ES2347898T3 - Sistema y metodo de deteccion para circuitos de vias ferroviarias que utilizan una codificacion modulada bpsk. - Google Patents
Sistema y metodo de deteccion para circuitos de vias ferroviarias que utilizan una codificacion modulada bpsk. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2347898T3 ES2347898T3 ES08290231T ES08290231T ES2347898T3 ES 2347898 T3 ES2347898 T3 ES 2347898T3 ES 08290231 T ES08290231 T ES 08290231T ES 08290231 T ES08290231 T ES 08290231T ES 2347898 T3 ES2347898 T3 ES 2347898T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- track
- signal
- unit
- bpsk signal
- bpsk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000006880 cross-coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/18—Railway track circuits
- B61L1/181—Details
- B61L1/188—Use of coded current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Un sistema para detectar la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario (2) en una unidad (3) de tramo de vía de una vía (1), que comprende: - un transmisor (5) de unidad de tramo de vía que genera una señal BPSK, desplazamiento de fase binario, que lleva un mensaje digital que se transmite en la unidad (3) de tramo de vía y lleva un código único dependiente de la unidad (3) de tramo de vía, y 10 - por lo menos un receptor (7) de unidad de tramo de vía de dicha señal BPSK, el receptor (7) solamente indica que la unidad (3) de tramo de vía está libre al haber recibido y demodulado una señal BPSK, haber encontrado que la correlación de la señal BPSK demodulada con el código único es mayor o igual a un umbral preestablecido y haber encontrado que dicha correlación representa 15 una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada.
Description
La invención se refiere a un sistema para detectar la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario en una unidad de tramo de vía de una vía, que comprende un transmisor de unidad de tramo de vía y por lo menos un receptor de unidad de
5 tramo de vía.
Los circuitos de vías se utilizan comúnmente como medios a prueba de fallos de detección de vehículos ferroviarios dentro de los sistemas completos de 10 señalización ferroviaria. Para los ferrocarriles electrificados, consisten normalmente en un transmisor de frecuencia de audio conectado mediante las vías a un receptor sintonizado, que sólo indicará la ausencia de un vehículo ferroviario si se recibe la señal transmitida. De este modo la presencia de un vehículo ferroviario en la vía bloqueará la señal transmitida. Los ferrocarriles se dividen en unidades de tramo, cada
15 unidad de tramo tiene un transmisor y un receptor sintonizado para determinar la unidad de tramo ocupada por el tren. Los sistemas de un solo transmisor de frecuencia de audio tienen dos modos de fallo potenciales peligrosos. Por un lado, los circuitos de vía deben compartir la vía ferroviaria con los sistemas de control de tracción de trenes, lo que genera una
20 señal en la frecuencia del circuito de vía. Debido a las interferencias, las señales desde estos sistemas de tracción potencialmente pueden imitar las señales de circuitos de vía. Por otra parte, el acoplamiento cruzado entre las vías puede hacer que exista una conexión entre un receptor y un transmisor en la misma frecuencia pero en distintos circuitos de vía. La aceptación de una señal desde otra vía puede llevar a
25 una falsa detección. Estos modos de fallo pueden superarse mediante la aplicación de técnicas de modulación de la señal de circuito de vía. Las técnicas existentes de modulación utilizadas en los circuitos de vías de ferrocarril incluyen Desplazamiento de Frecuencia (FSK: Frequency Shift Keying) y Desplazamiento de Fase (PSK: Phase Shift Keying)
30 para formar una señal eléctrica distinta que se transmite por la vía. PSK se conoce bien en la industria de las comunicaciones para proporcionar una buena velocidad de datos en condiciones ambientales potencialmente ruidosas de circuitos de vía. Por lo tanto, se hace posible el desarrollo de una señal con un cierto grado de singularidad, que la diferencia de cualquier otro circuito de vía y de las señales generadas en el
35 sistema de retorno de tracción.
Un aparato que utiliza una técnica de modulación PSK para los circuitos de vías de ferrocarril se conoce a partir del documento US 2003/0112131. Este aparato se puede establecer en por lo menos una unidad de tramo de vía ferroviaria y se centra en una señal modulada por Desplazamiento de Fase en Cuadratura (QPSK:
5 Quadrature Phase Shift Keying) que lleva un mensaje digital que incluye una indicación de la identificación de la unidad de tramo de vía. Un transmisor genera la señal, que se transmite al circuito de vía. Un receptor puede detectar la señal, el receptor sólo indica que la unidad de tramo de vía está libre al haber recibido una señal QPSK de amplitud superior a un umbral y llevar la identificación correcta de
10 unidad de tramo de vía. Este aparato es capaz de llevar datos suficientes para contener identificaciónes únicas de vía y de transferir otros datos externos al sistema de circuito de vía. Además, el uso de un umbral permite al equipo detectar de manera fiable solamente señales que tienen una amplitud mayor que las fuentes potenciales de ruido.
15 Por desgracia, este aparato utiliza un umbral fijado con el fin de tomar la decisión correcta acerca de la presencia del tren o no en la mayoría de las circunstancias. Todavía hay muchas situaciones impredecibles que pueden interferir con la señal recibida y por lo tanto reducir la capacidad de que un umbral simple tome la decisión correcta. En condiciones de ruido, particularmente en presencia de
20 interferencias entre los diversos circuitos de vía, la relación entre la señal que se va a recibir desde el transmisor y las señales de ruido puede influir en la detección de señales hacia este umbral fijado. Por tanto, ese aparato tiende a la falta de fiabilidad cuando la señal de interferencia provoca demasiado ruido para que se tome una decisión de unidad de tramo de vía libre segura.
25 Además, QPSK es una técnica de modulación compleja, que requiere de sistemas sofisticados de procesamiento de datos. Por tanto, existe la necesidad de un sistema simple y robusto para la detección de la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario en una unidad de tramo de vía de una vía, que sea capaz de detectar señales de modulación PSK con el
30 fin de tomar una decisión de unidad de tramo de vía libre segura bajo cualquier circunstancia, y más particularmente cuando existen altos niveles de interferencia.
Con este fin, la presente invención aborda estos problemas al proporcionar un sistema para detectar la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario en una unidad de tramo de vía de una vía, que comprende:
5
− un transmisor de unidad de tramo de vía que genera una señal BPSK que lleva un mensaje digital que se transmite en la unidad de tramo de vía y lleva un código único que depende de la unidad de tramo de vía, y − por lo menos un receptor de unidad de tramo de vía de dicha señal BPSK, el
10 receptor sólo indica que la unidad de tramo de vía está libre al haber recibido y demodulado una señal BPSK, haber encontrado que la correlación de la señal BPSK demodulada con el código único es mayor o igual a un umbral preestablecido y haber encontrado que dicha correlación representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK
15 demodulada.
Este sistema de detección toma una decisión de unidad de tramo de vía libre sólo después de haber cumplido dos condiciones esenciales. En primer lugar, el receptor de unidad de tramo de vía tiene que recibir una señal BPSK de la que por lo
20 menos una parte lleva la indicación esperada de la identificación de la unidad de tramo de vía, siendo esta parte mayor o igual a un umbral preestablecido. En segundo lugar, la energía de esta parte tiene que ser mayor o igual a una proporción predeterminada de la energía total recibida. El valor de energía de la parte relacionada con la indicación esperada de la
25 identificación de la unidad de tramo de vía representa el valor de energía de la señal desde el transmisor de unidad de tramo de vía. La energía total de la señal recibida por el receptor incluye el valor de energía de esta parte, así como los de cualquier señal inesperada de otros circuitos de vía y cualquier ruido. Al comparar estos dos valores de energía entre sí y frente a un umbral convencional y preestablecido, se
30 puede tomar una decisión muy robusta de unidad de tramo de vía libre u ocupada incluso cuando existen altos niveles de interferencia. De acuerdo con una realización preferida de la invención, se puede utilizar una modulación BPSK coherente. Esto permitirá implementar la correlación sin necesidad de sincronización. La información necesaria para determinar la cantidad de
energía recibida que se relaciona con la señal de información digital esperada estará contenida en un solo canal de banda base. En contraste con esta realización preferida de la invención, los sistemas más complejos de la técnica anterior tienen que sincronizarse con los datos recibidos,
5 que no serán fiables en condiciones de alta interferencia, y después medir la energía recibida símbolo a símbolo. Aún así no se garantiza la inmunidad a las interferencias ya que la energía no deseada se mezclará con la energía deseada símbolo a símbolo. De este modo la detección y la respuesta a esta situación serán muy complejas.
Con el fin de producir una señal BPSK con un alto factor de forma, la señal 10 BPSK puede limitarse además a una banda de frecuencia estrecha. La señal BPSK puede además ser una forma coherente o una forma diferencial (DBPSK) forma de una señal modulada BPSK. Con el fin de un reconocimiento preciso y para evitar una detección ambigua, la proporción mínima predeterminada de la energía total recibida se combina
15 con un subconjunto específico de palabras de código con una distancia mínima definida en todas las rotaciones cíclicas que se utilizarán con dicha unidad de tramo de vía.
Con el fin de reducir el nivel de los equipos necesarios y para aumentar la longitud máxima de circuito de vía, el sistema de detección puede comprender además 20 por lo menos dos receptores, estando cada receptor en un lado opuesto de la unidad
de tramo de vía.
Con el fin de adaptar el sistema a la unidad de tramo de vía en la que se confía, el umbral preestablecido puede establecerse además para la unidad de tramo de vía. Este umbral puede establecerse para esa unidad de tramo de vía particular
25 sobre la base del nivel de energía que se espera de la señal transmitida por el transmisor de la unidad de tramo de vía mediante el conjunto particular de condiciones de circuito de vía que llevan la indicación de la identificación de la unidad de tramo de vía.
De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, se proporciona un
30 método para supervisar un sistema para la detección de la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario en una unidad de tramo de vía de una vía, comprendiendo dicho sistema un transmisor de unidad de tramo de vía y por lo menos un receptor de unidad de tramo de vía, comprendiendo dicho método:
− la generación de una señal BPSK que lleva un mensaje digital que incluye un
código único que depende de la unidad de tramo de vía,
− la transmisión de dicha señal BPSK en la unidad de tramo de vía,
− la recepción de una señal desde dicha unidad de tramo de vía,
5 − la demodulación de dicha señal de dicha unidad de tramo de vía en una señal BPSK demodulada, − el cálculo de una correlación de dicha señal demodulada BPSK con el código único esperado, − sólo indicar que la unidad (3) de tramo de vía está libre tras haber
10 comprobado que dicha correlación es mayor o igual a un umbral preestablecido y representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada.
De acuerdo con una realización preferida, el método puede comprender 15 además:
− la determinación de si el valor de energía de la correlación representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada, y
20 − si el valor de energía de la correlación representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal demodulada BPSK, comparando a continuación dicha correlación con el umbral preestablecido.
Si se cumple la segunda condición, el sistema de detección considerará
25 que las condiciones de medición son suficientemente buenas como para tomar una decisión de unidad de tramo de vía segura. De lo contrario, el sistema de detección detectará que señal de interferencia es demasiado grande como para tomar una decisión de vía segura e indicará una unidad de tramo de vía ocupada para la duración de esta condición. Solo se examinará la primera condición si se cumple la segunda
30 condición. Si la primera condición se completa, se tomará una decisión de una unidad de tramo de vía libre. De lo contrario, se tomará una decisión de unidad de tramo de vía ocupada.
En esta memoria descriptiva se proporciona a continuación una descripción detallada de ejemplos de aplicación de la presente invención haciendo referencia a los dibujos siguientes en los que:
5
− la figura 1 es una ilustración esquemática de un vehículo ferroviario que puede tener equipos transportados en el tren una vía ferroviaria, − la figura 2 es una ilustración esquemática de un circuito de vía ferroviaria en una unidad de tramo de vía que incluye un sistema de detección de acuerdo con
10 la presente invención, − la figura 3 es una ilustración esquemática de un diagrama de constelación para la técnica de modulación PSK binaria, − la figura 4 es una ilustración esquemática de un diagrama de bloques de un transmisor de unidad de tramo de vía del sistema de detección,
15 − la figura 5 es una ilustración esquemática de un diagrama de bloques de un receptor de unidad de tramo de vía del sistema de detección, − la figura 6 es una ilustración esquemática de un método usado por el módulo de decisión de unidad de tramo de vía del receptor de unidad de tramo de vía para determinar la ausencia o presencia de un tren en la unidad de tramo de vía,
20 y − la figura 7 es una ilustración esquemática de un circuito de vía ferroviaria en una unidad de tramo de vía que incluye un sistema de detección de acuerdo con otra realización de la presente invención.
La figura 1 ilustra un ejemplo de un vehículo ferroviario 2 que puede tener equipos transportados en el tren en una vía ferroviaria 1. Los circuitos de vía ferroviaria con sistemas de detección de acuerdo con la presente invención se utilizan para determinar la posición del vehículo ferroviario 2. A tal fin, el ferrocarril 1 se divide
30 en unidades 3,3',3" de tramo de vía establecidos en diferentes partes de la vía ferroviaria 1. Cada unidad 3,3',3" de tramo de vía se asocia con un sistema de detección de acuerdo con la invención, con el fin de detectar la presencia o ausencia de dicho vehículo ferroviario 2 en dicha unidad de tramo de vía.
La figura 2 ilustra un circuito de vía ferroviaria en una unidad 3 de tramo de 35 vía que incluye un sistema de detección de acuerdo con la presente invención.
El sistema de detección forma un circuito de vía y contiene un transmisor 5 de unidad de tramo de vía acoplado con la unidad 3 de tramo de vía mediante una interfaz 6 de vía y, en o junto al otro extremo de la unidad 3 de tramo de vía, un receptor 7 de unidad de tramo de vía acoplado con la unidad 3 de tramo de vía
5 mediante una interfaz 8 de vía.
El transmisor 5 puede recibir datos externos en una entrada 9 y una indicación de la identificación de la unidad de tramo de vía en una entrada 10. El receptor 7 recibe una indicación de identificación de unidad de tramo de vía en una entrada 13 y suministra datos externos a una salida 11, y una indicación de si la
10 unidad de tramo de vía está libre o no a una salida 12. El equipo 4 transportado en el tren comprende un receptor 14 que proporciona datos externos en una salida 15 y una indicación de la identificación de unidad de tramo de vía a una salida 16. Típicamente, dicho receptor 14 tiene una estructura idéntica o similar a la del receptor 7.
15 El transmisor 5 de unidad de tramo de vía genera una señal única que se acopla a la unidad 3 de tramo de vía y se propaga a lo largo de la vía hacia el receptor
7. Esta señal lleva un mensaje modulado BPSK que se repite de forma cíclica. Este mensaje es un mensaje de identificación digital que contiene una identificación de unidad de tramo de vía, que es única de esa unidad de tramo de vía en una zona
20 geográfica determinada. Se pueden incluir también otros datos externos, por ejemplo información de comunicación en la vía o información a un tren en el circuito de vía. El receptor 7 de unidad de tramo de vía recibe una señal y mide su amplitud y el nivel de energía de la parte de la señal que lleva este mensaje de identificación digital única. Si la parte que contiene la identificación de unidad de tramo
25 de vía tiene una amplitud mayor o igual a un umbral establecido para esa unidad de tramo de vía en particular y su energía es mayor o igual a una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal, el receptor 7 envía una salida de unidad de tramo de vía libre. El sistema de detección utiliza una técnica de modulación por
30 desplazamiento de fase binario (BPSK). Este tipo de técnica de modulación PSK proporciona una buena velocidad de datos en un entorno de circuitos de vía potencialmente ruidosos. Por lo tanto, permite transmitir alta tasa de información, una parte de esta información contiene las identificaciones de unidad de tramo de vía que son únicas en una área geográfica extensa.
La información se transmite mediante un cambio de fase en una forma de onda portadora. El intervalo disponible de cambio de fase es de 2� radianes. Este intervalo se divide en un número par M de transiciones de fase, cada transición representa un valor diferente de datos información. Números comunes M de
5 transiciones son 2 (binario), 4 (cuadratura), 8, 16 y 32. Cuanto mayor sea el orden M de las transiciones, mayor será la tasa de error para una relación determinada de señal frente a ruido.
La figura 3 representa el diagrama de constelación para la técnica de modulación PSK binaria. Utiliza dos fases 17,18 que están separadas 180°. Estos dos 10 puntos de la constelación 17,18 se sitúan en el eje real a 0° y 180°, pero pueden estar en cualquier lugar, siempre y cuando estén separados por 180°. Esta modulación es la más robusta de todas las modulaciones PSK ya que tiene una grave distorsión para hacer tomar al demodulador una decisión incorrecta. A medida que se limita el ancho de banda de la señal, esta modulación es suficiente, aunque sólo es capaz de modular
15 un poco por símbolo. La figura 4 ilustra un diagrama de bloques de un transmisor 5 de unidad de tramo de vía del sistema de detección. El transmisor 5 comprende un módulo 20 de modulación BPSK, y, cuando es aplicable, un módulo 21 de adición ortogonal de señales BPSK, un módulo 22 para añadir datos, un módulo 23 de supervisión de datos
20 de condición interna y un módulo 24 de modulación DBPSK. El módulo 20 de modulación BPSK recibe la ID única de unidad de tramo de vía en la entrada 10 y la convierte en una señal BPSK, utilizando una señal portadora. El módulo 21 de adición ortogonal de señales BPSK recibe esta señal BPSK y otras señales diferenciales BPSK (o DBPSK) emitidas a partir de datos externos. Estos datos externos se reciben
25 mediante dicha entrada 9 por el módulo 22 de adición de datos, que también recibe datos de supervisión del módulo 23 de supervisión de datos de condición interna. A continuación, la salida de datos del módulo 22 se aplica al módulo 24 de modulación DBPSK con el fin de convertir estos datos en una señal diferencial BPSK. El módulo 21 recibe señales desde los módulos 20 y 24 y las añade de modo ortogonal. Los
30 datos de salida del módulo 22 se transmiten entonces a cada uno de los dos carriles de la unidad 3 de tramo de vía a través de la interfaz 6. En una realización preferida de la invención, la modulación BPSK es coherente. El uso de esta modulación permite que un solo canal de banda base (señal demodulada) contenga toda la información necesaria para determinar la cantidad de
35 energía recibida que se relaciona con el mensaje de identificación digital esperado (la
señal esperada), así como la energía total de la señal recibida (la señal esperada en combinación con cualquier señal inesperada y cualquier ruido). La figura 5 ilustra un diagrama de bloques de un receptor 7 de unidad de tramo de vía del sistema de detección. Debe quedar claro que dicho sistema de
5 detección puede tener más de uno de estos receptores. El receptor 7 comprende el módulo 30 de recuperación de portadora de frecuencia limitada, un convertidor hacia abajo 31, un módulo de correlación cruzada 32, un módulo 33 de medición de nivel de energía, una decisión 34 de unidad de tramo de vía libre, y, cuando sea aplicable, un segundo convertidor hacia abajo 31', un módulo 35 de banda base DBPSK a datos, un
10 módulo 36 de adición de datos y un módulo 37 de supervisión de datos de condición interna. El receptor 7 recibe una señal de la unidad 3 de tramo de vía mediante la interfaz 8 de vía. Esta señal de entrada desde la unidad 3 de tramo de vía se transmite al módulo 30 de recuperación de portadora de frecuencia limitada con el fin de recuperar la señal portadora inicial. El convertidor hacia abajo 31 recibe la señal
15 portadora recuperada del módulo 30 y la señal de entrada de la unidad 3 de tramo de vía. Estas señales se convierten para obtener una señal BPSK demodulada, que se espera que contenga la ID única de unidad de tramo de vía. Con el fin de determinar la ocupación de la unidad 3 de tramo de vía por un tren, la señal BPSK demodulada se aplica a los módulos 32, 33 y 35.
20 Cuando sea aplicable, el segundo convertidor hacia abajo 31' recibe también la señal portadora recuperada del módulo 30 y la señal de entrada desde la unidad 3 de tramo de vía. Estas unidades se convierten para obtener una señal demodulada DBPSK, que se espera que contenga los datos externos. El módulo 35 de banda base DBPSK a datos permite la extracción de datos externos, que se
25 modularon con BPSK de manera diferencial en el transmisor 5. El módulo 36 de adición de datos recibe los datos extraídos de la señal demodulada mediante el módulo 35 y los datos desde el supervisión 37 de datos de condición interna. Después se determinan los datos añadidos con el fin de obtener datos externos en la salida 11. El módulo 32 de correlación cruzada también recibe la ID única de unidad
30 de tramo de vía esperada con el fin de extraer la parte de la señal demodulada BPSK que lleva la identificación única de unidad de tramo de vía. El módulo 32 entrega en su salida el nivel de energía de esta parte de la señal demodulada BPSK. El módulo 33 de medición de nivel de energía determina el nivel de energía de la señal demodulada. El módulo 33 entrega en su salida el nivel de energía total de
la señal demodulada, incluyendo cualquier señal inesperada, por ejemplo desde un transmisor de otra unidad de tramo de vía, y cualquier ruido. Las señales desde el módulo 32 y el módulo 33 se aplican al módulo 34 de decisión de unidad de tramo de vía libre con el fin de determinar la ausencia o
5 presencia de un tren en la correspondiente unidad 3 de tramo de vía. A tal efecto, se consiguen dos operaciones. En primer lugar, el valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única de unidad de tramo de vía esperada se compara con una proporción mínima predeterminada del valor total de energía recibido. Este valor de proporción mínima se almacena en dicho módulo 34. La proporción puede
10 establecerse entre el 30% y el 100% dependiendo del esquema de codificación utilizado. Si el valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía es mayor o igual a la proporción mínima predeterminada del valor total de la energía recibida, el módulo 34 determina que se puede tomar la decisión de unidad de tramo de vía segura. De lo contrario, el módulo 34 detecta que
15 la señal de interferencia es demasiado alta para tomar una decisión de unidad de tramo de vía segura e indica una vía ocupada para la duración de esta condición. Si el módulo 34 ha determinado que se puede tomar la decisión de unidad de tramo de vía segura, el valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía se compara con un valor umbral fijado establecido
20 para ese circuito de tramo en particular. Este valor de umbral se almacena en el módulo 34. Corrientes típicas de umbral estarán en el intervalo de 10 mA a 200 mA. Si el valor de energía de la parte de la señal que lleva la identificación única esperada de unidad de tramo de vía es mayor o igual a dicho valor umbral preestablecido, se puede tomar una decisión de unidad de tramo de vía libre. De lo contrario, se tomará una
25 decisión de unidad de tramo de vía ocupada. Al combinar las dos operaciones mencionadas anteriormente, el sistema de detección es capaz de determinar la ausencia o presencia de un tren en una unidad 3 de sección de vía de una vía 1, incluso cuando hay presentes altos niveles de interferencia.
30 En una realización preferida en la que la modulación BPSK es coherente y en la que sólo se utiliza un canal de banda base, estas dos operaciones se simplifican. Para determinar la energía de la señal esperada se puede utilizar una correlación cruzada simple y robusta contra el mensaje de identificación digital esperado, si bien se puede utilizar una adición simple "sólo de magnitud" de la señal demodulada BPSK
35 para determinar la energía total de la señal recibida. Al comparar estos dos valores de energía entre sí y contra un umbral predeterminado, se puede tomar una decisión de gran robustez e inmune al ruido de la unidad inmune de unidad de tramo de vía libre u ocupada.
La figura 6 ilustra un método utilizado por el módulo 34 mencionado
5 anteriormente de unidad de tramo de vía libre del receptor 7 de unidad de tramo de vía para determinar la ausencia o presencia de un vehículo ferroviario en la unidad 3 de tramo de vía. La primera etapa 40 consiste en comparar el valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía con una proporción mínima predeterminada del valor total recibido de energía. Si dicho valor de
10 energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía es igual o superior a dicha proporción mínima predeterminada del valor total recibido de energía, habrá una parada 41 y una indicación 42 de fallo para indicar que la señal de interferencia es demasiado grande para tomar una decisión de unidad de tramo de vía libre segura. De lo contrario será posible una determinación de ausencia
15 o presencia de un tren en la unidad 3 de tramo de vía. En este caso, la siguiente etapa 43 consiste en comparar el valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía con el valor umbral preestablecido. Si dicho valor de energía de la parte de la señal que lleva la ID única esperada de unidad de tramo de vía es mayor o igual a dicho valor umbral predeterminado, se indicará la
20 ausencia 45 de un vehículo ferroviario en la unidad 3 de tramo de vía. De lo contrario, se indicará la presencia 44 de un vehículo ferroviario. Este método se repite de forma cíclica.
La figura 7 ilustra un circuito de vía ferroviaria en una unidad de tramo de vía que incluye un sistema de detección de acuerdo otra realización de la presente 25 invención. Dicho sistema de detección contiene un transmisor 5 de unidad de tramo de vía acoplado con la unidad 3 de tramo de vía mediante circuitos 6 de interfaz de vía, un receptor 7 de unidad de tramo de vía en un extremo de la unidad 3 de tramo de vía, acoplado con la unidad 3 de tramo de vía mediante circuitos 8 de interfaz de vía y, en el otro extremo de dicha unidad de tramo de vía, un receptor 7' de unidad de tramo de 30 vía acoplado a la unidad 3 de tramo de vía mediante circuitos 8' de interfaz de tramo de vía. El transmisor 5 se dispone por tanto entre los dos receptores 7,7'. El sistema de detección de acuerdo con esta realización de la invención permite que un solo transmisor 5 maneje dos unidades de tramo de vía o que la longitud de una unidad 3 de tramo de vía sea el doble que el que sería posible de otro modo, debido a la
35 disposición de dichos receptores 7, 7'.
El sistema de detección de acuerdo con las realizaciones mencionadas anteriormente puede sustituir los aparatos de circuitos de vía existentes en todo el mundo, en particular en líneas eléctricas con altos niveles de interferencia de tracción y en las zonas de estación complejas con alto riesgo de alimentación falsa desde un
5 circuito de vía cercano.
Ha de entenderse que la invención no está destinada a ser restringida por los detalles de las realizaciones anteriores, que sólo se describen a modo de ejemplo. Varias modificaciones se harán evidentes a los expertos en la materia y se encuentran dentro del ámbito de aplicación de la presente invención, que se definen más
10 particularmente por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Un sistema para detectar la presencia o ausencia de un vehículo ferroviario(2) en una unidad (3) de tramo de vía de una vía (1), que comprende:5−un transmisor (5) de unidad de tramo de vía que genera una señal BPSK, desplazamiento de fase binario, que lleva un mensaje digital que se transmite en la unidad (3) de tramo de vía y lleva un código único dependiente de la unidad(3) de tramo de vía, y10 −por lo menos un receptor (7) de unidad de tramo de vía de dicha señal BPSK, el receptor (7) solamente indica que la unidad (3) de tramo de vía está libre al haber recibido y demodulado una señal BPSK, haber encontrado que la correlación de la señal BPSK demodulada con el código único es mayor o igual a un umbral preestablecido y haber encontrado que dicha correlación representa15 una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada.
- 2. El sistema de la reivindicación 1, en el que la señal BPSK es coherente.20 3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la señal BPSK se limita a una banda de frecuencia estrecha.
- 4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la señal BPSK es una forma diferencial (DBPSK) de una señal modulada BPSK.25
- 5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha proporción mínima predeterminada de la energía total recibida se combina con un subconjunto específico de palabras de código con una distancia mínima definida en todas las rotaciones cíclicas para ser utilizado con dicha unidad (3) de tramo de vía.30
-
- 6.
- El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos dos receptores (7,7'), cada receptor (7,7') está en un lado opuesto de la unidad (3) de tramo de vía.
-
- 7.
- El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el umbral preestablecido se establece para la unidad (3) de tramo de vía.
- 8. Un método para supervisar un sistema para la detección de la presencia o5 ausencia de un vehículo ferroviario (2) en una unidad (3) de tramo de vía de una vía (1), comprendiendo dicho sistema un transmisor (5) de unidad de tramo de vía y por lo menos un receptor (7) de unidad de tramo de vía, comprendiendo dicho método;− la generación de una señal BPSK, desplazamiento de fase binario, que lleva10 un mensaje digital que incluye un código único dependiente de la unidad (3) de tramo de vía, − la transmisión de dicha señal BPSK en la unidad (3) de tramo de vía, − la recepción de una señal desde dicha unidad (3) de tramo de vía, − la demodulación de dicha señal de dicha unidad (3) de tramo de vía en una15 señal BPSK demodulada, − el cálculo de una correlación de dicha señal demodulada BPSK con el código único esperado, − sólo indicar que la unidad (3) de tramo de vía está libre tras haber comprobado que dicha correlación es mayor o igual a un umbral preestablecido20 y representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada.
- 9. El método de la reivindicación 8, que comprende además:25 − la determinación de si el valor de energía de la correlación representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal BPSK demodulada, y − si el valor de energía de la correlación representa una proporción mínima predeterminada de la energía total de la señal demodulada BPSK, comparando30 a continuación dicha correlación con el umbral preestablecido.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08290231A EP2100792B1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Detection system and method for railway track circuits using BPSK modulated coding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2347898T3 true ES2347898T3 (es) | 2010-11-22 |
Family
ID=40486871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES08290231T Active ES2347898T3 (es) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Sistema y metodo de deteccion para circuitos de vias ferroviarias que utilizan una codificacion modulada bpsk. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2100792B1 (es) |
| KR (1) | KR101431285B1 (es) |
| AT (1) | ATE471857T1 (es) |
| DE (1) | DE602008001597D1 (es) |
| ES (1) | ES2347898T3 (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009010907A1 (de) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Detektion des Belegt- und Freizustandes eines Gleisabschnitts sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung |
| IT201900014706A1 (it) | 2019-08-13 | 2021-02-13 | Tecnologie Mecc S R L | Metodo ed apparato di rilevazione di presenza di treni |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE465458B (sv) * | 1990-01-25 | 1991-09-16 | Eb Signal Ab | Spaarledningssystem |
| US5902341A (en) * | 1996-10-30 | 1999-05-11 | Scientific-Atlanta, Inc. | Method and apparatus to automatically generate a train manifest |
| GB0127927D0 (en) * | 2001-11-21 | 2002-01-16 | Westinghouse Brake & Signal | Railway track circuits |
| GB2400222B (en) * | 2003-04-01 | 2005-11-30 | Trevor Edwin Clegg | Railway train detection system |
-
2008
- 2008-03-11 DE DE602008001597T patent/DE602008001597D1/de active Active
- 2008-03-11 ES ES08290231T patent/ES2347898T3/es active Active
- 2008-03-11 EP EP08290231A patent/EP2100792B1/en not_active Not-in-force
- 2008-03-11 AT AT08290231T patent/ATE471857T1/de not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-09 KR KR1020090019798A patent/KR101431285B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2100792B1 (en) | 2010-06-23 |
| ATE471857T1 (de) | 2010-07-15 |
| DE602008001597D1 (de) | 2010-08-05 |
| EP2100792A1 (en) | 2009-09-16 |
| KR101431285B1 (ko) | 2014-08-20 |
| KR20090097801A (ko) | 2009-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2225731T3 (es) | Circuitos de via ferrea. | |
| ES2287579T3 (es) | Instalacion de emision/recepcion para un componente de un automovil conectado en una red de comunicaciones. | |
| ES2581767T3 (es) | Dispositivo de comunicación por radio y método de control de constelación | |
| ES2420987T3 (es) | Dispositivo de transmisión, dispositivo de recepción y método de comunicación para un sistema de comunicaciones OFDM con nueva estructura del preámbulo | |
| CA1332973C (en) | System for discriminating multiple backscatter-modulated signals | |
| WO2006130223A2 (en) | Loran-based underground geolocation, navigation and communication system | |
| ES2347898T3 (es) | Sistema y metodo de deteccion para circuitos de vias ferroviarias que utilizan una codificacion modulada bpsk. | |
| US20130163655A1 (en) | Symbol error detection for bluetooth enhanced data rate packets | |
| ATE465583T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur signaldemodulation | |
| ES2813562T3 (es) | Sistema y procedimiento para proteger una comunicación entre una baliza y un vehículo guiado contra la diafonía | |
| BR112013002203B1 (pt) | sistemas e métodos para comunicação de instrumento de fundo de poço por meio de cabo de força | |
| JP4753848B2 (ja) | 列車制御装置 | |
| CN101246009B (zh) | 基于四态马尔可夫链的数字闭环光纤陀螺随机调制方法 | |
| JP2011173486A (ja) | 軌道回路装置 | |
| WO2004105301A1 (es) | Procedimiento de reducción de la varianza de la estimación de la relación señal a ruido de una señal con modulación diferencial en fase y cohenrente en amplitud | |
| ES2923646T3 (es) | Método de transmisión de datos por enlace de radiofrecuencia en una instalación de lectura remota | |
| ATE369000T1 (de) | Modifizierte psk-konstellation zur erleichterung der trägerrückgewinnung | |
| JP2000134269A5 (es) | ||
| JP4785938B2 (ja) | 地上・車上間情報伝送装置及び地上・車上間情報伝送方法 | |
| Petrovic et al. | Performance analysis of digital FM in simulcast environment | |
| WO2015140368A1 (es) | Dispositivo sensor y procedimiento para detectar el paso de los ejes de los trenes por las vias | |
| JP4087861B2 (ja) | 車両マップ作成装置 | |
| US20040091054A1 (en) | Low-detectability communication between a transmitter and receiver | |
| Paso et al. | Performance evaluation of IEEE 802.15. 4-2011 IR-UWB system with enhanced modulation scheme | |
| ES2320517A1 (es) | Metodo detector de ocupacion de circuitos de via de ferrocarril, y dispositivo correspondiente. |