Ikerlan participa en un proyecto europeo para mejorar la eficiencia y la seguridad de los trenes del futuro

El sector ferroviario se está modernizando para adoptar las nuevas tecnologías. Se acaba de poner en marcha un proyecto europeo de I+D+i, denominado SAFE4RAIL, que desarrollará tecnologías capaces de reunir en un solo sistema electrónico funciones de monitorización y control de los trenes que ahora están repartidas en diferentes dispositivos. Esto permitirá aumentar la seguridad y la eficiencia de este medio de transporte, además de reducir sus costes de construcción y mantenimiento.

Esta iniciativa, en la que participa el centro tecnológico Ikerlan, cuenta con un presupuesto total de 6,68 millones de euros y tendrá una duración de dos años. Desarrollará la tecnología necesaria para unificar en un mismo sistema de computación funciones como la apertura y cierre de puertas, el sistema de comunicaciones para los pasajeros o el sistema de frenado, por poner algunos ejemplos. Hasta ahora se empleaba un sistema independiente para cada una de esas funciones.

En aeronáutica y automoción ya se han unificado los sistemas electrónicos, pero el sector ferroviario está más anticuado.

“En los sectores de la aeronáutica y la automoción ya se ha dado el paso de reunir todos los sistemas de monitorización y control en un mismo sistema electrónico, pero el sector ferroviario está más anticuado y justo por eso se ha puesto en marcha el proyecto SAFE4RAIL”, explica la investigadora Rosa Iglesias, responsable de esta iniciativa en Ikerlan.

Para lograr esta modernización se emplearán sistemas embebidos confiables y seguros, unos dispositivos electrónicos integrados en los objetos que son capaces de controlar una o varias de sus funciones, incluyendo aquellas de las que depende la seguridad de las personas o los equipos (como, en este caso, el sistema de frenado). “Estas nuevas tecnologías electrónicas nos permitirán mejorar la eficiencia y la seguridad de los trenes del futuro”, asegura Iglesias.

La asociación público-privada Shift2Rail, dedicada a coordinar las grandes iniciativas de modernización de la industria europea del ferrocarril, ha impulsado esta iniciativa enmarcada en el programa Horizon 2020 de la Unión Europea. Forman parte del consorcio ocho socios industriales y tres entidades dedicadas a la investigación, entre las que se encuentra Ikerlan.

Ventajas

Simplificar la electrónica y el cableado permitirá ganar en espacio, eficiencia, ligereza y costes de mantenimiento, operación y construcción.

¿Cuáles son las ventajas de unificar los mencionados sistemas en uno solo? Para empezar, se simplificará la electrónica del vehículo y se eliminará una gran cantidad de electrónica y cableado. De hecho, se espera ahorrar 10 kilómetros de cables por cada 20 metros de vehículo. Esto permitirá ganar en espacio, eficiencia, ligereza y costes de mantenimiento, operación y construcción.

Además, la arquitectura que se está desarrollando podrá integrar el sistema de frenado y controlarlo electrónicamente. Actualmente estos sistemas son mecánicos, pero la intención es sustituirlos por frenos electrónicos, más fiables y seguros.

Por otro lado, se implementará una tecnología estándar que será válida para todos los fabricantes de componentes para trenes. Hasta ahora, cada fabricante utiliza sus propios protocolos. Sin embargo, contar con una base común contribuirá a agilizar las homologaciones y las certificaciones de cada sistema que se instala en el convoy.

La importancia de los sistemas embebidos confiables

El centro tecnológico Ikerlan aportará en el proyecto sus conocimientos en los ámbitos de los sistemas embebidos confiables y las comunicaciones, así como su experiencia en el sector ferroviario, fruto de la estrecha colaboración que mantiene desde hace años en el desarrollo de productos con la empresa CAF, uno de los líderes mundiales.

Los sistemas embebidos confiables controlan funciones cuyo fallo tendría graves consecuencias económicas o de seguridad.

Los mencionados sistemas embebidos confiables son dispositivos electrónicos dotados de hardware, software y comunicaciones, y están integrados en los objetos para controlar alguna de sus funciones. Se les llama confiables cuando controlan funciones cuyo fallo tendría graves consecuencias en la seguridad de las personas o una fuerte repercusión económica. Por tanto, estos dispositivos deben cumplir con unos requisitos de seguridad extremadamente exigentes.

Algunos ejemplos de uso común de estos mecanismos son el sistema de control de frenado ABS y del airbag de nuestros coches. Las numerosas funcionalidades que permiten incluir en los productos y la seguridad que aportan los están convirtiendo en una herramienta cada vez más utilizada tanto en bienes de consumo como en los procesos industriales.

Los sistemas embebidos confiables resultan útiles en cualquier sector que requiera un control automático seguro, por ejemplo, para la optimización en su sistema de producción, la mejora de la fiabilidad y disponibilidad de un producto, etc. Por ello, cada vez están más presentes en sectores como el aeroespacial, la automoción, el ferroviario, la energía, la medicina, la defensa, la máquina herramienta, los bienes de equipo o la robótica.

Un referente internacional

“Ikerlan es un referente internacional en el diseño y desarrollo de sistemas embebidos confiables con comunicaciones robustas, características de security y dotados de tecnología multicore”, afirma Iglesias. De hecho, el centro tecnológico cuenta con una larga trayectoria en la aplicación de estas tecnologías destinadas a diferentes usos.

Entre los casos de éxito de su trabajo, cabe mencionar el sistema de señalización y control ferroviario ERTMS-ETCS desarrollado en colaboración con CAF y los algoritmos de control de turbinas eólicas IEC-61508 SIL3 / ISO-13849 Pld realizado para Alstom Renovables (ahora General Electric).

Ikerlan dispone de una veintena de personas certificadas por el organismo certificador internacional TÜV para el desarrollo de hardware y software de acuerdo a las normas de seguridad funcional IEC-61508 (estándar de referencia), IEC-62061 (en maquinaría) e ISO 26262 (en automoción).