La rápida urbanización y el aumento de la densidad poblacional en las ciudades modernas han hecho del ferrocarril un componente indispensable de la infraestructura de transporte. Muchos operadores ferroviarios están acelerando la transformación digital para abordar el creciente tráfico de pasajeros, los modelos operativos cada vez más complejos y los requisitos más altos de seguridad y confiabilidad. Las computadoras ferroviarias son ideales para optimizar la eficiencia operativa y mejorar la experiencia del pasajero. Ofrecen capacidades avanzadas de procesamiento de datos junto con una alta durabilidad y confiabilidad. Estas características garantizan una operación estable en entornos hostiles con vibración constante, susceptibilidad electromagnética (EMS) y temperaturas extremas. Algunas aplicaciones de las computadoras ferroviarias incluyen control de trenes, sistemas de señalización, monitoreo de seguridad en los vagones y pantallas de información para pasajeros. Estas tecnologías fomentan el desarrollo del transporte inteligente y aseguran que la informática ferroviaria pueda satisfacer las necesidades de las ciudades modernas.

Este artículo analiza los desafíos que enfrentan las computadoras ferroviarias y las certificaciones requeridas en la industria. También se presentan estudios de caso que muestran cómo las computadoras ferroviarias pueden promover desarrollos inteligentes y convertirse en una fuerza indispensable para las ciudades inteligentes.

Cuatro aspectos esenciales de las computadoras ferroviarias

Las computadoras ferroviarias para el transporte inteligente enfrentan entornos de instalación hostiles y deben soportar diversas aplicaciones. Estas cuatro características críticas proporcionan una base confiable para garantizar el funcionamiento estable de los sistemas informáticos ferroviarios.

Alta confiabilidad y estabilidad

La vibración continua durante la operación del tren, la interferencia electromagnética de otros equipos, el suministro de energía inestable y las altas temperaturas en los gabinetes eléctricos son pruebas exigentes para las computadoras ferroviarias. Para garantizar alta estabilidad y confiabilidad, estas computadoras especializadas deben ser resistentes a impactos y vibraciones, evaluadas según el estándar militar estadounidense (MIL-STD-810H). Además, es crucial reducir la susceptibilidad a la interferencia de radiofrecuencia (EMS) provocada por sistemas de energía de alta tensión y equipos de señalización. Generalmente, estas computadoras soportan un rango amplio de temperaturas (-40 °C a 70 °C) y entrada de voltaje (9-48V), con diseños sin ventilador y sin cables para operar de manera estable en entornos adversos.

Capacidades avanzadas de procesamiento de datos

Los sistemas de tránsito ferroviario deben procesar grandes volúmenes de datos en tiempo real para garantizar la seguridad, operar eficientemente y mejorar la experiencia del pasajero. Desde instrucciones de control del tren hasta monitoreo ambiental en el interior y exterior de los vagones, las computadoras ferroviarias requieren un poder de procesamiento excepcional para responder y analizar datos de manera inmediata.

Interfaces ricas y expansión flexible

La diversidad de aplicaciones ferroviarias requiere interfaces de entrada/salida (I/O) y expansión flexibles. Las computadoras ferroviarias necesitan ranuras como PCIe, Mini PCIe y M.2 para agregar módulos de comunicación, dispositivos de almacenamiento y tarjetas de expansión. También necesitan múltiples interfaces I/O para conectar sensores, pantallas y otros equipos destinados a tareas como control de señales, pantallas de información para pasajeros y monitoreo.

Bajo mantenimiento

Maximizar el tiempo de actividad es crucial. Diseños sin ventiladores ni cables, junto con protecciones de grado industrial, reducen la frecuencia del mantenimiento. Además, ubicar elementos de uso común (interruptores de reinicio, ranuras para tarjetas SIM, discos duros extraíbles, etc.) en áreas accesibles agiliza las reparaciones y el mantenimiento rutinario.

Certificaciones y estándares en la informática ferroviaria

Como principal medio de transporte, la seguridad en el tránsito ferroviario es la máxima prioridad. Las computadoras en los sistemas ferroviarios deben cumplir con múltiples certificaciones y estándares que mejoran la seguridad y la confiabilidad de todo el sistema.

EN 50155

Este estándar internacional cubre los requisitos de temperatura, humedad, choque, compatibilidad electromagnética y suministro de energía.

Temperatura: Define rangos de operación, siendo el nivel TX el más exigente (-40 °C a 70 °C, con ráfagas de hasta 85 °C).
Humedad: Operación estable entre 75 % y 95 % de humedad relativa, con medidas anticondensación.
Vibración y choque: Requiere cumplir con IEC 61373.
Compatibilidad electromagnética (EMC): Usa el estándar EN 50121-3-2 para entornos con alta interferencia electromagnética.

EN 45545-2

Estándar europeo de seguridad contra incendios, enfocado en retardantes de llama, densidad de humo y toxicidad. Las computadoras ferroviarias suelen cumplir con los niveles R24, R25 o R26, con niveles de riesgo (HL1-HL3) para entornos de alto riesgo como túneles.

Aplicaciones de la informática ferroviaria

Vigilancia inteligente

La seguridad de los pasajeros ferroviarios ha ganado atención en los últimos años, especialmente debido a actividades terroristas que han impulsado la implementación de sistemas de monitoreo en tiempo real para observar de manera proactiva los movimientos de los pasajeros. Estos sistemas de vigilancia inteligente ayudan a garantizar la seguridad al identificar posibles conflictos entre pasajeros y congestión en los vagones, emitiendo alertas en tiempo real sobre situaciones sospechosas para que los operadores puedan actuar y manejar emergencias de manera oportuna.

Caso práctico: Un integrador ferroviario asiático utilizó el Cincoze DI-1000 en su sistema NVR para realizar vigilancia en tiempo real dentro de los vagones. Esto permitió que el conductor y el centro de control de tráfico respondieran rápidamente y tomaran medidas para garantizar la seguridad de los pasajeros.

Vehículo automatizado de inspección de vías

La inspección de vías es una parte vital del sistema de tránsito ferroviario, y los vehículos automatizados de inspección de vías ofrecen una alternativa eficiente y precisa frente a las inspecciones manuales, propensas a errores y que consumen mucho tiempo. Estos vehículos pueden monitorear en tiempo real el estado de las vías, identificando desgaste, deformaciones, grietas y otros problemas, reduciendo así el tiempo y el costo de las inspecciones manuales, mientras se garantiza la estabilidad y seguridad de las operaciones ferroviarias.

Caso práctico: Un fabricante de equipos de mantenimiento e inspección de vías utilizó computadoras ferroviarias de Cincoze en sus vehículos de inspección automatizada. Sensores láser y cámaras instaladas bajo el tren capturaron imágenes que fueron analizadas por el sistema de procesamiento para evaluar la seguridad general de las vías.

Sistema de control de señales de tren

La señalización ferroviaria es el núcleo de las operaciones ferroviarias. En los sistemas modernos, este se encarga de procesar datos de sensores sobre la posición, velocidad, dirección y otros parámetros del tren, enviando instrucciones en tiempo real para controlar señales, cambios de vía y otras instalaciones clave. Además, estos sistemas pueden ajustar la ruta del tren según las condiciones de tráfico en tiempo real, optimizando la eficiencia operativa y garantizando un transporte seguro y fluido.

Caso práctico: Un operador ferroviario en Asia integró el Cincoze DX-1100 en su sistema de control de señales para optimizar la gestión de trenes. El Cincoze DX-1100 recopila datos de sensores en los vagones y sistemas de señalización y transmite información GPS al centro de control del tren en tiempo real, asegurando una gestión precisa y un despacho eficiente de las operaciones ferroviarias.

Sistema de información para pasajeros (PIS)

El sistema de información para pasajeros mejora la experiencia del usuario al proporcionar información actualizada sobre las próximas paradas, horarios de llegada, sugerencias de transbordo y anuncios de emergencia. También puede ofrecer entretenimiento, como videos, música o noticias, para hacer el viaje más ameno y conveniente.

Caso práctico: Una empresa ferroviaria estatal en el norte de Europa implementó el Cincoze DE-1000 para proporcionar información en tiempo real a través del PIS, incluyendo mapas de rutas, atracciones turísticas, horarios de salida y llegada, anuncios publicitarios y más. Esto enriqueció la experiencia del pasajero y aumentó la satisfacción general gracias a la operación estable de este sistema robusto y flexible.