Todos a bordo de un viaje de transformación digital

El uso de tecnologías inspiradas en la inteligencia artificial contribuirá a crear una red ferroviaria más segura, inteligente y sencilla para los pasajeros

De Christian Marez, director de desarrollo comercial para transporte y defensa, ADLINK

El ferrocarril es el pilar de un sistema de transporte sostenible. En todo el mundo, el antiguo concepto de ruedas de acero sobre raíles de acero sigue siendo el medio principal para trasladar a personas y mercancías de forma segura y fiable.

De hecho, gracias a la popularidad permanente del ferrocarril, se prevé que el mercado mundial de pasajeros de ferrocarril crezca hasta los 252 000 millones de dólares en 2024, mientras que el sector del transporte de mercancías por ferrocarril tendrá un valor de 114 000 millones de dólares en ese periodo. Esta expansión continua debería tener una gran acogida desde una perspectiva medioambiental: se ha demostrado que el ferrocarril urbano es 7 veces más eficiente energéticamente por pasajero que el coche, y el ferrocarril de alta velocidad es 3,4 veces menos contaminante que el transporte aéreo. Así pues, a medida que se afianzan fenómenos como la expansión de la población mundial y el aumento de la urbanización, el ferrocarril va camino de representar una solución de transporte cada vez más importante.

Mantenerse en forma para el futuro

Sin embargo, existen ciertos retos para que el ferrocarril mantenga su popularidad y compita mejor con otros medios de transporte. Históricamente, la industria ferroviaria mundial ha sido relativamente conservadora en su naturaleza, y se ha amparado en tecnologías probadas y fiables que han resistido el paso del tiempo. En cambio, los pasajeros conocen cada vez mejor la tecnología. Desde que salió el teléfono móvil, quieren y esperan una mejor experiencia para el cliente y reclaman servicios mejorados como wifi a bordo rápido y constante, una venta de billetes electrónicos más cómoda y actualizaciones del viaje en tiempo real.

Los operadores ferroviarios también se enfrentan a una lucha constante para gestionar las infraestructuras anticuadas y complejas de una manera más ágil. Es muy necesario mejorar la eficiencia operativa, sobre todo mediante el uso de metodologías de mantenimiento más predictivas que puedan informar de los posibles problemas antes de que surjan. Este tipo de estrategia es crucial para ofrecer operaciones más rentables y brindar la oportunidad de reinvertir en la red.

La pandemia de COVID-19 añade un reto más a la mezcla. Aunque se espera recuperar el número de pasajeros a medida que los cierres nacionales lleguen a su fin, será necesario prestar más atención a la desinfección y a la distancia social. La seguridad de las vías y del material rodante siempre ha sido un aspecto crítico en la red ferroviaria, pero ahora es una preocupación más polifacética.

La tecnología pasa a primer plano

Está claro que no hay lugar para la complacencia si el ferrocarril quiere seguir siendo relevante a largo plazo. En respuesta a muchos de estos nuevos retos, la industria ferroviaria está cambiando hacia la digitalización para ofrecer soluciones más inteligentes que satisfagan las necesidades de los clientes. Varias tendencias tecnológicas, como el IoT, la computación periférica de acceso múltiple 5G (5G MEC), la inteligencia artificial (IA), el big data, la computación en la nube y la cadena de bloques, se están uniendo de forma cada vez más innovadora para impulsar el cambio en cada punto de la red ferroviaria.

La IA será la más crucial en este viaje de transformación digital. Con el uso de sensores inteligentes y conectividad ubicua, los sistemas ferroviarios producen más datos que nunca, lo que deja a los operadores con una avalancha de datos. La IA se utilizará cada vez más para extraer el valor de esta información, proporcionando a los operadores una visión procesable para la toma de decisiones, e incluso generando una respuesta automatizada si procede.

Solo mediante el uso de la IA se puede aprovechar el verdadero poder de los datos, los análisis y la nube para mejorar la experiencia de los pasajeros, las operaciones ferroviarias, el mantenimiento de los activos y la seguridad. En última instancia, esto aumentará la satisfacción de los clientes y los ingresos y reducirá costes.

La digitalización en acción

Pero ¿qué implicará esto en la práctica, tanto para los pasajeros como para los operadores? Desde el momento en que un pasajero entre en una estación, los sistemas basados en sensores podrían proporcionar una detección automática de mascarillas y un control térmico, alertando a los administradores de las estaciones de los incumplimientos o posibles problemas de salud.

Mientras tanto, los clientes pueden hacer uso de la desinfección de manos sin contacto para fines de higiene adicionales. La facturación también puede gestionarse a través de cabinas de venta de billetes sin contacto y de comprobación de equipajes, con cobro automático de billetes usando el teléfono móvil.

La navegación también podría transformarse gracias a la digitalización. Los sensores y sistemas de visión pueden usarse para tareas como el recuento de personas, con lo que se conseguiría implementar una señalización más dinámica que se ajuste automáticamente para mostrar los flujos de pasajeros. Del mismo modo, los sistemas de información de pasajeros se volverían más receptivos y actualizados, proporcionando información en tiempo real sobre los niveles de ocupación de los vagones mientras los pasajeros intentan subir a su tren. La mejora de la conectividad wifi y 5G, tanto en la estación como en el tren, ofrecerá una conectividad de baja latencia, lo que permitirá a los pasajeros trabajar o relajarse sin limitaciones.

Los operadores de trenes también pueden beneficiarse mucho de esta eficiencia. Los sensores pueden usarse para activos de alto riesgo, como las puertas de los trenes, los pantógrafos o los juegos de ruedas, con el fin de detectar anomalías y evitar averías o fallos en el funcionamiento. Además, los sensores instalados bajo el suelo del material rodante pueden utilizarse para supervisar la vía mientras el tren avanza; estos datos sobre el estado de los activos proporcionan a los operadores una mejor supervisión, reduciendo las averías inesperadas. Por otro lado, los sistemas de detección de obstáculos e intrusos podrían usarse para detectar escombros, animales, personas o vehículos por toda la vía o al cruzarla, con la capacidad de alertar a los operadores o iniciar una respuesta autónoma inmediata.

La protección automática de los trenes es otro ámbito fascinante de la digitalización. En la actualidad, las vías férreas se dividen en diferentes «bloques» con equipos de tierra que detectan si un tren está cerca. Después, las señales notifican a los trenes que se aproximan si es seguro entrar en un bloque. Con este sistema, sin embargo, no se sabe la ubicación exacta de un tren, lo que puede restringir la regularidad del servicio.

No obstante, ahora los avances de la IA contribuyen al uso de un funcionamiento más automatizado de los trenes, con sistemas de señalización y control de la velocidad de las cabinas, apoyados por una tecnología que calcula la mejor velocidad y trayectorias en función de una serie de factores, como la capacidad de las vías, las condiciones meteorológicas y la planificación de los horarios. Los análisis de vídeo con IA calculan la ubicación exacta de un tren y la comunican al control del tren y a otros trenes de la red. Estos sistemas avanzados de localización podrían permitir que los trenes viajaran más juntos, aumentando la capacidad y reduciendo los cuellos de botella en las vías.

Y, por último, habría seguridad por vídeo en toda la red. El análisis de vídeo con IA periférica puede ayudar a convertir los sistemas tradicionales de CCTV en sistemas inteligentes de vigilancia real capaces de detectar comportamientos sospechosos en los trenes o en las estaciones, el vandalismo o a los pasajeros que intenten saltarse las puertas de venta de billetes. Estas funciones añadidas ayudan a los operadores con la supervisión constante de la alimentación de la seguridad, lo que permite que los empleados se ocupen de otras tareas.

El poder de la colaboración

No hay duda de que la digitalización y el uso de la IA tienen un enorme potencial en el ferrocarril. Sin embargo, el reto para los operadores es llevar este tipo de innovación al mercado de forma rentable y centrada en los resultados. Para ello, es necesario que las tecnologías de alto rendimiento para la gestión de redes, la conectividad, el procesamiento de datos y la IA funcionen a la perfección, muchas veces en entornos exteriores difíciles en los que entran en juego factores como la temperatura y las vibraciones.

La respuesta para los integradores y operadores de sistemas ferroviarios es trabajar con proveedores de tecnología de confianza que puedan gestionar las características únicas del entorno ferroviario. Los equipos tienen que ser personalizados y resistentes, cuando sea necesario, y estar certificados para cumplir con las normas de seguridad y de conformidad globales. Los proveedores de estos sistemas deben ser capaces de proponer soluciones y asistencia técnica de larga duración y ofrecer un valor añadido mediante servicios de diseño de productos basados en software que aceleren el plazo de comercialización.

Con las colaboraciones estratégicas, es posible proporcionar las funciones probadas necesarias para llevar a cabo todo ello, por ejemplo, la colaboración de ADLINK con Intel. Este acuerdo ha dado lugar a una amplia gama de productos preparados para el sector ferroviario que permiten que las organizaciones ferroviarias digitalicen las operaciones y desarrollen aplicaciones de inteligencia artificial periférica que extraigan todo el poder de los datos.

Las empresas ferroviarias pueden iniciarse en este procedimiento implementando un proceso de cuatro pasos: evaluar y definir el futuro; crear un plan; empezar con poco y avanzar rápido, y compartir los aprendizajes e iterar.

De este modo, aprovechando el poder de la colaboración, las empresas pueden emprender la digitalización del ferrocarril de forma rápida y eficaz, y en beneficio de todos.