ES2297653T3 - SYSTEM AND METHOD OF LOCKING WITH INTRINSECA SECURITY, FOR RAILWAY LINES OF LOW TRAFFIC DENSITY. - Google Patents

SYSTEM AND METHOD OF LOCKING WITH INTRINSECA SECURITY, FOR RAILWAY LINES OF LOW TRAFFIC DENSITY. Download PDF

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ES2297653T3 ES05380052T ES05380052T ES2297653T3 ES 2297653 T3 ES2297653 T3 ES 2297653T3 ES 05380052 T ES05380052 T ES 05380052T ES 05380052 T ES05380052 T ES 05380052T ES 2297653 T3 ES2297653 T3 ES 2297653T3
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Sergio De Miguel Sanz
Enric Dominguez Saura
Lluis Candini Gonzales
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Un sistema de bloqueo para tráfico de trenes (1) sobre una línea de vía única, de una línea ferroviaria, que comprende: - una unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, una en cada unidad de tracción del tren, incluyendo a su vez: - un receptor (11) del sistema global de navegación por satélite GNSS, que proporciona las medidas de la posición georreferencial PGNSS y/o de la velocidad SGNSS del mencionado tren, para cada período de tiempo T GNSS, - un grupo de sensores (12) y medios de conexión con un odómetro (14), que proporcionan medidas de velocidad angular omega2je vertical de la unidad de tracción (2) del mencionado tren, y de la velocidad SODOM del mencionado tren, - un subsistema de comunicación de radio bidireccional (15, 150), para enviar datos a un centro de control de tráfico centralizado CTC (100); en el centro de control de tráfico centralizado CTC (100), el mencionado sistema comprende: - medios de comunicación de radio bidireccionales (101, 102) para recibir datos procedentes de la unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, y - equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos (103, 104, 105); el sistema está caracterizado porque comprende además: - un módulo de adquisición e idoneidad de los datos (20), configurado para recibir las mencionadas medidas y para comparar las medidas de velocidad SGNSS y SODOM y verificar las mencionadas medidas con respecto al criterio de idoneidad preestablecido, de forma que en respuesta a ambas velocidades coincidentes dentro de un valor de discrepancia predeterminado, este módulo de adquisición e idoneidad de los datos (20) decide que son razonables, - un módulo de calificación de seguridad (30) de la medida de posición PGNSS, en función de una base de datos digital de la mencionada vía (31), y configurado para proporcionar una proyección de la mencionada posición de seguridad calificada P proj del tren sobre la vía, y para determinar si la mencionada P proj es aceptable, - un módulo de navegación y decisión (40), configurado para recibir la mencionada medida de la posición P proj de seguridad calificada como aceptable y/o las medidas razonables de velocidad S GNSS y/o S ODOM disponibles, ambas verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de los datos, y para determinar la localización estimada del mencionado tren Pest, y su localización en términos del punto kilométrico Pk, y su velocidad estimada Sest, - un módulo de detección de tránsito de desvío y de ocupación de la vía (50), configurado para recibir las mencionadas medidas de la posición Pest y de la velocidad angular ¿z verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de los datos, y configurado para determinar, a partir de una base de datos de vías digital con los puntos singulares de desvío (51), el estado del tren en términos de la ocupación viaria TS, y el subsistema de comunicación por radio bidireccional (15, 150) de la unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, está dispuesto para enviar al menos la posición Pk del mencionado tren y el estado de ocupación viaria TS, al centro de control de tráfico centralizado CTC (100), posición Pk y estado de ocupación viaria TS que son recibidos por los medios de comunicación de radio bidireccionales (101, 102) del control de tráfico centralizado CTC (100), y el equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos (103, 104, 105) está configurado para extraer al menos la posición Pk y el estado de ocupación viaria TS para el mencionado tren, y para representar gráficamente el estado de ocupación de las secciones de vía de la línea, sobre una pantalla de visualización de datos (104).A blocking system for train traffic (1) on a single track line, of a railway line, comprising: - an on-board unit (10) assisting block signaling, one on each drive unit of the train, including: - a receiver (11) of the global GNSS satellite navigation system, which provides measurements of the PGNSS georeference position and / or the SGNSS speed of said train, for each period of time T GNSS, - a group of sensors (12) and connection means with an odometer (14), which provide measures of vertical omega2je angular velocity of the traction unit (2) of said train, and of the SODOM speed of said train, - a bi-directional radio communication subsystem (15, 150), to send data to a centralized traffic control center CTC (100); in the centralized traffic control center CTC (100), said system comprises: - bidirectional radio communication means (101, 102) for receiving data from the on-board unit (10) assisting blocking signaling , and - data acquisition, processing and visualization equipment (103, 104, 105); The system is characterized in that it also comprises: - a module for acquisition and suitability of the data (20), configured to receive the aforementioned measurements and to compare the SGNSS and SODOM speed measurements and verify the said measures with respect to the pre-established suitability criteria , so that in response to both coincident speeds within a predetermined discrepancy value, this module of acquisition and suitability of the data (20) decides that they are reasonable, - a security rating module (30) of the position measurement PGNSS, based on a digital database of the aforementioned track (31), and configured to provide a projection of said qualified safety position P proj of the train on the track, and to determine if said P proj is acceptable, - a navigation and decision module (40), configured to receive the aforementioned measure of the security position P proj rated as acceptable and / or the reasonable measures of speed S GNSS and / or S ODOM available, both verified by the module of acquisition and suitability of the data, and to determine the estimated location of the mentioned Pest train, and its location in terms of the kilometer point Pk, and its estimated speed Sest, - a traffic detection module for diversion and road occupation (50), configured to receive the mentioned measurements of the Pest position and angular velocity ¿z verified by the acquisition module and suitability of the data, and configured to determine, from a digital track database with the unique deviation points (51), the state of the train in terms of the road occupation TS, and the two-way radio communication subsystem (15, 150) of the on-board unit (10) for assistance in blocking signaling, is arranged to send at least the position Pk of said train and the state of road occupation TS, to the center of CTC centralized traffic control (100), Pk position and TS road occupancy status that are received by the two-way radio communication means (101, 102) of the CTC centralized traffic control (100), and the acquisition, processing equipment and data visualization (103, 104, 105) is configured to extract at least the Pk position and the road occupancy state TS for said train, and to graphically represent the occupancy state of the track sections of the line, over a data display screen (104).

Description

Sistema y método de bloqueo con seguridad intrínseca, para líneas ferroviarias de baja densidad de tráfico.System and locking method safely intrinsic, for low density railway lines of traffic.

Campo de la invenciónField of the Invention

La invención está contenida en el campo de los sistemas de seguridad para el control de tráfico ferroviario, en líneas de baja densidad de tráfico. Esta invención es especialmente indicada para líneas baja densidad de tráfico ferroviario, para las que no está económicamente justificada una gran inversión en la señalización de la línea.The invention is contained in the field of security systems for rail traffic control, in Low traffic density lines. This invention is especially indicated for low rail traffic density lines, for that a large investment in the economy is not economically justified line signaling.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

En Europa hay muchos kilómetros de líneas ferroviarias sin señalización. Utilizando como ejemplo el sistema ferroviario español, de los 12 140 kilómetros del sistema convencional puede señalarse 5510 kilómetros de vía única sin señalización, de los que 4763 kilómetros de vía se gestionan mediante señalización de bloqueo por teléfono. En el sistema ferroviario español hay solo 3667 kilómetros de vía única señalizada.In Europe there are many kilometers of lines Railway without signaling. Using the system as an example Spanish railway, of the 12 140 kilometers of the system conventional can be designated 5510 kilometers of single track without signaling, of which 4763 kilometers of track are managed by blocking signaling by phone. In the system Spanish railway there are only 3667 kilometers of single track marked.

Los kilómetros del sistema ferroviario pueden dividirse según el tipo de señalización de bloqueo. En el sistema ferroviario español interesa mencionar la señalización de bloqueo de accionamiento automático de alto rendimiento utilizada en las líneas de alta velocidad (518 km); la señalización de bloqueo en la que está involucrado el control de tráfico centralizado (5352 km); la señalización de bloqueo automático (1189 km); la señalización de bloqueo manual eléctrico (743 km); y la señalización por teléfono (4763 km) y por radio (527 km).The kilometers of the rail system can split according to the type of blocking signaling. In the system Spanish railway is interested in mentioning the signaling of blockade of high performance automatic drive used in high speed lines (518 km); blocking signaling in the that centralized traffic control (5352 km) is involved; automatic blocking signaling (1189 km); signaling of electric manual lock (743 km); and signaling by phone (4763 km) and by radio (527 km).

El bajo tráfico de los trenes en este tipo de líneas del sistema ferroviario convencional, generalmente no justifica la instalación y mantenimiento de sistemas de señalización. Por esta razón sigue existiendo actualmente sistemas de señalización de bloqueo mediante comunicación telefónica, que son menos eficientes en un nivel operacional.The low traffic of trains in this type of conventional rail system lines, generally not justifies the installation and maintenance of systems signaling. For this reason systems still exist today blocking signaling by telephone communication, which are less efficient at an operational level.

Los sistemas de bloqueo aparecen debido a la necesidad de regular el tráfico entre las estaciones colaterales, especialmente sobre vía única. De hecho, señalización de bloqueo es cualquier procedimiento que se lleve a cabo verbalmente, por escrito o mediante tecnología, para impedir una colisión frontal sobre vía única, y alcances de unos trenes con otros sobre una doble vía.Locking systems appear due to the need to regulate traffic between collateral stations, especially on single track. In fact, blocking signaling is any procedure that is carried out verbally, by written or using technology, to prevent a frontal collision on a single track, and you reach some trains with others on a double via.

La señalización de bloqueo de vía única más generalizada, ha sido la señalización de bloqueo (BS) por teléfono. En este caso, los agentes de control de tráfico de dos estaciones solicitan mutuamente autorización para enviar trenes, siendo necesario recibir el consentimiento y la subsiguiente confirmación de la aproximación del tren que ha sido enviado.Single track blocking signaling more generalized, it has been the blocking signaling (BS) by telephone. In this case, the two-station traffic control agents They mutually request authorization to send trains, being necessary to receive consent and subsequent confirmation of the approach of the train that has been sent.

Para impedir errores humanos en la señalización de bloqueo por teléfono, se implementó el denominado sistema de bloqueo eléctrico manual (MEB), mediante el que se hace incompatibles las salidas desde dos estaciones colaterales hacia la sección de vía común y también se impide, una vez que el tren está en camino, la posibilidad de llevar a cabo ninguna salida hacia la misma sección de vía, hasta que el tren alcanza la estación de destino. En este caso la ruta es bloqueada por completo, teniendo además la estación de destino que pulsar el botón de aceptación de completar la llegada del tren, sobre su panel de control.To prevent human errors in signaling of blocking by telephone, the so-called system of manual electric lock (MEB), by which it is done incompatible departures from two collateral stations to the common track section and is also prevented, once the train is on the way, the possibility of carrying out any exit to the same section of track, until the train reaches the station destination. In this case the route is completely blocked, having also the destination station that press the acceptance button of complete the arrival of the train, on its control panel.

Más recientemente, cuando había circuitos de vía o contadores de eje en todas las vías únicas entre las estaciones, se estableció la denominada señalización de bloqueo automático (ABS) en vías únicas, siendo capaz de tener diversos bloqueos y una serie automática de trenes. Se inició un sistema ABS en vías únicas, entre estaciones con contadores de eje, que supone una significativa ventaja económica puesto que evita la instalación de circuitos de vía sobre la ruta, y otros elementos tales como juntas separadoras, evita disponer líneas de media tensión para alimentar los bloques, etcétera.More recently, when there were track circuits or axis counters on all unique tracks between stations, the so-called automatic blocking signaling (ABS) was established in unique ways, being able to have various locks and a series Automatic train An ABS system was started on single tracks, between stations with axis counters, which is a significant economic advantage since it avoids the installation of circuits of track over the route, and other elements such as separating joints, avoid having medium voltage lines to power the blocks, etc.

El sistema de bloqueo automático (ABS) utilizado sobre una doble vía, asegura que cualquier tren que se encuentre una sección o bloque limitados por un circuito de la vía o un contador de eje, está protegido por la señal localizada a la entrada del mencionado bloque, que implica un itinerario y que ordena detenerse a cualquier tren que intente entrar al bloque ocupado por otro tren. La señalización de bloqueo se lleva a cabo automáticamente, puesto que los ejes del tren derivan o cortocircuitan la vía, bloqueando la correspondiente señal previa. Estas señales de bloqueo permiten además un incremento en la capacidad de la línea, puesto que los bloques son más cortos que el espacio entre estaciones. Cuando los trenes pueden viajar de forma indistinta en el mismo sentido, tanto en la vía derecha como en la vía izquierda, el denominado sistema de señalización de bloqueo automático (ABS) direccional permite viajar en ambas vías en cualquier sentido, a una serie de trenes.The automatic locking system (ABS) used on a double track, ensures that any train found a section or block limited by a track circuit or a axis counter, is protected by the signal located at the entry of the mentioned block, which implies an itinerary and that order to stop any train that tries to enter the block Busy by another train. The blocking signaling is carried out automatically, since the axes of the train derive or short circuit the track, blocking the corresponding previous signal. These blocking signals also allow an increase in the line capacity, since the blocks are shorter than the space between stations. When trains can travel in a way indistinct in the same direction, both on the right track and in the left path, the so-called blocking signaling system Automatic (ABS) directional allows you to travel both ways in Any way, to a series of trains.

Los sistemas de bloqueo están basados en el equipamiento instalado sobre la vía y en las estaciones (equipamiento de interbloqueo electrónico, por relé, o de módulos gráficos), señales de tráfico, contadores de eje, circuitos de la vía, máquinas de conmutación, etc.; estos sistemas permiten que los trenes viajen sobre una vía única para un funcionamiento de doble vía, o sobre una doble vía para un funcionamiento de doble vía, o no de tipo doble vía, con seguridad intrínseca y sin involucrar personal de ninguna clase. En el caso que nos ocupa, la alternativa del sistema de bloqueo de la invención es considerar la eliminación del sistema denominado "señalización de bloqueo por teléfono", que consiste en dos personas localizadas en dos estaciones donde se lleva a cabo el cruce de trenes (vía única), alcanzado un acuerdo a través de las correspondientes instrucciones estipuladas en las Regulaciones para el Tránsito de la Administración Ferroviaria, donde se especifica la mencionada señalización de bloqueo por teléfono, para proporcionar una vía abierta a uno de los trenes, asegurando que la ruta por la que va a viajar el mencionado tren no está ocupada por otro tren, y situando al tren sin prioridad en la estación de cruce en la que está detenido el otro tren.The locking systems are based on the equipment installed on the track and at the stations (electronic interlock, relay, or module equipment graphics), traffic signals, axis counters, circuits track, switching machines, etc .; these systems allow the trains travel on a single track for double operation track, or on a double track for dual track operation, or not double track type, with intrinsic safety and without involving Staff of any kind. In the case at hand, the alternative of the blocking system of the invention is to consider the removal of the system called "telephone blocking signaling", which consists of two people located in two stations where carries out the train crossing (single track), reached an agreement to through the corresponding instructions stipulated in the Regulations for the Transit of the Railway Administration, where the aforementioned blocking signaling is specified by telephone, to provide an open route to one of the trains, ensuring that the route on which the mentioned train will travel is not is occupied by another train, and placing the train without priority in the crossing station where the other train is stopped.

Hay documentos del arte previo, aplicables a sistemas globales de navegación por satélite en el sector ferroviario. Por ejemplo los documentos US-A-2004/0015275, US-A-2004-0015276 o GB-2378302-A, revelan aplicaciones ferroviarias que utilizan sistemas globales de navegación por satélite, para aplicaciones en las que son activados controles y señales del vehículo, así como los frenos, el motor o señales de emergencia. El documento US-6641090-B2 revela un sistema de localización basado en un filtro Kalman que utiliza medidas GPS y otros sensores.There are prior art documents, applicable to global satellite navigation systems in the sector railway For example the documents US-A-2004/0015275, US-A-2004-0015276 or GB-2378302-A, reveal applications railways that use global navigation systems by satellite, for applications where controls are activated and vehicle signals, as well as brakes, engine or signals from emergency. The document US-6641090-B2 reveals a system of location based on a Kalman filter that uses GPS measurements and Other sensors

El documento EP-A-0791518 revela un método y un aparato para un sistema de navegación ferroviaria que proporciona información que define la posición de un vehículo ferroviario sobre un sistema de vías.The document EP-A-0791518 reveals a method and a apparatus for a rail navigation system that provides information that defines the position of a railway vehicle on A track system.

Actualmente hay también sistemas de asistencia operativa (OAS, operation aid systems) basados en tecnología de navegación por satélite. Sin embargo, los actuales OAS basados en GPS no constituyen sistemas de bloqueo con seguridad intrínseca para líneas sin señalización. Este aspecto es fundamental, puesto que tiene implicaciones esenciales tanto en el nivel de los requisitos como en el nivel de definición de la arquitectura del sistema y el método de realización (solución técnica). Para asegurar la fiabilidad y seguridad del sistema de bloqueo, se requiere de una solución diferente y un nivel superior de complejidad, en el sistema y el método.Currently there are also assistance systems operational (OAS) based on technology satellite navigation However, the current OAS based on GPS does not constitute intrinsically safe locking systems for lines without signaling. This aspect is fundamental, put which has essential implications both at the level of requirements as in the definition level of the architecture of the system and method of realization (technical solution). For ensure the reliability and safety of the locking system, it requires a different solution and a higher level of complexity, in the system and method.

Las instalaciones de señalización con circuitos de vía, contadores de eje, señales, máquinas de conmutación e interbloqueos electrónicos, son de instalación y mantenimiento costosos.The signaling facilities with circuits track, axis counters, signals, switching machines and electronic interlocks, are installation and maintenance expensive.

Con el sistema de bloqueo propuesto por la invención, el objetivo es modernizar de forma económica las líneas ferroviarias de baja densidad de tráfico, permitiendo incluso un incremento en la capacidad de la línea sin tener que incrementar como resultado la inversión en la infraestructura viaria, y a la vez manteniendo los niveles de seguridad.With the locking system proposed by the invention, the goal is to economically modernize the lines railways with low traffic density, allowing even a increase in line capacity without increasing as a result, investment in road infrastructure, and at the same time Maintaining security levels.

Este sistema puede aplicarse también como sistema redundante, para el control de tráfico ferroviario en caso de avería en el control remoto del tráfico o en el control de tráfico centralizado (CTC) y para, a través de este sistema, controlar la localización de los trenes y actuar de la forma que se considere más apropiada, a través de los operadores del puesto de control.This system can also be applied as redundant system, for rail traffic control in case of failure in the remote traffic control or in the control of centralized traffic (CTC) and for, through this system, control the location of the trains and act in the way consider more appropriate, through the operators of the post of control.

Definición de la invenciónDefinition of the invention

La invención se refiere un sistema acorde con la reivindicación 1, y un método acorde con la reivindicación 9. En las reivindicaciones dependientes se define realizaciones preferidas del sistema y del método.The invention relates to a system according to the claim 1, and a method according to claim 9. the dependent claims are defined preferred embodiments of the system and method.

El sistema de bloqueo con seguridad intrínseca para líneas ferroviarias, de la presente invención, está diseñado de forma que puede ser utilizado como un sistema de bloqueo en líneas ferroviarias sin electrificación ni señalización, o con electrificación pero sin señalización.The intrinsically safe locking system for railway lines, of the present invention, is designed so that it can be used as a locking system in railway lines without electrification or signaling, or with electrification but without signaling.

Este nuevo sistema permite que, desde un control de tráfico centralizado (CTC), una persona al cargo pueda garantizar a los conductores de las máquinas las necesarias autorizaciones de movimientos, a través de conseguir que informaciones seguras alcancen el CTC relativo a la situación de los trenes sobre la vía.This new system allows, from a control of centralized traffic (CTC), a person in charge can guarantee the necessary machine drivers authorizations of movements, through getting secure information reach the CTC regarding the status of trains on the track.

Por lo tanto, el sistema objeto de la invención permite llevar a cabo la señalización de bloqueo sin requerir personal y, mediante un operador en el CTC, a través de este sistema se asegura que es el operador quien autoriza a los conductores de la máquina, en cuanto al momento en que estos pueden abandonar las estaciones colaterales hacia una en la que los trenes se crucen. No se necesita ni equipamiento instalado sobre la vía (circuitos de vía, contadores de eje, etc.), ni señales de tráfico.Therefore, the system object of the invention allows blocking signaling without requiring personnel and, through an operator in the CTC, through this system ensures that it is the operator who authorizes the drivers of the machine, as for the moment when they can leave the collateral stations towards one in which the trains cross. Do not no equipment installed on the track is needed (circuits of track, axis counters, etc.), or traffic signs.

Debe hacerse notar que el sistema de bloqueo con seguridad intrínseca, objeto de la presente invención, es una herramienta segura, autónoma y robusta, para asistir en el control de tráfico.It should be noted that the locking system with intrinsic safety, object of the present invention, is a Safe, autonomous and robust tool to assist in control of traffic.

El sistema de la invención proporciona mejoras en términos de seguridad, eficiencia y flexibilidad del funcionamiento de la estructura ferroviaria puesto que, entre otros parámetros, proporciona el punto kilométrico de la vía, la velocidad y la vía sobre la que está localizado. Además, es económico en relación con otros sistemas en los que la administración del tráfico depende de comunicaciones telefónicas entre el personal localizado en las estaciones en las que se produce el cruce de trenes, o depende de la señalización.The system of the invention provides improvements. in terms of safety, efficiency and flexibility of operation of the railway structure since, among others parameters, provides the kilometric point of the track, the speed and the path on which it is located. It is also economic in relation to other systems in which the traffic management depends on telephone communications among the personnel located in the stations where it produces the crossing of trains, or it depends on the signaling.

De hecho, tiene un sistema mixto de equipamiento físico y software, en el que se combina sensores iniciales de procesamiento, con un nivel de redundancia adecuado. Hay algoritmos desarrollados sobre esta estructura, para monitorizar y decidir sobre ambigüedades en términos de ocupación viaria, que permiten que la función de bloqueo asegure un nivel de integridad de la seguridad de hasta SIL 4, en todo el área de operaciones. Como se define en el estándar EN 50 128, este sistema de bloqueo puede asegurar una tasa de riesgo de menos de 10^{-8} por hora de funcionamiento.In fact, it has a mixed equipment system physical and software, which combines initial sensors of processing, with an adequate level of redundancy. There are algorithms developed on this structure, to monitor and decide about ambiguities in terms of road occupation, which allow the blocking function ensures a level of integrity of the safety of up to SIL 4, throughout the area of operations. How I know defined in standard EN 50 128, this locking system can ensure a risk rate of less than 10-8 per hour of functioning.

El sistema de bloqueo de la invención, es indicado para trenes con una unidad de tracción o una máquina, y un número ilimitado de vagones. El sistema podría instalarse en todas las unidades de tracción.The locking system of the invention is indicated for trains with a traction unit or a machine, and a unlimited number of wagons. The system could be installed in all traction units

Puede ser utilizado para transporte tanto de mercancías como de pasajeros.It can be used to transport both of Goods as passengers.

A este respecto, de acuerdo con un primer aspecto de la invención, esta se refiere a un sistema de bloqueo de tráfico de trenes, sobre una vía de una línea ferroviaria.In this regard, according to a first aspect of the invention, this refers to a locking system of train traffic, on a railway line.

El sistema de bloqueo comprende, por vehículo, una unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, que a su vez incluye:The locking system comprises, per vehicle, an on-board unit for blocking signaling assistance, which in turn includes:

--
un receptor de sistema global de navegación por satélite (GNSS), que proporciona medidas de la posición georreferencial P_{GNSS} y/o la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo T_{GNSS},a Global Satellite Navigation System (GNSS) receiver, which provides measurements of the georeference position P_ {GNSS} and / or the speed S_ {GNSS} of the mentioned train, for each period of time T_ {GNSS},

--
un grupo de sensores y medios de conexión con un odómetro, que proporciona medidas de la velocidad angular \omega_{z} del eje vertical de la unidad de tracción mencionado tren, y de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren,a group of sensors and connection means with an odometer, which provides measures of angular velocity \ omega_ {z} of the axis vertical of the traction unit mentioned train, and speed S_ {ODOM} of the mentioned train,

--
un sistema secundario de comunicación de radio bidireccional, para enviar a datos a un centro de control de tráfico centralizado CTC; el mencionado sistema comprende, en el centro de control de tráfico centralizado CTC:a secondary two-way radio communication system, for send data to a centralized traffic control center CTC; the mentioned system comprises, in the traffic control center centralized CTC:

--
medios de comunicación de radio bidireccionales, para recibir datos desde la unidad de a bordo, de asistencia a la señalización de bloqueo, ymedia Two-way radio communication, to receive data from the on-board unit, for assistance in blocking signaling, Y

--
equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos; el sistema está caracterizado porque comprende además:acquisition equipment, data processing and visualization; the system is characterized in that it also includes:

--
un módulo de adquisición e idoneidad, configurado para recibir las mencionadas medidas y para comparar las medidas de velocidad S_{GNSS} y S_{ODOM}, y para verificar las mencionadas medidas en relación al criterio de idoneidad preestablecido, de forma que en respuesta a la coincidencia de ambas velocidades dentro de un valor de discrepancia predeterminado, este módulo de adquisición e idoneidad de datos decide que son razonables,a acquisition and suitability module, configured to receive the mentioned measurements and to compare speed measurements S_ {GNSS} and S_ {ODOM}, and to verify the aforementioned measures in in relation to the pre-established suitability criteria, so that in response to the coincidence of both speeds within a value of default discrepancy, this acquisition module e Suitability of data decides that they are reasonable,

--
un módulo de calificación de seguridad, de la medida P_{GNSS} de la posición, en base a una base de datos digital de la mencionada vía, y configurado para proporcionar una proyección de la posición P_{proj} de seguridad calificada, del tren sobre la vía, y determinar si la mencionada P_{proj} es aceptable,a security rating module, of the measure P_ {GNSS} of the position, based on a digital database of the mentioned route, and configured to provide a projection of the position P_ {proj} of qualified safety, of the train on the track, and determine if the mentioned P_ {proj} is acceptable,

--
un módulo de navegación y decisión, configurado para recibir las mencionadas medidas de la posición de seguridad calificada como aceptable P_{proj}, y/o de la velocidad razonable disponible S_{GNSS} y/o S_{ODOM}, verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de datos, y para determinar la localización estimada del mencionado P_{est} del tren, y su localización en términos del punto kilométrico P_{k}, y su velocidad estimada S_{est},a navigation and decision module, configured to receive the mentioned security position measures qualified as acceptable P_ {proj}, and / or reasonable speed available S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM}, verified by the acquisition module and suitability of data, and to determine the estimated location of the mentioned P_ {est} of the train, and its location in terms of kilometer point P_ {k}, and its estimated speed S_ {est},

--
un módulo de detección del tránsito de desvío y de la ocupación de la vía, configurado para recibir las mencionadas medidas de la posición P_{est} y la velocidad angular \omega_{z}, verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de datos, y configuradas para determinar, a partir de una base de datos digital de la vía con los puntos singulares de desvío, el estado del tren en términos de ocupación viaria TS, ya module for detecting diversion traffic and occupancy of the via, configured to receive the mentioned measures of the position P_ {est} and angular velocity \ omega_ {z}, verified by the data acquisition and suitability module, and configured to determine, from a digital database of the track with the singular points of diversion, the state of the train in terms of road occupation TS, and

el sistema secundario de comunicación de radio bidireccional, de la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, está dispuesto para enviar al menos la posición P_{k} del mencionado tren y el mencionado estado de ocupación TS al centro de control de tráfico centralizado CTC, siendo la posición P_{k} y el estado de ocupación viaria TS recibidos por el medio de comunicación de radio bidireccional del control de tráfico centralizado CTC,the secondary radio communication system bidirectional, from the on-board assistance unit to the blocking signaling, is willing to send at least the position P_ {k} of the mentioned train and the mentioned state of TS occupancy to the CTC centralized traffic control center, being the position P_ {k} and the state of road occupation TS received by the two-way radio communication means of the CTC centralized traffic control,

y el equipo de adquisición, procesamiento y visualización de datos está configurado para extraer al menos la posición P_{k} y el estado de ocupación viaria TS para el mencionado tren, y para representar gráficamente el estado de ocupación de las secciones de línea viaria, sobre una pantalla de visualización de datos.and the procurement, processing and data display is set to extract at least the position P_ {k} and the state of road occupation TS for the mentioned train, and to graphically represent the state of occupation of road sections, on a screen of data visualization

El mencionado envío por radio puede llevarse a cabo automáticamente, o bajo petición. El medio de comunicación de radio bidireccional incluye preferentemente un módulo de codificación y cifrado.The aforementioned radio delivery can be taken to out automatically, or upon request. The means of communication of bidirectional radio preferably includes a module coding and encryption.

Así, el bloqueo de bloques (secciones de vía sin señalización) puede representarse automáticamente y casi en tiempo real en el centro de control de tráfico centralizado CTC, sin la necesidad de realizar contacto telefónico con el personal en las estaciones de cruce, y sin requerir infraestructura viaria.Thus, block blocking (track sections without signaling) can be represented automatically and almost in time real in the centralized traffic control center CTC, without the need to make telephone contact with staff in the crossing stations, and without requiring road infrastructure.

El sistema de bloqueo propuesto introduce un alto grado de autonomía con respecto a otros sistemas de bloqueo existentes (por ejemplo señalización de bloqueo por teléfono), manteniendo los niveles de seguridad. La mencionada seguridad se consigue con una arquitectura de equipamiento físico resistente a fallos, complementada con algoritmos mecánicos para detectar fallos de equipamiento físico, así como con un proceso de desarrollo formal.The proposed locking system introduces a high degree of autonomy compared to other blocking systems existing (for example block signaling by phone), Maintaining security levels. The aforementioned security is achieved with an architecture of physical equipment resistant to faults, complemented by mechanical algorithms to detect faults of physical equipment, as well as with a development process formal.

El sistema incorpora medios para mejorar las precisiones en la localización de los trenes en los casos en los que se pierda la cobertura de satélite GNSS.The system incorporates means to improve details on the location of trains in cases where GNSS satellite coverage lost.

Una base importante de la invención, es la fusión de los datos procedentes de diferentes sensores y bases de datos.An important basis of the invention is the fusion of data from different sensors and bases of data.

Un límite de cualquier sistema de posicionamiento basado en satélite, es el aseguramiento de la precisión. Incluso con receptores diferenciales de doble frecuencia, la precisión de la posición está en el rango de 1 a 5 metros solo durante el 95% del tiempo. Para el otro 5% de tiempo puede esperarse que los rendimientos del sistema estén localmente fuera del rango admisible para esta aplicación. Esto es debido, por ejemplo, al rebote de señales procedentes de los satélites, provocado por obstáculos del entorno (edificios, vegetación, puentes, etc.) o por interferencias. Además, siempre es necesario contar con el problema de la visibilidad de satélite, que puede ser insuficiente en muchas situaciones operativas. En el caso que nos ocupa, una constelación de asistencia de tipo SBAS (Satellite Based Augmentation System, sistema de aumentación basado en satélites) depende de la mejora de características del sistema, en términos de integridad y precisión. La constelación SBAS se sustituirá más adelante por una constelación Galileo. El problema de la ocultación en SBAS es frecuente puesto que en la constelación SBAS hay pocos satélites y, dependiendo de la localización geográfica de la aplicación, su elevación sobre el horizonte puede ser muy baja.A limit of any system of satellite based positioning, is the assurance of the precision. Even with double differential receivers frequency, the position accuracy is in the range of 1 to 5 meters only for 95% of the time. For the other 5% of time system performance can be expected to be locally outside the permissible range for this application. This is due, for for example, when bouncing signals from satellites, caused by obstacles in the environment (buildings, vegetation, bridges, etc.) or by interference. In addition, it is always necessary have the problem of satellite visibility, which can be insufficient in many operational situations. In the case that we occupies, a constellation of assistance of type SBAS (Satellite Based Augmentation System, satellite augmentation system) it depends on the improvement of system characteristics, in terms of integrity and precision. The constellation SBAS will be replaced more Go ahead for a constellation Galileo. The problem of concealment in SBAS it is frequent since in the SBAS constellation there are few satellites and, depending on the geographical location of the application, its elevation over the horizon can be very low.

Por otra parte en las estaciones de cruce es necesario conocer con una certeza muy elevada, no solo el punto kilométrico sino también la vía sobre la que el tren está localizado. Para determinar la vía con certeza se ha establecido mecanismos específicos de calificación y detección seguras.Moreover at the crossing stations it is it is necessary to know with a very high certainty, not only the point kilometer but also the track on which the train is located. To determine the route with certainty it has been established specific mechanisms of qualification and safe detection.

Específicamente, se concebido un método y un sistema de detección de tránsito de desvío y de ocupación de la vía, que forma parte del sistema de la invención. Este sistema o módulo, permite determinar con certeza la localización del tren mediante decidir entre dos o más vías adyacentes. El método permite la detección de la vía ocupada, con elevadas disponibilidad e integridad.Specifically, a method and a traffic detection system for diversion and occupancy of the via, which is part of the system of the invention. This system or module, allows to determine with certainty the location of the train by deciding between two or more adjacent roads. The method allows the detection of the busy road, with high availability and integrity.

En términos de sensores este módulo de detección necesita, además del sensor GNSS, un sensor que mida la rotación angular de la unidad de tracción sobre su eje vertical, por ejemplo un giroscopio. Para unas disponibilidad y fiabilidad mayores, puede utilizarse además la medida de velocidad del odómetro.In terms of sensors this detection module you need, in addition to the GNSS sensor, a sensor that measures the rotation angle of the drive unit on its vertical axis, for example a gyroscope For greater availability and reliability, you can also use the odometer speed measurement.

Este módulo necesita una entrada previa de cada desvío de la línea, en una base de datos de puntos singulares. Al menos las coordenadas georreferenciales de cada desvío deben ser introducidas en la mencionada base de datos, por ejemplo en el sistema UTM podrían ser coordenadas UTMX y UTMY. Para asegurar dentro de un amplio rango de condiciones dinámicas la detección de la vía actualmente ocupada, se introduce también la curvatura de la longitud del desvío. Estos datos son almacenados en una base de datos digital de puntos singulares, a la que el mencionado módulo tiene acceso.This module needs a previous entry of each line diversion, in a database of singular points. To the minus the georeference coordinates of each deviation must be entered in the aforementioned database, for example in the UTM system could be UTMX and UTMY coordinates. To ensure within a wide range of dynamic conditions the detection of the currently occupied route, the curvature of the diversion length. This data is stored in a database of digital data of singular points, to which the mentioned module It has access.

El funcionamiento del método de detección es preferentemente como sigue. De acuerdo con la posición estimada del P_{est} del tren provista por el módulo de navegación y decisión, este identifica si el tren está en el área próxima a un desvío. Si es el caso, el mencionado módulo es activado, y en este es analizada la evolución de la velocidad angular de la unidad de tracción \omega_{z}. Si esta evolución de \omega_{z} indica un giro en el sentido esperado del desvío, y es una velocidad angular similar a la velocidad instantánea estimada del tren S_{est} dividida por el radio de curvatura de la entrada en el desvío, el módulo determina que el tren ha operado un cambio de ruta. De forma similar, procede a detectar la entrada en la nueva vía. La entrada en la vía de destino se produce generalmente después de un giro en el sentido contrario al giro previo. Si el giroscopio no detecta un giro en el área de desvío, se interpreta que no ha habido cambio de ruta. Después de este análisis, el módulo determina el estado de ocupación de la vía TS. TS puede ser 1, 2 o n, siendo n el número máximo de vías en la mencionada estación de cruce. Si el giro o su ausencia no son detectados con la suficiente claridad, el módulo no decide sobre la vía y decreta la ausencia de determinación.The operation of the detection method is preferably as follows. According to the estimated position of the P_ {est} of the train provided by the navigation and decision module, This identifies if the train is in the area near a detour. Yes this is the case, the mentioned module is activated, and in this it is analyzed the evolution of the angular speed of the traction unit \ omega_ {z}. If this evolution of \ omega_ {z} indicates a turn in the expected direction of the detour, and is an angular velocity similar to the estimated instantaneous train speed S_ {est} divided by the radius of curvature of the turnoff entry, the module determines that the train has operated a route change. So similarly, it proceeds to detect the entrance in the new way. The entrance on the destination route it usually occurs after a turn in the opposite direction to the previous turn. If the gyroscope does not detect a turn in the diversion area, it is interpreted that there has been no change of route. After this analysis, the module determines the status of occupation of the TS track. TS can be 1, 2 or n, where n is the number maximum of tracks in the mentioned crossing station. If the turn or its absence are not detected clearly enough, the module does not decide on the route and decree the absence of determination.

Como se verá más abajo, la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, está provista con sistemas redundantes. Si hay una discrepancia entre el sistema principal y el sistema de monitorización de la unidad de a bordo, el módulo puede también emitir una decisión. Esto puede deberse a un fallo del equipamiento físico, o a otras causas.As will be seen below, the on-board unit of blocking signaling assistance, is provided with systems redundant If there is a discrepancy between the main system and the On-board unit monitoring system, the module can Also issue a decision. This may be due to a failure of the physical equipment, or other causes.

La aceleración lateral y el impacto que padece el eje de la unidad de tracción, con el cambio de vía, pueden utilizarse opcionalmente como un elemento de ayuda de detección de TS independiente. Es decir, el impacto percibido puede medirse mediante un acelerómetro de precisión media de un solo eje, o de doble eje, que podría corroborar si se ha, o no, cambiado de vía. Si la decisión basada en la velocidad angular no coincide, se produciría una no determinación que sería notificada al CTC.The lateral acceleration and the impact it suffers the axis of the drive unit, with the change of track, can optionally used as a detection aid element of TS independent. That is, the perceived impact can be measured by means of a single-axis medium precision accelerometer, or double axis, which could confirm whether or not it has changed track. If the decision based on angular velocity does not match, it would produce a non-determination that would be notified to the CTC.

Para la detección de ocupación de la vía en estaciones de más de dos vías paralelas, se utiliza la velocidad del odómetro S_{ODOM} para calcular la distancia recorrida entre el primer giro (correspondiente a la salida de la vía de origen) y el segundo giro (correspondiente a la entrada a la siguiente vía de destino). Una vez que está calibrada mediante el filtro de navegación y decisión, la velocidad del odómetro proporciona mayor precisión que la velocidad GPS a velocidades menores, y es independiente de la ocultación del satélite.For the detection of road occupation in stations with more than two parallel tracks, speed is used of the odometer S_ {ODOM} to calculate the distance traveled between the first turn (corresponding to the exit of the route of origin) and the second turn (corresponding to the entrance to the next track of destination). Once it is calibrated using the filter navigation and decision, odometer speed provides greater accuracy than GPS speed at lower speeds, and is independent of satellite concealment.

Como criterio general, el área de activación de desvío se define como una circunferencia centrada sobre las coordenadas UTMX y UTMY del desvío, con un radio al menos seis veces el peor error cuadrático medio esperado para este área. Entre otras cosas, este radio dependerá de la presencia de obstáculos en el área, que puedan reducir la visibilidad de satélites GNSS o SBAS, y por lo tanto puede reducir la precisión de localización del tren en tal área. Por supuesto, el radio debe ser tal que no contenga una sección curva, para evitar confundirlo con un desvío.As a general criterion, the activation area of diversion is defined as a circle centered on the UTMX and UTMY coordinates of the diversion, with a radius at least six times the worst average quadratic error expected for this area. Among other things, this radius will depend on the presence of obstacles in the area, which can reduce the visibility of GNSS or SBAS satellites, and therefore you can reduce the accuracy of train location in such area. Of course, the radius must be such that it does not contain a curved section, to avoid confusing it with a detour.

En cualquier caso, si el sistema no puede estimar la posición del tren con la suficiente certeza se comunica una no determinación al CTC, en concreto el campo TS del mensaje de radio se pone a 0.In any case, if the system cannot estimate the position of the train with sufficient certainty communicates a non-determination to the CTC, specifically the TS field of the message of radio is set to 0.

En una realización preferida de la invención, la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, incluye un módulo de calificación de la posición GNSS en la dirección longitudinal de la vía. Este módulo se denomina calificación por posición razonable. En este caso, el módulo calcula una posición razonable del tren P_{reas} (n), a partir de la posición y la velocidad estimadas previamente mediante el módulo de navegación, respectivamente P_{est} y S_{est} (n - 1). Si la posición P_{GNSS} dada por el receptor GNSS, después de la proyección del mapa digital de la vía P_{proj} (n), es mayor que un límite de distancia de calificación separándose respecto de P_{reas} (n), se tiene que la P_{GNSS} (n) de posición es errónea. En este caso el módulo de navegación utiliza la posición razonable como la mejor estimación de la posición del tren. De acuerdo con esta realización, puede detectarse las situaciones en las que la P_{GNSS} satisface el criterio de calificación mediante la proyección de la base de datos digital de la vía, pero es potencialmente errónea.In a preferred embodiment of the invention, the on-board unit for assistance in blocking signaling, includes a module for qualifying the GNSS position in the longitudinal direction of the track. This module is called Reasonable position rating. In this case, the module calculates a reasonable position of the train P_ {reas} (n), from the position and speed previously estimated by the module navigation, respectively P_ {est} and S_ {est} (n - 1). If the P_ {GNSS} position given by the GNSS receiver, after projection of the digital map of the path P_ {proj} (n), is greater than a qualification distance limit separating from P_ {areas} (n), the position P_ {GNSS} (n) must be wrong. In this case the navigation module uses the position reasonable as the best estimate of the train position. From according to this embodiment, situations in which P_ {GNSS} satisfies the qualification criteria by projecting the digital database of the road, but It is potentially wrong.

De acuerdo con otra realización de la invención, el módulo de adquisición e idoneidad de datos, configurado para comparar las medidas de velocidad provistas por el receptor del sistema global de navegación por satélite (GNSS) y por el odómetro del tren, utilizarían también las limitaciones del tren y de la vía como criterio para verificar la idoneidad de las mencionadas velocidades. De hecho, se conoce la máxima velocidad que puede alcanzarse por cada máquina y el mínimo radio de curvatura de cada sección, por lo que puede determinarse límites superiores de velocidad razonables. El cambio de velocidad con respecto a la medida previa es también monitorizado en esta realización, y calificado como no idóneo si excede una aceleración máxima determinada por la regulación ferroviaria para este tipo de línea y de tren.According to another embodiment of the invention, the data acquisition and suitability module, configured to compare the speed measurements provided by the receiver of the global satellite navigation system (GNSS) and odometer of the train, they would also use the limitations of the train and the track as a criterion to verify the suitability of the aforementioned speeds. In fact, the maximum speed that can be known is known. achieved by each machine and the minimum radius of curvature of each section, so that upper limits of reasonable speed. The change in speed with respect to the previous measurement is also monitored in this embodiment, and rated as unsuitable if exceeds maximum acceleration determined by the railway regulation for this type of line and of train

De forma similar, este módulo de adquisición e idoneidad de datos monitoriza la idoneidad de la velocidad angular \omega_{z} de la unidad de tracción.Similarly, this acquisition module e data suitability monitors the suitability of the angular velocity \ omega_ {z} of the drive unit.

Como otra realización, el sistema puede utilizar la diferencia entre las velocidades S_{GNSS} y S_{ODOM}, ya filtradas con respecto a su idoneidad, para estimar errores sistemáticos del odómetro. Esto se lleva a cabo por medio de un filtro recursivo lineal, en el que el error constante del odómetro (sesgo) es estimado de forma continua y en tiempo real, a bordo del tren. El error sistemático puede deberse, por ejemplo, a variaciones del radio real de la rueda sobre la que ha sido instalado el odómetro, para cada tren monitorizado por este sistema de bloqueo. El filtro recursivo incorpora la teoría básica de mínimos cuadrados, y su fórmula matemática puede encontrarse en la bibliografía. Es una extensión de la estimación por mínimos cuadrados, para situaciones en las que ha de llevarse a cabo un filtrado de las medidas dado que la muestra se incrementa con el tiempo. Esta realización opcional permite que, cuando se ha perdido durante algún tiempo la cobertura de los satélites de la constelación GNSS o SBAS, el error de la posición estimada por el filtro de navegación y decisión (a partir de la velocidad del odómetro) sea mucho menor, puesto que puede corregirse los errores sistemáticos. Este filtro matemático es activado después de cierta velocidad mínima (por ejemplo 10 km/h) y acepta solo velocidades que han pasado el filtro de idoneidad, todo esto con el objeto de que los errores sistemáticos del odómetro puedan ser estimados con mayores precisión e integridad.As another embodiment, the system can use the difference between the S_ {GNSS} and S_ {ODOM} speeds, since filtered with respect to suitability, to estimate errors Systematic odometer. This is carried out by means of a linear recursive filter, in which the odometer constant error (bias) is estimated continuously and in real time, on board train. Systematic error may be due, for example, to variations.  of the actual radius of the wheel on which the odometer, for each train monitored by this locking system. The recursive filter incorporates the basic theory of least squares, and its mathematical formula can be found in the bibliography. Is an extension of the estimate by least squares, for situations in which a filtering of the measures given that the sample increases over time. This Optional realization allows, when it has been lost during some time the coverage of the satellites of the constellation GNSS or SBAS, the position error estimated by the navigation filter and decision (from the odometer speed) is much lower, since systematic errors can be corrected. This filter mathematician is activated after a certain minimum speed (by example 10 km / h) and accepts only speeds that have passed the filter of suitability, all this in order that the errors Odometer systems can be estimated with higher precision and integrity.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, esta se refiere a un método de bloqueo de tráfico de trenes en una línea ferroviaria, comprendiendo:In accordance with a second aspect of the present invention, this refers to a traffic blocking method of trains on a railway line, comprising:

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adquirir medidas de la posición P_{GNSS} y/o de la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo T_{GNSS},acquire position measurements P_ {GNSS} and / or the speed S_ {GNSS} of the mentioned train, for each time period T_ {GNSS},

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adquirir medidas de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren y de la velocidad angular \omega_{z} del eje vertical de la unidad de tracción,acquire speed measurements S_ {ODOM} of the mentioned train and angular velocity \ omega_ {z} of the vertical axis of the traction unit,

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comparar las mencionadas medidas de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren y de la velocidad angular \omega_{z}, con las medidas de velocidad S_{GNSS}, y verificar todas las medidas con respecto a un criterio de idoneidad preestablecido, de modo que si ambas velocidades coinciden dentro de un valor de discrepancia predeterminado se decide que son razonables,compare the mentioned measures of the speed S_ {ODOM} of the mentioned train and angular velocity \ omega_ {z}, with velocity measurements S_ {GNSS}, and verify all measures with respect to an eligibility criterion preset, so if both speeds match within a default discrepancy value is decided that they are reasonable,

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calificar como seguras las mencionadas medidas de posición P_{GNSS}, en función de una base de datos digital de la vía, proporcionando medidas de la posición proyectada del tren P_{proj} sobre el mapa digital de la vía, y determinar si la mencionada P_{proj} es aceptable,Rate the mentioned ones as safe P_ {GNSS} position measurements, based on a database digital track, providing measurements of the projected position of the train P_ {proj} on the digital map of the track, and determine If the mentioned P_ {proj} is acceptable,

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a partir de las mencionadas medidas aceptables de la posición de seguridad calificada P_{proj} y/o de las medidas razonables S_{GNSS} y/o S_{ODOM} disponibles, ambas verificadas por un módulo de adquisición e idoneidad de datos, determinar la localización estimada del mencionado tren P_{est} y su localización con respecto a un punto kilométrico P_{k}, y su velocidad estimada S_{est},to from the above acceptable measures of the position of qualified security P_ {proj} and / or reasonable measures S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM} available, both verified by a module of acquisition and suitability of data, determine the estimated location of the mentioned train P_ {est} and its location with respect to a kilometer point P_ {k}, and its estimated speed S_ {est},

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detectar el tránsito de desvío y la ocupación de la vía, en áreas con más de una vía adyacente, en base a las mencionadas medidas de la posición P_{est} y la velocidad S_{est}, y a la ya verificada velocidad angular \omega_{z}, y a una base de datos digital con los puntos singulares o desvíos de la vía, y proporcionar información relativa al estado de ocupación había TS,detect diversion traffic and the road occupation, in areas with more than one adjacent road, based to the mentioned measurements of the position P_ {est} and the speed S_ {est}, and at the already verified angular velocity \ omega_ {z}, and to a digital database with the singular points or deviations of the route, and provide information regarding the occupation status there was TS,

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transmitir periódicamente y/o cuando se rebasa puntos singulares, al menos las mencionadas estimaciones certeras de la posición P_{k} y del estado de ocupación de la vía TS, a un centro de control de tráfico centralizado CTC, utilizando un protocolo que permite comunicación bidireccional, ytransmit periodically and / or when exceeds singular points, at least the aforementioned estimates certain of the position P_ {k} and the state of occupation of the via TS, to a centralized traffic control center CTC, using a protocol that allows bidirectional communication, Y

en el mencionado centro de control de tráfico centralizado:in the aforementioned traffic control center centralized:

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extraer la posición P_{k} del mencionado tren y el estado de ocupación de la vía TS para el mencionado tren, y representar gráficamente el estado monitorizado más reciente de la vía, sobre una pantalla de visualización de datos.extract position P_ {k} from mentioned train and the occupation status of the TS track for the mentioned train, and graphically represent the monitored state most recent on the track, on a display screen of data.

El método comprende preferentemente estimar, a partir de medidas de la mencionada posición P_{GNSS} y S_{est}, la localización probable o estimada del mencionado del tren P_{est} y su punto kilométrico P_{k}, teniendo en cuenta la decisión de un módulo de calificación de seguridad de la posición P_{GNSS} mediante proyección, que proporciona una proyección de la posición de seguridad calificada P_{proj} del tren sobre la vía, y un módulo de calificación mediante posición razonable P_{reas} (n), entendiendo que si la P_{GNSS} no es compatible con uno de los criterios de los mencionados módulos, la posición estimada en el instante previo P_{est} (n-1) será utilizada como punto inicial en lugar de P_{GNSS}.The method preferably comprises estimating, at from measurements of the mentioned position P_ {GNSS} and S_ {est}, the probable or estimated location of the mentioned train P_ {est} and its kilometer point P_ {k}, taking into account the decision of a position security rating module P_ {GNSS} through projection, which provides a projection of the rated safety position P_ {proj} of the train on the track, and a rating module through reasonable position P_ {areas} (n), understanding that if the P_ {GNSS} is not compatible with one of the criteria of the aforementioned modules, the position estimated in the previous instant P_ {est} (n-1) will be used as the starting point instead of P_ {GNSS}.

Cuando P_{proj} no está disponible puede utilizarse la posición P_{est} estimada en el instante previo. Análogamente, para cada período de tiempo S_{est} puede haber un valor promedio de S_{GNSS} y/o S_{ODOM}, una vez que los errores sistemáticos del odómetro han sido extraídos a partir de S_{ODOM} mediante un filtro recursivo lineal.When P_ {proj} is not available you can use the position P_ {est} estimated at the previous instant. Similarly, for each period of time S_ {est} there may be a average value of S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM}, once the Systematic odometer errors have been extracted from S_ {ODOM} using a linear recursive filter.

De acuerdo con una realización de la invención, el método incluye además:According to an embodiment of the invention, The method also includes:

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llevar a cabo un filtrado recursivo lineal para estimar los errores sistemáticos de las medidas del odómetro (sesgo) y corregir la S_{ODOM} mediante restar los mencionados errores estimados,wear Linear recursive filtering to estimate errors Systematic odometer measurements (bias) and correct the S_ {ODOM} by subtracting the mentioned errors Dear,

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determinar a partir de S_{GNSS} y/o a partir de la mencionada S_{ODOM} corregida, una estimación de la velocidad del tren S_{est} por medio del filtrado (promedio ponderado) de ambas medidas.determine from S_ {GNSS} and / or to from the aforementioned corrected S_ {ODOM}, an estimate of the train speed S_ {est} through filtering (average weighted) of both measures.

La información transmitida al centro de control de tráfico centralizado, es preferentemente codificada y cifrada antes de su transmisión, y descodificada y descifrada en el mencionado centro de control de tráfico centralizado.The information transmitted to the control center of centralized traffic, it is preferably encrypted and encrypted before transmission, and decoded and decrypted in the mentioned centralized traffic control center.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

A continuación se describirá muy levemente una serie de dibujos, cuya intención es ayudar a una mejor comprensión de la invención, y que están expresamente relacionados con una realización de la mencionada invención, proporcionada como ejemplo no limitativo de esta.Next, a series of drawings, whose intention is to help a better understanding of the invention, and which are expressly related to a embodiment of said invention, provided as an example not limiting this.

La figura 1 muestra un diagrama del funcionamiento completo del sistema de bloqueo objeto de la invención, y de partes constituyentes del mencionado sistema.Figure 1 shows a diagram of the full operation of the locking system subject to invention, and constituent parts of said system.

La figura 2 muestra el núcleo operativo del método de bloqueo, basado en la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo.Figure 2 shows the operating core of the blocking method, based on the on-board assistance unit to blocking signaling.

La figura 3 muestra la arquitectura de equipamiento físico, de la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo.Figure 3 shows the architecture of physical equipment, from the on-board assistance unit to the blocking signaling.

La figura 4 muestra la arquitectura de equipamiento físico del sistema en el CTC.Figure 4 shows the architecture of physical equipment of the system in the CTC.

La figura 5 muestra el concepto de calificación de seguridad de la posición P_{GNSS}.Figure 5 shows the concept of qualification security position P_ {GNSS}.

La figura 6 muestra el concepto de calificación por posición razonable, de la posición P_{GNSS}.Figure 6 shows the concept of qualification by reasonable position, from position P_ {GNSS}.

La figura 7 muestra el problema de la determinación de estado de ocupación de la vía TS.Figure 7 shows the problem of determination of occupation status of the TS route.

La figura 8 muestra gráficamente el concepto de funcionamiento del módulo de detección de tránsito de desvío y de ocupación de la vía.Figure 8 graphically shows the concept of operation of the diversion transit detection module and of track occupation.

La figura 9 muestra una típica secuencia operativa del sistema de bloqueo, tal como sería visualizado en el MMI del CTC - específicamente refleja un escenario en el que dos trenes próximos a las estaciones están avanzando en sentidos opuestos, y deben desplazarse de forma ordenada a través de una sección común de vía única.Figure 9 shows a typical sequence operation of the locking system, as it would be visualized in the CTC MMI - specifically reflects a scenario in which two trains near the stations are moving in the direction opposites, and must move in an orderly manner through a common single track section.

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La figura 10 muestra a modo de ejemplo, un posible protocolo de comunicaciones de radio entre la unidad de a bordo y el CTC. Ha sido omitido el protocolo de comunicaciones de CTC al tren.Figure 10 shows by way of example, a possible radio communications protocol between the unit of a board and the CTC. The communications protocol of CTC to the train.

Descripción de una realización preferida de la invenciónDescription of a preferred embodiment of the invention

En una situación hipotética, el funcionamiento completo del sistema es tal como se muestra en la figura 1. La posición de cada tren 1 es estimada sobre la unidad de a bordo 10 de asistencia a la señalización de bloqueo, localizada en la unidad de tracción frontal 2 de cada tren, mediante un método basado en los sistemas GNSS y en otros sensores, que se explicará en detalle más abajo. La posición de cada tren es estimada y calificada a bordo, de acuerdo con la seguridad, de forma automática de acuerdo con un proceso de fusión, monitorización y algoritmo de datos. Se ha diseñado una arquitectura y se ha escogido un equipamiento tales que permiten la calificación y certificación siguiendo los estándares CENELEC, y se ha contemplado la certificación al máximo nivel de integridad de seguridad (SIL 4). El sistema incorpora redundancia en el equipamiento físico, para asegurar su fiabilidad en una aplicación de seguridad crítica.In a hypothetical situation, the operation The complete system is as shown in Figure 1. The position of each train 1 is estimated on the on-board unit 10 of blocking signaling assistance, located in the unit front-wheel drive 2 of each train, using a method based on GNSS systems and other sensors, which will be explained in more detail down. The position of each train is estimated and qualified on board, according to security, automatically according to a fusion process, monitoring and data algorithm. It has been designed an architecture and has chosen such equipment that allow qualification and certification following standards CENELEC, and the certification at the highest level of safety integrity (SIL 4). The system incorporates redundancy in physical equipment, to ensure its reliability in a Critical security application.

La figura 2 muestra la esencia del concepto de flujo de información y el cálculo basado en la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo. La unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, utiliza las medidas de los siguientes sensores: un receptor 11 del sistema global de navegación por satélite (GNSS), es decir que tiene la capacidad de adquirir señales de satélite procedentes de una constelación SBAS (por ejemplo OMNISTAR, EGNOS) o procedente de Galileo, que determine la posición P_{GNSS} y/o la velocidad S_{GNSS} de un punto de referencia del tren 1 con respecto a un sistema georreferencial de coordenadas; un odómetro 14 que mide la velocidad de rotación de la unidad de tracción 2, un giroscopio 12 (redundante 12') que mide la velocidad angular del eje vertical de la unidad de tracción \omega_{z} con respecto a una referencia inercial; puede también incluir al menos un acelerómetro (no mostrado, y que puede también ser redundante), y que podría medir la aceleración lineal del eje vertical a_{z} y/o la aceleración lateral a_{y} del motor con respecto a una referencia inercial.Figure 2 shows the essence of the concept of information flow and calculation based on the on-board unit of block signaling assistance. The onboard unit of block signaling assistance, use the measurements of the following sensors: a receiver 11 of the global navigation system by satellite (GNSS), that is to say that it has the capacity to acquire satellite signals from an SBAS constellation (for example OMNISTAR, EGNOS) or from Galileo, which determines the position P_ {GNSS} and / or the speed S_ {GNSS} of a point of reference of train 1 with respect to a georeference system of coordinates; an odometer 14 that measures the speed of rotation of the traction unit 2, a gyroscope 12 (redundant 12 ') that measures the angular velocity of the vertical axis of the drive unit \ omega_ {z} with respect to an inertial reference; may also include at least one accelerometer (not shown, and that may also be redundant), and that could measure linear acceleration of the vertical axis a_ {z} and / or the lateral acceleration a_ {y} of engine with respect to an inertial reference.

Los sistemas SBAS (sistema de aumentación basado en satélite) 200 permiten mejorar la calidad de la solución GNSS en los aspectos de integridad y precisión, toda vez que la antena pueda recibir las señales transmitidas por los satélites geoestacionarios en el mencionado sistema. Dejando a un lado que los mencionados sistemas SBAS no han sido certificados como seguros hasta la fecha de acuerdo con la definición de CENELEC, se tiene que la combinación de ambas constelaciones GPS y SBAS mejora de forma destacable las características del receptor GNSS. Sin embargo, incluso después de una posible certificación de las constelaciones GNSS y/o SBAS, solo el receptor GNSS no será suficiente para cumplir los niveles de seguridad requeridos en un sistema de bloqueo ferroviario. Previsiblemente, puede mantenerse un nivel de integridad de la seguridad de más de 10^{-7}, y no podría asegurarse una disponibilidad de más de aproximadamente el 90 - 95%. En cualquier caso, habrá siempre áreas de sombra en las que el receptor GNSS no podría proporcionar una solución integral, y en ocasiones no podría ni siquiera proporcionar una solución, debido a la ocultación por edificios, túneles, bosques, montañas, etcétera.SBAS systems (augmentation system based satellite) 200 allow to improve the quality of the GNSS solution in aspects of integrity and precision, whenever the antenna can receive the signals transmitted by geostationary satellites in the mentioned system. Leaving aside those mentioned SBAS systems have not been certified as safe to date according to the definition of CENELEC, the combination of both GPS and SBAS constellations improves shape Remarkable features of the GNSS receiver. But nevertheless, even after a possible constellation certification GNSS and / or SBAS, only the GNSS receiver will not be enough to meet the required security levels in a locking system  railway Predictably, a level of security integrity of more than 10-7, and could not ensure an availability of more than approximately 90 - 95%. In any case, there will always be shadow areas where the GNSS receiver could not provide a comprehensive solution, and in Sometimes I could not even provide a solution, because concealment by buildings, tunnels, forests, mountains, etc.

Como resultado, tal como se ha indicado antes el proceso necesita complementariamente métodos de asistencia para asegurar tanto la disponibilidad como la integridad de la operación de asistencia de bloqueo (ambas insuficientes). El sistema SBAS es altamente vulnerable a los obstáculos presentes en el terreno, puesto que tiene pocos satélites geoestacionarios (típicamente entre 1 y 3).As a result, as indicated above process needs complementary assistance methods to ensure both the availability and integrity of the operation blocking assistance (both insufficient). The SBAS system is highly vulnerable to obstacles present on the ground, since it has few geostationary satellites (typically between 1 and 3).

En relación con el procesamiento de datos, el sistema está provisto con un módulo de adquisición e idoneidad de datos 20, en el que se lleva a cabo las tareas básicas de procesamiento de señal (filtrado analógico-digital y conversión), y se lleva a cabo la monitorización de la idoneidad de las medidas de velocidad y de velocidad angular, de los sensores de a bordo. En este módulo se observa las diferencias entre las medidas de velocidad del receptor GNSS y las del odómetro, y se verifica las mencionadas medidas con respecto a criterios de idoneidad, teniendo al respecto información cargada previamente en el sistema, relativa a limitaciones dinámicas del tren y de la vía 21. El rango de valores numéricos que se considera razonable en el filtrado, se establece basándose en un rango esperado de la dinámica del tren (velocidades, aceleraciones, etc.), considerando no solo las características de la máquina, sino también los perfiles estáticos de la vía (radio de curvatura, etc.).In relation to data processing, the system is provided with an acquisition module and suitability of data 20, in which the basic tasks of signal processing (analog-digital filtering and conversion), and suitability monitoring is carried out of the velocity and angular velocity measurements of the sensors on board. This module shows the differences between speed measurements of the GNSS receiver and the odometer, and verify the aforementioned measures with respect to criteria of suitability, having information previously loaded in the system, related to dynamic train and track limitations 21. The range of numerical values considered reasonable in the filtered, set based on an expected range of the train dynamics (speeds, accelerations, etc.), considering not only the characteristics of the machine, but also the static track profiles (radius of curvature, etc.).

Si ambas velocidades coinciden dentro de un valor aceptable de discrepancia, se decide que son razonables. El valor de discrepancia aceptable se ajusta de acuerdo con la velocidad, dado que la precisión de ambos sensores es muy diferente a velocidades bajas y altas.If both speeds coincide within a Acceptable value of discrepancy, it is decided that they are reasonable. He Acceptable discrepancy value is adjusted according to the speed, since the accuracy of both sensors is very different at low and high speeds.

En la realización preferida, el odómetro es calibrado por medio de un filtro recursivo lineal incluido en el módulo de navegación y decisión 40. La unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo puede estimar continuamente el error constante del odómetro, de forma que cuando se pierde la cobertura del satélite el error de navegación eficaz es mucho menor. El filtro recursivo matemático es activado después de cierta velocidad mínima (por ejemplo, 10 km/h), y si y solo si S_{GNSS} y S_{ODOM} son razonables. Así, el error sistemático del odómetro puede ser estimado con mayor precisión.In the preferred embodiment, the odometer is calibrated by means of a linear recursive filter included in the navigation and decision module 40. The on-board unit of blocking signaling assistance can continuously estimate the constant odometer error, so when you lose the satellite coverage the effective navigation error is a lot Minor. The mathematical recursive filter is activated after a certain minimum speed (for example, 10 km / h), and yes and only if S_ {GNSS} and S_ {ODOM} are reasonable. Thus, the systematic odometer error It can be estimated more accurately.

Como se muestra en la figura 2, la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo incluye un módulo de calificación 30 de la posición GNSS en la dirección longitudinal de la vía, o módulo de calificación por posición razonable. Este módulo calcula una posición razonable del tren P_{reas} (n) a partir de la posición y la velocidad estimadas por el módulo de navegación y decisión en el instante previo, respectivamente P_{est} (n-1) y S_{est} (n-1). Si la posición P_{GNSS} (n) dada por el receptor GNSS es mayor que un límite de la distancia de calificación desde P_{reas} (n), se determina que la posición P_{GNSS} (n) es errónea. En este caso el módulo de navegación utiliza la posición razonable como la mejor estimación de la posición del tren. De acuerdo con esta realización, puede detectarse las situaciones en que la posición P_{GNSS} cumple con el criterio de calificación mediante proyección sobre el mapa 31 digital de la vía, pero que son potencialmente erróneas.As shown in Figure 2, the unit of a block signaling assistance board includes a module 30 of the GNSS position in the longitudinal direction of the track, or module of qualification by reasonable position. This module calculates a reasonable position of the train P_ {reas} (n) to from the position and speed estimated by the module navigation and decision in the previous instant, respectively P_ {est} (n-1) and S_ {est} (n-1). If the position P_ {GNSS} (n) given by the GNSS receiver is greater than a qualification distance limit from P_ {areas} (n), is determines that the position P_ {GNSS} (n) is wrong. In this case The navigation module uses the reasonable position as the best train position estimation. According to this realization, situations in which the position can be detected P_ {GNSS} meets the qualification criteria through projection on the digital road map 31, but which are potentially wrong.

Por otra parte, como se ha indicado previamente es necesario conocer con integridad en las estaciones de cruce, no solo el punto kilométrico sino también la vía sobre la que está localizado el tren. A ese respecto, el sistema de la invención incluye un módulo 50 de detección del tránsito de desvío y de la ocupación de la vía. Este módulo permite determinar con integridad la localización del tren, decidiendo entre dos o más vías adyacentes.On the other hand, as previously indicated it is necessary to know with integrity at the crossing stations, not only the kilometer point but also the road on which it is located the train. In that regard, the system of the invention includes a module 50 for detecting the diversion traffic and the track occupation. This module allows to determine with integrity the location of the train, deciding between two or more tracks adjacent.

En términos de sensores, además del sensor GNSS este módulo de detección necesita un sensor que mida la rotación angular de la unidad de tracción sobre su eje vertical. Para unas mayores disponibilidad y fiabilidad, además puede utilizarse la medida de velocidad del odómetro.In terms of sensors, in addition to the GNSS sensor this detection module needs a sensor that measures the rotation angle of the drive unit on its vertical axis. For some greater availability and reliability, in addition the Odometer speed measurement.

Este módulo requiere un registro previo de cada desvío de la línea, en una base de datos de puntos singulares. Al menos las coordenadas georreferenciales de cada desvío deben ser introducidas en la mencionada base de datos, por ejemplo en el sistema UTM estas podrían ser coordenadas UMTX y UMTY. Para asegurar la detección en un rango amplio de condiciones dinámicas, de la vía realmente ocupada, se introduce también la curvatura y la longitud del desvío. Estos datos son memorizados en una base de datos digital de puntos singulares 51, a la que tiene acceso el mencionado módulo.This module requires a prior registration of each line diversion, in a database of singular points. To the minus the georeference coordinates of each deviation must be entered in the aforementioned database, for example in the UTM system these could be UMTX and UMTY coordinates. To ensure detection in a wide range of dynamic conditions of the track really busy, the curvature and length are also introduced of the diversion. This data is stored in a digital database. of singular points 51, to which the aforementioned has access module.

El sistema incluye además un sistema secundario de comunicación de radio bidireccional, para el envío automático y el envío a petición, de diferentes datos de interés (véase la figura 10) que incluyen la posición en términos del punto kilométrico P_{k} del mencionado tren, y el estado de ocupación de la vía TS del centro 100 de control de tráfico centralizado CTC.The system also includes a secondary system Two-way radio communication, for automatic sending and sending on request, of different data of interest (see figure 10) that include the position in terms of the kilometer point P_ {k} of the mentioned train, and the occupation status of the TS track of the CTC centralized traffic control center 100.

Este sistema de comunicación bidireccional incluye un módulo de codificación y cifrado 71, así como un módulo de recepción/transmisión de radio 72.This bidirectional communication system includes an encryption and encryption module 71, as well as a module radio reception / transmission 72.

La figura 3 muestra la implementación del concepto enunciado previamente en la figura 2. El sistema de a bordo tiene un receptor 11 del sistema global de navegación por satélite GNSS, con la correspondiente antena 110 para recibir las señales proporcionadas por el sistema GNSS 300 (véase la figura 1). También tiene un receptor/transmisor de radio 5, también con su correspondiente antena 150 para la recepción de la señal de radio.Figure 3 shows the implementation of the concept previously stated in figure 2. The on-board system  has a receiver 11 of the global satellite navigation system GNSS, with the corresponding antenna 110 to receive the signals provided by the GNSS 300 system (see figure 1). Too It has a radio receiver / transmitter 5, also with its corresponding antenna 150 for receiving the signal from radio.

El procesamiento de los algoritmos mencionados y descritos previamente en la figura 2, se lleva a cabo en unidades centrales de proceso. Las medidas del odómetro y de los sensores inerciales son interpretadas, verificadas y utilizadas en unidades centrales de proceso. Para facilitar la detección rápida de errores, los elementos de interfaz y los sensores inerciales son redundantes (sistema principal y sistema de monitorización). El diseño propuesto asegura la máxima independencia entre ambos sistemas, y minimiza el cableado. La velocidad del tren de acuerdo con el odómetro es obtenida a partir de impulsos TTL y a partir de un módulo implementado en el software, que relaciona el número de impulsos recibidos por unidad de tiempo con la velocidad teórica del tren. Esta velocidad derivada del odómetro está claramente sujeta a errores de desgaste y deslizamiento de las ruedas.The processing of the mentioned algorithms and previously described in figure 2, is carried out in units process centers. Odometer and sensor measurements inertials are interpreted, verified and used in units process centers. To facilitate rapid error detection, interface elements and inertial sensors are redundant (main system and monitoring system). Design proposed ensures maximum independence between both systems, and Minimize wiring. The speed of the train according to the odometer is obtained from TTL impulses and from a module implemented in the software, which relates the number of pulses received per unit of time with theoretical speed of the train. This odometer-derived speed is clearly subject to wear and wheel slip errors.

La unidad de a bordo tiene interfaces externos con el odómetro 14 del tren y con una fuente de alimentación 140 que alimenta la fuente de alimentación 130 de la unidad de a bordo. El odómetro es un sensor que mide las revoluciones de la rueda por unidad de tiempo, y se utiliza para informar de la velocidad del tren al maquinista. El elemento de interfaz de equipamiento físico con el odómetro, consiste en tres sub-elementos principales: un circuito de filtrado analógico para filtrar el ruido procedente de la señal del odómetro, un circuito de ajuste de la impedancia y un dispositivo optoaislado, que convierte la señal del odómetro filtrada en impulsos digitales (usualmente niveles TTL). Cada revolución de la rueda del tren en la que el odómetro ha sido instalado provoca un número dado de impulsos, dependiendo del tipo de instalación. Usualmente será generado un impulso por cada revolución de una rueda de la unidad de tracción.The on-board unit has external interfaces with the train odometer 14 and with a power supply 140 that feeds the power supply 130 of the on-board unit. The odometer is a sensor that measures the wheel speed by unit of time, and is used to report the speed of the Train to the driver. The physical equipment interface element with the odometer, it consists of three sub-elements Main: an analog filtering circuit to filter out noise from the odometer signal, an adjustment circuit of the impedance and an optoisolated device, which converts the signal from the odometer filtered on digital impulses (usually TTL levels). Every revolution of the train wheel in which the odometer has been installed causes a given number of impulses, depending on the type of installation. Usually one impulse will be generated for each revolution of a wheel drive unit.

La unidad de a bordo tiene interfaces internos identificados en la figura 3. El elemento responsable de la adquisición de los sensores inerciales tiene la función principal de convertir los datos del sensor sin procesar en datos en formato digital, de forma que pueden ser interpretados en la CPU. Si se requiere filtrado de paso bajo, este será llevado a cabo por ejemplo mediante equipamiento físico en este sistema de elementos de interfaz, o mediante software en la CPU. Si los sensores inerciales tienen salida digital pueden ser conectados directamente a puertos de entrada de la unidad de procesamiento, mediante lo que la función de entrada/salida E/S puede ser incluida en la CPU.The on-board unit has internal interfaces identified in figure 3. The element responsible for the acquisition of inertial sensors has the main function of convert raw sensor data into format data digital, so that they can be interpreted in the CPU. Whether requires low pass filtering, this will be carried out by example by physical equipment in this system of elements of interface, or through software on the CPU. If inertial sensors They have digital output can be connected directly to ports input of the processing unit, so that the function I / O input / output can be included in the CPU.

La unidad de procesamiento CPU 16 está repetida (16' redundante), para ser capaz de detectar fallos de procesamiento (en el módulo de detección e identificación de fallos 60, véase la figura 2) en cualquiera de la CPUs y/o fallos de los sensores de velocidad angular y/o fallos de los interfaces E/S de los giroscopios y del odómetro. Estos fallos pueden deberse al equipamiento físico o a problemas de factores no determinados, creados mediante la ejecución del software en tiempo real. Nótese que ambas CPUs utilizan el mismo receptor GNSS, pero diferentes elementos de interfaz con el odómetro y los giroscopios.CPU 16 processing unit is repeated (16 'redundant), to be able to detect processing failures  (in fault detection and identification module 60, see Figure 2) in any of the CPUs and / or sensor failures of angular velocity and / or failures of the I / O interfaces of the Gyroscopes and odometer. These failures may be due to physical equipment or problems of factors not determined, created by running the software in real time. Notice that both CPUs use the same GNSS receiver, but different interface elements with the odometer and gyros.

Como se ha indicado previamente, los sensores de medida de la rotación angular están también repetidos, puesto que estos son la base para detectar cambios en la vía: giroscopio 12 (12' redundante).As previously indicated, the sensors Measurement of angular rotation are also repeated, since These are the basis for detecting changes in the pathway: gyroscope 12 (12 'redundant).

Nótese que las diferencias entre el sistema principal y el sistema de monitorización son controladas en tiempo real. Específicamente, se verifica los valores de una serie de variables esenciales (es decir la posición GNSS, la velocidad GNSS, la velocidad del odómetro, la velocidad angular, el tiempo y el estado de ocupación de la vía).Note that the differences between the system Main and monitoring system are time controlled real. Specifically, the values of a series of essential variables (i.e. GNSS position, GNSS speed, odometer speed, angular speed, time and road occupation status).

Si la CPU principal detecta que el resultado de estos cálculos no se corresponde con el resultado de los cálculos de la CPU del sistema de monitorización en paralelo, la CPU principal informará del problema al CTC a través de la conexión de radio, situando un código específico en el campo de control de validación de datos DVC (véase la figura 10). El código permitirá identificar el nivel en el que ha ocurrido el error, al objeto de proporcionar una rápida reacción de mantenimiento. De forma similar, si la CPU de monitorización detecta que su decisión no se corresponde cualitativamente con la decisión de la CPU principal, decidirá que hay un error de comparación entre ambos sistemas y, en este caso, enviará un mensaje de alarma a la CTC haciendo uso del interfaz paralelo con la radio de a bordo. Sí hay una coincidencia cualitativa, la CPU de monitorización no enviará un mensaje al CTC.If the main CPU detects that the result of these calculations do not correspond to the result of the calculations of the CPU of the parallel monitoring system, the CPU main will report the problem to the CTC through the connection of radio, placing a specific code in the control field of DVC data validation (see figure 10). The code will allow identify the level at which the error occurred, in order to Provide a quick maintenance reaction. So similar, if the monitoring CPU detects that its decision is not corresponds qualitatively with the decision of the main CPU, decide that there is a comparison error between both systems and, in In this case, it will send an alarm message to the CTC using the parallel interface with the on-board radio. Yes there is a coincidence qualitative, the monitoring CPU will not send a message to the CTC

Una vez que se ha determinado la posición del tren y el estado de ocupación de la vía, o se ha detectado la no determinación, la información relevante es transmitida por radio al CTC. El equipo de radio de a bordo puede enviar la información al CTC de forma autónoma, y/o bajo petición. Es decir, el envío de información desde el tren al CTC puede llevarse a cabo con una de estas tres opciones, o combinaciones de las mismas: 1) con una cadencia de tiempo regular que puede ser configurada por el usuario (por ejemplo, un informe cada 2 minutos), y/o 2) bajo petición tras la solicitud del CTC, y/o 3) mediante pasar un punto singular (por ejemplo, entrando en una nueva sección de vía).Once the position of the train and road occupation status, or no determination, the relevant information is transmitted by radio to CTC The on-board radio team can send the information to CTC autonomously, and / or upon request. That is, sending information from the train to the CTC can be carried out with one of these three options, or combinations thereof: 1) with a regular time cadence that can be set by the user (for example, a report every 2 minutes), and / or 2) upon request after the request of the CTC, and / or 3) by passing a single point (for example, entering a new section of track).

El sistema es bidireccional, permitiendo la transmisión del tren al CTC, y del CTC al tren, sobre el canal de radio.The system is bidirectional, allowing the transmission of the train to the CTC, and from the CTC to the train, on the channel of radio.

En relación con el sistema de telecomunicaciones utilizado en la realización preferida, se utiliza el sistema GSM puesto que tienen menos costes operativos, lo que no reduce su nivel de seguridad. El retardo típico de GSM es de unos pocos segundos, aunque puede alcanzar hasta unos pocos minutos. Este retardo sería inaceptable para un sistema con requisitos operativos en tiempo real. Por esta razón, el sistema debe utilizar un servicio de radiotelefonía que asegure tiempo de retardo aceptable para el operador. Este servicio de radiotelefonía de alto rendimiento es un servicio comercial, y se utiliza ya en algunas líneas ferroviarias.In relation to the telecommunications system used in the preferred embodiment, the GSM system is used since they have less operating costs, which does not reduce their level of security. The typical GSM delay is a few seconds, although it can reach up to a few minutes. This delay would be unacceptable for a system with operational requirements in time real. For this reason, the system must use a service radiotelephony that ensures acceptable delay time for the operator. This high performance radiotelephony service is a commercial service, and is already used in some lines railway

Sin embargo, el sistema puede adaptarse al uso de otros canales de comunicaciones.However, the system can be adapted to use of other communication channels.

Para asegurar el servicio en áreas sin cobertura de la red de comunicaciones (por ejemplo GSM), se realiza lo siguiente. Puesto que la disponibilidad del sistema de bloqueo debe ser completa en las áreas inmediatamente próximas a los cruces del tren con cambios de vía (estaciones de cruce, etc.), se identifica tales puntos de cruce que no tienen cobertura. Los mencionados puntos singulares sin cobertura son equipados con equipamiento de radio compatible fijo, de forma que la conexión se realiza con el CTC a través de un interfaz con la línea telefónica estándar. Todo esto es automático. Los contenidos del paquete y su cifrado son idénticos a los utilizados para la transmisión abierta. En cualquier caso, el tren debe permanecer sobre la vía sobre la que está localizado, hasta que recibe autorización para moverse procedente de la autoridad de tráfico.To ensure service in areas without coverage of the communications network (eg GSM), the next. Since the availability of the blocking system must be complete in the areas immediately next to the crossings of the train with track changes (crossing stations, etc.), is identified such crossing points that have no coverage. Those mentioned Singular points without coverage are equipped with equipment fixed compatible radio, so that the connection is made with the CTC through an interface with the standard telephone line. All This is automatic. The contents of the package and its encryption are identical to those used for open transmission. In In any case, the train must remain on the track on which is located, until you receive authorization to move from the traffic authority.

Con el propósito de asegurar la integridad de los datos durante las transmisiones tren a CTC, y CTC a tren, se ha diseñado un protocolo de comunicaciones resistente a interferencias y otros errores de transmisión. Todo los mensajes de comunicaciones incluyen una verificación de redundancia cíclica (CRC), y están cifrados para impedir el uso fraudulento. Como se muestra en la figura 10 el sistema envía, por este orden: el identificador del vehículo VID mediante el registro de este, el número de mensaje NUM, el número de CPU (CPU principal o de monitorización), el horario de la medida HH-MM-SS, el código para identificar la ruta del tren RT, el punto kilométrico en el que el tren está localizado P_{k}, la vía en la que está localizado el tren TS o, cuando sea aplicable, el código de no determinación, el modo de velocidad SP, el sentido del movimiento WM, el señalador de control de validez de los datos DVC, y una verificación de redundancia cíclica CRC de 32 bits. Opcionalmente, puede definirse protocolos similares para funciones de mantenimiento.In order to ensure the integrity of data during train transmissions to CTC, and CTC to train, has designed an interference resistant communications protocol and other transmission errors. All communications messages include a cyclic redundancy check (CRC), and are encrypted to prevent fraudulent use. As shown in the Figure 10 the system sends, in this order: the identifier of the VID vehicle by registering this, the NUM message number, the number of the CPU (main or monitoring CPU), the schedule of the measure HH-MM-SS, the code for identify the route of the RT train, the kilometer point at which the train is located P_ {k}, the road on which the TS train or, where applicable, the non-determination code, the SP speed mode, the direction of movement WM, the signaling device validity control of DVC data, and a verification of 32-bit CRC cyclic redundancy. Optionally, it can be defined Similar protocols for maintenance functions.

La integridad, autenticidad y secuencia del mensaje están aseguradas con este protocolo, tal como se requiere por el estándar 03.432.806.1 relativo al funcionamiento y la seguridad de la señalización de bloqueo para las sub-redes de tipo "B" y "C" que utilizan sistemas de transmisión abiertos vía radio.The integrity, authenticity and sequence of the message are secured with this protocol, as required by standard 03.432.806.1 regarding operation and security of blocking signaling for sub-networks of type "B" and "C" that use Transmission systems open via radio.

Este mensaje debe ser cifrado, tal como se requiere por el mencionado estándar ferroviario y el correspondiente estándar europeo (EN 50159-2 del CENELEC).This message must be encrypted, as required by the mentioned railway standard and the corresponding  European standard (EN 50159-2 of CENELEC).

El equipamiento de a bordo incorpora pruebas que verifican que el equipamiento físico y el software están funcionando correctamente en tiempo real.The on-board equipment incorporates tests that verify that the physical equipment and software are working correctly in real time.

Como se muestra en la figura 4, el equipamiento de adquisición y procesamiento de datos localizado en el centro de control de tráfico centralizado CTC 100, consiste esencialmente en un equipamiento de radio multi-tampón 101 conectado a una antena 102, un equipo de procesamiento 103 y el interfaz gráfico o pantallas de visualización 104, además de una consola operativa 105 y una fuente de alimentación 106. La fuente de alimentación 106 está conectada a una fuente de alimentación sin interrupción (UPS, uninterruptible power supply). El CTC incluye opcionalmente un equipamiento GPS del mismo modelo de referencia que el que haya a bordo para la sincronización horaria.As shown in figure 4, the equipment of data acquisition and processing located in the center of CTC 100 centralized traffic control, consists essentially of a multi-buffer radio equipment 101 connected to an antenna 102, a processing equipment 103 and the interface graphic or display screens 104, in addition to a console operating 105 and a power supply 106. The source of power 106 is connected to a power supply without interruption (UPS, uninterruptible power supply). The CTC includes optionally a GPS equipment of the same reference model as the one on board for time synchronization.

El equipamiento de adquisición y procesamiento de datos en el CTC mantiene el aseguramiento de la integridad inicial en el equipamiento de a bordo, a su vez mantenido por la conexión de radio a través del protocolo de comunicaciones. Esta característica es indispensable para una aplicación de seguridad crítica. Como en la unidad de a bordo, el equipamiento en el CTC tiene a su vez pruebas incorporadas que verifican que el equipamiento físico y software se están comportando de la forma esperada en tiempo real. El equipamiento del CTC puede ser redundante (duplicado o triplicado) de forma similar a la unidad de a bordo, si el operador necesita un mayor nivel de disponibilidad y fiabilidad.The acquisition and processing equipment of data in the CTC maintains integrity assurance initial on board equipment, in turn maintained by the Radio connection through the communications protocol. This feature is indispensable for a security application review. As in the on-board unit, the equipment in the CTC has in turn built-in tests that verify that the hardware and software are behaving in the way Expected in real time. CTC equipment can be redundant (duplicate or triplicate) similar to the unit of on board, if the operator needs a higher level of availability and reliability

La información que envía la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, es descifrada y decodificada en el CTC. Después, el sistema de ayuda de bloqueo (BAS) en el CTC muestra gráficamente la localización de los trenes y el estado de ocupación de los bloques monitorizados, sobre una pantalla de visualización de datos 104, que junto con la consola 105 constituye el interfaz hombre-máquina (MMI). Esto permite a la persona a cargo del CTC monitorizar el tráfico y asignar remotamente la ocupación del bloqueo de la vía, sin la necesidad de contactar con un jefe de estación ubicado in situ, como ha ocurrido hasta la fecha en las líneas de baja densidad de tráfico. Puede añadirse otra información tal como la velocidad, a la pantalla de visualización.The information sent by the on-board unit for assistance in blocking signaling is decrypted and decoded in the CTC. Then, the blocking aid system (BAS) in the CTC graphically shows the location of the trains and the occupation status of the monitored blocks, on a data display screen 104, which together with the console 105 constitutes the man interface -machine (MMI). This allows the person in charge of the CTC to monitor traffic and remotely assign the occupation of the road block, without the need to contact a station manager located on site , as has happened to date on the low density lines of traffic. Other information, such as speed, can be added to the display screen.

En los casos operacionales en los que el retardo del sistema de telecomunicaciones sea excesivo, o en los que no se haya recibido un informe sobre un tren dentro del tiempo esperado, el software BAS en el CTC puede configurarse de modo que anticipe el mensaje de radio, para señalar como "indeterminada" la ocupación de la vía de un bloque adyacente a otro bloque ocupado, y de forma que, de acuerdo con modelos cinemáticos deterministas basados en la posición y la velocidad previamente estimadas, y en perfiles de velocidad estáticos y en una medida de tiempo sincronizado, permite prever que ha sido ocupada o que puede ser ocupada de inmediato. Esto permite que el jefe de CTC gestione el tráfico con información y precaución mayores, y evite problemas debidos a pequeños retardos en el sistema de comunicaciones. Por ejemplo, cuando el tren alcanza una estación de cruce, si el siguiente bloque está libre se marcaría como indeterminado, puesto que será previsible que esté ocupado muy poco después por el mencionado tren. Después de dar autorización de paso al mencionado tren, si un tren que viene en sentido opuesto solicita autorización para entrar en el mencionado bloque, que sigue marcado como indeterminado debido al retardo de comunicación, el jefe de tráfico sabrá que este bloque ha sido ocupado o lo será en breve por el primer tren, y no dará autorización al segundo tren.In operational cases where the delay of the telecommunications system is excessive, or where have received a report about a train within the expected time, BAS software in the CTC can be configured to anticipate the radio message, to indicate as "undetermined" the track occupation of a block adjacent to another occupied block, and so that, according to deterministic kinematic models based on previously estimated position and speed, and on static speed profiles and in a measure of time synchronized, allows to predict that it has been occupied or that it can be Busy immediately. This allows the head of CTC to manage the traffic with greater information and caution, and avoid problems due to small delays in the communications system. By example, when the train reaches a crossing station, if the next block is free would be marked as indeterminate, put which will be expected to be occupied very shortly afterwards by the mentioned train. After giving authorization to the aforementioned train, if a train coming in the opposite direction requests authorization to enter the mentioned block, which is still marked as undetermined due to communication delay, the traffic manager you will know that this block has been occupied or will be shortly by the first train, and will not give authorization to the second train.

La infraestructura más básica en los soportes CTC monitoriza hasta seis trenes simultáneamente, con al menos doce estaciones de cruce.The most basic infrastructure in the supports CTC monitors up to six trains simultaneously, with at least twelve crossing stations

La pantalla de visualización del interfaz hombre-máquina muestra la información necesaria y suficiente para permitir al jefe del CTC gestionar de forma segura la línea. El interfaz gráfico en el CTC es compatible con los estándares de operador ferroviario. La información principal proporcionada por este interfaz gráfico es el estado libre/ocupado/indeterminado de los bloques, estaciones y plataformas de la vía, la localización de los trenes, y la identificación inconfundible de estos con el código de registro. La localización del tren se indica con el punto kilométrico en que el tren está localizado.The interface display screen man-machine shows the necessary information and enough to allow the head of the CTC to manage safely the line. The graphic interface in the CTC is compatible with the railway operator standards. The main information provided by this graphical interface is the status free / busy / undetermined blocks, stations and platforms of the track, the location of the trains, and the identification unmistakable of these with the registration code. The localization of the train is indicated with the kilometric point where the train is located.

En el caso de un conflicto, por ejemplo el BAS detecta la presencia de más de un tren en el mismo bloque, el sistema emite una señal de alarma audible e identifica el bloque y los trenes involucrados sobre la pantalla de visualización.In the case of a conflict, for example the BAS detects the presence of more than one train in the same block, the system emits an audible alarm signal and identifies the block and the trains involved on the display screen.

El tiempo máximo de retardo desde la llegada de un mensaje al CTC hasta la presentación de la información sobre la pantalla MMI, debe ser de menos de 1 segundo en el peor de los casos (6 mensajes simultáneos y una radio).The maximum delay time since the arrival of a message to the CTC until the presentation of information on the MMI screen, should be less than 1 second in the worst case (6 simultaneous messages and a radio).

La consola 105 es de tipo PC y rechaza las ordenes no reconocidas.Console 105 is a PC type and rejects unrecognized orders.

Por el momento se contempla solo una orden desde el CTC a la unidad de a bordo: el establecimiento de una configuración relativa a la transmisión de comunicaciones del tren al CTC. Esto puede fijarse como a) modo periódico y/o como b) modo de paso por un punto singular. En el primer modo los mensajes son transmitidos periódicamente, en el segundo modo los mensajes son transmitidos solo cuando se pasa por puntos importantes para la gestión del tráfico (por ejemplo desvíos). En cualquier caso, en cualquier momento el controlador del tráfico puede solicitar a un tren que envíe su informe (funcionamiento bajo petición).At the moment only one order from the CTC to the on-board unit: the establishment of a configuration concerning the transmission of train communications to the CTC. This can be set as a) periodic mode and / or as b) mode passing through a singular point. In the first mode the messages are transmitted periodically, in the second mode the messages are transmitted only when passing through important points for traffic management (for example detours). In any case, in at any time the traffic controller can request a train that sends your report (operation on request).

La figura 9 muestra un ejemplo de una secuencia (sec.) en la que los trenes ID 2775 e ID 0034 se aproximan a las estaciones colaterales con bloques desocupados (sec. 1). A continuación, en la entrada a cada estación los correspondientes bloques están ocupados (sec. 2); se da prioridad a uno de los dos trenes, específicamente al tren identificado como ID 2775, para ocupar la sección de vía común entre las estaciones. Así, el jefe del CTC comunica la autorización para mover el mencionado tren ID 2775, que ocupa entonces la sección de vía común (sec. 3), mientras que este o esta comunican al tren ID 0034 que tiene que esperar. El tren ID 2775 entra entonces (sec. 4) en la siguiente estación, en la que está esperando el tren ID 0034 ocupando el bloque libre de la mencionada estación, y libera la sección común entre las dos estaciones con lo que el tren ID 0034 puede continuar. Ambos trenes ID 2775, ID 0034 están preparados para ocupar la siguiente sección de vía común, desocupada en cada caso (sec. 5). Finalmente, el tren ID 0034 ocupa la sección de vía común entre estaciones colaterales, mientras que el tren ID 2775 se mueve alejándose de la estación, ocupando un bloque desocupado (sec. 6).Figure 9 shows an example of a sequence (sec.) in which trains ID 2775 and ID 0034 approach the collateral stations with unoccupied blocks (sec. 1). TO then, at the entrance to each station the corresponding blocks are occupied (sec. 2); priority is given to one of the two trains, specifically to the train identified as ID 2775, to occupy the common track section between the stations. So the boss of the CTC communicates the authorization to move the mentioned train ID 2775, which then occupies the common track section (sec. 3), while that this or this communicates to the train ID 0034 that you have to wait. He train ID 2775 then enters (sec. 4) at the next station, in the one waiting for train ID 0034 occupying the free block of the mentioned station, and releases the common section between the two stations with which the train ID 0034 can continue. Both trains ID 2775, ID 0034 are prepared to occupy the next section common road, unoccupied in each case (sec. 5). Finally the train ID 0034 occupies the common track section between collateral stations, while train ID 2775 moves away from the station, occupying an unoccupied block (sec. 6).

La pantalla en el centro CTC sería sustancialmente la misma que se muestra en la figura 9, pero con la diferencia de que cada nueva línea en el dibujo no correspondería con un momento en la secuencia, sino con diferentes estaciones y trenes.The screen in the CTC center would be substantially the same as shown in figure 9, but with the difference that each new line in the drawing would not correspond with a moment in the sequence, but with different stations and trains

Criterio de calificación por proyección sobre el mapa digital de las víasQualification criteria by projection on the digital map of the tracks

La figura 5 muestra gráficamente la posición en las dos dimensiones establecidas por el receptor GNSS, P_{GNSS} y su proyección P_{proj}, sobre el mapa digital de las vías. La distancia entre estos dos puntos está definida como distancia d_{1}. Los puntos negros representan el mapa digital de las vías, y las líneas que delimitan el área rayada en sus partes superior e inferior representan los límites determinados como aceptables por el criterio de calificación; el área rayada representa el área de aceptación. La posición real P_{real} del tren se muestra también en este dibujo.Figure 5 graphically shows the position in the two dimensions established by the GNSS receiver, P_ {GNSS} and its projection P_ {proj}, on the digital map of the tracks. The distance between these two points is defined as distance d_ {1}. The black dots represent the digital map of the tracks, and the lines that delimit the striped area in its upper parts and lower represent limits determined as acceptable by the qualification criteria; the striped area represents the area of acceptance. The actual position P_ {real} of the train is also shown In this drawing.

La distancia d_{1} se compara con una distancia máxima dada por el criterio de calificación. Si la distancia d_{1} es menor o igual que la mencionada distancia máxima, esta posición se califica como aceptable. Sin embargo, si la distancia d_{1} es mayor que la distancia máxima del criterio de calificación esta posición se califica como inaceptable.The distance d_ {1} is compared with a maximum distance given by the qualification criteria. If the distance d_ {1} is less than or equal to the aforementioned distance maximum, this position is rated acceptable. However, yes the distance d_ {1} is greater than the maximum distance of the criterion This position is rated as unacceptable.

Con este criterio de calificación puede detectarse discrepancias importantes en la posición, que pueden producirse entre la posición estimada por el receptor GNSS y la posición real del vehículo. Si la posición se declara inaceptable, esta no se utiliza y el filtro de navegación corriente abajo y decisión, estimará una posición razonable a partir de la lectura del odómetro y el trazado de la vía.With this qualification criteria you can significant discrepancies in the position are detected, which can occur between the position estimated by the GNSS receiver and the actual position of the vehicle. If the position is declared unacceptable, this is not used and the navigation filter downstream and decision, will estimate a reasonable position from the reading Odometer and track layout.

La calificación por proyección se lleva a cabo para cada nueva solución GNSS, y típicamente se realiza una vez por segundo.The projection rating is carried out for each new GNSS solution, and is typically done once per second.

Este módulo permite incrementar la integridad del sistema de bloqueo. Particularmente, protege frente a fallos del receptor GNSS o de la constelación, o simplemente frente a situaciones en las que la precisión de la solución GNSS es menor de la que sería deseable.This module allows to increase the integrity of the locking system. In particular, it protects against failures of the GNSS receiver or constellation, or simply in front of situations in which the accuracy of the GNSS solution is less than which would be desirable.

Como medida de seguridad adicional, el sistema de a bordo de asistencia de bloqueo emite un mensaje de precaución explícito al CTC en el caso de que se esté rechazando muchas medidas GNSS, dado que si esta situación continuara comprometería la seguridad del servicio. Esta situación podría indicar un problema relacionado con el receptor GNSS o la instalación.As an additional security measure, the system On-board blocking assistance issues a caution message explicit to the CTC in the event that many measures are being rejected GNSS, since if this situation continues it would compromise the service security This situation could indicate a problem. related to the GNSS receiver or the installation.

Calificación por el método de posición razonableQualification by the reasonable position method

La figura 6 muestra gráficamente el concepto de calificación de la posición en la dirección longitudinal de la vía, con el método de posición razonable. Los puntos negros representan el mapa digital de las vías; el círculo que delimita el área rayada representa el límite fijado como aceptable por este criterio de calificación, y el mencionado área rayada representa el área de aceptación. El punto P_{est} (n-1) representa la última posición estimada por el filtro de navegación y decisión; el punto P_{proj} (n) representa la posición actual dada por el receptor GNSS, proyectada sobre el mapa digital de las vías; y finalmente el punto P_{reas} (n) representa la posición considerada como razonable para el instante actual. La posición P_{reas} (n) se calcula a partir de la extensión de la última posición P_{est} (n-1) estimada mediante el filtro de navegación y decisión, teniendo en cuenta la velocidad estimada y verificada para este intervalo.Figure 6 graphically shows the concept of qualification of the position in the longitudinal direction of the track, with the reasonable position method. Black dots represent the digital map of the tracks; the circle that delimits the striped area represents the limit set as acceptable by this criterion of rating, and the aforementioned striped area represents the area of acceptance. The point P_ {est} (n-1) represents the last position estimated by the navigation and decision filter; he point P_ {proj} (n) represents the current position given by the GNSS receiver, projected on the digital road map; Y finally the point P_ {reas} (n) represents the position considered as reasonable for the current instant. The position P_ {areas} (n) is calculated from the extension of the last position P_ {est} (n-1) estimated by the filter of navigation and decision, taking into account the estimated speed and verified for this interval.

La distancia entre P_{reas} (n) y P_{proj} (n), definida como distancia d_{2}, se compara con una distancia máxima proporcionada por un nuevo criterio de calificación. Si esta distancia d_{2} es menor o igual que la mencionada distancia máxima, esta posición se califica como aceptable. Por contraste, si esta distancia d_{2} es mayor que el criterio de calificación, esta posición se califica como inaceptable. El criterio de calificación debe ser lo suficientemente estricto como para detectar de forma anticipada errores excesivos en el eje longitudinal de la vía, y lo suficientemente laxo como para aceptar errores leves dentro del funcionamiento del sistema.The distance between P_ {reas} (n) and P_ {proj} (n), defined as distance d_ {2}, is compared with a distance maximum provided by a new qualification criteria. Nap distance d_ {2} is less than or equal to the aforementioned distance maximum, this position is rated acceptable. By contrast, yes this distance d_ {2} is greater than the qualification criteria, This position is qualified as unacceptable. The criterion of rating must be strict enough to detect anticipated excessive errors in the longitudinal axis of the track, and lax enough to accept minor errors within the operation of the system.

Nótese que con este criterio se detecta errores de posición que son compatibles con el criterio de calificación por proyección sobre el mapa digital de las vías, pero que no son razonables en la dirección longitudinal de la vía y son potencialmente erróneos.Note that with this criterion errors are detected of position that are compatible with the qualification criteria by projection on the digital map of the tracks, but which are not reasonable in the longitudinal direction of the track and are potentially wrong.

El problema de la no determinación de la ocupación de la víaThe problem of non-determination of the occupation of the via

En las estaciones de cruce, las vías adyacentes pueden estar separadas por solo 2 metros. Las soluciones basadas exclusivamente en GNSS no pueden determinar la vía que está efectivamente ocupada, y por tanto están sujetas a no determinación. Por lo tanto se ha implementado un módulo específico para detectar la ocupación de la vía. Este método puede decidir cual es la vía sobre la que está localizado el vehículo, con disponibilidad e integridad extremadamente elevadas o, cuando sea aplicable, puede decidir la incapacidad del sistema para llevar a cabo la determinación con la necesaria integridad.At the crossing stations, the adjacent tracks They can be separated by only 2 meters. Based solutions exclusively in GNSS they cannot determine the path that is effectively occupied, and therefore are subject to no determination. Therefore a specific module has been implemented to detect the occupation of the road. This method can decide which is the road on which the vehicle is located, with extremely high availability and integrity or, whenever applicable, you can decide the inability of the system to lead to Carry out the determination with the necessary integrity.

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La figura 7 muestra gráficamente el problema de la no determinación en la ocupación de la vía, que se produce en ausencia de un método de detección de ocupación de la vía. Las líneas sólidas representan las vías y los puntos representan diferentes posiciones del tren dadas por el receptor GNSS; d_{1} y d_{2} representan las distancias mínimas a las dos secciones de vía adyacentes, para la misma posición. Se ha representado dos escenarios de gran importancia para un sistema de bloqueo ferroviario. El primer escenario corresponde a la oposición A y el segundo escenario corresponde la posición B.Figure 7 graphically shows the problem of non-determination in the occupation of the road, which occurs in absence of a method of detecting road occupation. The solid lines represent the tracks and the points represent different train positions given by the GNSS receiver; d_ {1} and d_ {2} represent the minimum distances to the two sections of adjacent track, for the same position. It has represented two scenarios of great importance for a blocking system railway The first scenario corresponds to opposition A and the second scenario corresponds to position B.

El escenario A representa un tren en un entorno próximo a un desvío. La posición determinada por el receptor GNSS, posición A, da lugar a no determinación. No puede asegurarse que el vehículo haya, o no, entrado en el desvío o qué trayecto ha seguido, debido a que las distancias d_{1} y d_{2} están dentro del rango de precisión del sistema GNSS. Por lo tanto es necesario definir un método independiente que asegure la posición del vehículo en un entorno reducido, tal como un desvío.Scenario A represents a train in an environment next to a detour. The position determined by the GNSS receiver, position A, results in no determination. You can't make sure that the vehicle has or has not entered the detour or which route has followed, because the distances d_ {1} and d_ {2} are within of the accuracy range of the GNSS system. Therefore it is necessary define an independent method that ensures the position of the vehicle in a small environment, such as a detour.

El escenario E representa el entorno de una doble vía. Como en el escenario A, la posición determinada por el receptor GNSS, posición B, da lugar a no determinación. No puede asegurarse que el vehículo esté en una u otra vía de la sección de doble vía, debido a que las distancias d_{1} y d_{2} no son lo suficientemente significativas como para definir un criterio que asegure la posición del vehículo, en semejante entorno reducido como la separación entre vías. Como en el caso anterior, esta no determinación implica un riesgo inaceptable para un sistema de bloqueo ferroviario, puesto que este es un sistema que afecta a la seguridad de las personas y a los materiales.Scenario E represents the environment of a double via. As in scenario A, the position determined by the GNSS receiver, position B, results in no determination. Can not make sure that the vehicle is in one way or another of the section of double track, because the distances d_ {1} and d_ {2} are not significant enough to define a criterion that ensure the position of the vehicle, in such a reduced environment as the separation between tracks. As in the previous case, it is not determination implies an unacceptable risk to a system of railway block, since this is a system that affects the safety of people and materials.

Método de detección de tránsito de desvío y ocupación de la víaTraffic detection method for diversion and occupation of via

Ha sido diseñado un método específico con el propósito de detectar sin ambigüedad la vía sobre la que está localizado el vehículo. La figura 8 muestra gráficamente el concepto operativo.A specific method has been designed with the purpose of unambiguously detecting the path on which it is located the vehicle Figure 8 graphically shows the concept operational

El módulo de detección del tránsito de desvío y de ocupación de la vía, forma parte del sistema de a bordo de asistencia de bloqueo. El objetivo del módulo es determinar con certeza la ocupación viaria en situaciones en las que el tren puede tomar más de un trayecto, por ejemplo en estaciones de cruce. Este módulo es necesario para complementar la solución de localización, puesto que los sensores GNSS no aseguran la necesaria precisión con un suficiente grado de confianza. Brevemente, el módulo produce un incremento en la integridad del sistema de bloqueo, en escenarios de cruce.The detour transit detection module and of occupation of the track, it is part of the on-board system of blocking assistance. The objective of the module is to determine with certain road occupation in situations where the train can take more than one route, for example at crossing stations. This module is necessary to complement the location solution, since GNSS sensors do not ensure the necessary accuracy with A sufficient degree of confidence. Briefly, the module produces a increase in the integrity of the blocking system, in scenarios of crossing.

Este módulo constituido por elementos de equipamiento físico y software, detecta el paso de un vehículo a través de un desvío, y decide con un alto nivel integridad el camino seguido por este vehículo. Esta ventaja se consigue mediante la detección certera, de un giro mantenido en la unidad de tracción cuando esta toma el giro al desvío, y del giro esperado de la unidad de tracción al salir del desvío y entrar en la nueva vía. El sentido esperado del giro es información que está disponible a priori, y que se introduce en la base de datos de puntos singulares para cotejar el sentido del giro detectado, con el giro esperado.This module consisting of hardware and software equipment, detects the passage of a vehicle through a detour, and decides with a high level of integrity the path followed by this vehicle. This advantage is achieved by accurate detection, of a turn maintained in the traction unit when it takes the turn to the turnoff, and of the expected turn of the drive unit when exiting the turnoff and entering the new track. The expected direction of the turn is information that is available a priori , and that is entered into the database of singular points to match the direction of the detected turn, with the expected turn.

Además, puede utilizarse un acelerómetro para detectar el impacto característico y la aceleración lateral que se producen en el vehículo durante un giro, cuando pasa a través de un cambio de vía. Para detectar estos supuestos se utiliza las medidas inerciales proporcionadas por el giroscopio 12, y adicionalmente las proporcionadas por un acelerómetro (no mostrado en el dibujo).In addition, an accelerometer can be used to detect the characteristic impact and lateral acceleration that produced in the vehicle during a turn, when it passes through a change of track To detect these assumptions the measures are used inertials provided by gyroscope 12, and additionally the provided by an accelerometer (not shown in the drawing).

Como se ha mencionado previamente, estos elementos de medida del giro y de la aceleración se repiten como medida adicional de seguridad, para detectar inconsistencias provocadas por un fallo de equipamiento físico. Si se desea, puede triplicarse los sensores iniciales para asegurar la continuidad del servicio en caso de fallo en uno de los mencionados sensores, permitiendo el tráfico seguro hasta la siguiente estación de mantenimiento.As previously mentioned, these elements of measurement of rotation and acceleration are repeated as additional security measure, to detect inconsistencies caused by a failure of physical equipment. If desired, you can triple the initial sensors to ensure the continuity of the service in case of failure in one of the aforementioned sensors, allowing safe traffic to the next station of maintenance.

En el caso de desvíos en los que al entrar a un desvío el tren pueda elegir diferentes vías de salida adyacentes, el sistema utiliza la lectura del odómetro para determinar la distancia cubierta a lo largo del desvío, y decide sin ambigüedad la ocupación viaria.In the case of deviations in which when entering a Bypass the train can choose different adjacent exit routes, the system uses the odometer reading to determine the distance covered along the detour, and decides unambiguously road occupation.

Cuando el vehículo 1 está lejos de un desvío, el módulo de detección de tránsito de desvío está en modo de espera (fase de espera). Cuando el vehículo se aproxima a un desvío, el módulo de detección es activado con el tiempo suficiente (fase de accionamiento). Se define un área de accionamiento (como una circunferencia con su centro sobre las coordenadas UTMX y UTMY del desvío, con un radio de al menos 6 veces el peor error cuadrático medio esperado en ese área), dentro del cual el módulo estará activo (mostrado en la figura 8 por el círculo de mayor radio). Por lo tanto es necesario tener la posición de los desvíos, a bordo en la base de datos 51. El tiempo con el que es activado por anticipado el módulo de detección, es aquel suficiente para evitar la situación en que el tren pasa efectivamente a través de un desvío y el módulo está en espera. Esto podría ocurrir debido a problemas de precisión en la determinación de la posición del vehículo.When vehicle 1 is far from a detour, the detour traffic detection module is in standby mode (waiting phase). When the vehicle approaches a detour, the Detection module is activated with sufficient time (phase of drive). A drive area is defined (as a circumference with its center over the UTMX and UTMY coordinates of the diversion, with a radius of at least 6 times the worst square error expected medium in that area), within which the module will be active (shown in figure 8 by the circle with the greatest radius). For the so much is necessary to have the position of the detours, on board the database 51. The time with which it is activated in advance the detection module is that enough to avoid the situation in which the train effectively passes through a detour and The module is on hold. This could happen due to problems of precision in determining the position of the vehicle.

Una vez que el módulo está activado, los ordenadores 16 y 16' del sistema de a bordo adquieren las medidas a partir de los giroscopios y de los acelerómetros, si los hay. Esto se lleva a cabo de forma independiente, por una lado mediante un conjunto principal de equipamiento, procesador y sensores inerciales, y por otro lado mediante un conjunto de equipamiento de monitorización redundante, para mejorar la integridad de la detección. Cuando el vehículo pasa efectivamente a través del desvío (fase de detección) y ocupa una vía (caso A: el trayecto continúa, o caso B: el trayecto se desvía), el módulo emite una decisión que informa de la vía ocupada. Si no puede determinar esto con la suficiente certeza, el módulo informa de una "no determinación". Esta información es transmitida a un CTC, al objeto de bloquear el correspondiente bloque de vía, o de marcar los bloques con el estado "no determinado".Once the module is activated, the computers 16 and 16 'of the on-board system acquire the measures to from gyroscopes and accelerometers, if any. This it is carried out independently, on the one hand by means of a main set of equipment, processor and sensors inertial, and on the other hand through a set of equipment redundant monitoring, to improve the integrity of the detection. When the vehicle effectively passes through the diversion (detection phase) and occupies a path (case A: the path continue, or case B: the path deviates), the module issues a decision informing of the busy route. If you can't determine this with enough certainty, the module reports a "no determination. "This information is transmitted to a CTC, at object of blocking the corresponding road block, or marking the blocks with the status "not determined".

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Referencias citadas en la descripciónReferences cited in the description

La lista de referencias citadas por el solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Incluso aunque se ha tomado especial cuidado en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto. The list of references cited by the applicant is for the convenience of the reader only. It is not part of the European Patent document. Even though special care has been taken in collecting references, errors or omissions cannot be ruled out and the EPO disclaims all responsibility in this regard .

Documentos de patente citados en la descripciónPatent documents cited in the description

\bullet US 20040015275 A [0011]US 20040015275 A [0011]

\bullet US 20040015276 A [0011]US 20040015276 A [0011]

\bullet GB 2378302 A [0011]GB 2378302 A [0011]

\bullet US 6641090 B2 [0011]US 6641090 B2 [0011]

\bullet EP 0791518 A [0012].EP 0791518 A [0012].

Claims (14)

1. Un sistema de bloqueo para tráfico de trenes (1) sobre una línea de vía única, de una línea ferroviaria, que comprende:1. A blocking system for train traffic (1) on a single track line, of a railway line, which understands:
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una unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, una en cada unidad de tracción del tren, incluyendo a su vez:a on-board unit (10) for signaling assistance, one in each train drive unit, including its time:
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un receptor (11) del sistema global de navegación por satélite GNSS, que proporciona las medidas de la posición georreferencial P_{GNSS} y/o de la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo T_{GNSS},a receiver (11) of the global GNSS satellite navigation system, which provides the georeference position measurements P_ {GNSS} and / or the speed S_ {GNSS} of the mentioned train, for each time period T_ {GNSS},
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un grupo de sensores (12) y medios de conexión con un odómetro (14), que proporcionan medidas de velocidad angular \omega_{z} del eje vertical de la unidad de tracción (2) del mencionado tren, y de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren,a group of sensors (12) and connection means with an odometer (14), that provide angular velocity measures \ omega_ {z} of the axis vertical of the drive unit (2) of said train, and of the speed S_ {ODOM} of the mentioned train,
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un subsistema de comunicación de radio bidireccional (15, 150), para enviar datos a un centro de control de tráfico centralizado CTC (100); en el centro de control de tráfico centralizado CTC (100), el mencionado sistema comprende:a Two-way radio communication subsystem (15, 150), for send data to a centralized traffic control center CTC (100); at the CTC centralized traffic control center (100), The mentioned system includes:
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medios de comunicación de radio bidireccionales (101, 102) para recibir datos procedentes de la unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, ymedia Two-way radio communication (101, 102) to receive data from the on-board unit (10) to assist the blocking signaling, and
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equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos (103, 104, 105); el sistema está caracterizado porque comprende además:data acquisition, processing and visualization equipment (103, 104, 105); The system is characterized in that it also includes:
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un módulo de adquisición e idoneidad de los datos (20), configurado para recibir las mencionadas medidas y para comparar las medidas de velocidad S_{GNSS} y S_{ODOM} y verificar las mencionadas medidas con respecto al criterio de idoneidad preestablecido, de forma que en respuesta a ambas velocidades coincidentes dentro de un valor de discrepancia predeterminado, este módulo de adquisición e idoneidad de los datos (20) decide que son razonables,a module of acquisition and suitability of the data (20), configured to receive the mentioned measures and to compare the measures of speed S_ {GNSS} and S_ {ODOM} and check those mentioned measures with respect to the pre-established suitability criteria of so that in response to both matching speeds within a default discrepancy value, this acquisition module e suitability of the data (20) decides that they are reasonable,
--
un módulo de calificación de seguridad (30) de la medida de posición P_{GNSS}, en función de una base de datos digital de la mencionada vía (31), y configurado para proporcionar una proyección de la mencionada posición de seguridad calificada P_{proj} del tren sobre la vía, y para determinar si la mencionada P_{proj} es aceptable,a safety rating module (30) of position measurement P_ {GNSS}, depending on a digital database of the aforementioned  track (31), and configured to provide a projection of the mentioned qualified safety position P_ {proj} of the train on the track, and to determine if the aforementioned P_ {proj} is acceptable,
--
un módulo de navegación y decisión (40), configurado para recibir la mencionada medida de la posición P_{proj} de seguridad calificada como aceptable y/o las medidas razonables de velocidad S_{GNSS} y/o S_{ODOM} disponibles, ambas verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de los datos, y para determinar la localización estimada del mencionado tren P_{est}, y su localización en términos del punto kilométrico P_{k}, y su velocidad estimada S_{est},a navigation and decision module (40), configured to receive the mentioned measure of the position P_ {proj} of qualified security as acceptable and / or reasonable speed measurements S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM} available, both verified by the module acquisition and suitability of the data, and to determine the estimated location of the mentioned train P_ {est}, and its location in terms of kilometer point P_ {k}, and its estimated speed S_ {est},
--
un módulo de detección de tránsito de desvío y de ocupación de la vía (50), configurado para recibir las mencionadas medidas de la posición P_{est} y de la velocidad angular \omega_{z} verificadas por el módulo de adquisición e idoneidad de los datos, y configurado para determinar, a partir de una base de datos de vías digital con los puntos singulares de desvío (51), el estado del tren en términos de la ocupación viaria TS, ya traffic detection module for diversion and road occupation (50), configured to receive the mentioned measures of the position P_ {est} and angular velocity \ omega_ {z} verified by the module of acquisition and suitability of the data, and configured to determine, from a database of digital tracks with the singular points of diversion (51), the state of the train in terms of road occupation TS, and
el subsistema de comunicación por radio bidireccional (15, 150) de la unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo, está dispuesto para enviar al menos la posición P_{k} del mencionado tren y el estado de ocupación viaria TS, al centro de control de tráfico centralizado CTC (100), posición P_{k} y estado de ocupación viaria TS que son recibidos por los medios de comunicación de radio bidireccionales (101, 102) del control de tráfico centralizado CTC (100),the radio communication subsystem bidirectional (15, 150) of the onboard assistance unit (10) to the blocking signaling, it is arranged to send at least the position P_ {k} of the mentioned train and the occupation status via TS, to the centralized traffic control center CTC (100), position P_ {k} and road occupation status TS that are received by two-way radio communication means (101, 102) CTC centralized traffic control (100), y el equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos (103, 104, 105) está configurado para extraer al menos la posición P_{k} y el estado de ocupación viaria TS para el mencionado tren, y para representar gráficamente el estado de ocupación de las secciones de vía de la línea, sobre una pantalla de visualización de datos (104).and the acquisition, processing equipment and data display (103, 104, 105) is configured to extract at least the position P_ {k} and the state of road occupation TS for the mentioned train, and to graphically represent the occupation status of the track sections of the line, on a data display screen (104).
2. Un sistema de bloqueo acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque la mencionada unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo incluye además, en el mencionado un módulo de calificación de la posición P_{GNSS}, un módulo de calificación basado en la posición razonable P_{reas} (n) del tren, calculada a partir de la propagación de la última posición P_{est} (n-1) estimada por el módulo de navegación y decisión, teniendo en cuenta la velocidad estimada y verificada para este intervalo.2. A blocking system according to claim 1, characterized in that the said on-board unit for assistance in blocking signaling also includes, in the aforementioned a qualification module of the position P_ {GNSS}, a qualification module based at the reasonable position P_ {areas} (n) of the train, calculated from the propagation of the last position P_ {est} (n-1) estimated by the navigation and decision module, taking into account the estimated and verified speed For this interval. 3. Un sistema de bloqueo acorde con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la unidad de a bordo (10) de asistencia a la señalización de bloqueo incluye además, en el módulo de navegación y decisión, medios de calibración de la velocidad del odómetro por medio de un filtro recursivo matemático lineal, que observa la diferencia entre el valor de la velocidad S_{GNSS} proporcionado por el receptor del sistema global de navegación por satélite GNSS y el valor de velocidad S_{ODOM} proporcionado por el odómetro (14).3. A locking system according to any of the previous claims, characterized in that the on-board unit (10) for assistance in blocking signaling also includes, in the navigation and decision module, means for odometer speed calibration. by means of a linear mathematical recursive filter, which observes the difference between the value of the S_ {GNSS} speed provided by the receiver of the global GNSS satellite navigation system and the S_ {ODOM} speed value provided by the odometer (14 ). 4. Un sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, incluye al menos un acelerómetro para verificar el tránsito de desvío, mediante medir el impacto que se produce se cambia de vía y/o la aceleración lateral.4. A system according to any of the previous claims, characterized in that the on-board unit for assistance in blocking signaling includes at least one accelerometer to verify the diversion traffic, by measuring the impact that occurs, changes the track and / or lateral acceleration. 5. Un sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mencionado criterio de idoneidad preestablecido está basado en limitaciones dinámicas de la vía y del tren.5. A system according to any of the preceding claims, characterized in that said pre-established suitability criterion is based on dynamic limitations of the track and train. 6. Un sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, incluye un módulo de codificación y cifrado (71).6. A system according to any of the preceding claims, characterized in that the on-board unit for blocking signaling assistance includes an encryption and encryption module (71). 7. Un sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque parte o la totalidad de los elementos de equipamiento físico de la unidad de a bordo son redundantes - estando duplicados o triplicados.7. A system according to any of the preceding claims, characterized in that part or all of the physical equipment elements of the on-board unit are redundant - being duplicated or tripled. 8. Un sistema acorde con un cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios del centro de control de tráfico centralizado CTC (100) son redundantes - estando duplicados o triplicados.A system according to any one of the preceding claims, characterized in that the means of the centralized traffic control center CTC (100) are redundant - being duplicated or tripled. 9. Un método de bloqueo para tráfico ferroviario (1) sobre una línea ferroviaria de vía única, que comprende:9. A blocking method for rail traffic (1) on a single-track railway line, comprising:
--
adquirir medidas de la posición P_{GNSS} y/o la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo T_{GNSS},acquire position measurements P_ {GNSS} and / or the speed S_ {GNSS} of the mentioned train, for each time period T_ {GNSS},
--
adquirir medidas de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren y de la velocidad angular \omega_{z} del eje vertical de la unidad de tracción,acquire speed measurements S_ {ODOM} of the mentioned train and angular velocity \ omega_ {z} of the vertical axis of the traction unit,
--
comparar las mencionadas medidas de la velocidad S_{ODOM} del mencionado tren y de la velocidad angular \omega_{z}, con las medidas de velocidad S_{GNSS}, y verificar todas las medidas con respecto a criterios de idoneidad preestablecidos, de modo que si ambas velocidades coinciden dentro de un valor de discrepancia predeterminado se decide que son razonables,compare the mentioned measures of the speed S_ {ODOM} of the mentioned train and angular velocity \ omega_ {z}, with velocity measurements S_ {GNSS}, and verify all measures with respect to suitability criteria preset, so if both speeds match inside of a predetermined discrepancy value it is decided that they are reasonable,
--
calificar la seguridad de las mencionadas medidas de posición P_{GNSS} en función de una base de datos de vías digital (31), proporcionando medidas de la posición proyectada del tren P_{proj} sobre el mapa digital de las vías, y determinar si la mencionada P_{proj} es aceptable,rate the safety of mentioned position measurements P_ {GNSS} based on a base of digital track data (31), providing position measurements projected train P_ {proj} on the digital map of the tracks, and determine if the mentioned P_ {proj} is acceptable,
--
determinar a partir de las mencionadas medidas de posición P_{proj} de seguridad calificada como aceptable, y/o a partir de las medidas razonables de velocidad S_{GNSS} y/o S_{ODOM} disponibles, ambas verificadas por un módulo de adquisición e idoneidad de datos, la localización estimada del mencionado tren P_{est}, y su localización con respecto a un punto kilométrico P_{k} y su velocidad estimada S_{est},determine from those mentioned P_ {proj} security position measures rated as acceptable, and / or from reasonable speed measurements S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM} available, both verified by a acquisition module and data suitability, location estimated of the mentioned train P_ {est}, and its location with with respect to a kilometer point P_ {k} and its estimated speed S_ {est},
--
detectar el tránsito de desvío y la ocupación de la vía en áreas con más de una vía adyacente, en base a las mencionadas medidas de posición P_{est} y de velocidad S_{est}, y a la velocidad angular \omega_{z} ya verificada, y a una base de datos digital con los puntos singulares o desvíos de la vía (51), y proporcionar información relativa al estado de ocupación de la vía TS,detect diversion traffic and the Road occupation in areas with more than one adjacent road, based on the mentioned measurements of position P_ {est} and speed S_ {est}, and at the angular velocity \ omega_ {z} already verified, and to a digital database with the singular points or deviations of the route (51), and provide information regarding the state of occupation of the TS track,
--
transmitir periódicamente y/o cuando se rebasa puntos singulares, al menos las mencionadas estimaciones certeras de la posición P_{k} y del estado de ocupación de la vía TS, a un centro de control de tráfico centralizado CTC (100), utilizando un protocolo que permite comunicación bidireccional (72), ytransmit periodically and / or when exceeds singular points, at least the aforementioned estimates certain of the position P_ {k} and the state of occupation of the road TS, to a CTC centralized traffic control center (100), using a protocol that allows bidirectional communication (72), and
en el mencionado centro de control de tráfico centralizado (100):in the aforementioned traffic control center centralized (100):
--
extraer la posición P_{k} del mencionado tren y del estado de ocupación de la vía TS para el mencionado tren, y representar gráficamente el estado de la vía más recientemente monitorizado, sobre una pantalla de visualización de datos.extract position P_ {k} from mentioned train and the occupation status of the TS track for the mentioned train, and graphically represent the state of the track more recently monitored, on a display screen of data.
10. Un método acorde con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además estimar a partir de las mencionadas medidas de posición P_{GNSS} y S_{est}, la localización probable o estimada del mencionado tren P_{est} y su punto kilométrico P_{k}, teniendo en cuenta la decisión de un módulo de calificación de seguridad (30) de la posición P_{GNSS} mediante proyección, que proporciona una proyección de la posición de seguridad calificada P_{proj} del tren sobre la vía, y un módulo de calificación mediante posición razonable P_{reas} (n), entendiéndose que si la P_{GNSS} no es compatible con uno de los criterios de los mencionados módulos, la posición estimada en el instante previo P_{est} (n-1) será utilizada como punto de inicio, en lugar de P_{GNSS}.10. A method according to claim 9, characterized in that it further comprises estimating from the said position measurements P_ {GNSS} and S_ {est}, the probable or estimated location of said train P_ {est} and its kilometer point P_ {k}, taking into account the decision of a safety rating module (30) of position P_ {GNSS} by projection, which provides a projection of the rated safety position P_ {proj} of the train on the track, and a rating module through a reasonable position P_ {areas} (n), it being understood that if the P_ {GNSS} is not compatible with one of the criteria of the aforementioned modules, the position estimated at the previous instant P_ {est} (n- 1) will be used as a starting point, instead of P_ {GNSS}. 11. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 10, caracterizado porque cuando P_{proj} no está disponible se utiliza la posición estimada en el instante previo P_{est} (n-1).11. A method according to any of claims 9-10, characterized in that when P_ {proj} is not available, the position estimated at the previous instant P_ {est} (n-1) is used. 12. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 11, caracterizado porque comprende además:12. A method according to any of claims 9-11, characterized in that it further comprises:
--
llevar a cabo un filtrado recursivo lineal al objeto de estimar los errores sistemáticos para las medidas del odómetro (sesgo), y corregir el S_{ODOM} mediante restar los mencionados errores estimados,wear perform a linear recursive filtering in order to estimate the errors systematic for odometer measurements (bias), and correct the S_ {ODOM} by subtracting the mentioned errors Dear,
--
determinar a partir de S_{GNSS} y/o a partir la mencionada S_{ODOM} corregida, una velocidad del tren S_{est} por medio del filtrado de ambas medidas.determine from S_ {GNSS} and / or to split the mentioned S_ {ODOM} corrected, a train speed S_ {est} by filtering both measures.
13. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 12, caracterizado porque S_{est} para cada período de tiempo es un promedio de S_{GNSS} y/o S_{ODOM}, una vez que los errores sistemáticos del odómetro han sido restados de S_{ODOM} por medio de filtrado recursivo lineal.13. A method according to any of claims 9-12, characterized in that S_ {est} for each period of time is an average of S_ {GNSS} and / or S_ {ODOM}, once the systematic odometer errors have been subtracted from S_ {ODOM} by means of linear recursive filtering. 14. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 13, caracterizado porque la información transmitida al centro de control de tráfico centralizado (100) es codificada y cifrada.14. A method according to any of claims 9-13, characterized in that the information transmitted to the centralized traffic control center (100) is encrypted and encrypted.
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