BR102016006608B1

BR102016006608B1 - METROPOLITAN RAILWAY SYSTEM

Info

Publication number: BR102016006608B1
Application number: BR102016006608-5A
Authority: BR
Inventors: Daisy Antonini; Cyril Andrin; Nicolas NEVOT
Original assignee: Alstom Transport Technologies
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2023-01-10
Also published as: TWI725961B; PL240407B1; TW201639735A; FR3034068A1; FR3034068B1; PL416611A1; BR102016006608A2

Abstract

SISTEMA DE FERROVIA METROPOLITANA Este sistema (1) inclui um componente de engenharia civil e de vias (2), um componente de material rodante (3), um componente de fornecimento de eletricidade (4) e um componente de sinalização (5), de modo que: o componente de engenharia civil e de vias inclui uma via férrea composta por duas linhas de trilhos, e que tem inclinações entre -6% e 6%; o componente de material rodante inclui trens que rodam sobre ferro e com meios motores distribuídos em cada um dos truques dos vagões que compõem o trem; o componente de fornecimento de eletricidade inclui subestações reversíveis, incluindo um conversor conectado entre uma rede e uma seção de terceiro trilho elétrica situada ao longo da via, e pode ser ativado para operar como um retificador, ou como um inversor.METROPOLITAN RAILWAY SYSTEM This system (1) includes a civil and track engineering component (2), a rolling stock component (3), an electricity supply component (4) and a signaling component (5), of so that: the civil and track engineering component includes a railway consisting of two lines of tracks, and which has gradients between -6% and 6%; the rolling stock component includes trains that run on iron and with motors distributed in each of the bogies of the wagons that make up the train; the electricity supply component includes reversible substations, including a converter connected between a grid and an electrical third rail section located along the track, and can be activated to operate as a rectifier, or as an inverter.

Description

FIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de ferrovia metropolitana.[001] The present invention relates to a metropolitan railway system.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Há uma necessidade de um sistema de média ou alta capacidade, que tenha um consumo de energia baixo, que possa ser instalado rapidamente e a um custo menor em ambientes altamente urbanizados, tais como centros de cidades.[002] There is a need for a medium or high capacity system, which has a low energy consumption, which can be installed quickly and at a lower cost in highly urbanized environments, such as city centers.

[003] Contudo, por exemplo, quanto ao consumo de energia, os fornecedores de tais sistemas buscam reduções concentrando-se apenas na redução da massa dos vagões.[003] However, for example, regarding energy consumption, suppliers of such systems seek reductions by focusing only on reducing the mass of wagons.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[004] A presente invenção visa atender a essa necessidade, particularmente propondo-se um sistema que resulta da otimização do consumo de energia através da implantação de uma abordagem global, na qual cada componente do sistema é adaptado não apenas com base no que pode contribuir por si próprio para reduzir o consumo de energia, mas também com base nos efeitos que o mesmo tem sobre os outros componentes do sistema e nas contribuições do mesmo para reduzir o consumo de energia.[004] The present invention aims to meet this need, particularly by proposing a system that results from the optimization of energy consumption through the implementation of a global approach, in which each component of the system is adapted not only based on what it can contribute on its own to reduce energy consumption, but also based on the effects it has on other system components and its contributions to reducing energy consumption.

[005] Para tal finalidade, a invenção diz respeito a um sistema de ferrovia metropolitana que inclui um componente de engenharia civil e de vias, um componente de material rodante, um componente de fornecimento de eletricidade e um componente de sinalização, caracterizado pelo fato de que: o componente de engenharia civil e de vias inclui uma via férrea que tem inclinações entre -6% e 6%, e vias compostas por duas linhas de trilhos; o componente de material rodante inclui trens que giram sobre ferro e com meios motores distribuídos em cada um dos truques dos vagões que compõem um trem; o componente de fornecimento de eletricidade inclui uma pluralidade de subestações reversíveis, sendo que cada subestação inclui um conversor conectado entre uma rede e uma seção de terceiro trilho elétrica situada ao longo da via, e pode ser ativado para operar: - como um retificador, a fim de transportar eletricidade da dita rede para a dita seção do terceiro trilho para fornecer eletricidade a um trem, conectada à dita seção, cujos motores funcionam por tração; - ou como um inversor, a fim de transportar eletricidade da dita seção para a dita rede para recuperar eletricidade de um trem conectado à dita seção, cujos motores funcionam por frenagem.[005] For this purpose, the invention concerns a metropolitan railway system that includes a civil and track engineering component, a rolling stock component, an electricity supply component and a signaling component, characterized by the fact that that: the civil and track engineering component includes a railway track that has gradients between -6% and 6%, and tracks composed of two lines of tracks; the rolling stock component includes trains that turn on iron and with motor means distributed in each of the bogies of the wagons that make up a train; the electricity supply component includes a plurality of reversible substations, each substation including a converter connected between a network and an electrical third rail section located along the track, and can be activated to operate: - as a rectifier, the in order to transport electricity from said network to said third rail section to supply electricity to a train, connected to said section, whose motors run by traction; - or as an inverter, in order to transport electricity from said section to said network to recover electricity from a train connected to said section, whose motors work by braking.

[006] O sistema, de acordo com a invenção, pode incluir uma ou mais das seguintes características: - a via férrea do componente de engenharia civil e de vias tem raios de curvatura que podem descer até 45 metros. - a via férrea do componente de engenharia civil e de vias tem, na estação, uma porção levantada em relação ao perfil médio da via a montante e a jusante da dita estação. - cada vagão do componente de material rodante tem, quando carregado, uma massa inferior a 14,5 toneladas por truque, preferencialmente igual a aproximadamente 13 toneladas por truque. - cada vagão do componente de material rodante inclui um corpo conectado a cada truque por uma pista de esfera. - os vagões do componente de material rodante são padronizados. - cada vagão do componente de material rodante tem um comprimento de 18 metros, dois truques separados um do outro por 8 metros e respectivamente equipados com dois motores elétricos. - cada subestação reversível do componente de fornecimento de eletricidade é conectada entre uma seção do terceiro trilho e uma rede que é uma rede intermediária privada, sendo que os equipamentos secundários do dito sistema são conectados à dita rede intermediária privada. - o componente de sinalização inclui um sistema de controle automático para os trens, sendo que os trens são trens sem maquinista. - os vagões do componente de material rodante são usados para transportar passageiros e/ou produtos.[006] The system, according to the invention, may include one or more of the following features: - The rail track of the civil engineering and track component has bending radii that can go down to 45 meters. - the track of the track and civil engineering component has, at the station, a raised portion in relation to the average profile of the track upstream and downstream of said station. - each wagon of the rolling stock component has, when loaded, a mass of less than 14.5 tonnes per truck, preferably equal to approximately 13 tonnes per truck. - each undercarriage component car includes a body connected to each bogie by a ball track. - the carriages of the rolling stock component are standardized. - each wagon of the rolling stock component has a length of 18 meters, two bogies separated from each other by 8 meters and respectively equipped with two electric motors. - each reversible substation of the electricity supply component is connected between a section of the third rail and a network which is a private intermediate network, the secondary equipment of said system being connected to said private intermediate network. - the signaling component includes an automatic control system for the trains, the trains being driverless trains. - the wagons of the rolling stock component are used to transport passengers and/or products.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DESIGN

[007] A invenção e suas vantagens serão mais bem compreendidas com a leitura da descrição a seguir, fornecida unicamente como um exemplo, e feita em referência ao desenho anexo, no qual a única figura é uma ilustração diagramática geral do sistema de ferrovia metropolitana de acordo com a invenção.[007] The invention and its advantages will be better understood by reading the following description, provided solely as an example, and made with reference to the accompanying drawing, in which the only figure is a general diagrammatic illustration of the metropolitan railroad system of according to the invention.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[008] A presente ferrovia metropolitana 1 inclui um componente de engenharia civil e de vias 2, um componente de material rodante 3, um componente de fornecimento de eletricidade 4 e um componente de sinalização 5.[008] The present metropolitan railway 1 includes a civil and track engineering component 2, a rolling stock component 3, an electricity supply component 4 and a signaling component 5.

[009] O sistema 1 é primeiro otimizado como um todo para poder ter um consumo de eletricidade reduzido, em relação ao consumo existente, em aproximadamente 20%. O sistema 1 é então otimizado como um todo a fim de poder ser implantado rapidamente em um centro de cidade, em apenas três ou quatro anos. O sistema 1 é finalmente otimizado como um todo para ter baixos custos de produção e manutenção.[009] System 1 is first optimized as a whole to be able to have reduced electricity consumption, compared to existing consumption, by approximately 20%. System 1 is then optimized as a whole so that it can be rapidly deployed in a city center in just three to four years. System 1 is finally optimized as a whole to have low production and maintenance costs.

[010] Assim, o componente de engenharia civil e de vias 2 inclui principalmente seções de via elevadas. Essas seções de via elevadas são feitas de viadutos, sendo que cada viaduto inclui um estribo horizontal sustentado por pilares verticais.[010] Thus, the civil and track engineering component 2 mainly includes elevated track sections. These elevated track sections are made up of viaducts, with each viaduct including a horizontal footboard supported by vertical piers.

[011] Vantajosamente, as partes elementares para produzir o estribo e os pilares são partes de concreto, preferencialmente usinadas, que têm um número limitado de formatos para aumentar a padronização e diminuir os custos.[011] Advantageously, the elementary parts to produce the stirrup and pillars are concrete parts, preferably machined, which have a limited number of formats to increase standardization and reduce costs.

[012] Tal componente essencialmente elevado 2 é particularmente notado em centros de cidades, uma vez que durante o trabalho para produzir o sistema 1, a estrada pública é apenas bloqueada pelo tempo necessário para instalar os pilares e produzir o estribo. Todas as demais etapas da produção do sistema 1 são feitas essencialmente fora da estrada pública.[012] Such an essentially high component 2 is particularly noticeable in city centers, since during the work to produce the system 1, the public road is only blocked for the time necessary to install the pillars and produce the footboard. All other stages of system 1 production are essentially done off the public road.

[013] A via férrea, feita de duas linhas de trilhos, é feita através da implantação do dispositivo desenvolvido pela depositante e descrito no documento EP 1.178.153 A1, que permite a instalação automática, rápida e precisa de elementos de sustentação para os trilhos, em uma soleira de concreto vertida sobre o estribo do viaduto.[013] The railway, made of two lines of rails, is made through the implementation of the device developed by the applicant and described in document EP 1,178,153 A1, which allows the automatic, fast and precise installation of support elements for the rails , on a concrete sill poured over the footbridge of the viaduct.

[014] A via férrea pode ter pequenos raios de curvatura, que sobem até 45 metros (em oposição ao raio de curvatura mínimo de aproximadamente 100 metros para os sistemas atuais). Tais raios de curvatura pequenos possibilitam reduzir as dimensões da rede ferroviária. Isso é notado particularmente quando a via férrea precisa ser incorporada no coração de um ambiente altamente urbanizado.[014] The railway track can have small bending radii, which go up to 45 meters (as opposed to the minimum bending radius of approximately 100 meters for current systems). Such small bending radii make it possible to reduce the dimensions of the rail network. This is particularly noticeable when the railway has to be incorporated into the heart of a highly urbanized environment.

[015] A via férrea pode ter inclinações entre -6% e +6%, o que é um intervalo considerável para um sistema de ferrovia metropolitana. Esse intervalo é geralmente entre -4% e +4%. Tais inclinações amplas possibilitam reduzir as dimensões da rede oferecendo-se a possibilidade de ir de uma primeira altitude para uma segunda altitude rapidamente. Isso é particularmente vantajoso quando envolve conectar seções de vias subterrâneas, ou, pelo menos, vias niveladas com a estrada pública (por exemplo, seções de via existentes), com seções elevadas. Em geral, isso fornece mais flexibilidade nos traçados possíveis da linha.[015] The rail track can have gradients between -6% and +6%, which is a considerable range for a metropolitan rail system. This range is usually between -4% and +4%. Such wide inclinations make it possible to reduce the dimensions of the network, offering the possibility of going from a first altitude to a second altitude quickly. This is particularly advantageous when it involves connecting sections of underground roads, or at least roads that are level with the public road (eg existing road sections), with elevated sections. In general, this provides more flexibility in the possible line draws.

[016] Vantajosamente, a porção da via férrea nas plataformas de uma estação na qual os trens param é levantada em relação a um nível de via médio a montante e a jusante da estação, de tal forma que a via tem uma inclinação para cima para a chegada à estação e uma inclinação para baixo para a saída da estação. Assim, quando um trem chega à estação, o mesmo é naturalmente retardado pela inclinação para cima, e quando sai da estação, é acelerado pela inclinação para baixo. Essa configuração da via tem participação na redução do consumo de eletricidade de trens que se deslocam na linha.[016] Advantageously, the portion of the track on the platforms of a station at which trains stop is raised relative to a mean track level upstream and downstream of the station, such that the track has an upward slope towards arrival at the station and a downward slope towards the station exit. Thus, when a train arrives at the station, it is naturally slowed down by the upward slope, and when it leaves the station, it is accelerated by the downward slope. This track configuration contributes to the reduction of electricity consumption by trains running on the line.

[017] O componente de fornecimento de eletricidades 4 inclui uma pluralidade de subestações reversíveis. O documento EP 1.985.492 A1 descreve tal componente de fornecimento de eletricidade com base em subestações reversíveis. Mais especificamente, cada subestação reversível inclui um conversor que pode ser ativado para operar: - como um retificador, a fim de transportar eletricidade de uma rede em direção a uma linha para fornecer eletricidade a um trem cujos motores funcionam por tração; - ou como um inversor, a fim de transportar eletricidade da linha em direção à rede para recuperar eletricidade de um trem cujos motores funcionam por frenagem.[017] The electricity supply component 4 includes a plurality of reversible substations. Document EP 1985492 A1 describes such an electricity supply component based on reversible substations. More specifically, each reversible substation includes a converter that can be activated to operate: - as a rectifier, in order to transport electricity from a network towards a line to supply electricity to a train whose engines run by traction; - or as an inverter, in order to transport electricity from the line towards the grid to recover electricity from a train whose engines run by braking.

[018] No presente sistema 1, a linha à qual os trens são eletricamente conectados é um terceiro trilho situado ao longo das linhas de trilho da via férrea. Essa solução é selecionada porque o sistema 1 é separado da estrada pública e das pessoas. Portanto, não há risco de ter um trilho alimentado trazido a uma voltagem de CC de 750 V para alimentar os motores elétricos de trens que funcionam por tração. Alternativamente, a linha é uma catenária em uma ou mais partes da via férrea.[018] In the present system 1, the line to which the trains are electrically connected is a third track located along the track lines of the railway. This solution is selected because System 1 is separate from the public road and people. So there is no risk of having a powered rail brought to a DC voltage of 750V to power the electric motors of traction trains. Alternatively, the line is a catenary on one or more parts of the track.

[019] No presente sistema, a rede à qual as diferentes subestações são conectadas não é a rede do fornecedor de eletricidade diretamente, mas uma rede intermediária privada, à qual várias peças de equipamentos secundários são também conectadas, tais como equipamentos de ventilação para seções de via em túneis, equipamentos de exibição em estações, etc. Tal configuração possibilita reusar a energia recuperada durante a frenagem para alimentar todos os auxiliares conectados a essa rede intermediária, reduzindo assim o consumo de energia.[019] In the present system, the network to which the different substations are connected is not the electricity supplier's network directly, but a private intermediary network, to which various pieces of secondary equipment are also connected, such as ventilation equipment for sections tracks in tunnels, display equipment in stations, etc. This configuration makes it possible to reuse the energy recovered during braking to power all the auxiliaries connected to this intermediate network, thus reducing energy consumption.

[020] Outra vantagem de implantar subestações reversíveis é poder eliminar o reostato de frenagem a bordo de trens para dissipar a eletricidade gerada pelos motores que operam na frenagem.[020] Another advantage of implementing reversible substations is being able to eliminate the braking rheostat on board trains to dissipate the electricity generated by the motors that operate under braking.

[021] Consequentemente, o trem não mais dissipa sua energia de frenagem na forma de calor no ar circundante. Se a linha inclui seções em túneis, o ar nesses túneis permanece a uma temperatura baixa e não há necessidade de fornecer equipamentos de ventilação secundária para os túneis. Uma vez que os trens se deslocam em túneis nos quais o ar permanece relativamente fresco, não há mais uma necessidade de fornecer equipamentos de ventilação secundários a bordos para refrigerar o ar dentro dos vagões. Tudo isso são fontes de economia de energia.[021] Consequently, the train no longer dissipates its braking energy as heat into the surrounding air. If the line includes sections in tunnels, the air in these tunnels remains at a low temperature and there is no need to provide secondary ventilation equipment for the tunnels. Since trains travel through tunnels in which the air remains relatively cool, there is no longer a need to provide secondary ventilation equipment on board to cool the air inside the cars. All of these are sources of energy savings.

[022] O componente de material rodante 3 inclui trens feitos de dois a cinco vagões.[022] Rolling stock component 3 includes trains made from two to five cars.

[023] Cada vagão preferencialmente tem uma medida de 2,7 metros de largura e 18,0 metros de comprimento (entre acoplamentos).[023] Each wagon preferably measures 2.7 meters wide and 18.0 meters long (between couplings).

[024] O mesmo inclui dois truques, preferencialmente separados um do outro por 8 metros, sendo que cada truque inclui dois eixos. Preferencialmente, cada eixo é motorizado através do uso de um motor elétrico assíncrono.[024] It includes two trucks, preferably separated from each other by 8 meters, each truck includes two axles. Preferably, each axis is powered through the use of an asynchronous electric motor.

[025] O rolamento de cada truque é um rolamento de ferro (roda/trilho).[025] The bearing of each bogie is an iron bearing (wheel/rail).

[026] Assim, um trem do componente de material rodante 3 é fornecido com meios motores distribuídos em cada truque. O mesmo é 100% motorizado.[026] Thus, an undercarriage component train 3 is provided with motor means distributed in each bogie. It is 100% motorized.

[027] Isso é possibilitado porque, como indicado acima, para a função de frenagem elétrica, os vagões não incluem um reostato de frenagem, a eletricidade gerada pelos motores é recuperada ou por outro trem no qual os motores funcionam por tração, ou por subestações reversíveis que funcionam em recuperação de energia. Isso, portanto, possibilita liberar espaço significativo abaixo do corpo dos vagões, entre os dois truques. Tipicamente, um reostato de frenagem ocupa a maioria da largura do corpo e tem um comprimento de cerca de 1,2 metro. Esse espaço liberado abaixo do corpo é usado para motorizar cada truque e aloja, entre os truques, os equipamentos associados a um motor elétrico, tais como as caixas de tração, os conversores, etc.[027] This is made possible because, as indicated above, for the electrical braking function, the wagons do not include a braking rheostat, the electricity generated by the engines is recovered either by another train in which the engines run by traction, or by substations reversible that work on energy recovery. This therefore makes it possible to free up significant space below the body of the wagons, between the two bogies. Typically, a braking rheostat takes up the majority of the body width and has a length of about 1.2 meters. This space freed up under the body is used to motorize each truck and houses, between the trucks, the equipment associated with an electric motor, such as traction boxes, converters, etc.

[028] A distribuição dos meios motores junto com o trem inteiro faz com que um trem tenha um desempenho de aceleração e frenagem muito melhor, o que afeta diretamente a flexibilidade de condução do trem, e, consequentemente, sua capacidade de ser conduzido pelo componente de sinalização 5 o mais próximo possível dos perfis de velocidade ideais determinados para cada seção da via.[028] The distribution of the motor means along with the entire train makes a train have a much better acceleration and braking performance, which directly affects the flexibility of driving the train, and, consequently, its ability to be driven by the component signaling 5 as close as possible to the ideal speed profiles determined for each road section.

[029] Implantar 100% de trens motorizados possibilita cruzar inclinações entre -6% e +6% com rolamento de ferro (contato roda/trilho). Deve-se notar que para altas inclinações, rodas de pneu seriam normalmente usados. Contudo, essa solução cria perdas muito maiores por fricção do que uma roda de metal em contato com um trilho. Assim, o rolamento de ferro desempenha um papel significativo na redução do consumo de energia do presente sistema.[029] Deploying 100% motorized trains makes it possible to cross slopes between -6% and +6% with iron bearing (wheel/rail contact). It should be noted that for high inclines, tire wheels would normally be used. However, this solution creates much greater frictional losses than a metal wheel in contact with a rail. Thus, the iron bearing plays a significant role in reducing the energy consumption of this system.

[030] Deve-se notar que o componente de material rodante 3 que inclui 100% de vagões motorizados tem um custo de fabricação mais elevado. Contudo, esse custo é rapidamente compensado pelos ganhos operacionais sobre o sistema inteiro.[030] It should be noted that the rolling stock component 3 that includes 100% motorized cars has a higher manufacturing cost. However, this cost is quickly offset by operational gains over the entire system.

[031] Vantajosamente, os corpos dos vagões do componente de material rodante 3 são leves, com um peso por truque abaixo de 14,5 toneladas, preferencialmente igual a 13,0 toneladas por truque, quando o vagão é carregado (aproximadamente 6 pessoas com peso de 70 kg por metro quadrado). Por exemplo, os corpos são feitos de alumínio. Essa massa por truque é otimizada a fim de exigir menos energia de tração. O componente de fornecimento de eletricidade é dimensionado em conformidade.[031] Advantageously, the wagon bodies of the rolling stock component 3 are light, with a weight per truck below 14.5 tons, preferably equal to 13.0 tons per truck, when the wagon is loaded (approximately 6 people with weight of 70 kg per square meter). For example, the bodies are made of aluminum. This mass per bogie is optimized to require less pulling energy. The electricity supply component is dimensioned accordingly.

[032] Para poder se deslocar em vias que tenham um raio de curvatura pequeno, o corpo é conectado a cada truque por uma conexão de coroa, preferencialmente uma pista de esfera. Esse tipo de conexão permite deslocamento angular significativo entre o eixo geométrico do truque e o eixo geométrico do corpo, necessário para cruzar curvas.[032] In order to be able to move on roads that have a small radius of curvature, the body is connected to each bogie by a crown connection, preferably a ball track. This type of connection allows significant angular displacement between the bogie axis and the body axis, necessary for crossing curves.

[033] No presente sistema de ferrovia metropolitana, 99% da força de frenagem nominal do trem são fornecidos pelos motores elétricos. A porcentagem remanescente é feita por um dispositivo de frenagem pneumático que equipa cada vagão. Sob condições de operação normais, o dispositivo de frenagem pneumático é usado para imobilização em estações quando o trem vai abaixo de 3 km/h. Sob condições de operação diminuídas, o dispositivo de frenagem pneumático de um vagão é dimensionado para realizar frenagem no lugar dos motores elétricos daquele vagão, por um período correspondente a um dia de uso do trem, de forma que a operação do mesmo não seja afetada por uma falha de um motor elétrico ou motor de tração. O dispositivo de frenagem também pode realizar frenagem de emergência caso necessário.Deve-se notar que o dispositivo de frenagem pneumático é fácil de manter, uma vez que o mesmo é normalmente pouco usado.[033] In the present metropolitan railway system, 99% of the train's rated braking force is provided by electric motors. The remaining percentage is made by a pneumatic braking device that equips each wagon. Under normal operating conditions, the pneumatic braking device is used for stopping at stations when the train goes below 3km/h. Under reduced operating conditions, the pneumatic braking device of a wagon is dimensioned to perform braking in place of the electric motors of that wagon, for a period corresponding to one day of use of the train, so that its operation is not affected by a failure of an electric motor or traction motor. The braking device can also perform emergency braking if necessary. It should be noted that the pneumatic braking device is easy to maintain as it is normally used little.

[034] Preferencialmente, os vagões são vagões padronizados, ou seja, idênticos uns aos outros, a fim de minimizar os custos de desenvolvimento e fabricação. Assim, se fornece um vagão de extremidade com uma zona de cabine sem maquinista, e um vagão intermediário projetado para ser colocado entre dois vagões. Como resultado, a composição de um trem é particularmente simples, uma vez que a mesma envolve engatar vagões de extremidade e entre zero e três vagões intermediários uns aos outros.[034] Preferably, the cars are standardized cars, that is, identical to each other, in order to minimize development and manufacturing costs. Thus, an end wagon is provided with a driverless cabin zone, and an intermediate wagon designed to be placed between two wagons. As a result, composing a train is particularly simple, as it involves coupling end cars and between zero and three intermediate cars to each other.

[035] O número de vagões que compõem o trem depende da capacidade que o operador da linha deseja atingir. A capacidade da linha também depende do intervalo de tempo entre dois trens sucessivos. Tradicionalmente, esse intervalo é de 90 segundos durante horários de pico. No presente sistema de ferrovia metropolitana, esse intervalo pode também ser reduzido pela implantação de um componente de sinalização 5 adequado, conforme será descrito abaixo. O presente sistema 1, projetado para um centro de cidade, possibilita transportar entre 10.000 e 45.000 passageiros por hora.[035] The number of wagons that make up the train depends on the capacity that the line operator wants to achieve. Line capacity also depends on the time gap between two successive trains. Traditionally, this interval is 90 seconds during peak hours. In the present metropolitan railway system, this interval can also be reduced by implementing a suitable signaling component 5, as will be described below. The present system 1, designed for a city center, makes it possible to transport between 10,000 and 45,000 passengers per hour.

[036] O componente de sinalização 5 incorpora um sistema de controle automático dos trens do tipo ATO (Operação de Trem Automática), combinado com um sistema do tipo ATC/ATP (Controle de Trem Automático e Proteção de Trem Automática). Isso envolve, por exemplo, um sistema do tipo com base na comunicação entre o interior do trem e o solo, denominado CBTC (Controle de Trem com Base em Comunicação). Preferencialmente, esse é um sistema CBTC similar ao nível 3 do Sistema de Controle de Trens Europeu.[036] Signaling component 5 incorporates an ATO-type automatic train control system (Automatic Train Operation), combined with an ATC/ATP-type system (Automatic Train Control and Automatic Train Protection). This involves, for example, a type of system based on communication between the interior of the train and the ground, called CBTC (Communication Based Train Control). Preferably this is a CBTC system similar to level 3 of the European Train Control System.

[037] Com tal sistema de controle automático, o trem não precisa de um maquinista. Um sistema de ferrovia metropolitana sem maquinista é, por si só, um sistema que torna possível minimizar os custos de energia.[037] With such an automatic control system, the train does not need a driver. A driverless metropolitan railway system is, in itself, a system that makes it possible to minimize energy costs.

[038] Ademais, um trem pode ser controlado de tal forma que sua velocidade instantânea seja a mais próxima possível de um perfil de velocidade ideal em cada ponto da via.[038] Furthermore, a train can be controlled in such a way that its instantaneous speed is as close as possible to an ideal speed profile at each point on the track.

[039] Esse perfil de velocidade ideal é determinado levando em conta o desempenho de aceleração e frenagem dos trens, que é particularmente alto devido à motorização distribuída e de 100%.[039] This ideal speed profile is determined taking into account the acceleration and braking performance of the trains, which is particularly high due to distributed and 100% motorization.

[040] Ademais, ao usar tal componente de sinalização, o tráfego dos trens pode ser otimizado, em particular, fazendo-se com que os trens sigam uns aos outros de tal forma que, quando um trem opera em frenagem e fornece eletricidade, o trem precedente ou seguinte funcione por tração para usar essa energia.[040] Furthermore, by using such a signaling component, train traffic can be optimized, in particular, by making the trains follow each other in such a way that when a train operates under braking and supplies electricity, the preceding or following train runs by traction to use that energy.

[041] Finalmente, um componente de sinalização do tipo ETCS Nível 3 possibilita se livrar de um amplo número de peças de equipamentos secundários ao longo da via.[041] Finally, an ETCS Level 3 type signaling component makes it possible to get rid of a large number of pieces of secondary equipment along the track.

[042] A implantação do presente sistema de ferrovia metropolitana, com seus vários componentes otimizados e baseados uns em relação aos outros, permite uma redução de 20% no consumo de energia em relação aos atuais sistemas de metrô.[042] The implementation of the present metropolitan railway system, with its various components optimized and based on each other, allows a 20% reduction in energy consumption compared to current metro systems.

[043] O uso do presente sistema de ferrovia metropolitana também pode ser transformado em lucrativo através de seu uso não apenas em transporte de passageiros, mas também em transporte de carga. Por exemplo, ao passo que, durante o dia, os vagões do trem são usados principalmente para transporte de passageiros, à noite os vagões são usados principalmente para transporte de produtos.[043] The use of the present metropolitan railway system can also be turned profitable through its use not only in passenger transport but also in freight transport. For example, whereas during the day the train cars are mainly used for transporting passengers, at night the cars are mainly used for transporting products.

Claims

1. METROPOLITAN RAILWAY SYSTEM (1), which includes a civil and track engineering component (2), a rolling stock component (3), an electricity supply component (4) and a signaling component (5) , characterized in that: - the civil and track engineering component (2) includes a railway track that has gradients between -6% and 6%, and tracks composed of two lines of tracks; - the rolling stock component (3) includes trains with iron bearings with motorization distributed in each of the bogies of the wagons that make up a train; - the electricity supply component (4) includes a plurality of reversible substations, each substation including a converter connected between a network and a third electrical rail section located along the track, and which can be activated to operate: - as a rectifier, in order to transport electricity from said network to said third rail section to supply electricity to a train, connected to said section, whose motors run by traction; - or as an inverter, in order to transport electricity from said section to said network to recover electricity from a train connected to said section, whose motors work by braking.

2. SYSTEM, according to claim 1, characterized in that the track of the civil engineering and track component (2) has radius of curvature that can go down to 45 meters.

3. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the track of the civil and track engineering component (2) has, at the station, a raised portion in relation to the average profile of the track upstream and downstream of said station.

4. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each wagon of the rolling stock component (3) has, when loaded, a mass of less than 14.5 tons per truck, preferably equal to approximately 13 tons per truck. trick.

5. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that each wagon of the rolling stock component (3) includes a body connected to each bogie by a ball track.

6. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the wagons of the rolling stock component (3) are standardized.

7. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that each wagon of the rolling stock component (3) has a length of 18 meters, two bogies separated from each other by 8 meters and respectively equipped with two electric motors .

8. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 7, characterized in that each reversible substation of the electricity supply component (4) is connected between a third rail section, and a network that is a private intermediate network, where the secondary equipment of said system is connected to said private intermediary network.

9. SYSTEM, according to any one of claims 1 to 8, characterized by the signaling component (5) including an automatic control system for the trains, and the trains are trains without a driver.

10. SYSTEM according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the wagons of the rolling stock component (3) are used to transport passengers and/or products.