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El ferrocarril no nace de una idea espontanea, sino luego de un prolongado proceso que se inició en el siglo XVII para mejorar el transporte del carbón. En aquellos tiempos, las vías estaban construidas por unos largueros de madera que se apoyaban y clavaban sobre unas traviesas. Con el paso del tiempo, este sistema ha ido evolucionando y recibiendo mayor apoyo por parte de los gobiernos estatales. Esto ha favorecido su camino a convertirse en un medio de transporte sostenible desde un punto de vista medio ambiental, algo muy demandando en el sector actual. De esta forma, se vuelve un requisito fundamental que los ingenieros en esta área continúen sus estudios académicos y se especialicen en un campo con una gran proyección internacional.

Este Máster Título Propio profundiza en la ingeniería y la explotación del ferrocarril desde una perspectiva técnica y operativa tradicional, pero teniendo en cuenta el contexto internacional actual, que establece nuevos requerimientos específicos a los profesionales de este sector. Se incide de manera especial en las nuevas tendencias y tecnologías a las que el ferrocarril se encamina con el objetivo de incrementar su eficiencia técnica y su servicio a la sociedad. Del mismo modo, se plantea el análisis de los nuevos requerimientos en materia de seguridad y que están condicionando el diseño y las operaciones de los sistemas ferroviarios de una manera sustancial.

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Módulo 1. El ferrocarril y su ingeniería en el contexto actual

1.1. El ferrocarril en el transporte

1.1.1. Su posición y competencia con otros modos
1.1.2. Análisis sectorial
1.1.3. La financiación
1.1.4. Lenguaje de especialidad y terminología ferroviaria

1.2. Organización

1.2.1. Los órganos reguladores y supervisores
1.2.2. La industria
1.2.3. Los administradores de infraestructura
1.2.4. Las compañías de transporte ferroviario
1.2.5. Instituciones y asociaciones

1.3. Regulación, legislación y normativa

1.3.1. Marco y regulación legal
1.3.2. La liberalización del transporte ferroviario
1.3.3. Normativa técnica

1.4. Nuevas tendencias y estrategias

1.4.1. La interoperabilidad de los distintos sistemas tecnológicos
1.4.2. Hacia la digitalización: el Ferrocarril 4.0
1.4.3. Un nuevo modelo de servicio a la sociedad

1.5. Descripción de los servicios ferroviarios

1.5.1. Los servicios urbanos
1.5.2. Los servicios de media y larga distancia
1.5.3. Los servicios de alta velocidad
1.5.4. Los servicios de mercancías

1.6. Clasificación y principales sistemas de la infraestructura

1.6.1. La energía eléctrica de tracción
1.6.2. El control, mando y señalización
1.6.3. Las telecomunicaciones
1.6.4. La infraestructura civil

1.7. Clasificación y principales sistemas del material rodante

1.7.1. Principales tipos
1.7.2. La tracción
1.7.3. El frenado
1.7.4. El control, mando y señalización
1.7.5. La rodadura

1.8. La interacción entre el vehículo y la infraestructura

1.8.1. Las distintas interacciones
1.8.2. La compatibilidad técnica del vehículo con la infraestructura
1.8.3. El problema del ancho de vía y sus principales soluciones

1.9. Criterios y condicionantes técnicos del ferrocarril

1.9.1. La velocidad máxima de circulación
1.9.2. La tipología del material rodante
1.9.3. La capacidad de transporte
1.9.4. La interrelación entre los distintos subsistemas

1.10. Casos de referencia a nivel mundial

1.10.1. Redes y servicios ferroviarios
1.10.2. Infraestructuras en construcción y en servicio
1.10.3. Proyectos tecnológicos

Módulo 2. La energía eléctrica de tracción

2.1. La energía eléctrica y el ferrocarril

2.1.1. El semiconductor de potencia
2.1.2. La tensión y corriente eléctrica en el ferrocarril
2.1.3. Evaluación general de la electrificación ferroviaria en el mundo

2.2. Relación entre los servicios ferroviarios y la electrificación

2.2.1. Los servicios urbanos
2.2.2. Los servicios interurbanos
2.2.3. Los servicios de alta velocidad

2.3. La electrificación y el frenado del tren

2.3.1. Prestaciones del freno eléctrico a nivel de la tracción
2.3.2. Prestaciones del freno eléctrico a nivel de la infraestructura
2.3.3. Influencia general del freno eléctrico de recuperación

2.4. El sistema eléctrico ferroviario

2.4.1. Elementos constitutivos
2.4.2. El entorno eléctrico
2.4.3. El TPS (Traction Power System)

2.5. El TPS (Traction Power System)

2.5.1. Componentes
2.5.2. Tipos de TPS en función de la frecuencia eléctrica de funcionamiento
2.5.3. SCADA de control

2.6. La Subestación Eléctrica de Tracción (SET)

2.6.1. Función
2.6.2. Tipos
2.6.3. Arquitectura y componentes
2.6.4. Conexiones eléctricas

2.7. La Línea de Transmisión (LT)

2.7.1. Función
2.7.2. Tipos
2.7.3. Arquitectura y componentes
2.7.4. La captación de la energía eléctrica por el tren
2.7.5. La línea aérea elástica de transmisión (Catenaria)
2.7.6. La línea aérea rígida de transmisión

2.8. El sistema eléctrico ferroviario de corriente continua

2.8.1. Particularidades específicas
2.8.2. Parámetros técnicos
2.8.3. Explotación

2.9. El sistema eléctrico ferroviario de corriente alterna monofásica

2.9.1. Particularidades específicas
2.9.2. Parámetros técnicos
2.9.3. Perturbaciones producidas y principales soluciones
2.9.4. Explotación

2.10. Proyecto de ingeniería

2.10.1. Normativa
2.10.2. Índice del proyecto
2.10.3. Planificación, ejecución y puesta en servicio

Módulo 3. El Control, Mando y Señalización (CMS)

3.1. El CMS y el ferrocarril

3.1.1. Evolución
3.1.2. La seguridad ferroviaria
3.1.3. La importancia de la RAMS
3.1.4. Interoperabilidad ferroviaria
3.1.5. Componentes del subsistema CMS

3.2. El enclavamiento

3.2.1. Evolución
3.2.2. Principio de funcionamiento
3.2.3. Tipos
3.2.4. Otros elementos
3.2.5. El programa de explotación
3.2.6. Desarrollos futuros

3.3. El bloqueo

3.3.1. Evolución
3.3.2. Tipos
3.3.3. La capacidad de transporte y el bloqueo
3.3.4. Criterios de diseño
3.3.5. Comunicación del bloqueo
3.3.6. Aplicaciones específicas

3.4. La detección del tren

3.4.1. Circuitos de vía
3.4.2. Contadores de ejes
3.4.3. Criterios de diseño
3.4.4. Otras tecnologías

3.5. Los elementos de campo

3.5.1. Aparatos de vía
3.5.2. Las señales
3.5.3. Sistemas de protección de pasos a nivel
3.5.4. Los detectores de apoyo a la explotación

3.6. Sistemas de protección del tren

3.6.1. Evolución
3.6.2. Tipos
3.6.3. Sistemas embarcados
3.6.4. ATP
3.6.5. ATO
3.6.6. Criterios de diseño
3.6.7. Desarrollos futuros

3.7. El sistema ERTMS

3.7.1. Evolución
3.7.2. Normativa
3.7.3. Arquitectura y componentes
3.7.4. Niveles
3.7.5. Modos de operación
3.7.6. Criterios de diseño

3.8. El sistema CBTC

3.8.1. Evolución
3.8.2. Normativa
3.8.3. Arquitectura y componentes
3.8.4. Modos de operación
3.8.5. Criterios de diseño

3.9. Relación entre los servicios ferroviarios y el CMS

3.9.1. Los servicios urbanos
3.9.2. Los servicios interurbanos
3.9.3. Los servicios de alta velocidad

3.10. Proyectos de ingeniería

3.10.1. Normativa
3.10.2. Índice del proyecto
3.10.3. Planificación, ejecución y puesta en servicio

Módulo 4. Las telecomunicaciones

4.1. Telecomunicaciones ferroviarias

4.1.1. Seguridad y disponibilidad de los sistemas de telecomunicaciones
4.1.2. Clasificación de los sistemas de telecomunicaciones ferroviarios
4.1.3. Convergencia a redes IP

4.2. Medios de transmisión

4.2.1. Cables de cobre
4.2.2. Radio enlaces
4.2.3. Fibra óptica

4.3. Redes de transporte y acceso

4.3.1. La transmisión digital
4.3.2. Sistemas PDH
4.3.3. Sistemas SDH
4.3.4. Evolución de los sistemas

4.4. Redes de conmutación de voz

4.4.1. Telefonía de explotación tradicional
4.4.2. Telefonía conmutada
4.4.3. Voz sobre IP
4.4.4. Arquitectura red de voz
4.4.5. Plan de numeración

4.5. Redes de datos IP

4.5.1. Fundamentos. Modelo OSI
4.5.2. Redes de conmutación de paquetes
4.5.3. Redes de área local Ethernet
4.5.4. Redes IP/MPLS

4.6. Comunicaciones móviles

4.6.1. Fundamentos de comunicaciones móviles
4.6.2. Tren-tierra analógico
4.6.3. Sistemas Wi-Fi
4.6.4. Sistemas TETRA

4.7. Comunicaciones móviles GSM-R

4.7.1. Características específicas GSM-R vs. GSM (2G)
4.7.2. Arquitectura
4.7.3. Gestión de llamadas
4.7.4. Diseño de red de alta disponibilidad
4.7.5. ERTMS L2: GSM-R + ETCS L2
4.7.6. Evolución GSM-R al 5G (FRMCS)

4.8. Operación y supervisión de las redes de telecomunicación

4.8.1. Modelo ISO TMNS
4.8.2. Protocolos estándar y gestores propietarios
4.8.3. Sistemas de gestión centralizada
4.8.4. Provisión de servicios

4.9. Servicios y clientes de telecomunicación en el entorno ferroviario

4.9.1. Servicios y clientes ferroviarios
4.9.2. Telecomunicaciones fijas
4.9.3. Telecomunicaciones móviles
4.9.4. Proyecto de ingeniería
4.9.5. Normativa
4.9.6. Índice del proyecto
4.9.7. Planificación, ejecución y puesta en servicio

Módulo 5. La Infraestructura civil

5.1. Aproximación a las características de la infraestructura civil del ferrocarril

5.1.1. Interacción de la infraestructura con el vehículo
5.1.2. Dinámica general del ferrocarril
5.1.3. Parámetros de diseño de la infraestructura

5.2. La plataforma ferroviaria

5.2.1. Constitución de la plataforma
5.2.2. Tipología
5.2.3. Capas de asiento ferroviarias

5.3. Puentes

5.3.1. Tipología
5.3.2. Características técnicas
5.3.3. Interacción con el vehículo

5.4. Túneles

5.4.1. Tipología
5.4.2. Características técnicas
5.4.3. Interacción con el vehículo
5.4.4. Particularidades en el ámbito aerodinámico
5.4.5. Particularidades en el ámbito de la seguridad y protección civil

5.5. La vía en balasto

5.5.1. Tipología
5.5.2. El carril de rodadura
5.5.3. Otros componentes
5.5.4. Fenómeno de flying-ballast

5.6. La vía en placa

5.6.1. Tipología
5.6.2. Componentes
5.6.3. Transición vía en placa a vía en balasto

5.7. Los aparatos de vía

5.7.1. Tipología
5.7.2. Desvíos y travesías
5.7.3. Equipos de dilatación

5.8. Otros elementos auxiliares

5.8.1. Toperas y zonas de frenado
5.8.2. Barreras multifunción
5.8.3. Cambiadores de ancho
5.8.4. Básculas

5.9. Relación entre los servicios ferroviarios y la infraestructura civil

5.9.1. Los servicios urbanos
5.9.2. Los servicios interurbanos
5.9.3. Los servicios de alta velocidad

5.10. Resiliencia de la infraestructura frente a eventos extremos

5.10.1. Eventos climáticos
5.10.2. Deslizamientos
5.10.3. Terremotos 

Módulo 6. El material rodante 

6.1. Vehículos ferroviarios

6.1.1. Evolución
6.1.2. Clasificación
6.1.3. Partes funcionales
6.1.4. Normativa y procesos de homologación

6.2. Interacción rueda-carril

6.2.1. Ruedas y ejes montados
6.2.2. Bogies y rodales
6.2.3. Guiado de rueda
6.2.4. Basculación
6.2.5. Sistemas de ancho variable

6.3. Dinámica ferroviaria

6.3.1. Ecuaciones del movimiento
6.3.2. Curvas de tracción
6.3.3. Adherencia
6.3.4. Suspensión
6.3.5. Aerodinámica en trenes de alta velocidad

6.4. Caja, cabina, puertas, WC e interiorismo

6.4.1. Caja
6.4.2. Cabina de conducción
6.4.3. Puertas, WC e interiorismo

6.5. Circuitos eléctricos de AT y BT

6.5.1. Pantógrafo
6.5.2.Aparamenta de AT y Transformador
6.5.3. Arquitectura circuitos AT
6.5.4. Convertidor de SSAA y baterías
6.5.5. Arquitectura circuitos BT

6.6. Tracción eléctrica

6.6.1. Cadena de tracción
6.6.2. Motores eléctricos de tracción
6.6.3. Convertidores estáticos
6.6.4. Filtro AT

6.7. Tracción diésel, tracción diésel-eléctrica y tracción híbrida

6.7.1. Tracción diésel
6.7.2. Tracción diésel-eléctrica
6.7.3. Tracción híbrida

6.8. Sistema de freno

6.8.1. Freno automático de servicio
6.8.2. Freno eléctrico
6.8.3. Freno de estacionamiento
6.8.4. Freno de auxilio

6.9. Sistemas de señalización, sistemas de comunicaciones y sistemas de mando y diagnosis

6.9.1. Sistemas ATP - ERTMS/ETCS
6.9.2. Sistemas de comunicaciones Tren Tierra - GSM-R
6.9.3. Sistemas de mando y diagnosis - Red TCN

6.10. Mantenimiento de vehículos ferroviarios

6.10.1. Instalaciones para el mantenimiento de vehículos ferroviarios
6.10.2. Intervenciones de mantenimiento
6.10.3. Entidades encargadas de mantenimiento 

Módulo 7. Los riesgos y la seguridad 

7.1. Marco legislativo

7.1.1. Directivas de seguridad e interoperabilidad
7.1.2. Método común de evaluación del riesgo
7.1.3. Proceso de autorización y entrada en servicio comercial

7.2. Ciclo de vida de los proyectos ferroviarios

7.2.1. Fases del ciclo de vida
7.2.2. Actividades de seguridad
7.2.3. Actividades RAM – fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad

7.3. Gestión de la seguridad – RAMS

7.3.1. Gestión de la seguridad
7.3.2. Seguridad funcional
7.3.3. Gestión de la calidad

7.4. Gestión de amenazas

7.4.1. Identificación y análisis de amenazas
7.4.2. Clasificación de amenazas y asignación del riesgo
7.4.3. Criterios de aceptación del riesgo

7.5. Seguridad funcional

7.5.1. Funciones de seguridad
7.5.2. Requisitos de seguridad
7.5.3. Nivel de integridad de la seguridad – SIL

7.6. Indicadores RAM

7.6.1. Fiabilidad
7.6.2. Disponibilidad
7.6.3. Mantenibilidad

7.7. Proceso de verificación y validación

7.7.1. Metodologías V&V
7.7.2. Verificación del diseño
7.7.3. Inspecciones y pruebas

7.8. Safety Case

7.8.1. Estructura del Safety Case
7.8.2. Evidencias de seguridad
7.8.3. Safety Case relacionados y condiciones de aplicación

7.9. Gestión RAMS – operación y mantenimiento

7.9.1. Indicadores operativos RAMS
7.9.2. Gestión de modificaciones
7.9.3. Expediente de modificación

7.10. Proceso de certificación y evaluación independiente

7.10.1. Evaluación independiente de seguridad – ISA & ASBO
7.10.2. Evaluación de la conformidad – NOBO & DEBO
7.10.3. Autorización de puesta en servicio

Módulo 8. La operación 

8.1. La operación ferroviaria

8.1.1. Funciones consideradas en al ámbito de la operación ferroviaria
8.1.2. Demanda del transporte de viajeros
8.1.3. Demanda del transporte de mercancías

8.2. La regulación del tráfico

8.2.1. Principios de la regulación del tráfico ferroviario
8.2.2. Los reglamentos de circulación
8.2.3. Cálculo de marchas
8.2.4. El centro de control de tráfico

8.3. La capacidad

8.3.1. Análisis de capacidad de las líneas
8.3.2. Asignación de capacidad
8.3.3. La declaración de la red

8.4. Los servicios de viajeros

8.4.1. La planificación de los servicios
8.4.2. Identificación de restricciones y limitaciones en la operación
8.4.3. La estación de viajeros

8.5. Los servicios de mercancías

8.5.1. La planificación de los servicios
8.5.2. Identificación de restricciones y limitaciones en la operación
8.5.3. La terminal de mercancías
8.5.4. Particularidad de la operación de mercancías en líneas de alta velocidad

8.6. La economía del Sistema Ferroviario

8.6.1. La economía del ferrocarril en el contexto actual
8.6.2. Economía del gestor de infraestructuras
8.6.3. Economía de la operación de servicios

8.7. La operación ferroviaria desde el punto de vista del consumo de energía

8.7.1. El consumo de energía y emisiones asociadas al transporte por ferrocarril
8.7.2. La gestión de la energía en las compañías ferroviarias
8.7.3. El consumo energético en líneas de alta velocidad

8.8. La eficiencia energética

8.8.1. Estrategias para reducir el consumo de energía eléctrica de tracción
8.8.2. Diseño eficiente de la infraestructura
8.8.3. Aprovechamiento de la energía eléctrica regenerada en la tracción
8.8.4. Conducción eficiente

8.9. Gestión de incidencias

8.9.1. Plan de contingencias
8.9.2. El centro de control de incidencias
8.9.3. Análisis específico sobre fenómenos meteorológicos

8.10. Seguridad y protección civil

8.10.1. Planes de autoprotección
8.10.2. Instalaciones especificas en este ámbito
8.10.3. El centro de control de seguridad

Módulo 9. La Investigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i) 

9.1. Contexto actual del I+D+i en el ferrocarril

9.1.1. La financiación y fiscalidad de la innovación
9.1.2. El impulso europeo
9.1.3. Los programas de investigación europeos Shift2Rail y ERJU
9.1.4. Situación y perspectivas en otros países y regiones del mundo

9.2. Las fases del proceso de I+D+i

9.2.1. Modelos de innovación
9.2.2. El proyecto de I+D+i
9.2.3. La inteligencia tecnológica
9.2.4. La estrategia de I+D+i
9.2.5. Las instalaciones de ensayo

9.3. Los retos tecnológicos del ferrocarril

9.3.1. Los retos tradicionales y futuros
9.3.2. La interoperabilidad ferroviaria en términos de I+D+i
9.3.3. La revolución digital en el sector ferroviario

9.4. La I+D+i en el campo de la energía eléctrica de tracción

9.4.1. Líneas de I+D+i en curso y previstas
9.4.2. Iniciativas tecnológicas a destacar
9.4.3. Principales grupos de investigación en la materia

9.5. La I+D+i en el campo del CMS

9.5.1. Líneas de I+D+i en curso y previstas
9.5.2. Iniciativas tecnológicas a destacar
9.5.3. Principales grupos de investigación en la materia

9.6. La I+D+i en el campo de las telecomunicaciones

9.6.1. Líneas de I+D+i en curso y previstas
9.6.2. Iniciativas tecnológicas a destacar
9.6.3. Principales grupos de investigación en la materia

9.7. La I+D+i en el campo de la infraestructura civil

9.7.1. Líneas de I+D+i en curso y previstas
9.7.2. Iniciativas tecnológicas a destacar
9.7.3. Principales grupos de investigación en la materia

9.8. La I+D+i en el campo del material rodante

9.8.1. Líneas de I+D+i en curso y previstas
9.8.2. Iniciativas tecnológicas a destacar
9.8.3. Principales grupos de investigación en la materia

9.9. Resultados del proceso de I+D+i

9.9.1. La protección de resultados
9.9.2. La transferencia de la tecnología
9.9.3. La implantación en el servicio

9.10. Los nuevos sistemas ferroviarios

9.10.1. Situación y perspectivas
9.10.2. La tecnología de levitación magnética
9.10.3. El nuevo concepto Hyperloop

Módulo 10. La nueva revolución digital en el ferrocarril 

10.1. La cuarta revolución del ferrocarril

10.1.1. Evolución tecnológica
10.1.2. Tecnologías digitales aplicadas al ferrocarril
10.1.3. Campos de aplicación en el contexto actual

10.2. Análisis de tecnologías clave

10.2.1. Big Data
10.2.2. Cloud Computing
10.2.3. Inteligencia artificial
10.2.4. IoT y nueva sensorización
10.2.5. DAS

10.3. Aplicación a la red eléctrica ferroviaria

10.3.1. Objetivo
10.3.2. Funcionalidad
10.3.3. Implementación

10.4. Aplicación al mantenimiento

10.4.1. Objetivo
10.4.2. Funcionalidad
10.4.3. Implementación

10.5. Aplicación a la estación de viajeros

10.5.1. Objetivo
10.5.2. Funcionalidad
10.5.3. Implementación

10.6. Aplicación a la gestión logística ferroviaria

10.6.1. Objetivo
10.6.2. Funcionalidad
10.6.3. Implementación

10.7. Aplicación a la gestión del tráfico ferroviario

10.7.1. Objetivo
10.7.2. Funcionalidad
10.7.3. Implementación

10.8. Ciberseguridad en el ferrocarril

10.8.1. Objetivo
10.8.2. Funcionalidad
10.8.3. Implementación

10.9. Experiencia de usuario

10.9.1. Objetivo
10.9.2. Funcionalidad
10.9.3. Implementación

10.10. Estrategias de digitalización en algunos ferrocarriles

10.10.1. Ferrocarriles alemanes
10.10.2. Ferrocarriles franceses
10.10.3. Ferrocarriles japoneses
10.10.4. Otros ferrocarriles

Un programa diseñado por expertos con una amplia experiencia te ayudará a alcanzar tus objetivos profesionales en el sector de Sistemas Ferroviarios”