El cerebro detrás de los trenes de alta velocidad

Chang Zhenchen.
DE pequeño, Chang Zhenchen, nacido en 1965, aspiraba a ser ingeniero en maquinaria agrícola. Sin embargo, hoy es ingeniero jefe adjunto de Changchun Railway Vehicles Co., Ltd. (CNR), empresa reconocida por el diseño y la fabricación de trenes de unidades eléctricas múltiples y vehículos de transporte ferroviario urbano. En esta compañía de más de 14.000 empleados, Chang se desempeña también como director del equipo de investigación y desarrollo (I+D) del Sistema de Control y Monitorización de Trenes (TCMS por sus siglas en inglés), una especie de cerebro y sistema nervioso de los trenes de alta velocidad.
En diciembre de 2012 se aprobó el proyecto de investigación y desarrollo del TCMS de los trenes CRH5, un esfuerzo liderado por el propio Chang Zhenchen (CRH, o China Railway High-speed, es el nombre que el Gobierno chino le da a los trenes de alta velocidad con derechos de propiedad intelectual independientes, aunque también puede referirse a una determinada velocidad que alcanza el tren rápido). En junio de 2014, este logro científico pasó la evaluación en materia de propiedad intelectual, por lo que China tiene ahora la capacidad de diseñar y fabricar esta especie de “cerebro” de los trenes de alta velocidad.
Hoy en día, las líneas de trenes de alta velocidad en China suman 19.000 km y 1800 trenes bala están operativos, los cuales transportan anualmente a 910 millones de personas. Asimismo, China viene esforzándose por exportar sus trenes de alta velocidad y promover así el desarrollo de otras zonas del mundo.

8 de diciembre de 2014. Un trabajador de CNR, en la fábrica de trenes de alta velocidad.
A toda marcha
En 1905, cuando Zhan Tianyou comenzó a construir el ferrocarril Beijing-Zhangjiakou, el cual atravesaba las montañas del norte de Beijing, el tren se había convertido ya en una esperanza para los chinos deseosos de ver un país poderoso.
Antes de obtener su doctorado en 2004, Chang Zhenchen se dedicó al campo de la automatización agrícola. Ese mismo año entró en la estación científica de trabajo postdoctoral de CNR, donde laboraría durante dos años.
El Plan Nacional de Red Ferroviaria a Mediano y Largo Plazo, lanzado también en 2004, no solo diseñó una red de alta velocidad de más de 12.000 km, sino que también definió los objetivos a cumplir: “Introducir técnicas avanzadas, establecer lazos de cooperación en el diseño y la producción, y crear una marca china”.
En aquel entonces, CNR estaba cooperando con el grupo francés Alstom para introducir las unidades múltiples CRH, de más de 200 km/hora de velocidad. Chang Zhenchen, quien apenas se había incorporado a la empresa, se encargó de conocer y estudiar el TCMS de estas unidades múltiples. A fin de familiarizarse lo más pronto posible con la estructura y teoría de estas unidades, Chang se ofreció a participar en las pruebas del tren bala Changbai-shan.
Como alto valor de los trenes rápidos chinos, el Changbaishan, que costó casi 100 millones de yuanes, puede alcanzar una velocidad de 210 km/hora, según su diseño. Fue fruto de los trabajos en investigación y desarrollo de CNR y la canadiense Bombardier, y fue el tren bala en el que China tuvo mayor participación hasta la aparición de los trenes CRH.
En una prueba realizada en septiembre de 2004, el Changbaishan alcanzó una velocidad de 254,5 km/hora, lo que asombró a Chang, quien encontró, sin embargo, muchos desafíos. Un día, después de actualizar el software, el Changbaishan perdió fuerza tractora y fue llevado al estacionamiento para una minuciosa inspección. “El fracaso de la actualización residió en un dato erróneo en la instalación del diámetro de las ruedas. Fue un error de solo 10 mm”, recuerda.
Gracias a los 60 días de pruebas, Chang conoció a fondo la estructura y la teoría de los trenes rápidos, y se dio cuenta de que la tecnología china en materia de control de las unidades múltiples todavía era rezagada en comparación con la de los países avanzados.
En febrero de 2007, el tren pionero Changbaishan fue puesto en servicio en la línea Shenyang-Dalian, aunque continuó siendo un desafío y una frustración para los ingenieros, pues cinco años después, en 2012, el tren fue dado de baja por falta de repuestos.
Según Chang, el sistema de fuerza tractora y la decoración interior de los primeros trenes CRH1 tuvieron como referencia, en cierta medida, los del tren Changbaishan, el cual ha quedado en la memoria de los chinos e inició la era de la alta velocidad ferroviaria en el país.
Una vez finalizadas las pruebas del Changbaishan en 2006, Chang Zhenchen culminó su labor en la estación postdoctoral y, después de analizar varias opciones, decidió dedicarse a la alta velocidad ferroviaria, la cual suponía una oportunidad histórica.

Chang Zhenchen con su equipo de investigación y desarrollo
Huesos duros de roer
En enero de 2007, Chang dirigió un equipo de siete personas a la sede de la empresa Alstom, en Italia, para una capacitación de dos meses en cuanto al Sistema de Control y Monitorización de Trenes (TCMS). El objetivo era conocer la lógica del control de la red del tren y las relaciones entre las interfaces de los subsistemas, lo cual es también la parte más importante de la tecnología del TCMS.
Pero el plan de capacitación de Alstom no había incluido este objetivo. Chang tuvo que estudiar meticulosamente el contrato. La cláusula de “capacitar a los estudiantes para que puedan cambiar la configuración del tren de manera independiente” le dio argumentos para negociar con los de dicha empresa.
“Después de una serie de discusiones, por fin logramos el diagrama lógico de 3000 páginas, la clave del TCMS, aunque todo estaba en italiano”, dice Chang. Ello fue la base de la investigación posterior. Chang iba a conocer por primera vez la parte medular de la tecnología más avanzada de trenes bala del extranjero. Sin embargo, no tuvo tiempo para emocionarse, pues ninguno dentro del equipo sabía italiano.
Como se trataba de información confidencial, no podían emplear un traductor. Siete chinos que no hablaban italiano se valieron de diccionarios bilingües italiano-chino para en ocho meses entender toda la lógica del control del tren CRH5.
El 18 de abril de 2007 se puso en funcionamiento el tren modelo CRH5, de Beijing a Harbin. A partir de entonces, los trenes bala “Hexiehao” entraron en la vida de los chinos. Al mismo tiempo, China aplicó por sexta vez la aceleración de la velocidad ferroviaria y comenzó a usar un nuevo diagrama de trenes. En las líneas ocupadas, aumentó la velocidad a entre 200 y 250 km/hora.
De regreso en el país, Chang Zhenchen empezó el trabajo de pruebas en el tren bala Beijing-Harbin. China había entrado en el periodo de fabricación de trenes rápidos a gran escala.
Chang recuerda que el ciclo de producción era muy intenso y que los ensayos no eran suficientes, debido a los “defectos en el diseño de Alstom y a la falta de consideración del entorno en China”. Además, comenzaron a detectarse averías en los trenes que ya estaban en servicio.
El tren bala Harbin-Beijing partía de la primera ciudad aproximadamente a las 5 de la mañana, y regresaba a las 11 de la noche. El equipo de Chang tuvo que encargarse de los trabajos de mantenimiento y de la inspección diaria.
Después de ocho meses de análisis y ensayos, el equipo de Chang no solo aclaró la lógica en el control del tren, sino que también descubrió los irrazonables diseños de la parte francesa y presentó sugerencias para su perfeccionamiento.
El TCMS está compuesto por miles de software, desde la estructura hasta los más pequeños detalles. El equipo se tomó cinco años para diseñar, investigar y ensayar, y para después reemplazar uno por uno los software extranjeros.
Salida al exterior
En la primavera de 2009 entró en servicio el tren bala CRH5 de la línea Beijing-Taiyuan. Chang, quien era el responsable de las pruebas, enfermó de tanto trabajar.
Al mismo tiempo, CNR empezó a trabajar en la investigación y desarrollo de las unidades múltiples CRH380CL, las más rápidas del mundo (380 km/hora). Para Chang, fue “un paso firme hacia la investigación y el desarrollo independiente”.
Hasta 2010, la red ferroviaria china se extendía por 8358 km y diariamente había casi 1200 trenes bala en funcionamiento.
Sin embargo, el sector sufrió el reproche de la opinión pública debido al accidente del tren bala Ningbo-Taizhou-Wenzhou, ocurrido el 23 de julio de 2011.
“En aquel momento estaba en Beijing. El accidente me estremeció y me apené mucho”, menciona Chang. Al principio todas las dudas se centraron en el sistema de control del tren y la explicación ofrecida por Chang sobre el sistema fue interpretada parcialmente y cuestionada. El resultado final de la investigación demostró que la mayor responsabilidad recaía en la deficiente gestión.
Aunque el accidente no tuvo relación con CNR, la compañía tomó la iniciativa de realizar una supervisión completa de la seguridad del TCMS y estableció normas más exigentes al respecto.
Un año después, el TCMS, desarrollado independientemente por China, obtuvo la certificación de seguridad internacional de Europa.
“Dentro de los trabajos de investigación y desarrollo en el sistema de alta velocidad ferroviaria, los ingenieros chinos vienen prestando mayor atención a la seguridad y fiabilidad. Todos los sistemas de trenes bala diseñados por China siguen el principio de fail-safe, es decir, al registrarse una avería, el sistema debe mantener el tren en estado seguro”, puntualiza Chang.
En 2012, China empezó a aplicar la estrategia de “Salida al exterior” en los productos de alta velocidad ferroviaria, y sustituyó exitosamente el sistema principal de los trenes de alta velocidad por el nuevo sistema de fabricación nacional.
A finales de noviembre de 2013, las líneas de alta velocidad en servicio de otros países y regiones del mundo sumaban 11.605 km, la misma cifra que en el caso de los trenes chinos de alta velocidad. China tardó diez años en construir un tren de estas características, así como una red de alta velocidad ferroviaria, la cual representaba la mitad del kilometraje total del mundo. Las labores de sistema de control y monitorización del tren fueron realizadas con una producción totalmente nacional.
*Xu Ying es periodista de la Agencia de Noticias Xinhua.