiento de ERTMS entre las asociaciones ferro-viarias y la Comisión Europea y mediante la elección de uncoordinador europeo para ERTMS, Mr. Karel Vinck,quien ha colaborado en preparar las bases para la co-financiación por parte de la UE del despliegue de ERTMSen los trenes y en las vías, que asciende a 500 millonesde Euros en la actual Perspectiva Financiera 2007-2013de la UE.

A pesar de esto, no hay lugar para la autocomplacencia enun tema tan crucial como el control-comando y la señali-zación, y todavía quedan temas críticos que deben serabordados para alcanzar una migración fluida y viable apartir los sistemas de señalización actuales. Sin embargo,el impulso y la buena disposición actual para imple-mentar el ERTMS se utilizarán para reconocer las dificul-tades que existen y para asegurar que serán afrontadas ysolucionadas de una manera abierta y constructiva.

Tales dificultades relacionadas con costes, optimiza-ción de capacidades, fiabilidad operativa (sin siste-mas de apoyo), compatibilidad entre las versionesposteriores y precedentes, deberán ser tenidas en cuen-

ta con el fin de obtener una interoperabilidad sin interrup-ciones entre cada red a lo largo de los corredores interna-cionales. Esto plantea grandes exigencias para el nuevosistema de señalización, pero, en primer lugar, es precisoreconocer los logros que ya se han alcanzado para seguirprogresando en el despliegue de ERTMS.

ERTMS ha crecido desde los proyectos piloto de pequeñaescala hasta las actuales aplicaciones totalmente operati-vas. Ahora, se pone especial énfasis en asegurar queERTMS alcance su potencial para reforzar la interoperabi-lidad en los corredores ferroviarios internacionales. De ahíel tema elegido para el congreso de 2007: “Desde lasRedes Ferroviarias Independientes hacia la Interope-rabilidad”. Gracias a la amable invitación de SSB, BLS y laOficina Federal de Transporte, UIC ha tenido la oportuni-dad de celebrar el Congreso en Berna, Suiza, donde semostrará el considerable progreso llevado a cabo en laimplementación del sistema.

Asimismo, Suiza es un ejemplo destacado de cómo elERTMS ha sido integrado con éxito en los planes detransporte nacionales, una vez superadas una serie dedificultades. Junto con proyectos realmente importantesde ingeniería civil ferroviaria, como son los túneles deLötschberg y Gottard, la Administración suiza está satisfe-cha porque la utilización de Europtirails por parte del“Traffic Management Layer” (gestor de tráfico) conERTMS (ETCS y GSM-R) permitirá alcanzar el gran creci-miento del ferrocarril, tanto nacional como interna-cional, previsto para las próximas décadas.

Pero, como todos los objetivos por los que merece lapena luchar, el camino para alcanzarlos será arduo; por lotanto evaluar la experiencia actual con ERTMS puede ayu-dar a marcar la dirección hacia la futura forma óptimade migración, especialmente para aquellas redes queaún tienen que comenzar.

Mientas tanto, ERTMS ha alcanzado un grado de madurezen el cual los beneficios de inversiones e investigación

7

7

PREFACIO

pueden y están empezando a ser aprovechados para suutilización fuera de Europa.

ERTMS ofrece un mayor potencial de grandes economí-as de escala y de más rápido desarrollo tecnológico.Pero hay que realizar avances nuevos para asegurar solu-ciones verdaderamente interoperables en una amplia redde corredores ferroviarios; y esto debe hacerse de maneraque la experiencia adquirida y el progreso tecnológico yaconseguido se incorporen de una manera creativa en lasfuturas versiones.

La industria de suministradores (señalización y GSM-R), hatenido hasta ahora un papel importante en el desarrollo yen la modificación de los requisitos funcionales iniciales,preparados por los ferrocarriles, buscando llegar a un sis-tema de señalización de altas prestaciones. El compromi-so permanente de la industria y su capacidad de inno-vación siguen siendo imprescindibles y necesariospara integrar las mejoras que se vayan produciendo, favo-reciendo una migración más rápida, un eficiente aprove-chamiento de la capacidad y una necesaria adaptabilidada las condiciones nacionales.

Finalmente, la cuestión de la viabilidad económica esun tema que continuará debatiéndose y que también seráun factor a tener en cuenta en el ritmo de migración enEuropa y en el grado de adopción de ERTMS en las regio-nes ajenas a ella. La migración, desde más de 20 sistemasde señalización diferentes solamente en Europa, hacia unsistema único capaz de ser desarrollado en fases deberá,lógicamente, producir beneficios a largo plazo. El alto nivelde inversiones por parte de las empresas ferroviarias, la UEy la industria, merece ser reconocido por su amplitud demiras. Sin embargo, es importante que todas las partesreconozcan y respeten los intereses individuales decada cual y trabajen seriamente en colaboración paraencontrar soluciones estables y técnicamente sólidas.

Los suizos dicen que hay un punto de no retorno encuanto a ERTMS y lo mismo puede decirse, a grandesrasgos, para el resto de Europa. Tal compromiso por partede los que lo han implementado primero merece una res-puesta apropiada por parte de todos los actores.

Espero que el lector encuentre aún más ánimos en esteinforme.

DOCUMENTOS INTERNACIONALES

8

8

Luc AliadiereDirector Ejecutivo, UIC

Roland HeinischPresidente, PlataformaERTMS de UIC

Septiembre 2007


RESUMEN EJECUTIVO

Este documento es continuación de un informe de UICde Diciembre de 2003 “Implementación del Sistema deControl de Trenes Europeo – Oportunidades para losCorredores Ferroviarios Europeos” [1] y del informe deUIC de Diciembre de 2004 “Implementación del Sistemade Control de Trenes Europeo – ETCS, estrategias demigración en corredores a nivel nacional – análisiscoste/beneficio” [2]. Supone una actualización de la evo-lución del desarrollo de ETCS y GSM-R y describe las pers-pectivas europeas y mundiales para la implementación deERTMS.

En el Capítulo 1, se perfila la importancia del control-comando y comunicación para la explotación ferroviaria.La pesada herencia de los diferentes sistemas pree-xistentes, es un obstáculo para el trafico transfronterizo yconduce a equipos muy sofisticados y caros para las uni-dades de tracción internacionales. Por lo tanto, la UniónEuropea ha realizado grandes esfuerzos para desarro-llar la interoperabilidad en todos los dominios impor-tantes del sistema ferroviario, siendo uno de ellos el con-trol-comando y comunicación de trenes. Para los sistemasETCS y GSM-R, la recientemente creada AgenciaFerroviaria Europea, ERA, se ha convertido en la autori-dad del sistema.

El Capítulo 2 trata de la historia, funcionalidad y descrip-ción del Sistema de Control de Trenes Europeo. El siste-ma ETCS ha sido desarollado en 3 etapas principales:estudios y especificaciones (1989 – 1996), finalización delas especificaciones, pruebas de prototipos y aplicacionespiloto (1997 – 2004) e implantación a partir de 2005. UICha apoyado siempre de forma activa este proceso con laperspectiva de obtener un sistema universal quepueda ser utilizado para todo tipo de servicios de trenes:alta velocidad, tráfico convencional mixto y serviciosregionales en líneas de baja densidad. La funcionalidad yla estructura del sistema ETCS se describen en las Especi-ficaciones Funcionales y Requerimientos del Sistema. Unaestructura completamente integrada entre la señalizaciónen cabina (en lugar de las tradicionales señales en vía) y lalocalización directa de los trenes (en lugar del clásico sis-tema de detección por ocupación de vía) está consideradageneralmente como la configuración óptima final. Undocumento de posición de CER apoya totalmente estepunto de vista [4]. La denominada aplicación nivel 3,ofrece una significativa reducción de costes de infra-estructura y la mayor capacidad de línea posiblemediante el uso de cantones móviles. Sin embargo, es casi

imposible introducir este concepto en un solo paso en lared ferroviaria europea existente, y por ello se han creadoadicionalmente las aplicaciones de ETCS Niveles 1 y 2.Este concepto de tres niveles es muy importante parala creación de un parque de unidades de tracciónequipadas con ETCS y para la preparación del terrenopara una amplia implantación de ETCS para cualquiera delos tres niveles de aplicación.

El Capítulo 3 informa sobre el rendimiento y los costesde ETCS. El indicador de rendimiento más importante esla utilización de capacidad de las líneas. UIC haencargado recientemente la realización de un estudiodirigido a comparar de forma genérica la optimización dela utilización de la capacidad con la puesta en servicio deun tren equipado con ETCS, para casos tipo de alta velo-cidad, líneas convencionales principales y servicios enlíneas regionales [5]. En este documento se incluyen losresultados iniciales: se consiguen ahorros notables inte-grando el ETCS y el sistema de señalización, por ejemplocon el uso de señalización en cabina y el empleo demétodos de optimización del espacio entre trenes. El ren-dimiento de seguridad de ETCS depende del modo deoperación. Utilizando el modo de Supervisión Completa,se puede alcanzar el más alto nivel de seguridad integra-da [SIL 4]. Pero, por otra parte, la experiencia en variaslíneas existentes demuestra que los sistemas de protec-ción de trenes y de alarma existentes ya proporcionanuna seguridad adecuada. En consecuencia, algunos ferro-carriles están promocionando un modo adicional,“Supervisión Limitada”, que permite la reducción de loscostes de implementación de ETCS en vía en aquelloscasos en que es posible apoyarse sobre los sistemas deprotección de trenes y de alarma preexistentes, con unrendimiento de seguridad suficiente. Los costes de ETCSson, en general, significativamente más altos que losprevistos originalmente. El informe muestra que para laimplantación futura a gran escala de ETCS con productosque hayan alcanzado un alto nivel de madurez, existenvarias opciones conceptuales para reducir los costes,que pueden ser influidas por los usuarios.

El Capítulo 4 ilustra el despliegue de ETCS y muestraque hay una perspectiva a medio plazo de redes princi-pales de alta velocidad plenamente equipadas conETCS, como en España e Italia. También para las principa-les líneas de la red convencional, se han puesto en marchanuevos tramos en distintos países. Varias redes ferrovia-rias están implementando ETCS con el fin de mejorar laseguridad o para reemplazar equipos de control-comandopreexistentes obsoletos. En tres países, las principales líne-as de la red convencional se han equipado, en un primer

9

9

momento, con sistemas que utilizan la transmisión dedatos de ETCS, que serán actualizados para los ETCSestándar en una fase posterior. En los principales corre-dores ferroviarios del centro y este de Europa se estánrealizando esfuerzos conjuntos para implementar ETCS deforma sistemática, con apoyo financiero de la Unión Euro-pea. Para la aplicación en líneas regionales, UIC estáimpulsando, junto con la administración de ferrocarrilessuecos, el uso de ETCS nivel 3, donde el ETCS a bordo delos trenes se ajusta totalmente a las actuales especificacio-nes. El objetivo es revitalizar estas líneas con bajo coste yaumentar el mercado de equipos ETCS de los trenes. Losejemplos de Argentina, Australia (región de Sydney),China, India, Arabia Saudí y Corea del Sur ilustran la aco-gida creciente del ETCS fuera de Europa.

El Capítulo 5 trata del problema específico europeo dela paulatina migración desde los actuales sistemas decontrol-comando hacia la concepción armonizada deETCS. La definición de las correspondientes estrategiasestá más o menos avanzada en los distintos estadosmiembros. Una evaluación de los 5 casos más avanzadosmuestra que todos han adoptado ETCS nivel 2 para laoperación normal de líneas de nueva construcción.Con la excepción de Suecia, todos estos países utilizanETCS nivel 1 en paralelo con sus sistemas preexisten-tes en las principales líneas convencionales. Los paísesnórdicos (Finlandia, Noruega y Suecia) tienen una estrate-gia común para reemplazar de forma sistemática el obso-leto equipo preexistente EBICAB de sus trenes por Euro-cabs con STMs para EBICAB.

El Capítulo 6 está dedicado al sistema de radio GSM-Rutilizado en todas las aplicaciones necesarias para la ope-ración de trenes que incluyen ETCS. Se realiza un análi-sis retrospectivo sobre la elección básica de GSM comoestandar fundamental, y sobre los proyectos EIRENE yMORANE para la implantación de algunos requisitosespecíficos ferroviarios. Se presenta la funcionalidaduniversal y la estructura del sistema, prestando unaatención especial a la interfaz de GSM-R con ETCS. Sehan desarrollado dispositivos especiales de interfaz (inter-faz Euro-radio), dentro del proyecto ETCS para cumplircon las extremadamente altas demandas de seguridad yfiabilidad en la transmisión de datos de ETCS, para locual, hasta ahora, solo se han utilizado canales con circui-tos conmutados por frecuencia. La implantación se estárealizando de forma rápida tanto en Europa como en elresto del mundo.

El capitulo 7 perfila las tendencias para el desarrollo amedio y largo plazo de ETCS y GSM-R. Al igual que entodos los sistemas altamente automatizados, es previsible

que tenga lugar, de forma regular, una actualización delas especificaciones y, por lo tanto, debe adoptarse unabuena regulación de las versiones. Así, debe encontrar-se un equilibrio óptimo entre la protección de las inversio-nes ya realizadas y la mejora del sistema bajo la direcciónde la Agencia Ferroviaria Europea. Para ETCS los retosactuales son la finalización de la actual versión SRS 2.3.0y la fusión con los principios básicos de la siguiente 3.0.0.Esta nueva versión va a contener unas extensiones fun-cionales y estructurales que son vitales para laimplantación de ETCS en las líneas convencionales contrafico mixto. La naturaleza de los problema por resolverse ilustra con ejemplos de cálculo de la curva de frenadocon algoritmos estandarizados, y la introducción de unnuevo modo operativo “Supervisión Limitada”. A largoplazo, los mayores retos son la preparación de líneas yvehículos para la aplicación generalizada a gran escala dela aplicación ETCS nivel 2, basada en transmisión porradio y especialmente el nivel 3 con cantones móviles.Está previsto alcanzarlo por medio de proyectos de inves-tigación y desarrollo sobre control total a bordo de trenesy la posterior homologación de las interfaces entre ETCSde vía y los sistemas de señalización adyacentes. ParaGSM-R, el reto principal consiste en reemplazar el siste-ma de control de datos con circuitos conmutados porotro de funcionamiento más eficaz y con métodos queconsuman menos frecuencias.


10

10


Los ferrocarriles, como sistema guiado de transporteterrestre, utilizan una infraestructura concreta. Suatractivo y eficiencia dependen, en gran medida, de losmedios y métodos para gestionar el tráfico y de lahabilidad para optimizar la capacidad y el rendimien-

to de los diferentes tipos de tráfico de forma fiable ysegura.

La estructura típica de funcionamiento de un sistema degestión de tráfico ferroviario se muestra en la siguientefigura:

11

11

Señalización: INESS Sistema de Señalización Europeo

Integrado (propuesto) • Control remoto automatizado/manual• Pruebas de ocupación de vía basadas en control de

bloqueos, creación de itinerarios seguros• Control de pasos a nivel• Control de desvíos,...• Control de señalización de vía• Etc..

Control-comando de trenes: ETCS Sistema Europeo deControl de Trenes

• Protección y aviso de trenes automático• Comando de trenes automático con señalización en cabina• Localización de trenes por control de bloqueos• Etc.

Co

mu

nic

ac

ión

fe

rro

via

ria

Re

d f

ija I

na

lám

bri

ca G

SM

-R

Tod

a c

lase

de

co

mu

nic

aci

ón

de

vo

z y

da

tos

Gestor de Tráfico: EUROPTIRAIL• Gestión estratégica• Etc.

Centro de Control de Tráfico

Centro de Control Remoto

Enclavamientos

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Importancia del Control-Comando de Trenes y de la Comunicación enel Tráfico Ferroviario

FIGURA 1. ESTRUCTURA FUNCIONAL DEL SISTEMA DE CONTROL DE TRÁFICO

Este informe se centra principalmente en el control-comando de trenes y en los sistemas de comunicación.Los sistemas de control-comando de trenes están muyligados a las características específicas del ferrocarrildesde un punto de vista funcional y técnico. Por lo tanto,requieren soluciones definidas para este modo de transpor-te y se aplican según unos requerimientos legales que dic-taminan que los sistemas de señalización en general, y lossistemas de control-comando de trenes, deben ser diseña-dos para cumplir unas normas de seguridad muy estrictas.La capacidad técnica de los trenes, o de un operador, paracircular por una infraestructura concreta viene determina-da, principalmente, por los subsistemas de control-coman-do que cubren la relación entre las instalaciones en tierra ylas situadas sobre los trenes que están en movimiento.La comunicación ferroviaria entre tierra y trenes enmovimiento precisa, por definición, una conexión inalám-

brica por radio. Básicamente, se pueden aplicar los mis-mos métodos y tecnologías que se han desarrolladopara otros modos de transporte que gozan de unosmercados de mucha mayor amplitud, especialmente en elcaso de la comunicación por radio que se utiliza en eltransporte por carretera de forma generalizada. Estos sis-temas de comunicación móviles de última generaciónestán basados en divisiones geográficas que están interco-nectadas por una red fija dedicada. En un sistema decomunicación ferroviario es posible explotar parte de lared fija para otras aplicaciones de telecomunicación. Con-trariamente a lo que ocurría en el pasado, un sistemaintegrado de comunicación con una plataforma técnicacentral, puede satisfacer todas las necesidades de comu-nicación del ferrocarril, sea con transmisión de voz o dedatos. En este informe se hace hincapié en el sistema detransmisión de datos para el control-comando de trenes.

La gestión del tráfico ferroviario es un área clavepara la optimización a medio plazo de los serviciosferroviarios. Cada vez más, los sistemas de gestión detráfico ferroviario utilizan una tecnología “inteligente” yaltamente informatizada. El ciclo de vida técnico de estasinstalaciones es, por lo general, más corto que el de lasrenovaciones de la infraestructura ferroviaria y materialrodante, que tienen ciclos más largos. Una parte conside-rable de los costes está ligada a elementos descentraliza-dos, como son por ejemplo las instalaciones de señaliza-ción externas y los dispositivos para el control-comando yla comunicación de trenes. Es, por lo tanto, de crucialimportancia desarrollar una estrategia bien planificadade adquisición y mantenimiento de estos sistemas, quecubra todo su ciclo de vida.

1.2. La Herencia de los Sistemas deControl-Comando y Comunicación deTrenes Preexistentes en Europa

Los sistemas de gestión de tráfico ferroviario han sidodiseñados, explotados y mantenidos tradicionalmente anivel nacional. Con la liberalización del mercado ferrovia-rio europeo nacional e internacional, esta herencia se haconvertido, cada vez más, en un obstáculo para la explo-tación transfronteriza del ferrocarril.

• Sistemas de control-comando preexistentes

Desde el punto de vista internacional, la situación de lossistemas de control-comando preexistentes es de extremadiversidad. Además de existir enormes diferencias entredistintos países, en el interior de muchos de ellos existendiferentes versiones de sistemas de control-comando, condistintas antigüedades y diseños.

En el informe de UIC del año 2003 [1] se analizan las fun-cionalidades y características técnicas.

En trenes internacionales, deben instalarse en paraleloequipos a bordo de los mismos para varios sistemas nacio-nales de control-comando correspondientes a cada áreageográfica. Esto está llegando a ser económicamenteinviable desde el punto de vista de los costes, debido a lacreciente sofisticación y carestía de los equipos. Lassiguientes figuras muestran el ejemplo mas reciente de lalocomotora de mercancías Bombardier Clase 186multi corriente, equipada para circular a lo largo de todoel corredor Rótterdam-Génova.

Además del equipo de ETCS, las antenas para ATB,PZB/LZB, Signum/ZUB y SCMT/BACC aún son necesa-rias. Los dispositivos electrónicos correspondientes alos diferentes sistemas están situados en dos módulosseparados.


12

12

EBICAB 700/1000

EBICAB 900

ZUB 123/HKT

SHP

PZB/LZB

LS

EVM120

ATB/ATB-NG

TBL 1,2/Crocodile

AWS/TPWS

TVM/KVB/Crocodile

ASFAEBICAB/LZB

EBICAB 700

SIGNUM/ZUB 121

BACC/SCMT

Indusi

EBICAB

INDUSI/LZB

Memor II+

FIGURA 2. SISTEMAS DE CONTROL - COMANDO PREEXISTETES EN EUROPA


13

13

• Sistemas de radio preexistentes

Los sistemas de radio preexistentes están basados,principalmente, en tecnologías analógicas desarrolla-das en la década de los 60, primero en la banda de 2m.(unos 160 MHz) y posteriormente en la banda de 70cm(aproximadamente 460 MHz). Un primer esfuerzohacia la homologación se llevó a cabo con la FichaUIC 751-3 que, sin embargo, nunca llegó a tener unestatus legal vinculante. No obstante, fue aplicada porlos ferrocarriles de Austria, Bélgica, Dinamarca, Fran-cia, Alemania, Hungría, Irlanda, Luxemburgo, PaísesBajos, Noruega, España y Suiza. En el resto de paísesde la UE, los ferrocarriles utilizaron sus propios siste-mas de radio, que no eran compatibles entre sí y queestaban basados, generalmente, en distintas nor-mas de operación.

En el pasado, las tecnologías disponibles necesitaban lainstalación de: radio de tren, radio para realizar manio-bras, sistemas de radio específicos para las diferentesnecesidades operativas, de construcción y mantenimiento,etc., todo lo cual incrementaba los costes de adquisición ymantenimiento.

1.3. Interoperablidad PAN - Europea yMercado Abierto con ETCS y GSM-R

• Marco legal y normativo general

El objetivo de la UE es apoyar la revitalización de losferrocarriles dentro de su política general de trans-portes. Se considera que la competencia entre operado-res se estimulará permitiendo el acceso libre de los mis-mos a las distintas redes. La falta de interoperabilidaden diversos campos ha sido el principal obstáculo paraconseguir disponer de un medio de transporte moderno ycompetitivo, especialmente para largas distancias. Junto aesto, existe la necesidad de una competencia abiertaen la adquisición y mantenimiento de todo tipo desubsistemas.

La interoperabilidad de una red se define como su capaci-dad de permitir un movimiento de trenes seguro y sininterrupciones, alcanzando los niveles previstos de presta-ciones. Esta capacidad depende de las condiciones regu-ladoras, técnicas y operativas que deben cumplirse parasatisfacer los requisitos esenciales: seguridad, fiabili-

FIGURA 3. EQUIPAMIENTO DE CONTROL-COMANDO PARA LA LOCOMOTORA DE MERCANCÍAS CLASE 186(Fotos cedidas por Bombardier)


14

14

dad y disponibilidad, salud, protección medioam-biental y compatibilidad técnica.

En el terreno práctico, se puede distinguir entre:

– Interoperabilidad técnica, que es una condición pre-via necesaria para que los trenes circulen sin problemasa lo largo de toda la red interoperable, y

– Interoperabilidad operativa que ha de tenerse en cuen-ta, además, para facilitar la circulación segura y sin inte-rrupciones de los trenes en corredores internacionales.

La Unión Europea ha establecido un marco global legal ynormativo para promover la interoperabilidad en el siste-ma ferroviario de alta velocidad y en las principales líneasconvencionales. Existen tres niveles de documentos:

- Directivas del Consejo de la UE, que están siendoadaptadas a las leyes nacionales por los distintos Esta-dos Miembros.

– Especificaciones Técnicas de Interoperabilidad (ETI,en castellano, ó TSI, Technical Specifications forInteroperability) para los Subsistemas Ferroviariosmás relevantes: infraestructura, energía, control-comando y señalización, material rodante, manteni-miento, explotación y aplicaciones telemáticas para ser-vicios de viajeros y de mercancías.

– Normas europeas emitidas y actualizadas por CENE-LEC y ETSI, organismos de estandarización dedicadosrespectivamente a los ámbitos de la señalización y delas comunicaciones.

Las Directivas de Interoperabilidad otorgan (según el artí-culo 21) la responsabilidad final de su aplicación y poste-rior desarrollo a un comité de representantes de los Esta-dos Miembros de la UE (llamado Comité del Artículo 21).

• TSI específicas para Control-Comando ySeñalización (CCS)

Tanto para los servicios de Alta Velocidad como paralos convencionales, se han aprobado TSIs de CCS, quedeterminan el uso de ETCS y GSM-R para futuras aplica-ciones. Estos recientemente desarrollados “sistemas obje-tivo”, que sustituirán gradualmente a los preexistentes, sedescriben en los siguientes apartados de este informe.

Aunque separadas formalmente, las TSI CCS para AltaVelocidad y para líneas convencionales son básicamenteidénticas. Ambas contienen un Anexo A referido a loslistados completos de especificaciones públicas rele-vantes para los sistemas ETCS y GSM-R (los denomina-dos sistemas de Clase A). El Anexo B contiene un listadode los sistemas preexistentes de control-comando y seña-lización de trenes que aún se pueden seguir utilizandodurante el periodo de transición (los denominados siste-mas de Clase B).

Las TSI CCS definen los subsistemas y componentes de lossistemas de control-comando y señalización de trenes queson relevantes para la interoperabilidad. También descri-ben en detalle la valoración de los componentes en cuan-to a conformidad y adecuación para el uso, así como lapuesta en servicio de los subsistemas.

TSI’s for High-Speed:

.... Control-Command and Signalling ...

TSI’s for Conventional Rail:


ETCS GSM-R

Directive 96/48 Interoperability of High-speed Rail system

Directive 01/16 Interoperability of Conventional Rail system

TSI’s for High-Speed:


TSI’s for Conventional Rail:


ETCS GSM-R

Directive 96/48 Interoperability of High-speed Rail system

Directive 01/16 Interoperability of Conventional Rail system

Sistemas Objetivo para el futuro(sistemas Clase A)

Sistemas existentes que son admitidos durantela fase de migración (sistemas Clase B)

Control de Trenes Automático Radio Analógica

FIGURA 4. BASE LEGAL DE LA UE PARA ERTMS


15

15

La consecuencia de estas TSIs es la obligación legal alos ferrocarriles de los Estados Miembros de la UE deadquirir los sistemas ETCS y GSM-R para las líneas denueva construcción y para la sustitución de activosmóviles, así como para las renovaciones de mayoralcance en líneas y material rodante, para líneas dealta velocidad y líneas convencionales.

1.4. La Agencia Ferroviaria Europea (ERA)como Autoridad del Sistema paraETCS y GSM-R.

La responsabilidad global del sistema ERTMS ha sido asig-nada a la Agencia Ferroviaria Europea, que comenzósus actividades en el año 2005.

El Plan de Trabajo para 2006 plantea los objetivos dela Agencia que se detallan a continuación:

“La Agencia establecerá su papel como autoridaddel sistema para las especificaciones de ERTMSgarantizando:

– La gestión de los procesos de gestión, evaluación yeventual incorporación de cambios que puedan sernecesarios por razones técnicas, operativas o de seguridad.

– El control de la configuración de las especificacio-nes básicas de referencia (baselines), asegurando lacalidad y la completa aplicabilidad de las especificacio-nes de ERTMS”.

En cuanto a ETCS y GSM-R, es necesario llevar a cabo unproceso de gestión de cambios pro-activo debidamen-te controlado, que deberá equilibrar las necesidades,a veces conflictivas, entre mantener las inversiones yarealizadas y apoyar el progreso en cuanto al funciona-miento operativo, eficiencia de costes y avances tecnoló-gicos. Por lo tanto, las nuevas versiones de las referenciasde base son producto de un compromiso entre un proce-so “reactivo” de corrección de errores e incorporación declarificaciones y un enfoque “pro-activo” que tiene queasegurar la evolución del sistema con éxito.

La estructura de la Organización del Control de Cambiosestablecida para abordar estas necesidades se muestra enla figura siguiente.

ERA

EC

UNISIGCR-List

UNISIGCR-List

FRS,SRS

FRS,SRS

Annex AAnnex A

TSI CC STSI CC SArt. 21 Committee

ERACR

packages

ERACR

packages

ERA

EuropeanRailway Agency

ERTMS Change Control Board

ERTMSControl Group

System Vers Mgt

UNIFE

NPM ControlGroup

General Assembly

EIMEuropean Infrastructure

Manager

CERCommunity of European Railways

ERTMSSupport Group

UNISIGSuper Group

UNISIGSteeringGroup

Railway sector

ERTMSUsers Group

UNISIGCR-List

UNISIGCR-List

FRS,SRS

FRS,SRS

Annex AAnnex A

TSI CC STSI CC SArt. 21 Committee

ERACR

packages

ERACR

packages

ERA

EuropeanRailway Agency

ERTMS Change Control Board

ERTMSControl Group

System Vers Mgt

UNIFE

NPM ControlGroup

General Assembly

EIMEuropean Infrastructure

Manager

CERCommunity of European Railways

ERTMSSupport Group

UNISIGSuper Group

UNISIGSteeringGroup

ERTMSUsers Group

FIGURA 5. ESQUEMA DE LA RED DE CONTROL DE CAMBIOS DEL ERTMS

Existen tres niveles de intervención:

– Grupos de trabajos específicos y equipo central de ERAde expertos en el sistema.

– Grupo de control con representantes de usuarios y proveedores.

– Consejo Directivo de Control de Cambios (CCB) conrepresentantes de Proveedores, Usuarios, Organis-mos Notificados y Autoridades de seguridadnacionales.


16

16

Podemos distinguir tres fases principales de realización:

• Fase 1: Estudios y especificaciones 1989 – 1996:

En 1989, se creó un equipo de trabajo de alto nivel parala “red de alta velocidad y la armonización técnica en laexplotación del ferrocarril” dentro de la Comisión Euro-pea. Incluía un grupo especial de estudio para el “Sis-tema Europeo de Protección y Control de Trenes” conrepresentantes de los ferrocarriles y del sector de suminis-tradores de elementos de señalización. En su informe deSeptiembre de 1990 llegaba a las siguientes conclusiones:

– Los sistemas nacionales de repetición de señales yseñales en cabina en unidades de tracción son distin-tos e incompatibles.

– Las diferencias son determinantes, particularmente, porel desarrollo de las conexiones internacionales quedeben ser operadas por trenes de alta velocidad.

– Se debe introducir un sistema de control-comandocomún para el tráfico ferroviario en Europa. En pri-

mer lugar para el tráfico de alta velocidad y des-pués, según las necesidades y recursos disponibles,para otros tipos de tráfico.

– El sistema común europeo deberá estar operativo den-tro de cinco años, a partir de 1996.

– La definición de un marco institucional y el apoyo finan-ciero de la Comisión para la investigación y el desarro-llo de un sistema de control-comando común europeo,deberá fijar la fecha de su pleno desarrollo industrial yestimular la competitividad de la industria europea en elmercado mundial.

UIC apoyó con firmeza esa iniciativa con el objetivode crear un sistema de control-comando universal eimplantable en fases. Los equipos de los trenes deberí-an ser capaces de cumplir con todas las funcionalidades,desde la señalización segura en cabina y el control conti-nuo de la velocidad, hasta las funciones simples de avisossobre itinerarios de tren. En cuanto a los equipos de vía,el nuevo sistema debería, o bien sobreponerse a la seña-

2. ETCS: UN SISTEMA UNIVERSAL DE CONTROL-COMANDO DE TRENES,ORIENTADO AL FUTURO

2.1. Historia del Proyecto ETCS

• Proceso de realización desde 1989

La siguiente figura muestra algunos hitos fundamentales en el largo camino desde los estudios preliminares hasta el des-pliegue a gran escala de los sistemas de ETCS.

1996 1997 2000 2001 2002199519941993199219911990 1998 1999 2003 2004 2005 2006 20071989

Actividades UE

Alta Velocidad LineasConvencionales

1996 1997 2000 2001 2002199519941993199219911990 1998 1999 2003 2004 2005 2006 20071989

Estudios y Especificaciones DesarrolloEspecificaciones finales, prototipos,ensayos y aplicaciones piloto

Directivas deInteroperabilidad:

Plan Director deERTMS para apoyo

de ensayos yaplicaciones piloto

Programa deinvestigación

EURET Alta VelocidadLineasConvencionales

TSI Control Comandoy Señalización

Actividades de la industria ferroviaria

Estudio defactibilidadUIC/ERRI

Grupo deProyecto

A 200UIC / ERRI

Grupo deUsuarios

ERTS (AEIE)

EspecificacionesUNISIG

revisadaspor ECSAC

Proyecto EMSETcon suministradores

EUROSIG

Pre-tests conEurobalise

Primera versióncomercial de

ETCSnivel 1

en Bulgaria

Adjudicación devarias lineas,

consolidación deespecificaciones

ETCScomercial envarios paises

Memorando deEntendimiento

MoU paracorredoreseuropeosde carga

Primera versióncomercial de ETCS

nivel 2en Suiza

Demostraciónde ETCS

nivel 1Viena—Budapest

ProyectoETCS de

bajo coste UIC

FIGURA 6. DESARROLLO DE ETCS


17

17

lización existente en las líneas convencionales o, en insta-laciones de nueva construcción, reemplazar la señaliza-ción lateral tradicional y, en la fase más innovadora, sus-tituir también a los sistemas tradicionales de detecciónde vía libre.

En el antiguo Instituto Europeo de InvestigaciónFerroviaria ERRI, se creó un grupo de expertos (deno-minado ERRI A200) para preparar la especificación de losrequisitos funcionales y técnicos, partiendo del punto devista del usuario. Los objetivos principales fueron descritosen 1991 en la denominada Declaración de Proyecto, condeclaraciones y objetivos en cuanto a fines, beneficiosesperados, funciones del sistema ETCS, estructura del sis-tema ETCS, enfoque de su desarrollo, tareas a realizar,plazos y costes, así como de gestión del riesgo. Un “grupofuncional” elaboró las especificaciones de los requisi-tos funcionales (FRS) para el futuro ETCS, comenzandocon un estudio sobre las normas nacionales operativas

existentes y el esquema de las funcionalidades de los sis-temas de control-comando preexistentes.

Un “grupo técnico” elaboró las propuestas para la estructuradel nuevo sistema. Para el equipo de tren, se sugirió undiseño libre basado en un “ETCS bus” interno abierto(“caja blanca”). Para la transmisión de datos entre el tren y lavía, se planificó una mezcla de transmisión puntual con bali-zas, transmisión continua por medio de radio digital y, deforma optativa, una transmisión discontinua con cable radian-te. La transmisión por radio estaba basada en el sistema GSM-R emergente (ver Capítulo 6.2). Un importante logro en esteperíodo fue la evaluación conjunta, por parte de la indus-tria y de los usuarios, de la tecnología más apropiadapara balizas de transmisión puntual, que condujo a ladecisión básica de aplicar la tecnología de 27 MHz, utilizadaya por varios ferrocarriles (especialmente en los países nórdi-cos) a partir de la cual el método de codificación y la capaci-dad de transmisión han sido mejorados de forma significativa.

FIGURA 7. PRUEBAS PRELIMINARES CON BALIZAS EN SUIZA Y LA REPÚBLICA CHECA (Prueba de bucle en Velim).

Nunca fue el objetivo armonizar la señalización lateralen vía ni sus normas y reglamentos. Sin embargo, serealizó un gran esfuerzo en la armonización de laInterfaz de Conducción en la Locomotora (DMI, Dri-ver Machine Interface), basada en la tecnología depantalla táctil en color para la señalización en cabina.Para el diseño ergonómico, un grupo de especialistascompetentes realizó investigaciones relacionadas conlas tareas y la manera de trabajar de los maquinistas. Sediseñaron cuidadosamente soluciones para unos DMIsseparados o combinados para ETCS y GSM-R con el finde crear un entorno óptimo y ergonómico para losmaquinistas.

En conjunto, los ferrocarriles de la UIC han invertidoalrededor de 75 hombres-año en el trabajo del ERRI

FIGURA 8. SIMULADOR QUE SE HA UTILIZADO PARA ELDESARROLLO Y LA OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO

DE ETCS INCLUYENDO EL DISEÑO PARA DMI


18

18

A200. Los principales resultados se presentaron de formaregular y se discutieron en seminarios que tuvieron granasistencia en Paris (Septiembre 91), Genova (Junio 92),Berlín (Abril 93), Viena (Octubre 94) y Oudenbosch (PaísesBajos, Marzo 96). En éste último se presentó el conjuntocompleto de Especificaciones SRS para el ETCS.

• Fase 2: Finalización de las especificaciones,prototipos, pruebas y aplicaciones piloto 1997-2004.

Esta fase se inició en 1996 a través del “Plan Directorpara el desarrollo y la instalación piloto del SistemaEuropeo de Gestión del Tráfico Ferroviario” de la Comi-sión Europea, que tuvo en cuenta los siguientes elementos:

– Apoyo financiero por parte del 4º Programa Marco dela Comisión Europea para I+D.

– Inclusión de un grupo de usuarios de ERTMS quehabía sido creado en 1995 como Grupo Europeo deInterés Económico (EEIG) por los ferrocarriles franceses,alemanes e italianos. Posteriormente, también se unie-ron a este grupo los ferrocarriles holandeses, españoles,suecos, suizos y del Reino Unido.

– Ofrecimiento por parte del gobierno español para pro-bar el ERTMS en la línea Madrid-Sevilla.

– Colaboración con la industria de señalización, unidainicialmente en EUROSIG y posteriormente en elgrupo UNISIG, que actualmente incorpora seiscompañías: Alstom, Ansaldo, Bombardier,Invensys, Thales y Siemens. También estaba impli-cada la industria de GSM-R a través del consorcioMORANE (véase Capítulo 6.1).

– Organización de una aplicación piloto transfronteri-za en la Línea Viena-Budapest.

El Plan Director preveía una fase de desarrollo con el objeti-vo de completar las especificaciones del sistema, tanto téc-

nicas como de los usuarios, y una experimentación comple-ta de los prototipos Eurocab en condiciones reales de ope-ración para validar la funcionalidad y la interoperabilidad.

Los proveedores de UNISIG invirtieron alrededor de75 hombres-año para finalizar las EspecificacionesFuncionales y los Requisitos del Sistema y para pro-ducir un conjunto global de especificaciones detalla-das adicionales. Después de una revisión por parte delgrupo de usuarios de ferrocarriles (el llamado UsersGroup), el conjunto de las denominadas especificacionesERTMS clase 1 pudieron ser entregadas a la Unión Euro-pea en Abril de 2000.

Básicamente se había retomado el trabajo previo delA200, aunque con algunos cambios significativos:

- Algunas funciones habían sido eliminadas, como la super-visión de la actividad del maquinista, el movimiento pendu-lar, la protección, activación y desactivación de pasos anivel, la inhibición del freno de emergencia por los viajeros,la protección del personal trabajando en o cerca de la vía.

- Un modo operativo único, con “Supervisión Comple-ta”, quedó especificado para la conducción normal (sinposibilidad de supervisión de respaldo sin indicación dela información objetivo en el DMI).

- El equipo a bordo del tren fue especificado sobre labase de un mínimo de interfaces estandar y no sobre el“ETCS bus” interno común (“caja gris”).

- El desarrollo de ETCS nivel 3 fue aplazado.

Las pruebas funcionales preliminares realizadas enEspaña para distintos equipos prototipo dieron como resul-tado un gran avance en la colaboración entre variossuministradores. En este contexto, se ha desarrollado unamplio conjunto de herramientas de prueba, que son actual-mente útiles para el trabajo de validación y certificación.

FIGURA 9. PRUEBAS CON EQUIPOS PROTOTIPO EUROCAB EN EL LABORATORIO Y A BORDO DE TREN EN ESPAÑA


19

19

La integración en los entornos específicos nacionales y lavalidación de seguridad han sido preparadas en distintosensayos nacionales. Se comenzó la operación de líneas

piloto con servicios comerciales completas de ETCS y sedemostró la aplicabilidad practica de la nueva tecnologíade ETCS.

FIGURA 10. APLICACIONES PILOTO DE ETCS EN DISTINTAS PRUEBAS NACIONALES

Italy:

Firenze -Arezzo

Alstom-Ansaldo

UK (WCML)

Alstom

TheNetherlands:

Meppel-Leeuwaarden

Heerlen-Maastricht

Alstom-Bombardier

France:

Tournan-Marlesen Brie

Alstom-Ansaldo

Germany:

Berlin -Halle -Leipzig

Alcatel-Siemens

Switzerland:

Luzern-Olten

BombardierSpain:

Albacete-

Villarde Cinchilla

Bombardier-Invensys

Para la difusión y discusión de los resultados del trabajo,UIC organizó congresos sobre ERTMS en Tokio (Abril1998), Madrid/Lucerna (Junio 2000), Florencia (Marzo2001), Pekín (Diciembre 2002) y Leipzig (Diciembre 2003).

• Fase 3: Despliegue a gran escala tanto en laslíneas de alta velocidad como en las convencionales,y consolidación del sistema a partir de 2005.

A partir de 2005 se han aprobado y publicado los docu-mentos legales esenciales para el ERTMS, como son lasDirectivas Europeas y las TSI CCS, al menos en sus prime-ras versiones.

La TSI CCS CR para líneas convencionales, establece lacreación de una “red ETCS” en los próximos años (véaseCapítulo 4.2). Este documento también marca las directri-ces para el posterior desarrollo de la especificación bajo elmandato de ERA y por medio de la adecuada gestión deversiones, siguiendo principios básicos que han de ser revi-sados periódicamente (véase Capítulo 7.1).

Para la difusión y discusión de los resultados de los traba-jos, UIC organizó congresos sobre ERTMS en Roma(Diciembre 2004) y en Budapest (Abril 2006). El presenteinforme ha sido preparado para la conferencia sobreERTMS celebrada en Berna, Suiza, en Septiembre de 2007.

2.2. Funcionalidad y Modosde Operación

La funcionalidad de ETCS se especifica en el RFS“Especificación de los Requerimientos Funcionales”de UIC que forma parte del anexo A de la TSI CCS. Laactual versión es la 4.29. Está previsto realizar un desarro-llo posterior coincidiendo con la preparación de nuevasespecificaciones básicas (baselines) de futuras versionesSRS (véase Capítulo 7.1.).

En el capítulo “Requerimientos Generales” se detallan los si-guientes modos operativos (el documento habla de “estatus”):

a) Operación con Supervisión Completa

b) Operaciones con Supervisión Parcial: Responsabilidaddel Conductor, “Marcha a la vista”, Línea no equipada,Itinerario del tren, Post viaje

c) Operaciones de maniobra

d) Operación nacional (con STM)

e) Otras operaciones: Tándem, Múltiple, de Mantenimien-to, de Retroceso.

La parte más didáctica de los FRS (Especificación deRequerimientos Funcionales) es el capítulo “Funciones”que trata sobre los siguientes aspectos:


20

20

- Operaciones especiales: cuando se utilizan unidadesde tracción múltiple, cuando se utilizan unidades detracción en tandem, el movimiento de propulsión y lavía son libres.

- Funciones necesarias en caso de incidencias y otrosfallos del sistema (no imputables a ETCS): rebasar unaseñal cerrada con autorización de movimiento restringi-do o con autorización de movimiento no restringido rea-lizado por el conductor, rebasar una señal de parada silos elementos del itinerario del tren están defectuosos.

- Funciones de protección: protección para trenes quese cruzan, alarmas externas, parada de emergenciapara tren(es), señal de aviso de aproximación de un trende alta velocidad, protección del itinerario de vía ade-cuado, itinerario del tren.

- Funciones del dispositivo de control de trenes: identi-ficación del tren, identificación de los límites de actuaciónde un centro de control, situación geográfica del tren.

- Funciones adicionales: control del pantógrafo y delsuministro de energía, control del aire acondicionado,asesoramiento sobre estaciones con parada, supervisióndel control de puertas, comprobación de puertas, aseso-ramiento sobre la conducción del tren, transmisión clarade textos, transmisión de textos predeterminados.

- Funciones referidas principalmente al centro debloqueo por radio RBC: petición de establecimientode itinerario por el RBC, enclavamiento de itinerario,comprobación de itinerario, liberación del itinerario,integridad del tren, desagregación del tren, maniobra enel área del RBC, autorización de movimiento en el áreadel RBC, envío de datos desde el tren a la vía, anulaciónde una autorización de movimiento, retroceso en el áreadel RBC, transferencia de paso de un área RBC a otra.

Otros capítulos del FRS tratan de los procedimientos encasos de fallos y recursos de apoyo, así como de la Inter-faz de Conducción de la locomotora (DMI).

– Funciones operativas: Puesta en marcha y com-probación de equipo de tren, introducción de losdatos del tren y del maquinista, operaciones demaniobra, modos de operación, aislamiento deequipos de tren, compatibilidad con los sistemas decontrol-comando preexistentes y operaciones enlíneas no equipadas.

– Funciones de infraestructura: Recopilación de datossobre la infraestructura, autorización de terminar movi-miento, operación en “marcha a la vista” y aislamientotemporal del equipamiento de línea.

– Funciones a bordo del tren: cálculo del perfil develocidad estática, cálculo del perfil de velocidad

dinámica, cálculo de velocidad de recuperación ,fijación de la posición de tren, cálculo e indicaciónde velocidad real, introducción de las autorizacionesde movimiento y límites de velocidad en el DMI,supervisión de las autorizaciones de movimiento ylímites de velocidad, frenado y protección de movi-miento de retroceso, grabación de la informacióndel ETCS.

Tal y como muestra la siguiente figura, las funcionesde control de la velocidad están ubicadas princi-palmente en el equipo del tren. El equipo de líneaemite autorizaciones de movimiento que están limita-das en distancia y, de forma opcional, en tiempo.

Equipo ETCSen vía

Unidad ETCS en tren

Inicio decomunicación

lámina

de aire

ComparaciónPerfilDinámico

Valormenor

PerfilEstático

Datos Tren

Datos primariosde vía, Autorizaciónde Movimiento

Autorización deMovimiento desdeel Enclavamiento

Detección deOcupaciónde vía

Eurobalise

FIGURA 11. PRINCIPIO BÁSICO PARA EL CONTROL DE VELOCIDAD Y PUESTA EN MARCHA


21

21

FIGURA 12. NÚCLEO ETCS CON INTERFACES HACIA LOS SISTEMAS ADYACENTES

EuroradioBTM LTM

kernelSTMUnidad

ETCS en tren

SistemaNacional

Equipo ETCS en vía

Euroradio

RBC

radio- Infillunit

Euroradio

Enclavamiento

Centro de control Remoto

FFFIS (Form Fit Functional Interface) FIS (Functional Interface) Interface not harmonised

Subsistema GSM-R

Subsistema de señalización

EuroradioBTM LTM

kernel

DMITIU

Centro de Gestiónclave

Unidad móvilGSM-R

Eurobalise EuroloopRed fijaGSM-R

Tren Conductor Unidad de descargade datos

Registro de datos

Odometría

2.3. Descripción del Sistema

• Arquitectura global

Los aspectos relacionados con el sistema ETCS han sidoespecificados por el grupo de suministradores de seña-lización, UNISIG, en una colección completa de las lla-madas “especificaciones ERTMS/ETCS – Clase 1” queaparecen en el Anexo A de la TSI CCS.

El subconjunto UNISIG 26 contiene la Especificaciónde los Requerimientos del Sistema ETCS (SRS) eincluye los siguientes capítulos: introducción, descrip-ción del sistema básico, principios, modos y transicio-nes, procedimientos, lenguaje ETCS.

El documento describe el llamado núcleo de ETCSeuropeo (ETCS Kernel) y sus interfaces con el siste-ma de señalización en vía y con el equipo del tren. Lasiguiente figura muestra el grado de desarrollo de laarmonización de las distintas interfaces. Solo algu-nas interfaces son especificadas en detalle, conlas llamadas Especificaciones Funcionales de las inter-faces con otros Subsistemas (Form Fit FunctionalInterface Specifications, FFFIS). Algunas otras secubren mediante las Especificaciones Funcionales delas Interfaces FIS, mientras que las restantes interfa-ces entre los subsistemas y dentro de los mismos noestán en absoluto armonizadas.

El núcleo kernel comprende la unidad de ETCS abordo de tren (denominado Eurocab) y el equipo ETCSen vía. Para el intercambio de datos entre equiposde tren y equipos de vía se utilizan los siguientesdispositivos:

- Subsistema Eurobaliza para la transmisión puntualunilateral.

- Subsistema Euroloop (opcional) para la transmisiónunilateral semi-continua.

- Dispositivos Euroradio-interfaz que conectan ETCScon GSM-R para la transmisión bilateral continua dedatos (opcional, véase Capítulo 6.2).

Debido a las grandes diferencias en las configuracionesde los equipos de señalización (enclavamientos, señalesde vía, dispositivos de ocupación de vía), que se usanen las diferentes líneas existentes o y en líneas nuevas,ETCS ha sido concebido con tres niveles de aplica-ción. Las distintas definiciones y procedimientos parael procesamiento de datos dentro de ETCS han sidoespecificados de manera que, en gran medida, sonindependientes del medio seleccionado para la transmi-sión de datos (baliza, bucle o radio). Por lo tanto, elcomportamiento del sistema ETCS es compatiblecon los distintos niveles de aplicación y, en cada unode ellos, el equipo ETCS de tren logra básicamente elmismo objetivo.


22

22

FFFIS (Form Fit Functional Interface FIS (Functional Interface) Interface not harmonised

Enclavamiento incl. Control de bloqueo

Eurobalise Euroloop Euroradio

UnidadRadio Infill

UnidadETCS en trenkernel

LTM EuroradioBTM

GSM-R sub-systemDMITIU

Unidad móvilGSM-R

Tren ConductorUnidad de descarga

de datos

Registro de datos

Odometría

Red fijaGSM-R

Equipo ETCS en víaSubsistema de señalización


lámina de aire

FIGURA 13. ETCS NIVEL 1 CON EUROLOOP O EQUIPOS DE TRANSMISIÓN POR RADIO OPCIONALES

• Nivel de aplicación 1

En el nivel de aplicación 1, ETCS se superpone conel equipo de señalización tradicional. La posicióndel tren aún se detecta a través de los sistemas tra-dicionales de control de ocupación de vía que están

conectados con los enclavamientos. La señalizaciónlateral de vía, en general, se mantiene. Los datosvariables o fijos se transmiten desde la vía al tren através de Eurobalizas. De forma opcional, se puedenutilizar Euroloops o unidades de transmisión porradio.

En aplicaciones nivel 1 en las que se precisa mayor flui-dez de tráfico y/o más seguridad, se pueden utilizar loselementos denominados “data infill” para transmisiónde datos, utilizando distintas tecnologías, con el fin deactualizar regularmente la transmisión de informaciónprocedente de la vía:

– Transmisión de datos a través de Eurobalizas: Sepueden colocar una o varias Eurobalizas con transmi-sión por cable adicionales en el sector de la vía entrela señal avanzada y la principal.

– Transmisión de datos a través de cables radiantesen el carril (Euroloop): La TSI CCS prevé, comoposible opción, el uso de los llamados Euroloops, quese activan a través del canal de conexión descenden-te de la antena de la baliza. Para el mensaje ascen-dente se utiliza una gama de frecuencia de espectroextendido. Hasta el momento, solo una de las compa-

ñías de UNISIG ha desarrollado todos los componen-tes necesarios para la transmisión de datos Euroloop.El uso de estos aparatos ha sido aprobado formal-mente por el organismo Europeo de asignación defrecuencias.

– Transmisión de datos por medio de GSM-R radio:Esta solución (denominada radio infill), que tambiénse considera en la TSI CCS como opcional, está enfase de desarrollo en la actualidad. Los ferrocarrilesitalianos han mostrado un interés especial en ellacon vistas a obtener una funcionalidad parecida conETCS nivel 1 a la que obtienen con el sistema pree-xistente de control-comando, basado en circuitos devía, en las principales líneas convencionales (véasecapítulo 5.4).


23

23


En el nivel de aplicación 2, ETCS utiliza un canal deradio GSM-R para intercambiar datos entre el dispositi-vo de bloqueo por radio en la vía RBC y los trenes (véasetambién Capítulo 6.2). El enclavamiento informa al RBCde la situación de las objetos que controlan los itinera-rios de los trenes. El RBC a su vez, genera las autoriza-ciones de movimiento correctas para los distintos trenesen el cantón. En el curso de una operación normal, yano son necesarias las señales de vía. Se mantieneaún el control de ocupación de vía tradicional con

cantones fijos. De todas formas, el tren transmite suposición al dispositivo de bloqueo por radio a través delcanal de comunicación GSM-R.

Hasta el momento actual, la interfaz entre el enclava-miento y el bloqueo por radio aún no ha sido espe-cificada de forma generalizada, ya que no es directa-mente relevante para alcanzar la interoperabilidad entrela vía y los trenes. Por lo tanto, pueden surgir dificulta-des en la combinación de ETCS nivel 2 con enclavamien-tos de diseño más antiguo y no informatizados. (véaseCapítulo 7.3).

FFFIS (Form Fit Functional Interface FIS (Functional Interface) Interface not harmonised

Enclavamiento incl. Control de bloqueo

Eurobalise Euroloop Euroradio

UnidadRadio Infill

UnidadETCS en trenkernel

LTM EuroradioBTM

GSM-R sub-systemDMITIU

Unidad móvilGSM-R


de datos

Registro de datos

Odometría

Red fijaGSM-R



lámina de aire

FIGURA 14. ETCS NIVEL 2


En la aplicación nivel 3, el ETCS sustituye a las seña-les de vía y a los dispositivos de comprobación deocupación de vía, tal y como muestra la siguiente figu-ra. La posición del tren se determina a través del odóme-tro instalado en él y se envía al dispositivo de bloqueopor radio en la vía RBC a través de la transmisión porGSM-R. En esta configuración ya no se controla la dis-tancia entre trenes a través del enclavamiento. Sinembargo, este último tiene que intercambiar informa-ción sobre el establecimiento de itinerarios con el dispo-sitivo de bloqueo por radio. Esta configuración posibilitauna gran simplificación, con reducción del coste del

equipo de vía e independencia de los cantones fijosestructurados de forma rígida. Por este motivo, ETCSnivel 3 tiene el potencial para convertirse en la con-figuración óptima universal final de ETCS. Esto hasido reconocido recientemente por la Comunidad deFerrocarriles Europeos (CER) en su informe de marzo de2007 [4] “Un nuevo sistema de señalización para los tre-nes europeos”.

En la actualidad se está preparando el terreno para laaplicación ETCS nivel 3 en Suecia con el apoyo de UICpor medio del denominado proyecto ERTMS Regionalque deberá entrar en pleno funcionamiento dentro deaproximadamente dos años (véase Capítulo 4.3).


24

24

DMI

kernel

TIU

FFFIS (Form Fit Functional Interface) FIS (Functional Interface) Interface not harmonised

Euroradio

Eurobalise

RBCincl. block control

Euroradio

BTM

UnidadETCS en tren

Subsistema GSM-R


Unidad móvilGSM-R

Red fijaGSM-R


de datos

Centro de Gestiónclave

Enclavamiento


Registro de datos

Odometría

lámina de aire

FIGURA 15. ETCS NIVEL 3

• Opciones para las aplicaciones ETCS en el treny en la vía

Para la parte correspondiente al tren, es posiblerealizar la transición sin interrupciones desde elnivel 1 al nivel 2 (y posteriormente a nivel 3), siem-pre y cuando el proveedor realice un diseño del dispo-sitivo de tren apropiado. Si esto se lleva a efecto, unoperador puede empezar con equipo ETCS nivel 1 yposteriormente puede añadir los aparatos adicionalesnecesarios (básicamente la parte referida a transmisiónpor radio) para los niveles 2 y 3 y para el control inte-gral del tren en el nivel 3 con cantones móviles (véaseCapítulo 5.3).

La actualización de la configuración de vía desde elnivel 1 hasta los niveles 2 o 3 precisa un rediseñodel ETCS. Para un tramo determinado de la red es cru-cial, por lo tanto, realizar la elección correcta entre laestrategia ETCS nivel 1 o la estrategia basada en radiodel nivel 2. El uso del nivel 2 es apropiado en lossiguientes casos:

– Cuando los enclavamientos se pueden interconectarcon un Centro de Bloqueo por Radio.

– Cuando no haya señales laterales en vía ni estén pre-vistas

– Cuando la cobertura de radio GSM-R esté disponiblecon la suficiente calidad y capacidad para la transmi-sión de datos (véase Capítulo 7.3) .

– Cuando todos los trenes estén equipados con ETCSnivel 2 y GSM-R.

En todos los casos restantes, la estrategia apropiadaserá ETCS nivel 1, ya que permite la operación simul-tánea de trenes con o sin equipo ETCS. La adopciónde ETCS nivel 1, superpuesto al sistema de señali-zación existente, también permite el progresivodesarrollo de un parque de unidades de tracciónequipadas con ETCS. De este modo, desde un puntode vista técnico y operativo, con cualquiera de lostres niveles de aplicación se puede preparar el terre-no para la introducción, de forma generalizada, delETCS.


3. RENDIMIENTO Y COSTES DEL ETCS

3.1. Rendimiento Operativo, Repercusiónen la Capacidad de la Línea

El ETCS está diseñado para ser utilizado por todas lascategorías de trenes en las diferentes clasificacionesque tiene la infraestructura, cubriendo:

– Viajeros y mercancías

– Líneas para servicios ferroviarios de alta velocidad, con-vencionales y regionales.

– Nudos ferroviarios, estaciones y depósitos.

Una característica importante del sistema ERTMS es sucapacidad de incorporación en vía por fases, medianteaplicaciones eficientes en coste, que pueden adaptarse alas diferentes condiciones operativas y de infraestructura.La velocidad máxima proyectada es de 500 km/h. La dis-ponibilidad del sistema ERTMS para adecuar sus funcionesde forma satisfactoria a aplicaciones que abarcan toda elespectro de velocidades requerido, que llega hasta los350 km/h actualmente prevsitos para las operaciones enalgunas líneas de alta velocidad, evidencia su potencial decontribuir a aumentar la capacidad de las líneas.

Para valorar la contribución real de ETCS al aumento decapacidad en una configuración particular, es necesariocomprender y tener en cuenta el resto de parámetros queafectan a la optimización de la capacidad. Un importanteindicador de rendimiento es la utilización de la capaci-dad de línea, como lo define UIC en la Ficha 406 “Capa-cidad”. Este documento proporciona la base para una defi-nición común de capacidad y un método acordado para elcálculo de su utilización. El tiempo de ocupación total com-

bina varios componentes (tiempo de conmutación, tiempode respuesta, tiempo de aproximación, duración del reco-rrido en el cantón, tiempo de liberación) que dependen delos diferentes niveles de aplicación del ETCS. De estos com-ponentes, el que está sometido a la mayor influencia, enrelación con la señalización convencional, es el tiempo deaproximación. Los siguientes diagramas muestran básica-mente el modelo de cálculo en el nivel 1 y en el nivel 2.

Este modelo de cálculo básico puede usarse para analizartodos los aspectos relevantes en relación con la distribu-ción de la señalización y los sistemas de control-comandodel tren. Sin embargo, no existen valores absolutos para lacapacidad, tales como diseño óptimo y utilización, puesdependen de varios factores, además de la elección delsistema de señalización. Por lo tanto, la influencia de ETCSen sus diferentes configuraciones tiene que demostrarseen un contexto específico con varios tipos de infraestruc-tura, planes de transporte y niveles de puntualidad.

UIC ha contratado a la Universidad de Aachen RWTH (Ins-tituto para las Ciencias del Tráfico) para simular varioscasos tipo de alta velocidad, tráfico mixto convencional yservicios de trenes regionales [5].

Estos equipamientos de vía tipo con sus correspondientes pro-gramas operativos se muestran en los siguientes diagramas.

Todas las configuraciones de aplicación ETCS analizadasestán basadas en frenado con freno de servicio, exceptoen situaciones de “ETCS nivel 1 con freno de servicio nodisponible” y “ETCS nivel 1 con Supervisión Limitada”.La ubicación de la primera baliza de transmisión depen-de de la distancia de frenado en la peor situación posi-ble. Esto se calcula según el documento “Descripción delcálculo de curva de freno” versión 6K del Grupo deUsuarios de ERTMS.

25

25

FIGURA 16. MODELOS DE TIEMPO DE BLOQUEO PARA ETCS NIVEL 1 (izquierda) Y NIVEL 2 (derecha)

t

s

v

vmax

tiempo deaproximación

baliz

a

s

t

vv

vmax

Curva de supervisión(freno de servicio)

tiempo deaproximación


26

26

• Configuración de la Aplicación ETCS:

– ETCS nivel 1 (con una baliza a la distancia requeridapara el peor de los casos de frenado del tren).

– ETCS nivel 1 con una segunda baliza de transmisión400 m. por delante de la señal principal.

– ETCS nivel 2 (con cantones de bloqueo regulares).

– ETCS nivel 2 (con cantones de bloqueo optimizados).

– ETCS nivel 3 (con cantones móviles).

Los resultados del cálculo para el caso de alta velocidad semuestran en la siguiente figura.

• Infraestructura- Velocidad: 300 km/h.- Longitud de la línea:100 km.- Longitud de los cantones de bloqueo:5 km.- Estaciones al inicio y final de la línea.- Sin estaciones intermedias.- Elementos de enlace sin servicio en la operación normal.

• Esquema de operación- Solo trenes de viajeros de larga distancia.- 120 trenes/día por sentido (80 trenes AV y 40 trenes

EuroCity).

FIGURA 17: EQUIPAMIENTO DE VÍA Y ESQUEMA OPERATIVO PARA LÍNEAS DE ALTA VELOCIDAD

• Infraestructura- Velocidad: 160 km/h.- Longitud de la línea:100 km.- Longitud de los cantones de bloqueo:3 km.- Estaciones al inicio y final de la línea.- Dos estaciones grandes y 7 puestos de adelantamiento

en la línea.

• Esquema de operación- Trenes de viajeros de largo recorrido, trenes de viajeros

de corta distancia y transporte de carga.- 150 trenes/día por sentido (20 AV, 30 EuroCity, 20 Regionales

rápidos, 20 Regionales lentos, 40 trenes de cargainterregionales y 20 trenes de carga regionales).

FIGURA 19: CARACTERÍSTICAS DE VÍA Y ESQUEMA OPERATIVOPARA LÍNEAS CONVENCIONALES PRINCIPALES

Incremento de Capacidad (ETCS nivel 1 = 100 %)

100,0 103,3

116,1

151,7

162,5

95

115

135

155

Nivel 1 Nivel 2

Configuración de la Aplicación ETCS

Nivel 2 con cantonesde bloqueo optimizados

Nivel 3Nivel 1 con segundabaliza infill (a 400m de

la señal principal)

[%]

Ficha UIC 406

FIGURA 18: CAPACIDADES CALCULADAS PARA EL CASO DE ALTA VELOCIDAD

• Caso de Líneas Convencionales Principales


27

27

• Configuración de la Aplicación ETCS

– ETCS nivel 1 con supervisión limitada (Distancia entre laseñal avanzada y la principal, 1000 m.).

– ETCS nivel 1 con freno de servicio no disponible.

– ETCS nivel 1 (con una baliza a la distancia requeridapara el peor de los casos de frenado del tren).

– ETCS nivel 1 con una segunda baliza de transmisión400 m. por delante de la señal principal.

– ETCS nivel 1 con bucle de transmisión o transmisión porradio entre la señal avanzada y la principal, radio infill(1000 m.).


– ETCS nivel 2 con cantones de bloqueo optimizados.


Los resultados de los cálculos se muestran en la siguientefigura:

• Infraestructura- Línea de vía única- Velocidad: 80 km/h- Longitud de la línea:100 km- Sin cantones de bloqueo- Estaciones al inicio y final de la línea- Cuatro puestos de adelantamiento en la línea

• Esquema de operación- Trenes de viajeros de corta distancia y transporte de carga- 25 trenes/día por sentido (5 Regionales rápidos en cada

dirección, 15 Regionales lentos en cada dirección y- 5 trenes regionales de carga en cada dirección).

FIGURA 21: CARACTERÍSTICAS DE VÍA Y ESQUEMA OPERATIVO PARA LÍNEAS REGIONALES

105,2

142,1

137,3

103,1101,6100,0

104,3

110,8

95

115

135

Incremento de Capacidad (ETCS nivel 1 = 100 %)

Nivel 1 conSupervisión

Limitada


[%]

Nivel 1(con freno de

servicio nodisponible)

Nivel 1 Nivel 1 consegunda balizainfill (a 400m dela señal principal)

Nivel 1 conlazo-infill oradio infill

Nivel 2 Nivel 2 concantones de

bloqueooptimizados

Nivel 3

Ficha UIC 406

FIGURA 20: CAPACIDADES CALCULADAS PARA LOS CASOS DE LAS LÍNEAS CONVENCIONALES PRINCIPALES

• Caso de Líneas Regionales

• Configuración de la Aplicación ETCS

– ETCS nivel 1 (con una baliza en distancia de funciona-miento para el peor de los casos de frenado del tren).



Los resultados de estos cálculos se muestran en la siguien-te figura:


28

28

• Comentarios sobre los resultados

Este trabajo permite sacar las siguientes conclusiones pre-liminares para alta velocidad, líneas convencionales princi-pales y líneas regionales:

Las diferentes configuraciones de ETCS nivel 1 en super-visión completa con intervención de freno de servicio,conducen a la capacidad más baja en los tres casos. Lainfluencia de la transmisión en la capacidad de la línea esmarginal, ya que solo se usa si un tren rápido circuladetrás de uno lento (“movimiento parada-arranque”).Mayores efectos del tipo de transmisión pueden esperar-se en bifurcaciones y en cruces, donde los movimientosde maniobras pueden bloquear los itinerarios de trenesque entran, y en algunos otros casos especiales. En ETCSnivel 1 con supervisión limitada y ETCS nivel 1 sin frenode servicio, la alta deceleración de freno de emergenciaconduce a reducir más el tiempo de aproximación a laseñal principal. Por todo esto, la distancia mínima dismi-nuye y la capacidad aumenta.

En cualquier tipo de línea, ETCS nivel 2 muestra solo unligero incremento de la capacidad comparado con elnivel 1. En líneas ferroviarias muy transitadas, el uso delnivel 2 puede ser mayor debido a la gran variedad de dis-tancias de frenado de los diferentes tipos de tren. ETCSnivel 2 con cantones de bloqueo optimizados conllevaun significativo aumento de la capacidad.

ETCS nivel 3 tiene el más alto potencial para aumentar lacapacidad gracias a los cantones móviles. Sin embargo,

el aumento de capacidad del nivel 3 comparado con elnivel 2 con cantones de bloqueo optimizados es relativa-mente modesto. En una línea regional, se toma unamezcla de trenes aleatoria. En este caso, el nivel 3 tienerelativamente alto potencial de capacidad incluso enlíneas con vía única. Si el modelo “dirección única /doble dirección” se aplicara de forma estricta en unalínea con vía única, el aumento de capacidad del nivel 3sería menor.

3.2. Rendimiento de Seguridad

• Supervisión completa

La arquitectura de ETCS y el diseño de sus subsistemasestán basados en los principios CENELEC de ingenie-ría de sistemas para garantizar el alto nivel deseguridad requerido para los servicios de tren en líne-as de alta velocidad y líneas convencionales principalescon tráfico denso. Este nivel de seguridad se alcanza entodos los niveles de aplicación cuando se circula en“modo de supervisión completa”, en el que la veloci-dad real del tren se controla continuamente y se com-para con la velocidad máxima objetivo permitida. Poreso ETCS está diseñado para asegurar que el trenno puede sobrepasar el límite de velocidad máxi-ma en puntos peligrosos. En caso de fallo de compo-nentes funcionales, ETCS siempre reacciona de formasegura, por ejemplo, reduciendo la velocidad o paran-do el tren.

167,8

100,4100,0

95

115

135

155

175


Incremento de Capacidad (ETCS nivel 1 = 100 %)[%]

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

Ficha UIC 406

FIGURA 22: CAPACIDADES CALCULADAS PARA LÍNEAS REGIONALES


29

29

El rendimiento de seguridad de ETCS en líneas denueva construcción ha sido demostrado con éxito envarios países de Europa según las normas impuestas en lacorrespondiente EN 50 129. Basándose en ella, la metodolo-gía y algunas funciones clave han sido armonizados deforma conjunta por el grupo de Usuarios de ERTMS y los pro-veedores UNISIG. El análisis común de riesgos se basóprincipalmente en las experiencias alemana y francesacon tráfico de trenes de alta velocidad. Las conclusiones fue-ron validadas por evaluadores independientes y aceptadaspor las autoridades responsables de la seguridad en cuestión.

Los elementos genéricos para el caso de seguridad deETCS en modo de supervisión completa se describen enlos subconjuntos UNISIG 077-081-088 que se indican enel Anexo A de la TSI CCS.

• Modos de supervisión parcial

En el nivel 1, incluso en situaciones donde el sistemaETCS no está completamente activado, está degradado osolo parcialmente instalado, es aún posible la circulaciónde trenes con un rendimiento de seguridad reducido deETCS. Por ejemplo, asignando más responsabilidad encuanto a seguridad al maquinista. Un ejemplo es elmodo “línea no equipada” que se usa en líneas no equi-padas con ETCS en vía. En trenes equipados con ETCS, elsistema ETCS está, sin embargo, conectado. Como ésteno recibe datos desde la vía, su funcionalidad se limitaesencialmente a la supervisión y cumplimiento de lavelocidad de tren máxima, como se muestra en lasiguiente figura:

Datos ETCS completos y totalmente seguros proporcionados desde

el lado vía a lo largo de la línea

vVelocidad máxima permitida

FIGURA 23: TREN CIRCULANDO EN “MODO DE SUPERVISIÓN COMPLETA” (CON APLICACIÓN NIVEL 1)

v

Sin datos ETCS suministrados desde la vía

Velocidad máxima de tren permitida

FIGURA 24: TREN CIRCULANDO EN MODO DE “LÍNEA NO EQUIPADA”

Como se describió en el informe del anterior Congresosobre ERTMS de UIC de diciembre de 2003 [1] la granmayoría de las redes ferroviarias europeas (y de todoel mundo) están aún equipadas con señales de vía encoordinación con sistemas de protección y aviso atren que ofrecen diferentes grados de rendimientode seguridad. La experiencia práctica de muchas décadasde operación de trenes enseña que el rendimiento deseguridad en el sistema ferroviario es, en general, satisfac-torio ya que resulta de la combinación de dos factores:

– Responsabilidad del maquinista, que se basa en observarlas señales y obedecer las indicaciones y normas en vigor.

– Fiabilidad de los sistemas de aviso y protección de trenpreexistentes que operan independientemente en para-lelo al conductor como una “supervisión de apoyo”.

Con el fin de acelerar la implementación de ETCS en laslíneas existentes con señalización en vía, y de reducir cos-tes de equipamiento en vía, varias compañías ferroviariashan pedido que un nuevo modo de “Supervisión Limita-da” sea introducido en las especificaciones de ETCS. Estose tratará ampliamente en el capítulo 7.2.

3.3 Costes

Se acepta comúnmente que los costes de ETCS son,en general, significativamente más elevados que losoriginalmente anunciados. Esto parece ser en partedebido al hecho de que, por lo menos algunos proveedo-res, reclaman que ellos todavía no han podido cubrir suscostes de desarrollo. También el volumen de pedidos rea-lizados hasta la fecha ha sido, a menudo, de tamaño redu-cido y se añadieron provisiones de coste suplementariopara reducir el riesgo de fallos del sistema como precau-ción en los primeros proyectos de aplicación. De estaforma, podemos especular que para la futura implanta-ción a gran escala con productos ETCS que hayan alcan-zado un alto grado de desarrollo hay varias opciones dediseño para reducir costes, que estan en función de losusuarios. Se esbozan a continuación:

• Concepto general:

– Definir estrategias de migración global incluyendo equi-pamiento en los trenes y en la vía (ver Capítulo 5.4).

– Definir y elegir los niveles adecuados de la aplicaciónETCS en vía diferenciando, quizás, varias partes de la red.

– Mantener los sistemas preexistentes en paralelo conETCS en los trenes o en la vía (no en ambos lados).

– Evitar sistemas dedicados prolongados como recurso deresplado.

• Equipamiento de trenes:

– Los costes de ETCS son más elevados si se readapta quesi se realiza un equipamiento correcto desde el princi-pio. Sin embargo, es deseable una estrategia de adqui-sición de nuevos vehículos con ETCS o preinstalaciónpara ETCS y GSM-R, con el compromiso por parte delos proveedores de realizar posteriormente la adapta-ción a la siguiente versión de especificaciones prevista,como parte del proceso de oferta.

– La readaptación se debería hacer a gran escala paragrupos completos de tipos de vehículos y, donde seaposible, maximizar economías de escala por mediode adquisiciones conjuntas con otras empresasferroviarias. Un buen ejemplo es la planificadaadquisición común de los países nórdicos de Euro-cab con EBICAB-STMs para la sustitución total de losequipamientos preexistentes en trenes al final de suciclo vital (cooperación entre Finlandia, Noruega ySuecia).

– Tratar de evitar el equipamiento de material rodanteantiguo que está llegando al final de su ciclo devida.

– Evitar equipar con ETCS los trenes en paralelo con sis-temas de control-comando preexistentes donde puedaser más rentable instalar equipamiento de vía en para-lelo (ver capitulo 5).

• Equipamiento de vía nivel 1

Utilizar el potencial de ahorro de costes con el nuevomodo de “Supervisión Limitada” tanto en partes de lared (vías de apartado) como en la red completa (si ya exis-te un sistema de aviso y protección de tren que propor-ciona la seguridad suficiente). Esto puede ofrecer unaruta de migración rentable para la implementación com-pleta del sistema con niveles más altos de ETCS a máslargo plazo.


Plantearse evitar señales de vía, sistemas de control-comando en paralelo y/o sistemas de respaldo inde-pendientes.


Considerar ERTMS Regional para la revitalización de líne-as secundarias (ver capitulo 4.3), sobre todo en circuns-tancias en las que un programa de conversión del parquenacional de trenes ya esté previsto, asociado con un pro-grama de ETCS para líneas principales.


30

30


31

31

4.1. ETCS en Líneas de Alta Velocidad

Según lo estipulado por la primera Directiva de Interopera-bilidad y sus correspondientes TSI, todas las líneas

de reciente construcción para alta velocidad en Europa hansido equipadas con ETCS, como muestra el siguiente mapa.

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA IMPLANTACIÓN DE ETCS

STRASBOURG

BARCELONA

PARIS

BERLINHALLE

LEIPZIG

ANTWERPEN

LIEGE

ROMA

TORINO

NAPOLI

ANTEQUERA

CORDOBA

MADRID

NOVARA

AMSTERDAM

ETCS High-Speed

Railw ay Netw ork

ETCS high-speed equipped lines

FIGURA 25: MAPA DE LAS LÍNEAS DE ALTA VELOCIDAD EQUIPADAS CON ETCS

Existe la perspectiva a medio plazo de que importantesredes de alta velocidad sean sistemáticamente equipa-das con ETCS, sobre todo en España e Italia. Contraria-mente, las nuevas líneas de alta Velocidad equipadas conETCS en Bélgica y Países Bajos son de corta extensión encomparación con la red existente de Alta Velocidad París-Bruselas-Colonia-Ámsterdam, con su multitud de siste-mas de control-comando heredados (ver el informe deUIC de Diciembre 2003 [1].

En Francia, la nueva línea LGV Est es la primera aplicacióna gran escala de ETCS, donde ha sido instalado ETCSnivel 2 junto con TVM de respaldo.

Estas líneas están, en su mayoría, equipadas con ETCSnivel 2. Las características detalladas se describen en laseparata del informe del Congreso de Berna “Atlas de laimplantación de ERTMS en el mundo”

Para finales de 2007, alrededor de 2000 km de líne-as de doble vía y 440 unidades de trenes de altavelocidad estarán en operación comercial.


32

32

4.2. ETCS en Líneas Convencionales

• Líneas abiertas a la operación comercial afinales de 2007

La red de líneas convencionales equipadas con ETCS semuestra en la anterior figura.

Dos nuevos tramos de línea de tráfico mixto han sido pues-tos en servicio en Suiza, seguirá pronto otro en Suecia. Enlos Países Bajos, una nueva línea totalmente dedicada altráfico de mercancías ha sido abierta recientemente.

Las redes de Austria, Bulgaria, Grecia, Hungría yLuxemburgo comenzaron la implementación de ETCSen sus líneas convencionales hace varios años para mejo-rar la seguridad o reemplazar equipos preexistentes decontrol-comando obsoletos.

Alemania ha equipado una línea piloto y 5 locomotorascon ETCS nivel 2 en paralelo con los sistemas de control-comando anteriores.

En Bélgica, Italia y Suiza, las redes convencionales princi-pales tienen preinstalados sistemas que usan ETCS paratransmisión de datos y que serán actualizados al modeloETCS nivel 1 en una fase posterior.

Los datos técnicos de estos proyectos de implantación deETCS se describen en el informe anexo “Atlas de laimplantación de ERTMS en el mundo”.

En total, alrededor de 750 km de líneas convencio-nales y 690 unidades de tracción estarán en explota-ción comercial con ETCS para finales de 2007.

BUDAPEST

BURGAS

WIEN

TORINO

BRIG

ETTELBRUCK

BETTEMBOURG

ZEVENAAR

AMSTERDAMROTTERDAM

KIATOATHENS

ROMAPLOVDIV

NAPOLI

NOVARA

BUCURESTI

NYLAND

OLTEN

UMEA

ZALALOVO

ETCS conventional

Railway Network

ETCS equipped conventional lines

FIGURA 26: IMPLANTACIÓN DE ETCS EN LAS PRINCIPALES LÍNEAS CONVENCIONALES


33

33

• Corredores del sudeste de Europa

En el sudeste de Europa existen enormes posibilidadesde mejorar los corredores transfronterizos. Aquí, ade-más, la UE estableció que deberían instalarse equiposque cumpliesen las especificaciones ERTMS en líneas yestaciones que están siendo remodeladas con financia-ción de la UE. Proyectos para la implantación de ETCSestán en fase de planificación en Rumania, así como enEslovenia, Croacia, Serbia y Bulgaria.

• Estrategia de corredores para Europa central

En el verano de 2005, la Comisión Europea esbozó enla nueva TSI CCS para líneas convencionales el objeti-vo de facilitar la rápida implantación de ETCSsobre 20.000 km de líneas durante la década siguien-

te. Con este fin, la UE acordó una provisión de fondospara las organizaciones que emprendieran los prime-ros proyectos. Se firmó un Memorando de Entendi-miento con las asociaciones ferroviarias representativas–CER, EIM, UIC y UNIFE- estableciendo los principiosbásicos para un despliegue estratégico en toda la UE.Se seleccionaron seis corredores prioritarios deERTMS sobre la base de los corredores de la Red deETCS señalados en la TSI CCS, así como en el ERIM(Plan Director de Infraestructuras Ferroviarias Europe-as) desarrollado por UIC en estrecha colaboración conlas asociaciones mencionadas [3]. Estos seis corredo-res, que se muestran en la figura 27, representanel 6% del total de la red ferroviaria europea, perotransportan alrededor del 20% del tráfico actualde mercancías.

FIGURA 27: PLANIFICACIÓN DE ERTMS EN CORREDORES DE EUROPA CENTRAL

ABCDEF

Para cada uno de estos corredores, se están desarrollandoestudios que darán recomendaciones para la migraciónestratégica a ERTMS e identificarán otras necesidades deinversión requeridas para alcanzar el objetivo de disponer

de corredores ferroviarios competitivos en base a un aná-lisis explícito coste-beneficio. La UE ha destinado un totalde 500 M de euros para proyectos de ERTMS en elpresupuesto 2007-2013 para Redes Trans-Europeas,


34

34

En los trenes se usará el equipo estándar de ETCS nivel2. Desde el punto de vista de la infraestructura, ERTMSRegional es un aplicación de ETCS nivel 3 con canto-nes fijos. En Suecia se está llevando a cabo La construc-ción de una línea piloto de 135 km de longitud, que seabrirá a la operación comercial en unos dos años. Se hapuesto el centro de atención en la integración de funcio-nalidades y sistemas de enclavamiento, Centro de Blo-queo por Radio y control remoto. Los nuevos equipamien-tos resultantes tendrán interfaces abiertas con todos lossubsistemas adyacentes.

La adquisición de esta instalación piloto, a través de unalicitación pública de ofertas, muestra que los costes decomponentes de señalización de infraestructura pue-den reducirse hasta alrededor de la mitad del preciorespecto de instalaciones comparables con tecnologíaconvencional (sin costes de desarrollo). UIC dirigirá duran-te los próximos dos años, en colaboración con las partesinteresadas, una revisión donde las especificaciones deUIC, las de Banverket y las lecciones aprendidas en la pri-mera aplicación piloto sueca serán tenidas en cuenta. Elobjetivo es tener un exhaustivo conjunto de especificacio-

Como el ERTMS será habitual en las líneas de alta veloci-dad y en las líneas convencionales principales, tiene senti-do aprovechar las ventajas de las inversiones existen-tes en el parque de material rodante para laplanificación de nuevas aplicaciones de señalizacióny telecomunicaciones en redes regionales. De estaforma, puede reducirse significativamente el costepara la infraestructura, mientras el mercado de equi-

pamiento ETCS para los trenes crece ( o, al menos, seacelera debido a aplicaciones simultáneas y compatiblesen todos los tipos de líneas de la red). Con este fin, UICha especificado, en estrecha cooperación con el Adminis-trador de Infraestructuras sueco Banverket, un conceptode vía de bajo coste para líneas regionales, basado en elsistema ERTMS, el llamado ERTMS Regional, tal y comose muestra en la figura 29.

que serán empleados, en primer lugar, para facilitar eldespliegue de ERTMS en los corredores acordados. Elapoyo financiero será destinado tanto a equipamien-tos en los trenes como en vías, hasta un máximo del50% de los costes necesarios para el proyecto.

4.3. ETCS en Líneas Regionales

Más del 25% de la red ferroviaria europea estáformada por líneas regionales con baja densidad

de tráfico que todavía están reguladas a nivel nacio-nal. Dado que las instalaciones de señalización ycomunicación en estas líneas a menudo se aproxi-man a la obsolescencia, será necesario crear estrate-gias de sustitución rentables para mantener laviabilidad del transporte y aprovechar las solucionesque ofrece la tecnología avanzada. Por necesidadesoperativas, también se requiere a menudo la intero-perabilidad con las líneas principales de la redconvencional.

High Speed passenger trains

Conventional passenger / freight trains

Local passenger trains

Highspeed lines

ConventionalTEN lines

Conventionalmain lines

Conventionalregional lines

Conventionallocal lines

FIGURA 28: INTEROPERABILIDAD ENTRE DIFERENTES PARTES DE LA RED

UIC projectstated in 1998

The railwaysneedsinvestigated

Commonspecificationsdeveloped

Participationin Swedish developmentprocess

Participationin Swedishtenderingprocess

Europeanspecifications forprocurement ofERTMS Regional

FIGURA 29: COOPERACIÓN ENTRE UIC Y BANVERKET PARA EL ERTMS REGIONAL


35

35

nes disponible para otras administraciones ferroviariasque quieran implementar un sistema ERTMS Regional. Lasfuturas normas de operación y el regulador son aspectosimportantes para aplicaciones de ETCS nivel 3 de estaclase en el futuro.

4.4. Principales Proyectos ETCSFuera de EUROPA

• Argentina

En Argentina se está ultimando la contratación para unanueva línea de Alta Velocidad entre Buenos Aires, Rosa-rio y Córdoba (710 km de longitud), que prevé la aplica-ción de ETCS.

• Australia

En Australia, la compañía estatal Rail Corporation NewSouth Wales (RailCorp), explota la red ferroviaria urba-na e interurbana en la región de Sydney, que tieneun total aproximado de 1000 km de líneas. Cada díalaborable se realizan unos 2.500 servicios ferroviarios en16 líneas.

RailCorp prepara una estrategia detallada para identifi-car opciones rentables y viables con el fin de obtener laampliación de la capacidad y los requisitos eficientesnecesarios para lograr el crecimiento esperado para susservicios en los próximos 20 ó 30 años. La implementa-ción progresiva y la mejora gradual de los sistemasde control-comando de trenes, siguiendo las especi-ficaciones de ETCS, ha sido señalada como uno delos potenciales medios para responder al crecimien-to previsto.

Además, RailCorp quiere evaluar los costes y benefi-cios de un ETCS basado en la solución ATP. Por lo

tanto, piensa realizar pruebas con material inter-city en 40 km de vía de ensayo. En consecuencia,tres grupos de proveedores independientes han sidoinvitados a participar y demostrar la interoperabilidadentre sus productos.

Actualmente, están en marcha trabajos preparatorios decolaboración entre tres grupos de proveedores poten-ciales con el objetivo de desarrollar un conjunto de nor-mas de aplicación para transferir los principios de seña-lización específicos de RailCorp, datos de vía específicosy parámetros de operación de material rodante a nor-mas de diseño y comerciales que se aplicarán de mane-ra general en la implementación de ETCS en vías y entrenes.

• China

China tiene un gran programa de construcción denuevas líneas dedicadas exclusivamente al transpor-te de viajeros (DPL) para los próximos años. 700 km deestas nuevas líneas serán explotados a un velocidadmáxima de 250 km/h y más de 3.800 km a una veloci-dad máxima de 300 km/h, como se muestra en lasiguiente figura.

Para el control-comando de los trenes, se ha desarrolla-do un diseño de Sistema Chino de Control de Tre-nes (CTCS) con cuatro niveles de aplicación progresivaque son compatibles hacia abajo. Las nuevas líneas dedi-cadas al transporte de viajeros estarán equipadas de lasiguiente forma:

– Líneas para una velocidad máxima de 250 km/h conCTCS nivel 2. En este caso, los datos se transmitendesde la vía al tren por medio de circuitos de vía com-binados con balizas pasivas o modificables según laespecificación Eurobaliza.

Pasosa Nivel

OCETCS

GSM-R

Controlador de Objetos

Grupo de Eurobalizas (pasivas)

OC

Estructura del ERTMS Regional(ETCS nivel 3)

Centro de Control

FIGURA 30: APLICACIÓN PILOTO DE ERTMS REGIONAL


36

36

– Líneas para una velocidad máxima de 300 km/hcon CTCS nivel 3, que es similar al ETCS nivel 2. En estacaso, la transmisión de datos entre la vía y el trenrequiere una combinación de radio GSM-R, circuitos devía y balizas pasivas o modificables, según la especifi-cación Eurobaliza.

Una primera aplicación piloto se está llevando a caboen 115 km de la línea Beijing-Tianjin, que estará ope-rativa en el verano de 2008.

• India

En India se ha adoptado un sistema de aviso y protec-ción de trenes con funcionalidades de ETCS nivel 1como desarrollo de los Ferrocarriles de la India.

Una aplicación piloto está siendo instalada en 240km de líneas:

– 195 km de línea en el tramo fuertemente saturadoentre Nueva Delhi y Agra (línea principal).

– 45 km de línea en el tramo Chennei Central/Beach-Gum-mudipoondi (sector suburbano en el que circulan EMUs).

Ambas aplicaciones entrarán en servicio, probablemente,en el presente año (2007)

• Arabia Saudí

En el reino de Arabia Saudí, la Empresa de FerrocarrilesSaudí (S.R.O.) explota dos líneas entre la ciudad de Dam-

man, en el Golfo Pérsico, y Riyad, la capital del país. Unade estas líneas, que cubre una distancia de 449 km espara trenes de viajeros y la otra, de 556 km, es para tre-nes de mercancías sin sistema de señalización (control debloqueo por radio).

A finales de 2005, se firmó un contrato para el dise-ño, suministro, instalación y mantenimiento de equi-pos de señalización y telecomunicación para las comu-nicaciones en las dos líneas y para sistemas deseñalización solo en la línea de viajeros. El sistemaserá diseñado siguiendo las especificaciones de GSM-R y ETCS nivel 1.

• Corea del Sur

En Corea del Sur el ETCS nivel 1 está operativo en lalínea Seúl-Deagu (“High Speed Rail GyeongbuPhase 1”) que recorre una distancia de 340 km a la velo-cidad máxima de 300 km/h.

Mas de 300 unidades de tracción están equipadascon ETCS.

La línea Daejon-Mokpo (“Honan Line”), de 200 km delongitud y con velocidad máxima de 160 km/h, está pre-visto que se abra en 2008.

La parte restante de la línea de Alta Velocidad “Gyeong-bu”, entre Deagu y Busan, de 150 km, está previsto queentre en funcionamiento en 2010.

Chinese Train Control System Plan• 200 Km/h conventional line:

Chinese Train Control system level 2• 250 Km/h DPL:

Chinese Train Control System level 2• 300 Km/h DPL:

Chinese Train Control System level 3

Chinese Train Control System Plan• 200 Km/h conventional line:

Chinese Train Control system level 2• 250 Km/h DPL:

Chinese Train Control System level 2• 300 Km/h DPL:

Chinese Train Control System level 3

FIGURA 31: PROGRAMA DE NUEVAS LÍNEAS EN CHINA DEDICADAS EXCLUSIVAMENTE AL TRANSPORTE DE VIAJEROS

FIGURA 32: EUROCAB CON SISTEMA PREEXISTENTE INDEPENDIENTE EN PARALELO:TREN CON ETCS Y TREN CON SISTEMA PREEXISTENTE


37

37

5. SOLUCIONES ESPECIFICAS PARA LAIMPLANTACION DE ETCS EN LÍNEAS YTRENES CON SISTEMAS DE CONTROL-COMANDO PREEXISTENTES

5.1. Necesidad de Migración por Etapas

En Europa, como se ha mostrado en el capítulo 1, la granmayoría de las redes están equipadas con diferentes sis-temas nacionales preexistentes de control-comando. Elobjetivo legal, a largo plazo, para todas las redes y todoel material rodante, es reemplazar o complementar lossistemas antiguos de control-comando con ETCS eimplantar una “operación exclusiva con ETCS” en algu-no de los tres niveles de aplicación. Cuando los trenesestén equipados con el ETCS Eurocab, será posible la cir-culación libre de todos los trenes desde el punto de vistadel control-comando y la comunicación del tren en todala red europea. A corto y medio plazo, en la mayoríade los casos, es necesario un periodo de migración,durante el cual los trenes o/y la infraestructura en una reddeterminada, no solo deben cumplir los requisitos deETCS, sino también los del sistema/s de control-comandoexistente/s.

Definir la estrategia de migración óptima para cada red esuna tarea difícil. Por ejemplo, determinar si el desdobla-miento de los equipos debe hacerse en el material rodan-te, en la infraestructura o en ambos. Desde el punto devista operativo, ofrece más ventajas la migración enlos trenes cuando solo un número limitado de elloscircula en líneas equipadas con ETCS. Este es, general-mente, el caso en líneas con baja densidad de tráfico, o enlíneas con un número reducido de unidades de tracciónque pueden separarse del resto del parque (ejemplo: redesdedicadas de Alta Velocidad).

La migración sobre las vías es la solución adecuadaen los casos en que gran número de trenes diferen-tes circulan por la línea o nudo de correspondencia.Este es el caso típico en las principales líneas y nudos dela red convencional.

5.2. Posibilidades de Equipamiento deTrenes con los Sistemas Preexistentes yETCS en Paralelo

• Eurocab con sistema preexistenteindependiente en paralelo

Uno a varios sistemas preexistentes independientesson instalados en paralelo con el Eurocab, como semuestra en la siguiente figura. El módulo DMI (Módulode Interfaz de Conducción) de clase B puede actuar porseparado o en combinación con el DMI para ETCS.

Hasta la fecha (mediados de 2007), esta solución ha sidoaplicada en los siguientes países y representa la soluciónadoptada con más frecuencia en los trenes:

Track with ETCS Track with legacy system

País Sistema/s pre-existentes Número deen paralelo con ETCS vehículos

Austria Indusi, LZB 13

Bélgica TBL 1 79

República Checa LS 2

Alemania PZB, LZB 62

Hungría EVM 120 17

Italia BACC/SCMT 187

Luxemburgo Memor II+ 28

España ASFA 227

Suiza Signum, ZUB 121/221 587


38

38

Hasta la fecha (mediados de 2007) esta solución se haaplicado en Francia:

En este caso, el dispositivo de cabina es un desarrollorealizado ex profeso.

La funcionalidad de uno o varios sistemas preexistentesindependientes está incorporada en el diseño de ETCS

(estandar bi o multi-modal). La solución se muestra en lasiguiente figura:

Radioblock

GSM-R

Track with ETCSTrack with legacy system

FIGURA 33: EUROCAB CON SISTEMA PREEXISTENTE INTEGRADO (EQUIPAMIENTO BI-MODAL)

• Eurocab con STM integrado para sistemas preexistentes

País Sistema / s pre-existentes Número deen paralelo con ETCS vehículos

Francia TVM, KVM, Cocodrilo (Solo 44TVM430en paralelo con ETCS

Nivel 2 en la nueva HSL TGV-Est,según la base de datos de UIC)


Locomotoras LZB/PZB, 100TraXX en ATBdiferentes países

Esta solución se describe en el ETCS SRS incluyendo unainterfaz FFFIS abierta entre STM y Eurocab. La idea es tras-ladar los datos nacionales del STM al formato ETCS e

insertarlos en un estandar Eurocab homologado, paraprocesarlos posteriormente, tal como se muestra en lasiguiente figura.

• Eurocab con STM externo para sistemas preexistentes

STM

Track with ETCS

STM

Track with ETCS

STM

Track with legacy system

STM

Track with legacy system

FIGURA 34: EUROCAB CON STM EXTERNO

Hasta la fecha (2007), esta solución ha sido aplicada porun proveedor (Bombardier) para PZB/LZB y ATB. Además,se está desarrollando un proyecto en Suecia, Noruega yFinlandia para adoptar esta propuesta en conexión con elsistema EBICAB y otro en la República Checa en relacióncon su sistema LS.


39

39


Austria Indusi 67

Hungría EVM 190


Luxemburgo Memor II+ 275

España ASFA 671

5.3. Posibilidades de Equipamiento de Vía con los Sistemas Preexistentes y ETCSen Paralelo

• ETCS nivel 1 en Paralelo con un Sistema de Control-Comando Preexistente

En líneas con ETCS nivel 1, el equipamiento ETCS de víaestá generalmente superpuesto sobre el equipo de señali-zación tradicional con señales ópticas de la línea. Si yaexiste un sistema de control-comando en buenas condi-

ciones de funcionamiento, un posible camino para lamigración puede ser dejar operativo el antiguo sistemade control-comando en paralelo con ETCS. Esta solu-ción se muestra en el siguiente dibujo.

Train with ETC Train with legacy system

FIGURA 35: EQUIPAMIENTO ETCS NIVEL 1 EN VÍA EN PARALELO CONUN SISTEMA DE CONTROL-COMANDO PREEXISTENTE

Train with legacy system and ETCS data transmission

Train with ETCS

FIGURA 36: EQUIPAMIENTO DE VÍA NIVEL 1 EN PARALELO CON EL USO DE TELEGRAMA NACIONAL

Hasta la fecha (mediados de 2007), esta solución ha sido aplicada en los siguientes países:

ETCS permite instalar un sistema de control-comandopreexistente “electrónicamente”, en paralelo al ETCSnivel 1. Como se muestra en el siguiente dibujo, esto seconsigue a través de la implantación de paquetes detelegramas nacionales para el sistema de control-

comando preexistente dentro de las Eurobalizas yEurolazos. En este caso, los vehículos con el sistema decontrol-comando preexistente, deben estar equipadoscon un dispositivo de transmisión de datos Eurobaliza /Eurolazo.

• ETCS nivel 1 “electrónicamente” en paralelo con un sistema de control-comando preexistente


40

40

Hasta la fecha (mediados de 2007) esta solución se hadesarrollado en los siguientes países

Hasta la fecha (2007), los siguientes países están utilizando sis-temas de control-comando preexistentes por medio de Euro-balizas con telegramas nacionales.

Ambos países piensan instalar en una etapa posterior un tele-grama completo ETCS junto con el componente 44 del paque-te nacional. Un requisito previo para ello es la disponibilidaddel modo de “Supervisión Limitada” (al menos en Suiza) y lainstalación del “Radio Infill” con GSM-R (para Italia).


Italia SCMT 1.309

Suiza Euro-Signum / Euro-ZUB 2.818

FIGURA 37: ETCS NIVEL 2 EN PARALELO CON EL SISTEMA DE CONTROL-COMANDO PREEXISTENTE

• ETCS nivel 2 en paralelo con un sistema de control-comando preexistente

En esta solución, como se muestra en la siguiente figu-ra, el Centro de Bloqueo por Radio RBC está integra-

do en el dispositivo de control de vía del sistemapreexistente.

Radioblock Radioblock

GSM-R

Train with legacy system

Train with ETCS level 2

InterlockingInterlocking InterlockingInterlocking


Alemania LZB 135

Francia TVM 300

Países Bajos ATB 30

Rep. Checa LS Proyectopiloto en fase de

implantación

5.4. Ejemplos Típicos de Estrategiasde Migración

Es tarea de cada uno de los Estados miembros desarro-llar una estrategia sobre cómo va a ser implantado elETCS en su red ferroviaria y en sus trenes. En conse-cuencia, las soluciones intermedias para la migracióndeben estar claramente definidas. Este proceso estámás o menos avanzado. Los siguientes ejemplosdemuestran que algunos países ya tienen estrate-gias claras para todas las líneas principales ( y, enalgún caso, incluso para las regionales) de susredes.


• Bélgica

Los elementos impulsores del ETCS en Bélgica son lasnuevas líneas de alta velocidad, los corredores euro-peos de mercancías y la necesidad de mejorar laseguridad en la red convencional.

Equipamiento en infraestructura

– Líneas de alta velocidad (100 km de líneas): para opera-ción normal con ETCS nivel 2.

– Corredores de mercancías (310 km de líneas planifica-dos como parte del corredor C): ETCS nivel 1 con coco-drilo/TBL 1 en paralelo.

– Resto de la red convencional (3.100 km de líneas): pre-viamente equipada con Eurobalizas que usan un tele-grama nacional para TBL1+

Equipamiento en trenes

– Unidades de tracción internacionales (79 unidades):ETCS con STM para TBL1+

– Trenes nacionales (1.390 unidades): TBL1+.

• Italia

Los elementos que impulsan el ETCS en Italia son lasnuevas líneas de alta velocidad, los corredores euro-peos de mercancías y la necesidad de mejorar laseguridad y la eficiencia en las principales líneas de lared convencional.

Equipamiento en infraestructura

– Líneas de alta velocidad (1.050 km de líneas incluyendola modernización de la línea Roma - Florencia): ETCSnivel 2.

– Corredores de mercancías (2.260 km de líneas) ETCSnivel 1 (transmisión por radio) y SCMT.

– SCMT en el resto de las líneas principales de la red con-vencional (13.250 km de líneas)

Equipamiento en trenes

– Equipos de tren de alta velocidad (224 unidades): ETCSnivel 2 con SCMT integrado o independiente.

– Locomotoras de mercancías internacionales (18 unida-des): ETCS nivel 1 con SCMT integrado o independiente.

– Trenes nacionales (4.581 unidades):SCMT.

• Luxemburgo

Los impulsores del ETCS en Luxemburgo son loscorredores europeos de mercancías y la necesidad demejorar la seguridad en toda la red.

Toda la red (275 km de líneas) será equipada con ETCSnivel 1 en paralelo con Memor II+.

Equipamiento en trenes: todos los trenes con ETCS yMemor II+ independiente.

• Suecia

Los impulsores del ETCS en Suecia son una nuevalínea convencional principal, los corredores europeosde mercancías, la obsolescencia del equipamientoEBICAB en todo el parque y la obsolescencia de losequipamientos de señalización y telecomunicacionesen líneas regionales.

Equipamiento en infraestructura:

– ETCS nivel 2 en la nueva línea principal (Botnia Line)

– ETCS nivel 2/1 en las líneas principales existentes

– ETCS nivel 3 (ERTMS regional) en la líneas regionales.

Equipamiento en trenes: Sustitución de EBICAB por ETCSnivel 2 con STM para EBICAB.

• Suiza

Los impulsores del ETCS en Suiza son las nuevas líne-as principales, los corredores europeos y la obsoles-cencia de los equipamientos de vía Signum y ZUB.

Equipamiento en infraestructura:

– ETCS nivel 2 en las nuevas líneas principales.

– Euro Signum/ZUB en toda la red convencional para serconvertido en ETCS nivel 1 con Supervisión Limitada.

Equipamiento en trenes:

– En unas 550 unidades de tracción ETCS nivel 2 con EuroSignum/ZUB independiente.

– En el resto del parque (unas 1.000 unidades de trac-ción) Euro Signum/ZUB

• Rasgos Comunes de estas Migraciones Estratégicas

Todos los países mencionados anteriormente, han elegidoETCS nivel 2 para las operaciones normales en susredes de alta velocidad de nueva construcción o ensus líneas convencionales principales.

Excepto Suecia, todos estos países han adoptado ETCSnivel 1 en funcionamiento paralelo con sus sistemaspreexistentes para sus líneas convencionales (incluyendolos corredores europeos de mercancías).

Los países nórdicos (Finlandia, Noruega y Suecia) preten-den reemplazar de forma sistemática los obsoletossistemas EBICAB en los trenes en todo su parque porEurocabs con STMs para EBICAB.

41

41


42

42

• El Proyecto EIRENE

Siguiendo la decisión de UIC en 1992 de adoptar GSM, laUE y los ferrocarriles lanzaron un proyecto llamado EIRE-NE (Europen Integrated Radio Enhanced Network,Red de Radio Integrada europea mejorada). Su obje-tivo era especificar los requisitos técnicos y funcionalespara redes móviles que cubrieran las necesidades delferrocarril y aseguraran la interoperabilidad transfronteri-za. Esto conllevaba la definición de requisitos obligatoriospara comunicaciones operativas dentro y entre las redesde ferrocarriles vecinos, teniendo como meta permitirservicios ferroviarios transfronterizos ininterrumpi-dos en el futuro. Un grupo de trabajo preparó las espe-cificaciones de requerimiento funcional (FRS), que descri-bían principalmente aquellas características obligatoriasnecesarias para la interoperabilidad. Además, se incluye-ron varias características opcionales con el fin de tener encuenta las necesidades nacionales. Un equipo del pro-yecto desarrolló las Especificaciones de necesidadesdel sistema (SRS), basadas en los requisitos funcionales.Este documento también se elaboró para definir lascaracterísticas técnicas específicas relacionadas con lasoperaciones ferroviarias y para especificar algunas de las

características adicionales en el modelo GSM. Fue nece-sario cooperar con grupos especializados en ETSI paradefinir correctamente estas características e incorporarlasa los modelos. Un primer borrador de las especificacionesEIRENE se terminó en 1995.

• El Proyecto MORANE

Con el fin de aprobar la implantación técnica de lasespecificaciones EIRENE, se lanzó en 1995 otro proyec-to, el MORANE (Red de Radio orientada a Móviles), conla participación de UIC, tres ferrocarriles importantes,un número limitado de proveedores de GSM dispuestosa apoyar GSM-R, y la Comisión Europea. Se planificó laimplantación y se puso en marcha en tres líneas piloto:Florencia – Arezzo, Stuttgart – Mannheim y París (áreasuburbana). Los componentes relevantes de equipa-miento de red y móvil fueron instalados y probados enestas tres mini-redes. Los sistemas eran independientesy no interconectados. Sin embargo, el proyecto demos-tró que había sido posible implementar y probar todaslas funciones obligatorias. Un tema destacado afectó alas pruebas de trabajo interrelacionado y, con ello, a lainteroperabilidad.

6. GSM-R: UN SISTEMA DECOMUNICACIÓN PARA TRENESUNIVERSAL Y DE VANGUARDIA

6.1. Historia del Proyecto GSM-R

En los años 90, quedó claro que los obsoletos sistemas deradio analógicos deberían ser reemplazados por unmoderno sistema de radio digital. Se realizó un estudiopreliminar sobre la utilidad de GSM (Sistema Global paraComunicaciones Móviles) y TETRA (Radio de Larga distan-cia Terrestre), los dos modelos disponibles para comuni-caciones públicas y privadas. Se discutieron las ventajas ydesventajas de los dos sistemas en competencia y seemprendieron varios estudios para evaluar las necesida-

des potenciales de frecuencia (se establecieron modelosde tráfico en tres áreas representativas: Londres, París yMunich). Uno de los principales objetivos fue utilizar unsistema que ya estuviera probado y evaluado y para elcual se pudiera disponer de componentes, con las modi-ficaciones mínimas necesarias. La decisión final fue favo-rable al GSM con la recomendación de CEPT (OrganismoEuropeo para la asignación de frecuencias) de reservar unespectro de 4 MHz en la banda de GSM y asignarlo soloal uso ferroviario en toda Europa. La asignación de fre-cuencia en la banda de 900 MHz se muestra en lasiguiente tabla. Esta recomendación de CEPT fue poste-riormente mejorada con una decisión que obligaba a lasautoridades nacionales que regulan las frecuencias a libe-rar este espectro (usado principalmente por los serviciosmilitares) en 2005 como muy tarde.

Nombre Conexión ascendente Conexión descendente Notas

GSM-R(GSM para ferrocarriles) ........

876.0 – 880.0 921.0 – 925.0 Reservado para ferrocarriles

E-GSM880.0 – 890.0 925.0 – 935.0

Asignado para GSM en(GSM extendido)................... una etapa posterior

PGSM Inicialmente solo estas bandas(GSM Público).......................

890.0 – 915.0 935.0 – 960.0se asignaron a GSM

Tabla 38: BANDA DE FRECUENCIAS PARA GSM-R


43

43

GSM-R se utiliza para reemplazar los sistemas analógi-cos de radio preexistentes en trenes cuando van que-dando obsoletos y como instrumento de soporte paraETCS.

• Estructura Estándar de GSM-R

La figura 40 muestra la estructura simplificada de GSM-Rde Vía.

GSM-R consta de componentes de red y de equipamien-to móvil. Los componentes de red son el centro de con-

mutación móvil (Mobile Switching Centre, MSC), el pues-to base del controlador (Base Station Controller,BSC), elpuesto de base transmisor-receptor (Base Transceiver Sta-tion, BTS), nudos inteligentes (Intelligent Nodes, IN) yantenas, como se muestra en la figura siguiente. CadaBTS cubre un determinado espacio geográfico.

Para que GSM-R pueda operar, es necesario un equipa-miento adicional: un centro de gestión de red (NetworkManagement Centre, NMC), un centro de operaciones ymantenimiento (Operations and Maintenance Centre,

• Funcionalidad de GSM-R

Fue necesario describir, tipificar y desarrollar variascaracterísticas adicionales de GSM para tener en cuen-ta los requisitos específicos de las comunicaciones móvi-les ferroviarias. Estas características se conocen comoAdvanced Speech Call Items (conceptos avanzados parallamada de voz, ASCI) y comprenden lo siguiente: siste-ma rápido de llamada para situaciones de emergenciaferroviaria, características preventivas y de prioridad, lla-mada en grupo, transmisión de llamadas de voz, llama-

das de emergencia ferroviaria, asignación funcional ymodo de derivación. Todas estas características fueronincorporadas en los estándares de GSM, actualmenteestán siendo parcialmente desarrolladas por los provee-dores de GSM y están disponibles para los operadores enalgunas redes públicas.

GSM-R se ha convertido en el nuevo modelo ferrovia-rio para cubrir todas sus necesidades de comunica-ción móvil, como se muestra en la siguiente figura.

Tanto el proyecto EIRENE como el MORANE se terminarona finales de 2000 con la entrega de la versión 4 de FSR yla 12 de SRS, la entrega de los documentos FFFIS y FFFSdel MORANE y un informe final que incluía los resultadosde las pruebas en los tres lugares.

• MoU (Memorandum of Understanding,memorando de entendimiento) y AoI (Agreementof Implementation, acuerdo de implatación) parala implantación de GSM-R.

En 1997 UIC preparó un Memorando de entendimiento(MoU) en el que los ferrocarriles firmantes se compro-metieron a no seguir invirtiendo en sistemas de radio

analógicos sino a invertir solamente en la implementaciónde GSM-R. Esto también incluía un importante compromisopara que los primeros que lo implementaran ayudaran aotros ferrocarriles a comenzar la implementación compar-tiendo sus conocimientos y experiencias. En aquel momen-to, el MoU fue firmado por 32 compañías ferroviarias deEuropa. Actualmente, el numero de firmantes ha ascen-dido a 37, incluyendo ferrocarriles extra-europeos. Ademásde la declaración de intenciones establecida en el MoU, UICinstó a un Acuerdo de Implantación (AoI) en el que losferrocarriles firmantes se comprometieron a iniciar la implan-tación del GSM-R en su sistema nacional en 2003 como muytarde. Este AoI fue firmado por 17 ferrocarriles.

FIGURA 39: APLICACIONES DE GSM-R

GSM-R

MSG

MSG -R

MSG-R

GSM-R

Diagnostics, energy data

Facility - Management, train location

Operational voice comunication for railway staffTrain control (ETCS)

Back- up for GSM-R

GSM-RGSM-R

Shunting radio

Passenger information system

MSG MSG

MSG -RMSG -R

MSG-RMSG-R

6.2. Funcionalidad y Estructura de GSM-R, en Interfaz con ETCS


44

44

Operator

Dispatcher

RBC

BTS

BTS

BSC

Voice/ Data ETCS

Operator

DispatcherDispatcher

RBC

NSS

BTS

BTS

Voice/ Data ETCSVoice/ Data ETCS

BSC

OMC), sistema de atención al cliente (Customer Care Sys-tem, CCS), sistema de gestión de tarjetas del módulo deidentificación de abonado (Suscriber Identify Module,SIM), tarjetas SIM, y una plataforma “Over the air” (OTA)para ejecutar actualizaciones inalámbricas.El equipo móvil consiste en radios en cabina instaladas enel DMI. Hay que resaltar que tanto las radios de cabinamono como las duales están disponibles, facilitando lamigración desde sistemas analógicos hacia GSM-R (Véase

Capítulo 5.2 referido al equipo paralelo en tren con ETCSy sistema de control-comando preexistente). Existen tresmodelos de móviles: el móvil de servicio general (GeneralPurpose Handheld, GPH) para condiciones ambientalesnormales, el móvil de servicio operativo (Operational Pur-pose Handheld,OPH) y el móvil para servicios de manio-bras. Las siguientes figuras muestran estos componentesde sistema. Todos estos productos están disponibles enmás de un proveedor.

FIGURA 40: COMPONENTES DE RED DE GSM-R

FIGURA 41: EQUIPO MÓVIL DE GSM-R

Cab radio display

Cab radio Dual mode analogue and GSM-R

Cab radio Single mode (only GSM-R)

General Purpose Handheld (GPH)

Operational Purpose Handheld (OPH)

Operational Purpose Shunting (OPS)


45

45

FIGURA 42: INTERFAZ EURORADIO ENTRE GSM-R Y ETCS

• Interfaz con ETCSUna aplicación muy solicitada es la Transmisión dedatos de GSM-R para ETCS. Para satisfacer los suma-mente estrictos requisitos de seguridad se ha desarrolla-

do una interfaz especial para ETCS llamada “InterfazEuroradio”. El siguiente diagrama muestra la cadenade transmisiones (parte superior) y el modelo de capassubyacente (parte inferior).

ETCS vehicle appli-cation

Euro-radio-interface device

GSM-Rmobile radio

device

GSM-R fixed

network

Euro-radio-Interface device

ETCS track-side

appli-cation

Interlocking and

other functions

Driver

Train

ETCS

GSM-RTrack-side equipment Equipment of the vehicle

ETCS on-boardETCS track-side

GSM-R radio transmission

ETCS application protocolETCSApplication

ETCS Radio security platform

Open communication system GSM-R

ETCSapplication



Track-side Train-side



GSM-Rmobile radio

device

GSM-R fixed

network


ETCS track-side

appli-cation

Interlocking and

other functions

Driver

Train

ETCS





GSM-Rmobile radio

device

GSM-R fixed

network


ETCS track-side

appli-cation

Interlocking and

other functions

Driver

Train

ETCS



GSM-R radio transmission

ETCS Radio security protocol

ETCSApplication



ETCSApplication



ETCSapplication



ETCSapplication



Track-side Train-side

Radio protocol

La aplicación ETCS requiere usar cifras de datos codificadosy mejorar la calidad del servicio de transmisión de datos. Ladistribución de GSM-R debe, por lo tanto, planificarse deforma diferenciada en líneas con ETCS basado en un siste-ma de radio y en líneas con aplicaciones GSM-R de voz ode datos. Hasta ahora, solo se ha utilizado transmisión dedatos con circuitos conmutados para aplicaciones de ETCS,lo que significa que cada tren necesita un canal de radioindividual para circular por un sector de vía determinado.

6.3. Situación de la Implantaciónde GSM-R

Desde 1999, el año en que la verdadera implementaciónde GSM-R comenzó en Suecia con la primera licitación ofi-cial de GSM-R, la implantación ha aumentado rápidamen-te en varios países más. La situación a nivel mundial se des-cribe en el “ERTMS Atlas: Implementation StatusWorldwide” adjunto. La siguiente figura ilustra la situaciónen Europa. Suecia, Países Bajos, Noruega e Italia han

finalizado su implantación y ya usan redes móviles en ser-vicios comerciales. El nivel de utilización es, sin embargo,diferente. En los Países Bajos, todos los trenes y locomo-toras están equipados con radios en cabina, y el GSM-R seha utilizado en servicio comercial desde el 1 de enero de2007. Suecia ha tenido un enfoque diferente. No todoslos trenes están equipados con radio, pero ya están en ser-vicio varias aplicaciones adicionales y GSM-R se usará, tam-bién, para su proyecto ERTMS Regional. Asimismo, Italiaha elegido una opción en la que las líneas principales,incluyendo las nuevas de alta velocidad, están equipadascon GSM-R, mientras que un considerable número de líne-as secundarias están equipadas solo con GSM (es decir, notienen alguna de las características de GSM-R). Un nave-gador nacional con dos operadores públicos está yaen servicio y se usa con gran frecuencia. Otra caracte-rística del modelo italiano es que la mayoría de los trenesno están aún equipados con radio, pero los maquinistastienen sus propio equipos de GSM-R inalámbricos parapermitir comunicaciones durante los viajes. En Alemania,


46

46

la primera fase de red GSM-R, de 22.500 km de longitud,está operativa y todos los trenes están equipados con radioen cabina. La segunda fase, de 4.000 km se emprenderápronto. En Suiza, el GSM-R se usa parcialmente en el ser-vicio comercial, como soporte para ETCS nivel 2. El Con-greso de UIC también incluirá una visita técnica a la líneaBerna-Olten y al recién abierto túnel Lötschberg, que tam-bién está equipado con GSM-R y ETCS nivel 2.

La mayor parte del resto de los ferrocarriles - comose comprometió en el Acuerdo de Implementación – hancomenzado la implantación pero sus plazos de finaliza-ción y puesta en servicio comercial se dilatan hasta 2012o más tarde. La implantación se llevará a cabo antes enalgunas líneas importantes de los principales corredoresferroviarios, dependiendo de las prioridades de cada paísy del Plan Director Europeo.

La implatación a nivel nacional es solo una parte del puzz-le del GSM-R. La interconexión entre las redes nacio-nales de GSM-R creará una Red Europea, una“columna vertebral” que permita a los trenes circular sininterrupciones atravesando fronteras sin cambiar sus siste-mas de radio o sus condiciones de operación. Hastaahora, Alemania ha establecido algunas intercone-xiones y probado el trabajo interconectando con los

Países Bajos, Bélgica, Francia, Suiza, Suecia y la Repú-blica Checa. Algunas otras conexiones están en fase depreparación. Junto con las conexiones nacionales pararedes fijas, estas interconexiones entre redes GSM-R for-man una red de telecomunicaciones ferroviarias fijas ymóviles integradas, que será usada en el futuro para todaslas comunicaciones afines al ferrocarril.

• Desarrollos fuera de Europa

Aunque las especificaciones y pruebas empezaron en Euro-pa, otras regiones extra-europeas tuvieron, y continú-an teniendo, sumo interés en esta tecnología. India yCorea fueron los primeros países que mostraron interés eneste desarrollo. Los ferrocarriles de China, Australia,América del Norte e incluso del norte y sur de África,también han planteado implantar GSM-R desde hace años.

India y China ya han empezado la implatación, como semenciona en el apartado de ETCS de este documento.China invertirá en un gran número de líneas nuevas y enmejorar las existentes en los próximos años. GSM-R seráel sistema de comunicación y transmisión de datos que seusará en el futuro en todas estas líneas. Uno de los pro-yectos más destacados en China es la recién construidalínea a Lhasa, que se abrió a la explotación comercial amediados de 2006. Es la línea con el más alto BTS jamásinstalado, a una altitud de 5.200 m.

• Proveedores chinos de GSM-R

El desarrollo de los componentes de red GSM-R enEuropa fue realizado, principalmente, por dos provee-dores de red, Nortel y Siemens. En China, una empresaautóctona ha entrado en el mercado y está fuertementeimplicada en la futura implantación. Es la empresa Huawei,que ya comercializa la marca GSM. El hecho de que haya tresempresas trabajando en el campo de GSM-R y el crecientenumero de ensayos de interoperabilidad ayudan a garantizarque las redes puedan ser interconectadas con éxito.

6.4. Actividades ActualmenteProyectadas para GSM-R

• Organización actual del proyecto.

Para complementar el trabajo llevado a cabo con EIRENE yMORANE, UIC ha iniciado un nuevo proyecto llamadoERTMS/GSM-R. Este nuevo proyecto recoge la experienciade los lugares de prueba y la pericia de los primeros que loimplementaron. Hay tres grupos de trabajo permanentes:el grupo para la Implantación de Radio europea, el grupode Funcionamiento y el grupo de Operadores.

FIGURA 43: DESPLIEGUE DE GSM-R EN EUROPA

Greece

Belgium

Luxembourg

Portugal

Slovakia

Norway

United Kingdom

Austria

Lithuania

Latvia

Sweden

Slovenia

Bulgaria

Denmark

Czech Republic

Romania

Spain

Netherlands

France

Germany

Hungary

Poland

Italy

Switzerland

GSM-R implementation status(% of the national railw ay netw ork)

Planning phaseImplementation 0 - 25 %Implementation 25 - 50 %Implementation 50 - 75 %Implementation 75 - 100 %


47

47

El grupo para la implatación de radio europea agru-pa a todos los ferrocarriles que firmaron el MoU y la LoI.Su principal objetivo es intercambiar información relacio-nada con las implantaciones en curso basada en los resul-tados obtenidos hasta la fecha, y discutir los vacíos en lasespecificaciones o en los informes de implantación de fun-ciones nacionales o internacionales. La principal tareadel grupo de funcionamiento es mantener el FRS, paracomprobar los informes de implantación que llegan, rela-cionados con impactos en los requisitos de funcionamien-to, y presentar peticiones de cambio relacionadas con elFRS. El grupo funcional también es responsable de la cre-ación de una nueva versión de FRS. La principal misión delgrupo de operadores (al que sería más adecuado llamargrupo técnico), es mantener el SRS para definir solucionestécnicas para los requisitos de funcionamiento, actuar de

enlace con ETSI, el organismo para la estandarización deGSM y los requisitos ferroviarios, formular peticiones decambio basadas en los informes de implantación, actuarcomo enlace con el sector técnico del Grupo Industrialpara encontrar soluciones y solicitar mejoras técnicas.

• Estatus actual de las especificaciones

Hasta la fecha, las especificaciones FRS y SRS para GSM-Rse han actualizado más o menos cada dos años. Lassiguientes versiones se relacionan actualmente en elAnexo A de la CCS TSI

– Ficha 32 . EIRENE FRS para GSM-R versión 7

– Ficha 33 . EIRENE SRS para GSM-R versión 15

– Ficha 34 . Radio transmisión MORANE FFFIS para euro-radio versión 12.

FIGURA 44: PRINCIPIO DE COMPATIBILIDAD HACIA ATRÁS ENTRE LOS PRODUCTOS DISEÑADOS ENLA VERSIÓN 2.3.0 Y LA 3.0.0 DE ETCS

7.1. Evolución desde ETCS SRS Versión2.3.0 Hacia SRS Versión 3.0.0.

La mayoría de los actuales proyectos de aplicación deETCS fueron contratados sobre la base a la versiónSRS 2.2.2. Sin embargo, durante el proceso de realizaciónse hizo cada vez más evidente que esta base no erasuficiente para asegurar completamente la interope-rabilidad entre los productos de varios proveedores. Porlo tanto, las empresas de UNISIG confeccionaron una listade cambios necesarios (Change Request) para eliminar

errores, inconsistencias y ambigüedades y se decidióintroducir todas esas correcciones en la nueva versión2.3.0. Esta versión asegura la interoperabilidad técni-ca necesaria para las actuales aplicaciones de ETCSque están enfocadas, principalmente, al servicioferroviario de alta velocidad.

Como establecía la TSI CCS para líneas convencionales, laversión SRS 3.0.0 para ETCS tendrá un nuevo enfoque.Está nueva versión se confeccionará sobre las versionesprevias y será compatible con ellas, como se muestra en lasiguiente figura:

7. DESARROLLO FUTURO DE ETCS Y GSM – R

ETCSVersion 2.3.0

Version 3.0.0

case by case analysis needed

On board SW upgrademay be necessay

OK

ETCSVersion 2.3.0

Version 2.3.0

e

OK

ETCSETCSVersion 3.0.0

Version 2.3.0

OK

ETCSETCSVersion 3.0.0

Version 3.0.0


48

48

Para composiciones de tren fijas, como las usadas en elservicio ferroviario de alta velocidad, el perfil de decele-ración se puede determinar a través de las medidasdel comportamiento real de frenado. La situación esmás compleja para trenes transfronterizos de compo-sición flexible, en los cuales la única información dispo-nible para la descripción cuantitativa del rendimiento defrenado rápido es el porcentaje de peso en parado. Este

factor normalmente se determina de forma empírica sobrela base de distancias de parada obtenidas en test apoyadosen la ficha UIC 544-1. Esta es una manera efectiva deexpresar la capacidad de cada tren para parar a una distan-cia segura, cuando viaja a una velocidad inicial determina-da. La ficha UIC 544-1 (cuarta edición) dispone de unmétodo que proporciona la media de las distancias deparada para el caso de frenado de emergencia en una sec-

Dos de los requisitos de cambio con ampliacionesfuncionales actualmente pendientes se describen acontinuación:

– Cálculo de curvas de frenado con algoritmos de curvade frenado armonizados

y

– Nuevo modo de operación de “Supervisión Limitada”

• Cálculo de curvas de frenado con algoritmos decurva de frenado armonizados

El sistema ETCS requiere conocer el rendimiento defrenado de un tren por medio de sus deceleracionesinstantáneas en función de la velocidad. Este tema esmuy relevante para el rendimiento operativo por unlado, y para la seguridad por otro. La siguiente figuramuestra los principios básicos que deben ser adoptados.

La versión SRS 3.0.0 contendrá varias ampliacionesestructurales y funcionales que son necesarias para laimplantación a gran escala en diferentes tipos de líneaspara tráfico de viajeros y/o de mercancías. Por lo que serefiere a la selección de cambios a ser introducidos en lasdos versiones, es necesario alcanzar un compromisoentre “congelar” el ámbito funcional de la versión2.3.0 y tener una nueva versión 3.0.0 interoperable

adecuada disponible a tiempo para la implantación plani-ficada de ETCS en los corredores de tráfico mixto. Comose explicó en el capítulo 1.4, es responsabilidad de ERA,en cooperación con la CE, hacer una propuesta sobre elcontenido y el momento más oportuno para la versiónSRS 3.0.0. La aprobación final será dada por los represen-tantes de los Estados Miembros de la UE en el “Comitédel Artículo 21”.

FIGURA 45: PRINCIPIOS BÁSICOS PARA CONTROLAR EL FRENADO CON ETCS

Train with variable composition

Measured values for:- Max deceleration

- Service deceleration- Braking build up delay

Values pre-programmed in the ETCS on-board device Safety margin

- Guaranteed deceleration- Operational deceleration

- Guaranteed max. Braking build-up delay

ETCS braking curves

- Brake weight - Braking mode: P/F

Train data entry by the driver

Train-side ETCSconversion-model:

-instantaneous deceleration -Braking build-up delay

Train with fixed composition

7.2. Requisitos de Cambio Pendientes para la Versión SRS 3.0.0 de ETCS


49

49

ción de vía horizontal con raíles secos, en función del por-centaje de peso-freno del tren y para velocidades de circu-lación comprendidas entre 100 y 200 km/h. La distancia defrenado reflejada en la ficha UIC 544-1 no incluye mar-gen de seguridad para cubrir variaciones en distancias deparada o fallos de componentes del sistema de frenado.

Con vistas al uso generalizado de ETCS, ha sido desarro-llado un modelo de conversión matemática para tra-ducir el valor del peso-freno en deceleraciones ins-tantáneas, sobre bases teóricas, por el Grupo deExpertos en Frenado de la UIC para todas las categoríasde trenes. El modelo ha sido calibrado y perfeccionadousando resultados de tests reales. Este trabajo comenzóen 2001 y dio como resultado una revisión sustancial deldocumento 97E881 del grupo de usuarios de ERTMS, queahora ha sido sometido al proceso de control de cambioERA (versión actual 6K) para incluirlo en las especificacio-nes de ETCS.

El trazado de la infraestructura en cuanto a distancias entreseñales para distintas velocidades y el solapamiento entreseñales y puntos peligrosos ha sido, hasta ahora, diferenteen cada país. Para la aplicación ETCS en este entorno nacio-nal, los factores de márgenes de seguridad, definidossegún valores nacionales, necesitan adaptarse al comporta-miento del tren en los requisitos de seguridad y funciona-miento que sean relevantes para una infraestructura espe-cífica. Los valores están programados en tablasrelacionadas con los valores nacionales de cada línea por laque circula el tren. En la versión 2.3.0 de SRS esta progra-mación se hace a bordo de los trenes, pues no hay láminasde aire variables disponibles para establecer márgenes deseguridad. En las versiones futuras de SRS, será posible quelos valores de los factores de seguridad puedan enviarsedesde la vía al paso por unas balizas determinadas.

• Nuevo modo de operación “supervisión limitada”

Desde el punto de vista del administrador de infraes-tructuras, el objetivo básico de este nuevo modo de ETCSes procurar la posibilidad de tener líneas dedicadasy/o nodos con equipamiento ETCS en un espaciobreve de tiempo con costes mínimos, de forma que lainteroperabilidad técnica para trenes equipados conETCS se obtenga de forma más rápida de lo que pudieraproducirse en otros casos. Esto es importante si ETCS va ainstalarse en las líneas como elemento superpuesto ainfraestructuras de señalización existentes, incluyendoseñales de vía y sistemas de control-comando nacionalespreexistentes. Las pérdidas en costes serán mínimas al ins-talar en una etapa posterior en estas líneas ETCS conSupervisión Completa.

La operación de tren con Supervisión Limitada secumple automáticamente por medio del equipamientode la infraestructura, por lo tanto, es el administrador deinfraestructuras quien debe decidir si este modo debe serimplementado en sus redes y hasta dónde. ETCS conSupervisión Limitada debe proporcionar, por lo menos, elmismo nivel de funcionalidad y seguridad que el sistemanacional existente de regulación y protección de trenes.

Para los operadores de trenes, la Supervisión Limitadarefuerza el objetivo de ofrecer un equipamiento espe-cífico en los trenes para ciertos sistemas de control-comando preexistentes. En lugar de mantener hardwa-re y antena para estos dispositivos en servicio en lostrenes, la implementación de ETCS en vía con SupervisiónLimitada permitirá, en un breve espacio de tiempo, mayorcobertura de las principales partes de la red a ser equipa-das integramente con ETCS de forma que, en particular,los trenes internacionales puedan circular en estas áreassin equipos de los sistemas nacionales de control-coman-do preexistentes. Con respecto a ETCS en los trenes, loscambios que deben ser introducidos para la Supervi-sión Limitada conciernen solo al software y no tienecaracterísticas nacionales específicas.

Cuando se circula en modo de Supervisión Limitada, elmaquinista debe conocer y aplicar las normas y reglamen-tos nacionales, como en el nivel 1. En cualquier caso, laarmonización real a nivel europeo de las reglas de circula-ción no es viable mientras que coexistan señales en vía y/osistemas de control-comando nacionales en paralelo conel ETCS. La principal característica de la Supervisión Limi-tada, desde el punto de vista del maquinista, es el hechode que el DMI del ETCS solo ofrece información sobre lavelocidad real y no sobre la velocidad objetivo o la distan-cia objetivo. Esto se muestra en la siguiente figura.

FIGURA 46: PROPUESTA DE INDICACIONES DEL DMIPARA CIRCULACIÓN DE TRENES EN MODO DE

SUPERVISIÓN LIMITADA

Foto izquierda: conducción sin restricción de velocidad señaladaFoto central: “aviso” con petición de confirmación.

Foto derecha: supervisión de velocidad con velocidad reducidade 20 km/h.

El rendimiento en seguridad del ETCS en modo deSupervisión Limitada será, por lo menos, tan elevadocomo con los sistemas de regulación y protección detrenes preexistentes. La Supervisión Limitada es tam-bién un medio de operar con ETCS mientras se man-tiene la relativamente alta capacidad de la líneaalcanzada actualmente con sistemas anteriores de aviso yprotección de trenes seguros.

Hace algunos años, UIC y UNISIG redactaron un borradorsobre los relativamente poco importantes cambiosque deben ser introducidos en FRS y SRS para ETCS.Una petición formal de cambio para la introducción de unnuevo modo de Supervisión Limitada ha sido evaluado porERA con un juicio favorable sobre la relación coste-bene-ficio. Existe un amplio consenso sobre el hecho de que enel caso de aprobación, este cambio sería implementadoen los trenes por todos los proveedores, mientras la deci-sión de incorporar los correspondientes componentes envía se deja a la iniciativa de cada proveedor.

7.3. Desarrollo a más Largo Plazoy Estandarización de ETCS

• Estandarización futura de interfaces en los trenes

Desde el punto de vista del operador ferroviario, no hayduda de que es altamente deseable conseguir más inter-faces armonizadas en el futuro entre Eurocab y lossubsistemas adyacentes, incluyendo el DMI, odometría,grabador de datos, unidades de interfaz de trenes y lecto-res de baliza. Esto facilitará la intercomunicación de losvehículos y el mantenimiento.

Otro asunto clave para esta evolución será la necesidad deinterconectar eequipo ETCS de los trenes con disposi-tivos de posicionamiento vía satélite. UIC ha analizadoposibles soluciones junto con proveedores interesadosdesde la perspectiva de navegación vía satélite, y ha com-probado que el uso de “balizas virtuales” en lugar debalizas reales para la calibración de la odometría es,en principio, factible.

• Control a bordo de la integridad del tren

Como se vio en el capítulo 2.3, el grado final de innova-ción para el sistema ERTMS se consigue con la aplicaciónde ETCS nivel 3, que permite eliminar los dispositivos tra-dicionales de vía para detección de ocupación y operaruna línea sobre la base del principio de señalización concantones móviles. Si embargo, la información de inte-gridad del tren es necesaria como información de entra-da para ETCS a bordo de los trenes. Según la actual ver-

sión SRS 2.3.0 de ETCS, el ETCS del tren informará alCentro de Bloqueo por Radio de la posición de la cola deltren. Esta información total del tren se dará a través deun dispositivo externo ó por el maquinista en parado.Consistirá en información de la situación de la totalidaddel tren y en información de seguridad de la longitud deltren, que solo es válida si la integridad del tren se confir-ma al mismo tiempo.

Actualmente, no están disponibles ni especificacio-nes funcionales ni técnicas para sistemas de controlde integridad de trenes, que sería deseable usar en elmarco de ERTMS.

La complejidad del asunto del control de la integridad deltren depende del tipo de material rodante considerado.En caso de material rodante equipado con bus de comu-nicación de tren, el problema está intrínsicamente resuel-to con el Sistema de Control de Trenes que proporcionaráal ETCS a bordo la información total del tren. Este es elcaso típico de la nueva generación de equipos de tren.Para el resto de los tipos de material rodante, varias solu-ciones técnicas para el sistema de control de integridaddel tren son imaginables, dependiendo de la tecnologíadisponible en el tren. Claramente, el tren entero tiene queser controlado sea cual sea el procedimiento adoptado y,especialmente, en el caso de trenes de mercancías, debeencontrarse una solución técnica estandarizada y rentablepara controlar la integridad del tren.

• Estandarización futura de interfaces de vía

Como se mostró en el capitulo 2.3, hasta ahora, las inter-faces entre el ETCS en vía y el equipo de señalizaciónadyacente, generalmente, no se han especificadoporque no eran directamente relevantes para la interope-rabilidad entre vía y trenes. Como consecuencia de estehecho, los diversos proveedores de ETCS han asigna-do las funciones respectivas de enclavamiento y Cen-tros de Bloqueo por Radio de forma diferente en susproductos. Esto está siendo ahora un grave obstáculopara la implantación de ETCS (niveles 2 y 3) basado enradio. Existe también la urgente necesidad de clarificarqué partes de los enclavamientos (incluyendo el con-trol de bloqueo tradicional) son necesarios en cadauno de los niveles de aplicación de ETCS y qué partesse sustituyen por elementos de ETCS cuando se cambiedel nivel 1 a los niveles 2 ó 3.

Condición previa para la futura estandarización del ETCSen vía es la estandarización de los enclavamientos,que han sido uno de los campos más conservadores delos ferrocarriles en toda Europa. Como consecuencia deello, UIC lanzó en 1999 el proyecto Euro-Interlocking


50

50


51

51

(Euro-enclavamiento) con el objetivo de homologar lasespecificaciones y diseños de los enclavamientos, entotal conformidad con las normas CENELEC. Los objeti-vos principales son conseguir una reducción de los cos-tes del ciclo de vida para enclavamientos, mejorar el ren-dimiento y adaptarse a ETCS. Se ha progresado muchoen los campos de preparación de datos, requisitoscualitativos, captación y descripción formal genéri-ca de las necesidades funcionales, derivación deriesgos asociados y tipificación de las necesidadesfuncionales. Muchas de estas innovaciones y enfoquesgenéricos han sido probados y mejorados en proyectospiloto de aplicación llevados a cabo por los ferrocarrilesparticipantes.

Durante los últimos dos años, UIC y UNIFE han acorda-do continuar juntos las actividades de Euro-Interloc-king en el contexto del séptimo Programa Marco de

la UE para Investigación y Desarrollo. La base para estafutura cooperación se esbozó en un Memorando deEntendimiento que refleja el enfoque y la estrategiacomunes entre las partes para llevar a cabo mejoras tan-gibles para la industria ferroviaria en su conjunto. Estodaría como resultado diseños armonizados en el futuro entodos los aspectos relevantes del ciclo de vida de instala-ciones de señalización y control de trenes en vía incluyen-do arquitecturas de sistemas armonizados con interfacesabiertas entre los principales subsistemas.

A principios de junio de 2007, se presentó a la ComisiónEuropea una propuesta conjunta para un proyecto lla-mado Sistema de Señalización Europea Integrado(INESS, según las siglas inglesas) con la inclusión de 20organizaciones participantes bajo el liderazgo de UIC. Elsiguiente diagrama muestra la organización del proyectopropuesta.

FIGURA 47: ORGANIZACIÓN PROPUESTA PARA EL PROYECTO INESS

EUROPEAN COMMISSION

INESS COORDINATORUIC

(Leader/responsible: INESS Project Manager + WS Leaders)

TECHNICAL ADVISORY BOARD

Project Manager+Expertsfrom partners for

reviewSTEERING BOARD

PROJECT MANAGEMENT COMMITTEE

TECHNICAL ADVISORY BOARD

Project Manager+Experts

from partners forreview

A: Project Management

B: Business Model

C: System Design

D: Generic Require-ments

E: Functional Architecture &

Interfaces

F: Testing & Commissioning

G: Safety Case Process

LE

VE

L CI

GE

TA

RT

SL

EV

EL

LA

NOI

TA

RE

PO

WORK STREAMS

PROJECTMANAGMENT

OFFICE(UIC)

Todas las partes implicadas tendrán un importantepapel en este futuro proyecto conjunto. Los ferro-carriles tendrán que analizar con espíritu crítico susrequisitos operativos, suprimir funcionalidades super-fluas y especiales, ajustar mucho sus normas y regla-mentos y acordar un núcleo inicial común de futurasfuncionalidades. La industria de señalización tendrá

que proporcionar soluciones creativas para los sistemasde señalización del futuro, posibilitando la modularidad,versatilidad y compatibilidad que se requerirán para laimplementación según varios niveles en Europa. Variasuniversidades apoyarán este proceso aplicando losmétodos de trabajo y las herramientas más innovadoresy avanzados.


52

52

7.4. Desarrollo Futuro de GSM-R

A finales de 2007, el ámbito de implantación de GSM-Rhabrá alcanzado un nivel considerable dentro y fuera deEuropa. Pero, ¿es este realmente el desarrollo correctohacia el futuro?. Las primeras investigaciones sobre redescon tráfico comercial significativo revelan que la intro-ducción de nuevos servicios y, en particular, el aumentode tráfico como consecuencia del ETCS conduciránrápidamente a redes congestionadas y a falta defrecuencias. Por ello, UIC ha intervenido en varias oca-siones para convencer al CEPT de que son necesarias fre-cuencias adicionales a largo plazo y también de que lasfrecuencias existentes deben protegerse contra interfe-rencias de cualquier clase, especialmente de UMTS en labanda de 900 MHz.

Se han iniciado investigaciones en paralelo como parte delproyecto sobre el uso de una solución basada en IP paraETCS y otras aplicaciones de datos en vez de Datos de Cir-cuito Conmutado (CSD en siglas inglesas). Un grupo detrabajo creado al efecto investigó y evaluó todas las solu-ciones conocidas hasta la fecha para reducir la carga detráfico de CSD. Como consecuencia, se recomendó el usode GPRS [6], que ya está disponible y comprobado enGSM público. De esta forma, en los primeros contactoscon UNISIG, se ha establecido un grupo de proveedoresde ETCS para clarificar si la aplicación puede ser adaptadaa este servicio de datos y cuáles podrían ser las conse-cuencias. Debe organizarse una campaña de mediciónpara valorar si GPRS podría cumplir los requisitos de QoS(calidad del servicio) de ETCS. Este trabajo ya se está rea-lizando y se puede anticipar que los resultados serán posi-tivos. Es importante no perder de vista el hecho de queETCS es uno de los principales impulsores para investigarsobre GSM-R, y que la disponibilidad y fiabilidad de unared GSM-R es de vital importancia para ETCS en sus nive-les más altos.

Otros métodos, como DMO (Modo de Operación Direc-ta) se están investigando y tienen que ser estandarizadosen ETSI. Si se puede implantar DMO, se reduciría el tráfi-co de maniobras en muchas áreas. Están previstas investi-gaciones posteriores con respecto a una nueva generaciónde componentes fundamentales de vía que permitirán unuso más eficiente de la red, así como un enfoque comple-tamente diferente de llamadas de grupo, que tambiéntendrán impacto en las maniobras.

Mientras tanto, el considerable mercado de Europa delEste y de las regiones extra europeas debe ser atendido.En algunas de estas áreas, deben buscarse solucionesmás rentables, como componentes fundamentales en vía

comunes y herramientas eficaces para crear los paráme-tros de esas redes. A largo plazo, tenemos que trabajarjunto a la industria en futuras tecnologías para reemplazarla tecnología introducida por los primeros implantadores,que finalmente quedará obsoleta. Esta tarea necesita, poruna parte, que protejamos las inversiones hechas hastaahora y, por otra, que encontremos una solución sólidapara el futuro.

Aunque el sistema GSM-R requiera adaptación des-pués de 2020, se ha establecido que será el sistemapara los ferrocarriles en las próximas décadas.

8. CONCLUSIONES

Los esfuerzos conjuntos de los ferrocarriles y la industriaconstructora para promover ERTMS, bajo el liderazgo dela UE, están dando actualmente como resultado un éxitopráctico creciente. Tras largas fases de estudio, desarrollode especificaciones, ensayos y aplicaciones piloto, laimplantación ha comenzado tanto en alta velocidad comoen líneas convencionales de tráfico mixto. El serviciocomercial ha comenzado con éxito en varias líneas, lo quesupone una fuente de aumento de confianza en el rendi-miento y la fiabilidad de ETCS y GSM-R.

La estrategia elegida de desarrollo disperso y pruebas rea-lizadas por varios proveedores independientes es la causade un proceso de lanzamiento, de eliminación de fallos yde completa armonización de los diferentes productosque ha requerido mucho tiempo. ¡ Debemos persistir eneste camino! Este es el precio que hay que pagar portener varios proveedores que compiten ofreciendo susproductos.

La experiencia demuestra que la implicación activa detodos los usuarios es necesaria. Hasta ahora, puedehaber sido ventajoso esperar a ver, permitiendo a losprimeros que lo implantaron soportar lo peor de lasdificultades de las aplicaciones piloto. Durante estetiempo, la parte genérica de ERTMS ha sido significati-vamente mejorada. Sin embargo, insertar ERTMS en elentorno nacional y establecer estrategias de inversión alargo plazo, requieren un gran esfuerzo por parte delos usuarios.

El enfoque conceptual de ETCS con 3 niveles de aplicaciónha permanecido inalterado a lo largo del proceso y se hademostrado que es el correcto. Los beneficios más signifi-cativos en costes y rendimiento se obtendrán con la solu-ción final del nivel 3. Sin embargo, este potencial solo sealcanzará tras una fase de fortalecimiento más larga.


53

53

Para alcanzar este objetivo, el potencial completo de lostres niveles de aplicación debe utilizarse durante un largoperiodo de transición. El nivel 1 es relativamente fácil deimplantar y utilizar junto con los sistemas de señalizaciónexistentes. Permite incorporar de forma progresiva un par-que de vehículos equipados con ETCS. El nivel 2 ha teni-do más éxito cuando no se usa con sistemas paralelos niseñales en vía. El nivel 3 debería ser implantado sin demo-ra en el tráfico regional.

Las estrategias de migración nacional están en diferentesetapas en Europa. Generalmente, en líneas de nuevaconstrucción se aplica ETCS nivel 2, mientras que en líne-as convencionales predomina el nivel 1 en paralelo conequipamiento en vía. Es muy deseable que el enfoque delos países nórdicos utilizando STM EBICAB tenga éxito.

La implicación de todas las redes y operadores también esnecesaria por motivos económicos, por ejemplo, para jus-tificar las grandes inversiones en el desarrollo de ETCS yGSM-R. De hecho, el avance en términos económicosparece no haber sido aún alcanzado. Es, por lo tanto, dela mayor importancia ampliar el mercado a las lineasregionales y a los ferrocarriles de fuera de Europa.

GSM-R ha demostrado ser un medio fiable para la trans-misión de datos de ETCS. Sin embargo, la gama de fre-cuencia consumida por circuitos de transmisión conmuta-da no deja capacidad suficiente para el futuro, y el

sistema debe evolucionar hacia métodos que consumanmenos frecuencia.

La situación actual en lo que respecta a las especificacio-nes de ETCS es también el resultado de la prioridad quese ha concedido a las aplicaciones en alta velocidaddurante algún tiempo. Es de esperar que el tráfico mixtoconvencional necesite algunas funciones adicionales –delmismo modo que el nivel de exigencia para un conductorde coche es mayor en carreteras convencionales y en ciu-dades que en autopistas-. Trabajemos ahora duramentepara abordar en la medida de lo posible las peticiones decambio que quedan e implementarlas en la versión 3.0.0.La compatibilidad con la actual versión 2.3.0 adquiere,así, crucial importancia.

A largo plazo, INESS es una oportunidad única paracombinar nuestros esfuerzos y sustituir las estructurastradicionales usadas a nivel nacional, obsoletas técnica yoperacionalmente. Esperemos que la UE apoye una vezmás este proyecto desafiante y que todas las partes invo-lucradas continúen desarrollando el ya bien avanzadoproceso de verdadera cooperación internacional encami-nado a cubrir necesidades futuras. Para los ferrocarriles,el principal reto es la armonización de las normas deoperación y la convergencia de los requisitos de seguri-dad nacional a un nivel acordado en común. Esta tareaserá difícil y requerirá el compromiso total de todas laspartes implicadas.

• LISTA DE ABREVIATURAS

ASCI Advanced Speech Call Item = Conceptos avanzadospara llamada de voz.

ASFA (Anuncio de Señal y Frenado Automático) = Sistemaespañol de Control-Comando.

ATB (Automatisch Train Beïnvloeding) Dutch CC-system =(Control Automático del tren) sistema alemán de Control-Comando.

ATP Automatic Train Protection System = Sistema de pro-tección de trenes automático.

BACC (Blocco Automatico Correnti Codificate) Italian CC-system = (Bloqueo Automático de Corrientes Codificadas)sistema italiano de Control-Comando.

BSC Base Station Controller = Puesto base de Control.

BTM Balise Transmission Module = Módulo de transmisiónde baliza.

BTS Base Transceiver Station = Puesto base transmisor-receptor.

CC Control-Command = Control-Comando.

CCB Change Control Board = Comité de Dirección deControl de Cambios.

CENELEC European Committee for Electrotechnical Stan-dardization = Comité Europeo para la EstandarizaciónElectrotécnica.

CEPT European Frequency Allocation Body = OrganismoEuropeo de Asignación de Frecuencias.

DMI Driver Machine Interface = Interfaz de Conducción dela locomotora.

EBICAB CC-system used in Sweden and other countries =Sistema de Control-Comando usado en Suecia y otros países.

EEIG European Economic Interest Grouping = AgrupaciónEuropea de Interés Económico AEIE.

EIRENE European Integrated Radio Enhanced Network=Red de Radio Integrada Europea Mejorada.

ERA European Rail Agency = Agencia Ferroviaria Europea.

ERIG European Radio Implementation Group = Grupo deImplementación de Radio Europea.

ERTMS European Rail Traffic Management System = Siste-ma Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario.

ETCS European Train Control System = Sistema Europeode Control de Trenes.

ETSI European Telecommunication Standardization Insti-tute = Instituto Europeo para la Estandarización de lasTelecomunicaciones.

EU European Union = Unión Europea.

Eurocab ETCS on-board device = Cabina europea de Trenpara ETCS.

EVM Hungarian CC-system = Sistema de Control-Coman-do húngaro.

FFFIS Form Fit Functional Interface Specification = Especi-ficación de la Interfaz Funcional adaptada.

FIS Functional Interface Specification = Especificación dela Interfaz Funcional.

GPRS General Packet Radio Service = Paquete general deServicio de Radio.

GSM Global System Mobile = Sistema Global para lascomunicaciones Móviles.

GSM-R Global System Mobile – Railway = Sistema Globalde Radio para las Comunicaciones Móviles Ferroviarias.

INESS Integrated European Signalling System = SistemaIntegrado de Señalización Europea.

IP Internet Protocol = Protocolo de Internet.

KVB (Contrôle de vitesse par balises) French CC-system =Control de velocidad por medio de balizas, sistema fran-cés de Control-Comando.

LEU Lineside Electronic Unit = Unidad electrónica en Vía.

LS Czech CC-system = Sistema de checo de Control-Comando.

LTM Loop Transmission Module = Módulo de Transmisióncon lazo.

LZB (Linienzugbeeinfl ussung) CC-system used in Ger-many and in other countries = Sistema de Control-Coman-do usado en Alemania y otros países.

Memor II+ CC-system of the Luxembourg Railways =Sistema de Control-Comando de los ferrocarriles deLuxemburgo.

MORANE Mobile oriented Radio Network = Red de RadioOrientada a Móviles.

MSC Mobile Switching Centre = Centro de ConmutaciónMóvil.

PZB (Punktförmige Zugbeeinfl ussung) = Sistema deControl-Comando usado en Alemania y otros países.

RBC Radio Block Centre = Centro de Bloqueo por Radio.


54

54


55

55

SCMT (Sistema per il Controllo della Marcia dei Treni)Italian CC-system = (Sistama para el Control de laMarcha de los Trenes) Sistema italiano de Control-Comando.

SHP (Samoczynne Hamowanie Poci?gu) Polish CC-system= Sistema Polaco de Control-Comando.

Signum Swiss CC-system = Sistema suizo de Control-Comando.

SIL Safety Integrity Level = Nivel de Seguridad Integral.

STM Specific Transmission Module = Módulo de Transmi-sión Específico.

TBL (Transmission Balise Locomotive) Belgian CC-system= (Transmisión baliza locomotora) Sistema belga deControl-Comando.

TEN Trans European Network = Red Transeuropea deTransporte.

TETRA Terrestrial Trunked Radio = Radio Terrestre de LargaDistancia.

TIU Train Interface Unit = Componente de la Interfazdel Tren.

TPWS (Train Protection and Warning System) British CC-system = (Sistema de Aviso y Protección del Tren), sistemabritánico de Control-Comando.

TSI Technical Specification for Interoperability = Especifica-ción Técnica para la Interoperabilidad ETI.

TSI CCS TSI for control-command and signalling = TSI deControl-Comando y Señalización.

TVM (Transmission Voie Machine) = (Transmisión vía loco-motora), sistema de Control-Comando usado en Franciay otros países.

UIC Union Internationale des Chemins de Fer = UniónInternacinal de Ferrocarriles.

UMTS Universal Mobile Telecommunications System = Sis-tema Universal de Telecomunicaciones Móviles.

UNIFE European association for the railway supplyindustry = Asociación Europea de Suministradores de laIndustria Ferroviaria.

UNISIG Group of signalling suppliers = Grupo de Suminis-tradores de sistemas de Señalización.

ZUB (Zugeinfl ussungsystem) = Sistema de Control-Comando usado en Dinamarca y Suiza.


56

56

NÚMEROS ANTERIORES DE LA COLECCIÓN “ESTRATEGIAS FERROVIARIAS EUROPEAS”

1. El futuro del ferrocarril. Conferencia de Tom Winsor, regulador ferroviario del Reino Unido (Febrero 2004).

2. Estudio sobre Reservas de Capacidad de la Infraestructura para Transporte combinado en 2015. UIC, Grupo de Transporte Combi-nado (Mayo 2004).

3. Oficina del Regulador Ferroviario. Memoria Anual 2003-2004. Regulador Ferroviario británico (Mayo 2004).

4. Invertir en la red ferroviaria europea para mantener la movilidad de viajeros y mercancías en Europa. Documentos de posición de UIC, CER y EIM (Octubre 2004).

5. Datos sobre la competencia en el mercado europeo del trans-porte: estudio de investigación. Estudio FACORA, UIC (Noviembre 2004).

6. El tercer paquete ferroviario. Documentos de Posición CER y EIM (septiembre 2004). Informe de Progreso CER (Mayo 2005).

7. Die Bahn. Informe sobre la competencia. DB, Ferrocarriles Alema-nes (Marzo 2004).

8. Reforma ferroviaria y cánones de acceso a la infraestructura ferro-viaria. CEMT Conferencia Europea de Ministros de Transporte (Abril 2005).

9. Die Bahn. Informe sobre la competencia. DB, Ferrocarriles Alema-nes (Marzo 2005).

10. Aspectos económicos de la reforma ferroviaria de la UE. Octavo Infor-me de Brujas sobre Política Económica Europea (Septiembre 2004).

11. Memoria de Responsabilidad Social Corporativa 2005.Network Rail, Administrador de Infraestructura británico (Octubre 2005).

12. Transporte ferroviario de Servicio Público en la Unión europea: una perspectiva general. Informe CER.(Noviembre 2005).

13. Análisis de desarrollo real de la política europea de transportes: implementación del Primer Paquete Ferroviario y revisión del Libro Blanco sobre los Transportes. Revisión conjunta EIM, ERFA, ERFCP(Diciembre 2005).

14. ERTMS – Por un tráfico ferroviario fluido y seguro: un gran pro-yecto industrial europeo / Factores clave para el éxito de su imple-mentación. Comisión Europea. DG Energía y Transportes (Diciem-bre 2005).

15. GALILEO. Aplicaciones ferroviarias. Hoja de ruta para la imple-mentación. UIC. Octubre 2005.

16. El Ferrocarril en Gran Bretaña: por buen camino. Conferencia de George Muir. Director General de ATOC (Febrero 2006).

17. Hacia “Una Red Básica de Transporte de Mercancías por Ferroca-rril”. Documento de consulta de la Comisión Europea y documen-tos de posición EIM y CER (Junio 2006).

18. Preparar la movilidad de mañana. Comunicación de la Comisión Europea (Marzo 2006).

19. Transporte y Medio Ambiente: enfrentarse a un dilema. Informe de la Agencia Europea de Medioambiente, EEA (Marzo 2006).

20. CER. Informe Anual 2005/2006 (Marzo 2006).

21. Implementación Directivas de interoperabilidad (alta velocidad y convencional). Informe de progreso de la Comisión Europea al Parlamento Europeo (Noviembre 2006).

22. Revitalización del Transporte Europeo de Mercancías mediante un intercambio eficiente de Información. “Estrategia para mejorar el servicio a los clientes mediante el uso inteligente e innovador de Aplicaciones Telemáticas para la regulación del Transporte de mer-cancías”. CER (Noviembre 2006).

23. Logística del transporte de mercancías en Europa: la clave para la movilidad sostenible. Comunicación de la Comisión Europea y Documento de Posición de CER (Junio 2006).

24. Una Europa competitiva. Creación de las condiciones para un transporte sostenible. DB, Ferrocarriles Alemanes (Marzo 2006).

25. Contratos plurianuales entre los Estados y los Administradores de Infraestructura ferroviaria. Estudio Ecorys para la Comisión Euro-pea y Documento de posición de CER (Noviembre 2006).

26. 2007. Un año decisivo para la alta velocidad en Europa. Artí-culos de las revistas ERR nº 1 2007 y Modern Railways marzo yjunio 2007.

27. Transporte y medio ambiente: hacia una nueva política común de transporte. Informe de EEA (Agencia Europea de Medio Ambiente). Definición de una base de referencia para la energía – consumo de ener-gía y emisiones de dióxido de carbono en el ferrocarril. Informe de ATOC (Association of Train Operating Companies, Asociación de Compañias Operadoras de Ferrocarril. Reino Unido) marzo 2007.

28. Agenda Estratégica de Investigación Ferroviaria SRRA 2020Informe de ERRAC (Consejo Asesor para la Investigación Ferrovia-ria Europea).

29. Die Bahn, Informe sobre la competencia 2007. DB, Ferrocarriles Alemanes (Marzo 2007).

perspectivas g ertms - docutren.com · documentos internacionales 2 2 uic.perspectivas globales...

Documents