Internet de las Cosas para digitalizar las líneas de tren

Mochila en mano, subo al tren en Madrid para que me lleve a Barcelona. Un trayecto de 650Km que ahora se hace en unas 2 horas y media, pero que antes de la llegada del AVE podía durar entre 8 y 9 horas. ¡Es impresionante cómo la alta velocidad acorta las distancias! Se estima que con la nueva tecnología de Hyperloop, trayectos como el de Madrid‑Paris, dos ciudades separadas por 1.300Km, ¡podría hacerse en 1 hora!

Me siento al lado de la ventana y mientras miro el paisaje, pienso en que la alta velocidad y la reducción de los tiempos de trayecto lideran la innovación del servicio hacia los usuarios, alcanzando casi la “teletransportación”. Pero… ¿hay más opciones de innovación en el sector del ferrocarril?

¡Por supuesto que sí! Las altas velocidades pueden conseguirse si los trenes circulan por infraestructuras que están en buen estado.

Por eso es necesario observar y supervisar elementos como vías, catenarias, puentes, túneles, obras de drenaje y muros de contención, para facilitar los servicios de  los corredores ferroviarios.

Innovación para garantizar la calidad y seguridad del servicio de tren

Solo en España, la red de ferrocarril está compuesta por casi 16.000 Km de vías, de los que 3.100Km están dedicados a trenes de alta velocidad.

Muchas de estas vías discurren por lugares remotos y de difícil acceso, que dificultan conocer cuál es el estado real de la infraestructura y llevar a cabo labores de mantenimiento efectivas que prevengan afectaciones en los servicios de tren, o mitiguen su impacto en caso de que ocurran.

Habitualmente, los trabajos de mantenimiento de las líneas ferroviarias se centran en realizar tareas correctivas, resolviendo las incidencias que se han producido y que impiden realizar correctamente los servicios de tren. Estas tareas se combinan también con mantenimientos preventivos, que se programan en base a información de datos históricos y estimaciones de tiempo de vida útil de los componentes que forman las infraestructuras ferroviarias. Además, hay trenes que recopilan datos a su paso, que son descargados una vez llegan a las estaciones, para poder ser procesados y analizados, con el objetivo de mejorar la predicción obtenida con los datos históricos.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que el estado de las infraestructuras ferroviarias también se ve influenciado por las condiciones climatológicas. Los efectos meteorológicos de viento, lluvia, nieve o altas temperaturas afectan directamente a los componentes de las vías ferroviarias, impactando también en los servicios de tren.

Es precisamente en este ámbito de monitorización y mantenimiento preventivo de las infraestructuras ferroviarias donde la innovación juega un papel importante para mejorar la calidad y seguridad de las líneas de tren, previniendo cualquier tipo de accidente.

Gracias a la aplicación de tecnologías como el Internet de las Cosas  (IoT), Big Data, Inteligencia Artificial, BIM (Modelado de la Información de Construcción), gemelos digitales (Digital Twin), etc, las labores de mantenimiento en las infraestructuras ferroviarias pueden pasar de un enfoque correctivo a uno preventivo en tiempo real, mucho más preciso, óptimo y eficiente.. Con estas tecnologías, es posible crear patrones de comportamiento más precisos, que mejoran las predicciones de degradación de las infraestructuras ante el paso del tiempo, de los trenes y de los efectos meteorológicos.

RESILTRACK, sinónimo de transformación digital ferroviaria

El proyecto RESILTRACK es un ejemplo de digitalización de la infraestructura ferroviaria que tiene como objetivo poder conocer el estado de la infraestructura ferroviaria y su afectación ante fenómenos climáticos adversos, con una solución innovadora que permita disponer de datos en tiempo real.

Para ello, en RESILTRACK se despliega una red de sensores dedicados a medir diversos parámetros como las vibraciones, inclinaciones, aceleraciones, etc., que junto con datos de información climatológica y ambiental, ayudan a determinar el estado de los distintos componentes de la infraestructura ferroviaria.

Las soluciones de conectividad IoT, permiten la conexión entre los sensores desplegados en las áreas piloto y la plataforma SmartBrain integradora de datos. Por ejemplo la monitorización de infraestructuras dedicadas a las líneas de tren convencional, desplegada en Porqueros (Leon) o la monitorización de infraestructuras dedicadas a las líneas de trenes de alta velocidad AVE, en Adamuz (Córdoba) y en el tramo Calatrava-Puertollano (Ciudad Real).

La plataforma SmartBrain recopila en tiempo real los datos medidos por la red de sensores, sobre los que realiza un análisis previo para identificar valores anómalos y generar alertas tempranas que activen los servicios de mantenimiento. Además, todos los valores y alertas registrados son incorporados al repositorio Big Data para que los servicios de inteligencia artificial puedan procesarlos y extraer información de valor, a partir de  la cual se generan los patrones de comportamiento que ayudan a estimar respuestas ante diversas situaciones.

RESILTRACK ofrece un entorno web de aplicaciones para los gestores de infraestructuras ferroviarias, donde pueden monitorizar las incidencias en tiempo real, simular situaciones, gestionar alertas y visualizar el estado de la infraestructura con herramientas BIM.

De esta manera, en RESILTRACK se facilita la toma de decisiones que ayudan a mejorar las labores de mantenimiento preventivo, evitando incidencias,  accidentes y afectaciones en los servicios de las líneas de tren, mitigando su impacto en caso de que ocurran y garantizando la correcta calidad de los servicios.

Trabajo en equipo

Cellnex participa en el proyecto en asociación con un consorcio de empresas (COMSA, Cemosa, Estudios GIS, Magtel, Telice, TPF) y centros de investigación (CIMNE, LEITAT, Tecnalia y la Universidad de Málaga). El consorcio está liderado por COMSA y cuenta también con el soporte de ADIF, quien ha cedido sus infraestructuras para implantar y validar las soluciones de RESILTRACK en entorno real.

Cellnex es el socio TIC de referencia del proyecto, aportando la plataforma SmartBrain de integracion de datos y las soluciones de comunicaciones IoT que facilitan cobertura LoRA a las zonas del piloto.

El proyecto RESILTRACK está financiado por el Programa Estratégico CIEN 2017 de CDTI, con número de referencia IDI-20171003.

Carmen Vicente

Cellnex Innovation Project Manager