Trabajadores en un laboratorio de ensayo

FERROCARRIL DIGITAL

La implantación de la digitalización a través del sistema ferroviario es un elemento clave que habilita la evolución del resto de tendencias descritas y abre además la posibilidad de generar nuevos servicios y negocios digitales.

En CAF se realizan desarrollos tecnológicos orientados a mejorar la cantidad y calidad de los datos recogidos, implementar nuevas comunicaciones y desarrollar algoritmos que integren la modelización física de los componentes con el análisis avanzado de datos mediante inteligencia artificial para generar “gemelos digitales” del tren.

SENSORES Y ADQUISICIÓN DE DATOS

El diseño de una arquitectura modular compuesta por una red de sensores y de visión artificial, situada tanto en el exterior como en el interior del tren, permite la integración de algoritmos de visión artificial y de reconocimiento de imágenes.

Para ello, se emplea un sistema fiable de percepción del entorno, que fusiona los datos de los sensores y de la visión artificial.

Una adecuada selección de sensores integrados en los principales sistemas del vehículo, combinada con la información generada en el sistema de control del tren y su posterior registro, pre-procesamiento y transmisión de datos, deja los datos listos para ser almacenados y posteriormente utilizados en múltiples aplicaciones utilizando tecnologías Big.

BIG DATA Y CLOUD COMPUTING

La generalización de la digitalización genera un volumen creciente de datos.

Gracias a las tecnologías de Big Data, es posible trabajar en la gestión, la transmisión, el procesamiento y el almacenamiento de los datos de la forma más económica y eficiente posible.

Este aumento del volumen de datos requiere dimensionar adecuadamente las necesidades generadas por los activos a gestionar. Para ello, es necesario contar con sistemas flexibles y adaptables a las necesidades. El uso de la nube tanto para el almacenamiento como para el tratamiento de los datos permite alcanzar soluciones adecuadas, eficientes y competitivas basadas en el conocimiento de los distintos productos, sistemas, tecnologías y herramientas existentes en el mercado.

comunicación

COMUNICACIONES

La digitalización requiere conectar la fuente de datos con la infraestructura de almacenamiento. Tecnologías como el 5G abren nuevas puertas que permitirán soluciones técnicas y arquitecturas hasta ahora inviables.

Disponer de activos conectados hace que los sistemas inteligentes estén más expuestos, por lo que no se debe descuidar la implantación de una gestión integral de la ciberseguridad aplicada en toda la cadena de valor:

  • Diseño del SW y HW que controla y monitoriza los sistemas.
  • Herramientas de configuración y gestión de activos.
  • Sistemas de comunicaciones utilizados para integrar las nuevas funcionalidades en los sistemas.
  • Big Data, Analytics, Sistemas de acceso a los datos para su explotación.

CIBERSEGURIDAD

La digitalización está aportando beneficios sustanciales en la eficiencia operativa del transporte; disponibilidad, capacidad, puntualidad y mantenibilidad, así como una mejor experiencia y comodidad para los pasajeros. Pero inevitablemente también aumenta la vulnerabilidad a las ciberamenazas.

El enfoque de ciberseguridad debe proporcionar la protección profunda necesaria para defenderse de las amenazas a la seguridad, al tiempo que garantiza que los operadores de transporte estén preparados para cumplir con sus obligaciones de cumplimiento.

Eficiencia energética a nivel de tren

ANALÍTICA AVANZADA DE DATOS E INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)

El modelado físico, el análisis avanzado de señales, el conocimiento experto y las técnicas de ML/AI se combinan para afrontar problemas complejos relacionados con áreas muy diferentes:

  • Sistemas de monitorización de la salud para el mantenimiento basado en la condición.
  • Optimización energética.
  • Degradación suspensiones.
  • Estrategias de tracción.
  • Diseño basado en requerimientos reales.

Una solución óptima de los problemas sólo es posible con un enfoque holístico que utilice toda la información y las técnicas disponibles.

El ‘gemelo digital’ de los subsistemas relevantes es un claro ejemplo. La combinación de técnicas de modelado físico y ciencia de datos permite generar un ‘gemelo’ del sistema real que permite:

  • Optimizar el comportamiento actual.
  • Mejorar los diseños futuros.
  • Detectar el mal funcionamiento del sistema comparando el comportamiento real con el esperado del gemelo sano.

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