ETCS y su viabilidad en TETRA

El Sistema de Control Ferroviario Europeo, ETCS por sus siglas en inglés, (European Train Control System), es un sistema de señalización y control ferroviario que se utiliza en la Unión Europea, y que fue desarrollado para establecer un estándar para todo el continente que sustituyera los diferentes sistemas de seguridad que se empleaban en cada país, y que eran incompatibles entre sí.

El ETCS forma parte del Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS), un proyecto que pretende crear un sistema común en Europa de gestión y señalización, para así mejorar la competitividad del ferrocarril.

Así, dentro del ERTMS, el ETCS es el componente que realiza las funciones de señalización y control del tráfico, transmitiendo unos datos vitales para la seguridad en el transporte de pasajeros y mercancías, ayudando a gestionar la conducción de los trenes. El sistema hace que el ordenador a bordo del tren compare la velocidad a la que circula con el máximo permitido para ese tramo de la línea, y si es superior, reduce la marcha.

Su funcionamiento se fundamenta en que entre el tren y la vía se establece una comunicación de manera que el primero recibe información sobre el estado de las señales y los límites de velocidad que tiene por delante, mostrándoselas al conductor a través de una pantalla, y aplicando el freno en caso de no respetar las señales y limitaciones. El objetivo último es evitar la posibilidad de un accidente por fallo humano, si este no respeta las indicaciones.

Existen, no obstante, diferentes niveles ETCS; cada nivel mejoraría las funcionalidades del anterior permitiendo menores intervalos entre trenes.

En un nivel 1, la comunicación entre vía y tren se realiza mediante balizas y otras señales físicas situadas a lo largo del recorrido. Las balizas transmiten por radiofrecuencia la información de las señales y limitaciones de velocidad, que el tren recibe al pasar sobre ellas. El ordenador calcula la velocidad y la curva de frenado a partir de esos datos, El conductor debe prestar atención tanto a las señales verticales como a las indicaciones de su puesto, y si no las respeta, comete algún error o tiene algún percance, el equipo aplica el freno automático.

En el nivel 2, la supervisión y control es continuo ya que la información que recibe el tren de las balizas se completa con la que recibe a través de una conexión de radio digital. El operario actúa en función de la información que recibe en la cabina, y si se desvía de las condiciones indicadas, el sistema ajusta los parámetros.

El nivel 3, que aún está en fase de definición, no se basará en los circuitos de vía (sistema eléctrico que permite detectar la presencia de un tren en un tramo de vía concreto) sino en la posición de los trenes detectada por un sistema global de navegación por satélite (Global Navigation Satellite System, GNSS) y su transmisión a través de una conexión de radio digital. Así, es un sistema continuo en el que el tren comunica su posición y recibe las autorizaciones de movimiento en función del estado de la vía.

NO SOLO GSM-R

A la hora de definir el ERTMS, además del ETCS, éste se constituyó con un segundo componente, el GSM-R, que es el sistema de comunicación inalámbrico de banda estrecha que asegura las comunicaciones (voz y datos) entre vehículos e instalaciones fijas. Este es el estándar definido por la norma europea, y supone una adaptación para el ferrocarril del sistema GSM utilizado en los teléfonos móviles.

Sin embargo, Teltronic ha desarrollado diversas experiencias de éxito en las que la transmisión de los datos ETCS se ha realizado a través de TETRA, el estándar de radio digital aceptado para las comunicaciones críticas, como el proyecto desarrollado con los Ferrocarriles de Kazajstán. Teltronic ha completado con éxito la integración de su solución TETRA NEBULA con los sistemas de control de algunos de los principales fabricantes de trenes del mundo, demostrando la viabilidad de esta tecnología para su uso en aplicaciones de señalización ferroviaria.

Asimismo, TETRA aporta una serie ventajas adicionales que la hacen aún más interesante. Por ejemplo, al estar especificada para operar en el rango de frecuencias de la parte baja de la UHF, las pérdidas de propagación son menores que frente al GSM-R y necesita menos estaciones (aproximadamente la mitad) para dar cobertura a la misma área. Además, GSM-R emplea bandas que son empleadas también por las operadoras comerciales, lo que puede crear problemas de acceso e interferencias.

Otros aspectos a destacar de la tecnología TETRA son su eficiencia espectral, cuatro veces superior a la de GSM-R; las funcionalidades críticas incluidas de forma nativa en el estándar como las llamadas de grupo, la llamada de emergencia o la gestión de prioridades, y los diversos servicios de datos que facilitan la operación tren-tierra y otras aplicaciones de gestión ferroviaria.

Asimismo, la tecnología Tetra es capaz de cumplir con los requisitos de QoS especificados en la normativa ERTMS (EIRENE) siendo una alternativa viable para dar soporte a las aplicaciones de señalización ferroviaria en entornos de alta velocidad fuera de Europa, donde no es obligatorio el uso de la tecnología GSM-R.