Innovem per a avançar

Demostrador d'un sistema automàtic de modelatge de la infraestructura lineal BIM 3D

La implantació de la tecnologia BIM és un procés clau en les activitats d'Adif que requereixen la innovació en tot el cicle de vida d'un actiu basada en la transformació digital i l'automatització de processos. Amb aquest projecte, es busca una solució a la digitalització de la infraestructura lineal en format BIM 3D a partir de la captura massiva de dades amb sensors Lidar, càmeres RGB 360°, sistema de posicionament GNSS i inercial i processament automàtic de les dades.

La resolució del repte en el qual s'emmarca el projecte consisteix a comprovar que la tecnologia 4.0, intel·ligència artificial i programari convertidor, és tècnicament i econòmicament viable per a automatitzar la generació de models BIM 3D de la infraestructura lineal ferroviària.

Adquisició i implantació d'un sistema de captura d'imatges i programari de consulta que permeta efectuar recorreguts virtuals per la infraestructura d'alta velocitat.

L'objecte d'aquest projecte és disposar d'una base d'imatges de la traça georreferenciades i gravades des de la cabina de conducció dels vehicles d'Adif, de manera que qualsevol empleat d'Adif puga fer una visita virtual a qualsevol punt de la infraestructura.

El sistema disposarà d'imatges de tota la xarxa (4.000 km) capturades cada 3 metres per les dues càmeres situades en la cabina davantera i posterior del tren amb panoràmiques a nivell de la via, possibilitat de zoom, mesura de distàncies entre dos punts, referències quilomètriques, etc. L'actualització serà anual, la qual cosa permetrà disposar d'un històric per a analitzar possibles canvis en el temps, així com anotar qualsevol informació d'interés detectada.

Finalment, aquest projecte permetrà escalar les imatges capturades com una eina de posicionament d'actius i digitalització de la xarxa.

Aquest projecte busca determinar de forma adequada els elements i les anàlisis de mesurament necessaris per a obtindre conclusions sobre el nivell de soroll aerodinàmic ferroviari en línies d'alta velocitat. A partir d'ací, fixar estratègies i polítiques respecte als nivells de soroll aerodinàmic per al FFCC d'alta velocitat, que permeten que hi haja en el futur un material rodant optimitzat quant a aquesta qüestió, i la recomanació per a la implantació de diverses mesures de mitigació fins al moment en qüestió, tant en trens com en la infraestructura.

Millora de les normes europees sobre ponts ferroviaris

InBridge4EU pretén respondre a aquests punts mitjançant la formulació d'un mètode millorat i harmonitzat per a avaluar la interfície dinàmica europea entre els ponts ferroviaris i el material rodant. Els resultats d'aquest projecte proporcionaran una base sòlida per a la guia que s'està redactant dins del grup especial DIBRST CEN/TC250/SC1 per a la dinàmica de ponts. Finalment, com a conseqüència, s'avaluaran acuradament els resultats econòmics de canviar qualsevol dels criteris/paràmetres/metodologies abans esmentats en el panorama actual de ponts ferroviaris europeus.

Enllaços relacionats:

• InBridge4EU – Enhancing European Railway Bridge Standards.

Xarxa elèctrica ferroviària intel·ligent (pilot)

L'objectiu d'aquest projecte és evolucionar la xarxa elèctrica ferroviària actual d'una línia ferroviària de corrent altern a una xarxa elèctrica ferroviària intel·ligent (Railway Smart Grid) amb noves funcionalitats i més eficient. Entre els desafiaments plantejats, hi trobem: 

1. Augmentar la seguretat i la fiabilitat del sistema elèctric ferroviari.
2. Conéixer millor la dispersió del consum en una xarxa de tracció ferroviària. 
3. Optimitzar el funcionament i conéixer l'estat en temps real o quasi real de les dades i els paràmetres associats al manteniment dels diferents actius involucrats. 
4. Millora en la precisió de les imputacions internes de l'entorn ferroviari relacionades amb la facturació d'energia elèctrica, gràcies a un millor coneixement dels consums de la xarxa ferroviària. 
5. Controlar els fluxos de potència tenint en compte la possible introducció futura de generadors d'energia elèctrica deslocalizats, basats en fonts renovables. 
6. Reduir la intensitat energètica, derivada d'una possible reducció del consum d'energia. 
7. Ajudar a la presa de decisions futures sobre plantejaments estratègics relacionats amb l'energia elèctrica, com la possible evolució cap a un model d'autoconsum en determinats emplaçaments i la redefinició del model d'alimentació elèctrica, amb les conclusions obtingudes de l'anàlisi elaborada sobre la línia pilot. 
8. Optimitzar els costos de manteniment i inversió en el mateix sistema elèctric ferroviari. 

Font d'alimentació híbrida de pila de combustible per a aplicacions ferroviàries

Els objectius principals del projecte són:

1. Desenvolupar, construir, provar i homologar un tren prototip de passatgers de la Sèrie 730, el qual és capaç de circular tant per vies electrificades com sense electrificar, gràcies al sistema híbrid de tracció (elèctric i dièsel), que es modificarà per a substituir la part del motor dièsel per un sistema de tracció d'hidrogen (pila de combustible i bateries) amb l'objectiu d'arribar a un TRL 7. S'està desenvolupant un convertidor DC/DC destinat a la pila de combustible que servirà com a bus d'energia entre la generació elèctrica i la tracció. Es desenvoluparà un segon convertidor DC/DC per a un ús bidireccional per a poder aprofitar el fre regeneratiu del tren i optimitzar la despesa d'energia.
2. Utilització de dos sistemes de proveïment de combustible, un de fix amb producció i un altre portàtil. Així mateix, desenvolupar nous protocols de proveïment de combustible i la normativa associada, identificar estàndards d'hidrogen en el sector ferroviari i contribuir a l'estandardització de l'activitat que afecta la infraestructura.

Aquest projecte persegueix estudiar i provar les condicions de seguretat d'un vehicle propulsat per hidrogen, col·laborar en el desenvolupament d'una estació de proveïment de combustible, estudiar les condicions de seguretat necessàries d'operació i subministrament d'hidrogen, i definir la seguretat per a implementar la tecnologia d'hidrogen en la infraestructura.

El projecte consisteix en la col·locació de minibarreres acústiques en un entorn preferiblement urbà o periurbà amb problemes de contaminació acústica provocada pel pas del tren, per a demostrar l'efectivitat acústica de la solució,  amb la quantificació de la reducció del soroll, per a velocitat del tren limitada per davall dels 160  km/h, i demostrar-ne el baix impacte visual. 
Per a dur a terme l'assaig, les minibarreres i les microbarreres s'instal·laran en la línia convencional 276 Maçanet-Massanes - l'Hospitalet de Llobregat, entre el km 114+000 i el 115+000.
Per a verificar l'efectivitat acústica de les minibarreres i les microbarreres es disposarà d'un equip d'investigació de la divisió acústica LEAM-CATMech, de la Universitat Politècnica de Catalunya, especialitzat en l'àmbit de la vibroacústica, el soroll ambiental i les vibracions generades per la infraestructura ferroviària.

Battery train usage of batteries on senar or partially electrified lines

Els trens de tracció a bateria (Battery Multiple Units, BMU) representen una alternativa sostenible per a substituir progressivament els trens dièsel en els trams no electrificats. Aquests vehicles permeten aprofitar l'electrificació existent en la xarxa ferroviària per a carregar les bateries en trams amb catenària, a més de recórrer a infraestructures de recàrrega estàtica en estacions estratègicament situades. La implementació en la XFIG contribuiria significativament a reduir la petjada de carboni, especialment en corredors on l'electrificació completa no és viable a curt o mitjà termini.

Aquest projecte busca analitzar la viabilitat dels BMU des de la perspectiva d'ADIF dins d'un grup de treball de la UIC i avaluar les necessitats d'infraestructura per a la seua implementació. S'estudiaran aspectes com la instal·lació de punts de càrrega en estacions, la possibilitat de càrrega en marxa mitjançant catenària rígida o convencional i l'impacte en l'operativa ferroviària. Amb això, es pretén desenvolupar un marc tècnic i estratègic que facilite la transició cap a un sistema ferroviari més sostenible i eficient.

Projectes de la primera crida en els quals intervé Adif com a membre fundador

MOTIONAL (FA1+TT) Network management planning and control mobility management in a multimodal environment and digital enablers. Proporcionar requisits funcionals, especificacions associades i solucions operatives i tecnològiques per a gestionar en el futur el tràfic europeu i intermodalitat (FA1). També es facilita l'intercanvi regulat de dades harmonitzades i l'explotació per models numèrics (bessons digitals) que puguen interactuar entre si (TT).

R2DATO (FA2) Digital and automated train operation. Aplicar les tecnologies de digitalització per a continuar amb el desenvolupament de l'ETCS (nivell 3, satèl·lit, integritat, comunicacions FMRCS...), avançar en l'automatització de l'operació (ATO, conducció autònoma i remota, maniobres…), i desenvolupar solucions innovadores. La finalitat última és incrementar la capacitat, la puntualitat, la flexibilitat, la resiliència i la reducció de costos operacionals

IAM4RAIL (FA3) Intelligent integrated asset management. Proporcionar nous requisits tècnics, mètodes, solucions i serveis innovadors basats en les últimes tecnologies per a minimitzar els costos del cicle de vida dels actius o prolongar-los. A més, s'augmenta la seguretat i es millora la fiabilitat, la disponibilitat i la capacitat del sistema ferroviari, i s'aborda tant la infraestructura com el material rodant.

Rail4EARTH (FA4) A sustainable and green rail system. Millorar la sostenibilitat del sistema ferroviari per a fer-lo més atractiu i resilient i contribuir als objectius d'una Europa neutra en carboni per a 2050. L'abast s'estén al material rodant, la infraestructura, les estacions i tots els subsistemes relacionats (xarxes de subministrament, tracció, frens, emmagatzematge d'energia...).

TRANS4RM-R (FA5) Transforming rail freight in Europe. Fer del transport de mercaderies per ferrocarril la columna vertebral de la cadena logística més resistent i amb menys emissions per a complir els requisits del client final. Augmentar la capacitat, millorar la coordinació i la cooperació transfronterera reforçada entre administradors d'infraestructures. Millorar la gestió general de la xarxa mitjançant el desplegament i l'ús de noves tecnologies com l'acoblament digital (DAC) i l'automatització.

FutuRe (FA6) Regional rail services / Innovative rail services to revitalize capillary lines. Revitalitzar les línies regionals, enfortir-ne la capil·laritat i optimitzar la productivitat (cost tren/km) i disminuir el conjunt de costos d'inversió i manteniment (CAPEX+OPEX). Fomentar l'ús de solucions de baix cost per a ERTMS, material rodant específic, actius d'infraestructura i serveis. Incrementar la qualitat del servei, la seguretat operacional i la satisfacció del client per a consolidar l'acció vertebradora i de cohesió del ferrocarril en les diferents regions europees.

Projectes subjectes a comanda del Centre d'Estudis i Experimentació d'Obres Públiques

Dinàmica vertical de la via. Caracterització dels paràmetres amb influència en la dinàmica vertical de la via per a optimitzar les normes de disseny, construcció i manteniment.

Mapes digitals d'infraestructura i actius ERTMS. Definició de l'equipament bàsic per a detectar elements de la infraestructura i la seua digitalització, realització de campanyes de mesuraments en via amb tren auscultador i amb drons i el desenvolupament i disseny de l'estructura de dades i la base de dades.

Infraestructura de la via a velocitats > 300 km/h. Recopilació d'informació simulació de pas de trens a velocitat superior a 300 km/h, extracció de conclusions respecte a la deflexió vertical màxima i nivells d'acceleració que podrien esperar-se en el carril i travessa per a les noves velocitats comercials i de disseny. S'assajarà en el calaix velocitats superiors a 300 km/h.

Degradació via al pas de trens. Estudi de la quantificació de la degradació del balast, de la travessa i del carril. Desenvolupament de procediments nous per a la determinació de l'estat de la banqueta del balast.

Calaix ferroviari del CEDEX. Assajos en models, a escala 1:1, en el calaix ferroviari del CEDEX per a analitzar qualsevol desenvolupament o innovació tecnològica que Adif considere necessari.

Convertidors electrònics de potència DC/AC. Anàlisi de diferents topologies, estratègies de commutació, paràmetres d'operació i utilització d'elements auxiliars associats a convertidors electrònics de potència DC/AC de fins a 1,5 MW amb connexió a la catenària de 3.000 V per a veure la influència que poden tindre sobre els circuits de via de 50 Hz i els d'audiofreqüència.

Impartició de cursos. Impartir cursos d'ERTMS i sobre tecnologia ferroviària.

Petjada de carboni. Elaborar una metodologia de càlcul de petjada de carboni d'instal·lacions i serveis d'Adif; crear una guia d'estimació de la petjada de carboni, de la reducció de les emissions i de la política d'estalvi energètic i l'assessorament per a incloure el concepte de petjada de carboni en la contractació pública.

Revegetació de talussos. Selecció de les espècies idònies a partir del mapa de sectorització de la vegetació de ribera del CEDEX i els treballs previs desenvolupats en aquest sentit. Bones pràctiques per a sembra i plantació d'aquestes espècies.

Protecció de passos superiors. Estudi bibliogràfic de mesures i especificacions tècniques i anàlisis de les alternatives per a la protecció dels pilars dels passos superiors enfront del descarrilament d'un tren.

Conservació i restauració de llits i riberes. Estudi d'operacions i bones pràctiques per al manteniment de llits i riberes: desbrossament, poda, abatiment, prevenció d'obstrucció en ponts i obres de drenatge transversal, eliminació d'elements obstructius, gestió de vegetació aquàtica (especialment helòfits), control de l'erosió en marges i llit, i gestió d'espècies exòtiques invasores.

Projectes de la primera crida en els quals intervé Adif com a membre fundador

MOTIONAL (FA1+TT) Network management planning and control mobility management in a multimodal environment and digital enablers. Proporcionar requisits funcionals, especificacions associades i solucions operatives i tecnològiques per a permetre gestionar en el futur el tràfic europeu i intermodalitat (FA1). També es facilita l'intercanvi regulat de dades harmonitzades i l'explotació per models numèrics (bessons digitals) que puguen interactuar entre si (TT).

R2DATO (FA2) Digital and automated train operation. Aplicar les tecnologies de digitalització per a continuar amb el desenvolupament de l'ETCS (nivell 3, satèl·lit, integritat, comunicacions FMRCS...), avançar en l'automatització de l'operació (ATO, conducció autònoma i remota, maniobres…), i desenvolupar solucions innovadores. La finalitat última és incrementar la capacitat, la puntualitat, la flexibilitat, la resiliència i la reducció de costos operacionals

IAM4RAIL (FA3) Intelligent integrated asset management. Proporcionar nous requisits tècnics, mètodes, solucions i serveis innovadors basats en les últimes tecnologies per a minimitzar els costos del cicle de vida dels actius o prolongar-los. A més, s'augmenta la seguretat i es millora la fiabilitat, la disponibilitat i la capacitat del sistema ferroviari, i s'aborda tant la infraestructura com el material rodant.

Rail4EARTH (FA4) A sustainable and green rail system. Millorar la sostenibilitat del sistema ferroviari per a fer-lo més atractiu i resilient i contribuir als objectius d'una Europa neutra en carboni per a 2050. L'abast s'estén al material rodant, la infraestructura, les estacions i tots els subsistemes relacionats (xarxes de subministrament, tracció, frens, emmagatzematge d'energia...).

TRANS4RM-R (FA5) Transforming rail freight in Europe. Fer del transport de mercaderies per ferrocarril la columna vertebral de la cadena logística més resistent i amb menys emissions per a complir els requisits del client final. Augmentar la capacitat, millorar la coordinació i la cooperació transfronterera reforçada entre administradors d'infraestructures. Millorar la gestió general de la xarxa mitjançant el desplegament i l'ús de noves tecnologies com l'acoblament digital (DAC) i l'automatització.

FutuRe (FA6) Regional rail services / Innovative rail services to revitalize capillary lines. Revitalitzar les línies regionals, enfortir-ne la capil·laritat i optimitzar la productivitat (cost tren/km) i disminuir el conjunt de costos d'inversió i manteniment (CAPEX+OPEX). Fomentar l'ús de solucions de baix cost per a ERTMS, material rodant específic, actius d'infraestructura i serveis. Incrementar la qualitat del servei, la seguretat operacional i la satisfacció del client per a consolidar l'acció vertebradora i de cohesió del ferrocarril en les diferents regions europees.

Projectes subjectes a comanda del Centre d'Estudis i Experimentació d'Obres Públiques

Dinàmica vertical de la via. Caracterització dels paràmetres amb influència en la dinàmica vertical de la via per a optimitzar les normes de disseny, construcció i manteniment.

Mapes digitals d'infraestructura i actius ERTMS. Definició de l'equipament bàsic per a detectar elements de la infraestructura i la seua digitalització, realització de campanyes de mesuraments en via amb tren auscultador i amb drons i el desenvolupament i disseny de l'estructura de dades i la base de dades.

Infraestructura de la via a velocitats > 300 km/h. Recopilació d'informació simulació de pas de trens a velocitat superior a 300 km/h, extracció de conclusions respecte a la deflexió vertical màxima i nivells d'acceleració que podrien esperar-se en el carril i travessa per a les noves velocitats comercials i de disseny. S'assajarà en el calaix velocitats superiors a 300 km/h.

Degradació via al pas de trens. Estudi de la quantificació de la degradació del balast, de la travessa i del carril. Desenvolupament de procediments nous per a la determinació de l'estat de la banqueta del balast.

Calaix ferroviari del CEDEX. Assajos en models, a escala 1:1, en el calaix ferroviari del CEDEX per a analitzar qualsevol desenvolupament o innovació tecnològica que Adif considere necessari.

Convertidors electrònics de potència DC/AC. Anàlisi de diferents topologies, estratègies de commutació, paràmetres d'operació i utilització d'elements auxiliars associats a convertidors electrònics de potència DC/AC de fins a 1,5 MW amb connexió a la catenària de 3.000 V per a veure la influència que poden tindre sobre els circuits de via de 50 Hz i els d'audiofreqüència.

Impartició de cursos. Impartir cursos d'ERTMS i sobre tecnologia ferroviària.

Petjada de carboni. Elaborar una metodologia de càlcul de petjada de carboni d'instal·lacions i serveis d'Adif; crear una guia d'estimació de la petjada de carboni, de la reducció de les emissions i de la política d'estalvi energètic i l'assessorament per a incloure el concepte de petjada de carboni en la contractació pública.

Revegetació de talussos. Selecció de les espècies idònies a partir del mapa de sectorització de la vegetació de ribera del CEDEX i els treballs previs desenvolupats en aquest sentit. Bones pràctiques per a sembra i plantació d'aquestes espècies.

Protecció de passos superiors. Estudi bibliogràfic de mesures i especificacions tècniques i anàlisis de les alternatives per a la protecció dels pilars dels passos superiors enfront del descarrilament d'un tren.

Conservació i restauració de llits i riberes. Estudi d'operacions i bones pràctiques per al manteniment de llits i riberes: desbrossament, poda, abatiment, prevenció d'obstrucció en ponts i obres de drenatge transversal, eliminació d'elements obstructius, gestió de vegetació aquàtica (especialment helòfits), control de l'erosió en marges i llit, i gestió d'espècies exòtiques invasores.