10 AÑOS/10 HITOS DE I+D+i EN EL SECTOR FERROVIARIO ESPAÑOL.

Transcripción

1 ASAMBLEA DE LA PLATAFORMA TECNOLÓGICA FERROVIARIA ESPAÑOLA X ANIVERSARIO 10 AÑOS/10 HITOS DE I+D+i EN EL SECTOR FERROVIARIO ESPAÑOL. Dr. Ing. Ignacio Jorge Iglesias Director Adjunto Laboratorio de Interoperabilidad Ferroviaria. CEDEX. Centro de Estudios y Experimentación del Ministerio de Fomento 8 de Octubre de 2015

2 SUMARIO: 10 HITOS de I+D +i +10 Reflexiones sobre la I+D+i 1. Hito 1: Civia III: Ultima generación de trenes de cercanías. 2. Hito 2: Desarrollos de Talgo: Avril, Tren de Arabia, tren híbrido 3. Hito 3: Desarrollos innovadores en gestión de energía: SSEE reversibles, almacenadores de energía 4. Hito 4: Tecnologías de cambio de ancho. Nuevos trenes y cambiadores de ancho. 5. Hito 5: Desarrollo e integración de tecnologías propias en nuevos vehículos ferroviarios de CAF. 6. Hito 6: Primera línea automática de metro en España. Convergencia ERTMS-CBTC. 7. Hito 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. 8. Hito 8: Mejoras en las prestaciones del sistema ferroviario: Mantenimiento inteligente, explotación y aerodinámica ferroviaria. 9. Hito 9: El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria. 10. Hito 10: Tecnología española para la Línea de Alta Velocidad Meca-Medina. 11. Y 10 reflexiones sobre la I+D+i ferroviaria española..

3 Los nueve puntos básicos de los Civia 1: Civia III: Ultima generación de trenes de cercanías 1. Los Civia no son un tren específico, sino una plataforma tecnológica desarrollada por Renfe. 2. La primera remesa de Civia se encarga en el año Los Civia I eran 14 trenes, 3 de la serie 462 y 11 de la serie En junio de 2003 inicia las pruebas el primer tren Civia. 5. En octubre de 2003 Renfe encarga 83 trenes Civia II: 29 (463), 20 (464) y 34 (465). 43 trenes los fabricarán CAF-Siemens y otros 40 Alstom. 6. El día 20 de enero de 2004 entran en servicio comercial los primeros Civia en la red de Cercanías de Madrid. 7. En enero de 2006 Renfe encarga otros 80 trenes, los Civia III, 40 a CAF-Siemens y otros 40 a Alstom. 51 trenes de la serie 465, 28 trenes de la serie 464 y un tren Adicionalmente al anterior pedido, Renfe adquiere 25 coches más para convertirlos de la serie 464 a la 465, por lo que la configuración final de Civia III será de 76 trenes de la serie 465, 3 de la 464 y 1 de la 463.

4 2: Desarrollos de Talgo: Avril, Tren de Arabia, tren híbrido

5 2: Desarrollos de Talgo: Avril, Tren de Arabia, tren híbrido Tren AVRIL (Alta Velocidad Rueda Independiente Ligero) Tren concebido como una plataforma flexible: Adaptable a diferentes anchos fijos (1435, 1520 ó 1668) o ancho variable. Cuatro tensiones de alimentación eléctrica o diesel-eléctrica. Gálibo ancho o estandar. Modificación del nº de coches. Velocidad máxima 380 km/h Anchura de los coches de mm. Hasta 600 viajeros en tren de 200m. Reducción de tara del 15%. Tracción desarrollada por Talgo, concentrada en la parte baja de los coches extremos (concepto de tracción concentrada y pasajeros distribuidos). Mejora de un 21% del coeficiente aerodinámico (con respecto al 112). Reducción de un 20% del consume energético Asientos 3+2.

6 3: Desarrollos innovadores en gestión de energía:ssee reversibles, almacenadores de energía SSEE reversibles Desarrollo de SSEE-DC bidireccional capaz de devolver a red la energía de frenado. Basadas en convertidores bidireccionalesde IGBTs. La energía devuelta puede variar entre el 8-25%. Metro de Bilbao

7 3: Desarrollos innovadores en gestión de energía:ssee reversibles, almacenadores de energía

8 Sistema cinético de almacenamiento de energía 3: Desarrollos innovadores en gestión de energía: SSEE reversibles, almacenadores de energía Scheme of KESS unit in Adif Power Systems Lab Objetivo: Desarrolo y construcción de un Sistema de almacenamiento de Energía cinética de 200 MJ-350 kw para almacenar la energía de frenado de los trenes en las líneas convencionales (3 kv DC) 3 KV CC Catenary Características básicas: Motor conmutado de reluctancia variable+convertidor IGBTs DC/AC. Volante de inercia de 6T, levitado sobre cojinetes cerámicos, en atmosfera de baja presión (1mbar) Hitos mas relevantes: Centro de ensayos de Adif (CETRAFF) equipado en las cercanías de Atocha conectado a catenaries de 3 kv dc y 25 kv ac El almacenador cinético se ha probado inicialmente en los laboratorios del CEDEX y mas tarde en el CETRAFF. CONVERTERS KESS

9 4: Tecnologías de cambio de ancho. Nuevos trenes y cambiadores de ancho.

10 PROYECTO UNICHANGER Objetivos Desarrollo de dos prototipos de cambiador en plataforma única con partes móviles: TCRS3 para tecnologías TALGO y CAF, y TCRS4 para todas las tecnologías (las dos españolas más polaca y la alemana) Estudio de viabilidad de los sistemas de ancho variable en el mundo; campo de aplicación Hitos concluidos Construcción del primer prototipo del TCRS3 (acuerdo TALGO CAF) Instalación del primer prototipo del TCRS3 en el cambiador de Roda de Bará, en Mayo de 2010 Definición de Especificaciones del TCRS4 SUW2000 Rafil/DB 4: Tecnologías de cambio de ancho. Nuevos trenes y cambiadores de ancho. TALGO RD CAF

11 Un ejemplo a seguir de esfuerzo en I+D propio. 5: Desarrollo e integración de tecnologías propias en nuevos vehículos ferroviarios de CAF En la última década CAF ha desarrollado un ambicioso programa de I+D con el objetivo final del desarrollo e integración de tecnologías propias que les permita ser autónomos en el exigente mercado ferroviario actual. CAF ha centrado sus esfuerzos en el "Desarrollo e integración de tecnologías propias en nuevos vehículos ferroviarios", mediante las cuales: Se han desarrollado nuevas familias de trenes como OARIS, URBOS, CIVITY, METROS, etc. Estos desarrollos se han basado en la utilización de tecnologías básicas ferroviarias como dinámica, aerodinámica, etc En estos trenes se instalan nuevos equipos embarcados propios en los que se implantan desarrollos tecnológicos específicos: Tracción Señalización (vía y embarcada) Control (TCMS) Almacenamiento y gestión de energía embarcada. Información sobre estado trenes etc Electrónicas propias de control (VEGA)

12 5: Desarrollo e integración de tecnologías propias en nuevos vehículos ferroviarios de CAF URBOS (Tren urbano sin catenaria) Inversor de tracción y auxiliares Sistema de acumulación de energía Sistema de señalización Sistema de control y monitorización de vehículo

13 ERTMS Fijo y embarcado 5: Desarrollo e integración de tecnologías propias en nuevos vehículos ferroviarios de CAF OARIS (Tren de alta Velocidad) Ruido / dinámica E Aerodinámica Control y monitorización de vehículo EMC

14 Primera línea automática de España en : Primera línea automática de metro en España.

15 Convergencia ERTMS-CBTC 6: Primera línea automática de metro en España.

16 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. Montaje de vía FOTOS Tren carrilero Sistema para prescindir de vía auxiliar, lanzando el carril sobre las traviesas definitivas. Descarga en vía directora Descarga en vía paralela

17 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. Construcción de grandes túneles Túnel de Guadarrama LAV Madrid- Valladolid (28km). Quinto mas largo del mundo. Túnel de Pajares (25km). Sexto mas largo en Europa Túnel de la Cabrera. Record del mundo de perforation con TBM: 90 metros día.

18 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. Construcción de grandes Viaductos Viaducto del Ulla, Viaducto mas alto de España (Pila mas alta, 117 m) Viaducto de Contreras: uno de los viaductos con mayor luz (261 m) Viaducto sobre el río Almonte: La singularidad de este viaducto viene marcada por la construcción de un elegante arco central de 384 m. Será record mundial de luz en puentes de arco de alta velocidad. Viaducto de Catoira / Rio Ulla. Record del mundo de viaducto de tipología estructural de celosía metálica. 1,620 m de longitud y vano mayor de 240 m.

19 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. Tecnología de vía de tres carriles El tercer carril consiste en una vía que permite las circulaciones de trenes tanto en ancho internacional como ancho ibérico, sobre las mismas vías.

20 7: Logros en la construcción de Infraestructura Ferroviaria: Túneles, Viaductos, montaje de vía. El Cajón de Ensayos Acelerados. El Cajón de Ensayos Ferroviarios del CEDEX

21 8: Mantenimiento inteligente,explotación y aerodinámica ferroviaria. Proyecto MIFFO : Monitorización de Infraestructura Ferroviaria mediante Fibra óptica. Proyecto SAEC : Auscultación continua de la plataforma ferroviaria mediante Georadar Proyecto Giralda Rail : Corrientes inducidas para la inspección superficial de carriles. Proyecto VIADINTEGRA y Fichas 2 y 9 CEDEX: Monitorización inteligente del comportamiento estructural de Viaductos Ferroviarios y secciones de vía. Proyecto OPTIRAL (europeo): Utilización de la Inteligencia Computacional en la toma de decisiones de mantenimiento.

22 Proyecto GRAIL2 : Utilización del Galileo para ERTMS L3. Proyecto IFZONE: Eliminación de las zonas neutras en catenarias AC. 8: Mantenimiento inteligente,explotación y aerodinámica ferroviaria. Proyecto MERLIN: Gestión sostenible e inteligente de la energía para sistemas ferroviarios inteligentes Proyecto Capacity 4 Rail: Incremento de capacidad de las redes europeas mediante mejoras de la infra y optimización de las operaciones. CEDEX-ADIF: Subbalasto bituminoso, zonas de transición, compactacion de la plataforma, Tunel Regajal Proyecto RIVAS. Railway Induced Vibration Abatement Solutions

23 Vuelo del Balasto: Campañas de medida y medidas mitigadoras. 8: Mantenimiento inteligente,explotación y aerodinámica ferroviaria. Campañas de campo para toma de datos reales (AEROTRAIN, AURIGIDAS) Evaluación del riesgo de levante de balasto Proyecto CRUCE: Investigación del efecto del cruce de un tren de alta velocidad con un tren de mercancías Medidas de Mitigación. Traviesa aerodinámica Sistema de Protección de Viento Lateral (SPVL) Un sistema que predice el viento lateral en lineas de alta velocidad y aplica las restricciones de velocidad requeridas a los diferentes tipos de trenes.

24 More than 2000 Kms in commercial operation with ERTMS with 17 interoperability cases tested. L2 already in operation 9: El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria Zaragoza-Huesca / Alstom L Figueras-Perpignan Ansaldo L / L Orense-Santiago Thales L / L Madrid-Lleida / Ansaldo L / L2 Oct 2011 Madrid-Valladolid Thales L / L Madrid commuter lines Dimetronic-Thales L L La Sagra-Toledo Thales L The longest (1250 Kms) interoperable HSL from Barcelona to Malaga: Paradigm of interoperability ( 3 ETCS suppliers plus STM LZB on track and a different supplier for the EVC) Madrid-Valencia-Albacete Dimetronic L / L Bna-Figueras Thales L / L Lleida-Barcelona Thales L / L Córdoba-Malaga Dimetronic L / L Albacete- Alicante Alstom Only L2 March Madrid-Sevilla LZB(1992) ERTMS NSTM LZB (2007)

25 9: El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria HIGH SPEED/ LONG DISTANCE/ MEDIUM DISTANCES TRAINS Train supplier Alstom Talgo Siemens Alstom CAF (Variable Gauge) Talgo (Variable Gauge) train sets equipped with ETCS

26 9: El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria Interoperability cases: Cross ERTMS Interoperability table CROSS INTEROPERABILITY IN SPAIN TRACK EQUIPMENT Alstom Ansaldo Bombardier Dimetronic Thales STM-LZB ON BOARD EQUIPMENT Alstom S-100/104/ Ansaldo S-120/121 Bombardier S-130/730 Dimetronic 450/446/447 Siemens S-102/ Thales Pilot line 17 Mad. Comm No On Board Unit from Thales in Spain 26

27 ERTMS reliability and punctuality in Madrid-Barcelona HSL Kms between incidences : El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria Level 1 Level 2 Cumulative L1 Cumulative L2 ERTMS works!!! Level ** *** Level * * L2 started in October 2011 ** Line was extended in L1 up to Barcelona *** Line was extended in L1 up to French border Punctuality (delay <5 ) 100,000% 99,000% 98,000% 97,000% 96,000% Level 1 Level 2 95,000% Level Level

28 LIF del CEDEX 9: El ERTMS. Despliegue en España como pioneros de Europa. La Interoperabilidad Ferroviaria RBC and OBU are integrated and tested in the lab connected to all the simulators reproducing: a) the real train dynamics and b) track circuits occupancy, interlocking selected routes and balise telegrams. Real RBC Dimetronic Madrid Levante Line Real EVC ALSTOM Simulators with real project data for: Interlockings Train dynamics, Train odometry Track circuits and switches Routes. Balise telegrams.

29 10: Tecnología española para la Línea de Alta Velocidad Meca-Medina. Características principales Longitud 450 Kms Velocidad 300 km/h Presupuesto M Suministro Estaciones Consorcio Talleres Montaje de vía (1435 mm) Catenaria y SSEE (25 kv) Señalización (ERTMS N2) Telecomunicaciones (GSM-R) Material rodante (33+23) Explotación y Mantenimiento (12 años) La Meca, Jeddah, Aeropuerto de Jeddah, KAEC y Medina Renfe Operadora (26,9%), Adif(21,5%), Ineco (1,47%), Talgo (17,5%), OHL(6,21%), Dimetronic (5,18%), Indra (4,63%), Copasa (6,76%), Cobra (5,30%), Inabensa (1,40%), Imathia (2,21%) y Consultrans(0,94%) Taller de mantenimiento de primer nivel en La Meca Taller de mantenimiento de segundo nivel PK 125 Depósito en Medina

30 10: Tecnología española para la Línea de Alta Velocidad Meca-Medina.

31 10 Reflexiones sobre la I+D Ferroviaria 1. Se debe continuar con el esfuerzo inversor que se hizo en la primera parte de estos 10 años y que debido a la crisis se vio frenado. 2. La I+D no se puede comprar, se puede invertir en I+D pero se debe hacer paso a paso, basada en el conocimiento y en esfuerzo continuado en el tiempo de formación de equipos. 3. Los proyectos megalómanos no conducen a ninguna parte. Es imposible saltar de repente al primer puesto de la I+D mundial. 4. La I+D, como herramienta de riqueza de un país, debe necesariamente ser económicamente rentable. 5. El que inventen otros, irónicamente dicho por Unamuno, y que aún permanece en el subsconciente colectivo, debe ser necesariamente desterrado de nuestro país. 6. Es imprescindible el papel de las entidades públicas (Renfe y Adif) como tractores y posteriores usuarios finales de la I+D ferroviaria. 7. La colaboración internacional es uno de los pilares de una I+D rentable. 8. La I+D se debe dirigir al incremento de las tecnologías de más valor añadido. El entorno ferroviario debe potenciar la sinergia con otras áreas de conocimiento. 9. Tenemos una gran oportunidad en el ámbito ferroviario auspiciados por el gran éxito de la alta velocidad española. 10. Un país sin I+D será necesariamente un país pobre ( a no ser que encontremos petróleo!)

32 10 Reflexiones sobre la I+D Ferroviaria If you think that knowledge I+D+i is expensive, try ignorance Derek Bok Ex Presidente de Harvard University Muchas gracias por vuestra amable atención