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En el ferrocarril, las comunicaciones puedendividirse en dos grandes categoras: las que seproducen entre puntos fijos (estaciones ypuestos de mando tpicamente); y las que in-volucran puntos fijos y mviles (estaciones ytrenes), denominados sistemas tren tierra.

Desde otro punto de vista, considerandola funcin que cumple el contenido de la co-municacin, las comunicaciones ferroviariaspueden clasificarse en tres grupos: comunica-ciones de explotacin, que seran aquellas ne-cesarias para garantizar la seguridad y fluidezen la circulacin de los trenes; comunicacio-nes de gestin, las que aseguran el correctofuncionamiento general de la empresa ferro-viaria; y en los ltimos aos se contemplantambin como una necesidad para asegurarla competitividad del sistema ferroviario lascomunicaciones de los clientes, que en los tre-

nes necesitan disponer de telefona y, en elfuturo, de Internet, televisin, etc.

Las comunicaciones ferroviarias nacieronentre puntos fijos (estaciones), y casi exclusi-vamente para el servicio de la explotacin. Elhecho de que las tecnologas para las comu-nicaciones entre fijos y mviles no hayan es-tado disponibles hasta hace pocos aos, yque por lo tanto durante dos terceras partesde la historia del ferrocarril no se haya podi-do contar con ellas, ha producido que la cul-tura de la explotacin ferroviaria se sustenteen seales mecnicas o luminosas y rdenesescritas. En efecto, las estaciones se comuni-can entre s (y ms adelante con los puestosde mando) y como resultado de estas co-municaciones, las instrucciones a los trenesse dan a travs de seales, evitando la comu-nicacin verbal. Hasta tal punto es as, que

El ferrocarril ha superado sus primeros 150 aos y requiere para su desarrollo de lams alta tecnologa disponible en los campos de la electrnica de potencia, de laingeniera industrial, de la ingeniera de procesos, de los sistemas de informacin yde las telecomunicaciones. En este artculo se repasan los avances que ha supuestopara el ferrocarril la incorporacin de las tecnologas de telecomunicacin en eldespliegue y modernizacin de las infraestructuras ferroviarias, y cmo deber deestar atento el ferrocarril a los nuevos avances y tendencias en este mbito, para asaunar esfuerzos en mejorar y optimizar la explotacin ferroviaria a un coste razo-nable y sostenible.Tambin se expone cmo la nueva generacin de lneas de altavelocidad ha supuesto la incorporacin a Espaa de las ltimas tecnologas e inno-vaciones, situando a Espaa en un lugar preeminente en Europa en materia de tele-comunicaciones ferroviarias.

Antonio Berrios Villalba

Ingeniero Industrial. Actualmente es

Director de Innovacin Tecnolgica

de ADIF, enmarcado dentro de la Di-

reccin General de Desarrollo de la

Infraestructura. Ha trabajado como

Director del rea de Sealizacin y

Telecomunicaciones en GIF, y como

Director Corporativo de Planificacin

de Capacidad en ADIF.

Comentarios a:

comentarios@icai.es

Las comunicacionesferroviarias: avances y retosLas comunicacionesferroviarias: avances y retos

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an cuando el jefe de estacin y el maquinis-ta se encuentran cerca y se estn viendo fsi-camente, la orden de marcha no se la da ver-balmente, sino con un silbato, un bandern ycon una gorra roja; y si es necesario cursaralguna instruccin complementaria, se entre-ga un boletn escrito, lo que demuestra c-mo el signo ha sustituido en la explotacinferroviaria a la comunicacin. Esto es algoque sera incomprensible en la aviacin, don-de la necesidad imperiosa de comunicacincon los mviles ha hecho primar una culturade rdenes verbales en detrimento de lasseales o comunicaciones escritas.

Por eso, cuando en el mbito ferroviario pa-san a estar disponibles las comunicaciones en-tre fijos y mviles el primer sistema tren tie-rra analgico en Renfe se implant hacia 1980y an en 2006 no est disponible en toda lared se utilizan con una funcin complemen-taria con respecto a la explotacin, limitndosea pocas funciones y excluyndose adems casitodas las comunicaciones de gestin.

En cuanto a las tecnologas empleadas y asu procedencia, el ferrocarril desarroll du-rante aos tecnologas propias que fueronposteriormente implantadas para uso pbli-co, y a la vez construy redes propias quepermitan a los diferentes tipos de comunica-ciones necesarios para la concreta organiza-cin de la explotacin escalonado, mnibus,de seccin. Para las comunicaciones de ges-tin se aplic masivamente el teletipo, y du-rante un corto periodo el fax. Muiz Aza yReviriego (2006) han estudiado la evolucinde las comunicaciones ferroviarias, y en sutrabajo se comprueba cmo el ferrocarril hapreferido el desarrollo de tecnologas y re-des propias diseadas especficamente pa-ra el ferrocarril antes que la impor tacinde tecnologas o redes de uso general odesarrolladas para otros sectores.

La importancia de las telecomunicaciones en el desarrollo tecnolgico del ferrocarril

El ferrocarril ha tardado en encontrar laaplicabilidad de las telecomunicaciones pararacionalizar sus costes de explotacin, au-mentando el automatismo en necesidadesde avance tecnolgico.

La explotacin ferroviaria, que primeroemple el telgrafo, ha estado basada duran-te ms de un siglo en comunicaciones telef-nicas, hasta tal punto que uno de los siste-mas de bloqueo para evitar el choque de

trenes que an est operativo en el ferroca-rril espaol es el denominado bloqueo telef-nico a travs del cual se trasmiten comunica-ciones de voz, va telfono, entre agentes decirculacin de estaciones colaterales para ex-pedir y recibir trenes de forma segura.

En los ltimos aos se han incorporado len-tamente nuevos elementos en la infraestruc-tura que automatizan y controlan la circula-cin de trenes: enclavamientos electrnicos,seales luminosas, motores en los desvos, ba-lizas, etc.. Para su operacin ha sido funda-mental la utilizacin de los medios de teleco-municacin que han permitido automatizar,por ejemplo, la expedicin y recepcin de tre-nes, optimizando los tiempos de sucesin detrenes, la capacidad de la infraestructura y lostiempos medios de viaje, a la vez que han re-ducido los costes de explotacin.

Se dispone con ello de nuevos sistemas otipos de bloqueo, pasndose a denominarbloqueos automticos, que estn basados enla comunicacin de distintos elementos re-partidos en la infraestructura, y que gracias auna lgica implementada en microprocesa-dores, permiten explotar la infraestructurade forma automtica y segura.

Estos elementos dispersos requieren unacomunicacin fsica con los procesadores yevaluadores de sus indicaciones, que normal-mente se encuentran centralizados en un edifi-cio; para ello se vienen utilizando medios fsi-cos de comunicaciones de cobre o fibra ptica.Este medio de transmisin tiene un problemaen el posible seccionamiento del medio porincidencias, y es por ello que se buscan cami-nos redundantes que hagan posible disponer

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Los trenes auscultadores de ancho variable de Adif pueden circular por todas las lneas, y por ello equi-pan los sistemas de comunicaciones tanto anlogicos (Tren tierra clsico) como digitales (GSRM-R) queson los dos tipos de sistemas que coexisten en la red ferroviaria espaola (Foto:Adif).

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de rutas alternativas, que se configuran de for-ma automtica e inteligente y que permitenas que las infraestructuras que tienen un nivelde mxima criticidad utilicen siempre dos co-nexiones de comunicacin.

Los protocolos, codificacin y modulacincon los que estas informaciones fluyen por es-te medio fsico utilizan los ms diversos me-dios de transmisin: STM, ATM, IP, siendocada uno de ellos seleccionado dependiendode si la informacin que se enva es de voz,datos o vdeo y dependiendo de los elemen-tos electrnicos de conmutacin que permi-tan su integracin con las redes existentes.

Es lo que se denomina redes de transportey su objetivo es dar servicio: las telecomuni-caciones se convier ten en un medio, peronunca en un fin; se trata de proporcionarservicio a las aplicaciones de gestin y con-trol de trfico, a los sistemas de videovigilan-cia y anti-intrusin, a los sistemas de informa-cin y servicios al viajero, etc

Como muestra de estos nuevos sistemas yformas de entender las telecomunicacionespueden citarse dos innovaciones important-simas que se han introducido en Espaa enlas nuevas lneas de alta velocidad y que pro-gresivamente se implantarn en toda la red:se trata del sistema de comunicaciones GSM-R y de un novedoso sistema propio de vide-ovigilancia, a los que, por su novedad, se haruna especial mencin.

El desarrollo del GSM-REl desarrollo de telecomunicaciones espe-

cfico ms significativo para el ferrocarril ha si-do el sistema europeo de radio digital GSM-R. Emplea la tecnologa de los telfonosmviles de uso pblico GSM, adaptada parael uso ferroviario. El GSM-R se comenz aaplicar en Espaa (de hecho, fue una de lasprimeras aplicaciones europeas) en la nuevalnea de alta velocidad de Madrid a Barcelona,y resuelve buena parte de los retos que enmateria de comunicaciones se plantean al fe-rrocarril, y adems lo hace de forma cohe-rente en todo el espacio europeo, sustituyen-do a las tecnologas especficas de cada unode los pases. Dispone de unas frecuencias es-pecficas y reservadas que le permiten no en-trar en conflicto con las bandas reservadas alos operadores de telefona comerciales yque le permiten su expansin en los ferroca-rriles europeos al disponer de un ancho debanda reservado en el espectro europeo.

Esta adaptacin par ti como recuerdaGregorio Zarcero (2006) de la reserva departe del espectro en la banda de frecuen-cias inmediatamente por debajo de la bandade GSM y E-GSM, permitiendo una capaci-dad de 19 portadoras de radio.

La arquitectura es similar a la del sistemapblico GSM, con la diferencia de la existen-cia de una base de datos en la central deconmutacin que gestiona los grupos de lla-mada (GCR), esencial para determinados ti-pos de llamada de la operativa asociada a lacirculacin de trenes. Con el fin de facilitarla explotacin ferroviaria se definieron ydesarrollaron una serie de servicios avanzadosque utilizan la plataforma de red inteligente.

Para la primera aplicacin en Espaa delGSM-R en la lnea de Madrid a Barcelona seestudiaron las peculiaridades de la alta velo-cidad y todas las posibles incidencias que po-dan afectar a la fiabilidad del servicio. Se hanaplicado algunas soluciones especficas: redde doble capa; suministro elctrico de dosfuentes alternativas (una de ellas es la cate-naria); equipamiento dotado con redundan-cia interna en fuentes de alimentacin; y tar-jetas de reserva en esquema 1+1 o n+1;conexin de las estaciones base en anilloscon ruta alternativa; uso de fibras pticas di-ferentes para cada capa y por recorridosque no se solapan en ningn punto.

Con todo lo expuesto, se puede afirmarque la red GSM-R desplegada por ADIF seha construido con los ms altos niveles defiabilidad y seguridad. La experiencia de esta

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El nuevo sistema de comunicacin entre trenes y puestos fijosse denomina GSM-R y es una aplicacin ferroviaria de la tec-

nologa de telefona pblica mvil. Por ello, en las nuevas lneasde alta velocidad es frecuente ver antenas de telefona.Algunasde ellas son para servicio de los operadores de telefona mvil

y otras para las comunicaciones ferroviarias (Foto:Adif).

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lnea garantiza el xito de la construccin denuevas lneas hasta el completo desplieguedel servicio de telefona mvil GSM-R en lared ferroviaria espaola.

Con el GSM-R, cada administracin ferro-viaria se constituye en un operador de tele-fona mvil que dispone de su licencia otor-gada por la autoridad regulatoria de lastelecomunicaciones, que le permite crear supropio plan de numeracin, y que gestionade forma autnoma.

La principal ventaja de este sistema de ra-dio es que, al ser propio, le asegura la fiabili-dad y seguridad intrnseca a los medios fe-rroviarios. As le permite contar con losusuarios nicamente ferroviarios; la disponi-bilidad de una gestin inteligente le permitedisponer de funciones que no se encuentranen las aplicaciones de GSM comerciales, queson las llamadas funciones de aplicacin fe-rroviaria: llamadas de emergencia a todos losusuarios, numeracin funcional del nmerode circulacin de tren, llamadas en manio-bras, etc..Tambin le permite disponer y con-figurar niveles de priorizacin de llamadas yde enrutamiento de las llamadas desde eltren al gestor de la circulacin, etc..

Pero este sistema no slo se utiliza paratransmisin de voz, sino que en su funcionali-dad de transmisin de datos es utilizada parael Nivel 2 de sistema de sealizacin y super-visin de la circulacin comn europeoETCS/ERTMS, haciendo posible con ello lacomunicacin permanente entre el equipoembarcado en los trenes y el sistema RadioBlock Center que permite transmitir las au-torizaciones de movimiento a los trenes deforma continua.

Nuevo sistema de videovigilancia y transmisin de imgenes

La red ferroviaria, especialmente cuandose trata de alta velocidad, requiere un deta-llado conocimiento del estado de su infraes-tructura, a fin de detectar en tiempo real laimprevista presencia de objetos extraos enel trazado de la misma y permitir actuar y, enla medida de lo posible, impedir su influencianegativa en la calidad del servicio.

En el caso de la lnea de alta velocidad en-tre Madrid y Lrida, se ha desarrollado un no-vedoso sistema de videovigilancia para cuyoservicio se han ubicado cmaras en los pasoselevados, bocas de tneles, edificios tcnicos yestaciones; los centros de visualizacin estnalojados en las estaciones y el centro principalse encuentra en la estacin de Zaragoza.

Desde el punto de vista de telecomunica-cin la lnea Madrid-Lrida dispone ya deuna red de datos IP de uso multipropsito yque, por tanto, debe ser empleada por el sis-tema CCTV para la propia comunicacin en-tre los elementos que la componen; as co-mo su sistema de gestin y mantenimientoha de integrarse en el de dicha red.

La explotacin de una red ferroviaria dealta velocidad requiere de un elevado nme-ro de diferentes sistemas con distinta funcio-nalidad pero que precisan apoyo los unos enlos otros. Con referencia al sistema de CCTV,las interacciones ms notorias son: Sistema de Cada de Objetos: La activa-cin del mismo en una ubicacin concretapermite activar y posicionar la cmara msprxima, transmitindose de forma inmedia-ta y visualizndose en los correspondientesmonitores para que los operadores principa-les y de zona puedan observar la correspon-diente anomala. Centro de Regulacin y Control (CRC):Desde el mismo se puede operar y monito-rizar el sistema CCTV como un centro deoperacin ms. Sistema de Gestin Integrada de Red(INM): La monitorizacin de todos los siste-mas que permiten explotar la lnea se efec-ta de un modo integrado y centralizado,siendo el sistema CCTV uno ms de ellos.

Las nuevas tendencias en las telecomunicaciones

Las dos tendencias ms significativas quese estn produciendo en el mundo de las

Las comunicaciones ferroviarias: avances y retos 67

El sistema Da Vinci de control integrado de la regulacin del tren ha sido desarrollado por Adif, y ade-ms de en las nuevas lneas espaolas de alta velocidad, est en proceso de implantacin en otras redesen Espaa (Feve) y en Colombia (Metro de Medelln). Este sistema requiere una nueva aquitectura decomunicaciones.

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telecomunicaciones y que pueden ser deaplicacin en el mundo ferroviario son la utili-zacin de la red de telecomunicaciones pordistintos operadores y el aumento de servi-cios ofrecidos sin cambiar el equipamientodesplegado.

En Espaa, en la actualidad, distintos opera-dores Telefnica, Orange y Vodafone, utili-zan las mismas redes troncales y entre ellasse facturan el uso que realizan. Un soportelegal ha permitido que esto sea as optimizan-do con ello los costes de estas compaas, ga-nando en competitividad hacia sus clientes.

El ferrocarril en su conjunto tambin dis-pondra de distintos operadores o compaas:ADIF, RENFE, FEVE, FGV, ET/FV, FGC, Me-tros, que podran llegar a acuerdos parautilizar de forma conjunta sus propias redes,compartiendo la tecnologa existente que enmuchos casos es holgada en prestaciones yadmitira mayor carga de usuarios sin reque-rir el sistema en su conjunto nuevas adquisi-ciones de equipos.

Un ejemplo de aplicacin podra ser la redGSM-R desplegada en las lneas de alta velo-cidad que podrn dar servicio a distintas ca-pas de radio desplegadas en la geografa es-paola, simplemente uniendo stas con el corecentral que permite esta escalabilidad con unupdate mnimo de hardware. Quiere esto de-cir que distintas administraciones ferroviariaspodran pasar a disponer de este servicio detelecomunicaciones digital sin tener que inver-tir en el core de comunicacin, que supone el75 por ciento de la inversin. Acuerdos entredistintas administraciones permitiran compartir

gastos de mantenimiento y operacin de lared que comparten y de la que cada uno serapropietario de una parte, rentabilizando las in-versiones realizadas y aumentando considera-blemente el nmero de usuarios.

Por otro lado, se asiste al aumento de ser-vicios en los domicilios sin que ello supongacambiar de equipamiento; as se ofrecen ser-vicios tro: de voz, de datos y de vdeo. La in-dustria de las telecomunicaciones est permi-tiendo que por una misma lnea telefnica seofrezcan estos servicios con un descuentoconsiderable si se adquieren estos paquetes.La ltima novedad a la que se asiste (pruebaspiloto en Estados Unidos y Japn) es que sepodra estar viendo un partido de ftbol endirecto en nuestro domicilio y en el audio deeste partido podran estar distintos amigosconectados on-line siendo lo ms semejantea asistir a un partido juntos al estadio, com-partiendo comentarios del par tido, viendotodos las mismas imgenes. U otra experien-cia que se est desarrollando es la de estarviendo una pelcula en TV y si se recibe unallamada al telfono, la pelcula se para y apa-rece en la TV la imagen de la persona que lla-ma; termina la conversacin y se vuelve a verla pelcula en el punto que se haba quedado.

Sin embargo, en el mundo ferroviario anno se dispone de la funcionalidad de incor-porar vdeo, voz y datos en la misma lnea, sibien se conocen centros de videoconferenciaespecializados que debern ir migrando a es-tos modos de operacin que ahora estndisponibles en la industria. Ser el momentode poder incorporar esta tecnologa disponi-ble a los centros de gobierno del trfico fe-rroviario o a los centros de formacin, permi-tiendo una mejora en la gestin y reduccinde costes, todo ello sin grandes inversiones yutilizando las lneas y redes ya desplegadas enlos ltimos aos en el ferrocarril.

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Muiz Aza, Jos Mara y Reviriego,Vctor (2006): Las te-lecomunicaciones en el ferrocarril, en De las sealesde humo a la sociedad del conocimiento. 150 aosde telecomunicaciones en Espaa, ed. Foro histri-co de las telecomunicaciones.

Zarcero Muoz, Gregorio (2006): Experiencias en laconstruccin de redes GSM-R en las lneas de alta veloci-dad de ADIF. Bit, n157, junio-julio 2006.

Garca Tasias, Luis (2006): Telecomunicaciones ferroviariasen las lneas de alta velocidad. Bit, n157, junio-julio2006.

Olalla, Mario (2006): Sistema de CTV en lneas de Alta Ve-locidad. Bit, n157, junio-julio 2006.

Referencias

Los trenes de alta velocidad tienen los sistemas de sealizacin en cabina. El nuevo sistema ERTMS denivel 2 enva la informacin de los enclavamientos por radio empleando la red GSMR. (Foto: Cabina del

Talgo de alta velocidad serie 102. M.A.Patier Renfe).

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