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La Clave | El complejo mundo de los puertos 2
Sincromodalidad en el puerto de Sevilla: un enfoque innovador para la logística
Ángel Pulido Hernández
Director de la Autoridad Portuaria de Sevilla.
Los puertos desempeñan un papel crucial como centros intermodales y facilitan la integración de diferentes modos de transporte para optimizar la cadena logística. Estos centros permiten la transferencia eficiente de mercancías entre el transporte marítimo, terrestre y aéreo, mejoran la conectividad y reducen los tiempos de tránsito. La intermodalidad en los puertos contribuye a una mayor flexibilidad y eficiencia en la cadena de suministro, lo que permite a las empresas responder de manera más ágil a las demandas del mercado. Además, la colaboración entre los distintos modos de transporte en los puertos ayuda a reducir los costos operativos y el impacto ambiental. La multimodalidad es clave para un comercio más sostenible y competitivo.
En el contexto ferroviario, el tren ha sido considerado un elemento fundamental para incrementar la influencia de los puertos (hinterland), aunque en muchas ocasiones este modo de transporte ha operado de manera aislada. Actualmente, el enfoque ha cambiado, buscando una mayor conexión y, en algunos casos, integrando el ferrocarril como un servicio completo (puerta a puerta) bajo una óptica de transporte comodal, que se basa en la colaboración entre los distintos modos para una mayor eficiencia de cada uno de ellos.
Las características del puerto de Sevilla como puerto marítimo de interior facilitan e incluso obligan a una mayor integración buque-tren, pasando del enfoque de colaboración a uno de integración con el objetivo de sincronizar los distintos modos de transporte para la optimización global de la cadena logística. Esto se ejemplifica en uno de los tráficos más relevantes del puerto: el enlace entre la península ibérica y las islas Canarias. Actualmente, el puerto de Sevilla es líder en el tráfico de contenedores entre la península y el archipiélago canario debido a diversos factores:
- Relación comercial histórica: desde la época del descubrimiento de América, las naves que partían de Sevilla hacia el continente americano recalaban en el archipiélago, por lo que se desarrolló una intensa actividad comercial entre ambos territorios.
- Área metropolitana: Sevilla, como principal área metropolitana del sur peninsular, es el principal enclave logístico regional, con grandes plataformas de distribución, muchas de ellas ubicadas en los alrededores del puerto o en la propia Zona de Actividades Logísticas (ZAL).
- Cercanía geográfica: la posición en el interior peninsular y las buenas conexiones terrestres desde Sevilla hacen que la ruta más corta hacia las Canarias desde el centro y el norte peninsular sea a través del puerto sevillano.
Para el puerto de Sevilla es prioritario aprovechar al máximo la canal de navegación
En este contexto, el ferrocarril viene jugando un papel fundamental para extender el área de influencia del puerto, ya que establece corredores ferro-marítimos entre Bilbao, Madrid, Sevilla y Canarias. Para optimizar el transporte de mercancías hacia las islas, es fundamental la sincronización de la operativa del buque con la del ferrocarril, asegurando que la carga ferroviaria llegue antes de la salida del buque y que el tren retrase su salida desde origen para cargar la máxima cantidad posible.
Optimizar la vía navegable: Sevilla como puerto de marea
El puerto de Sevilla está situado a unos 89 km de la costa, y la navegación por el Guadalquivir está marcada por el régimen de mareas, de forma que los buques navegan por la canal coincidiendo con la pleamar. La llegada y la salida de los buques al puerto se realiza aprovechando la onda de marea que penetra en el estuario del Guadalquivir desde su desembocadura hasta la esclusa de entrada al puerto, atravesando los puntos críticos con la pleamar. Para que un buque pueda operar con el mayor calado posible y, por lo tanto, pueda transportar la mayor cantidad de carga, debe programar su operativa arribando o partiendo del puerto en un horario determinado pues, de lo contrario, tiene que esperar a la siguiente «ventana» de marea para operar.
Debido a esta necesidad de coordinación de la operativa, para el puerto de Sevilla es prioritario aprovechar al máximo la canal de navegación y conocer con precisión todos los parámetros de la Eurovía del Guadalquivir. Por ello, la Autoridad Portuaria de Sevilla (APS) ha promovido en los últimos años distintos proyectos que benefician en gran medida la competitividad del puerto:
Modelización de la onda de marea
El Grupo de Oceanografía Física de la Universidad de Málaga (GOFIMA) ha modelado la dinámica del estuario del Guadalquivir usando dos modelos de complejidad física y computacional creciente. El primero, que modela un estuario homogéneo (modelo «barotrópico»), es adecuado para el estudio de la propagación de la marea. El segundo incluye las diferencias de salinidad/temperatura («baroclino») y aborda cuestiones como la distribución de las masas de agua en el estuario (por ejemplo, la cuña salina).
El modelo barotrópico ha sido totalmente desarrollado, calibrado y validado a partir de observaciones. Pronostica la marea con un error inferior a ±8 cm en la amplitud (en el peor de los casos, con una incertidumbre <4%) y de ±20 min en el momento de ocurrencia de la pleamar/bajamar en cualquier punto del estuario. Ensamblado a la batimetría, predice los espesores de la lámina de agua tanto por la marea astronómica como la meteorológica y por las descargas fluviales.
El modelo baroclino incrementa la precisión e incluye aspectos claves del estuario, como el campo de salinidad. Su desarrollo completa la hidrodinámica del estuario, proporcionando salidas tridimensionales de velocidad más realistas y campos tridimensionales de densidad (temperatura y salinidad), si bien eleva de manera notable la complejidad del modelado. Adicionalmente, se ha realizado una instrumentalización de la ría (perfiladores de corriente, sensores de presión, temperatura y conductividad) que permitirá abordar un desarrollo operacional del estuario.
Sistema de información y seguimiento del tráfico marítimo (AIRIS)
La Autoridad Portuaria de Sevilla inició los trabajos de digitación del Guadalquivir con el proyecto AIRIS, que implementa el estándar europeo RIS (River Information Services).
En el marco del AIRIS, a lo largo de la Eurovía del Guadalquivir se han instalado seis sensores que monitorizan parámetros como la altura de la lámina de agua, las corrientes y mareas, y la calidad de las aguas. También aportan información sobre las características de los buques y su carga, y detectan posibles obstáculos en la navegación.
Por otro lado, se ha diseñado un portal web que ofrece la información geográfica, hidrológica y meteorológica captada por esos sensores inteligentes desplegados en el Guadalquivir. Además de los datos en tiempo real, en él se recogen predicciones, avisos a navegantes y valores sobre los parámetros ambientales de la ría.
Además, la institución portuaria ha facilitado a la Corporación de Prácticos del Puerto nuevos equipos de ayuda a la navegación marítima. Estos dispositivos móviles, denominados PPU (Portable Pilots Units), facilitan información en tiempo real sobre la posición, rumbo y velocidad de los buques en la Eurovía, permiten predecir con precisión el movimiento de las embarcaciones, y ayudan al desempeño de la navegabilidad con una mayor seguridad en las maniobras. Asimismo, el planificador de viaje ofrece información sobre la posición y el viaje previsto a lo largo de toda la canal de navegación, desde la esclusa Puerta del Mar hasta el punto de embarque del práctico en Chipiona.
GuadalTwin. Gemelo digital de la vía navegable
Este proyecto, seleccionado en la Línea FID del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, tiene como objetivo desarrollar un gemelo digital de la ría navegable del Guadalquivir que integre diversas fuentes de datos (ambientales, operativas, etc.) para procesar y entregar información en tiempo real, permitiendo una representación precisa, virtual y dinámica de la vía navegable y de las infraestructuras portuarias.
GuadalTwin integrará tecnologías de aprendizaje automático e IA en el gemelo digital para mejorar la precisión de las predicciones y la toma de decisiones, así como la anticipación de eventos futuros. En concreto, este proyecto está orientado a:
- Optimizar las operaciones con datos y simulaciones, que mejorarán la planificación y eficiencia en la navegación y gestión del tráfico y reducirán costos logísticos y tiempos de espera.
- Mejorar la seguridad marítima y minimizar el impacto medioambiental mediante la anticipación y gestión de riesgos.
- Calibrar modelos hidrodinámicos y sedimentológicos para disponer de información precisa sobre el calado máximo y la sedimentación.
- Desarrollar herramientas de simulación para la formación de prácticos y mejorar el conocimiento de las maniobras de navegación.
Nodo portuario: intercambiomodal e integración de la comunidad logística
Desde el punto de vista de la circulación viaria, los factores críticos para los puertos son la intensidad del tráfico y la capacidad de previsión para evitar congestiones. La coincidencia de picos de actividad en una terminal con la circulación ferroviaria o la red viaria general adyacente al puerto puede derivar en retrasos y esperas de los transportistas. Para evitar afecciones o demoras, es crucial la coordinación de todos los actores que intervienen en el paso de la mercancía por el puerto.
Proyecto PRISMA (Port Real Time Information Smart Management)
Este proyecto, financiado dentro del marco CEF, desarrolla medidas para la gestión inteligente de datos en tiempo real de la actividad portuaria, monitoriza la operativa, conecta a los actores de la cadena logística y mejora el intercambio de información entre la comunidad portuaria. Incluye el diseño e implementación de una plataforma Port Community System y una herramienta de Port Management System que integrará los sistemas de gestión de la Autoridad Portuaria. Además, PRISMA transformará el puerto en un espacio de pruebas virtual (sandbox) para ensayos de prototipos por parte de startups.
Gestión ferroviaria en el puerto de Sevilla
Es importante conocer la posición del ferrocarril en todo momento y el cumplimiento de la programación prevista, especialmente en trenes enlazados con buques. Un posible retraso en el tren requerirá modificaciones en la operativa, tales como dilatar la salida del buque o incorporar medios adicionales para la descarga del tren y la carga del barco.
Proyecto Irail
El proyecto —en el cual participa el puerto de Sevilla junto con diversas autoridades portuarias, Adif, operadores ferroviarios y centros de innovación— tiene como objetivo principal implementar procedimientos e interfaces a nivel europeo entre los actores ferroviarios para contribuir a un sistema de intercambio de información, cumpliendo con los requisitos de las directivas de interoperabilidad y seguridad. Irail refuerza la coordinación ferroviaria desde la red general hasta las terminales portuarias y extiende los sistemas de seguimiento abriendo los mensajes TAF TSI a las Autoridades Portuarias, como administradoras de la red ferroportuaria y, desde ahí, a las terminales de mercancías.
FerroPortSystem
De todas las herramientas tecnológicas que se han implantado en el puerto de Sevilla, esta merece una especial mención. Desarrollado por la Autoridad Portuaria de Sevilla en colaboración con la Universidad de Sevilla e Hitachi Rail GTS Spain, el proyecto FerroPortSystem es un sistema pionero de ayuda a la explotación ferroviaria orientado a trenes de mercancías a baja velocidad (máx. 30 km/h) que está sirviendo de base para la automatización de otras instalaciones ferroportuarias.
Los puertos son entornos muy complejos, tanto por la presencia simultánea de diversos modos de transporte —cada uno de ellos con su propia normativa— como por la variedad de actores y actividades que en ellos se desarrollan. La coordinación de toda la cadena logística en un marco de eficiencia y seguridad es el principal reto de su gestión. Así, es frecuente que en el mismo punto coincidan vehículos pesados, maquinaria portuaria, trenes y buques.
El ferrocarril, tal vez, es el modo cuya gestión es más rígida, siendo generalmente planteado desde una óptica unimodal y lineal (entre dos puntos) y sin interferencia con el resto de los modos. Sin embargo, en los recintos portuarios, el ferrocarril interactúa permanentemente con la carretera y el buque tanto desde un plano físico como de gestión de la circulación. Son frecuentes las intersecciones especiales entre la carretera y la vía, o la operativa en presencia de buques con maquinaria para su carga. Además, los recintos portuarios cuentan con redes de comunicaciones —cámaras, sensores, etc.— que permiten intensificar el conocimiento del entorno en el que la operativa se desarrolla.
FerroPort System minimiza los procesos operacionales, automatizando equipos, aparatos de vía e infraestructuras ferroviarias
Por otro lado, las características de la circulación, con velocidades muy reducidas y muchas veces en régimen de maniobras, suponen que los sistemas habituales de control y gestión de la circulación ferroviaria, desde los más elementales —basados en telefonemas con formación del itinerario con marmitas mecánicas en los cambios de aguja, muchos de ellos sin cerrojo de uña y protección de las intersecciones especiales con cadenas o vehículos de la Policía Portuaria— hasta los modernos y caros —con enclavamientos electrónicos dotados de puesto de mando central— se adapten con dificultad a la circulación ferroportuaria, que requiere un modelo más flexible al tipo de maniobras demandadas, con ayudas adicionales a los responsables de la circulación ferroviaria portuaria al operar en un entorno multidisciplinar.
FerroPort System minimiza los procesos operacionales, automatizando los diferentes equipos y aparatos de vía y las infraestructuras ferroviarias, con una lógica segura de control y monitorización. Este equipamiento permite al operador correspondiente la automatización y gobierno de toda la infraestructura ferroviaria del puerto, permitiendo el control centralizado y/o local de esta instalación para poder lanzar y establecer los diferentes itinerarios y rutas programadas y que puedan operarse de acuerdo con el estado del tráfico ferroviario a tiempo real. También monitoriza el estado de los aparatos y equipos de vía y la ubicación de trenes, dando la posibilidad de operar y mover de forma simultánea varios convoyes de mercancías, simplificar la operación, reducir los recursos y mejorar las condiciones de seguridad y PRL.
La automatización de la red ferroviaria consiste, principalmente, en el establecimiento de la ruta o itinerario que va a recorrer un tren al entrar en el puerto de Sevilla desde un puesto de mando central que recibe la información en tiempo real a fin de monitorizarlo en el puesto del operador. Se define una matriz de las distintas rutas posibles y su incompatibilidad con las ya establecidas, eliminando así el posible error humano. Se han establecido modos de explotación singulares y degradados, como la gestión del tráfico en una zona puntual a través de mandos locales o la operación con mando individual desde el puesto de mando con soporte del subsistema CCTV o manual.
La gran extensión de la red ferroviaria y la compleja infraestructura en algunas zonas —con una red ferroviaria mixta, con vías en balasto, en muelles de losa de hormigón con carril embutido, sobre puentes metálicos, etc.— condujeron al desarrollo de una solución innovadora que sustituye las señales ferroviarias físicas por virtuales para la orden de autorización de movimiento: los circuitos de vía de audiofrecuencia o los contadores de ejes por geo-circuitos para la detección del tren en un sector del haz de vías. Las señales virtuales y los geo-circuitos de vía se materializan en un equipo embarcado portátil que el responsable de la maniobra lleva en la locomotora.
Solo se instala equipamiento físico en los cambios de aguja y en las intersecciones especiales, que se controlan por medio de un armario instalado en el aparato de vía o infraestructura conectado con el puesto de mando por fibra óptica o conexión radio. Esto supone un enorme ahorro en obra civil y en red de cables frente a las soluciones de mercado, que requieren de un equipamiento electrónico de control centralizado interconectado con los diferentes equipos y aparatos de vía por cable de cobre.
El FPS es el primer modelo en explotación que ha conseguido mezclar la tecnología virtual, presente en un porcentaje elevado, con el equipamiento físico en vía, que presenta un grado menor de participación.
Ferro Port System II: digitalización para la explotación ferroviaria en puertos
Del puerto físico al ciberfísico
El paso del mundo físico al ciberfísico en la gestión portuaria y las cadenas logísticas es crucial para enfrentar los retos de eficiencia, sostenibilidad y competitividad en el comercio global. Esta transición permite integrar tecnologías como el internet de las cosas (IoT), inteligencia artificial (IA) y big data para conectar y automatizar los procesos físicos con sistemas digitales inteligentes. Esto resulta en operaciones más ágiles y precisas, como la optimización de rutas, la reducción de los tiempos de espera y la mejora en la trazabilidad de las mercancías.
Además, potencia la capacidad de respuesta ante imprevistos, fomenta la sostenibilidad al minimizar el desperdicio de recursos y habilita la toma de decisiones basadas en datos en tiempo real, consolidando a los puertos como nodos clave en cadenas logísticas más resilientes y eficientes.
La integración de tecnologías avanzadas en la vía navegable, el entorno portuario y las infraestructuras ferroviarias facilita la coordinación entre los diferentes modos de transporte, optimizando la logística y reduciendo los tiempos de espera, permitiendo al puerto adaptarse a las demandas del siglo XXI, lo cual lo posiciona como un referente en innovación y gestión portuaria. Este proceso de digitalización no solo optimiza la operatividad actual, sino que también sienta las bases para futuras mejoras y desarrollos en el ámbito portuario y logístico.
