Entenda o risco de falhas em sistemas de ferrovias

Alexandre Freire* – 28.06.2023 –

O setor de transportes, assim como energia, agricultura e água/esgotos, é composto por sistemas, serviços ou instalações essenciais cuja interrupção ou degradação significativa pode ter um impacto sério na saúde, segurança, economia ou bem-estar social de uma nação, ferindo diretamente a soberania de um país.

As ferrovias desempenham um papel fundamental no transporte de pessoas e mercadorias em muitos países ao redor do mundo. Elas são essenciais para o comércio, logística, mobilidade urbana e transporte de carga pesada. Interrupções nessas operações podem afetar várias áreas e por isso as ferrovias são compreendias como infraestruturas críticas pelos governos e exigem medidas específicas de proteção e segurança.

As ferrovias modernas empregam sistemas automatizados de controle de tráfego, sinalização e dispositivos de comando, que são projetados para monitorar e regular o movimento dos trens. Esses sistemas utilizam tecnologias de controle industrial para processar informações, tomar decisões e enviar comandos para as locomotivas e outros equipamentos ferroviários. Essas operações envolvem integração de diferentes sistemas e dispositivos, como sinalização, comunicação, controle de tráfego, detecção de trens e gerenciamento de energia.

A operação de ferrovias requer monitoramento constante de diversos parâmetros, como velocidade dos trens, posicionamento, detecção de falhas de equipamentos, condições da via e sinalização. Sistemas de supervisão e controle são utilizados para acompanhar o desempenho do sistema ferroviário em tempo real e tomar medidas corretivas quando necessário.

O uso de sistemas de controle industrial permite a automação de várias tarefas e processos na operação ferroviária, como controle de velocidade, monitoramento de condições da via e gerenciamento de tráfego. Além disso, esses sistemas também podem ser utilizados para otimizar a operação, melhorando a eficiência energética, reduzindo atrasos e otimizando a capacidade das linhas.

Redundância e Segurança

A segurança é uma preocupação fundamental na operação de ferrovias. Os sistemas de controle industrial nesses ambientes são projetados com redundância e mecanismos de segurança para minimizar riscos de falhas e garantir a proteção dos passageiros, de cargas e da infraestrutura. Isso pode incluir redundância de sistemas críticos, sistemas de intertravamento eletrônico e procedimentos de emergência.

No conceito de operações de ferrovias, o intertravamento eletrônico é responsável por controlar o movimento dos trens, garantindo que apenas um trem por vez possa ocupar um determinado ramal da linha férrea. Trata-se de um mecanismo complexo para garantir a eficiência e a segurança do tráfego ferroviário. Este sistema faz uso de uma combinação de sensores, sistemas de comunicação e lógica computacional para monitorar e controlar o movimento dos trens.

O sistema de intertravamento eletrônico também precisa se comunicar com outros sistemas, como sistemas de controle de tráfego centralizados e sistemas de despacho de trens, para coordenar o movimento dos trens em uma determinada rede ferroviária. Isso é feito através de protocolos específicos para operação do sistema.

Quando um trem se aproxima de uma seção da linha férrea, os sensores detectam sua presença e enviam informações para o sistema de intertravamento eletrônico. Com base nas regras de segurança e prioridade configuradas, o sistema decide se é seguro permitir que o trem prossiga. Ele controla os sinais e outros dispositivos de controle para garantir que o movimento do trem seja seguro e evite colisões ou outras situações perigosas.

Conclusão

À medida que as redes ferroviárias se tornam mais conectadas, elas geram novas oportunidades para cibercriminosos, terroristas cibernéticos e criminosos patrocinados pelo Estado (State Actors).

Um ataque de ransomware em 2022 visando a Italian State Railways e suas subsidiárias interrompeu o tráfego nas estações. Em novembro do mesmo ano, um ataque cibernético atingiu a DSB, maior empresa ferroviária da Dinamarca fazendo com que os trens parassem completamente por várias horas. E, mais recentemente, no mês de maio de 2023, um acidente de trem na Índia matou 228 pessoas – uma tragédia sob suspeita de falha no sistema de intertravamento eletrônico.

A segurança operacional vai muito além da segurança cibernética tradicional, ou segurança de rede, da forma que conhecemos em TI. Muitos sistemas críticos, como sistema de controle ferroviário, confiam na leitura de instrumentação e demandam níveis robustos de confiabilidade para que decisões erradas não sejam tomadas. A natureza complexa das operações ferroviárias, bem como a integração de sistemas e dispositivos, e o uso de tecnologias de automação e controle, exigem medidas específicas para garantir um transporte seguro e eficiente.

*Alexandre Freire é Technical Sales Engineering da Nozomi Networks para a América Latina.