La digitalización y el uso de sensores avanzados pueden mejorar la inspección y el mantenimiento ferroviario, con tecnologías como los ultrasonidos, el láser, el radar y la fibra óptica aplicadas a carriles, traviesas, balasto y catenaria. Una revisión de los avances más recientes muestra que estas soluciones permiten detectar defectos con mayor precisión y anticipación, lo que reduce costes y aumenta la seguridad, marcando un paso clave hacia un mantenimiento predictivo en redes ferroviarias.
El ferrocarril es uno de los pilares del transporte sostenible, pero garantizar su seguridad y fiabilidad exige un mantenimiento cada vez más sofisticado. La integración de sensores avanzados y tecnologías digitales está transformando la inspección de infraestructuras ferroviarias, especialmente en líneas de alta velocidad. Estas redes, que soportan velocidades superiores a 300 km/h, requieren tolerancias mínimas y una respuesta rápida ante cualquier anomalía. Gracias a la digitalización, podemos pasar de inspecciones manuales a sistemas inteligentes capaces de anticipar fallos antes de que se conviertan en problemas críticos.
Detectar defectos en la infraestructura
La infraestructura ferroviaria está sometida a cargas dinámicas, vibraciones y condiciones ambientales extremas. Componentes como carriles, traviesas, catenaria y balasto —la capa de grava bajo las traviesas— sufren desgaste progresivo. Si los defectos no se detectan a tiempo pueden derivar en fallos estructurales, interrupciones del servicio e incluso accidentes.
Entre los problemas más frecuentes que encontramos destacan las grietas por fatiga en los carriles, que pueden evolucionar hasta provocar roturas; la corrugación, que genera ruido y vibraciones; y defectos como los squats —hundimientos en la superficie del riel—, que comprometen la integridad del acero. Las traviesas presentan fisuras en el hormigón y pérdida de sujeción, mientras que el balasto se fragmenta y se contamina con partículas de polvo, arena o arcilla (finos), reduciendo su capacidad de drenaje y estabilidad.
La geometría de la vía también se puede ver afectada por desalineaciones y asentamientos, que alteran la dinámica del tren y ponen en riesgo la seguridad. En la catenaria, el desgaste de las pletinas por fricción puede provocar interrupciones eléctricas y daños en el pantógrafo —el mecanismo que conecta el tren con la catenaria para recibir electricidad.
Sistemas de inspección avanzados
Para afrontar estos retos se puede recurrir a sistemas de inspección avanzados basados en principios físicos diversos. Utilizamos ultrasonidos y corrientes inducidas para detectar grietas internas y superficiales en los carriles. Empleamos sistemas láser y visión por computadora para medir desgaste y corrugación a alta velocidad, incluso en trenes en servicio, reduciendo cortes en la circulación. El georadar nos permite evaluar la condición del balasto y las traviesas, identificando zonas con pérdida de densidad o humedad.
También confiamos en sensores acústicos y acelerómetros para monitorizar vibraciones y propagación de fisuras, mientras que la fibra óptica mide deformaciones en tiempo real. Cada una de estas tecnologías tiene ventajas y limitaciones: por ejemplo, los sistemas láser son sensibles a la lluvia o el polvo y los ultrasonidos requieren contacto físico.
Tendencias futuras: IoT, robots autónomos y gemelos digitales
La tendencia apunta a integrar sensores conectados a plataformas en la nube (elementos de la internet of Things, IoT) en infraestructura y material rodante. Esto permitirá una monitorización continua, con modelos predictivos basados en inteligencia artificial para anticipar fallos. Imaginamos robots autónomos inspeccionando entornos peligrosos, como túneles o puentes, reduciendo riesgos para el personal. Además, los gemelos digitales, modelos virtuales con las mismas características que los elementos reales, simularán el comportamiento de la vía bajo diferentes escenarios, optimizando la planificación y reduciendo costes. Este enfoque mejorará la seguridad y la disponibilidad de la red, evitando paradas imprevistas y prolongando la vida útil de los componentes. En redes de alta velocidad, donde la fiabilidad es crítica, estas soluciones son esenciales para mantener estándares internacionales y garantizar la competitividad del ferrocarril frente a otros modos de transporte.
Estamos convencidos de que la digitalización del mantenimiento ferroviario no es una opción, sino una necesidad estratégica. La combinación de sensores avanzados, análisis predictivo y automatización nos permitirá pasar de un mantenimiento reactivo a uno preventivo, asegurando que el ferrocarril siga siendo un medio seguro, eficiente y competitivo en el siglo XXI. Además, contribuye a los objetivos de sostenibilidad al minimizar intervenciones correctivas, reducir el consumo de recursos y disminuir las emisiones asociadas a reparaciones urgentes. Esta transformación redefine la forma en que concebimos la infraestructura ferroviaria: inteligente, conectada y preparada para los desafíos futuros.
Referencia
Higinio González-Jorge, Eduardo Ríos-Otero, Enrique Aldao, Eduardo Balvís, Fernando Veiga-López, Gabriel Fontenla-Carrera, Rail maintenance, sensor systems and digitalization: A comprehensive review, Future Transp. 2025, 5(3), 83; https://doi.org/10.3390/futuretransp5030083
Autores del artículo divulgativo:
Eduardo Ríos-Otero, Enrique Aldao, Eduardo Balvís, Fernando Veiga-López y Gabriel Fontenla-Carrera
Instituto de Física, Computación y Ciencia Aeroespacial
Universidad de Vigo
Fuente: Scientias
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