ES2205101T3 - Sistema de localizacion de trenes. - Google Patents
Sistema de localizacion de trenes.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE LOCALIZACION DE TRENES CON UN SISTEMA DE LOCALIZACION APOYADO POR SATELITES, QUE MUESTRA AL MENOS DOS SATELITES (1,2,3) QUE ENVIAN INFORMACION UTILIZABLE PARA LA LOCALIZACION, Y QUE DETERMINA LA POSICION DE UN TREN (11) A PARTIR DE LA SELECCION DE LA INFORMACION UTILIZABLE PARA LA LOCALIZACION ENVIADA POR LOS SATELITES (1,2,3), DETERMINANDOSE LA CORRECCION SEGURA DENTRO DE LA TECNICA DE SEÑALES DE LA INFORMACION ENVIADA POR LOS SATELITES (1,2,3), QUE PUEDE USARSE PARA LA LOCALIZACION, MEDIANTE UN RECEPTOR DE REFERENCIA (12) CUYA POSICION ES CONOCIDA CON SEGURIDAD DENTRO DE LA TECNICA DE SEÑALES.
Description
Sistema de localización de trenes .
La invención se refiere a un procedimiento para
la localización de trenes asistida por satélite así como a una
instalación para la realización de este procedimiento.
Para el control de vehículos, como por ejemplo
trenes o automóviles, es necesario conocer la posición de estos
vehículos. Se conoce determinar esta posición, por ejemplo, con
sistemas de localización asistidos por satélite. Si se trata de
vehículos, cuyo recorrido de frenada es tan corto que el punto en
el que el vehículo se puede parar está dentro del alcance de la
visión del personal que maneja el vehículo, entonces la
determinación de la posición del vehículo no adquiere, en general
ninguna responsabilidad de seguridad. En cambio, si este punto está
fuera del campo de la visión del personal que maneja el vehículo,
como es el caso, por ejemplo, en trenes a partir de una determinada
velocidad crítica, la información de la localización es crítica
para la seguridad. En tal caso, se marcha sobre la llamada visión
eléctrica, donde a través de un sistema de seguridad del tren
correspondiente se verifica si el vehículo se puede detener todavía
delante de un punto de peligro posible sobre el trayecto. El sistema
de seguridad correspondiente debe conocer con suficiente exactitud
a tal fin la posición del tren. Puesto que los satélites para los
sistemas de navegación asistidos por satélite no están sometidos a
la influencia de las administraciones de las trayectorias, no se
puede excluir errores sistemáticos de localización, por ejemplo
debido a modificación voluntaria de la información. Además, existen
otros errores de localización, especialmente como consecuencia de
influencias de la ionosfera y de la atmósfera, que impiden hasta
ahora el empleo de la localización por satélite en aplicaciones
dirigidas a la seguridad. La localización por satélite solamente se
emplea hasta ahora en el ferrocarril para aplicaciones no dirigidas
a la seguridad como, por ejemplo, para la disposición de vagones de
mercancías o para sistemas de información de los pasajeros.
Se conoce por el documento DE 41 36 136 C1 un
sistema para la determinación de la posición asistida por satélite
de objetos móviles, especialmente vehículos, en el que deben
mantenerse dentro de límites los errores inevitables de la
localización por satélite para la determinación de la posición de
los vehículos, aplicando un valor de corrección a las posiciones
determinadas de los vehículos. Este valor de corrección se
determina determinando a través de la localización por satélite la
posición de un receptor de referencia estacionario y comparándola
con una posición real conocida en el sistema de coordenadas de la
localización por satélite. La desviación entre posición determinada
y posición real del receptor de referencia determina el valor de
corrección que corrige la posición determinada a la posición real.
Este valor de corrección se aplica de la misma manera también para
las posiciones de los vehículos determinadas a través de la
localización por satélite, cada vez que los vehículos se encuentran
en la proximidad del receptor de referencia y cada vez que se
emplean los mismos satélites para la localización por satélite de
los vehículos que para el receptor de referencia. Sin embargo, a
medida que aumenta la distancia entre el receptor de referencia y
los vehículos, cuya posición actual debe determinarse, se incrementa
la probabilidad de que estén implicados diferentes satélites en la
determinación de la posición del receptor de referencia y en la
determinación de la posición de los vehículos. Los valores de
corrección determinados con relación a un receptor de referencia no
tienen entonces una validez suficiente para la localización de
vehículos.
La determinación de la posición utilizando
valores de corrección a través de receptores de referencia
presupone forzosamente en todos los receptores de vehículos un
procesamiento adicional de los datos para la corrección de la
posición. Además, en el principio conocido de la corrección de la
localización es un inconveniente que también los satélites, cuyas
informaciones de localización conducen a una falsificación marcada
del resultado de la localización, son utilizadas en adelante para la
localización de vehículos.
El cometido de la invención es indicar un
procedimiento para la localización de trenes, que posibilita
emplear sistemas comerciales de localización, asistidos por
satélite, y, por lo tanto, poco costosos también para aplicaciones
críticas de seguridad del funcionamiento del tren. Además, es
cometido de la invención indicar una instalación para la realización
de este procedimiento.
El cometido se soluciona según la invención a
través de un procedimiento según la reivindicación 1 y 3,
respectivamente. A través del empleo de un receptor de referencia,
cuya posición se conoce, es posible reconocer satélites con
desviaciones inadmisibles en las informaciones de localización. En
este caso, se determina de una manera conocida en sí la posición del
receptor de referencia a partir de una selección de las
informaciones emitidas por los satélites y utilizadas para la
localización y se compara la posición determinada de esta manera
del receptor de referencia con la posición real conocida del
receptor de referencia. Si la posición del receptor de referencia
determinada sobre la base de las informaciones emitidas por los
satélites se desvía de la posición real del receptor de referencia
en una medida mayor que un valor de tolerancia predeterminado,
entonces se genera una señal de identificación del error, que
identifica los satélites que proporcionan informaciones correctas,
es decir, cuya utilización conduce a la determinación de una
posición del receptor de referencia, que no se desvía de la posición
real del receptor de referencia en una medida mayor que el valor de
tolerancia. Como una alternativa a ello, la señal de identificación
del error puede llevar también la información complementaria, es
decir, que puede identificar satélites, que no proporcionan
informaciones correctas, es decir, cuya utilización conduce a la
determinación de una posición del receptor de referencia, que se
desvía de la posición real del receptor de referencia en una medida
mayor que el valor de tolerancia.
De acuerdo con la invención, está previsto que la
posición del receptor de referencia sea determinada varias veces
por medio de varias combinaciones de informaciones de diferentes
satélites, donde cada satélite es parte al menos de dos
combinaciones diferentes, y donde se genera una señal de detección
de error cuando la posición del receptor de referencia, determinada
sobre la base de las informaciones utilizables para la localización
para una combinación de informaciones de diferentes satélites se
desvía de la posición real conocida del receptor de referencia en
más o no más que un valor de tolerancia. De esta manera es posible
generar, en una configuración ventajosa, por medio de un dispositivo
de evaluación, a partir de las señales de detección de errores una
señal de identificación de errores que identifica los satélites que
proporcionan informaciones correctas, es decir, generar una señal de
identificación de errores, que identifica los satélites, que
proporcionan informaciones correctas, es decir, cuya utilización
conduce a la determinación de una posición del receptor de
referencia, que se desvía de la posición conocida del receptor de
referencia en una medida no mayor que el valor de tolerancia. Este
modo de proceder posibilita identificar satélites individuales, que
proporcionan informaciones erróneas utilizables para la
localización.
Los trenes presentan un receptor, por medio del
cual se pueden recibir las informaciones de los satélites que
pueden ser utilizadas para la localización. A partir de una
selección de esta información, es decir, a partir de una selección
de satélites, se determina entonces sobre el tren la posición del
tren. Para que se lleve a cabo esto sobre la base de informaciones
admisibles, se transmite la información sobre qué satélites
proporcionan informaciones correctas, es decir, la señal de
identificación de error, a los trenes correspondientes. Esta
transmisión de la información se realiza en este caso de una manera
más ventajosa con seguridad desde el punto de vista de la técnica de
señales, puesto que la información sobre qué satélites proporcionan
informaciones correctas, es crítica para la seguridad.
En otra configuración ventajosa de la invención
se establece que un valor de medición determinado a través de la
localización por satélites no se puede indicar como valor absoluto,
sino solamente como un intervalo seguro desde el punto de vista de
la técnica de señales.
Ya se conoce (DE 44 25 969 C1) proveer resultados
de localización determinados en sistemas de localización asistidos
por satélite con un mensaje de interferencia, cuando se comprueba
que estos resultados de localización no pueden ser correctos. Con
este fin, se anticipa un resultado de localización determinado una
vez, reconocido como correcto, con la salvedad de una velocidad de
aceleración máxima del tren y entonces se compara este resultado de
la localización anticipado con un resultado nuevo de la
localización. Si este nuevo resultado de la localización no puede
ser verdadero, porque se desvía en un valor de tolerancia
inadmisible con respecto al resultado avanzado de la localización,
se desecha el resultado actual de la localización. No tiene lugar
ninguna determinación en otros satélites, que no estaban implicados
en el resultado actual de la localización.
Otras ventajas y detalles según la invención se
deducen a partir de la descripción siguiente de ejemplos de
realización, con la ayuda de los dibujos y en combinación con las
reivindicaciones dependientes. En particular:
La figura 1 muestra un sistema de localización de
trenes según la invención.
La figura 2 muestra un sistema de localización de
trenes según la invención.
La figura 3 muestra una estructura para la
identificación de informaciones de localización erróneas.
La figura 1 muestra un sistema de localización de
trenes según la invención; el sistema de localización de trenes es
parte de un sistema de seguridad del tren para el control de una
instalación de ferrocarril. Desde un tren 11, cuya posición debe
determinarse, son recibidas las informaciones 4, 5, 6 utilizables
para la localización, que son emitidas por satélites de localización
1, 2, 3 correspondientes. Las informaciones de localización 4, 5, 6
de los satélites 1, 2, 3 son recibidas igualmente por un receptor
de referencia 12. A partir de las informaciones de localización 4,
5, 6, que son recibidas por el receptor de referencia 12, se
determina el lugar del receptor de referencia 12. Se conoce el
lugar real del receptor de referencia 12. A partir de las
informaciones de localización 4, 5, 6 se puede determinar el lugar
del receptor de referencia 12; éste se compara con el lugar real del
receptor de referencia 12. A través de esta comparación se
identifican los satélites, cuyas informaciones de localización son
inadecuadas para la localización, porque conducen a resultados de
localización que están fuera de un intervalo de tolerancia
predeterminado alrededor de la posición real del receptor de
referencia. Las identificaciones de los satélites, que proporcionan
informaciones de localización correctas, son transmitidas al tren 11
a través de una conexión de comunicación 10 correspondiente. Un
sistema de localización correspondiente sobre el tren 11 determina
a partir de las informaciones de localización correctas, es decir,
las informaciones de localización de los satélites, que han
conducido a una localización suficientemente exacta del receptor de
referencia, la posición del tren 11. No es necesaria una corrección
de la posición determinada del vehículo sobre el tren.
Los satélites, cuyas informaciones de
localización son recibidas por el tren 11, no son necesariamente
todos iguales a los satélites, cuyas informaciones de localización
son recibidas por el receptor de referencia 12. Si existe la
posibilidad de que existan satélites, cuya información de
localización es recibida, en efecto, por el tren, pero no por el
receptor de referencia 12, es ventajoso colocar varios receptores
de referencia en diferentes lugares para que todos los satélites,
cuyas informaciones de localización pueden ser recibidas por un
tren 11 en la red de recorridos, puedan ser verificados con respecto
a su corrección.
La figura 2 muestra un sistema de localización de
trenes según la invención en una configuración más detallada. En
este caso, desde un tren 26, cuya posición debe determinarse son
recibidas las informaciones 16, 17, 18 utilizables para la
localización, que son emitidas por satélites de localización 13,
14, 15 correspondientes. Las informaciones de localización 16, 17,
18 de los satélites 13, 14, 15 son recibidas igualmente por un
receptor de referencia 22. A partir de las informaciones de
localización 16, 17, 18, que son recibidas por el receptor de
referencia 22, éste determina su posición. Conoce su lugar real del
receptor de referencia 22. Compara el lugar determinado a partir de
las informaciones de localización 16, 17, 18 con el lugar real. A
partir de esta comparación identifica los satélites, cuyas
informaciones de localización son inadecuadas para la localización,
La información sobre qué satélites proporcionan informaciones de
localización correctas son transmitidas por el receptor de
referencia 22 a través de una conexión de comunicación 23 a una
central 24, que coordina el funcionamiento de los trenes 26 sobre
el trayecto. Como una alternativa a ello, la central 24 recibe la
posición del receptor de referencia 22 determinada a partir de las
informaciones de localización 16, 17, 18, realizándose la
comparación con la posición real del receptor de referencia 22 en
la central. A través de una conexión de comunicación 25, a través
de la cual se realiza el intercambio de información entre el tren 26
y la central 24, se comunica al tren 26 qué satélites proporcionan
informaciones de localización correctas. El tren determina a partir
de las informaciones de localización de estos satélites su posición
actual.
La figura 3 muestra una estructura para la
identificación de informaciones de localización erróneas. En este
caso, los signos de referencia 70, 71, 72 y 73 designan
informaciones de localización, que son emitidas por diferentes
satélites. En el presente ejemplo, son necesarias las informaciones
de localización 70, 71, 72, 73 de tres satélites para una
determinación de la posición del receptor de referencia o de un
tren. En el presente ejemplo se reciben las informaciones de
localización 70, 71, 72, 73 desde el receptor de referencia. De
acuerdo con el presente ejemplo de realización, se alimentan en
primer lugar en cada caso tres informaciones de localización de las
cuatro informaciones de localización 70, 71, 72, 73 a las
determinaciones de la posición 74, 75, 76, 77, que determinan la
posición 78, 79, 80, 81 del receptor de referencia. Esta posición
es alimentada, junto con la posición real 86 del receptor de
referencia, a un comparador 82, 83, 84, 85 respectivo. El comparador
82, 83, 84, 85 compara los dos lugares y emite una señal de
detección de error. Si se desvían la posición 86 del receptor de
referencia y la posición 78, 79, 80, 81 determinada a partir de la
información de localización en una medida mayor que un valor de
tolerancia predeterminado, entonces la señal de detección de errores
87, 88, 89, 90 señaliza que en la combinación correspondiente de
informaciones de localización están contenidas informaciones de
localización erróneas. Las señales de detección de errores 87, 88,
89, 90 son alimentadas a un dispositivo de evaluación 91, que
identifica la información de localización errónea y emite una señal
de identificación de error 92 correspondiente, a partir de la cual
se deduce cuál de las informaciones de localización es errónea.
Claims (4)
1. Procedimiento para la localización de trenes
asistida por satélite, en el que se determina la posición de un
tren (11) a partir de las informaciones de localización (4, 5, 6)
de varios satélites (1, 2, 3), en el que se determina en primer
lugar la posición de un receptor de referencia (12) estacionario
por medio de una localización por satélite, la posición (78)
determinada de esta manera del receptor de referencia (22) es
comparada con la posición (86) real conocida del receptor de
referencia y se verifica si la desviación de la posición
determinada de esta manera del receptor de referencia se desvía de
su posición real en más o no más que un valor de tolerancia
predeterminado, en el que se determina varias veces la posición
(78, 79, 80, 81) del receptor de referencia (22), utilizando
informaciones de localización (70, 71, 72, 73) de diferentes
combinaciones de satélites, donde cada satélite es parte de al menos
dos de tales combinaciones de satélites, en el que para cada una de
estas combinaciones de satélites se genera una señal de detección
de errores (87, 88, 89, 90), que indica si la posición (78, 79, 80,
81) determinada en cada caso del receptor de referencia se desvía
en una medida mayor que el valor de tolerancia predeterminado de su
posición real (86), en el que a partir de las señales de detección
de errores (87, 88, 89, 90) se genera una señal de identificación
de errores (92), que designa el o los satélites, cuyas informaciones
de localización han conducido a la determinación de una posición
(78, 79, 80, 81) del receptor de referencia, que se desvía en más o
no más que el valor de tolerancia determinado respecto de su
posición real (86), en el que la señal de identificación de error
se utiliza para designar aquellos satélites, cuyas informaciones de
localización han conducido a una posición del receptor de
referencia que no se desvía en una medida mayor que el valor de
tolerancia predeterminado de su posición real y en el que solamente
se admiten las informaciones de localización de estos satélites
para la determinación de la posición del tren.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la posición determinada a través de la
localización por satélite para un tren es ampliada a un intervalo
seguro desde el punto de vista de la técnica de señales.
3. Instalación para la realización del
procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada
porque está previsto al menos un receptor de referencia estacionario
(22) así como al menos un receptor sobre un tren (26) para la
recepción de las informaciones de localización (16, 17, 18) de
varios satélites (13, 14, 15), porque el receptor de referencia (22)
o una central (24) verifica por medio de comparadores (82 a 85) si
una posición (78) del receptor de referencia, determinada a través
de la localización por satélite se desvía en más o no más que un
valor de tolerancia predeterminado respecto de su posición real
(86) conocida, y porque está previsto un dispositivo de evaluación
(91), que determina a partir de las señales de resultado de los
comparadores aquellos satélites que han conducido a resultados de
localización para el receptor de referencia, que se desvían de su
posición real (86) en más o no más que un valor de tolerancia
predeterminado y que transmite este resultado de la evaluación al
tren.
4. Instalación según la reivindicación 3,
caracterizada porque entre el receptor de referencia (22) y
un tren (26) o entre el receptor de referencia y la central (24) así
como entre ésta y el tren está prevista una transmisión de
información segura desde el punto de vista de la técnica de
señales.
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