ES2297653T3 - Sistema y metodo de bloqueo con seguridad intrinseca, para lineas ferroviarias de baja densidad de trafico. - Google Patents

Sistema y metodo de bloqueo con seguridad intrinseca, para lineas ferroviarias de baja densidad de trafico. 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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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).

Description

Sistema y método de bloqueo con seguridad intrínseca, para líneas ferroviarias de baja densidad de tráfico.
Campo de la invención
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.
Antecedentes de la invención
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Las instalaciones de señalización con circuitos de vía, contadores de eje, señales, máquinas de conmutación e interbloqueos electrónicos, son de instalación y mantenimiento costosos.
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.
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.
Definición de la invención
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Puede ser utilizado para transporte tanto de mercancías como de pasajeros.
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.
El sistema de bloqueo comprende, por vehículo, una unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo, que a su vez incluye:
-
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},
-
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,
-
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:
-
medios de comunicación de radio bidireccionales, para recibir datos desde la unidad de a bordo, de asistencia a la señalización de bloqueo, y
-
equipamiento de adquisición, procesamiento y visualización de datos; el sistema está caracterizado porque comprende además:
-
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,
-
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,
-
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},
-
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, y
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,
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.
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.
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.
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.
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.
Una base importante de la invención, es la fusión de los datos procedentes de diferentes sensores y bases de datos.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
-
adquirir medidas de la posición P_{GNSS} y/o de la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo 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,
-
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,
-
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,
-
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},
-
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,
-
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, y
en el mencionado centro de control de tráfico centralizado:
-
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.
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}.
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.
De acuerdo con una realización de la invención, el método incluye además:
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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,
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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.
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.
Breve descripción de los dibujos
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.
La figura 1 muestra un diagrama del funcionamiento completo del sistema de bloqueo objeto de la invención, y de partes constituyentes del mencionado sistema.
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.
La figura 3 muestra la arquitectura de equipamiento físico, de la unidad de a bordo de asistencia a la señalización de bloqueo.
La figura 4 muestra la arquitectura de equipamiento físico del sistema en el CTC.
La figura 5 muestra el concepto de calificación de seguridad de la posición P_{GNSS}.
La figura 6 muestra el concepto de calificación por posición razonable, de la posición P_{GNSS}.
La figura 7 muestra el problema de la determinación de estado de ocupación de la vía TS.
La figura 8 muestra gráficamente el concepto de funcionamiento del módulo de detección de tránsito de desvío y de ocupación de la vía.
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.
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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.
Descripción de una realización preferida de la invención
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.
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.
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.
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).
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.).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Este sistema de comunicación bidireccional incluye un módulo de codificación y cifrado 71, así como un módulo de recepción/transmisión de radio 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.
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.
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.
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.
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.
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).
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).
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.
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).
El sistema es bidireccional, permitiendo la transmisión del tren al CTC, y del CTC al tren, sobre el canal de 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.
Sin embargo, el sistema puede adaptarse al uso de otros canales de comunicaciones.
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.
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.
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.
Este mensaje debe ser cifrado, tal como se requiere por el mencionado estándar ferroviario y el correspondiente estándar europeo (EN 50159-2 del CENELEC).
El equipamiento de a bordo incorpora pruebas que verifican que el equipamiento físico y el software están funcionando correctamente en tiempo real.
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.
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.
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.
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.
La infraestructura más básica en los soportes CTC monitoriza hasta seis trenes simultáneamente, con al menos doce estaciones de cruce.
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.
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.
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).
La consola 105 es de tipo PC y rechaza las ordenes no reconocidas.
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).
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).
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.
Criterio de calificación por proyección sobre el mapa digital de las vías
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.
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.
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.
La calificación por proyección se lleva a cabo para cada nueva solución GNSS, y típicamente se realiza una vez por segundo.
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.
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.
Calificación por el método de posición razonable
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.
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.
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.
El problema de la no determinación de la ocupación de la vía
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.
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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.
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.
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.
Método de detección de tránsito de desvío y ocupación de la vía
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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".
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Referencias citadas en la descripción
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.
Documentos de patente citados en la descripción
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Claims (14)

1. 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 P_{GNSS} y/o de la velocidad S_{GNSS} 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 \omega_{z} del eje vertical de la unidad de tracción (2) del mencionado tren, y de la velocidad S_{ODOM} 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 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,
-
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,
-
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},
-
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, 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 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),
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).
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.
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).
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.
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.
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).
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.
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.
9. Un método de bloqueo para tráfico ferroviario (1) sobre una línea ferroviaria de vía única, que comprende:
-
adquirir medidas de la posición P_{GNSS} y/o la velocidad S_{GNSS} del mencionado tren, para cada período de tiempo 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,
-
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,
-
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,
-
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},
-
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,
-
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), y
en el mencionado centro de control de tráfico centralizado (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.
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}.
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).
12. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 11, caracterizado porque comprende además:
-
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,
-
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.
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.
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.
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