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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
Experiencia de Renfe en el despliegue de ERTMSJornada Técnica TÜV SÜD y Railgroup:Señalización ferroviaria a debate
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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2. Evolución del sistema
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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2. Evolución del sistema
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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3. Interoperabilidad
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
3. Interoperabilidad
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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.
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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”.