Los trenes autónomos están muy cerca. Exploramos cómo nuestros clientes podrían beneficiarse de esta tecnología revolucionaria, y dónde nos podría llevar en última instancia.

¿Por qué necesitamos trenes autónomos?

Con la población mundial en constante crecimiento, y con cada vez más personas viviendo en ciudades, la movilidad se ha convertido en uno de los desafíos más difíciles, en términos de calidad, seguridad y sostenibilidad.

¿Cambiarán los robots la forma en que operamos los ferrocarriles?

Creemos que los trenes autónomos tendrán un tremendo impacto en la forma en que se ejecutan los ferrocarriles.

El argumento comercial para la autonomía se basa principalmente en factores como la capacidad adicional, la flexibilidad mejorada (incluida la rápida recuperación de la interrupción) y la reducción de los costes operativos. La tecnología autónoma también tiene el potencial de mejorar la seguridad al detectar obstáculos que normalmente no serían visibles para un conductor humano.

El valor de estas capacidades es enorme. Pero la autonomía va más allá de simplemente mejorar el status quo. Creemos que la tecnología autónoma permitirá a nuestros clientes visualizar formas completamente nuevas de utilizar su infraestructura.

Un ejemplo inicial es la automatización de las estaciones. Los trenes autónomos pueden usar sus sensores para apoyar el "primer plano" y las operaciones de acoplamiento sin la necesidad de un control y coordinación central. Esto no solo permite la automatización completa de las estaciones, sino que también tiene el potencial de reducir la toma de tierra en las estaciones porque los trenes hacen el mejor uso del espacio disponible.

El hecho de que los trenes puedan "ver" los convierte en una fuente potencial de datos de encuestas. Esto abre la puerta a una comprensión mucho más profunda de la condición de la infraestructura de lo que actualmente es posible con encuestas periódicas e inspecciones de seguimiento.

La capacidad de detener los trenes con precisión en las estaciones, otra característica de la autonomía, también tiene un potencial interesante. En combinación con las comunicaciones de los pasajeros y el control selectivo de la puerta, por ejemplo, los operadores podrían proporcionar plataformas mucho más cortas en estaciones de poco uso. Esto no solo reduciría los costes de mantenimiento, sino que también abarataría la construcción de nuevas estaciones. Incluso permitiría a los operadores experimentar con estaciones "emergentes" para atender eventos específicos.

La autonomía también es un habilitador para el "acoplamiento virtual": la capacidad de los trenes individuales para viajar con seguridad en convoy. Esto tiene beneficios tanto en términos de capacidad como de ahorro de energía. Los fabricantes de automóviles han estado trabajando en una tecnología similar para camiones durante varios años.

 

¿Qué impacto tendrá la autonomía en tierra?

Los robots son capaces de "ver" su entorno y serán capaces de leer y responder a las señales laterales. Esto significa que nuestros clientes podrán beneficiarse de la autonomía sin cambiar sus sistemas de señalización. Esto aplica tanto para el metro como para las líneas principales. La operación en modo mixto también será factible.

A más largo plazo, a medida que la inteligencia migre de una vía a otra, la necesidad de infraestructura en la vía se reducirá progresivamente. Ya no se necesitarán señales, señales laterales y paneles de advertencia. Sin embargo, el cambio más grande se producirá en el cambio a la detección de trenes basado en la auto-localización: en las líneas principales, por ejemplo, los trenes usarán posicionamiento satelital y mediciones inerciales para determinar su posición, en lugar de circuitos de vía o contadores de ejes.

Es evidente que se pueden obtener ahorros gracias a la reducción de los sistemas en tierra. Sin embargo, se debe emitir un juicio acerca de hasta qué punto se debe permitir que la vía se vuelva "tonta". Existe un modo para mantener un diálogo entre la vía, el tren y el centro de control. Los sensores de fibra óptica, por ejemplo, ya están en uso para la detección de trenes. Las funciones secundarias que ofrece esta tecnología (medidas de velocidad, peso y condición de la rueda) tienen un enorme valor potencial para los operadores.

¿Qué pasa con el impacto de los robots en el mundo más amplio?

Esta es una consideración importante. Como una marea creciente lleva a todos los barcos, la tecnología que hace posible los trenes robóticos también causará cambios revolucionarios en el sector del transporte y más allá.

Por un lado, estos cambios podrían ser una amenaza existencial para los ferrocarriles. ¿Qué pasaría si los automóviles que condujeran solos se volvieran tan baratos que la gente dejara de usar los trenes? Tanto el uso compartido de vehículos como la autonomía de los automóviles están estrechamente vinculados: las flotas de viajes proporcionarán la primera gran oportunidad para una autonomía total. La consultora BCG estima que casi una cuarta parte de todas las millas de pasajeros que viajan en automóvil en los Estados Unidos será en vehículos eléctricos autónomos compartidos en el 2030.

Sin embargo, hay dos desarrollos paralelos que sugieren que la relación futura entre carreteras y ferrocarriles será más colaborativa que destructiva. La primera es que nuestra relación con los coches está cambiando: cada vez tenemos más probabilidades de arrendar o compartir vehículos, en lugar de ser dueños de ellos. Y los jóvenes conducen menos. En resumen, nuestro apego a los coches se está debilitando.

El segundo factor es el aumento de las aplicaciones de movilidad como servicio (MaaS) y planificación de viajes. Estos cambian el enfoque del modo al viaje. Los viajes de extremo a extremo se ensamblarán utilizando combinaciones racionales de componentes ferroviarios y viales en función de parámetros definidos por el consumidor, como la velocidad o el coste. Si el ferrocarril es capaz de competir en estos frentes, entonces el futuro es una de las mayores oportunidades como parte de un ecosistema de transporte realmente multimodal.

El auge de las redes de distribución autónomas también podría favorecer a los ferrocarriles. De hecho, la integración más profunda de los ferrocarriles en el ecosistema multimodal más amplio, un cambio que está implícito tanto en el aumento de la autonomía como en el enorme potencial del transporte de bienes arbitrados digitalmente, podría anunciar la reactivación de la participación ferroviaria en el transporte de mercancías de puerta a puerta.   

Finalmente, ¿qué nuevos retos se prevén?

A medida que los ferrocarriles se aproximan a su capacidad máxima teórica, podrían surgir nuevos desafíos. El aumento de los niveles de tráfico amplificará los retrasos reaccionarios, por lo que se requerirá una mayor flexibilidad. El desgaste de la vía aumentará, por lo que se necesitarán nuevos enfoques para el mantenimiento. Mientras tanto, mayores flujos de pasajeros podrían crear cuellos de botella en las plataformas y estaciones.

Algunas de las soluciones a estos problemas son inherentes a la propia tecnología autónoma. Por ejemplo, los trenes en sí mismos serán capaces de resolver conflictos y podrán operar de manera bidireccional. También es posible que los desarrollos paralelos en MaaS conduzcan a niveles más altos de sincronización entre diferentes modos de transporte. Esto podría, por ejemplo, llevar a niveles más bajos de congestión en estaciones y plataformas al reducir los tiempos de espera.

Sin embargo, la capacidad de organizar operaciones será crítica. Esto requiere una arquitectura completa que tenga en cuenta tanto la flota de trenes autónomos como la red sobre la que opera.

Los sistemas de gestión de tráfico jugarán un papel fundamental aquí y las capacidades predictivas serán de gran importancia . La gestión del tráfico no solo tendrá que ocuparse de la red en sí, sino que también tendrá que tener en cuenta todos los factores externos que influyen en ella, todo, desde el clima y los grandes eventos públicos, hasta los datos entrantes de las aplicaciones de MaaS sobre intenciones de viaje individuales. Para obtener todos los beneficios de la operación autónoma, tiene que mirar más allá del robot para ver la imagen más grande.