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Experiencia de Renfe en el despliegue de ERTMSJornada Técnica TÜV SÜD y Railgroup:Señalización ferroviaria a debate

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Carmen Arias LiébanaGerente de equipos de señalización y comunicacionesDG Desarrollo y Estrategia

La visión del operador sobre los sistemas de señalización: Experiencia de Renfe el en despliegue

de ERTMSJornada Técnica TÜV SÜD y Railgroup: Señalización ferroviaria a debate

Madrid 23.05.2019


Índice

1. ERTMS/ETCS en flota de Renfe2. Evolución del sistema3. Interoperabilidad4. Lecciones aprendidas5. Conclusiones

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• En servicio actualmente: 362 vehículos– Alta Velocidad y Ancho variable– Cercanías y Media Distancia– Mercancías

• Previsión 2020-2021: 800 vehículos

• Proyectos en curso:– Actualización a 2.3.0.d/Baseline 3 (B3): migración necesaria

debido a la evolución de versiones– Nuevos vehículos y líneas– Implantación en material convencional existente– Puesta en servicio Nivel 2 en toda la flota– Actualizaciones de equipos en servicio: mejora fiabilidad,

corrección errores

1. ERTMS/ETCS en la flota de RenfeSituación actual equipos embarcados


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• Diversidad de Subsistemas:– 12 tipos de vehículos distintos en servicio comercial– 10 tipos de vehículos distintos en proceso de implantación– Distintos subsistemas vía

• ¡TODOS LOS FABRICANTES DE SUBSISTEMASEMBARCADOS Y VÍA!

• Despliegue en un entorno de evolución de normativa que harequerido procesos de migración y puesta en servicio muycomplicados

• Productos no maduros en estado muy temprano de desarrollo

1. ERTMS/ETCS en la flota de RenfeRetos del despliegue en España


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2000-2001: Primeros contratos ETCS 2006: Puesta en servicio ETCS Nivel 1 versión 2.2.2. S-102 con ETCS

embarcado de Siemens en línea Madrid-Lleida con ETCS de Ansaldo 2006-2008: Puesta en servicio de subsistemas embarcados y líneas

ETCS Nivel 1 versión 2.2.2. 2008 B2 (2.3.0.d) se adopta como versión de referencia

La mayoría de los contratos eran previos a B2: 229 vehículos con ETCS versión 2.2.2+ 991 Km (4 líneas) en servicio con versión 2.2.2+

Desde 2008 las nuevas líneas se contratan con ETCS 2.3.0.d.

2.3.0.d no es compatible con versiones previas: Necesario unproceso de migración

2. Evolución del sistema

Principales hitos


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Principales hitos

2010: Puesta en servicio ETCS Nivel 1 primera línea versión 2.3.0.d:Madrid-Levante con equipos embarcados 2.2.2

2011: Puesta en servicio ETCS Nivel 2 versión 2.2.2 S-102/112/103 conETCS embarcado de Siemens en línea Madrid-Lleida con ETCS deAnsaldo

2014: Puesta en servicio ETCS Nivel 2 versión 2.3.0.d: trenes S-100 conequipo ETCS embarcado de Alstom en Albacete-Alicante con ETCS deAlstom

2015: Se publica Baseline 3 2016: Baja del ETCS Nivel 2 versión 2.2.2 línea Madrid-Lleida para

comenzar la migración de los RBCs


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Proceso de migración

Para garantizar la interoperabilidad entre vía y trenes y evitar trenescautivos, fue necesario definir un complejo plan de migración, que harequerido la coordinación entre Renfe y Adif y el Ministerio de Fomento.

Requerimientos Mantener el servicio comercial Todos los vehículos en todas las líneas

El plan de migración fue diseñado basado en la premisa de que futurasespecificaciones serán compatibles hacia atrás (MoUs)

Antes de finalizar el plan de migración a 2.3.0.d la B3 fue aprobada.Como consecuencia los equipos embarcados B3 aparecen en escena.Las vías deben garantizar compatibilidad con equipos embarcados2.3.0.d y B3: Necesario análisis BCA por cada línea.


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3. Interoperabilidad

Competitividad Licitaciones abiertas: diversidad en la flota aumenta la complejidad en la

operación y el mantenimiento, e incrementa el número de pruebas a realizar(todos con todos)

Reducción de costes Debe tenerse en cuenta los sobrecostes derivados de pruebas, falta de fiabilidad

de los equipos, inmovilización de vehículos para actualizaciones, etc.

Interoperabilidad Capacidad de circular indistintamente por cualquier sección de la red ferroviaria:

Actualmente no todos los trenes pueden circular por todas las líneas. El procesode autorización requiere el análisis de compatibilidad por cada combinación tipode vehículo-tipo de línea

Ventajas de un sistema estandarizado


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Interoperabilidad

Desarrollo de los equipos en base aespecificaciones funcionales ytécnicas únicas

Especificaciones de pruebasestándar

Procedimientos de validación ycertificación que garanticen que secumplen las especificaciones

Situación actual:

Debe garantizarse estabilidad deespecificaciones y compatibilidadhacia atrás

Las pruebas del SB 76 soninsuficientes, son necesarias pruebasde interoperabilidad

Diferentes interpretaciones por partede NoBos

Los equipos se certifican conrestricciones y condiciones de usoque dificultan su puesta en servicio


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La compatibilidad subsistema embarcado-subsistema de vía debeanalizarse para cada línea:

Pruebas de intergración tren-vía en condiciones reales de operación Gestión de restricciones/condiciones de uso exportadas por cada

subsistema

Pruebas subsistema embarcado

Pruebas subsistema vía

Pruebas integración

tren-vía



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¿Por qué los desarrollos del ERTMS son tan largos y complejos?

• ERTMS es un sistema muy complejo, tratando de cubrir un amplio rango defuncionalidades que no son el core de un sistema ATP: alcance muyambicioso en la definición del sistema lleva a procesos de desarrollo,validación y verificación muy largos

• En la normativa de puestas en servicio hay conceptos que no están claros:Compatibilidad con la red, Área de uso, etc

• La distribución de responsabilidades en el nuevo modelo ferroviario hace quela gestión de riesgos sea un proceso muy complicado, que se complicadebido al elevado número de restricciones y condiciones de usoexportadas por los productos: A Operación, Mantenimiento e Infraestructura

4. Lecciones aprendidas


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4. Lecciones aprendidas

• La compatibilidad técnica entre versiones es un tema relevante que impactaen el despliegue de un sistema de señalización, pero los cambios no son sólomotivados por nuevas especificaciones (errores, obsolescencias).

• La industria debe garantizar:– Calidad de los productos: Entrega de productos sin errores. Tener en

cuenta que Fiabilidad y Seguridad están relacionados.– Sensibilidad respecto a las condiciones que se exportan: Deben ser

razonables. Tener en cuenta principalmente lo que se exporta a factorhumano.

– Respuesta rápida en la resolución de errores: No depender del roadmapde producto.

• Pruebas de interoperabilidad son necesarias para depurar el sistema. Estaspruebas no deberían ser transferidas a los usuarios finales, Administradoresde Infraestructura y Empresas Ferroviarias.


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5. Conclusiones

Un sistema interoperable requiere que la evolución de versionesgarantice la compatibilidad REAL hacia atrás.

La industria debe garantizar la puesta en el mercado de productos decalidad, sin errores y ser sensible a los usuarios finales al exportarcondiciones de uso.

La demostración de la compatibilidad entre los subsistemasembarcados y subsistemas de vía no puede recaer en los usuariosfinales del sistema.


Gracias por su atención

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Félix García Pacios

Área de Sistemas de Seguridad en la Circulación

Dirección Planificación e Inspección de Seguridad en la Circulación

Grupo Renfe

La visión del operador sobre los sistemas de

señalización: Experiencia de Renfe en el despliegue

de ERTMS-Visión seguridad y FFHH

Jornada Técnica TÜV SÜD y Railgroup: Señalización ferroviaria a debate

Madrid 23.05.2019


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Indice

1. Los FFHH en el diseño y explotación de sistemas complejos

2. La circulación con ETCS en Renfe

3. Impacto y consecuencias

4. Pros y contras de la integración de los FFHH en los diseños

5. Conclusiones


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El trabajo es una actividad humana.

El sueño de la ingeniería es reemplazar al ser humano para hacer más fiables los

sistemas.

La “pesadilla” de la ingeniería es el ser humano.

En el mundo conocido ¿podría haber fallos “técnicos” si no hubiera humanos?

Luego: “la fiabilidad de los sistemas depende solo del ser humano”

La ingeniería es “creación humana”

1- LOS FFHH EN EL DISEÑO Y EXPLOTACIÓN DE

SISTEMAS COMPLEJOS


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¿Se tienen en cuenta los errores (también humanos) en el diseño de

los sistemas técnicos?

¿Se dejan al operador humano precisamente aquellas tareas que no

se pueden “automatizar” o controlar?

¿Se siguen necesitando humanos para la supervisión

de los sistemas?

¿Se necesitan nuevas competencias técnicas para manejar los

nuevos sistemas?

¿Qué ocurre cuando los sistemas técnicos no funcionan?


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4.6.- Integración de los factores humanos y organizativos:La organización presentará un planteamiento sistemático a fin de integrar losfactores humanos y organizativos en el sistema de gestión de la seguridad. Elplanteamiento:…………………………………………………………………………………………………………………………………b) abordará los riesgos asociados al diseño y uso de equipos, las tareas, lascondiciones laborales y las modalidades de organización, teniendo en cuenta tantolas capacidades como las limitaciones humanas, así como los elementos queinfluyan en la actuación del ser humano.


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2- LA CIRCULACIÓN CON ETCS EN RENFE

Circulación de trenes con diferentes equipos y diferentes formas de funcionamiento

Circulación en condiciones normales


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Circulación por diferentes líneas con diferentes criterios y sistemas de señalización

– Particularidades en la forma de entrar en el sistema: distintos niveles

– Particularidades en el manejo de algunos modos de ETCS

– Particularidades en la introducción de las Limitaciones Temporales de Velocidad

Circulación en condiciones normales


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• Fiabilidad de los sistemas:

Durante el primer cuatrimestre de este año se han detectado 112 fallos en el

sistema ETCS (28 situaciones al mes)

Disminución de la protección del sistema en modo SR (Falta de supervisión

sobre condiciones de la infraestructura; no protección real de rebases de

señal y excesos de velocidad)

• Sistemas de información (Interfaz HM)

Problemática con la representación del estado del sistema que permita al

operador actuar de forma rápida y efectiva.

• Cuestiones relacionadas

¿Necesidad de otro sistema de señalización y

protección cuando el ETCS falla?

¿Ambigüedad/riesgo señalización en cabina/señalización lateral?

Circulación en situaciones degradadas


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3- IMPACTO Y CONSECUENCIAS

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• Heterogeneidad de diseños de equipos e infraestructuras– Mayor posibilidad de errores junto con mayor coste formativo

– Disminución de la interoperabilidad humana incluso dentro del propio país

• Sistemas de información (Interfaz HM)– Falta de homogeneidad de la información/actuación, especialmente en situaciones degradadas

– La información puede no ser clara, precisa y oportuna al momento y forma de actuación requerida,

evitando las consecuencias del “efecto sorpresa” y su baja capacidad de control

• Fiabilidad del sistema/otros sistemas de protección en situaciones degradadas– Entrenamiento en situaciones degradadas

– Menor protección del sistema en situaciones poco habituales

– Habituación/pérdida de habilidades

El diseño de un equipo/sistema suele hacerse basándose en su funcionamiento normal, pero ¿qué se

diseña para cuando falla?; en esta situación, el operador humano necesita recuperar el sistema bajo

condiciones poco habituales (respuesta inmediata, gestión memoria, atención dividida….) siendo más

susceptible de cometer errores.


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4- PROS Y CONTRAS DE LA INTEGRACIÓN DE LOS FFHH

EN LOS DISEÑOS DE LOS SISTEMAS

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Beneficios:

• Aumentar la “usabilidad” del usuario: eficiencia, eficacia y satisfacción.

• Reducir los costes de soporte, formación y riesgos de errores.

• Reducir el tiempo y los costes de desarrollo: se desarrollan las funcionalidades que

el usuario necesita y tal como lo necesita.

• Reducir los costes de mantenimiento.

Inconvenientes: (¿o más bien excusas para no llevarlo a cabo?):

• Es costoso: cuesta más diseñar y desarrollar un producto desde la perspectiva del

diseño centrado en el usuario que hacerlo sin seguir esta perspectiva. Eso sí, el

resultado final también será muy diferente y también se pagará un coste.

• No garantiza el éxito de un producto. Cierto.

A la vista de lo anterior, parece lógico pensar que el operador humano debe tenerse más en cuanta a la

hora de diseñar los sistemas de información en cabina; ello no quiere decir que los diseñadores deben

ser expertos en factores humanos sino que debe tenerse en cuenta los usuarios finales en los equipos de

diseño.


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• A pesar del interés por desarrollar la tecnología y la automatización reduciendo el

papel de la conducción y señalización manual, la resiliencia de los sistemas de

este tipo sigue estando basada en la capacidad humana para solucionar

problemas cuando la tecnología falla.

• Es evidente que las tecnologías digitales, a pesar de sus múltiples recursos, tienen

el límite de la lógica y la consistencia de los datos. Las situaciones degradadas

o emergencias generalmente no tienen esa lógica digital ni son totalmente

previsibles, dejando lazos sueltos.

• Es el ser humano con su versatilidad, capacidad de adaptación y pensamiento

heurístico quien puede tomar control y salvar la situación. El problema que persiste

es que para poder hacerlo este operador humano debe de estar entrenado, debe

tener oportunidad para practicar y actualizar este conocimiento y habilidades de

forma frecuente y, por último, debe poder disponer de la información adecuada

del estado del sistema en cada momento de manera sencilla y fiable, compatible

con sus limitaciones.

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5- CONCLUSIONES


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Un estudio reciente, “Human-System

Integration in the System Development

Process: A New Look” publicado por la

National Academic Press (NAP) de los

EE.UU. bajos los auspicios del Comité de

Diseño Humano de Sistemas para el Soporte

de la Tecnología de aquel país, repetía que la

mayoría de los accidentes tecnológicos

de gran escala, se siguen produciendo

por la desconexión entre las personas y la

tecnología.

“Nadie puede planificar una respuesta eficaz, en el momento que surge un accidente”.


Gracias por su atención

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Si hacemos lo que siempre hemos hecho, no

llegaremos más allá de lo que hemos llegado.

Albert Einstein

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