Las TIC en el transporte

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No es necesario insistir en la importancia social, económica y ambiental quetiene el sector del transporte en una sociedad que aprecia cada vez más la movili-dad y aspira a una calidad de vida, que en buena medida puede ser satisfecha poruna economía global donde un porcentaje muy significativo de su producción yaestá internacionalizada. Estamos ante uno de los sectores con más futuro por sucapacidad de crecimiento y la transformación a que está sometido por el impacto delfenómeno de la globalización. La aplicación de las TIC es la herramienta para res-ponder a sus demandas: ha llegado la era de los sistemas inteligentes de transporte.

Tradicionalmente se ha considerado que la aplicación de las TIC tiene dos efec-tos positivos para resolver los problemas del transporte: los directamente derivadosde su incorporación a vehículos, infraestructuras y sistemas de control y la reducciónde la demanda de desplazamientos con el uso de nuevos servicios, lo que se cono-ce como “movilidad virtual”

Sin embargo este desplazamiento del transporte de átomos por el transporte debit, que las TIC producen en muchas actividades, es una realidad que se ve amplia-mente compensada por el efecto dinamizador que se deriva de su aplicación. En lapráctica lo que la introducción masiva de las TIC produce es un incremento espec-tacular de la oferta y demanda en los servicios.

Conceptos como sistemas inteligentes, intermodalidad, logística integral o soste-nibilidad, son, entre otros, los nuevos paradigmas con los que, con ayuda de las TIC,se pretende dar una respuesta al previsible incremento de la demanda en el sector.

En este monográfico se presenta el estado del arte de la aplicación de las TIC enlos subsectores clásicos del transporte. Cada uno de ellos es analizado por un exper-to que nos muestra las funcionalidades y tecnologías más significativas en el presen-te y futuro inmediato de cada subsector, así como los resultados esperados de su apli-cación. Los análisis comparten una serie de elementos comunes de los que destaca-mos:

• La transformación que actualmente están sufriendo todos los subsectores, connuevos paradigmas y estrategias.

• El relevante papel que los avances de las TIC tienen en este proceso. • El interés demostrado por las administraciones nacionales, y especialmente por la

Unión Europea hacia un sector que es percibido como estratégico.

Félix Pérez MartínezCatedrático de la ETSIT

Universidad Politécnica de Madrid

LAS TIC EN ELTRANSPORTE

José Manuel MenéndezProfesor Titular ETSITUniversidad Politécnica de Madrid

Juan Masana RobertJefe de Coordinación, Instalacionesy Sistemas Ferroviarios INECO TIFSA

Camilo Ledesma Sánchez Director de Ingeniería de TECOSA

Luis Javier Álvarez AntónJefe de división de SistemasAeronaúticos. GMV

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

Actividades ITSEl volumen de actividades que se

engloban en las siglas ITS es muyamplio, tal como se deduce de losgrupos de trabajo que componen elcomité técnico de normalizacióneuropeo CEN/TC 278 “Road Trans-port and Traffic Telematics”:

– Control automático de accesos ypeaje.

– Sistemas de gestión de mercan-cías.

– Transporte público.– Información del tráfico y del via-

jero.– Sistemas de control del tráfico.– Gestión de aparcamientos.– Base de datos geográfica.– Bases de datos de tráfico.– Comunicaciones dedicadas de

corto alcance.– Interacción hombre-máquina.– Interfases subsistemas-intersiste-

mas.

– Identificación automática devehículos y equipos.

– Arquitectura de sistemas y termi-nología.

– Recuperación de vehículos roba-dos.

– Aplicaciones de seguridad (“eSa-fety”).

Visión ArtificialNo sorprende ver desplegadas

multitud de cámaras de vídeo moni-torizando las carreteras, o incluso elacceso a zonas restringidas de gran-des ciudades, como ya ocurre enMadrid y Londres. Empezaron a ins-talarse como mero elemento deobservación, y han acabado convir-tiéndose en sensores de informa-ción, tras los cuales se esconden sis-temas automáticos de visión artifi-cial, con capacidad para múltiplestareas: detección del paso de vehí-culos, medición de sus velocidades,

estimación de sus dimensiones, cál-culo de velocidades medias y flujosde vehículos por carril, lectura auto-mática de matriculas, estimación detiempo de recorridos, detección deincidencias (vehículos en sentidocontrario, congestión, vehículosdetenidos o circulando por elarcén), etc. La lista es larga, y suextensión crece día a día. La exis-tencia de dichos sistemas se remon-ta a los años 90, aunque por ciertasreticencias a su uso por parte de lasautoridades y concesionarias no seempezaron a usar masivamentehasta la década de los años 2000,cuando se comprobó que su usoresultaba muy beneficioso y “rela-jante” para el tráfico, ya que lainformación proporcionada siemprees útil, y en el caso de “vigilanciasancionadora”, los conductoresnunca pueden saber si su vehículoserá captado, o engrosará el peque-ño porcentaje de error.

Sistemas Inteligentes deTransporte: un mal nombrepara una buena idea José Manuel

MenéndezProfesor Titular ETSIT

UPM

Hace ya más de veinte años, los especialistas en temas de transporte llegaron a la conclusión de que, conincrementar el número de kilómetros de infraestructuras viarias, no se encontraría una solución adecuadaa los problemas de transporte en todo el mundo. El incremento de infraestructuras no puede crecer indefi-nidamente. Por ello, se planteó dotar a la infraestructura existente de transporte y movilidad de cierta “inte-ligencia”, intentando vincularla con las TIC. De este vínculo surgió el término Sistemas Inteligentes de Trans-porte (Intelligent Transport Systems – ITS), y las siglas ITS, con las que dicho vínculo se conoce en todo elmundo. Lo cierto es que el término no es demasiado afortunado, ya que no se entiende muy bien en con-traposición a qué se añadió el adjetivo “inteligente”.

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Peaje electrónicoUno de los campos en los que

más se ha avanzado en las últimasdos décadas es el control automáti-co de peaje. En los últimos años,han proliferado los puestos depeaje automáticos, indicados comoVía – T, donde el vehículo no sedetiene en el peaje. Tan solo selimita a reducir la velocidad en elpeaje a unos 40 km/h (algo más losque disfrutan con el riesgo de laincertidumbre sobre la velocidadde apertura de la barrera), y elcargo se realiza automáticamenteen su cuenta bancaria. El usuariodebe ir a una de las entidadesfinancieras emisoras de las unida-des de abordo (On Board Unit –OBU), adquirir una, vincularla conuna matrícula y con una cuentabancaria donde desea domiciliar elpago, y colocar su OBU en el para-brisas delantero del vehículo.

Técnicamente, la OBU es un sis-tema RFID activo, alimentado conuna pila de botón, que responde ala solicitud que se le realiza desdela antena desplegada en la vía depeaje, a una frecuencia de 5,8

GHz, con los datos del vehículo ylos del dueño de la OBU. Los datosdel vehículo son también necesa-rios, ya que cada categoría de vehí-culo tiene una tarifa distinta y esnecesario realizar la comprobaciónde que los datos suministrados porla OBU corresponden realmentecon el tipo de vehículo y la matrí-cula originalmente declarada. Pararealizar esta comprobación, se des-pliega en cada vía de peaje un sis-

tema de visión artificial, capaz decaptar el paso del vehículo, estimarsu categoría y leer automáticamen-te su matrícula.

En algunos países, como enCanadá, Singapur, Chile o Austra-lia, existen puntos de peaje dondeno hay barreras ni canalizaciones,y los usuarios tiene la obligaciónde disponer de sus OBUs, o denotificar por adelantado su inten-ción de hacer uso de la vía depeaje mediante mensaje SMS, lla-mada telefónica, página web ocualquiera de los medios dispues-tos por la concesionaria. Dichossistemas reciben el nombre de sis-temas de peaje de flujo libre (freeflow).

Gestión de flotasEn el tema de gestión de flotas

para transporte de personas y mer-cancías se está trabajando en estosmomentos en diferentes frentes,entre los que destacan:

– Identificación automática devehículos y mercancías.

– Normalización de buses internosde información de los vehículos.

– Sistemas de gestión de tarifas.– Seguridad.

En relación con el último punto,destaca el tacógrafo digital, implan-tado en España con fecha 1 deenero de 2006 para todos los vehí-culos nuevos que realizan transpor-te de mercancías y personas. Gra-cias a él, se está logrando un con-

trol más preciso de las velocidadesy tiempos de conducción (el con-ductor tiene establecidos unostiempos máximos de conducción ymínimos de descanso).

Tecnologías para lascomunicaciones

Un aspecto altamente novedosoen el que se espera un importanteavance próximamente es en lascomunicaciones con el vehículo,bien desde otro vehículo (lo que seconoce habitualmente como V2V),o bien desde la vía o infraestructura(I2V). Se pretende, con ello, propor-cionar más información al conduc-tor sobre el estado de la vía en lazona en la que está circulando (sihay atasco, hielo o lluvia más ade-lante, posibles rutas alternativaspara evitar la zona confictiva, etc),o bien facilitarle algunos servicios,tales como descarga de contenidosmultimedia, reservas en hoteles yrestaurantes, etc. Las alternativastecnológicas son:

1. Comunicaciones dedicadas decorto alcance, basadas funda-

“Uno de los campos en los que más se ha avanzado en lasúltimas dos décadas es el control automático de peaje”

Emblema del servicio Vía - T

Sistema de peaje electrónico de flujo libre decontrol de acceso al centro de la ciudad de

Singapur

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mentalmente en enlaces deondas milimétricas, microondasy de infrarrojos.

2. Intercambio de mensajes cortos,a través de telefonía celular 2.5Go 3G.

3. Difusión de largo alcance,mediante DVB-T, DVB-H, oincluso DMB.

Los dos primeros puntos sonobjeto de normalización por partede CEN e ISO, dentro de la denomi-nada filosofía CALM (ContinuousAir interface for Long and Mediumrange), que pretende fomentar eluso de una estructura de paquetiza-ción común en los niveles 3 a 7 dela capa OSI, habilitando práctica-mente cualquier medio disponible(de entre el conjunto de posiblesdesplegados en la zona) para cubrirlos niveles 1 y 2.

El tercer punto anterior, queaborda mecanismos de difusiónmediante tecnologías como DVB oDMB, es objeto en estos momentosde estudio por parte de diferentesproyectos europeos del VI Progra-ma Marco, tales como COOPERS.

La confianza generada por lamadurez de los sistemas basados en

microondas ha conducido a la soli-citud al RSC (Radio Spectrum Com-mittee) de la reserva de una franjaespectral en la banda de 5,9 GHzpara aplicaciones exclusivamentede tráfico, por parte de la organiza-ción Car to Car CommunicationConsortium (C2C - CC), que agluti-na a seis fabricantes de automóvi-les. El C2C – CC está preparandouna especificación de un sistemade comunicaciones para aplicacio-nes de tráfico, basado en el están-

dar IEEE 802.11p, más conocidocomo WAVE (Wireless Access forthe Vehicular Environment). Es unprotocolo de control de acceso almedio, definido para soportar inter-cambio de datos entre vehículosmoviéndose a alta velocidad (hastaunos 200 km/h), o entre vehículos ylos equipos de la vía, con alcancesde hasta 1.000 m, operando en la

banda de 5,9 GHz, admitiendobaja latencia (de 4 a 50 ms) paraoperaciones que requieran tiemporeal.

Para poder recibir informaciónde la situación de la vía en la zonaes la que se encuentra el vehículo,es necesario que el vehículo sepadónde está, es decir, disponga dealgún sistema de posicionamientovía satélite. A su vez, el vehículopuede también dar la voz de alarmaen el caso de que, automáticamen-te, se active el sistema de ayuda a lafrenada, el sistema de control deestabilidad, los limpia-parabrisas,etc. Esta posibilidad conduce alconcepto de vehículo como “sen-sor flotante”, que va captandoinformación del estado de la vía ydel tráfico, y la puede transmitir a lainfraestructura para su difusión yalerta a otros vehículos.

El servicio eCallSe trata de un servicio paneuro-

peo de llamada de auxilio en casode accidente al número de urgencia

112 (acordado también a niveleuropeo). Se pretende que la llama-da suministre automáticamenteinformación de la posición delvehículo. eCall podría salvar hasta2.500 vidas al año en la UE y, sobretodo, reducir significativamente lagravedad de las lesiones en un 15%de los casos, gracias a una asisten-cia rápida.

“Un aspecto altamente novedoso en el que se espera unimportante avance próximamente es en las comunicaciones

con el vehículo, bien desde otro vehículo o bien desde lavía o infraestructura ”

Ejemplo de comunicación V2V, alertando de hielo en la calzada a otros vehículos (eSafetySupport).

El foro eSafetyEntre las iniciativas más activas

en estos momentos destaca eldenominado eSafety Forum, creadoen 2003, que incluye a más de 150asociaciones industriales y organi-zaciones públicas. Entre sus actua-ciones, se destacan la preparaciónde recomendaciones a los EstadosMiembros de la UE, en temas talescomo seguridad sostenible,medioambiente, seguridad perso-nal, etc.

Entre los temas analizados por eleSafety Forum destaca la evalua-ción efectuada sobre los sistemasembarcados en los vehículos. Estossistemas se pueden dividir en dosgrandes categorías:

– Sistemas Avanzados de Ayuda ala Conducción (Advanced DriverAssistance Systems ADAS): Siste-mas que interactúan con el con-ductor con el objetivo de propor-cionar ayuda a la tarea de la con-ducción a nivel táctico y opera-cional.

– Sistemas de Información en elVehículo (In Vehicle InformationSistems IVIS): Sistemas que inter-actúan con el conductor e indu-cen tareas no relacionadas direc-tamente con la tarea de la con-ducción a nivel táctico y opera-cional. Dichas tareas se denomi-nan secundarias, y pueden dis-traer la tarea primaria de la con-ducción.

Un sistema de navegación sepodría calificar como IVIS, en tantoque un sistema de control de la velo-cidad de crucero se catalogaríacomo ADAS. Todos estos sistemassuponen una cierta ayuda al conduc-tor, pero al mismo tiempo imponenun procedimiento de interacción quepuede plantear distracciones.

La lista de sistemas ADAS/IVIS enlos que se está trabajando en estosmomentos es larga. Entre otros,cabría mencionar:

– Sistemas de adaptación inteli-gente de velocidad.

– Sistemas para evitar colisionesfrontales.

– Sistemas de control de salida delcarril.

– Detección de puntos ciegos enlos laterales traseros del vehículo.

– Sistemas de monitorización delconductor, para detectar somno-lencia.

– Control adaptativo de velocidadde crucero.

– Guiado de rutas y navegación eCall.

ConclusionesNadie duda que las TIC pueden

realizar (y de hecho ya realizan)una importante labor en la gestióndel tráfico y la movilidad, especial-mente en grandes ciudades.

La evolución en el uso de radio-frecuencia como medio de comuni-cación ha crecido de manera muyimportante en los últimos diezaños, hasta el extremo de realizaruna solicitud de reserva de banda,en el rango de las microondas, paraaplicaciones específicas de tráfico ytransporte.

Dentro del vehículo, la inclusiónde equipamiento electrónico escada vez mayor, proporcionando alconductor múltiples ayudas en sutarea que hacen más confortable ymás segura la conducción.

Pero no debemos olvidar el con-trapunto a toda esta situación deincremento de uso de sensores,procesado de señal y comunica-ciones que tanto nos gusta a losingenieros: cada vez que activa-mos el navegador o el control decrucero, ya en ruta, invertimos uncierto tiempo de nuestra atenciónque sustraemos de la vía. Si laseguridad es más importante queel mero confort, debemos ser cons-cientes de las limitaciones de lacapacidad del ser humano paragestionar un sistema muy comple-jo, y de las necesidades de analizarla interfaz hombre-maquina paraminimizar su operación. La cabinade un coche no debe convertirseen la cabina de un avión, aunque,la verdad, cada vez se parecenmás. �

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

“eCall podría salvar hasta 2.500 vidas al año en la UE y,sobre todo, reducir significativamente la gravedad

de las lesiones en un 15% de los casos, gracias a una asistencia rápida”

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

l Ferrocarril está de actuali-dad. Con las recientes pues-tas en servicio comercial de

los tramos Tarragona – Barcelona yCórdoba – Málaga así como de lalínea Madrid – Valladolid, Españase está poniendo a la vanguardia dela alta velocidad europea y mun-dial.

En el presente escenario español,el Plan Estratégico de Infraestructu-ras y Transporte (PEIT) 2005-2020destaca por el protagonismo delsector ferroviario, que se lleva casiel 50 % de las inversiones previstas,con el objetivo de alcanzar en el2020 los 10.000 Km de red intero-perable de alta velocidad y altasprestaciones, en vía doble y anchoUIC.

El punto de inflexiónUno de los hitos del transporte

ferroviario español tuvo lugar conla puesta en servicio de la línea dealta velocidad entre Madrid y Sevi-lla el 14 de abril de 1992, con moti-vo de la Exposición Universal de

Sevilla, que se inauguró 6 días mástarde. La inauguración representóuna ruptura con los tópicos quearrastraba el ferrocarril español, delento e impuntual, además de incó-modo. Se apostó por aplicar crite-rios de interoperabilidad, de con-vergencia con la red ferroviariaeuropea, adoptando el estándar deancho UIC utilizado en Europa. Eléxito en su gestión fue tal que rápi-damente el AVE pasó a ser sinóni-

mo de modernidad, cambiando laimagen de RENFE a la de unaempresa eficaz y dinámica, que nodudaba en devolver el importe delbillete cuando el tren sufriera retra-sos superiores a los 5 minutos.

Tras una audaz política comer-cial, una gestión del tráfico inmejo-rable y un adecuado mantenimien-to, se encontraba el uso masivo delas tecnologías más avanzadas del

Las TIC y la innovaciónferroviaria

Juan Masana RobertJefe de Coordinación

Instalaciones y SistemasFerroviarios

INECO TIFSA

E

Con objeto de revitalizar el ferrocarril y de crear una red común ferroviaria transeuropea, la Unión Euro-pea ha ido aprobando directivas en este sentido, tendentes a potenciar el uso del ferrocarril, por la soste-nibilidad y la eficiencia energética que puede ofrecer, posible sólo si se hace un uso intensivo de las tec-nologías e iniciativas presentes en la Sociedad de la Información.

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

momento y la aplicación de unosestrictos requerimientos de fiabili-dad, disponibilidad, mantenibili-dad y seguridad. La seguridad enlas circulaciones se confió total-mente a los enclavamientos electró-nicos, que establecen de formasegura los itinerarios por donde cir-culan los trenes, y al sistema deprotección continua del tren (LZB),el más avanzado en su momento.Además de estas TIC muy especifi-cas del sector ferroviario, la líneacontó desde el principio con losúltimos avances en sistemas deinformación al viajero (megafonía yteleindicadores en estaciones), decronometría, de CCTV, y de otros,

más especializados, como son lossistemas detectores de caída deobjetos a vía, de cajas calientes yfrenos agarrotados, y de una red deradiocomunicaciones, analógica,basada en el estándar UIC.

Todo el sistema se supervisaba ycontrolaba desde el CCT (Centro deControl de Tráfico) localizado en laestación de Atocha. Para tal fin, sedispuso de una red troncal decomunicaciones fijas, de elevadadisponibilidad, que recorría toda lalínea. La red de datos aún estababasada en el protocolo X-25.

La primera línea de alta veloci-dad española resultó ser de transi-

ción en la aplicación de las TIC,con una utilización de la tecnologíaque existía en aquel momento, yque no dejaba de ser solucionespropietarias del tecnólogo suminis-trador, en especial, de aquellos sis-temas específicos ferroviarios.

La política europea detransportes

El Libro Blanco “La política euro-pea de transportes de cara al 2010:la hora de la verdad”, publicado porla Comisión Europea en 2002, mani-festaba que uno de los objetivosprioritarios de Europa consistía en

asegurar la sostenibilidad del trans-porte a través de un mejor equilibrioentre los distintos modos, revitalizarel ferrocarril abriéndolo a la compe-tencia a través de una armonizacióntécnica a escala europea.

En Europa, los niveles de conges-tión en ciertos modos de transporteempezaban a ser alarmantes, lo queaconsejó tomar medidas excepcio-nales que invirtiesen esta tendenciay mitigasen el impacto ambiental.Pero el ferrocarril, para su despe-gue, adolecía de interoperabilidadtécnica, es decir, la red europeaexistente estaba fragmentada pormultitud de obstáculos técnicos(diferentes anchos de vía, distintos

gálibos, tensiones de tracción, sis-temas de señalización, etc.) Peroademás, y no menos importante,otro condicionante importante era,y es, la falta de interoperabilidadoperativa.

El primer paso para mitigar estafalta de interoperabilidad se dio conla publicación de las Especificacio-nes Técnicas de Interoperabilidad(ETI) por la Asociación Europea deInteroperabilidad Ferroviaria (AEIF),de armonización y estandarizaciónde las condiciones técnicas a satis-facer por la infraestructura ferrovia-ria europea y su material rodante.

De los subsistemas más fragmen-tados, objeto de una de las ETI,podemos recalcar los de señaliza-ción y protección del tren, de hasta

“La primera línea de alta velocidad española resultó ser de transición en la aplicación de las TIC, con una

utilización de la tecnología que existía en aquel momento,y que no dejaba de ser soluciones propietarias

del tecnólogo suministrador, en especial, de aquellossistemas específicos ferroviarios”

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un total de 17 tecnologías distintas.El impulso dado por la ComisiónEuropea, en los 90, al desarrollo delEuropean Rail Traffic ManagementSystem propició el nacimiento de

un único sistema de señalizaciónpara toda Europa, consistente endos componentes básicos:

– European Train Control System(ETCS): sistema de protección detrenes.

– GSM-R: sistema de radiocomuni-caciones entre el tren y tierratanto de voz como datos.

La interoperabilidad enEspaña

La primera línea en la que se ins-taló el ERTMS fue en la de Madrid aLleida, operando en su nivel 1, elque utiliza balizas para comunica-

ción con el tren. En la actualidad, elnivel 2 del ETCS se encuentra enuna fase muy avanzada de valida-ción. Este nivel utiliza los canalesradioeléctricos del GSM-R para

comunicar el sistema ETCS embar-cado con el Centro de Bloqueo porRadio (RBC ) ubicado en tierra.

El GSM-R es un sistema específi-co de la explotación ferroviariabasado en el estándar GSM, paracomunicaciones de voz, y tambiénde datos, entre el tren, los agentesimplicados en la explotación ymantenimiento ferroviarios y lossistemas terrestres. Una peculiari-dad de diseño, es en la coberturade la línea diseñada en doble capaa lo largo de todo su recorrido, conobjeto de elevar su disponibilidad.

Indicar que los usuarios que via-jan en tren por estas líneas, dispo-

nen de los servicios de comunica-ción que proporcionan directamen-te los operadores públicos de tele-fonía móvil.

La innovacióntecnológica ferroviaria

Tras un primer esfuerzo inversorcomunitario, dirigido a la consecu-ción de unas especificaciones técni-cas de interoperabilidad entre distin-tos subsistemas presentes en el ferro-carril, especificaciones que práctica-mente están consolidadas y quesatisfacen los requerimientos deman-dados por los usuarios (gestores deinfraestructuras y operadores), se va apromover, en una siguiente fase, lainteroperabilidad operativa.

Este nuevo impulso innovadorpretende aprovechar la experienciapositiva acumulada en años ante-riores, evitando los errores de plani-ficación y desarrollo cometidos,concentrando líneas de investiga-ción, desarrollo e innovación enun marco de actuación que incluyabásicamente aquellas prioridadesmás solicitadas por el sector.

Las áreas de interés detectadaspor los organismos, entidades y pla-

“El impulso dado por la Comisión Europea, en los 90, al desarrollo del European Rail Traffic Management System

propició el nacimiento de un único sistema de señalización para toda Europa”

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taformas ferroviarias suelen coinci-dir en la mayoría de los casos, sin-tetizándose como sigue:

– Promoción de la excelencia delas operaciones ferroviarias queanimen a un desplazamientomodal que descongestione otrostransportes a favor del ferrovia-rio.

– Desarrollo de soluciones atracti-vas de transporte urbano quegarantice una movilidad urbanasostenible.

– Consolidación del modelo detransporte ferroviario de superfi-cie, respetuoso con el medioam-biente, que satisfaga los imperati-vos legales y sociales.

– Fortalecimiento de las medidasde seguridad personal que ani-men a un uso creciente del trans-porte público.

– Aumento de la competitividadglobal del sector industrial ferro-

viario europeo en su habilidadde proporcionar productos y ser-vicios atractivos.

Nuevo marco legislativoUno de los aspectos que más

están influyendo en el sector ferro-viario corresponde a las medidasliberalizadoras auspiciadas por laComisión Europea, de las que des-taca la separación de la explotaciónferroviaria en dos entidades inde-pendientes: una, dedicada a la ges-tión de la infraestructura; y otra,responsable de los servicios detransporte ferroviario.

Esta situación, con un distintogrado de aplicación por cada paísmiembro europeo, dio lugar enEspaña a la “Ley del Sector Ferro-viario” que determinaba un proce-so por el que RENFE pasó a deno-minarse Administrador de Infraes-

tructuras Ferroviarias e integró, ade-más, al existente Gestor de Infraes-tructuras Ferroviarias (GIF). Almismo tiempo, nació una nuevaentidad pública empresarial deno-minada RENFE-Operadora, comoempresa prestadora de servicios detransporte ferroviario, asumiendolos medios y activos que RENFEhabía mantenido afectos a la pres-tación de tales servicios.

Esta separación de la explotaciónferroviaria en dos entes diferencia-dos e independientes, hará que sur-jan nuevas oportunidades de nego-cio, intensivas en el uso de las TIC.

Actualmente, este modelo de nego-cio está en transición. El paso defi-nitivo será abrir el mercado a todasaquellas empresas dispuestas aprestar servicios de transporte ferro-viario, de mercancías y pasajeros, yque reúnan los requerimientos quela ley exija. A día de hoy, la libera-lización del transporte ferroviariode mercancías es un hecho, y seestima que a corto plazo (2010)esté liberalizado el de pasajeros.Este nuevo panorama, que exigeuna mayor competencia, transpa-rencia y eficacia, requerirá el desa-rrollo de nuevas herramientas y desistemas basados en las TIC.

El mercado es del queinnova

El mercado es del que innova perosiempre que el mercado sea propicioa ello. El marco político, social y nor-mativo existe. Ahora es preciso queel resto de los actores del sector par-ticipen y actúen convenientementepara que la liberalización del merca-do sea una realidad.

El Administrador de Infraestruc-turas Ferroviarias, ante este nuevomodelo ferroviario de liberaliza-

“A día de hoy, la liberalización del transporte ferroviario demercancías es un hecho, y se estima que a corto plazo

(2010) esté liberalizado el de pasajeros”

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

ción, tendrá dispuestos todos sussistemas de explotación y de ges-tión al nuevo marco legislativo quese avecina. Además tendrá quecontinuar con el esfuerzo inversorde armonizar su red ferroviaria deacuerdo a las especificaciones téc-nicas de interoperabilidad, conobjeto de que por sus líneas pue-dan circular trenes pertenecientes adistintas empresas ferroviarias.

En RENFE Operadora está en mar-cha un plan de modernización inte-gral de sus sistemas de informacióne infraestructura tecnológica, conobjeto de lograr la plena competiti-vidad en 2010, centrándose enmejorar los sistemas de seguridad einformación en el transporte de via-jeros y mercancías, así como depotenciar el uso de las nuevas tecno-logías en los servicios prestados asus clientes y a la gestión interna.

Antes de lanzar el plan demodernización, RENFE Operadorarealizó un análisis de situación,mostrando la falta de integración delas distintas herramientas de lainformación con las que cuentaactualmente, así como la emergen-cia de nuevos requerimientos denegocio que van a demandar nue-vas soluciones.

Entre las demandas detectadas,relativas a los sistemas de informa-

ción, destacan las relacionadas conla información y los servicios pres-tados al cliente, demandas contem-pladas en el plan y que dará lugaral desarrollo de sistemas que permi-tan la comunicación a los clientes,situados tanto a bordo de trenescomo en las estaciones, de infor-mación de interés.

Otro aspecto importante quecontempla el plan, clave paraalcanzar la excelencia en la opera-ción de trenes, es el desarrollo deun sistema de gestión de inciden-cias en tiempo real. Esta últimamedida exige potenciar las comuni-caciones con el material rodante ycon los actores involucrados en laexplotación ferroviaria, y en siste-mas embarcados de información,que permitan automatizar la gene-ración de información de todo tipo.Dentro de este apartado, revistegran importancia el diagnósticoremoto de partes esenciales delmaterial rodante con el fin de poderplanificar eficientemente el mante-nimiento predictivo y preventivo dela flota de trenes.

ConclusionesEn la actualidad, el sector ferro-

viario está en ebullición y en evolu-ción, existiendo claras expectativasde negocio en las que las TIC son

imprescindibles para el éxito delsector. Para la industria española, yen especial las del sector pertene-ciente a las TIC, se abre un sinfín deposibilidades que hay que saberaprovechar. Pero, para ello, es pre-ciso conocer el modelo ferroviarioque la Unión Europea está promo-viendo y extendiendo, conocer elestado de desarrollo actual en elque se encuentra, y posicionarse yparticipar convenientemente enaquellas iniciativas tecnológicasque, a nivel europeo o nacional,están emergiendo.

En la etapa precedente, empresasque apostaron por la innovaciónferroviaria, participando desde el ini-cio en proyectos de I+D+i, como fueen el desarrollo de los requerimien-tos y especificaciones de los sistemasERTMS, las posicionó con ventajapara poder participar en la cons-trucción de las nuevas líneas de altavelocidad, por los conocimientosque adquirieron en fase de requeri-mientos y diseño de los sistemas.

En la siguiente fase, con la con-secución de la excelencia en lasoperaciones ferroviarias, será preci-so introducir en el sector solucionesinnovadoras en productos, proce-sos y servicios internos y a prestar alos usuarios. Soluciones que ten-drán que estar en sintonía con lasprioridades que se establezcandesde la Comisión Europea y quese articulen en todos y cada uno delos estados miembros de la Unión.

El mercado ha dejado de serdoméstico y las oportunidades sur-girán por doquier. Pero aunque elsol sale para todos, es preciso, yhoy más que nunca, madrugar yposicionarse desde el principio enaquellas iniciativas tecnológicasque vayan siendo demandadas porlos mercados. �

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

a pasado casi un siglodesde que tuvo lugar laprimera convención

SOLAS (Safety of Life at Sea) enrespuesta al desastre del Titanic.Después de varias revisiones yactualizaciones, actualmente estávigente la convención SOLAS de1974 y sigue siendo la más impor-tante en el ámbito de la seguridadmarítima.

Otra de las convenciones interna-cionales más significativas que afec-tan al tráfico marítimo es la de crea-ción de la Organización MarítimaInternacional (International Mariti-me Organization-OMI) auspiciadapor Naciones Unidas.

A partir de su puesta en funciona-miento en 1958 la OMI tomó la res-ponsabilidad de mantener actualiza-das las convenciones existentes ydesarrollar otras nuevas siendoactualmente responsable de casi 50convenciones internacionales. LaOMI es un organismo especializadode las Naciones Unidas cuyo lemadeja claros sus objetivos: “Safe,secure and efficient shipping onclean oceans”.

Otro organismo importante en eltema que nos ocupa es la Asociación

Internacional de Señalización Marí-tima (International Association ofMarine Aids to Navigation and Ligh-thouse Authorities-IALA) de la queEspaña es miembro integrante desde1977.

En el capítulo IV de la convenciónSOLAS (Radiocomunicaciones) seestablecen los medios de comunica-ción radio que deben ser usados enlas comunicaciones marítimas. Enparticular se regula el Global Mariti-me Distress Safety System (GMDSS)estableciendo su estructura, tipos deequipamiento, procedimientos ynormas.

El GMDSS está compuesto porvarios subsistemas principales quedeben llevar los barcos:

– Equipos de comunicacionesradio, trabajando en la bandamarina de VHF con (DSC) y escu-cha permanente en el canal 16.

– Equipos de comunicacionesradio, trabajando en la banda deHF con radiotelefonía y DSC.

– Radiobalizas EPRIB del sistemaCOSPAS/SARSAT.

– Transpondedores SART.– Comunicación satélite a través de

Inmarsat.

Asimismo, se establecen las áreasy los buques para los que son obliga-torios los distintos tipos de equipos.

En el capítulo V de la convenciónSOLAS (Seguridad en la Navegación)se identifican ciertos servicios parala seguridad de la navegación quedeben ser proporcionados por losEstados entre los que podemos des-tacar los Servicios de Tráfico Maríti-mo (Vessel Traffic Services - VTS).

El objetivo de los VTS es mejorarla seguridad y la eficiencia del tráfi-co marítimo, así como proteger elmedio ambiente. Los Centros VTS

Camilo LedesmaSánchez

Director de Ingeniería deTECOSA

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Las TIC en el tráficomarítimo: hacia la e-Navigation

Debido al carácter global del tráfico marítimo, los organismos internacionales juegan un papel fundamen-tal en la definición, estandarización e implantación de los sistemas de información y comunicaciones endicho entorno. En este artículo se hace referencia a los sistemas actuales y se esbozan las tendencias orien-tadas a satisfacer las demandas futuras.

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disponen de equipamiento instaladoen el propio centro y en estacionesremotas entre el que cabe destacar:

– Sistemas radar, radiogoniómetros,AIS, así como sensores meteoroló-gicos e hidrológicos.

– Comunicaciones GMDSS talescomo transceptores VHF y HF,equipamiento DSC local y cone-xión con redes DSC. Normalmen-te cada Centro VTS suele estable-cer unos canales y frecuencias detrabajo en VHF y HF respectiva-mente.

– Comunicaciones con redes AIScosteras, bases de datos debuques, sistema COSPAS/SARSAT,red telefónica, Internet y otras.

– Elementos de proceso de datos ypresentación de la información.

Cuando un buque entra en unazona VTS se pone en contacto conlos operadores del centro haciendouna llamada por uno de los canalesVHF de trabajo preestablecidos einforma de sus datos. Uno de losoperadores atiende la llamada ycomprueba los datos del buque enla pantalla de presentación del tráfi-co.

La presentación del tráfico se rea-liza sobre un mapa que suele ser unacarta náutica electrónica, represen-

tando a los buques mediante símbo-los y vectores que indican su veloci-dad y rumbo. Los datos de identifi-cación automática enviados por losbarcos se fusionan con las trazas delos radares del centro de forma quelos símbolos de trazas AIS aparecensuperpuestos con las señales de losradares.

Para evitar posibles accidentes,los sistemas de presentación de tráfi-co generan alarmas automáticascuando se producen situaciones depeligro como, por ejemplo, cuandola CPA (Closest Point of Approach)entre dos buques está por debajo dellímite preestablecido, cuando unbuque va a entrar en una zona pro-hibida para la navegación o cuandoun buque incumple un Dispositivode Separación de Tráfico.

Con esta herramienta y con lainformación procedente de otras fuen-

tes (datos meteorológicos, bases dedatos de buques, estado de los mediosde rescate, etc.) los operadores pue-den dar avisos y órdenes a los buques,así como coordinar los medios encaso de que necesiten ayuda.

En España los servicios VTS sonproporcionados por los Centros de

Coordinación de Salvamento perte-necientes a la Sociedad de Salva-mento y Seguridad Marítima.Actualmente existen 21 de estoscentros que además de las funcio-nes VTS prestan servicios de coordi-nación de búsqueda, rescate y sal-vamento marítimo, así como deprevención y lucha contra la conta-minación.

En el caso de los centros de Tarifa,Finisterre, Las Palmas, Tenerife yAlmería el servicio VTS incluye Dis-positivos de Separación de Tráficoestablecidos en sus zonas de respon-sabilidad.

Un elemento que ha supuesto ungran avance en los sistemas de nave-gación y de gestión de tráfico marí-timo es el sistema de identificaciónautomática (Automatic Identifica-tion Sistem - AIS) al que he hechoreferencia anteriormente. Se trata deun sistema de intercambio de datosen modo broadcast entre buquescuya función principal es proporcio-nar datos precisos de navegación eidentificación, contribuyendo así ala seguridad marítima.

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“La OMI deja claros sus objetivos: Safe, secure andefficient shipping on clean oceans”

Centro de control VTS de Tarifa.

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Funciona en la banda de VHF yutiliza modulación GMSK con unavelocidad de transmisión 9,6Kb/s yprotocolo de paquetes HDLC. Parael control del acceso al medio se uti-lizan esquemas TDMA tales comoSOTDMA (self organized), RATDMA(random access) and FATDMA (fixedaccess). Los equipos deben de estarconectados a dispositivos GNSS oDGNSS.

Actualmente hay dos frecuenciasreservadas para AIS (161.975MHz y162.205MHz). En cada una de ellasse transmiten 2.250 slots por minuto.Cada mensaje puede ocupar de 1 a5 slots/s. Hasta el momento se handefinido 26 tipos diferentes de men-sajes entre los que se incluyen datosde navegación (posición, velocidad,rumbo y velocidad de cambio derumbo), del buque (MMSI, númeroOMI, nombre, dimensiones y tipo debarco), del viaje (tipo de carga, des-tino, hora de llegada estimada y plande ruta) y mensajes libres (binarios,texto, con dirección o de broadcast)

Existen varios tipos de equiposAIS: Clase A (obligatorios en losbuques definidos por OMI), Clase B(para otro tipo de barcos, similar a laCase A con prestaciones limitadas),SAR (para aeronaves de rescate),ayudas a la navegación (puedenenviar mensajes de la posición deuna ayuda a la navegación, datoshidrológicos y meteorológicos, etc.),estaciones costeras AIS (permitenestablecer comunicaciones con lossistemas en la costa y establecerredes AIS) y repetidores.

En España hay desplegada una redestaciones AIS costeras en las zonasde mayor densidad de tráfico, estoes, en el estrecho de Gibraltar y enFinisterre.

El AIS es un sistema muy potentepero tiene limitaciones inherentes a

las comunicaciones radio en VHF.Para solventar en parte este proble-ma la OMI ha especificado otro sis-tema destinado a aquellos buquesque están en alta mar denominadoLRIT (Long Range Identification anTracking) para ciertos barcos defini-dos en SOLAS. La transmisión de lainformación se realizará a través deGMDSS (en principio Inmarsat) conuna baja tasa de actualización. El

plan de distribución de la informa-ción será establecido por la OMI y elcoste del tráfico correrá a cargo delos usuarios de la información.

La evolución de los sistemas des-critos y las actuales tendencias en eltráfico marítimo (tales como elaumento de las exigencias en cuan-to a seguridad y protección ambien-tal, el aumento de la complejidaddel tráfico y las mayores necesidadesde control por las entidades guber-namentales) llevaron a los estados

miembros de la OMI a proponer elconcepto de e-Navigation como unproceso para la armonización, reco-pilación, intercambio y presentaciónde información marítima. La IALA laha definido de la siguiente forma:

“e-Navigation is the harmonisedcollection, integration, exchange,presentation and analysis ofmaritime information onboard andashore by electronic means toenhance berth to berth navigationand related services, for safety andsecurity at sea and protection of themarine environment”

El desarrollo de la estrategia parala e-Navigation se ha establecidocomo prioritario por la OMI para lossub-comités e NAV y COSAR. Estaestrategia debe contemplar aspectostales como la utilización e integra-ción de los sistemas existentes, lascartas náuticas electrónicas, lascomunicaciones barco-barco ybarco-costa, los sistemas de posicio-namiento, el intercambio de infor-mación entre aplicaciones y lasinterfaces con los operadores.

El éxito de la implantación del AISparece haber abierto los ojos a losusuarios y administraciones sobrelas posibilidades de las TIC de formaque actualmente existe el objetivoclaro de integrar los sistemas exis-tentes para aumentar la seguridad ymejorar el tráfico marítimo sinaumentar innecesariamente la com-plejidad para el operador. Por otrolado organizaciones como la IALAestán tomando parte muy activa enla definición y estandarización.�

“El objetivo de los VTS es mejorar la seguridad y laeficiencia del tráfico marítimo, así como proteger el medio

ambiente”

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Una revolución necesariaEl cambio tecnológico y opera-

cional que se avecina es necesariopara hacer frente al crecimiento dela demanda de transporte aéreo,que sólo en Europa se prevé tripli-que en 2020 los valores del año2000.

Dicho cambio debe dar respues-ta además a lo que la sociedad ensu conjunto solicita: una mayorseguridad y un menor impactomedioambiental (ruido, calidad delaire) y, simultáneamente, debe res-ponder mejor a las necesidades delos usuarios del espacio aéreo(como a las aerolíneas), asegurando

una mayor eficiencia (y por tantomenor coste) de sus operaciones yfacilitando su participación en latoma de aquellas decisiones que lesafectan.

Para hacer frente a estos retosserá necesario mejorar notable-mente no sólo las prestaciones de

La próxima revolución enlas operaciones aéreas

Luis Javier ÁlvarezAntón

Jefe de división deSistemas Aeronáuticos

GMV

La forma en la que se realizan las operaciones en el transporte aéreo hoy en día, con la participación delos diferentes tipos de usuarios del espacio aéreo (los aeropuertos y los proveedores de servicios de nave-gación aérea) va a cambiar de manera radical en los próximos diez años y, con ello, las tecnologías, sis-temas e infraestructuras que las sustentan. Un papel fundamental en esta revolución tecnológica lo van ajugar las TIC, como se expone brevemente en este artículo.

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

aquellos servicios o sistemasembarcados que permitan dismi-nuir la separación entre aeronaves,sino también el grado de automati-zación de todo el sistema y, porello, requerirá del uso extensivo, eintercambio en tiempo real, de grancantidad de información.

Nuevos conceptos parauna arquitecturaconocida

La visión de cómo las TIC debenayudar a cumplir con estas necesi-dades en el futuro se fundamentaen dos nuevos conceptos: el desa-rrollo de un sistema centrado en red(net-centric) y la gestión integradade la información de dicho sistema(System Wide Information Manage-ment, o SWIM).

El primer concepto pretende eldesarrollo de una red que abarquea todos los elementos que partici-pan en el transporte aéreo, queactuarían como nodos que suminis-tran o consumen información. Estared incluiría también a todas lasaeronaves en vuelo (una red en el

cielo) que recogerían y diseminarí-an información (su posición, trayec-toria prevista, o el viento medidopor sus propios sensores, etc.).

El segundo concepto pretendela sustitución del mecanismoactual de intercambio de mensajespunto-a-punto por la implantaciónde mecanismos de suministro,publicación o uso de la informa-ción, de tal modo que se eliminela duplicación de información, se

resuelvan los problemas de inte-gración de información provenien-te de diferentes fuentes, y se adap-te y actualice con la frecuencianecesaria para satisfacer las nece-sidades de cada usuario. El objeti-vo final es conseguir que todos losusuarios tengan la misma imagenoperacional del sistema para per-

mitir la toma de decisiones cola-borativa.

La arquitectura del sistema resul-tante se pretende que esté alineadacon las tendencias actuales en eldominio de las TIC, y por ello sepropone como referencia las arqui-tecturas orientadas a servicios(SOA).

La importancia de lanavegación por satélite

Como ya se ha comentado, parahacer frente al aumento de lademanda de transporte aéreo seránecesario disminuir la separaciónentre aeronaves, siendo el factorclave para hacerlo posible las pres-taciones (precisión, integridad, dis-ponibilidad, continuidad) con lasque cada aeronave conozca su vec-tor de estado (altitud, rumbo, velo-cidad), es decir las prestaciones delsistema de navegación.

Las prestaciones de navegaciónnecesarias en las diferentes fasesdel vuelo se conseguirán mediante

el uso de la infraestructura de nave-gación desplegada en el espacio(Global Navigation Satellite Systemo GNSS), la utilización de los sen-sores inerciales embarcados en laspropias aeronaves (IRU/IRS), o eldespliegue en tierra de ayudas a lanavegación que mejoren localmen-te dichas prestaciones.

“El cambio tecnológico y operacional que se avecina esnecesario para hacer frente al crecimiento de la demandade transporte aéreo, que sólo en Europa se prevé triplique

en 2020 los valores del año 2000”

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LAS TIC EN ELTRANSPORTE

Los sistemas GNSS actuales(GPS, GLONASS, etc.) se veránmejorados a corto plazo con la cer-tificación de los sistemas reciente-mente desarrollados (EGNOS enEuropa y WAAS en USA), hasta elmomento en que entren en opera-ción los sistemas actualmente endesarrollo (Galileo y GPS L5).

Por último, una ventaja adicionalde los sistemas GNSS es que pue-den utilizarse para proveer o sus-tentar nuevos servicios de maneraglobal: en el primer caso ofrecien-do una referencia de tiempo preci-sa que permita la sincronización desistemas y, en el segundo, comofundamento de los nuevos sistemasADS de vigilancia dependientecooperativa (en los que cada vehí-culo calcula y transmite su vectorde estado).

Las comunicaciones: lapieza clave

En cualquier caso, será necesarioutilizar nuevos medios y tecnolo-gías de comunicaciones que permi-tan el intercambio de informaciónentre subsistemas en tierra, entredichos subsistemas en tierra y lasaeronaves, o entre las propias aero-naves, satisfaciendo unas prestacio-nes de calidad de servicio (p.e. dis-

ponibilidad, integridad, latencia)mucho mas exigentes que lasactuales.

Entre los cambios previstos seencuentran la sustitución de lascomunicaciones por voz entreusuarios por el intercambio dedatos, el uso preferente de comuni-caciones digitales frente a las ana-lógicas, la sustitución de algunos

equipos hardware por software (p.e.el desarrollo de radios softwareintegradas con la aviónica), y eldespliegue de una infraestructurade comunicaciones dual (terrestre yespacial, esta última para asegurarlas prestaciones de disponibilidaden áreas oceánicas o remotas).

Para las comunicaciones móvilesde voz se utilizará el espectro VHF

reservado actualmente para usoaeronáutico (118-137 MHz), con elcomplemento de las comunicacio-nes por satélite (SATCOM) en áreasoceánicas o remotas. Por su parte,las tecnologías actuales para lascomunicaciones móviles de datos(ATN/VDL mode 2) se irán sustitu-yendo paulatinamente por otrastecnologías de banda ancha (B-AMC, P34, WCDMA) o de banda

estrecha (AMACS). Para el caso par-ticular del movimiento en superfi-cie en los aeropuertos (de aerona-ves y vehículos) se prevé el uso deWIMAX (IEEE 802.16e).

Respecto a las comunicacionesfijas en tierra se propone el uso detecnologías IP que permitan tanto elintercambio de datos como de voz(VoIP).

ConclusiónEl cambio tecnológico en los

sistemas que sustentan el transpor-te aéreo está en marcha y, conello, la oportunidad para el desa-rrollo y el uso de las tecnologíasde comunicación e informaciónque mejor se adapten a las nuevasnecesidades. Este artículo ha pre-sentado algunas soluciones y tec-nologías que se prevén en el futu-ro, pero seguro que nos encontra-remos sorpresas. �

“Será necesario utilizar nuevos medios y tecnologías decomunicaciones que permitan el intercambio de

información entre subsistemas en tierra, entre dichossubsistemas en tierra y las aeronaves, o entre las propiasaeronaves, satisfaciendo unas prestaciones de calidad de

servicio mucho mas exigentes que las actuales”