ES2328726T3 - Sistemas de control y proteccion ferroviarios. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de protección y control de trenes adecuado para un sistema de señalización existente sin que se necesite ningún cambio de la función del sistema de señalización; el sistema de señalización consta de varios dispositivos de la línea ferroviaria (1), un enclavamiento (2) conectado a los dispositivos de la línea ferroviaria (1) para controlar los dispositivos de la línea ferroviaria (1) y un centro de control (3) conectado al enclavamiento (2), en el que el sistema de protección y control de trenes ofrece distintos medios de protección del movimiento de un tren transmitiendo autoridades de movimiento al tren con independencia del enclavamiento (2), caracterizado porque la información de control, indicación y estado del ferrocarril se obtienen directamente de la interfaz entre el centro de control (3) y el enclavamiento (2) mediante un dispositivo (6) que escucha la comunicación de la información en la interfaz.
Description
Sistemas de control y protección
ferroviarios.
\global\parskip0.900000\baselineskip
El presente invento hace referencia a sistemas
de control y protección ferroviarios, en particular a la circulación
segura de los trenes en una línea ferroviaria.
Un sistema de control ferroviario consta de
dispositivos de la línea ferroviaria como equipo de detección de
trenes, máquinas de agujas para configurar, bloquear y determinar el
trazado de las rutas y la señalización de las líneas mediante los
cuales comunicar a los conductores ferroviarios la autorización para
continuar. Estos dispositivos de línea ferroviaria están conectados
a un enclavamiento que determina el estado lógico seguro de los
dispositivos conforme a los controles que emanan de un centro de
control y las posiciones de los trenes en la línea ferroviaria.
Como se ve en la Fig. 1, tradicionalmente se
conectan varios dispositivos de la línea ferroviaria 1 a un
enclavamiento 2. A su vez, el enclavamiento, del que puede haber
varios, se conecta por medios adecuados a un centro de control 3
para la coordinación general del control de la línea ferroviaria. En
ese tipo de sistema, es posible que el tren no cuente con
protección automática.
Normalmente, el añadir la funcionalidad de
protección del tren a un sistema de señales ya existente necesitaría
la conexión, por ejemplo, del equipo del Centro de
Radio-Bloqueo (RBC o radio block centre) del Sistema
de Gestión del Tráfico Ferroviario Europeo/Sistema de Control
Ferroviario Europeo (European Rail Traffic Management
System/European Train Control System ((ERTMS/ETCS)) con una interfaz
crítica de seguridad con el enclavamiento. La introducción y el
funcionamiento de dicha interfaz requiere una modificación
importante, y en ciertos casos la sustitución, del equipo de
enclavamiento existente. En la Fig. 2 se ve la adición convencional
del equipo del RBC a un sistema de señalización ya existente, donde
se muestra cómo el equipo RBC 4, del que puede haber varios, se
comunica por radio con un tren 5 y directamente con el equipo de
enclavamiento 2, viéndose también una interfaz adicional entre el
RBC 4 y el centro de control 3.
Son conocidos varios sistemas de control
ferroviario a partir de
GB-A-2194091,
US-A1-2004/0176884,
US-A-5950966,
GB-A-2218557, US 5533695 y US
5828979. Se puede obtener información más detallada del sistema
ERTMS/ETCS en "System Requirements Specification, Chapter 2,
Basic System Description" Unisig SRS, XX, XX, vol. 2, 1 de
febrero de 2002 (2002-02-01),
páginas 1-24, XP009069604 y en Alcatel et
al.: "System Requirements Specification, Chapter 3,
Principles (ERTMS/ETCS - Class 1, Ref.:
Subset-026-3", Unisig SRS, XX,
XX, vol. Capítulo 3 Nº. 222, de 2 de febrero de 2001
(2001-02-02), páginas
1-97, XP009069628, donde se divulgan las
prestaciones que precaracterizan la reivindicación 1.
El presente invento aporta una manera de añadir
una protección de tren automática a un sistema de señalización
convencional ya existente sin que se necesite el menor cambio de la
funcionalidad del sistema existente. El presente invento comunica a
los trenes autoridades de movimiento de una forma independiente a la
de la arquitectura del dispositivo del enclavamiento a la vía
férrea del arte previo de manera que su realización no supone
modificar el enclavamiento ni afecta a los empalmes entre los
dispositivos de enclavamiento y línea férrea. Por lo tanto, el
sistema de protección de trenes se puede superponer en los sistemas
de control ferroviario ya existentes.
Según el presente invento, se ha aportado un
sistema de protección y control de trenes apto para ser utilizado
con un sistema de señalización ya existente sin necesidad de ningún
cambio funcional del sistema de señalización, sistema que consta de
varios dispositivos para línea ferroviaria, un enclavamiento
conectado a los dispositivos de la línea ferroviaria para controlar
dichos dispositivos y un centro de control conectado al
enclavamiento, en el que el sistema de protección y control del
tren ofrece diversos medios de protección del movimiento de un tren
transmitiendo autoridades de movimiento al tren con independencia
del enclavamiento, que se caracteriza porque la información de
control, indicación y estado del ferrocarril se obtienen
directamente de la interfaz entre el centro de control y el
enclavamiento por medio de un dispositivo que escucha la
comunicación de información en la interfaz.
El presente invento comprende también el sistema
de protección y control de trenes ya tendido en el sistema de
señalización mencionado.
Tradicionalmente, la interfaz entre el centro de
control y el enclavamiento y la información transmitida se
considera como no crítica de seguridad. El presente invento, sin
embargo, aprovecha ventajosamente esta información para proveer
protección automática de trenes y aumenta la seguridad general del
ferrocarril.
La información de control, indicación y estado
del ferrocarril se pueden evaluar para transmitir información a un
centro radio-bloqueo por el que poder transmitir
autoridades de movimiento a los trenes mediante un sistema de
radio.
De manera conveniente, se llevan a cabo
comprobaciones de consistencia del estado del ferrocarril para
garantizar la validez y aumentar la integridad de la información
que se envía al centro de radio-bloqueo y para
emprender una acción cuando se detecta una situación inválida.
También de manera conveniente, el sistema puede
facilitar una comprobación independiente de autoridades de
movimiento nuevas del centro de radio-bloqueo en
relación con otras autoridades de movimiento ya emitidas antes de
autorizar el despacho de una nueva autoridad de movimiento.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En una encarnación particular, la transmisión de
la autoridad de movimiento independiente a un tren se lleva a cabo
mediante el arte establecido por el que un centro de
radio-bloqueo (RBC) y un ordenador a bordo de un
tren (OBC) se comunican por un sistema de radio. Las autoridades de
movimiento se derivan de la interfaz del sistema de control y se
envían con independencia al tren para que el OBC vigile el
movimiento del tren y proporcione protección automática del tren
(ATP).
A continuación se describirá el invento con
referencia a las Figuras que lo acompañan, en donde:
La Figura 1 muestra esquemáticamente un sistema
de señalización convencional;
La Figura 2 muestra esquemáticamente un sistema
ya conocido de control y protección de tren; y
La Figura 3 muestra esquemáticamente un sistema
de control y protección de tren de conformidad con el presente
invento.
Pasando a la Figura 3, donde las partidas que
corresponden a las partidas de las Figuras 1 y 2 tienen los mismos
números de referencia que en las Figuras 1 y 2, se coloca un
dispositivo lógico de procesador 6 para que obtenga la información
de control, indicación y estado del ferrocarril escuchando la
información que circula en ambas direcciones entre el centro de
control 3 y el enclavamiento 2. Con esta información, el dispositivo
lógico de procesador 6 evalúa continuamente el estado de la línea
ferroviaria para determinar, por ejemplo, qué rutas se han
configurado y las posiciones de los trenes en la vía férrea. Como
parte de la evaluación, se realizan comprobaciones para garantizar
la consistencia y la validez de la información antes de pasar los
resultados de la evaluación a un RBC 4. Si dichas comprobaciones no
pasan, saltará una alarma y el sistema de protección del
ferrocarril entrará en un estado restrictivo.
De la información recibida del dispositivo
lógico de procesador 6, el RBC 4 genera autoridades de movimiento
listas para su transmisión a los ordenadores a bordo (OBC) 5 de
trenes a través del sistema de radio. Antes de permitir la
transmisión, un monitor de seguridad independiente (ISM) 7 comprueba
cada autoridad de movimiento nueva para asegurar que no choque con
otras autoridades de movimiento que ya funcionan o que están siendo
transmitidas. Si se detecta un conflicto, la autoridad de movimiento
nueva se rechaza, salta una alarma y el sistema de protección del
ferrocarril entre en un estado restrictivo.
El invento se ha descrito en los términos
empleados por el Sistema de Gestión de Tráfico Europeo (European
Rail Traffic Management System ((ERTMS)) pero se puede aplicar a
cualquier sistema de control y protección de trenes basado en
radio.
En otra encarnación posterior del invento, se
desprende que se puede lograr el mismo principio de funcionamiento,
por el que el centro de control 3 proporciona información de
enclavamiento y control directamente al dispositivo lógico de
procesador 6, reflejando la información en el centro de control a la
interfaz del enclavamiento a través de un puerto de comunicación
exclusivo que se suministra para este fin.
Claims (5)
1. Un sistema de protección y control de trenes
adecuado para un sistema de señalización existente sin que se
necesite ningún cambio de la función del sistema de señalización; el
sistema de señalización consta de varios dispositivos de la línea
ferroviaria (1), un enclavamiento (2) conectado a los dispositivos
de la línea ferroviaria (1) para controlar los dispositivos de la
línea ferroviaria (1) y un centro de control (3) conectado al
enclavamiento (2), en el que el sistema de protección y control de
trenes ofrece distintos medios de protección del movimiento de un
tren transmitiendo autoridades de movimiento al tren con
independencia del enclavamiento (2), caracterizado porque la
información de control, indicación y estado del ferrocarril se
obtienen directamente de la interfaz entre el centro de control (3)
y el enclavamiento (2) mediante un dispositivo (6) que escucha la
comunicación de la información en la interfaz.
2. Un sistema, que comprende un sistema de
protección y control de trenes según la reivindicación 1 superpuesta
al sistema de señalización mencionado.
3. Un sistema conforme a las reivindicaciones 1
ó 2, en el que la información de control, indicación y estado del
ferrocarril se evalúan para ofrecer información a un centro de
radio-bloqueo (4) que permite la transmisión de
autoridades de movimiento a los trenes mediante un sistema de
radio.
4. Un sistema conforme a la reivindicación 3, en
el que se realizan comprobaciones de la consistencia del estado del
ferrocarril para garantizar la validez de la información que se pasa
al centro del radio-bloqueo (4) y para tomar
medidas cuando se detecta una situación inválida.
5. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 3 ó 4, en el que las nuevas autoridades de
movimiento se comprueban con independencia del centro del
radio-bloqueo (4) en relación con otras autoridades
de movimiento ya emitidas antes de autorizar la emisión de una
nueva autoridad de movimiento.
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