ES2953636T3 - Localización de vehículos ferroviarios - Google Patents

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ES2953636T3 ES18793560T ES18793560T ES2953636T3 ES 2953636 T3 ES2953636 T3 ES 2953636T3 ES 18793560 T ES18793560 T ES 18793560T ES 18793560 T ES18793560 T ES 18793560T ES 2953636 T3 ES2953636 T3 ES 2953636T3
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Abstract

La invención se refiere a un método para generar al menos una señal de localización que especifica la ubicación de un vehículo ferroviario (10). Según la invención, los valores de medición del tiempo de propagación que especifican el tiempo de propagación de señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) entre una o más estaciones base (BS1, BS2, BS3) de una o más Las redes de comunicaciones móviles celulares y un dispositivo de comunicaciones móviles (100) del vehículo ferroviario (10) se detectan en el lado del vehículo ferroviario, y se genera una señal de localización basada en radio (O1) usando los valores de medición del tiempo de propagación, una señal de localización (O2) de otro dispositivo de localización (300), y/o se comprueba la autenticidad de la estación base (BS1, BS2, BS3) o estaciones base (BS1, BS2, BS3) que transmiten las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) está marcado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Localización de vehículos ferroviarios
La invención se refiere a un procedimiento para generar al menos una señal de localización que indica la ubicación de un vehículo ferroviario.
Como es bien sabido, existen diversos procedimientos de localización a bordo para determinar la posición de los vehículos ferroviarios en el sistema de vías. A partir de diferentes datos de sensores, como transmisores de impulsos de trayecto, radares, acelerómetros, marcas electrónicas de localización (balizas) y receptores GPS, los ordenadores de a bordo pueden determinar la posición exacta del tren y controlar su velocidad.
En el caso de los sistemas de protección de trenes, la determinación de la ubicación es relevante para la seguridad, ya que la velocidad permitida de un tren depende del estado de funcionamiento y de la posición del tren. Un sistema de protección de trenes debe detener el tren en forma segura ante puntos peligrosos, como señales que bloquean la vía por delante.
Además de la importancia de la seguridad, existen requisitos de alta disponibilidad y precisión para la localización de vehículos, de modo que el tráfico ferroviario pueda gestionarse de manera fiable y puntual en todo momento.
Los requisitos de seguridad, precisión y disponibilidad plantean diversos problemas a los sistemas de seguimiento actualmente disponibles en los vehículos ferroviarios, algunos de los cuales se describen con más detalle a continuación:
1. Los sensores de localización disponibles en la actualidad tienen características específicas, puntos fuertes y débiles. Cuanto mayores son los requisitos de seguimiento, más tipos diferentes de sensores se necesitan en el vehículo. Cada sensor de localización adicional en el vehículo supone costes adicionales de desarrollo, adquisición, instalación y mantenimiento.
2. Los sensores de localización tienen tolerancias que son específicas del sensor, su entorno y el principio físico utilizado. A menudo, las tolerancias dependen también de las influencias ambientales y del estado técnico del sistema o del desgaste del sensor.
3. Los sensores de localización pueden fallar temporalmente o proporcionar lecturas falsas. Ejemplos de ello son los codificadores de posición en ejes de vehículos accionados o frenados, los radares de hielo en funcionamiento invernal o los receptores GPS en túneles. Las mediciones incorrectas deben detectarse en forma fiable y los fallos temporales de los sensores deben subsanarse. Si los datos del sensor no están disponibles, la precisión de la localización se reduce o falla por completo.
4. Los equipos de localización en tierra, como cables en la vía (conductores de línea) o balizas, son costosos de instalar y mantener. También existen riesgos de robo y daños. Por ello, los operadores ferroviarios prefieren soluciones que no requieran componentes de localización adicionales en la vía.
5. Los distintos sensores de posicionamiento presentan riesgos en lo que respecta a su seguridad (también denominada “segurity” en términos técnicos). Las balizas colocadas en la vía pueden manipularse mecánica o electrónicamente. El GPS spoofing puede utilizarse para falsificar la recepción GPS en los trenes con medios sencillos. Los procedimientos de ataque son conocidos y fácilmente accesibles, especialmente en el caso de los sistemas de radio normalizados y generalizados. El hecho de que los ataques sean anónimos, puedan realizarse con poco esfuerzo económico y resulten fáciles gracias a las herramientas existentes aumenta la probabilidad de que los sistemas ferroviarios que utilizan GPS estén cada vez más expuestos a ciberataques. Por lo tanto, es necesaria la diversidad de sensores de localización (también para proyectos de “bajo presupuesto”).
6. Los sistemas ferroviarios con posicionamiento crítico para la seguridad deben basarse en al menos dos sensores independientes. Los datos proporcionados por los diferentes sensores de localización deben ser permanentemente plausibilizados para comprobar su fiabilidad. Los sistemas multisensor con tres o más sensores de localización diferentes pueden calcular el intervalo de confianza de localización resultante según algoritmos complejos (fusión de sensores). Si estos intervalos de confianza crecen por encima de un determinado nivel, el resultado son restricciones operativas para el tráfico ferroviario.
El documento WO 01/87685 A1 se refiere a un procedimiento para determinar la posición de un vehículo ferroviario que circula por un sistema ferroviario. Un dispositivo de usuario presente en el vehículo ferroviario y provisto de una unidad receptora y/o transmisora se pone en contacto con al menos una estación de comunicación accesible de un sistema de radiocomunicación móvil, obteniéndose información de localización.
El documento EP 2752354 A1 describe un sistema de control de trenes que permite a un tren siguiente avanzar sin detenerse, incluso en el caso de que la entrada en la sección de vía de un tren precedente y de un tren siguiente sea diferente. El sistema de control de trenes comprende un dispositivo de a bordo montado en un tren y una radio de vehículo que transmite y recibe información del dispositivo de a bordo y radios de tierra, cada una de las cuales está dispuesta en una ubicación predeterminada para transmitir información a la radio de vehículo y recibir información de la misma.
El documento WO 99/15911 describe un procedimiento y un sistema mediante los cuales se utiliza un cálculo de retardo para determinar la distancia entre una estación móvil y una estación base de radio utilizando tiempos de propagación de señales de enlace ascendente y descendente. La estación móvil y la estación base informan de los tiempos de transmisión y llegada de la señal local de enlace ascendente y enlace descendente a un nodo de servicio de la red móvil y calculan los tiempos de propagación.
La invención se basa en la tarea de proporcionar un procedimiento sencillo pero fiable para generar al menos una señal de localización que indique la ubicación de un vehículo ferroviario.
Esta tarea se resuelve según la invención mediante un procedimiento con las características de acuerdo con la reivindicación de patente 1. Las realizaciones ventajosas del procedimiento según la invención se indican en las subreivindicaciones.
Por consiguiente, se prevé de acuerdo con la invención que los valores de medición del tiempo de propagación que indican el tiempo de propagación de las señales de radio entre una o más estaciones base de una o más redes de radio móvil celular, por un lado, y un dispositivo de radio móvil del vehículo ferroviario, por otro lado, se registran en el lado del vehículo ferroviario y se genera una señal de localización basada en radio sobre la base de los valores de medición del tiempo de propagación, se comprueba una señal de localización de otro dispositivo de localización y/o se comprueba la autenticidad de la estación o estaciones base que transmiten las señales de radio.
Una ventaja significativa del procedimiento según la invención es que puede llevarse a cabo utilizando componentes disponibles en el mercado y permite una localización de vehículos económica, segura y robusta.
El procedimiento es especialmente adecuado para comprobar la plausibilidad de los datos de localización de otros sensores de posicionamiento del vehículo. Al integrarse con otros sensores de localización del vehículo, se puede respaldar la confianza en los datos proporcionados por otros sensores, de modo que aumenta el nivel general de seguridad alcanzado.
Es ventajoso que el procedimiento esté protegido contra los ciberataques a la radio móvil mediante una comprobación de plausibilidad integrada.
El procedimiento se utiliza preferiblemente para ferrocarriles industriales o líneas ferroviarias en zonas rurales.
El procedimiento se realiza preferiblemente sobre la base de radios móviles GSM. Las radios móviles GSM suelen escanear continuamente la infraestructura GSM fija existente para encontrar la estación base GSM más adecuada para la ubicación del dispositivo. Para comunicarse en forma sincrónica con las estaciones base GSM situadas a diferentes distancias, la radio móvil GSM utiliza un procedimiento de control de la temporización de la transmisión que utiliza un parámetro denominado TA (“Timing Advance”, avance de temporización), cuyo valor se basa en el resultado de la temporización de las señales de radio entre la radio móvil y la estación base. El parámetro TA es un posible valor de medición del tiempo de vuelo en base al cual se puede llevar a cabo el procedimiento de localización según la invención.
La primera vez que un móvil GSM accede a la red GSM a través del Canal de Acceso Aleatorio (“Random Access Channel”, RACH), la estación base GSM mide el tiempo de propagación de la señal y envía al móvil un valor TA correspondiente a la distancia a la estación base. El valor TA se especifica en la radio móvil GSM con una resolución de 550 metros y una distancia máxima de 32,5 kilómetros. Se actualiza cíclicamente dentro del sistema de radio móvil y es utilizado por la radio móvil para determinar la hora exacta de envío de datos a la estación base correspondiente, sincronizando así el régimen de transmisión de todas las radios móviles de una celda de radio móvil GSM. Junto con el valor TA, se envía a la radio móvil la “Cell-ID” de la estación base (BTS), de modo que los valores TA puedan asignarse claramente a las distintas estaciones base receptoras.
En la mayoría de los casos, una radio móvil de la red GSM está en contacto con varias estaciones base a la vez y, basándose en la calidad de las señales recibidas, determina continuamente la estación base que ofrece actualmente las mejores condiciones de recepción para poder realizar un cambio de celda (handover) a otra estación base si es necesario. Como resultado, los valores TA y los ID de celda de las estaciones base que se pueden recibir están disponibles continuamente en la radio móvil.
Los valores de TA de todas las estaciones base recibidas determinadas en la red GSM pueden emitirse cíclicamente para el procedimiento junto con los identificadores de las estaciones base, bien dentro de la radio móvil a un ordenador de aplicación o bien externamente a un ordenador de a bordo. La salida (consulta de los valores TA conocidos por la radio móvil) puede tener lugar, por ejemplo, a través de la interfaz estándar para el control de la radio móvil (interfaz AT).
Una posible base de implementación para obtener los valores de TA es un dispositivo de radio móvil que disponga de una interfaz de aplicación adecuada (M2M - Machine to Machine Interface, véase, por ejemplo, https://osmocom.org/projects/quectel-modems/wiki/Quectel).
Los valores TA utilizados en GSM son solo una de las muchas posibilidades para la formación de valores de medición del tiempo de propagación. En otros estándares de radio móvil, como UMTS y LTE, en lugar de valores TA, pueden utilizarse parámetros dependientes del tiempo de propagación equivalentes o más precisos (RTT-Round Trip Time, RTD-Round Trip Delay). La ventaja de utilizar parámetros dependientes del tiempo de propagación es su disponibilidad en la interfaz M2M.
Para el procedimiento, se puede prever un atlas de ruta específico (almanaque) para las rutas ferroviarias que se van a recorrer en el ordenador de aplicación de la radio móvil o en el ordenador de a bordo del vehículo. El almanaque puede construirse y mantenerse paso a paso durante el viaje en tren. Para ello, los valores de medición en tiempo de propagación que llegan cíclicamente pueden evaluarse continuamente junto con los identificadores de celda en el ordenador de aplicación de la radio móvil o en el ordenador de a bordo.
El almanaque puede construirse de dos formas diferentes: como un atlas de ruta unidimensional (almanaque 1D, conjunto de datos de ruta) o como un atlas de ruta bidimensional (almanaque 2D, conjunto de datos de mapa).
Un almanaque 1D puede consistir en una pluralidad de mediciones de tiempo de vuelo recibidas y almacenadas secuencialmente (por ejemplo, valores TA) e ID de celda de diferentes estaciones base. Junto con los valores de tiempo de vuelo almacenados (por ejemplo, valores de TA), se almacenan preferiblemente los datos de localización actuales del tren procedentes de otro sistema de posicionamiento, como GPS o TETRA R2. Si el GPS o el TETRA R2 no proporcionan datos de localización en algunos momentos, pueden utilizarse los datos de otros sensores de posicionamiento, como radares, transmisores de impulsos de trayecto o balizas, para el almacenamiento de datos en el almanaque 1D.
En principio, pueden registrarse y gestionarse todos los valores de medición en tiempo de propagación recibidos (por ejemplo, valores de AT). Para la aplicación práctica, se ha comprobado que una parte de los valores de medición en tiempo de propagación recibidos (por ejemplo, valores de AT) es completamente suficiente para la estructura del almanaque 1D. Así pues, los valores de medición del tiempo de propagación recibidos pueden filtrarse adecuadamente, por ejemplo, según criterios temporales. También es ventajoso registrar los valores de medición del tiempo de propagación para puntos de ruta discretos, por ejemplo, a intervalos de 100 metros, con el fin de limitar la cantidad de datos en forma sensata. Para cada uno de los puntos de ruta discretos se almacenan todos o varios valores actuales de medición del tiempo de propagación.
Como resultado, se puede crear un almanaque 1D en forma de atlas de ruta unidimensional con un gran número de puntos de interpolación discretos durante el transcurso del viaje, que tienen un patrón específico de ruta de valores de tiempo de viaje (por ejemplo, valores TA) e IDs de celda.
Al principio del procedimiento, el almanaque 1D puede estar vacío, por ejemplo. A continuación, puede construirse y rellenarse con datos en el transcurso del viaje por la línea ferroviaria. En el caso de trayectos repetidos por la misma ruta, el almanaque 1D se actualiza preferiblemente comparando los valores de medición del tiempo de viaje recién suministrados en los respectivos puntos de localización con los valores de medición del tiempo de viaje ya introducidos en el almanaque. Para ello, es aconsejable gestionar atributos para los valores de medición del tiempo de viaje almacenados en el almanaque, con los que se evalúa su fiabilidad. Si, por ejemplo, se determina repetidamente que los valores de medición del tiempo de propagación en un punto de ubicación coinciden durante varios viajes, aumenta la confianza en estos valores. Si las lecturas de tiempo de propagación no coinciden o faltan, la confianza disminuye. Si las lecturas de tiempo de propagación almacenadas no se confirman varias veces, deben eliminarse del almanaque.
En el almanaque 2D -alternativa o adicionalmente- para líneas ferroviarias específicas en lugar de los valores de medición del tiempo de viaje (es decir, las distancias a las estaciones base) se pueden almacenar permanentemente las coordenadas de ubicación de las estaciones base GSM receptoras determinadas por triangulación.
Para determinar las ubicaciones de las estaciones base, los datos de localización del tren determinados mediante GPS o TETRA R2 en la posición actual del tren, así como los valores medidos en tiempo de propagación y las ID de celda de las respectivas estaciones base determinados allí, se almacenan temporalmente en diversas ubicaciones de la línea ferroviaria.
Es ventajoso si las diferentes ubicaciones de la línea ferroviaria tienen una distancia suficiente entre sí.
Si los respectivos valores de medición del tiempo de propagación relativos a la misma estación base están disponibles en el almacenamiento temporal para al menos tres coordenadas de localización, se puede realizar una triangulación real con estos valores. En el resultado de la triangulación se determina la ubicación de la estación base con la tolerancia propia del procedimiento.
Debido a la inexactitud de procedimiento contenida en los valores de medición del tiempo de viaje (por ejemplo, los valores TA), los datos de localización proporcionados por otros sensores (por ejemplo, sensores GPS) tampoco tienen que ser muy precisos, de modo que para este fin bastan receptores GPS económicos, por ejemplo, integrados en la radio móvil GSM.
La localización resultante de las estaciones base depende, entre otras cosas, del tamaño de los círculos de triangulación y de la frecuencia de la determinación de datos / triangulación. En consecuencia, los resultados de la triangulación con estaciones base más distantes son más precisos porque la inexactitud sistemática de los valores de TA (550 metros) disminuye relativamente y la influencia local de las señales de radio reflejadas es menor.
La localización de las estaciones base GSM mediante triangulación se determina preferiblemente en forma cíclica durante el trayecto en tren. Ha resultado ventajoso repetir la triangulación en función de los valores de TA modificados, por ejemplo, a intervalos de 1000 metros. De este modo, se obtienen muchos menos datos en el almanaque 2D que en el almanaque 1D.
Como resultado, durante el viaje puede crearse un almanaque 2D en forma de atlas de ruta bidimensional, que contiene las coordenadas de las estaciones base GSM que pueden recibirse.
En contraste con el almanaque 1D, el almanaque 2D no solo puede tener menos volumen de datos, sino que también permite el posicionamiento bidimensional en el área de la línea ferroviaria. Utilizando el almanaque 2D, también es posible comprobar la plausibilidad de localizar puntos fuera de la línea de ferrocarril por la que ya se ha circulado, siempre que todavía se pueda alcanzar al menos una de las estaciones base detectadas.
Al principio de la ejecución del procedimiento, el almanaque 2D puede estar vacío. Puede ser construido y llenado con datos paso a paso con cada viaje. Para viajes repetidos sobre la misma ruta, el almanaque 2D puede ser mantenido repitiendo permanentemente la triangulación de las estaciones base receptoras. Las ubicaciones de las estaciones base recién determinadas, en lo sucesivo también denominadas ubicaciones BTS para abreviar, pueden compararse con las ubicaciones ya introducidas para comprobar su fiabilidad.
Se administran atributos para los datos de las ubicaciones BTS almacenadas que caracterizan su fiabilidad. En caso de coincidencia de los valores de una ubicación de BTS procedentes de triangulaciones diferentes (temporal/espacialmente), aumenta la confianza en la ubicación determinada. En caso de que no coincidan o falten valores en tiempo de propagación (por ejemplo, valores de AT), la confianza disminuye. Si las ubicaciones BTS almacenadas no se confirman varias veces, es preferible eliminarlas del almanaque.
Alternativamente o además de la creación del almanaque de ruta 2D mediante triangulación durante el viaje en tren, también puede crearse fuera de línea. Para ello, los datos de planificación del proyecto de la infraestructura GSM en la línea ferroviaria se registran ya en el almanaque 2D antes del viaje en tren. Los datos necesarios pueden tomarse de las bases de datos públicas de localización de BTS (para más información, véase http://cellidfinder.com/articles/how-to-find-cellid-locationwith-mcc-mnc-lac-i-cellid-cid).
La operación 1D preferiblemente incluye todas las actividades para construir y mantener un almanaque 1D en el vehículo. Esto incluye preferiblemente las siguientes actividades:
- el escaneo continuo de la infraestructura GSM y la adquisición de los valores TA y de los identificadores de las estaciones base receptores (por la radio móvil),
- la inclusión de nuevos identificadores de infraestructura (valores TA, ID de celda) en el almanaque 1D junto con referencias de posicionamiento procedentes de GPS, TETRA R2 u otros sensores de posicionamiento,
- la comprobación continua de la plausibilidad de los identificadores de infraestructura existentes para las referencias de localización en el almanaque 1d con los nuevos identificadores de infraestructura escaneados (valores AT, ID de celda) y la evaluación de su fiabilidad y/o
- el descarte de los identificadores de infraestructura que ya no existan o sean contradictorios para las referencias de localización en el almanaque 1D.
Si no se dispone de datos de localización actuales basados en GPS o TETRA R2 para el vehículo, pero solo se dispone de datos de medición de trayectoria procedentes de sensores como transmisores de impulsos de trayectoria o radar, el descarte de identificadores de infraestructura no debería llevarse a cabo preferiblemente (modo degradado).
La operación 2D incluye preferiblemente todas las actividades para construir y mantener un almanaque 2D en el vehículo. Esto incluye preferiblemente las siguientes actividades:
- el escaneo en curso de la infraestructura GSM y la extracción de los valores TA y los identificadores de las estaciones base alcanzables (por el dispositivo de radio móvil),
- la triangulación en curso de las estaciones base GSM alcanzables a partir de los valores TA almacenados temporalmente y de las coordenadas de localización en el momento respectivo de la recepción y la inclusión de sus localizaciones en el almanaque 2D (por ejemplo, con coordenadas WGS84),
- la comprobación continua de la plausibilidad de las ubicaciones de las BTS existentes en el almanaque 2D con las ubicaciones de las BTS proporcionadas por las triangulaciones en curso y la evaluación de su fiabilidad y/o - el descarte de las localizaciones BTS que ya no existan o que sean contradictorias en el almanaque 2D.
El funcionamiento 2D solo se realiza preferiblemente si se dispone de los datos TA de al menos una estación base GSM. La disponibilidad de datos de localización actuales basados en GPS o TETRA R2 para el vehículo también es ventajosa para la operación 2D.
Si solo se dispone temporalmente de datos de medición de desplazamiento procedentes de sensores, como codificadores de desplazamiento o radar, puede realizarse una operación 1D como plano de repliegue en lugar de una operación 2D.
La comprobación de la plausibilidad de la localización convencional de un vehículo, por ejemplo, basada en los datos de localización de balanzas, es otra posibilidad para utilizar el almanaque 1D o 2D. Aquí, el resultado actual de la localización del vehículo puede compararse continuamente con la localización del vehículo derivada del almanaque 1D o 2D y evaluarse teniendo en cuenta las tolerancias del proceso.
Tan pronto como una base de datos fiable para la ruta recorrida esté disponible en el almanaque 1D o 2D y al menos una estación base GSM gestionada en el almanaque pueda ser alcanzada por radio, sus datos pueden ser utilizados en cualquier momento para una comprobación de plausibilidad de datos de localización alternativos.
Para la comprobación de plausibilidad, la localización del vehículo determinada actualmente mediante el almanaque se compara preferiblemente con la localización del vehículo determinada mediante un sistema de posicionamiento alternativo. Dependiendo del sistema de localización utilizado, los datos pueden convertirse a un sistema de coordenadas común para este fin.
En el almanaque 1D, el punto de ruta en el almanaque que tiene la menor distancia a la ubicación actual del vehículo se selecciona durante la comprobación de plausibilidad, preferiblemente sobre la base de la ubicación actual del vehículo del sistema de posicionamiento alternativo. A continuación, los valores de AT de las estaciones base almacenados en el punto de ruta seleccionado pueden compararse con los valores de AT recibidos actualmente. Si los valores coinciden dentro de los límites de tolerancia del procedimiento, se comprueba la plausibilidad de la ubicación actual del vehículo mediante una prueba independiente.
En el almanaque 2D, la comprobación de plausibilidad se realiza preferiblemente como sigue: A partir de la localización del vehículo determinada actualmente y de la localización de la estación base receptora almacenada en el almanaque 2D, se calcula la distancia entre la estación base receptora y el tren y se compara con los valores de TA de las estaciones base recibidas. Si la distancia calculada está dentro de la tolerancia de procedimiento y coincide con los datos de AT recibidos, la ubicación actual del vehículo es plausible de manera independiente.
Si los datos utilizados en el almanaque para la comprobación de plausibilidad han sido confirmados varias veces por diferentes movimientos de trenes o diferentes estaciones base y, por lo tanto, tienen un alto nivel de confianza, los datos de un sistema de posicionamiento alternativo, como el radar, serán de muy alta calidad (seguros en términos de señalización) si la comprobación de plausibilidad tiene éxito dentro de las tolerancias definidas. Esto también se aplica a su resistencia a la falsificación frente a manipulaciones malintencionadas (security).
Realizar la localización del vehículo es otra posible aplicación para el almanaque 1D o 2D. Para este propósito, el procedimiento 1D o 2D puede proporcionar la localización actual del vehículo además de la construcción y mantenimiento del almanaque, que puede ser utilizado directamente por las aplicaciones en el vehículo, tales como la protección del tren o el diagnóstico del vehículo. En caso necesario, las coordenadas de localización se convierten a un formato adecuado para la aplicación.
Un requisito previo para el suministro de datos de localización seguros es la existencia de una base de datos suficiente y fiable en el almanaque. Si la base de datos no se ha creado offline, son necesarios varios viajes sobre una ruta para construir el almanaque antes de que los datos de localización sean suficientemente fiables para aplicaciones seguras.
Dado que la implementación de la operación 1D y 2D se basa preferiblemente ya en dos procedimientos de medición independientes (por ejemplo, GSM y GPS / TETRA o sensores alternativos) y que los datos de referencia en el almanaque pueden determinarse de modo continuo y confirmarse repetidamente mediante múltiples viajes, el procedimiento global ofrece ya un alto nivel de seguridad en el sentido de “safety” y “security” en lenguaje técnico, incluso sin sensores de posicionamiento adicionales.
Adicional o alternativamente, la distribución de las coordenadas GPS de la estación base respectiva puede tener lugar a través de la difusión de datos GSM (BCCH) (por ejemplo, implementada en 02-Alemania). En este caso, la tolerancia de posicionamiento del procedimiento también se reduciría a las tolerancias específicas causadas por GPS, TETRA R2 o los sensores de posicionamiento alternativos. Sin embargo, para una distribución de los datos a través de BCCH se requiere la colaboración del proveedor GSM y la correspondiente configuración del comportamiento de la red.
Si se utiliza TETRA R2 en lugar de GPS para determinar la ubicación del vehículo, también se puede mejorar la tolerancia de ubicación del procedimiento.
Son posibles combinaciones de funcionamiento 1D y funcionamiento 2D. Especialmente en las líneas ferroviarias con tramos de túnel, resulta ventajoso cambiar temporalmente al funcionamiento 1D como nivel de reserva, por ejemplo, si no es posible la recepción de radio. En este caso, se requiere al menos un sensor de localización adicional, como un radar, para proporcionar continuamente datos de localización para el procedimiento 1D.
De acuerdo con la invención, la señal de localización basada en radio se genera continuamente sobre la base de los valores de medición del tiempo de propagación y sobre la base de la señal de localización de un sensor de localización instalado en el vehículo ferroviario, y la señal de localización basada en radio se comprueba, en primer lugar, sobre la base de un conjunto de datos de ruta o un conjunto de datos cartográficos presentes en el vehículo ferroviario, con lo que se verifica, por una parte, la autenticidad de las señales de radio recibidas y, por otra parte, la corrección de la señal de localización del sensor de localización instalado en el vehículo ferroviario. En segundo lugar, según la invención, la señal de localización por radio se utiliza para actualizar el conjunto de datos de ruta o el conjunto de datos cartográficos presentes en el lado del vehículo ferroviario durante el primer trayecto hasta la instalación o durante trayectos repetidos mediante la comparación de los valores de medición del tiempo de propagación en los respectivos puntos de posicionamiento con los valores de medición del tiempo de propagación ya introducidos. En tercer lugar, según la invención, la señal de localización por radio se proporciona para aplicaciones de seguridad en el vehículo.
La señal de localización basada en radio se forma preferiblemente con las mediciones del tiempo de viaje medidas en la ubicación de un vehículo, los identificadores de las estaciones base correspondientes, la señal de localización proporcionada por el otro dispositivo de localización y una entrada de conjunto de datos de un conjunto de datos de ruta o de un conjunto de datos de mapa.
También se considera ventajoso si la señal de posicionamiento basada en radio se somete a una comprobación de plausibilidad en la que se comprueba si los tiempos de propagación de las señales de radio recibidas y las estaciones base correspondientes en la ubicación del vehículo respectivo contenidas en la entrada del conjunto de datos coinciden con la duración de los tiempos de propagación y las estaciones base almacenadas en el conjunto de datos de la hoja de ruta para la ubicación del vehículo respectivo y se genera una señal de error en caso de una desviación superior a un nivel predeterminado.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que la señal de posicionamiento basada en radio se genere sometiendo los valores de medición del tiempo de propagación en al menos tres ubicaciones diferentes del vehículo a un procedimiento de triangulación, con el que se determina la posición relativa con respecto al vehículo de cada estación base receptora, a partir de la cual se determinan las ubicaciones de las estaciones base, que forman cada una de ellas una entrada de conjunto de datos, utilizando la ubicación del vehículo proporcionada por un sensor de posicionamiento instalado en el vehículo ferroviario.
La señal de localización por radio se somete preferiblemente a una comprobación de plausibilidad en la que se comprueba si las ubicaciones determinadas de las estaciones base corresponden a las ubicaciones esperables según el conjunto de datos cartográficos y se genera una señal de error en caso de que la desviación de la ubicación supere un nivel predeterminado.
A partir de las ubicaciones plausibilizadas de las estaciones base y de sus posiciones relativas con respecto al vehículo determinadas por triangulación, se determina la ubicación del vehículo, preferiblemente por triangulación, que se compara con la ubicación del vehículo proporcionada por un sensor de ubicación instalado en el vehículo ferroviario, y se genera una señal de error en caso de desviación superior a un nivel predeterminado.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que la señal de localización por radio se genere con un primer dispositivo de localización sobre la base de los valores de medición del tiempo de propagación, se genere una segunda señal de localización con un segundo dispositivo de localización y se forme una señal de localización verificada utilizando la señal de localización por radio y la segunda señal de localización.
Ventajosamente, la segunda señal de localización forma la señal de localización verificada si la señal de localización por radio confirma la plausibilidad de la segunda señal de localización, en particular no se desvía de ella más allá de un grado predeterminado, y se genera una señal de error si la señal de localización por radio no confirma la plausibilidad de la segunda señal de localización, en particular no se desvía de ella más allá de un grado predeterminado.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que un conjunto de datos comprenda un conjunto de datos de ruta o sea un conjunto de datos de ruta en el que se almacenan los valores medidos previstos del tiempo de viaje y los respectivos identificadores previstos de las estaciones base a lo largo de la ruta o la ubicación del vehículo ferroviario, se verifique y/o actualice con respecto a sus entradas de conjunto de datos durante cada trayecto del vehículo ferroviario almacenando entradas de conjunto de datos actualizadas que sustituyan a las entradas de conjunto de datos almacenadas con anterioridad, y durante los trayectos futuros el conjunto de datos verificado y/o actualizado se utilice para formar la señal de localización por radio.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que el conjunto de datos comprenda un conjunto de datos cartográficos o sea un conjunto de datos cartográficos en el que se introduzca la posición local de las estaciones base, se verifique y/o actualice durante cada trayecto del vehículo ferroviario almacenando entradas de conjuntos de datos actualizados que sustituyan a las entradas de conjuntos de datos almacenados previamente, y durante los trayectos futuros el conjunto de datos cartográficos almacenados verificados y/o actualizados se utilice para formar la señal de localización por radio.
Preferiblemente, el segundo dispositivo de seguimiento es un dispositivo de seguimiento por satélite.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que, en el conjunto de datos del mapa de ruta o en el conjunto de datos del mapa almacenados en el lado del vehículo, se gestionen características adicionales que indiquen la confianza en la corrección de los datos almacenados relacionados con la ubicación y que se vean influidas por los resultados de la determinación de la ubicación durante trayectos repetidos por una ruta.
El conjunto de datos de ruta o el conjunto de datos cartográficos creado en el lado del vehículo se distribuye preferiblemente a otros vehículos ferroviarios a través de mecanismos de distribución en línea o fuera de línea, por lo que estos vehículos pueden generar inmediatamente datos de localización fiables basados en los datos de localización ya almacenados.
En otra variante del procedimiento, que se considera ventajosa, se prevé que los vehículos equipados con un conjunto de datos cartográficos puedan generar inmediatamente datos de localización fiables incluso en rutas que no se hayan recorrido como parte de la generación del conjunto de datos cartográficos, siempre que se indique la accesibilidad radiotécnica de algunas estaciones base del conjunto de datos cartográficos.
En otra variante del procedimiento que se considera ventajosa, se prevé que el suministro de información en tiempo de propagación de la infraestructura de radio móvil necesaria para el procedimiento pueda llevarse a cabo sin modificar ni ampliar los dispositivos e interfaces de radio móvil existentes.
Además, se considera ventajoso si la señal de localización por radio se genera comparando los valores de tiempo de propagación medidos y los identificadores de las estaciones base correspondientes con un conjunto de datos almacenado en el que se introducen los valores de tiempo de propagación previstos y los respectivos identificadores previstos de las estaciones base a lo largo de la ruta o la ubicación respectiva del vehículo ferroviario.
Es ventajoso que se lleve a cabo una comprobación de plausibilidad, en particular si la señal de localización por radio se somete a una comprobación de plausibilidad, en la que se comprueba si la secuencia de los tiempos de propagación medidos de las señales de radio recibidas y las estaciones base correspondientes coincide con la secuencia de los tiempos de propagación y los identificadores de las estaciones base almacenados en el conjunto de datos, y se genera una señal de error en caso de que la desviación de la secuencia supere un nivel predefinido.
La comprobación de la secuencia comprende preferiblemente el tiempo de propagación o la estación base actual respectiva, así como al menos dos, preferiblemente entre 2 y 10 tiempos de propagación o estaciones base precedentes en el tiempo.
La señal de localización por radio se genera preferiblemente sometiendo los valores de medición del tiempo de vuelo a un proceso de triangulación utilizando un conjunto de datos cartográficos almacenados en los que se introduce la posición local de las estaciones base.
Además, es ventajoso que se lleve a cabo una comprobación de plausibilidad, en particular si la señal de localización por radio se somete a una comprobación de plausibilidad, en la que se comprueba si -sobre una base específica de la estación base- la secuencia de los tiempos de propagación medidos de las señales de radio corresponde a la secuencia de los tiempos de propagación que cabe esperar según el conjunto de datos cartográficos y, en caso de una desviación de la secuencia por encima de un nivel predeterminado, se genera una señal de error.
Esta última comprobación de secuencia comprende también preferiblemente el tiempo de propagación actual respectivo, así como al menos dos, preferiblemente entre 2 y 10, tiempos de propagación que sean respectivamente anteriores en el tiempo. Además, es ventajoso que los valores de medición del tiempo de propagación se utilicen para comprobar si las posibles posiciones de tiempo de propagación de las estaciones base coinciden con las posiciones de las respectivas estaciones base introducidas en un conjunto de datos cartográficos y se genere una señal de error en caso de que se produzca una desviación superior a un nivel predefinido.
La invención se refiere, además, a un vehículo ferroviario que tiene un dispositivo de localización para generar al menos una señal de localización indicativa de la ubicación de un vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 23.
La invención se explica más detalladamente a continuación con referencia a ejemplos de realizaciones, en donde, a modo de ejemplo,
Figura 1 muestra una vía férrea recorrida por un ejemplo de vehículo ferroviario según la invención, y
Figura 2 muestra un ejemplo de componentes en el vehículo ferroviario que pueden utilizarse para localizar el vehículo ferroviario según la Figura 1.
La Figura 1 muestra una representación simplificada de un vehículo 10 ferroviario que se desplaza a lo largo de una vía 20 férrea y pasa por los puntos de vía P0, P1, P2,..., Pn.
El vehículo 10 ferroviario está equipado con un dispositivo de radio móvil que recibe señales de radio de las estaciones base BS1, BS2 y BS3 de una red de radio móvil mientras el vehículo ferroviario está en movimiento. Las señales de radio llevan los identificadores K1, K2 y K3 de las estaciones base BS1, BS2 y BS3 y se identifican mediante los signos de referencia F(K1), F(K2) y F(K3).
La Figura 2 muestra en detalle componentes en el lado del vehículo ferroviario para la localización del vehículo 10 ferroviario según la Figura 1. Se pueden ver el dispositivo 100 de radio móvil antes mencionado y un dispositivo 200 de evaluación que juntos forman un dispositivo de localización por radio FOE, así como otro dispositivo 300 de localización. El otro dispositivo 300 de localización puede ser, por ejemplo, un dispositivo de localización por satélite o un contador de distancia (por ejemplo, un cuentakilómetros).
El dispositivo 200 de evaluación comprende un dispositivo 210 informático y una memoria 220. En la memoria 220, se almacena un programa de software Sp que, cuando es ejecutado por el dispositivo 210 informático, puede hacer que el dispositivo 200 de evaluación funcione, por ejemplo, de la siguiente manera:
1. Estructura de un conjunto de datos de ruta SPS (almanaque unidimensional):
Durante un primer viaje, los tiempos de propagación de las señales de radio F(K1), F(K2) y F(K3) sobre la ubicación respectiva, por ejemplo, para los puntos de ruta P0, P1, P2,..., Pn en la Figura 1, pueden registrarse y almacenarse en el conjunto de datos de ruta s Ds . La detección de los puntos de ruta P0, P1, P2,..., Pn puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante el dispositivo 300 de localización adicional.
Durante los viajes posteriores, la información del conjunto de datos de ruta SDS puede comprobarse y corregirse en caso necesario, de modo que se vaya creando gradualmente un conjunto de datos de ruta SDS especialmente fiable.
2. Utilización del conjunto de datos de ruta SDS para la localización:
Los tiempos de propagación de las señales de radio F(K1), F(K2) y F(K3) pueden utilizarse para localizar el vehículo ferroviario. Si, por ejemplo, los tiempos de propagación de las señales de radio F(K1), F(K2) y F(K3) se controlan durante el desplazamiento por la vía 20 férrea y se comparan con la información del conjunto de datos de ruta SDS, puede determinarse la ubicación en la vía 20 férrea para la que la información del conjunto de datos de ruta SDS se ajusta mejor a los valores medidos actuales. De este modo, puede determinarse la ubicación respectiva del vehículo ferroviario mediante la formación de una señal de ubicación por radio O1.
La señal de localización por radio O1 puede, por ejemplo, compararse con la señal de localización 02 del dispositivo de localización adicional 300 para comprobar su plausibilidad y formar una señal de localización plausibilizada Op y/o promediarse con esta última para formar una señal de localización promediada Om.
3. Uso del conjunto de datos de ruta SDS para comprobaciones de plausibilidad:
Se puede realizar una comprobación de plausibilidad para comprobar si la secuencia de los tiempos de propagación medidos de las señales de radio recibidas F(K1), F(K2) y F(K3) y los identificadores K1, K2, K3 de las estaciones base correspondientes coincide con la secuencia de tiempos de propagación y estaciones base almacenada en el conjunto de datos de ruta SDS, y se genera una señal de error FS en caso de que la desviación de la secuencia supere un nivel predeterminado.
La comprobación secuencial comprende preferiblemente el tiempo de propagación o estación base actual respectivo, así como al menos dos, preferiblemente entre 2 y 10, tiempos de propagación o estaciones base que son cada uno precedentes en el tiempo.
4. Construcción de un conjunto de datos cartográficos LDS (almanaque bidimensional):
Durante un primer trayecto, se pueden registrar los tiempos de propagación de las señales de radio F(K1), F(K2) y F(K3) sobre la ubicación respectiva, por ejemplo, para los puntos de ruta PO, P1, P2,..., Pn en la Figura 1. Mediante triangulación, se determina la posición espacial de las estaciones base BS1, BS2 y BS3. Las posiciones de las estaciones base se almacenan en el conjunto de datos cartográficos LDS.
Durante los viajes posteriores, la información del conjunto de datos de mapas LDS puede comprobarse y corregirse si es necesario, de forma que se vaya creando gradualmente un conjunto de datos de mapas LDS especialmente fiable.
5. Utilización del conjunto de datos cartográficos LDS para verificar las estaciones base:
Los tiempos de propagación de las señales de radio F(K1), F(K2) y F(K3) pueden utilizarse durante el trayecto del vehículo ferroviario para volver a medir las posiciones de las estaciones base mediante triangulación. Las posiciones medidas actualmente pueden compararse con las posiciones del conjunto de datos cartográficos LDS. Si las posiciones medidas se desvían de las posiciones almacenadas en más de una cantidad predeterminada, se puede generar una señal de error FS. De este modo, puede detectarse si -por ejemplo, en el contexto de un atentado terrorista para provocar un accidente- una estación base extranjera se hace pasar por una estación base autorizada y transmite información falsa al vehículo 10 ferroviario.
Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle mediante realizaciones preferidas, la invención no está limitada por los ejemplos divulgados y pueden derivarse otras variaciones de los mismos por los expertos en la técnica sin apartarse del ámbito de protección de la invención tal como se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para generar al menos una señal de localización que indique la ubicación de un vehículo (10) ferroviario, en donde
- se detectan en el lado del vehículo ferroviario los valores de medición del tiempo de propagación que indican el tiempo de propagación de las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) entre una o más estaciones base (BS1, BS2, BS3) de una o más redes de radio móvil celular, por una parte, y un dispositivo (100) de radio móvil del vehículo (10) ferroviario, por otra parte, y
- se genera una señal (01) de localización por radio sobre la base de los valores de medición del tiempo de propagación, se comprueba una señal de localización (02) de otro dispositivo (300) de localización y/o se comprueba la autenticidad de la estación base (BS1, BS2, BS3) o estaciones base (BS1, BS2, BS3) que transmiten las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)),
caracterizado porque
- la señal de localización por radio (01) se genera continuamente a partir de los valores de medición del tiempo de propagación y de la señal de localización (02) de un sensor (300) de localización instalado en el vehículo ferroviario,
- la señal de localización por radio (01) se comprueba, en primer lugar, mediante un conjunto de datos de ruta (SDS) o un conjunto de datos cartográficos (LDS) presentes en el lado del vehículo ferroviario, con lo que se verifica, por una parte, la autenticidad de las señales de radio recibidas (F(K1), F(K2), F(K3)) y, por otra, la exactitud de la señal de localización (02) del sensor (300) de localización instalado en el lado del vehículo ferroviario,
- en segundo lugar, la señal de localización por radio (01)
° durante el primer trayecto de establecimiento o
° durante trayectos repetidos, comparando los valores de medición del tiempo de propagación en los respectivos puntos de localización con los valores de medición del tiempo de propagación ya introducidos, con el fin de actualizar el conjunto de datos de ruta (SDS) o el conjunto de datos cartográficos (LDS) disponibles en el lado del vehículo ferroviario, y
- en tercer lugar, la señal de localización por radio (01) se pone a disposición para aplicaciones de seguridad en el vehículo.
2. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se forma con los valores de medición del tiempo de propagación medidos en una ubicación del vehículo (P0, P1, P2 , Pn), los identificadores (K1, K2, K3) de las estaciones base correspondientes (BS1, BS2, BS3), la señal de localización (02) suministrada por el otro dispositivo (300) de localización y una entrada de conjunto de datos de un conjunto de datos de ruta (SDS) o de un conjunto de datos cartográficos (LDS).
3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se somete a una comprobación de plausibilidad en la que se comprueba si los tiempos de propagación de las señales de radio recibidas (F(K1), F(K2), F(K3)) y de las estaciones base correspondientes (BS1, BS2, BS3) contenidas en la entrada del conjunto de datos en la respectiva ubicación del vehículo se corresponden con la duración de los tiempos de propagación y de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) almacenados en el conjunto de datos de ruta (SDS) para la respectiva ubicación del vehículo, y se genera una señal de error (FS) en caso de que la desviación supere un nivel predeterminado.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se genera sometiendo los valores de medición del tiempo de propagación en al menos tres ubicaciones diferentes del vehículo a un procedimiento de triangulación, con el que se determina la posición relativa de cada estación base (BS1, BS2, BS3) receptora con respecto al vehículo, a partir de la cual se determinan las ubicaciones de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) utilizando la ubicación del vehículo suministrada por un sensor de localización instalado en el vehículo ferroviario, que forman cada una de ellas una entrada del conjunto de datos.
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se somete a un control de plausibilidad en el que se comprueba si las localizaciones determinadas de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) se corresponden con las localizaciones esperables según el conjunto de datos cartográficos (LDS) y, en caso de una desviación de la localización más allá de un alcance predeterminado, se genera una señal de error (FS).
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la localización del vehículo se determina por triangulación a partir de las localizaciones plausibilizadas de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) y sus posiciones relativas respecto al vehículo determinadas por triangulación, se compara con la localización del vehículo suministrada por un sensor de localización instalado en el vehículo ferroviario, y se genera una señal de error (FS) en caso de desviación más allá de un alcance predeterminado.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
- la señal de localización por radio (01) se genera con un primer dispositivo de localización sobre la base de los valores de medición del tiempo de propagación,
- se genera una segunda señal de localización (02) con un segundo dispositivo (300) de localización, y
- utilizando la señal de localización por radio (01) y la segunda señal de localización (02), se forma una señal de localización verificada (Op).
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque
- la segunda señal de localización (02) forma la señal de localización verificada (Op) si la señal de localización por radio (01) confirma la plausibilidad de la segunda señal de localización (02), en particular no se desvía de ella más allá de un alcance predeterminado, y
- se genera una señal de error (FS) si la señal de localización por radio (01) no confirma la plausibilidad de la segunda señal de localización (02), en particular no se desvía de ella más de un alcance predeterminado.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
- un conjunto de datos comprende un conjunto de datos de ruta (SDS) o es un conjunto de datos de ruta (SDS) en el que, a lo largo de la ruta o la ubicación del vehículo (10) ferroviario, se almacenan los valores de medición del tiempo de propagación previstos y los respectivos identificadores previstos (K1, K2, K3) de las estaciones base (BS1, BS2, BS3), se verifican durante cada trayecto del vehículo ferroviario (10) y/o se actualizan con respecto a sus entradas de conjunto de datos almacenando entradas de conjunto de datos actualizadas que sustituyen a las entradas de conjunto de datos almacenadas anteriormente, y
- durante los viajes futuros, el conjunto de datos verificado y/o actualizado se utiliza para formar la señal de localización por radio (01).
10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
- el conjunto de datos comprende un conjunto de datos cartográficos (LDS) o es un conjunto de datos cartográficos (LDS) en el que se introduce la posición local de las estaciones base (BS1, BS2, BS3), se verifica y/o actualiza durante cada viaje del vehículo (10) ferroviario almacenando entradas de conjunto de datos actualizadas que sustituyen a las entradas de conjunto de datos almacenadas anteriormente, y
- para viajes futuros, el conjunto de datos cartográficos (LDS) almacenados verificados y/o actualizados se utiliza para formar la señal de localización por radio (01).
11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo dispositivo (300) de localización es un dispositivo de localización por satélite.
12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se administran características adicionales en el conjunto de datos de ruta (SDS) o en el conjunto de datos cartográficos (LDS) almacenados en el lado del vehículo, que indican la confianza en la exactitud de los datos almacenados relacionados con la localización y que están influidas por los resultados de la determinación de la localización durante viajes repetidos por una ruta.
13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto de datos de ruta (SDS) o el conjunto de datos cartográficos (LDS) creados en el lado del vehículo se distribuye a otros vehículos ferroviarios mediante mecanismos de distribución en línea o fuera de línea, por lo que estos vehículos pueden generar inmediatamente datos de localización fiables sobre la base de los datos de localización ya almacenados.
14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los vehículos que están equipados con un conjunto de datos cartográficos (LDS) pueden generar inmediatamente datos de localización fiables incluso en rutas que no se han recorrido como parte de la generación del conjunto de datos cartográficos (LDS), siempre que se dé la accesibilidad radiotécnica de algunas estaciones base (BS1, BS2, BS3) en el conjunto de datos cartográficos (LDS).
15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la información sobre el tiempo de propagación necesaria para el procedimiento desde la infraestructura de telefonía móvil puede proporcionarse sin modificar o ampliar los dispositivos e interfaces de telefonía móvil existentes.
16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se genera comparando los valores de medición del tiempo de propagación y los identificadores (K1, K2, K3) de las correspondientes estaciones base (BS1, BS2, BS3) con un conjunto de datos almacenado, en particular un conjunto de datos de ruta (SDS) o un conjunto de datos cartográficos (LDS), en el que se registran los valores esperados de medición del tiempo de propagación y los respectivos identificadores (K1, K2, K3) esperados de las estaciones base (BS1, BS2, Bs 3) sobre la ruta (20) o la respectiva ubicación (P0, P1, P2, Pn) del vehículo (10) ferroviario.
17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque se lleva a cabo un control de plausibilidad, en particular la señal de localización por radio (01) se somete a un control de plausibilidad en el que se comprueba si la secuencia de los tiempos de propagación medidos de las señales de radio recibidas (F(K1), F(K2), F(K3)) y los correspondientes identificadores (K1, K2, K3) de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) se corresponde con la secuencia de tiempos de propagación e identificadores (K1, K2, K3) de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) almacenada en el conjunto de datos y, en caso de desviación de la secuencia más allá de un alcance predeterminado, se genera una señal de error (FS).
18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque la comprobación de secuencia comprende aquella en curso respectivamente, así como al menos dos, preferiblemente entre 2 y 10 tiempos de propagación o estaciones base (BS1, BS2, BS3) respectivamente anteriores en el tiempo.
19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de localización por radio (01) se genera sometiendo los valores de medición del tiempo de propagación a un procedimiento de triangulación utilizando un conjunto de datos cartográficos (LDS) almacenados, en el que se registra la posición local de las estaciones base (BS1, Bs 2, BS3).
20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque se lleva a cabo una comprobación de plausibilidad, en particular la señal de localización por radio (01) se somete a una comprobación de plausibilidad, en donde se comprueba si -individualmente por estación base- la secuencia de los tiempos de propagación medidos de las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) coincide con los tiempos de propagación que cabe esperar según el conjunto de datos cartográficos (LDS) y, en caso de una desviación de la secuencia más allá de un alcance predeterminado, se genera una señal de error (FS).
21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque la comprobación de secuencia comprende el respectivo tiempo de propagación actual, así como al menos dos, preferiblemente entre 2 y 10 tiempos de propagación respectivamente anteriores en el tiempo.
22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, utilizando los valores de medición del tiempo de propagación, se comprueba si las posiciones de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) que son posibles en términos de tiempo de propagación corresponden a las posiciones de las respectivas estaciones base (BS1, BS2, BS3) registradas en un conjunto de datos cartográficos (LDS) y, en caso de una desviación más allá de un alcance predeterminado, se genera una señal de error (FS).
23. Vehículo (10) ferroviario con un dispositivo de localización para generar al menos una señal de localización que indique la ubicación de un vehículo (10) ferroviario, en donde
- el vehículo (10) ferroviario presenta un dispositivo (200) de evaluación que detecta, en el lado del vehículo ferroviario, valores de medición del tiempo de propagación que indican el tiempo de propagación de las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) entre una o más estaciones base (BS1, BS2, BS3) de una o más redes de radio móvil celular, por una parte, y un dispositivo (100) de radio móvil del vehículo (10) ferroviario, por otra, y
- el dispositivo (200) de evaluación está diseñado para generar una señal de localización por radio (01) basada en los valores de medición del tiempo de propagación, para comprobar una señal de localización (02) de otro dispositivo (300) de localización y/o para comprobar la autenticidad de la estación base (BS1, BS2, BS3) o de las estaciones base (BS1, BS2, BS3) que envían de las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)),
caracterizado porque
el dispositivo de evaluación está configurado para
- generar continuamente la señal de localización por radio (01) a partir de los valores de medición del tiempo de propagación y de la señal de localización (02) de un sensor (300) de localización instalado en el vehículo ferroviario,
- en primer lugar, comprobar la señal de localización por radio (01) a partir de un conjunto de datos de ruta (SDS) o de un conjunto de datos cartográficos (LDS) presentes en el vehículo ferroviario, verificando así, por una parte, la autenticidad de las señales de radio (F(K1), F(K2), F(K3)) recibidas y, por otra, la exactitud de la señal de localización (02) del sensor (300) de localización instalado en el vehículo ferroviario,
- en segundo lugar, se utiliza la señal de localización por radio (01)
° durante el primer trayecto para la configuración o
° durante trayectos repetidos, comparando los valores medidos del tiempo de propagación en los respectivos puntos de localización con los valores medidos del tiempo de propagación ya registrados, para actualizar el conjunto de datos de ruta (SDS) o el conjunto de datos cartográficos (LDS) disponibles en el lado del vehículo ferroviario, y
- en tercer lugar, poner la señal de localización por radio (01) a disposición de las aplicaciones técnicas de seguridad en el vehículo.
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