El impacto de la norma EN 50716:2023 en la digitalización ferroviaria y las tecnologías avanzadas
La industria ferroviaria está en plena efervescencia, impulsada por la digitalización y la integración de tecnologías avanzadas. Esta transformación busca aumentar la eficiencia, mejorar la seguridad y optimizar la experiencia del pasajero. Estamos presenciando avances emocionantes como el Internet de las Cosas (IoT), el análisis de big data, la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (ML) y la tecnología de gemelos digitales que están transformando el funcionamiento de los sistemas ferroviarios.
En el centro de este debate se encuentra el nuevo Norma EN 50716:2023, que reemplaza EN 50128 y aborda la creciente complejidad del desarrollo de software en aplicaciones ferroviarias. Este estándar introduce soporte para ciclos de vida de desarrollo iterativos, técnicas de modelado y la integración de tecnologías de IA/ML.
Navegando por el desarrollo iterativo y garantizando el cumplimiento.
Explorando tecnologías avanzadas que están dando forma a la industria ferroviaria.
Tendencias que impulsan la innovación ferroviaria
La industria ferroviaria está experimentando cambios significativos, al igual que otros sectores. Los factores clave incluyen:
Tendencias tecnológicas: Una mayor automatización, el análisis de big data, la IA/ML y el Internet de las Cosas (IoT) cobran cada vez mayor importancia. La automatización contribuye a mejorar la seguridad al reducir los errores humanos, mientras que la IA/ML y el análisis de big data permiten obtener información más detallada sobre las operaciones para la mejora continua. El IoT conecta diversos elementos, desde los monitores de vía hasta los sensores en los trenes, proporcionando datos en tiempo real.
Tendencias ambientales: Existe un fuerte impulso a la energía sustentable para reducir la huella de carbono y el consumo de energía, lo que refleja las tendencias en la industria automotriz y la aviación.
Tendencias de pasajeros: Hacer que los viajes en tren sean cómodos, convenientes y eficientes para los pasajeros es un objetivo principal que influye en el diseño de trenes, estaciones y servicios.
Presentación de la norma EN 50716:2023
Publicada en noviembre de 2023, EN 50716 reemplaza y combina EN 50128 y EN 50657. Proporciona una hoja de ruta de desarrollo clara con nueve secciones, que cubren el alcance, las referencias, los términos, la integridad del software, la organización, la garantía, el desarrollo, la personalización y la implementación.
Niveles de integridad del software (SIL): Definición de cinco niveles (SIL 0 a SIL 4) según la seguridad del sistema y la evaluación de riesgos.
Organización y Gestión: Garantizar roles claros, calificaciones e independencia para los equipos de proyecto, junto con documentación estructurada y garantía de calidad.
Garantía de software: Detallar procesos de prueba, verificación, validación y evaluación, garantizando que el software cumpla con los requisitos de seguridad.
Desarrollo de software: Enfatizando el modelo V, metodologías de desarrollo iterativas y la creación de especificaciones detalladas para requisitos, arquitectura, diseño y pruebas.
Implementación y prueba de componentes: Centrándose en código fuente bien estructurado, análisis estático, pruebas unitarias e informes de verificación.
Integración y Validación: Garantizar que los componentes de software funcionen juntos y con el hardware, incluidas las pruebas a nivel de sistema y la validación final.
Pruebas y cumplimiento de la norma EN 50716
La norma detalla varios métodos de prueba:
Análisis estático: Analizar el código fuente sin ejecutarlo para detectar problemas de implementación de forma temprana. Esto se alinea con el enfoque de "desplazamiento a la izquierda", lo que abarata y hace más eficiente la corrección de errores. Se recomiendan herramientas compatibles con estándares de codificación como MISRA, AUTOSAR C++14 y estándares de seguridad como CERT y CWE.
Análisis dinámico: Realizar pruebas mediante la ejecución de código, incluyendo pruebas unitarias, de integración, de sistema y de regresión. Es fundamental contar con marcos integrales de pruebas unitarias con funciones como simulacros, stubs y aserciones.
Cobertura de prueba: Cumplir con las métricas de cobertura del código estructural especificadas es esencial. Los informes que detallan el estado de ejecución del código ayudan a los evaluadores y auditores a evaluar el cumplimiento.
Trazabilidad: La vinculación de los requisitos de las herramientas de gestión del ciclo de vida de las aplicaciones (ALM) con los casos de prueba garantiza una verificación y validación integrales, lo que genera confianza en las partes interesadas.
Personalización, implementación y mantenimiento
La norma EN 50716 también aborda:
Datos de la aplicación: Personalización de software estándar para instalaciones específicas mediante un plan de preparación de aplicaciones para garantizar la seguridad y la verificación.
Despliegue y Mantenimiento: Garantizar la integridad y confiabilidad del software en el entorno implementado mediante manuales de implementación, mantenimiento planificado y un estricto control de cambios.
Nueva orientación en la norma EN 50716
El Anexo C de la norma proporciona nuevas orientaciones sobre:
Desarrollo iterativo: Repetir fases de desarrollo en ciclos para perfeccionar el software, dividiendo los proyectos en partes más pequeñas y manejables.
Modelado: Utilizar lenguajes de modelado como UML y SysML para gestionar la complejidad, abstraer detalles de diseño y mejorar la comunicación.
IA/ML: Reconociendo la creciente relevancia de la IA/ML, a la vez que se destacan los desafíos en la verificación debido a los datos de entrenamiento y a los posibles ataques adversarios, el estándar ofrece una guía mínima, con investigación continua sobre las mejores prácticas.
Comprensión de los estándares de software ferroviario: la serie EN 5012X
La serie de normas europeas EN 5012X proporciona orientación sobre los requisitos de seguridad para aplicaciones ferroviarias. Estas normas abarcan diversos aspectos, entre ellos:
Y 50126: Directrices generales de confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad (RAMS).
Y 50129: Énfasis en la evidencia necesaria para demostrar la seguridad de los dispositivos de señalización ferroviaria y la evaluación de riesgos.
Y 50128: Se centra en el desarrollo y prueba de software para sistemas de control y protección ferroviaria.
Y 50657: Complementa la norma EN 50128 centrándose en los requisitos de software para aplicaciones de material rodante.
