Durant els darrers anys, cada dia milers d'usuaris de Rodalies es veuen afectats pel mal funcionament del sistema, sofrint-ne sobretot les conseqüències en forma de retards i cancel·lacions.

D'acord amb les xifres de l'Autoritat del Transport Metropolità de Catalunya, Rodalies és l'únic mode de transport que perd viatgers en els darrers anys: aproximadament 2.5 milions en els darrers 3 anys en la primera corona metropolitana, o gairebé 5 milions, considerant la resta de corones. Això ha generant un traspàs de passatgers cap a altres mitjans de transport menys eficients, com l'autobús interurbà o el cotxe. A més, els diferents incompliments d'inversió promesos pels diferents governs des del 2010 han agreujat aquesta situació.

Tanmateix, no només les Rodalies posen aquest tema en boca de tots. Accidents com l'incendi que ha tingut lloc recentment a un comboi de l'AVE tornen a posar de manifest la cronicitat d'algunes deficiències, l'antiguitat d'alguns vehicles o la manca de material mòbil, entre d'altres.

Davant d'aquesta situació ens preguntem en quins àmbits està treballant la ciència i la tecnologia per a millorar la gestió de les xarxes ferroviàries?

D'acord amb l'Agenda d'Innovació i Recerca en el Ferrocarril, i l’Europe’s Rail Joint Undertaking, una empresa publicoprivada en el marc del programa Horitzó Europa per a accelerar la innovació, investigació i estandardització del sector ferroviari europeu, els reptes principals que afronta el sector ferroviari són: com descarbonitzar completament el sistema ferroviari, com adaptar-lo al canvi climàtic, com maximitzar la capacitat del servei, la millora del manteniment i de la infraestructura, i com fer el sistema més inclusiu per a una societat diversa.

La ciència i la tecnologia estan posant els seus esforços en aquestes claus, que han de permetre en un futur no molt llunyà millorar l'experiència de l'usuari, així com l'eficiència i la fiabilitat del sistema ferroviari.

Trens sense contacte amb la catenària

El principal avantatge del ferrocarril envers els altres modes de transport és la seva eficiència energètica gràcies al seu sistema de rodadura i l'eficiència en la generació i transmissió del moviment gràcies a l’ús de motors elèctrics. Tanmateix, això implica que es necessita d'una important i complexa infraestructura externa per a la distribució d'energia elèctrica.

El recent desenvolupament tecnològic ha incentivat l'entrada en escena de nous trens, alimentats a partir de sistemes energètics embarcats com són les bateries elèctriques, o bé, les piles de combustible alimentades amb hidrogen.

Disposar de trens que no requereixen d'un fil aeri de contacte ha permès introduir el concepte de catenària discontinua, el que simplifica la infraestructura necessària i facilita la circulació de trens en zones de difícil accés.

Més coordinació en els sistemes

A nivell europeu s'està treballant en una visió col·laborativa i holística del sistema ferroviari per aconseguir-ne un en el què tots els subsistemes treballin de forma coordinada, i que això repercuteixi de forma positiva sobre les persones. L'objectiu principal és disposar d'un sistema segur, fiable i d'experiència agradable per a l'usuari.

Aquesta visió requereix introduir algunes eines com els bessons digitals, com fan certs projectes, còpies virtuals de la xarxa que permeten la simulació d'avaries, així com de solucions, en un entorn digital que no té afectació a la vida real.

I no és pot oblidar en un context digital la ciberseguretat, ja que s'ha de garantir la seguretat en la transmissió i l'emmagatzemament de dades. Finalment, també s'incorporarà l'ús de la intel·ligència artificial per a l'anàlisi i la gestió en temps real d'incidències.

Millor senyalització, més trens, menys esperes

Una altra aportació de la ciència i la tecnologia és el sistema de senyalització i gestió de circulació de trens a nivell europeu, en les seves sigles en anglès, ERTMS. Aquest sistema permet, juntament amb altres aspectes tècnics, que els trens siguin interoperables independentment del país on estigui circulant.

La principal funcionalitat del sistema és que es comporta com un copilot digital, que manté de forma constant una conversació per ràdio amb els diferents elements de la via i que pot ajustar la velocitat automàticament, evitant així qualsevol risc de col·lisió amb el tren precedent.

A més de la millora en seguretat, això permet augmentar la capacitat de les línies, és a dir, posar en circulació més trens i reduir el temps d'espera de l'usuari a les estacions. Al mateix temps, això obre la porta a una millora en els sistemes d'informació gràcies a les dades de posició obtingudes en temps real.

Com millorar el manteniment?

Un altre punt d'interès és la sensorització i digitalització dels trens i la infraestructura. Això permetrà monitoritzar constantment tots els sistemes assegurant-ne el correcte estat i funcionament.

Amb aquestes dades es pot avançar en la predicció de necessitats de manteniment, obtenint així una gestió més eficient de la flota. A més, cal remarcar que la notificació anticipada d'avaries pot evitar que un tren quedi aturat enmig d’un túnel o enmig del servei.

Ferrocarrils més sostenibles

Un altre vector de recerca és la integració de les energies renovables. El ferrocarril disposa de grans superfícies que poden transformar-se en una xarxa de generació d'energia verda per a diferents usos del propi ferrocarril o servir de suport a xarxes externes.

Aquesta integració renovable al sistema ferroviari pot permetre millores en la gestió energètica, disminuint-ne les pèrdues, millorant l'eficiència de la distribució d'energia, ajudant a l'estabilitat del sistema elèctric, a la regulació dels pics de demanda o l'emmagatzematge d'energia.

Una altra línia de treball és la investigació en desenvolupar nous materials i mètodes de fabricació més efectius, l'ús de components amb traçabilitat i baixa petjada de carboni, així com millorar la gestió de les cadenes de subministrament i economia circular.

Totes aquestes aportacions han de permetre que línies no electrificades o zones aïllades del territori puguin disposar de trens de darrera generació amb zero emissions sense necessitat d'obres complexes i costoses.

Per últim, la formació en els diferents àmbits de l'enginyeria de personal tècnic especialitzat és clau per portar endavant totes aquestes mesures de manera efectiva.

La visió global i de conjunt del sistema ferroviari és un repte que s'ha d'afrontar sense demora, ja que el factor humà continuarà essent imprescindible en el futur per a millorar la gestió de la xarxa, la seguretat i, en definitiva, l'experiència dels usuaris del ferrocarril.

Lluis Monjo Mur, Professor del departament d'enginyeria elèctrica i coordinador del grau en enginyeria elèctrica i sistemes ferroviaris, Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation.