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Procesos cada vez más automatizados

Trenes sin conductor

Pascual Bolufer. AECC29/11/2013

En Riad, Arabia Saudita, se está construyendo una red de seis líneas de metro de 176 km, tres de las cuales las está realizando FCC, por un valor de 6.070 millones de euros. Siemens ofrece para este proyecto una línea de metro automática, según cuatro modelos de ‘Driverless Train Operation’. No es un caso único, por ejemplo en Barcelona ya hay tres líneas de metro sin conductor, las más recientes: L9, L10 y L11.

El único metro totalmente automático es el de Copenhague, Dinamarca, de Ansaldo Breda, sin necesidad de personal a bordo del tren. Pero lo normal es el sistema TOLA (Técnico de Operación de Líneas Automáticas), con una persona a bordo que cuida de los pasajeros, y que está atento a cualquier incidente, por fallo de los automatismos del tren.

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Dos trenes de metro, de Siemens, sin conductor, en Riad.

En Europa una línea de metro sin conductor ya no es novedad. Por ejemplo, cerca de nosotros, Francia, tiene ya metros automáticos: la línea 14 de París, Metro de Rennes, Metro de Toulouse, Metro de Lille, Línea D del Metro de Lyon… Es decir, las líneas más recientes.

Varios niveles de automatismo

Siemens AG ofrece la documentación ‘Rail automation in mass transit systems 2013’, sobre trenes sin conductor. En este caso el convoy no atiende a semáforos sino que recibe información a través del rail, que es procesada por el navegador digital de a bordo. Este decide las maniobras del tren, con la ventaja de que los trenes automáticos avanzan por la vía, poco distanciados unos de otros, lo que no ocurría con trenes dirigidos manualmente, que usan la vista del conductor. El navegador de a bordo intercambia datos por radio con el ordenador central de control.

Hay varios grados de automatismo porque el tren realiza varias misiones: los frenos, parar en la estación en el mismo punto del andén, abrir y cerrar puertas que usan los pasajeros... Por ejemplo, el tren no puede arrancar si las puertas no están cerradas.

El nivel más alto de automatismo es el control remoto del tren desde el Centro de Control de la Red Metropolitana, sin conductor a bordo. Desde el Centro de Control conocen la situación de cada tren al instante.

El metro con conductor hace funcionar el tren a la vista, observando las luces estacionarias del túnel, igual que un conductor de automóvil en la calle, que activa el acelerador y los frenos manualmente, sin distraerse. Desde el Centro de Control ferroviario envían información a la pantalla del conductor del tren.

En el sistema semiautomático, el conductor arranca el tren manualmente, pero entre dos estaciones la velocidad es regulada por el Centro de Control y para el tren en un punto determinado del andén.

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Tren de Alta Velocidad en Bruselas.

En el modo ‘Sin conductor’ el tren arranca y para automáticamente y acciona las puertas, pero el empleado responsable a bordo del tren interviene en emergencias. Cuando el volumen de pasajeros es muy elevado acuden automáticamente más trenes a esa zona, con solo apretar un botón el interventor del tren.

El nivel más alto es el ‘Unattended Train Operation’, sin ningún responsable a bordo, que incluye añadir o quitar vagones al tren. También es automático el acortar la distancia entre trenes.

Si una parte del carril tiene semáforos, el automatismo no puede ser total. Hasta que no salga el tren del tramo señalizado, otro tren no puede entrar. La distancia entre dos trenes en marcha depende de la distancia de frenado, de la velocidad en ese instante, más un margen de seguridad. El tren de atrás debe conocer la velocidad del tren delantero, para acortar distancias.

Si un pasajero, o una maleta cae a la vía, en el modo automático hace falta un sensor de vía que dispara la emergencia, enciende luces y señales acústicas, detiene al tren que se acerca y avisa al responsable del tren y al Centro Remoto de Control.

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Tren británico en proyecto Hyperloop, en un tubo, casi sin aire. La flecha indica que el pasajero no puede abrir el cinturón, e incorporarse de pie.

Si el tren en marcha encuentra a alguien en el túnel, un intruso, el tren se detiene al instante. También los responsables de la estación pueden detener el tren manualmente. Siempre se tiene en cuenta la emergencia del posible descarrilamiento del tren, y parar al tren que se acerca.

Si el tren se para en el túnel, las puertas no se pueden abrir, pero el Centro de Control decide la solución de emergencia y detener la circulación de trenes (hay cámaras de vigilancia). Que un pasajero pueda activar un freno de emergencia no se considera una solución (los pasajeros disponen del teléfono de emergencia).

Si en el vagón se declara un incendio, lo mejor es llegar a la próxima estación. Antes de abrir y cerrar puertas, los pasajeros reciben una señal acústica de aviso.

¿Ferrocarril sin conductor?

1.150 horas de clases teóricas y prácticas en nueve meses debe seguir el alumno en la escuela de maquinistas que tiene Renfe en León, y el alumno obtiene el título de conducción de vehículos ferroviarios de categoría B. Como el Centro de León, Renfe tiene repartidos 7 en España, con 175 plazas. Los alumnos disponen de simuladores de tráfico, en diferentes situaciones y obstáculos: lluvia, nieve, niebla, etc. En el curso a larga distancia hay 15 alumnos.

El navegador digital a bordo del tren debe realizar automáticamente las decisiones del conductor humano. En servicios de Larga Distancia la velocidad es elevada, pero los trenes están muy espaciados, pocos al día. En el servicio de Cercanías, al contrario, muchos trenes, distanciados solo pocos minutos.

En los proyectos de nuevas líneas de Larga Distancia, trenes ‘levitantes’, o que circulan dentro de un tubo, a una presión de aire muy reducida, las velocidades previstas son mayores, y muy corto el tiempo de reacción del conductor, circunstancias que aconsejan la conducción puramente automática.

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El autobús de inducción magnética, de Corea del Sur. En principio la inducción magnética también se podría aplicar al metro y al ferrocarril, pero no la necesita.

¿El navegador en carretera y autopista?

En este aspecto, iniciativas hay muchas, pero sin resultados prácticos. En autopista se han hecho pruebas con un camión como coche guía, seguido de varios automóviles con navegador a bordo, sin conductor, llegando todos ellos al destino sin incidentes, pero… ¿necesitamos esas caravanas?

En Corea del Sur, Daejeon, Advanced Institute of Science and Technology ha construido un circuito de inducción magnética para autobuses. En la calle o autopista hay enterradas unas bobinas con energía eléctrica, que generan un campo magnético. Son las bobinas primarias. El autobús, al pasar por encima de las bobinas de la calzada, acciona sus bobinas secundarias, por inducción magnética, y capta de las bobinas enterradas 100 kW de potencia eléctrica, con los cuales carga sus baterías.

Las bobinas primarias enterradas están situadas en los semáforos y en las paradas del autobús, y equivalen al carril del ferrocarril, pues el autobús pasa por encima. Ese autobús o camión podría prestar servicio sin conductor, pero las posibilidades prácticas y económicas son pocas.

Referencias

Siemens AG. Rail automation in mass transit systems. October 10, 2013

AIST. The road charged electric bus. Focus /77 November 12013

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