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Jun 27, 2023

Stuttgart lidera el camino en el despliegue del ETCS en Alemania

EL proyecto Stuttgart Digital Nodes (DKS) alcanzará un hito importante en primavera

EL proyecto Stuttgart Digital Nodes (DKS) alcanzará un hito importante en la primavera de 2024 cuando comiencen las pruebas de ETCS en secciones de la red ferroviaria de la ciudad. Los equipos de German Rail (DB) y los principales proveedores del proyecto, Alstom para los vehículos y Thales para la infraestructura, están trabajando en lo que se describe como un pionero del programa Digital Rail for Germany (DSD) para implementar ETCS en todo el país.

En el marco del proyecto DKS, 125 km de infraestructura ferroviaria estarán equipados con ETCS. Esto incluye los 60 km de nuevo ferrocarril en construcción como parte del proyecto Stuttgart 21 para construir una nueva estación principal en la ciudad, así como 65 km de líneas de conexión. De manera crucial, se eliminará la mayor parte de la infraestructura de señalización de Clase B existente, lo que requerirá que todos los trenes operen únicamente con ETCS, una novedad para un importante nodo alemán, y que es potencialmente un gran avance para desbloquear el potencial más amplio de la tecnología. La introducción de ETCS fue propuesto en 2005 cuando el proyecto Stuttgart 21 estaba tomando forma. Sin embargo, la decisión de introducirlo como el único sistema de señalización requirió mucho examen de conciencia dentro de DB y mucha persuasión por parte de sus defensores.

ETCS se discutió inicialmente en términos de beneficios de interoperabilidad y velocidades de soporte de más de 160 km/h, trabajando en conjunto con el sistema Clase B. Sin embargo, ETCS surgió como la solución preferida en las discusiones sobre cómo resolver los problemas de calidad del servicio en el núcleo central del S-Bahn de Stuttgart, que en 2015, con un aumento vertiginoso del número de pasajeros, sufría problemas de confiabilidad y, de hecho, se convirtió en víctima de su propio éxito.

Con la presión establecida para aumentar aún más con la adición de una nueva estación principal y nuevos túneles que se conectarán con la sección central, la lógica de reemplazar los enclavamientos con la misma tecnología parecía equivocada. Los defensores señalaron la capacidad de ETCS para reducir el costo de las secciones de bloque densas y de rendimiento optimizado debido al uso de mucho menos equipo que los sistemas Clase B convencionales. Alrededor de dos años de debates culminaron con el lanzamiento de un estudio de viabilidad para explorar el potencial del uso de ETCS en Stuttgart en 2017.

ETCS se discutió inicialmente en términos de beneficios de interoperabilidad y velocidades de soporte de más de 160 km/h, trabajando en conjunto con el sistema Clase B.

DB, la región metropolitana de Stuttgart y el estado de Baden-Württemberg se unieron para financiar el estudio de 1 millón de euros, que se completó a fines de 2018. Llegó a la conclusión de que no solo era posible usar ETCS en la sección central muy utilizada, sino que se avanza podría reducirse en un 20% incluso con la suposición más cautelosa de curvas de frenado relativamente planas y enclavamientos lentos.

El estudio fue la base del trabajo posterior realizado por DB en el marco del paquete DSD para optimizar el sistema modificando las distancias entre bloques, reduciendo los retrasos del sistema y optimizando el frenado ETCS. Esto aumentaría la capacidad en un 35 %, con el potencial de alcanzar el 50 % en la sección principal de S-Bahn, lo que permitiría cambiar a un servicio con intervalos de 10 minutos y un aumento a 36 trenes por hora en lugar de 24, ofreciendo un paso real. cambio en el rendimiento, según los equipos de DB que trabajan en el proyecto. En la práctica, esto se traduce específicamente en secciones de bloques de 30 m de largo, las más cortas jamás implementadas en Alemania.

DB y el Ministerio Federal de Transporte e Infraestructura Digital de Alemania (BMDV) anunciaron formalmente la asignación de 462,5 millones de euros de financiación para las fases 1 y 2 de DKS en agosto de 2020. Este acuerdo incluye fondos asignados originalmente al elemento de mando y señalización de control de Stuttgart 21, financiado por DB, el gobierno federal, el estado de Baden-Württemberg y la región de Stuttgart.

El trabajo inicial se divide en dos paquetes. El paquete 1 comprende la instalación de ETCS en el núcleo de la red S-Bahn, mientras que el paquete 2 cubre predominantemente la nueva infraestructura de Stuttgart 21 para trenes regionales y de larga distancia. El ETCS sin Clase B se instalará en la sección central, mientras que el ETCS con Clase B se instalará en dos áreas adyacentes para respaldar las pruebas y la operación continua de los trenes de carga, que no pueden operar con locomotoras equipadas con ETCS. Se prevé que la entrega del paquete 3, que comprende el resto de los dos distritos restantes de la red DB de Stuttgart y Plochingen, se completará para 2030, momento en el que se instalará ETCS en más de 500 km de infraestructura, o alrededor del 1,5 % de toda la DB. red.

Posteriormente, Thales se adjudicó un contrato de 127 millones de euros para entregar el componente de infraestructura de los paquetes 1 y 2 en noviembre de 2020. El trabajo basado en el diseño de señalización final ideado por DB implica la instalación de ETCS Nivel 2, trabajo preliminar para la implementación de sistemas en tierra para operación automática en GoA2, se conecta a un futuro Sistema de Gestión de Tráfico y Capacidad (CTMS), un centro de control operativo, más de 6000 balizas electrónicas y 1300 contadores de ejes, y alrededor de 650 máquinas de puntos.

Alstom tiene la tarea de modernizar 118 trenes regionales de varios fabricantes con ETCS y ATO en virtud de un contrato de 130 millones de euros otorgado por el Instituto Estatal de Vehículos sobre Rieles de Baden-Württemberg (SFBW) en julio de 2021. También está equipando 215 trenes clase 423 y 430 S-Bahn trenes bajo un contrato de 130 millones de euros con DB Regio. Además, Alstom ganó un contrato de 2.500 millones de euros de SFBW para suministrar 130 EMU de dos pisos de alta capacidad Coradia Stream en mayo de 2022, todos los cuales estarán equipados con equipos compatibles con los niveles 2 y 3 de ETCS, así como con GoA2. Está previsto que los trenes entren en servicio en 2025. En general, el gobierno federal ha asignado 482 millones de euros para respaldar la modernización de vehículos como parte de DSD. También se ha obtenido financiación de la Unión Europea, el estado de Baden-Württemberg y la región de Stuttgart.

Alstom comenzó la modernización de las flotas de S-Bahn en marzo de 2022, seguido de trenes regionales en abril de 2022. La instalación de hardware en algunos prototipos de vehículos modernizados se completó con éxito a fines de 2022, y Alstom ahora realiza pruebas de integración. Mientras tanto, Thales está a punto de instalar las primeras balizas ETCS con alrededor del 10% del trabajo de cableado ya completado. De hecho, DB dice que la cantidad de cableado adicional requerido al instalar ETCS junto con la Clase B fue uno de los elementos sorprendentes del proyecto. Ha requerido varios cierres de líneas durante semanas seguidas, y a menudo con poca antelación, para cumplir con la fecha límite de enero de 2024 para la primera parte del nuevo enclavamiento, con las consiguientes críticas públicas al esquema que ofrecen una justificación adicional para usar solo ETCS.

Además, continúa el trabajo en el centro de control y enclavamiento en Waiblingen, mientras que el personal de DB trabaja en mejoras operativas, incluidas órdenes/comandos "digitales" para la operación de respaldo, que se probarán a partir de diciembre de 2024.

El objetivo es comenzar las pruebas intensivas del primer enclavamiento en la primavera de 2024. DB informa que aún se requiere un trabajo de cableado significativo y la instalación de nuevas señales en el lado de la línea, pero dice que el trabajo está en curso para cumplir con este objetivo.

El inicio de los primeros servicios comerciales que utilizan ETCS sin Clase B está previsto para enero de 2025 en la línea del aeropuerto de Stuttgart, un ramal de 11 km, en su mayoría de vía doble, desde Stuttgart-Rohr hasta el aeropuerto y Bernhausen en Filderstadt. Solo cuatro trenes por hora por dirección operan en esta línea, lo que la convierte en un lugar ideal para las pruebas iniciales con solo una interrupción mínima si las cosas salen mal. También brindará una oportunidad para que todos los conductores e ingenieros se familiaricen aún más con el sistema antes de la entrada en funcionamiento del ETCS sin Clase B en el núcleo de la red en septiembre de 2025, momento en el que alrededor de 1000 trenes circularán sin Clase B. a través del núcleo del sistema todos los días. Esto tendrá lugar antes de la apertura oficial de Stuttgart 21 en diciembre de 2025, cuando 700 trenes adicionales operarán a través de la estación todos los días.

Ofrecer un alto nivel de redundancia "más o menos duplicando todo" para garantizar que siempre haya un sistema de respaldo disponible es fundamental para la búsqueda de confiabilidad del proyecto, mientras que los equipos del proyecto están adoptando una filosofía de "prueba, prueba, prueba". ."

Explican que este enfoque ofrece la mejor oportunidad posible de aceptación para todos, desde los equipos de proyecto hasta la alta dirección. También maximizará el tiempo disponible para hacer frente a los inevitables problemas iniciales. Y si bien existe la aceptación de que surgirá algo en lo que los equipos del proyecto no habrán pensado, DB cree que el enfoque integral y a largo plazo de la planificación adoptado dentro del proyecto servirá bien a este proceso y le dará la mejor oportunidad de éxito.

De hecho, una estrategia a largo plazo que adopta el pensamiento sistémico, que alienta a equipos potencialmente dispares a hablar y trabajar juntos para encontrar soluciones óptimas, ha sido fundamental en la forma en que el equipo de Stuttgart ha abordado el proyecto desde que comenzó el trabajo hace siete años. DB dice que el énfasis en ser transparente para promover una cultura de confianza entre todas las partes está contribuyendo significativamente a su éxito general. También está sentando las bases para la adopción directa de tecnologías nuevas o futuras, que ayudarán a mejorar el rendimiento.

La modernización de vehículos es un buen ejemplo de cómo se ha aplicado este enfoque en la práctica. Alrededor del 90% de los costos del proyecto comprenden la instalación de equipos relacionados con ETCS en el vehículo. El 10 % restante es para elementos que admitirán las próximas tecnologías, como FRMCS, ATO en GoA2, ETCS Nivel 3 y curvas de frenado optimizadas. Esto es significativamente menos intrusivo que instalar estas tecnologías desde cero en los próximos años, lo que requeriría otro programa de modernización masiva que costaría muchos millones de euros.

De manera similar, el trabajo de infraestructura ha incluido sentar las bases para una futura actualización de la operación GoA2, que desbloqueará más beneficios de capacidad, así como la introducción de otras tecnologías una vez que ETCS sea estable. Esto incluye FRMCS con DB trabajando activamente en el sucesor de GSM-R y la introducción de CTMS después de 2025.

DB ha consultado con otros ferrocarriles que están pasando por sus propios programas de implementación de ETCS, incluido el administrador de infraestructura danés Banedanmark.

CTMS tendrá en cuenta parámetros como la longitud real del tren, la velocidad del tren que circula delante y las posiciones del pantógrafo al establecer una ruta, mejorando la división de bloques en las estaciones y reduciendo los intervalos. El objetivo de DB es finalmente hacer circular un tren en cada una de las ocho vías del andén de la nueva estación principal de Stuttgart cada cinco minutos en promedio, con capacidad para casi 100 trenes por hora, en comparación con los 35 actuales, aunque es más probable que funcionen 50. Un avance de cinco minutos ofrecería un margen de un minuto si se considera el tiempo de permanencia de tres minutos y un minuto entre la salida de un tren y la llegada del siguiente.

Las expectativas puestas en los contratistas que entregan el proyecto también han cambiado con este enfoque basado en sistemas para la gestión de proyectos. El proceso de licitación para el componente de infraestructura dejó de poner todo el énfasis en el precio y, en cambio, lo centró en resolver los retrasos del sistema, lo que DB dice que incentivó a los postores a entregar "algo mejor que lo que estaba en el estante". Esto se ha traducido en un rendimiento que algunos colegas no creían posible al comienzo del proyecto.

Fundamentalmente, DB ha estado abierto a mirar hacia afuera para desarrollar su enfoque del proyecto. El concepto de "pirámide de planificación" de los Ferrocarriles Federales Suizos (SBB) ha demostrado ser especialmente influyente en la priorización del trabajo de DB en el proyecto de remodelación de Stuttgart y la decisión de buscar solo ETCS. En la parte superior de la pirámide se encuentra la infraestructura a gran escala, acciones que solo deben tomarse cuando sea realmente necesario, con componentes como GoA2, ATO y enclavamientos rápidos en el medio, y cronogramas dinámicos y material rodante personalizado en la parte inferior.

Del mismo modo, DB ha consultado con otros ferrocarriles que están pasando por sus propios programas de implementación de ETCS, incluido el administrador de infraestructuras danés Banedanmark, que ha actuado como modelo a seguir para el proyecto al proporcionar un marco para eliminar las señales en la línea para maniobras.

Se está trabajando constantemente en la siguiente fase de DKS. El gobierno alemán anunció en diciembre que estaba aumentando la financiación disponible para el programa de implementación de ETCS de alrededor de 1700 millones de euros a alrededor de 2700 millones de euros. DB confirmó que había recibido aprobación para seguir financiando la planificación de varios proyectos en el paquete de inicio para DSD, incluida la fase 3 de DKS, que recibirá 83 millones de euros para apoyar las actividades de planificación.

Además, el corredor de mercancías Rin-Alpino, la ruta principal desde los puertos holandeses del Mar del Norte hacia Italia, recibirá apoyo, al igual que el corredor Escandinavo-Mediterráneo, que discurre entre Dinamarca y Austria, y recibirá 307 millones de euros. En general, DB tiene como objetivo equipar 4500 km de vías con ETCS para 2030. DKS ofrece un marco para un despliegue exitoso de ETCS en toda la red bajo el programa DSD más amplio. Sin embargo, el enfoque del equipo de Stuttgart para el proyecto, que abarca el pensamiento sistémico en todo momento, parece ser, al menos por el momento, la excepción y no la regla dentro de DB.

Si bien se informa que algunos colegas que trabajan en el proyecto ATO S-Bahn de Hamburgo, así como otros en Colonia y Frankfurt, están muy comprometidos, se dice que el enfoque general para ofrecer digitalización y DSD carece del dinamismo necesario para un resultado exitoso. El trabajo en silos sigue siendo predominante. Existe un temor real entre algunos en Stuttgart de que DB aún pueda seguir la ruta de operar ETCS junto con la Clase B, por lo que no se dará cuenta de todos sus beneficios.

Otra preocupación importante es la cuestión de quién financiará el vasto programa nacional de modernización de vehículos bajo DSD. Será necesario equipar más de 30 000 vehículos con equipos ETCS a un costo de alrededor de 10 000 millones de euros durante 10 años. El gobierno federal tiene la escala para respaldar este requisito. Sin embargo, existe el temor de que con muchas demandas presupuestarias, podría no tener el apetito para un gasto tan grande.

Tanto el gobierno como DB están hablando sobre ETCS. Pero más temprano que tarde ellos también necesitan caminar el camino. Esta es la razón por la cual los miembros del equipo de Stuttgart piden una estrategia claramente definida, que adopte un pensamiento basado en sistemas que ayudará a eliminar las ineficiencias al tiempo que ofrece un cronograma claro para la entrega. Creen que DKS proporciona una base sólida para tal enfoque. El proyecto ciertamente está haciendo progresos alentadores. Es de esperar que este éxito impulse nuevas medidas del tipo necesario.

EL estado alemán de Baden Württemberg ha publicado los resultados de una revisión de la provisión de capacidad de la estación en Stuttgart tras la finalización de la nueva estación principal subterránea de Stuttgart que se está construyendo como parte del proyecto Stuttgart 21.

La revisión fue encargada por el gobierno estatal, una coalición del partido conservador CDU y el Partido Verde, en virtud de su acuerdo oficial de coalición. El Partido Verde ha apoyado durante mucho tiempo la construcción de una nueva estación terminal adicional utilizando parte del sitio de la estación existente y, de manera crucial, las vías de acceso, cuya eliminación está programada una vez que se inaugure la nueva estación principal.

La revisión ha encontrado que la estación terminal adicional no es necesaria, pero solo en el contexto de varios tramos de ferrocarril importantes, y en muchos casos sin financiamiento y actualmente solo conceptuales, que se están construyendo antes de 2030-2040.

Las intervenciones de infraestructura propuestas, que en conjunto agregan una nueva capacidad sustancial en la región de Stuttgart, y que se consideran necesarias para 2030, son:

• Construir la Curva de Wendlinger planificada como una vía doble en lugar de una única, lo que permitirá que las conexiones desde ciudades como Tübingen a la nueva línea y estación de alta velocidad del aeropuerto de Stuttgart continúen hasta la nueva estación principal de Stuttgart. Esta curva ya está parcialmente completa como vía única conectada a la vía en dirección este de la nueva línea de alta velocidad, y agregar la vía adicional se considera relativamente simple.• El túnel Pfaffensteig de 11 km que conecta la línea Singen - Horb - Stuttgart Gaubahn con la nueva Estación principal del aeropuerto de Stuttgart y, a través de ella, a la línea de alta velocidad Ulm - Stuttgart, que ya se está planificando con una posible construcción a partir de 2026 para permitir su finalización y apertura en 2032. El túnel de doble orificio sería utilizado por la larga distancia Zürich - Trenes de Stuttgart y regionales. • Mantenimiento de la línea existente de Stuttgart - Singen en los suburbios de Stuttgart e introducción de nuevos servicios locales. Esta línea, conocida como Panorama Bahn, solo es utilizada por servicios directos. Se planea un nuevo intercambio de transporte basado en la estación de S-Bahn Norte de Stuttgart, que será atendida por los nuevos servicios de Panorama Bahn, y aumentará la resiliencia general de la red. • La adición de dos nuevas vías de acceso de alta velocidad en los suburbios del norte de Stuttgart que une la línea de alta velocidad existente a Mannheim y Karlsruhe a través de una estación reconstruida en Feuerbach con la nueva red subterránea de líneas que dan servicio a la nueva estación principal de Stuttgart.

Este último proyecto había sido identificado como necesario para entregar el cronograma de intervalo regular completo de Deutschland Takt, pero actualmente no está financiado y no está en el proceso de planificación, al igual que la mayoría de las otras 115 mejoras menores de infraestructura identificadas por el informe, que tienen un costo de € 3.900 millones. Baden Württemberg espera que el gobierno federal a través de DB Network cumpla con este requisito de financiación.

El ministro estatal de transporte, el Sr. Winfried Hermann, quien anteriormente abogó por la construcción de una nueva estación terminal regional además de la estación principal planificada, parece haber cambiado de opinión. Dijo a los medios que la duplicación prevista de la demanda en todo el transporte público conducirá a triplicar con creces el número de trenes regionales en el centro de Stuttgart en comparación con 2010. Dice que tanto la nueva infraestructura, incluido el despliegue de ETCS, como la nueva flota de Los trenes Coradia Stream encargados por el estado a Alstom en mayo de 2022 fueron clave para satisfacer esta demanda.

“Con esto se logrará el objetivo que buscaba el estado con una estación complementaria subterránea, alcanzado de otra manera”, dice. “Estoy convencido de que este es un caso ejemplar en el que la digitalización puede reemplazar la expansión de la infraestructura”.