ES2238819T3 - Metodo para la transmision de una indicacion de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de analisis. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de transmisión del valor computo para sistema de señalización de seguridad de vía férrea utiliza la red de comunicaciones existentes con vínculos de comunicación existentes tras el paso del último eje de ruedas de tren. El procedimiento de transmisión permite la transmisión de un valor computo desde un punto computo (ZP1-ZP3) hasta un dispositivo central de evaluación (AWE), para proporcionar una indicación de pista libre o de pista ocupada para una sección de vía férrea, empleando una red de comunicación existente, por ejemplo una red de comunicaciones móvil (MSC, BTS). El vínculo de comunicación entre el punto computo y el dispositivo central de evaluación se establece después de un retraso dado desde el paso del último eje de ruedas de tren. También se incluye una reivindicación independiente para una caja electrónica de finalización para un punto computo.

Description

Método para la transmisión de una indicación de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de análisis.

La invención se refiere a un procedimiento para la transmisión de una indicación de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de análisis, que genera avisos de estado libre u ocupado para una sección de vía. La invención se refiere además a un procedimiento para el aviso de estado libre de una sección de vía así como a una caja de conexión electrónica para un punto de conteo.

En el tráfico ferroviario se emplean contadores de ejes, en particular en relación con dispositivos de aviso de vía libre. Los modernos contadores de ejes, tales como son conocidos por ejemplo según un artículo de G. Poppe con el título Einsatzbereich des neuen Mikrorechner-Zählpunktes Zp30C, ETR, 41 (1992), H, páginas 519-522, consisten en varios puntos de conteo dispuestos a lo largo de la vía y de un dispositivo central de análisis alojado convencionalmente en un puesto de enclavamiento. Cada punto de conteo comprende dos contactos de carril así como un circuito de control, que se denomina caja de conexión electrónica (EAK). Los puntos de conteo transmiten al dispositivo central de análisis sus indicaciones de contador, a requerimiento del mismo. El dispositivo central de análisis compara las indicaciones de contadores entrantes entre sí, las corrige en su caso y genera avisos de estado libre u ocupado. En el caso de contadores de ejes de realización simple, los puntos de conteo no transmiten al dispositivo central de análisis indicaciones de contadores, sino señales de salida (amplificadas en su caso) generadas en tiempo real por el contacto del carril. Sólo el dispositivo central de análisis genera a partir de ellas impulsos de conteo e indicaciones de contadores.

Según un artículo de H. Materne y A. Bauer con el título Funkgestützte integrale Leit-, Informations- und Sicherungstechnik für Regionalbahnen, ZEV + DET Glas. Ann. 120 (1996), Nº 11/12, páginas 461-467, es conocido también un sistema de seguridad de ferrocarriles, en el cual dispositivos de seguridad descentralizados, a los que están conectados uno o más elementos de vía, comunican, con orientación a eventos, a través de redes públicas de telefonía móvil con vehículos motrices. Este sistema conocido es particularmente apropiado para ferrocarriles regionales y permite un servicio según el cual los propios vehículos motrices requieren a los dispositivos de seguridad de vía descentralizados (agujas, dispositivos de aviso de vía libre, etc.) afectados por el viaje previsto, mediante radio, avisos de estado. Los avisos de estado que entran en el vehículo motriz se comparan con datos de referencia memorizados en él. Sólo si hay coincidencia, se proporciona al conductor del vehículo motriz una autorización de marcha. En el caso de este sistema conocido no son necesarios dispositivos centrales de seguridad de vía (puestos de enclavamiento).

Es problema de la invención proporcionar un procedimiento para la transmisión de una indicación de contador determinada por un punto de conteo a un dispositivo central de análisis. El procedimiento debe ser particularmente apropiado para vías secundarias con poco tráfico y no ocasionar costes elevados para el operador ferroviario en su adquisición ni a lo largo de su servicio.

Este problema se resuelve por la invención, que tiene las características señaladas en la reivindicación 1. Según la invención, la transmisión de la indicación de contador al dispositivo central de análisis se efectúa a través de una red de comunicaciones, que se basa en establecimiento de llamada. Esta red de comunicaciones puede ser por ejemplo una red fija pública o una red de telefonía móvil. Qué red es preferible en cada caso individual, dependerá de las circunstancias locales. Si en proximidad inmediata al punto de conteo existe una posibilidad de conexión a una red fija pública, en determinadas circunstancias, sobre todo por razones de fiabilidad y de costes, lo más favorable será conectar el punto de conteo a esta red fija. Sin embargo, con frecuencia los puntos de conteo se encuentran alejados de las redes fijas públicas. En estos casos será preferible una comunicación a través de una red pública de telefonía móvil. Es imaginable también utilizar para esta comunicación conducciones de comunicaciones tendidas a lo largo de los tramos de vía del operador de la vía - realizadas con frecuencia como fibras de vidrio.

Es común a todas las variantes que no se transmiten impulsos de conteo, sino una indicación de contador por el punto de conteo directamente al dispositivo central de análisis. El dispositivo central de análisis, que se encuentra por ejemplo en un puesto de enclavamiento o en un puesto de mando de servicio, pone las indicaciones de contador en relación entre sí y genera avisos de estado libre u ocupado. En su caso, en el dispositivo central de análisis se lleva a cabo también una corrección de errores. Los avisos de estado libre y ocupado generados son llevados a continuación a un indicador o tratados posteriormente en un sistema lógico del puesto de enclavamiento. Como la comunicación con el dispositivo central de análisis tiene lugar a través de radio o de redes de comunicaciones ya existentes, no hay coste alguno para el tendido y mantenimiento de conducciones permanentes a montar exclusivamente para este fin. Ésta es una de las ventajas esenciales de la solución según la invención.

Ahora bien, se producen costes para el uso de la red de comunicaciones, cuya cuantía depende usualmente de la duración de la unión establecida. Para mantener también estos costes corrientes lo más bajos que sea posible, se prevé además que un punto de conteo sólo sea llamado en la red de comunicaciones cuando haya transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje. Se consigue con ello que sólo se establezca una unión tras la finalización de un paso de tren a través del punto de conteo.

Las comunicaciones del dispositivo central de análisis al punto de conteo se transmiten también a través de la red de comunicaciones basada en establecimiento de llamada. Cada punto de conteo que puede ser llamado tiene para ello una dirección, que básicamente no es más que un número de teléfono normal. Se puede cumplir con los requerimientos de seguridad mediante una codificación apropiada de los datos a transmitir.

Como el establecimiento de la unión de comunicaciones necesita tiempo, con el procedimiento según la invención no son posibles, en determinadas circunstancias, densidades de secuencia de trenes tan elevadas como en el caso de la comunicación conocida a través de conducciones permanentes disponibles continuamente. Por tanto, este procedimiento se ofrece particularmente para su empleo en vías secundarias con poco tráfico. Como la rentabilidad de tales vías depende en gran medida de las inversiones y gastos de funcionamiento necesarios para la técnica de señalización ferroviaria, la invención puede cooperar para que muchas vías no rentables hasta ahora puedan funcionar nuevamente con aportación de beneficios.

Si, como se ha señalado más arriba, la comunicación con el dispositivo central de análisis se efectúa a través de telefonía móvil, en particular en caso de puntos de conteo alejados puede ser lógico prever una fuente de alimentación local, por ejemplo una batería o un panel solar. No se precisa entonces tender cables de comunicaciones ni de alimentación de corriente.

La invención se explica a continuación en profundidad con ayuda de los ejemplos de realización y de los dibujos. Muestran:

Fig. 1: representación esquemática para la explicación de un ejemplo de realización de la invención, en el cual los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 comunican con un dispositivo central de análisis AWE a través de una red telefónica pública PSTN;

Fig. 2: representación esquemática para la explicación de otro ejemplo de realización de la invención, en el cual los puntos de conteo Z1, ... ZP3 comunican con un dispositivo central de análisis AWE a través de una red de telefonía móvil;

Fig. 3: representación de una caja de conexión electrónica según la reivindicación 4.

En el fragmento de una red ferroviaria mostrado en Fig. 1, una vía secundaria NS se ramifica desde una vía principal HS. A lo largo de la vía secundaria NS están dispuestos puntos de conteo ZP1, ... ZP3. La vigilancia y el control técnico de seguridad de la zona mostrada de la vía se efectúan en un dispositivo central de análisis AWE. Éste puede estar alojado por ejemplo en un puesto de enclavamiento (por bloques). El dispositivo central de análisis AWE comunica con puntos de conteo ZP1, ... ZP3, estableciéndose uniones de comunicaciones sólo en caso necesario. En el ejemplo representado en Fig. 1, esta unión de comunicaciones comprende vías de transmisión de una red telefónica pública PSTN. Los puntos de conteo y el dispositivo central de análisis AWE están equipados por tanto aquí con conexiones telefónicas convencionales, que permiten un establecimiento de unión en caso necesario. Naturalmente, en lugar de la red telefónica pública, el operador de las vías puede emplear también una red telefónica o de datos no pública, o una mantenida por él mismo. De modo totalmente general, se puede emplear cualquier red de comunicaciones que garantice un establecimiento de uniones en caso necesario, por establecimiento de llamada. Se reduce de esta manera notablemente el coste de cableado frente a soluciones con uniones punto a punto de conexión fija.

En el ejemplo de realización mostrado en Fig. 2, la unión de comunicaciones entre los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 y el dispositivo central de análisis AWE es una unión por radio. Es esencial aquí que no hay reservado canal de radio propio alguno, disponible permanentemente para la comunicación, sino que al igual que en el caso unido por cable representado más arriba, sólo se asigna un canal en caso necesario. En un territorio con una pluralidad de elementos de campo, a través de uno o de unos pocos canales se pueden desarrollar por tanto todas las comunicaciones, lo que aporta ventajas de costes importantes debido a la escasez de anchuras de banda existente. Sobre todo en el campo de vías con poco tráfico son aceptables las demoras en tiempo debidas al establecimiento de la unión o a la asignación de canal respectivamente.

Preferentemente, la unión por radio es una unión por telefonía móvil. En este caso, en las cajas de conexión electrónicas de los puntos de conteo ZP1, ... ZP3 están integrados aparatos de telefonía móvil, que permiten una llamada en una red de telefonía móvil pública. Los datos llegan, a través de una interfaz de radio, a un puesto base BST, y de allí a un punto de establecimiento de llamada móvil MSC, que retransmite los datos a una red unida por cable PSTN. El dispositivo central de análisis AWE está unido directamente a la red PSTN. La unión de comunicaciones comprende en este caso tanto vías de transmisión de una red de comunicaciones unida por cable así como de una basada en radio. Gracias a la inclusión de una unión por radio (telefonía móvil) no resulta necesario cableado alguno - aparte de la unión de las cajas de conexión electrónicas con los contactos de los carriles.

Según la invención se prevé además que un punto de conteo solamente sea llamado en la red de comunicaciones, si ha transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje registrado. Esto significa una variación respecto al desarrollo, tal como es conocido por el sistema de puntos de conteo cableados fijamente con un dispositivo central de análisis. Allí, la transmisión de indicaciones de contadores se efectúa a requerimiento del dispositivo central de análisis. Por el contrario, según el procedimiento de la invención sólo se efectúa una comunicación tras la finalización del paso de un tren. Se consigue con ello que el dispositivo central de análisis por una parte sea informado sin demora sobre cada evento de circulación, pero que por otra parte solamente exista una unión de comunicaciones durante el intervalo de tiempo que es imprescindible para la transmisión del resultado del contador.

Fig. 3 muestra un ejemplo de realización para una caja de conexión electrónica EAK según la invención, en representación esquemática. La caja de conexión electrónica EAK está unida mediante una interfaz IFSK con contactos SK1 y SK2 de carriles. Las señales detectadas por las bobinas receptoras de los contactos de los carriles son alimentadas, a través de esta interfaz IFSK, a un circuito analizador AS. El circuito analizador AS tiene la función de controlar los dos contactos SK1 y SK2 de los carriles, generar impulsos de conteo a partir de las señales alimentadas a través de las interfaces IFSK de los contactos de los carriles, y determinar a partir de los mismos una indicación del contador. Para la estructura de un circuito de este tipo se hace referencia a un artículo de G. Hoffmann y H. Uebel con el título "Neue Zählpunkte (Zp 30) für Achszähler", Signal + Draht 77 (1985) 4, páginas 72-77.

Una segunda interfaz IFGSM representa la unión a la red de comunicaciones. En el ejemplo representado, la red de comunicaciones es una red de telefonía móvil según el estándar GSM. La interfaz está realizada por tanto como elemento emisor-receptor GSM, conocido en sí mismo. Si la red de comunicaciones es una red fija, la interfaz IFGSM puede ser por ejemplo una simple interfaz X.25, tal como se utiliza con frecuencia en redes de datos públicas para la comunicación de datos por transmisión por lotes.

El circuito analizador AS está en unión con un circuito temporizador TIM. Este circuito temporizador TIM está realizado de modo que, en caso de entrada de un impulso de conteo alimentado por el circuito analizador AS, se inicializa un temporizador. El temporizador corre hasta que el siguiente impulso de conteo entra y restaura nuevamente el temporizador. Si el temporizador supera un valor determinado previamente, por ejemplo 15 segundos, se asume que el final del vehículo ferroviario o de la composición ferroviaria ha pasado por los contactos de los carriles. Tras ello, el temporizador coloca una orden de emisión, para permitir que la indicación del contador determinada sea transmitida al dispositivo central de análisis.

En un ejemplo de realización ventajoso, el intervalo de tiempo tras cuyo transcurso se coloca una orden de emisión no está predeterminado fijamente por una sola vez, sino que es determinado por el circuito temporizador tras el análisis de la sucesión temporal de los impulsos de conteo que han entrado hasta entonces. Tras ello se halla la consideración de que depende de la velocidad a la que pasa el vehículo ferroviario, a partir de qué momento se puede declarar con gran probabilidad que la ausencia de impulsos de conteo significa que no pasan ya más ejes por los contactos de los carriles. Así por ejemplo, en el caso de una composición ferroviaria que circula a gran velocidad, los impulsos de conteo se suceden con pequeñas separaciones temporales. El circuito temporizador analiza estas separaciones temporales y determina por ejemplo que la separación más larga que se presenta no supera 1 segundo. A partir de esta magnitud se calcula ahora el intervalo de tiempo, tras cuyo transcurso se coloca una orden de emisión. El cálculo puede consistir por ejemplo en una simple multiplicación por un valor fijo, por ejemplo 5. Esto significa que la orden de emisión se coloca cinco segundos después del último paso de eje registrado. Por el contrario, en el caso de un tren lento, con el que pueden transcurrir varios segundos entre dos pasos de ejes, el valor calculado será más elevado en correspondencia.

En un ejemplo de realización ventajoso, la caja de conexión electrónica EAK obtiene la energía eléctrica necesaria de una fuente de alimentación local. En Fig. 3, ésta está realizada como batería recargable AKKU. Está previsto un panel solar SOL para cargar la batería recargable AKKU.

La caja de conexión electrónica EAK dispone además de una memoria SP con medios de entrada KL. En esta memoria se pueden memorizar la propia dirección así como la dirección del dispositivo central de análisis. Las direcciones pueden ser por ejemplo números de teléfono normales. Los medios de entrada KL pueden estar realizados como puentes de hilo o, como se señala en Fig. 3, como lectoras de tarjetas. Con una lectora de tarjetas se pueden introducir también direcciones en la caja de conexión electrónica EAK, de manera particularmente fácil. Preferentemente hay también lectoras de tarjetas de este tipo en la unidad central de análisis, para introducir en ella las direcciones de los puntos de conteo dispuestos a lo largo del tramo de vía. En las tarjetas se pueden memorizar también códigos, con cuya ayuda se puede proteger la transmisión de datos, adicionalmente a medidas de protección de datos eventualmente existentes con anterioridad.

Por razones de seguridad debería estar acordado que sólo se puede liberar una sección de vía, si todos los puntos de conteo afectados han transmitido sus indicaciones de contadores al dispositivo central de análisis dentro de una ventana de tiempo definida. Si dentro de esta ventana de tiempo no hay una transmisión desde todos los puntos de conteo, el dispositivo central de análisis toma la iniciativa y llama a aquellos puntos de conteo cuya última transmisión de la indicación del contador se ha retrasado demasiado. Se puede prever además que, antes del aviso de estado libre definitivo de la sección de vía, tenga lugar nuevamente una comprobación funcional de los puntos de conteo afectados, por contacto establecido por el dispositivo central de análisis.

Con vistas a los tiempos de publicación de fallos a mantener, se puede prever además que el dispositivo central de análisis establezca adicionalmente por sí mismo, a intervalos de tiempo regulares, una unión con los puntos de conteo y detecte indicaciones de contadores. Si los puntos de conteo están equipados con medios para la realización de auto-comprobaciones, los mismos son contactados preferentemente en el marco de las detecciones regulares de las indicaciones de los contadores, y sus resultados se transmiten también al dispositivo central de análisis. De este modo se pueden identificar defectos en los puntos de conteo dentro del tiempo de publicación de fallos requerido.

Claims (8)

1. Procedimiento para la transmisión de una indicación de contador determinada por un punto de conteo (ZP1, ... ZP3) a un dispositivo central de análisis (AWE), que genera avisos de estado libre u ocupado para una sección de vía,

caracterizado porque

a)

la transmisión se efectúa a través de una red de comunicaciones (PSTN), que se basa en establecimiento de llamada, y porque

b)

el punto de conteo sólo es llamado en la red de comunicaciones si ha transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje registrado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual la red de comunicaciones es una red de telefonía móvil.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el intervalo de tiempo se determina durante el servicio mediante análisis de la sucesión temporal de los pasos de ejes registrados hasta entonces.

4. Procedimiento para el aviso de estado libre de una sección de vía, a lo largo de la cual están dispuestos puntos de conteo (ZP1, ... ZP3), mediante un dispositivo central de análisis (AWE),

caracterizado porque

a)

los puntos de conteo transmiten indicaciones de contadores determinadas por ellos según el procedimiento según la reivindicación 1 al dispositivo central de análisis, y porque

b)

el dispositivo central de análisis solamente deja libre la sección de vía si todos los puntos de conteo han transmitido sus indicaciones de contadores al dispositivo central de análisis dentro de una ventana de tiempo definida.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el cual, si no todos los puntos de conteo han transmitido sus indicaciones de contadores al dispositivo central de análisis dentro de una ventana de tiempo definida, el dispositivo central de análisis llama a aquellos puntos de conteo cuya última transmisión de la indicación del contador se ha retrasado demasiado.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 ó 5, en el cual el dispositivo central de análisis solamente deja libre la sección de vía si todos los puntos de conteo afectados han transmitido al dispositivo central de análisis el resultado de una comprobación funcional dentro de la ventana de tiempo definida.

7. Caja de conexión electrónica (EAK) para un punto de conteo con una interfaz (IFSK) de contacto de carril para la conexión de al menos un contacto (SK1, SK2) de carril,

caracterizada por

a)

un circuito analizador (AS) para el control del al menos un contacto de carril, para generar impulsos de conteo a partir de señales alimentadas por la interfaz del contacto de carril y para determinar una indicación de contador a partir de los impulsos de conteo generados,

b)

una interfaz de comunicaciones (IFGSM) para una red de comunicaciones que se basa en establecimiento de llamada,

c)

un circuito temporizador (TIM), que está realizado de modo que coloca una orden para la emisión de la indicación del contador a través de la interfaz de comunicaciones (IFGSM) a un dispositivo central de análisis, si ha transcurrido un intervalo de tiempo determinado tras el último paso de eje registrado.

8. Caja de conexión electrónica según la reivindicación 7, en la cual el intervalo de tiempo se puede determinar durante el servicio mediante análisis de la sucesión temporal de los pasos de ejes registrados hasta entonces.