ERTMS

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[editar] ERTMS para mejorar la interoperabilidad

ERTMS (European Rail Traffic Management System, Sistema de Gestión de Tráfico Ferroviario Europeo) es el sistema común, actualmente en desarrollo, para la gestión del tráfico de las líneas de ferrocarril transeuropeas. La Unión Europea apoya el desarrollo e implantación de ERTMS con el objetivo de aumentar la interoperabilidad del transporte ferroviario, lo que es dificultado en Europa por la existencia de

• 4 anchos de vías principales,
• 5 sistemas de electrificación, y además
• 20 sistemas de señalización y control de tráfico.

ERTMS debe contribuir a resolver el último aspecto logrando un sistema común de gestión de tráfico con señalización en cabina. Las especificaciones de ERTMS son fijadas por la UNISIG (Union Industry of Signaling) y controladas por la European Railway Agency (ERA), de reciente creación en acuerdo con la UIC (Union Internationale des Chemins de Fer). Los objetivos principales de ERTMS son:

• Mejorar decisivamente la interoperabilidad del material rodante definiendo un estándar técnico de señalización y seguridad que permita superar las diferencias entre los distintos países de Europa.
• Aumento de capacidad de las líneas reduciendo el intervalo entre trenes.
• Aumentar los niveles de seguridad.
• Reducir los costos
  • al disminuir las instalaciones fijas
  • al pasar de sistemas propietarios a otro abierto y competitivo y así terminar con mercados cautivos por países y compañías.

El fundamento legal del inicio proceso de creación de un sistema de señalización y control de tráfico fue en 1996, mediante por la Directiva 96/48/EG. El desarrollo ha sido y sigue siendo difícil y ha acumulado múltiples retrasos. Es llevado a cabo por 6 compañías miembros de UNISIG: Alstom Transport, Ansaldo STS, Bombardier Transportation, Invensys Rail Group, Siemens TS y Thales y el desarrollo y pruebas en líneas piloto cuenta con subvenciones de la Comunidad Europea]]

Los países pioneros en la aplicación de ERTMS son España (ver abajo), Suiza (Mattstetten-Rothrist , Túnel de base del Lötschberg) y Holanda (Betuweroute y LAV Schiphol – Amberes). Puesto que tanto Renfe, como SBB y NB no habían desarrollado sistemas de señalización de alta velocidad "propios", como el francés TVM y el alemán LZB, estas compañías vieron en el desarrollo de ERTMS una oportunidad y decidieron la implantación de ERTMS en sus nuevas líneas de Alta Velocidad y en otras líneas . Y si los tres países han sufrido las consecuencias de la inmadurez de ERTMS y grandes retrasos en su aplicación, ahora se encuentran en una posición ventajosa para exportar su duramente adquirido "know how" a otros países.

[editar] Componentes y niveles de ERTMS

ERTMS está constituido actualmente por dos componentes: ETCS (European Train Control System) y GSM-R (Global System for Mobile communication - Rail).

ETCS realiza las funciones de control de los trenes y se han previsto tres niveles.

Baliza ETCS nivel 1

• ETCS Nivel 1 utiliza la transmisión puntual de información al tren por medio de transpondedores pasivos. También se usa la transmisión semicontinua por medio de lazos. Se trata de una tecnología suplementaria para la señalización lateral preexistente en líneas con baja o moderada intensidad de tráfico. Los cantones están definidos por el sistema de señalización ya instalado. Este nivel incrementa la seguridad en el caso de señalización temporal de precaución y en áreas de restricción de velocidad. Adicionalmente, la señalización en cabina permite incrementar la velocidad de la línea.

• ETCS Nivel 2, como el Nivel 1, puede instalarse "por encima" de un sistema anterior de señalización semafórica. La señales fijas pueden ser total o parcialmente sustituidas por señalización en cabina. El RBC (Radio Block Center) traza la localización de cada tren controlado dentro de su área. EL RBC determina y transmite una descripción de la vía y autoriza los movimientos, de forma individualizada para cada tren controlado, de acuerdo con el sistema de señalización subyacente. Adicionalmente ofrece al RBC los datos del tren, en especial su posición. Puede incrementarse la velocidad, ya el RBC puede inspeccionar varios cantones.

• ETCS Nivel 3 presenta adicionalmente funciones tales como la determinación activa de la distancia entre los trenes. No es necesario la existencia de un sistema de monitorización lateral, puesto que la trenes informan de manera activa sobre su posición al centro de control, desde el comienzo de la composición hasta el último de los vagones. Para incrementar la capacidad de las líneas puede instaurarse el sistema de cantones móviles. La principal ventaja del nivel 3 consiste en la reducción de costes de amortización por la sustitución de los elementos de monitorización de ocupación de vía y de las señalización lateral.

GSM-R se encarga de la transmisión de voz y datos entre el tren y las instalaciones fijas.

Los niveles 1 y 2 ya se encuentran en operación comercial. El nivel 3, el de máxima capacidad debido a que permite cantones móviles, no existe aún y el objetivo es que sea operativo hacia 2020 ^[1].

Niveles de ETCS. Nivel 1. A) Las informaciones se transmiten por eurobalizas situadas a lo largo la vía y conectadas a la señalización existente. En principio, cada señal tiene su baliza. El tren 2, pasa sobre la baliza A junto a la señal “verde” y recibe la autorización de circular hasta el final de la sección 2. Esta autorización le permite en principio circular à la velocidad máxima de la línea (160 km/h en nuestro ejemplo) hasta la baliza B que se encuentra en la señal siguiente. Si no recibe otra información, después de haber pasado la baliza B, el tren debería frenar para parar antes de la señal de la baliza C. B) En situación “normal” cuando el tren 2 pasa sobre la baliza B, el tren 1 habrá liberado la sección 3. El tren 2 recibirá una nueva autorización para circular, esta vez hasta la señal correspondiente a la baliza D. El tren podrá seguir circulando a la velocidad máxima de la línea, en nuestro caso a 160 km/h. C) Sin embargo, si, por alguna razón, el tren 1 no ha liberado la sección 3, la baliza B confirma la prohibición de cruzar la señal que se encuentra en la baliza C, lo que implicará que el tren deberá circular a velocidad cada vez más reducida hasta detenerse en la baliza C. El conductor no cruzará la baliza C hasta que la señal pase a ámbar o a verde. Nivel 2. D) Toda esas informaciones puede ser trasnsmitidas por radio (GSM-R) sin necesidad de señales laterales lo que permite ahorros sustanciales en inversión y en mantenimiento. La detección de la posición de los trenes sigue efectuándose en el suelo (mediante circuitos de vía, contadores de ejes...) pero el tren con ETCS puede recibir por radio una nueva “autorización de avanzar” en todo momento. Mientras que en nivel 1, la información de que el cantón está liberado sólo podía ser recibida al final de la sección 2, obligando así el tren a circular a baja velocidad, con el nivel 2 la información es disponible inmediatamente, lo que contribuye à hacer el tráfico mas fluido. Nivel 3. E) Con el nivel 3, los trenes podrán enviar ellos mismos su posición exacta, lo que permitirá crear cantones móviles y optimizar la capacidad de las líneas y reducir las instalaciones fijas y, al ,mismo tiempo, reducir de forma importante los costos de inversión y mantenimiento.

[editar] Intervalos de paso

La diferencia principal entre niveles de ETCS no es por su velocidad máxima, sino por la capacidad que permiten. Así, el nivel 1 es "para líneas de moderada densidad de tráfico". Por ejemplo, en las especificaciones de la licitación del sistema de seguridad y señalización de la LAV entre Madrid y Lleida se indica lo siguiente:

• ETCS nivel 1: 300 km/h y 5' 30 de intervalo entre trenes
• ETCS nivel 2: 350 km/h y 2' 30 de intervalo
• ASFA: 200/220 km/h y 8' de intervalo.

Otros ejemplos:

• ETCS nivel 2: 200 km/h y 2' 00 de intervalo en la línea Mattstetten–Rothrist (tramo de 45 km entre Berna y Zurich) ^[2].
• ETCS nivel 2: 250 km/h y 3' 00 de intervalo en el del Túnel de base del Lötschberg, intervalos de 3 minutos. ^[2]

[editar] Primeras circulaciones comerciales con ERTMS

Ha habido varias líneas en Suiza, Alemania y otros países en las que trenes regulares han circulado durante un periodo de pruebas con ERTMS y al cabo de un tiempo, se ha revertido a la señalización tradicional.

Las primeras circulaciones comerciales con ERTMS como sistema de señalización definitivo son las siguientes.

• 22 de enero de 2006. Primeras circulaciones comerciales (4 ETR 500 por sentido) con ETCS nivel 2 y 300 km/h en la LAV Roma - Nápoles. A partir del 17 de septiembre de 2006 se pasa a 7 trenes por sentido.
• 19 de mayo de 2006. Empiezan a circular unidades de la serie 102 a 250 km/h con ETCS nivel 1 entre Madrid y Lleida. Son las primeras circulaciones en el mundo a esta velocidad con ETCS nivel 1. Los otros trenes de esta línea siguen circulando con ASFA200.
• 2 de julio de 2006. Empiezan la circulaciones comerciales con ETCS nivel 2 en la LAV línea Mattstetten–Rothrist (tramo de 45 km entre Berna y Zurich): cada noche unas 12 circulaciones a partir de las 22.30. La velocidad máxima es 160 km/h. Aunque restringida en el horario, se trata de la primera circulación comercial con ETCS Nivel 2 y con trenes de varios tipos y fabricantes. El 22 de Julio de 2006 se amplia el horario a las 21.30 con lo que son unos 20 trenes al día los que circulan con ETCS nivel 2.
• 16 de octubre de 2006. Adif permite 280 km/h con ETCS Nivel 1 entre Madrid y Lleida.
• 14 de diciembre de 2006. Adif permite circular a 280 km/h con ETCS Nivel 1 entre Lleida y Camp de Tarragona.
• 18 de marzo de 2007. ETCS Nivel 2 controla las 24 horas del día el tráfico ferroviario todos los trenes (de varios fabricantes) en la nueva línea Mattstetten-Rothrist de CFF-SBB (tramo de 45 km entre Berna y Zürich), aunque con velocidad máxima limitada a 160 km/h. ^[3]
• 7 de mayo de 2007. Adif permite circular a 300 km/h con ETCS Nivel 1 entre Madrid y Camp de Tarragona.
• Julio de 2007. Se eleva la velocidad máxima a 200 km/h en la nueva línea Mattstetten-Rothrist de CFF-SBB. Con esta medida se completa la introducción gradual de este sistema de seguridad, comenzada en julio de 2006. Aproximadamente 250 trenes de viajeros y mercancías de varios fabricantes circulan cada día con ETCS nivel 2 y frecuencias de paso de 2 minutos (hasta 12 trenes simultáneamente en este tramo de 45 km) ^[4].

. Es probablemente el espaldarazo definitivo para ETCS-Nivel 2.

• 9 de diciembre de 2007. Después de varios meses de circulaciones comerciales de prueba, apertura plena del Túnel de base del Lötschberg mixto para trenes de pasajeros y mercancías, bajo ETCS Nivel-2 y velocidad máxima de 250 km/h. El hecho de que no exista sistema de señalización de respaldo excepto bloqueo telefónico es una novedad mundial.

[editar] Costos

Aunque uno de los objetivos de ERTMS es una disminución de costos, a corto y medio plazo su implantación supone una fuerte carga para las compañías ferroviarias. Actualmente el costo de la instalación de ERTMS en el material rodante oscila entre los 0.5 y 1 M€ por unidad. Tanto la Comunidad Europea como varios gobiernos otorgan subvenciones para acelerar la implementación de ERTMS.

• Suiza subvenciona no sólo a SBB y BLS sino también a las otras compañias que cruzan los Alpes con mercantes y que van a utilizar el túnel de base del Lötschberg, incluyendo a locomotoras de la alemana Railion.
• De la misma forma, el gobierno suizo ha subvencionando con 22 millones de euros la instalación de ETCS en 38 cabezas tractoras de 18 ICE de DB para que puedan circular por la línea Mattstetten–Rothrist.
• Holanda subvenciona hasta 700.000 Euros por locomotora en circulación antes de Enero de 2004 y 300.000 Euros para las más recientes.
• El contrato de dotar con ERTMS a 217 unidades de cercanías de Madrid se adjudicó por 80 M€ en 2006 ^[5]. La instalación de los sistemas ERTMS/ETCS niveles 1 y 2 y ASFA entre la cabecera sur de Chamartín y la cabecera norte de Atocha en sus accesos al nuevo túnel así como la prolongación del sistema ERTMS/ETCS nivel 1 al resto de los tramos de cercanías que convergen en dicho túnel se ha adjudicado por 69.1 M€ ^[6].

[editar] Implantación en España

[editar] Una implantación accidentada

Como ha ocurrido en Suiza y en Holanda la implantación de ERTMS en España ha sido accidentada. El Ministerio de Fomento adjudicó la instalación de ERTMS en la Madrid-Lleida a Ansaldo en un momento en que el sistema estaba lejos de su madurez funcional. Como se explica en LAV Madrid-Barcelona, la evidencia de que ERTMS no podía ser operativo y otros defectos de la infraestructura frustraron una inauguración de la línea prevista para Marzo 2003. Tanto a nivel público como en Renfe, GIF y luego Adif se desató una fuerte discusión sobre la conveniencia de instalar LZB en la LAV Madrid-Barcelona hasta que el desarrollo de ERTMS estuviera más avanzado. Esta posibilidad fue considerada seriamente ante el peligro de que la LAV llegara a Barcelona sólo con ASFA. Un estudio encargado por Fomento evaluó en 2006 en 120 M€ el coste de desplegar LZB en la línea ^[7]. Finalmente, los buenos resultados de las pruebas del nivel 1 de ETCS aconsejaron seguir con ERTMS (ver cronología).

[editar] España el país con más km de líneas con ERTMS

Una vez superada esta crisis, España es el país con más km de línea con ERTMS (Longitud total: 1298.3 km. ERTMS LAVs: 1048.3 km ERTMS anchoconvencional: 150 km). El próximo hito es la entrada en servicio comercial del nivel 2 de ETCS que debe permitir velocidades de hasta 350 km/h y sobretodo aumentar las frecuencias de paso.

[editar] Perspectivas de futuro

• El desarrollo de los ambiciosos objetivos de ERTMS, no ha estado exento de problemas ^[8]. La versión 2.3.0 SRS (System Requirements Specification), aprobada por la "European Rail Agency" no es "suficientemente estable" ^[4] y las distintas administraciones nacionales se ven obligadas a aprobar versiones locales que no son compatibles entre sí y con las nuevas versiones de la SRS. Este problema ha sido por ejemplo señalado por el Director de Investigación y Desarrollo de de ADIF, que en Mayo de 2008 alertaba acerca de "procesos de certificación europeos no totalmente armonizados" y la "divergencia europea hacia la no interoperabilidad por la no compatibilidad hacia atrás” de las sucesivas versiones de ERTMS ^[1]. Ya en 2004 el (Presidente de los ferrocarriles federales suizos (SBB)), Benedikt Weibel, había declarado que "...partes sustanciales del sistema no están estandarizadas y actualmente se están desarrollando soluciones de software diferentes por las distintas empresas constructoras de material rodante. Si las empresas y las administraciones ferroviarias no consiguen ponerse de acuerdo en especificaciones detalladas comunes, se corre el riesgo de lo que comenzó bajo el título de "interoperabilidad" conduzca a una multiplicación de sistemas mayor de la existente" ^[9].

• A pesar de los problemas experimentados, las perspectivas de futuro de ERTMS son muy buenas y son apoyadas por las experiencias positivas de circulación comercial a gran escala, sobre todo en Suiza y España.
• Así, el 20 de agosto de 2008, Suiza anuncia la inversión de 370 M€ para desplegar hasta 2017 ETCS Nivel 1 "limited supervision" en prácticamente toda su red, además de instalar nivel 2 en algunos tramos adicionales de alta densidad de tráficos. Esta decisión se basa en el balance muy positivo de las experiencias de SBB y BLS con ETCS Nivel 2 (por ejemplo en el el túnel de base del Lötschberg 20.333 circulaciones de varios fabricantes y sólo 4 cortas interrupciones) ^[2]

• Actualmente se multiplican los proyectos en Europa y en otras partes del mundo y a junio de 2008 existían 5.564 vehículos y 20.365 km de líneas en operación o con contratos de instalación firmados ^[10].

[editar] Ver también

• Categoría:Sistemas de señalización y seguridad
• ATP
• LZB
• TVM
• EBICAB

[editar] Fuentes

• Página web ERTMS de la UNIFE " UNIFE (the Association of the European Rail Industry)
• Hilo "Implantación de ERTMS" en Tranvia.org.
• ERTMS – Delivering Flexible and rail traffic. Comunidad Europea, 2006, 16 p.
• Revista Líneas Marzo 2008

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2} Iglesias Díaz, Ignacio Jorge, Director de Investigación y Desarrollo de de ADIF. Ponencia "Interoperabilidad y ERTMS" presentada en la Asamblea de la Plataforma Tecnológica Ferroviaria Española, Madrid, 28 de Mayo 2008
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2} NZZ 21-08-2008
3. ↑ Noticia en Tranvia.org
4. ↑ ^{4,0 4,1} Raiway Gazette, octubre 2007
5. ↑ El País 11-12-2006
6. ↑ Nota de prensa de dimetronic
7. ↑ Cincodías 5-04-2006
8. ↑ Hilo "Implantación de ERTMS" en Tranvia.org
9. ↑ Siguen los problemas en la implantación de ERTMS - ETCS en Suiza]
10. ↑ ertms.com