Enclavamiento de estado sólido

El enclavamiento de estado sólido (SSI) es la marca comercial de la primera generación de enclavamiento basado en procesadores, desarrollado en la década de 1980 por la División de Investigación de British Rail , GEC-General Signal y Westinghouse Signals Ltd en el Reino Unido. Fue un precursor de los modernos sistemas de enclavamiento basados ​​en computadora (CBI) que se utilizan ampliamente en la actualidad. ^{[ 1 ]}

Desarrollado en el Reino Unido, el SSI se ha instalado ampliamente en Gran Bretaña y tiene cierta penetración en otros mercados de Europa Occidental . El primer despliegue operativo del SSI fue en Dingwall en 1984, donde se utilizó junto con la señalización de Bloqueo Electrónico de Tokens por Radio (RETB). ^{[ 1 ]} Un año después, se implementó el primer esquema SSI convencional en Leamington Spa . Ese mismo año, comenzó el diseño de la aplicación para el uso del SSI en la primera fase del entonces en desarrollo Docklands Light Railway (DLR) de Londres: esto combinó el SSI con la automatización del establecimiento de ruta y la conducción del tren ( ATO / ATP ). ^{[ 1 ]} Para 1990, 32 enclavamientos centrales SSI controlaban la East Coast Main Line entre York y Berwick-upon-Tweed ; además, varias estaciones de ferrocarril importantes en toda Gran Bretaña, incluidas Marylebone y Liverpool Street , también estaban operando utilizando SSI en ese momento. ^{[ 2 ]} Para 2019, había 450 SSI en los ferrocarriles propiedad de Network Rail . ^{[ 2 ]}

El rendimiento de SSI rápidamente atrajo el interés internacional y la tecnología se exportó ampliamente. ^{[ 2 ]} El mayor cliente en Europa continental fue Bélgica , que en un momento dado operó alrededor de 200 SSI, mientras que Portugal implementó al menos 100 instancias. Durante 1997, la SNCF de Francia también puso en funcionamiento su primera cabina de señales basada en SSI; para 2010, 59 SSI estaban en servicio en toda Francia, algunas de las cuales controlaban más de 1000 rutas. ^{[ 2 ]}

El SSI también se ha instalado en Indonesia, Hong Kong y otros países. Australia es un usuario extensivo del SSI, particularmente Nueva Gales del Sur, donde está instalado en lugares concurridos como Hurstville-Oatley, North Sydney, Wyong, Granville, Enfield, Blacktown, Olympic Park y otros dentro de la red de la Entidad de Gestión de Activos de Transporte . Durante mayo de 2022, se puso en marcha la mayor implementación de SSI del mundo en Bandel Junction en Bengala Occidental , India . ^{[ 3 ]}

En servicio, SSI ha demostrado una fiabilidad superior a la prevista: mientras que el tiempo medio entre fallos (MTBF) del equipo se calculó en torno a 2,5 años, el rendimiento a largo plazo en condiciones reales ha mostrado un MTBF medio de diez años. ^{[ 1 ]} En 2025, se registraron 600 despliegues de SSI, que comprendían más de 50 000 TFM, en servicio en diversas ubicaciones alrededor del mundo. ^{[ 1 ]}

Debido al buen desempeño de SSI, tanto Alstom como Siemens han lanzado productos (Smartlock y Westlock, respectivamente) que copian varias de sus características. En particular, ambos fabricantes optaron por reutilizar el lenguaje de preparación de datos y el equipo de vía de SSI. ^{[ 1 ]} Una ventaja de estos productos posteriores, denominados enclavamientos basados ​​en computadora (CBI), es que el límite arbitrario de 63  TFM se ha elevado tanto que se puede manejar un enclavamiento grande sin necesidad de dividir la lógica en pequeños bloques. ^{[ 1 ] [ 4 ]} Otra ventaja es que están diseñados para ser programables con los principios de señalización específicos de un operador, lo que ofrece una mayor flexibilidad. ^{[ 5 ]}

Durante gran parte del siglo XX, las primeras casetas de señales , que generalmente se operaban manualmente y se limitaban a operaciones de línea de señalización, fueron reemplazadas progresivamente por casetas de señales eléctricas más grandes , que hacían un uso extensivo de relés electromecánicos que requerían salas de equipos considerables y mantenimiento frecuente. ^{[ 1 ]} Durante la década de 1970, se preveía que estos relés, cuya producción era relativamente laboriosa y cuyo mantenimiento también era costoso, aumentarían tanto en precio como en dificultad de adquisición, dado que la industria electrónica en general estaba en proceso de transición a la electrónica de estado sólido . A finales de la década de 1970, se hizo evidente que un sistema basado en procesadores de software podría tener el potencial de reemplazar a los enclavamientos basados ​​en relés. ^{[ 1 ]} En consecuencia, un equipo de la División de Investigación de British Rail comenzó un trabajo exhaustivo sobre el posible reemplazo de los enclavamientos electromecánicos basados ​​en relés existentes de BR por SSI electrónicos. Los beneficios de dicho esquema incluían lograr mayores niveles de confiabilidad y velocidad, además de reducir los requisitos de espacio y cableado. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

Durante 1980, se publicaron tres informes elaborados por un grupo de trabajo de SSI; estos detallaban el plan piloto previsto , el impacto en la seguridad y los efectos de la nueva tecnología. ^{[ 1 ] [ 7 ]} Se determinó que la introducción de SSI ofrecía ahorros en tres áreas clave: equipos de enclavamiento, circuitos de línea y circuitos de panel; además, que las técnicas de seguridad correctas proporcionarían un nivel de seguridad adecuado en principio, que se había desarrollado a partir de las experiencias obtenidas con otros sistemas de microprocesadores que se estaban introduciendo en el mercado en ese momento. Se decidió basar SSI en un microprocesador de segunda mano que era un estándar industrial ampliamente utilizado en ese momento y que contaba con un amplio soporte de herramientas de desarrollo de software. ^{[ 1 ] [ 8 ]} Un objetivo clave para el desarrollo de SSI era lograr un ahorro de costes del 15 por ciento en comparación con los enclavamientos de relés tradicionales. ^{[ 2 ]} Otro objetivo clave era evitar cualquier cambio en la percepción del sistema de señalización tanto para los operadores como para los conductores. ^{[ 9 ]}

El desarrollo de SSI se llevó a cabo mediante un acuerdo tripartito entre British Rail , GEC General Signal y Westinghouse Signals . ^{[ 10 ] [ 11 ]} El equipo de BR fue responsable de gran parte del trabajo de diseño y desarrollo tanto del hardware como del software, incluyendo el lenguaje de diseño del esquema, el sistema de transmisión de datos, las interfaces en la vía, la validación de seguridad y la gestión general del proyecto; la tarea principal de GEC y Westinghouse fue producir el equipo de producción de ingeniería completa. ^{[ 9 ]} La mayor parte del software de enclavamiento fue escrito por una sola persona. ^{[ 1 ]} Lograr la estandarización de producción adecuada y la aprobación para uso general resultó ser un proceso que consumió mucho tiempo. ^{[ 12 ]}

Durante la década de 1990, se plantearon varias mejoras y actualizaciones del SSI. Sin embargo, estas ambiciones se vieron gravemente afectadas por la privatización de British Rail y el desmantelamiento de su división de investigación. ^{[ 2 ]} Se alegó que la efímera empresa de infraestructura privada Railtrack no apoyaba nuevas implementaciones del SSI, optando en cambio por favorecer los sistemas de enclavamiento basados ​​en computadora (CBI) para sus principales renovaciones de señalización. ^{[ 2 ]} Durante el siglo XXI, varias empresas de terceros han desarrollado y ofrecido sus propias mejoras al SSI; estas han incluido nuevas interfaces gráficas de usuario , herramientas de diagnóstico y una mayor compatibilidad con enlaces de fibra óptica . ^{[ 2 ] [ 13 ]}