ES2301065T3 - Procedimiento y sistema de control de una unidad de transmision de datos para el control de un objeto rodante. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de control del funcionamiento de una unidad de transmisión de datos (B) para controlar un objeto en circulación, en particular un vehículo ferroviario, en el cual: a) se irradia con la unidad de transmisión de datos (B) una información (BT) que se tiene que transmitir al vehículo y llevada sobre una trayecto de señal (TP); b) se prevé un dispositivo de recepción (AP) que esta dispuesto en la unidad de transmisión de datos (B) que esta destinado para recibir la información (BT) que se tiene que transmitir; c) las señales recibidas por medio de un dispositivo de recepción (AP) se transmiten, sin cambios o evaluadas mediante un dispositivo de análisis (codificador), en forma de un código a una unidad de control lógico (KE); d) la unidad de control lógico (KE) compara la información (BT) irradiada por la unidad de transmisión de datos (B) y las señales recibida o bien el código; y e) se determina por medio de la comparación el estado de funcionamiento de la unidad de transmisión de datos (B) y/o del trayecto de señal (TP).
Description
Procedimiento y sistema de control de una unidad
de transmisión de datos para el control de un objeto rodante.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un sistema de control de una unidad de transmisión
de datos para el control de un objeto rodante, en particular de
vehículo ferroviario.
En el tráfico ferroviario se utilizan unidades
de transmisión de datos en forma de puntos y/o en forma de líneas,
como por ejemplo balizas, lazos de emisión o bien cable de fuga,
para transmitir información relevante del funcionamiento del
vehículo al vehículo. Estas informaciones transmitidas al vehículo
contienen por ejemplo un concepto de señal que indica la siguiente
señal luminosa en la dirección del vehículo. Las informaciones de
este tipo podrían tener, dependiendo del estado de funcionamiento
del vehículo, también la consecuencia de las observaciones del
perfil de velocidad, del perfil de frenado o incluso de la parada
automática de los trenes predeterminadas, si la seguridad de este
y/o de otros trenes y de los pasajeros y/o las mercancías
transportadas en este medio de transporte en otro caso ya no se
podrían garantizar.
En particular en un nuevo sistema de influencia
en los trenes empleado en el futuro a nivel europeo ETCS/ERTMS
(European Train Control System, European Railway Traffic Management
System) en el ETCS Level 1 las informaciones de influencia de los
trenes se transmitirán mediante unidades de transmisión de datos
fijos en forma de puntos y/o unidades de transmisión de datos
transparentes, denominado en la jerga especializada baliza, sobre el
punto de intersección aéreo A, conforme a la especificación de
ETCS/ERTMS. Las informaciones transmitidas con estas balizas pueden
tener por lo tanto una importancia alta en la seguridad del tráfico
ferroviario, por lo que en las unidades de módulo y en los
procedimientos de transmisión de datos realizadas, se ajustan por
regla general a un nivel de seguridad según el Level SIL 4 (Security
Integrity Level según las normas EN50159, EN50126 y EN501329 para
conexiones seguras). Así, al lado de la seguridad alta necesaria en
el funcionamiento, también se fijan altas exigencias en la
disminución de los trayectos y en la disponibilidad de los módulos
y del sistema, así como su manifestación de error.
En el estado de la técnica se efectúa una
proyección de los lugares para una distribución de una baliza
transparente, es decir una baliza que conduce los diferentes
conceptos de señal de forma transparente, así como se efectúa una
proyección de un telegrama de baliza ETCS en el laboratorio o en la
oficina. Estos datos se transfieren, por una unidad de control del
lado de la vía por la baliza, denominada a continuación LEU
(Lineside Electronic Unit), o vía el órgano de mando modular,
denominado a continuación MSTT, al almacén de telegrama del núcleo
lógico del órgano de mando modular. Para la reducción de los puntos
del trayecto, se tiene que verificar ahora que la baliza reparte
para cada concepto de señal proyectado para este punto del trayecto,
también el telegrama de baliza correcto (correspondiente) en el
interfaz aéreo (A conforme a las especificaciones ETCS). Para esto
es actualmente necesario cerrar el trayecto para la lectura de los
datos de proyección previstos por concepto de señal y tomar los
telegramas de balizas enviados al interfaz aéreo con un aparato de
programación y un aparato de selección en el lugar a mano. Los
telegramas de balizas tomados se procesan entonces con un
procedimiento de suma de comprobación, como por ejemplo MD4/MD5 o
CRC32, y el código comprobado correspondiente por concepto de señal
se lee y se registra. Esto requiere, que los conceptos de señal uno
tras otro de manera particular y claramente separados unos de otros
se deben de pasar por el puesto de maniobra o la central de la
técnica de mando, que por ejemplo en las conexiones GSM deben de
ser solucionadas por los puestos del trayecto con el personal del
puesto de maniobra o mediante otras radiocomunicaciones. Este
procedimiento es problemático sobre todo en túneles o en las
secciones, que no muestran ninguna barrera suficiente con los
servicios de telecomunicación inalámbricos. Tras esta admisión de
los códigos (aunque de vez en cuando complicada y costosa) para los
diferentes conceptos de señal posibles por cada punto del trayecto,
ambos códigos deben de compararse - es decir el código
correspondiente al concepto de señal asignada, que se distribuye
del puesto de maniobra a la unidad de control, y el código
perteneciente al telegrama de baliza recibido con los aparatos de
programar y de seleccionar en la oficina (de la proyección ya
realizada). Sólo entonces se puede verificar si un LEU o un MSTT fue
posiblemente mal proyectado, por lo tanto si es correcto el
contenido de bits y la distribución de los telegramas ETCS correctos
por cada concepto de señal, y si la baliza funciona técnicamente en
cuanto a la técnica de radio.
También en el funcionamiento se observa la
incorrección de esta cadena de señales sólo en el momento de la
radiación de telegramas ETCS, cuando el telegrama no es completo o
de lo contrario esta transmitido defectuoso o cuando el conductor
del vehículo reconoce por si mismo, que la información transmitida
no es plausible con el concepto de señal mostrado efectivamente en
la señal. Por lo que podría transcurrir un período de tiempo
considerable hasta que se manifestara un error con respecto a esto.
Ese error puede tener entonces repercusiones considerables en la
disponibilidad de este trayecto de la vía, lo que puede acarrear una
pérdida de seguridad no tolerable y una perdida alta de pasajeros
o/y de toneladas por kilómetro, ya que el trayecto hasta la
eliminación de este fallo debe de quedar fuera de servicio.
Es tarea de la presente invención, dar un
procedimiento y un sistema para examinar la correcta funcionalidad
de una unidad de transmisión de datos para el control de un objeto
en circulación, en particular un vehículo ferroviario, con el que
se puede conseguir un procedimiento considerablemente más sencillo
que con la ronda de vigilancia actual y la vigilancia del
funcionamiento siguiente para la convalidación y la vigilancia de la
funcionalidad de las unidades de transmisión de datos (en el lado
de las vías).
Esta tarea se resuelve, de esta manera, en lo
que se refiere al procedimiento conforme a la invención en el que
esta previsto un procedimiento para comprobar la funcionalidad de
una unidad de transmisión de datos, que sirve para el control
inalámbrico de un objeto en circulación, en particular un vehículo
ferroviario, en el cual
- a)
- se irradia con la unidad de transmisión de datos una información que se tiene que transmitir al vehículo y llevada sobre un trayecto de señal;
- b)
- se prevé un dispositivo de recepción que esta dispuesto en la unidad de transmisión de datos que esta destinado para recibir la información que se tiene que transmitir;
- c)
- las señales recibidas por medio de un dispositivo de recepción se transmiten, sin cambios o evaluadas mediante un dispositivo de análisis en forma de un código a una unidad de control lógico;
- d)
- la unidad de control lógico compara la información irradiada por la unidad de transmisión de datos y las señales recibidas o bien el código; y
- e)
- se determina por medio de la comparación el estado de funcionamiento de la unidad de transmisión de datos y/o del trayecto de señal.
En lo que se refiere al sistema esta tarea se
resuelve conforme a la invención mediante un sistema para comprobar
la funcionalidad de una unidad de transmisión de datos para el
control de un objeto en circulación, en particular un vehículo
ferroviario que comprende:
- a)
- una antena asignada a una unidad de transmisión de datos, con la cual se puede radiar una información llevada sobre un trayecto de señal y transmitida a un vehículo;
- b)
- un dispositivo de recepción asignado a la unidad de transmisión de datos que esta destinado a recibir la información que se tiene que transmitir;
- c)
- medio de transmisión de datos, por los cuales las señales recibidas por medio del dispositivo de recepción pueden ser transmitidas, invariables o valoradas mediante un dispositivo de análisis, en particular un codificador o bien un descodificador, en forma de un código a una unidad de control lógico;
- d)
- la unidad de control lógico esta formada de manera que es comparable la información que se tiene que radiar por la unidad de transmisión de datos y las señales recibidas o bien los códigos; y
- e)
- que por medio de la comparación se puede determinar el estado de funcionamiento de la unidad de transmisión de datos y/o del trayecto de señal.
De esta manera el procedimiento y el sistema
permiten un retorno inmediato de la información emitida para
examinar la información enviada verdaderamente. La fuente de estos
canales de información de retorno se produce por lo tanto
"onboard" en la unidad de transmisión de datos mediante una
antena de recepción semejante a la antena de emisión. Hay que
observar que la transmisión en la unidad de transmisión de datos
puede realizarse de manera activa o pasiva, porque por ejemplo
también sería posible una modulación de reflexión. Mediante la
implementación de un codificador de corriente de Bits (codificación
de telegramas de balizas) en la unidad de transmisión de datos como
canal de información de retroceso (MD4/MD5, CRC32 etc.) puede
realizarse una seguridad suficientemente buena del canal de
retroceso de la lectura. Con eso se puede conseguir una reducción
económica automatizada de la unidad de transmisión de datos teniendo
en cuanta la seguridad de las personas y la eficiencia exigida así
como una mejora cualitativa de la disponibilidad del sistema y de la
manifestación de error.
Una aplicación conveniente de la invención puede
emitir la información que se tiene que transmitir de un puesto de
maniobra y/o de una central de técnica de control. Con lo que la
unidad de control lógico se puede asignar al puesto de maniobra y/o
a la central de técnica de mando.
Un test completo del trayecto de señal puede
alcanzarse con SIL 4 level, cuando las señales recibidas o bien el
código se guía por el trayecto de señal en la dirección contraria al
sentido de la información que se tiene que transmitir. Para un
desacoplamiento fácil de señales uplink y downlink podrían ser
transmitidas las señales recibidas o el código sobre una frecuencia
diferente de la información que se tiene que transmitir.
Una cambio fácil de una configuración de la
invención puede mandar la unidad de transmisión de datos mediante
una unidad de mando, en la cual a través de una unidad de mando un
aspecto de una señal se transforma en un telegrama para la unidad
de transmisión de datos y las señales recibidas, preferentemente ya
en la unidad de transmisión de datos, mediante un procedimiento de
suma de comprobación se transforma en el código.
Configuraciones ventajosas de la invención se
dan en otras reivindicaciones.
La invención se explica a continuación a manera
de ejemplo mediante dibujos En las que se muestra:
Figura 1 una representación esquemática de un
primer sistema con un camino de vuelta para un telegrama de baliza
irradiado por una baliza;
Figura 2 una representación esquemática de un
segundo sistema con un camino de vuelta para un telegrama de baliza
irradiado por una baliza;
Figura 3 una representación esquemática de un
boceto para la baliza y un MSTT que conduce la baliza; y
Figura 4 una representación esquemática de la
utilización de frecuencia para el telegrama de baliza y la
devolución del código.
La figura 1 muestra en representación
esquemática un sistema para la influencia de los trenes mediante una
baliza B y una señal S. Tanto la baliza B como también la señal S
representan un aspecto de una señal emitido por un puesto de
maniobra STW técnicamente en cuanto a los datos. En el caso del
ejemplo conforme a la figura 1 una unidad de control del lado de la
vía coge este aspecto de una señal, en lo sucesivo denominado de
manera abreviada LEU, y controla conforme al aviso de este concepto
de señal en la señal S una excitación de las lámparas de señal
correspondientes al aspecto de la señal. Además se transmite en un
circuito de telegrama TP (también denominado interfaz "C") a
la baliza B un telegrama de baliza BT asignado al aspecto de la
señal, ahí se traspasa transparente en el interfaz aéreo
(mencionado ya al inicio como interfaz "A" según las definición
ETCS/ERTMS) a una vehículo ferroviario aquí no representado. A
causa de la ejemplificación detallada en la figura 3, los
componentes adicionales dispuestos en la baliza B, puede la baliza B
coger estos en los telegramas de baliza BT dados en el interfaz A y
enviarlos sobre un circuito de regreso RP en la forma de un código
obtenido según un procedimiento de suma de comprobación en el
puesto de maniobra SW. En esto ayuda una red en T T dispuesta en
LEU, que esta instalado como filtro de paso de banda y bloqueo de
paso de banda, el código enviado de vuelta separa del telegrama de
baliza BT dirigido hacia adelante, así que el código se puede
comparar por ejemplo directamente en la red en T T o según la
transmisión sobre un interfaz de proceso universal para los datos y
los diagnósticos UPS en el puesto de maniobra STW por una unidad de
control KE con el concepto de señal enviado originariamente. La
unidad de control lógica KE esta aquí indicada mediante el
hombrecillo y un cable de datos separado.
Evidentemente puede ser realizada la unidad de
control KE de manera completamente automática mediante un software
y se puede generar automáticamente un programa de error, si el
código de retransmisión (por ejemplo según MD4/MD5, CRC32) no
coincide con el aspecto de la señal quitado originalmente del puesto
de maniobra STW. En tal caso de avería no funciona debidamente al
menos un elemento en la secuencia de señal del puesto de maniobra
STW a la baliza B y se tiene que cambiar en seguida debido a las
posibles amenazas para la seguridad.
La figura 2 muestra el caso comparable con la
figura 1 de una excitación de la baliza B sobre una pieza de mando
modular MSTT. Esta pieza de mando modular MSTT funciona de una
manera parecida a LEU, pero es diferente que LEU en la posición de
elaborar el código enviado sobre el circuito de regreso mismo y
enviar de vuelta al puesto de maniobra STWk.
Un montaje esquemático de una forma de ejecución
del invento muestra la baliza B y la pieza de mando modular MSTT.
Los componentes colocados se explican mediante el trayecto de señal.
La pieza de mando modular MSTT recibe, sobre una conexión ISDN, un
aspecto de una señal SB del puesto de maniobra STW. Mediante un
procesador CPU y de un núcleo lógico universal ULK averigua la
pieza de mando modular MSTT el telegrama de baliza BT perteneciente
a este aspecto de la señal SB y alimenta este telegrama de baliza en
la dirección uplink sobre la red en T T en el lado de la baliza en
un transmisor de datos DT, que modula el telegrama de baliza BT en
el camino de una modulación FSK (Frequency Shift Keying) remitido en
un amplificador AV análogo. El amplificador análogo AV envía
entonces el telegrama de baliza BT' modulado sobre una antena de
cuadro/bucle de corriente A en el interfaz aéreo "A".
Este telegrama de baliza BT' modulado se recibe
ahora mediante una segunda antena dispuesta en la baliza B (bucle),
denominado en lo sucesivo antena de prueba AP, y es transformado,
mediante un codificador codificado, en un código extraído según un
procedimiento de suma de comprobación cualquiera. Este código se
modula mediante un codificador además sobre una señal portadora
análoga o digital, cuya frecuencia difiere claramente de la
frecuencia de la señal de datos del telegrama de baliza BT
(comparar con la figura 4), así que la red en forma de T T excluye
una reacción de este código sobre la antena A. El código se
transmite de vuelta entonces sobre el interfaz "C" y sobre
otra red en forma de T T, que esta dispuesta sobre el órgano de
mando modular MSTT, en el órgano de mando modular MSTT y de allí se
transmite de vuelta otra vez sobre la conexión ISDN al puesto de
maniobra STW. En el puesto de maniobra STW tiene lugar ahora el
examen automatizable, si el código transmitido de vuelta corresponde
al aspecto de la señal SB depositada al principio. Se mencionó que
la red en forma de T T se puede también suprimir en tales casos de
aplicación, en los cuales la señal de recepción es conocida de la
baliza B y mediante una función de correlación matemática puede ser
recuperada, como por ejemplo es conocido de la compensación del eco
en la telecomunicación.
La figura 4 muestra ahora todavía una
representación esquemática del uso de la frecuencia en los trayectos
de señal dichos más arriba. Con FS están representadas las gamas de
frecuencia libres, sobre las cuales se puede devolver por ejemplo
el código. Como el código, por ejemplo MD5 o CRC32, sólo tiene cerca
de 32 Bits de largo, se necesita ajustar sólo a exigencias pequeñas
en el plazo de traspaso del circuito de regreso RP, que corresponde
físicamente al circuito del telegrama TP, (diferente que en el
circuito del telegrama, sobre el que debe ser transmitido el
telegrama de baliza BT ETCS de 1024 Bits de longitud). La señal para
el suministro de energía de la baliza B emite en una frecuencia de
8, 826 kHz. La señal de datos del telegrama de baliza C emite en
una frecuencia de 232 kHz hasta aproximadamente 1,3 MHz. Para el
código reenviado quedan por eso los campos confortables del
espectro de frecuencia FS libre.
De esta manera el procedimiento y el sistema
permiten un regreso inmediato de los telegramas de baliza BT
enviados para comprobar en el puesto de maniobra STW. La fuente de
este canal de información de lectura de regreso (circuito de
regreso RP) se produce "onboard" en la baliza B mediante una
antena de emisión A semejante a la antena de recepción AP. Por la
implementación de un código de corriente bit (codificador de los
telegramas de balizas) en la baliza B como canal de información de
regreso (MD4/MD5, CRC32 etc.) se puede realizar la seguridad del
circuito de regreso RP. Con eso puede alcanzarse una disminución
económica automatizable de la baliza B transparente teniendo en
consideración la seguridad de las personas y la eficiencia exigida
así como una mejora cualitativa de la disponibilidad del sistema y
de la manifestación de error de la red de funcionamiento que esta
debajo de la rueda que esta rodando.
Aun cuando el ejemplo de realización existente
esta establecido en el ámbito del tráfico ferroviario, con el
sistema y el procedimiento presente pueden vigilarse en el fondo
cada tipo de unidades de transmisión de datos con respecto al
desbloqueo y pueden ser controladas las funciones correctas en el
tráfico continuo. A manera de ejemplo aquí puede mencionarse un
punto de la ruta para el acceso de secciones transversales visuales
a carreteras, en particular autopistas, en las que no sólo se indica
la información que dirige el tráfico sino que en el futuro también
se transmitirá a los vehículos.
Claims (12)
1. Procedimiento de control del funcionamiento
de una unidad de transmisión de datos (B) para controlar un objeto
en circulación, en particular un vehículo ferroviario, en el
cual:
- a)
- se irradia con la unidad de transmisión de datos (B) una información (BT) que se tiene que transmitir al vehículo y llevada sobre una trayecto de señal (TP);
- b)
- se prevé un dispositivo de recepción (AP) que esta dispuesto en la unidad de transmisión de datos (B) que esta destinado para recibir la información (BT) que se tiene que transmitir;
- c)
- las señales recibidas por medio de un dispositivo de recepción (AP) se transmiten, sin cambios o evaluadas mediante un dispositivo de análisis (codificador), en forma de un código a una unidad de control lógico (KE);
- d)
- la unidad de control lógico (KE) compara la información (BT) irradiada por la unidad de transmisión de datos (B) y las señales recibida o bien el código; y
- e)
- se determina por medio de la comparación el estado de funcionamiento de la unidad de transmisión de datos (B) y/o del trayecto de señal (TP).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
se emite la información (BT) que se tiene que
transmitir de un puesto de maniobra (STW) y/o de una central de
técnica de control.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o
2,
caracterizado porque
la unidad de control lógico (KE) se asigna a un
puesto de maniobra (STW) y/o de la central de técnica de mando.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 hasta 3,
caracterizado porque,
se guían las señales recibidas o el código por
el trayecto de señal (TP) en la dirección contraria al sentido de
la información (BT) que se tiene que transmitir.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 hasta 4,
caracterizado porque,
las señales recibidas o el código se transiten
sobre una frecuencia diferente de la información (BT) que se tiene
que transmitir.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 hasta 5,
caracterizado porque,
la unidad de transmisión de datos (B) se manda
mediante una unidad de mando (LEU, MSTT), en la cual a través de
una unidad de mando (LEU, MSTT) un aspecto de señal (SB) se
transforma en un telegrama (BT) para la unidad de transmisión de
datos (B) y las señales recibidas a través de un procedimiento de
suma de comprobación, se transforman en el código.
7. Sistema para comprobar la función de una
unidad de transmisión de datos (B) para el control de un objeto en
circulación, en particular un vehículo ferroviario, que
comprende:
- a)
- una antena (A) asignada a una unidad de transmisión de datos (B), con la cual se puede radiar una información (BT) llevada sobre un trayecto de señal (TP) y transmitida a un vehículo;
- b)
- un dispositivo de recepción (AP) asignado a la unidad de transmisión de datos (B) que esta destinado a recibir la información (BT) que se tiene que transmitir;
\newpage
- c)
- medio de transmisión de datos (codificador, T), por los cuales las señales recibidas por medio del dispositivo de recepción pueden ser transmitidas, invariables o valoradas mediante un dispositivo de análisis, en forma de un código a una unidad de control lógico (KE);
- d)
- la unidad de control lógico (KE) esta formada de manera que es comparable la información (BT) que se tiene que radiar por la unidad de transmisión de datos (B) y las señales recibidas o los códigos; y
- e)
- que mediante la comparación se puede determinar el estado de funcionamiento de la unidad de transmisión de datos (B) y/o del trayecto de señal (TP).
8. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque,
esta previsto un puesto de maniobra (STW) y/o
una central de técnica de control, que envía la información (SB)
que se tiene que transmitir, a una unidad de control (LEU, MSTT) el
cual dirige la unidad de transmisión de datos (B).
9. Sistema según la reivindicación 7 o 8,
caracterizado porque,
la unidad de control lógico (KE) se asigna al
puesto de maniobra (STW) y/o a la central de técnica de mando.
10. Sistema según una de las reivindicaciones 7
hasta 9,
caracterizado porque,
están previstos medios de transmisión
(codificador, T), que dirigen las señales recibidas o el código
sobre un trayecto de señal (TP) en dirección contraria a la
dirección de la informaron (BT) que se tiene que transmitir.
11. Sistema según una reivindicación 7 hasta
10,
caracterizado porque,
los medios de transmisión transmiten las señales
recibidas o el código sobre una frecuencia distinta de la
información que se tiene que transmitir.
12. Sistema según una de las reivindicaciones 7
hasta 11,
caracterizado porque,
la unidad de transmisión de datos (B) se guía
mediante una unidad de control (LEU, MSTT), en donde mediante la
unidad de control (LEU, MSTT) un aspecto de señal (SB) se transforma
en un telegrama (BT) para la unidad de transmisión de datos (B) y
las señales recibidas, mediante un codificador (Coder) dispuesto en
la unidad de transmisión de datos se transforma en un código,
preferentemente después de un procedimiento de suma de
comprobación.
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|---|---|---|---|
| EP04027960A EP1661784A1 (de) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Verfahren und System zur Überprüfung der Funktion einer Datenübertragungseinheit zur Steuerung eines fahrenden Objektes |
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|---|---|
| ES2301065T3 true ES2301065T3 (es) | 2008-06-16 |
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