ES2892648T3 - Método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren - Google Patents
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Abstract
Un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren y para controlar si diferentes vehículos ferroviarios están en el mismo conjunto de tren, - comprendiendo el conjunto de tren (10) una pluralidad de vehículos ferroviarios (1, 11, 12), - en donde dicha pluralidad de vehículos ferroviarios están conectados por una línea de aire a presión (17), - en donde al menos uno de los vehículos ferroviarios (1, 11, 12) comprende, en una primera posición, en la dirección longitudinal (L), un primer sensor (2, 13, 15), para detectar una señal neumática en la línea de aire (17) y - en donde el al menos un vehículo ferroviario (1, 11, 12) comprende, en una segunda posición, en la dirección longitudinal (L), un segundo sensor (3, 14, 16), para medir una señal neumática en la línea de aire (17), comprendiendo el método - enviar una señal neumática a través de dicha línea de aire (17), - detectar la señal neumática en el primer sensor (2, 13, 15) y en el segundo sensor (3, 14, 16), - determinar un cambio de señal-tiempo entre la señal neumática en el primer sensor (2, 13, 15) y la señal neumática en el segundo sensor (3, 14, 16), - determinar la orientación del vehículo ferroviario (1, 11, 12) a partir de dicho desplazamiento señal-tiempo caracterizado por que la señal neumática comprende una configuración de presión específica que se utiliza como señal de identificación para el conjunto de tren (10) y en donde el conjunto de tren tiene un control remoto por radio, y la información sobre la configuración de presión es enviada por radio para controlar si diferentes vehículos ferroviarios de entre la pluralidad de vehículos ferroviarios están en el conjunto de tren.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren
La presente invención se refiere a un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren, que está adaptado para tal método.
La detección de la orientación significa la detección de la orientación de un vehículo ferroviario en la vía del tren, es decir, la orientación en la dirección longitudinal. En particular, la detección de la orientación se realiza para saber cómo están orientados los extremos de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren, o cómo están orientados los extremos de un vehículo ferroviario con respecto a otro vehículo ferroviario, particularmente a un vehículo ferroviario adyacente.
Hoy en día, la detección de la orientación de vehículos en aplicaciones ferroviarias se realiza mediante pasarelas de comunicación locales, que se comunican entre sí a través de cable y utilizan diversos medios para la detección de la orientación, tales como, por ejemplo, cableado selectivo lateral con diferentes tensiones, o relés, que separan el cable y permiten que las pasarelas verifiquen en un lado y luego en el otro si se puede establecer la comunicación con un vehículo de cabecera.
La detección segura de la orientación sigue siendo difícil y prácticamente imposible en sistemas más antiguos. Además, la detección automática de la orientación de las locomotoras en trenes sin conexión eléctrica, por ejemplo, trenes de mercancías sin cable UIC, hoy no es posible.
El documento US 5.986.579 se refiere a un método y a un aparato para determinar el orden de los vagones en un tren equipado con ECP, que implica el retraso de propagación inherente de la propagación de una señal neumática en una línea de aire de freno medida por cada vagón, y utilizada para determinar el orden de los vagones en el tren. Sin embargo, el documento US 5.986.579 no proporciona un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario dentro de un conjunto de tren.
El documento EP0968897-A2 da a conocer un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La tarea de la invención es proporcionar una solución para uno o más de estos problemas.
De acuerdo con una idea básica de la invención, una línea de aire a presión existente, que normalmente es la línea de aire de un sistema de frenos, es decir, la tubería de freno principal, se utiliza como línea de señal para la detección de la orientación. La línea de aire conecta los vehículos ferroviarios de un conjunto de trenes. Un vehículo ferroviario del conjunto de tren, cuya orientación se va a detectar, está equipado con sensores que están colocados en diferentes posiciones en la dirección longitudinal. Los sensores están adaptados para medir una señal, particularmente una onda de presión, que se propaga a través de la línea de aire en la dirección longitudinal. Se puede medir un cambio de tiempo entre la señal en ambos sensores. La dirección de extensión de la señal a través de la línea de aire es conocida, y la orientación del vehículo ferroviario, o de más vehículos ferroviarios que están equipados cada uno con los sensores mencionados, se puede determinar a partir del cambio de hora, es decir, a partir de la información de cuál de los sensores detecta primero la señal y cuál detecta la señal después.
La invención proporciona un concepto simple para la detección de la orientación, que es independiente del sistema de comunicación utilizado, basándose únicamente en la tubería de freno principal. Además, la integridad del tren se puede comprobar en el mismo proceso.
La invención proporciona en particular un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren, de acuerdo con la reivindicación 1.
En una realización, los vehículos ferroviarios en el conjunto de tren pueden ser seleccionados de manera independiente entre sí (es decir, independientemente de cualquier otro vehículo ferroviario en el conjunto de tren) entre un vagón de ferrocarril o una locomotora.
Un vehículo ferroviario cuya orientación debe ser determinada es, preferiblemente, un vagón de ferrocarril o una locomotora. Un vehículo ferroviario que comprende los sensores mencionados es, preferiblemente, un vagón de ferrocarril o una locomotora. El conjunto de tren puede comprender una pluralidad de vagones, en donde uno o más de estos vagones pueden comprender un primer y un segundo sensor. Preferiblemente, el conjunto de tren que comprende una pluralidad de vagones también comprende al menos una locomotora.
En una realización muy ventajosa, el vehículo ferroviario, cuya orientación es determinada, es una locomotora. La locomotora puede ser una locomotora que está situada dentro del conjunto de tren, es decir, entre dos vehículos ferroviarios adyacentes, o una locomotora que está situada en un extremo de un conjunto de tren. Es muy importante determinar la orientación de una locomotora.
En una realización específica, la locomotora, cuya orientación se detecta, no es una primera locomotora o una locomotora de cabecera, sino una segunda locomotora y/o una locomotora adicional (por ejemplo, tercera, cuarta ...)
en un conjunto de tren, que está presente además de la primera locomotora. Por lo tanto, se puede detectar la orientación relativa a la primera locomotora.
La línea de aire generalmente comprende primeras secciones que están situadas dentro de un vehículo ferroviario, y segundas secciones, que están situadas entre vehículos ferroviarios adyacentes.
Cuando la señal neumática se envía a través de la línea de aire, la señal neumática se propaga a través de los vehículos ferroviarios del conjunto de trenes que están conectados por la línea de aire.
La línea de aire puede ser una tubería de freno. El envío de una señal neumática a través de dicha línea de aire se puede realizar mediante la aplicación de un freno, si la línea de aire es una tubería de freno.
El primer y segundo sensor están conectados a la línea de aire de tal manera que se puede medir una señal de la línea de aire, particularmente una presión o flujo.
En una realización, el primer sensor y el segundo sensor son un sensor de presión. Un sensor de presión está adaptado para determinar una presión o un cambio de presión, como una señal neumática.
La distancia entre el primer y el segundo sensor, en la dirección longitudinal, puede ser seleccionada de una manera adecuada para detectar con precisión un cambio de tiempo. Puede resultar beneficioso elegir la distancia entre el primer y el segundo sensor en la medida de lo posible. La primera posición del primer sensor puede estar en, cerca o ser adyacente a un primer extremo del vehículo ferroviario. La segunda posición del segundo sensor puede estar en, cerca o adyacente a un segundo extremo del vehículo ferroviario.
En una realización, la señal neumática es enviada desde una locomotora de cabecera, que está colocada en un primer extremo del conjunto de tren. La locomotora de cabecera se debe distinguir de otra locomotora, cuya orientación debe ser determinada de acuerdo con el método de la invención. Dicha otra locomotora puede estar situada en un segundo extremo del conjunto de tren, o dentro del conjunto de tren.
De acuerdo con la invención, la señal neumática comprende una configuración de presión específica. dicha configuración puede ser una configuración de caídas de presión que ocurren en momentos específicos y/o durante un período de tiempo específico. Dicha configuración puede ser utilizada para diferentes propósitos.
En una realización específica, la configuración de presión se utiliza como un comando para determinar la orientación del vehículo ferroviario. La información sobre la configuración es enviada por radio. Esto permite al interlocutor identificar claramente el comando para la detección de la dirección.
De acuerdo con la invención, la configuración de presión se utiliza como señal de identificación para el conjunto del tren. La información sobre la configuración es enviada por radio. Esto permite controlar si hay diferentes elementos en el mismo tren. Esto último es, por ejemplo, obligatorio para el funcionamiento de varias locomotoras en trenes con control remoto por radio.
En otro aspecto, no perteneciente a la presente invención, se da a conocer un conjunto de tren, que comprende - una pluralidad de vehículos ferroviarios,
- en donde dicha pluralidad de vehículos ferroviarios están conectados por una línea de aire a presión,
- donde al menos uno de los vehículos ferroviarios comprende, en una primera posición, en la dirección longitudinal, un primer sensor, para detectar una señal neumática en la línea de aire, y
- donde el al menos un vehículo ferroviario comprende, en una segunda posición, en la dirección longitudinal, un segundo sensor, para medir una señal neumática en la línea de aire.
En un ejemplo específico, no perteneciente a la presente invención, el conjunto de tren comprende una unidad de control, que está adaptada para realizar uno o más de las siguientes etapas, en cada combinación posible:
- detectar una señal neumática del primer sensor y del segundo sensor,
- determinar un cambio de señal-tiempo entre la señal neumática en el primer sensor y la señal neumática en el segundo sensor,
- determinar una orientación del vehículo ferroviario a partir de dicho cambio de señal-tiempo.
La unidad de control se puede utilizar en un método de la invención. Cada uno de los vehículos ferroviarios del conjunto de tren puede comprender dicha unidad de control.
La unidad de control puede estar adaptada para realizar la siguiente etapa, preferiblemente, además de una o más de las etapas mencionadas anteriormente:
- enviar una señal neumática a través de la línea de aire.
Esta etapa puede ser realizada, preferiblemente, por una unidad de control que está situada en un vehículo de cabecera en el conjunto de tren, por ejemplo, una locomotora de cabecera. El vehículo de cabecera puede ser el primer vehículo del conjunto.
El envío de una señal neumática a través de la línea de aire puede ser realizado, como alternativa, por una unidad de control de freno, que puede ser diferente de la unidad de control mencionada anteriormente.
A continuación, la invención se ilustra mediante ejemplos prácticos.
Breve descripción de los dibujos
Figura 1 un conjunto de tren
Figura 2 una depresión de una aplicación de freno en la tubería de freno
Figuras 3a-c detalles de la Figura 2
La Figura 1 muestra un conjunto de tren 10, que comprende vehículos ferroviarios, por ejemplo, los vagones 1, 12 y la locomotora 11, que es una locomotora de cabecera. El vehículo ferroviario 1 comprende, en un primer extremo, un primer sensor de presión 2, y en un segundo extremo, un segundo sensor de presión 3. El vagón de ferrocarril 12 comprende un primer sensor de presión 13 y un segundo sensor de presión 14. La locomotora 11 comprende un primer sensor de presión 15 y un segundo sensor de presión 16. Se puede cambiar el orden de los vehículos. Cada vagón de ferrocarril que se muestra en la Figura 1 puede ser una locomotora o viceversa.
Los sensores de presión mencionados están en contacto con la línea de aire a presión 17, que es la tubería de freno del tren. Las secciones 4 de la tubería de freno 17 son secciones dentro de los vehículos, es decir, dentro de los vagones 1, 12 y de la locomotora 11. Las secciones 5 de la tubería de freno son secciones entre vehículos ferroviarios.
La dirección longitudinal L está indicada con una flecha.
Se puede realizar un método para la detección de la orientación de la siguiente manera:
La locomotora 11 de cabecera aplica una señal neumática en la tubería de freno 17. Una onda de presión (caída de presión) se extiende desde la locomotora 11 en la dirección longitudinal L.
Los vagones de ferrocarril 1, 12 en el conjunto de tren 10 pueden detectar esta configuración. Los sensores de presión 2 y 3, colocados distantes entre sí, en este caso en ambos extremos 18, 19 del vagón de ferrocarril 1, detectan la configuración con una diferencia de tiempo. El sensor de presión 2 detecta la caída de presión antes que el sensor de presión 3. Las señales de los sensores de presión 2 y 3 son enviadas a la unidad de control 20, que detecta la diferencia de tiempo (no se muestran las conexiones entre los sensores y la unidad de control). Cada vehículo ferroviario tiene su propia unidad de control. Esto conduce al conocimiento del sentido de la onda de presión con respecto al vagón de ferrocarril 1. Se sabe que la señal neumática fue enviada desde la locomotora, es decir, desde la cabecera del conjunto de tren 10. Por lo tanto, se sabe que el extremo 18 del vagón de ferrocarril 1 está orientado hacia la locomotora, es decir, en el sentido de la marcha, y el extremo 19 del vagón de ferrocarril 1 está orientado en sentido opuesto. Si se hiciera girar el vagón de ferrocarril 1, dentro del conjunto, el sensor de presión 19 detectaría la señal antes del sensor de presión 18, y se sabría que el extremo 19 del vagón de ferrocarril 10 está orientado hacia la locomotora, es decir, en el sentido de la marcha.
El mismo método puede ser realizado con respecto al vagón de ferrocarril 12 y a los sensores de presión 13, 14, que también están conectados a la unidad de control central 20.
Los sensores de presión 15 y 16 de la locomotora no se utilizan en este ejemplo. Pero pueden ser utilizados de la misma manera que los sensores de presión 2, 3, 13, 14, cuando la locomotora 11 no es una locomotora de cabecera, sino una segunda locomotora dentro de un conjunto de tren. Por lo tanto, se puede detectar la orientación relativa a una locomotora de cabecera.
La Figura 2 muestra una depresión (de una aplicación de freno) en una tubería de freno de un tren de 750 m de largo con 37 vagones de 20 m de longitud cada uno. El retraso entre la cabecera del tren (curva izquierda, P2) y el final del tren (curva derecha, P4) es claramente visible. También es visible el retraso entre un extremo y el otro extremo de un vagón en el medio del tren, mostrado por las curvas P1 y P3 entre las curvas P2 y P4.
Los gráficos de las Figuras 3a-3c muestran varios detalles en el medio del tren. La Figura 3a muestra la imagen general, en las Figuras 3b y 3c se ha aplicado un acercamiento a la primera escena de caída de presión. Las Figuras 3a-3c muestran la presión al principio y al final del vagón medida por dos sensores a 20 m de distancia.
Los gráficos muestran claramente que simplemente aplicando un freno de servicio se puede detectar y procesar suficiente información necesaria para detectar el sentido del flujo de la onda de depresión. Una depresión de 0.1x105 Pa (0.1 bar), entre 4.8x105 Pa (4.8 bar) y 5x105 Pa (5 bar), se puede medir bien en ambos extremos del vagón con una diferencia de 200 ms. La pendiente pronunciada al comienzo de la aplicación de los frenos es fácilmente detectable y se puede utilizar para la obtención de datos. El proceso es lo suficientemente lento y poco crítico para la tecnología de sensores de vanguardia.
Lista de referencias numéricas
1 vagón de ferrocarril
2 primer sensor
3 segundo sensor
4 secciones de la línea de aire a presión
5 secciones de la línea de aire a presión
10 conjunto de tren
11 locomotora
12 vagón de ferrocarril
13 primer sensor
14 segundo sensor
15 primer sensor
16 segundo sensor
17 línea de aire a presión
18 primer extremo
19 segundo extremo
20 locomotora de cabecera
Claims (8)
1. Un método para determinar la orientación de un vehículo ferroviario en un conjunto de tren y para controlar si diferentes vehículos ferroviarios están en el mismo conjunto de tren,
- comprendiendo el conjunto de tren (10) una pluralidad de vehículos ferroviarios (1, 11, 12),
- en donde dicha pluralidad de vehículos ferroviarios están conectados por una línea de aire a presión (17), - en donde al menos uno de los vehículos ferroviarios (1, 11, 12) comprende, en una primera posición, en la dirección longitudinal (L), un primer sensor (2, 13, 15), para detectar una señal neumática en la línea de aire (17) y
- en donde el al menos un vehículo ferroviario (1, 11, 12) comprende, en una segunda posición, en la dirección longitudinal (L), un segundo sensor (3, 14, 16), para medir una señal neumática en la línea de aire (17), comprendiendo el método
- enviar una señal neumática a través de dicha línea de aire (17),
- detectar la señal neumática en el primer sensor (2, 13, 15) y en el segundo sensor (3, 14, 16),
- determinar un cambio de señal-tiempo entre la señal neumática en el primer sensor (2, 13, 15) y la señal neumática en el segundo sensor (3, 14, 16),
- determinar la orientación del vehículo ferroviario (1, 11, 12) a partir de dicho desplazamiento señal-tiempo caracterizado por que
la señal neumática comprende una configuración de presión específica que se utiliza como señal de identificación para el conjunto de tren (10) y
en donde el conjunto de tren tiene un control remoto por radio, y la información sobre la configuración de presión es enviada por radio para controlar si diferentes vehículos ferroviarios de entre la pluralidad de vehículos ferroviarios están en el conjunto de tren.
2. El método de la reivindicación 1, en el que el primer sensor (2, 13, 15) y el segundo sensor (3, 14, 16) se seleccionan de entre un sensor de presión o un sensor de flujo, en donde la señal neumática es una presión o un cambio de presión, o en donde la señal neumática es un flujo o un cambio de flujo.
3. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera posición está en un primer extremo (18) del vehículo ferroviario (1), o cerca del mismo.
4. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en el que la segunda posición está en un segundo extremo (19) del vehículo ferroviario (1) o cerca del mismo.
5. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en el que la señal neumática es enviada desde una locomotora (11) de cabecera, que está situada en un extremo del conjunto de tren.
6. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la configuración de presión específica se utiliza como un comando para determinar la orientación del vagón de ferrocarril (1, 12) o de la locomotora (11).
7. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la configuración de presión es una configuración de caídas de presión que se producen en momentos específicos y/o durante un período de tiempo específico.
8. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en el que el vehículo ferroviario es un vagón de ferrocarril o una locomotora.
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