ES2934178T3 - Sistema y método para generar planes de movimiento de vehículos en una red ferroviaria de gran tamaño - Google Patents

Abstract

Se divulga un método y un sistema para regenerar continuamente horarios de trenes reactivos en línea para trenes que circulan en una gran red ferroviaria. Red ferroviaria dividida en función de la configuración del usuario, en un primer tipo que comprende subredes de líneas troncales y líneas alimentadoras, y un segundo tipo que comprende territorios de control de despacho de supervisión. El ciclo de detección y respuesta se ejecuta continuamente en un entorno informático multiprocesador, detecta datos dinámicos del campo sobre los movimientos del tren y otros cambios de los usuarios. Para cada subred de primer tipo, el grado de desviación se calcula a partir de los planes establecidos y la congestión en las subredes. Usando el grado de desviación y congestión, los trenes se desvían y se eligen métodos de programación adecuados para cada subred y se ejecutan en paralelo y los horarios de trenes de primer nivel se envían a los programadores de trenes de segundo nivel que trabajan en subredes de segundo tipo que, en paralelo, identifican y resuelven conflictos entre horarios de trenes de primer nivel. Los horarios de trenes de segundo nivel se recopilan para generar horarios de trenes de red reactivos en línea. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método para generar planes de movimiento de vehículos en una red ferroviaria de gran tamaño

Reivindicación de prioridad

La presente solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de la India Núm. 1676/MUM/2014, presentada el 19 de mayo de 2014.

Campo técnico

El presente tema descrito en la presente descripción, en general, se refiere a la planificación y horario de trenes en una red ferroviaria de gran tamaño. Más particularmente, el presente tema se refiere a la regeneración continua de los horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria de gran tamaño mediante la partición interactiva de la red ferroviaria de gran tamaño.

Antecedentes

A medida que crecen las necesidades de transporte de carga y pasajeros en una vasta área, se genera una demanda cada vez mayor de redes ferroviarias eficientes y de mayor tamaño. Las redes ferroviarias de gran tamaño tienen un gran número de estaciones y conectan las estaciones con miles de trenes que se mueven en múltiples vías. En el mundo real, el continuo monitoreo y la replanificación de la gran cantidad de trenes en la gran red ferroviaria es un proceso complejo. La generación adicional de horarios de trenes de alta calidad, factibles y seguros en la gran red ferroviaria es extremadamente difícil. En escenarios típicos, una gran cantidad de recursos humanos o despachadores de trenes se dedican a monitorear y controlar continuamente los miles de trenes en las vastas redes. A menos que los despachadores de trenes puedan reaccionar rápida y eficazmente para mitigar las continuas desviaciones e interrupciones, la viabilidad económica de la industria ferroviaria altamente intensiva en capital se afecta negativamente.

El despacho de trenes tiene una importancia crucial en las operaciones de una red ferroviaria porque las decisiones de despacho subóptimas con respecto al encuentro y el paso de los trenes degradan en gran medida el rendimiento, los tiempos de tránsito y la puntualidad. Las decisiones de despacho tomadas con un conocimiento local limitado de la red ferroviaria impactan negativamente en el desempeño a nivel general de la red ferroviaria. Las compañías ferroviarias difieren en la importancia relativa de la planificación táctica frente a la operativa. La imprevisibilidad de las desviaciones y las interrupciones, además de la variabilidad diaria de los patrones de tráfico, a menudo hace que la planificación táctica del tráfico parezca un ejercicio inútil. De acuerdo con un estudio, el 45 % de la variación de los tiempos de llegada de los trenes se debe a la variación de los tiempos de tránsito sobre la línea. Desafortunadamente, los despachadores no tienen ni pueden usar cognitivamente la información amplia de toda la red y, por lo tanto, las decisiones del despachador son locales y no holísticas. Los despachadores evitan localmente retrasar los trenes de más alta prioridad, a menudo despejando los trenes de baja prioridad en los apartaderos mucho antes que los trenes de alta prioridad entrantes sin tener en cuenta los efectos en toda la red. Los despachadores generalmente usan la misma heurística incluso en condiciones anormales de congestión de la red y períodos de tráfico denso, cuando esta estrategia a menudo puede resultar contraproducente ya que el retraso de un conglomerado de trenes de baja prioridad puede aumentar la congestión en la que pronto todos los trenes se retrasan independientemente de la prioridad de los trenes; afectando el rendimiento general de la red ferroviaria.

Por lo tanto, mientras que la gestión de redes ferroviarias de gran tamaño necesita una planificación meticulosa, la complejidad de hacerlo para redes ferroviarias de gran tamaño se puede incrementar incontrolablemente con el aumento del número de estaciones, secciones, trenes y similares. Las soluciones del estado de la técnica para la planificación y programación ferroviaria se quedan cortas a la hora de proporcionar una gestión eficiente de los trenes en redes ferroviarias de tamaño tan grande. En el estado de la técnica se proponen varias soluciones para la planificación y programación automatizada de trenes, pero todas las soluciones se restringen a un número limitado de trenes y estaciones. Estos métodos convencionales para la planificación y programación ferroviaria manejan tamaños limitados de redes ferroviarias y no proporcionan ninguna solución para la planificación y horario de trenes en grandes redes ferroviarias que tienen un número ilimitado de trenes, estaciones, andenes y líneas de vías múltiples. Las soluciones del estado de la técnica no se pueden ampliar para abordar la planificación y programación eficiente y eficaz para redes ferroviarias tan grandes.

El documento US6459964B1 describe un programador predictivo de trenes que ajusta continuamente las rutas y los controles de los trenes en tiempo real para que se optimice el rendimiento de los trenes en el sistema ferroviario. El reparador de horarios toma decisiones inteligentes a través de la recopilación de datos en tiempo real, así como también del uso de algoritmos predictivos que son capaces de estimar conflictos potenciales, resolver los conflictos y dejar el resto del plan de movimiento intacto en muy poco tiempo.

El documento DE19726542A1 describe un método para controlar y asegurar un sistema de tráfico que implica calcular un nuevo plan de ruta libre de conflictos durante la operación del sistema y controlar el sistema de acuerdo con el nuevo plan.

Por lo tanto, existe la necesidad de un método y sistema de planificación en línea que pueda reaccionar dinámicamente de manera rápida y eficiente a los continuos retrasos, desviaciones e interrupciones del tráfico y otras condiciones de manera continua y holística y reprogramar la gran cantidad de trenes considerando las muchas interacciones sobre la red ferroviaria de gran tamaño que tiene un número ilimitado de trenes, estaciones, andenes y líneas de vías múltiples.

Resumen

Este resumen se proporciona para introducir aspectos relacionados con los sistemas y métodos para generar un horario de trenes en línea reactivo para una red ferroviaria de gran tamaño y los aspectos se describen en más detalle más abajo en la descripción detallada. Este resumen no pretende identificar características esenciales de la materia reivindicada, ni pretende usarse para determinar o limitar el alcance de la materia reivindicada. La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

En una implementación, se describe un sistema para ejecutar continuamente ciclos de detección y respuesta para regenerar los horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en una red ferroviaria particionando interactivamente la red ferroviaria. La red ferroviaria es una red ferroviaria nacional de gran tamaño. El sistema comprende un conjunto de procesadores y una memoria acoplada al conjunto de procesadores. El sistema comprende una recopilación de almacenamiento de datos persistentes gestionados por un sistema de gestión de bases de datos acoplado a los procesadores. El conjunto de procesadores es capaz de ejecutar instrucciones programadas almacenadas en la memoria para permitir a los usuarios configurar las particiones de la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo y almacenar los datos para las particiones. Las subredes de primer tipo configurables por el usuario comprenden una o más líneas troncales y una o más líneas alimentadoras. El conjunto de procesadores es capaz de ejecutar instrucciones programadas almacenadas en la memoria para permitir además a los usuarios configurar grupos de una o más subredes de líneas alimentadoras en grupos de subredes de líneas alimentadoras. Las subredes de segundo tipo configurables por el usuario comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión. El conjunto de procesadores también es capaz de ejecutar instrucciones programadas almacenadas en la memoria para permitir a los usuarios ingresar, almacenar y modificar datos estáticos sobre la red ferroviaria, incluidas las particiones, estaciones, andenes, bucles y sobre los trenes previstos en la red. Las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer tipo, en parte o en su totalidad.

El conjunto de procesadores es capaz de ejecutar instrucciones programadas almacenadas en la memoria para ejecutar continuamente los ciclos de detección y respuesta. Mientras se ejecuta cada ciclo de detección y respuesta, el procesador detecta actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos de los usuarios, y datos dinámicos correspondientes a llegadas y salidas de trenes en puntos del horario, desde el campo, recibidos a través de la funcionalidad de adquisición de datos de campo. Después, un conjunto de procesadores responde analizando los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de primer tipo. El horario de trenes establecido se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario. El procesador responde además estimando las congestiones en una o más subredes ferroviarias de primer tipo e identifica los trenes que se pueden beneficiar del reenrutamiento y selecciona la mejor opción de reenrutamiento para los trenes comparando las congestiones en las subredes de primer tipo. La congestión en una o más subredes de primer tipo se calcula comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo. Después, el procesador selecciona uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base al grado de desviación y congestión. El procesador calcula además una serie de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel seleccionados para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. El procesador comunica además el requerimiento del número de procesadores informáticos a un método controlador y recibe el número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados desde el método controlador. El procesador ejecuta además, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de datos estáticos actualizados, datos dinámicos e información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en donde la información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores. Al completar los horarios de primer nivel, el procesador genera, en paralelo, un horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora a: 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras y 2) calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. La información de asesoramiento puede comprender asignaciones de recursos aplicables a dos o más programadores de trenes de primer nivel. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los programadores de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos. La aplicación de la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un próximo ciclo de detección y respuesta. Uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más líneas troncales y líneas alimentadoras, que constituyen una o más subredes de primer tipo. El procesador coteja además los horarios de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión para generar un horario de trenes en línea reactivo para la red ferroviaria.

En una implementación, se describe un método para particionar de forma interactiva la red ferroviaria y ejecutar continuamente los ciclos de detección y respuesta para regenerar los horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria. La red ferroviaria es una red ferroviaria nacional de gran tamaño. El método de configuración de las particiones de la red ferroviaria comprende la fragmentación lógica de la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se configuran por el usuario. Las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. Los métodos agrupan además una o más subredes de líneas alimentadoras en grupos de subredes de líneas alimentadoras en base a la configuración del usuario. Las subredes de segundo tipo comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión y uno o más territorios de control de despacho de supervisión se configuran por el usuario. Las geografías de las subredes ferroviarias de primer tipo y las subredes ferroviarias de segundo tipo se superponen y las subredes ferroviarias de primer tipo y las subredes ferroviarias de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer tipo, en parte o en su totalidad. El método además permite a los usuarios ingresar, almacenar y modificar datos estáticos sobre la red ferroviaria, incluidas las particiones, estaciones, plataformas, bucles y sobre los trenes planificados en la red.

El método comprende además ejecutar cada ciclo de detección y respuesta. La ejecución de cada ciclo de detección y respuesta comprende la detección de actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos de los usuarios y los datos dinámicos correspondientes a las llegadas y salidas de trenes en los puntos del horario, desde el campo, recibidos a través de la funcionalidad de adquisición de datos de campo. Ejecutar cada ciclo de detección y respuesta comprende además responderal analizar, mediante un conjunto de procesadores, los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación de un estado real de los trenes con respecto a un horario de tren establecido para cada subred de línea troncal de una o más subredes de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras de una o más subredes de líneas alimentadoras. Los horarios de trenes establecidos se calculan en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copian de los datos del horario. Ejecutar cada ciclo de detección y respuesta comprende además responder, estimando las congestiones en una o más subredes ferroviarias de primer tipo, e identificar los trenes que se pueden beneficiar del reenrutamiento y seleccionar la mejor opción de reenrutamiento para los trenes comparando las congestiones en una o más subredes ferroviarias de primer tipo. Ejecutar cada respuesta comprende además seleccionar, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base a un grado de desviación y congestión. La congestión en una o más subredes de primer tipo se calcula comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo. Ejecutar cada ciclo de detección y respuesta comprende además calcular una cantidad de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora y comunicar una solicitud para el requerimiento de la cantidad de procesadores informáticos a un método de controlador. Ejecutar cada respuesta comprende además recibir el número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados dinámicamente desde el método de controlador y ejecutar, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de al menos uno de los datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. La información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores. Al completar los horarios de primer nivel, la ejecución de cada ciclo de detección y respuesta comprende además generar, en paralelo, por parte del procesador, un horario de trenes de segundo nivel para cada uno de uno o más territorios de control de despacho de supervisión mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso de horarios de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en paralelo, para 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de línea troncal y una o más subredes de líneas de alimentación y 2) computar la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. La información de asesoramiento puede comprender la asignación de recursos para dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los programadores de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos. La aplicación de la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un próximo ciclo de detección y respuesta. Uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más líneas, troncales y/o alimentadoras, de una o más subredes de primer tipo. Ejecutar cada ciclo de detección y respuesta comprende además cotejar, por parte del procesador, el horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión para generar un horario de trenes en línea reactivo para toda la red ferroviaria.

En una implementación, se describe un producto de programa informático que incorpora un programa informático para particionar interactivamente una red ferroviaria y regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria. La red ferroviaria es una red ferroviaria nacional de gran tamaño. El programa informático comprende la partición interactiva de la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se configuran por el usuario. Las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. Una o más subredes de líneas alimentadoras se agrupan en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras en base a la configuración del usuario. Las subredes de segundo tipo comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión y uno o más territorios de control de despacho de supervisión se configuran por el usuario. Las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer tipo, en parte o en su totalidad. El programa informático comprende además un código de programa para gestionar los datos estáticos recibidos del usuario, almacenar y permitir el cambio de los datos por parte del usuario, los datos correspondientes a la red ferroviaria, sus particiones de dos tipos configuradas por el usuario, estaciones, vías para los trenes y sus horarios previstos.

El programa informático comprende además un código de programa para ejecutar cada ciclo de detección y respuesta. El programa informático comprende además un código de programa para recibir actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos de los usuarios, y datos dinámicos correspondientes a las llegadas y salidas de los trenes en puntos del horario, desde el campo. El programa informático comprende además un código de programa para analizar, mediante un conjunto de procesadores, los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal de una o más subredes de línea troncal y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de línea alimentadora. El horario de trenes establecido se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario. El programa informático responde además estimando las congestiones en una o más subredes ferroviarias de primer tipo e identifica los trenes que se pueden beneficiar del reenrutamiento y selecciona la mejor opción de reenrutamiento comparando las congestiones de la subred. El programa informático comprende además un código de programa para seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base al grado de desviación y congestión. La congestión en una o más subredes de primer tipo se calcula comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo. El programa informático comprende además un código de programa para calcular una serie de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. El programa informático comprende además un código de programa para comunicar una solicitud para el requerimiento del número de procesadores informáticos a un método de controlador, y un código de programa para recibir el número y las identidades de los procesadores informáticos asignados desde el método de controlador. El programa informático comprende además un código de programa para ejecutar, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de líneas troncales y cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, y en secuencia para cada subred de líneas alimentadoras en cada grupo de subred de línea de alimentación, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de datos estáticos actualizados, datos dinámicos e información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea de alimentación, para generar una horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras. La información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores. Posteriormente a la generación de los horarios de primer nivel, el programa informático comprende además un código de programa para generar, en paralelo, un horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras, en paralelo, para 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y la o más subredes de líneas de alimentación y 2) calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. La información de asesoramiento puede comprender la asignación de recursos para dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los horarios de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos. La aplicación de la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un próximo ciclo de detección y respuesta. Uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más líneas, troncales y/o alimentadoras, de las subredes de primer tipo. El programa informático comprende además un código de programa para cotejar los horarios de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión para generar un horario de trenes en línea para toda la red ferroviaria.

Breve descripción de las figuras

La descripción detallada se describe con referencia a las figuras acompañantes. En las figuras, el(los) dígito(s) más a la izquierda de un número de referencia identifica(n) la figura en la que aparece primero el número de referencia. Se usan los mismos números en todos los dibujos para hacer referencia a características y componentes similares. Las figuras de la 3-10 no comprenden todas las características de la invención y, por lo tanto, no están de acuerdo con la invención. Dichas figuras se muestran únicamente con fines ilustrativos.

La Figura 1 ilustra una implementación de red de un sistema para particionar de forma interactiva una red ferroviaria y regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria, y ejecutar continuamente ciclos de detección y respuesta, de acuerdo con una modalidad del presente tema.

La Figura 2 ilustra un enlace de comunicación entre una pluralidad de procesadores del sistema de la Figura 1, de acuerdo con una modalidad del presente tema.

La Figura 3 ilustra la partición de la red ferroviaria en subredes de líneas troncales de primer tipo, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 4 ilustra la partición de la red ferroviaria en subredes de líneas troncales de primer tipo y subredes de líneas alimentadoras, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 5 ilustra la partición de la red ferroviaria en territorios de control de despacho de supervisión, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 6 ilustra la ejecución de un ciclo de detección y respuesta, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 7 ilustra un proceso de gestión de información para la planificación y horario de trenes en una red ferroviaria de gran tamaño, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 8 ilustra un diseño del centro de control y una conexión del centro de control a un campo, de acuerdo con una modalidad ilustrativa del presente tema.

La Figura 9 ilustra un método para generar un horario de trenes en línea reactivo para una red ferroviaria, de acuerdo con una modalidad del presente tema.

La Figura 10 ilustra un método para ejecutar cada ciclo de detección y respuesta, de acuerdo con una modalidad del presente tema.

Descripción detallada

Se describen los sistemas y métodos para la partición interactiva de una red ferroviaria y la ejecución continua de ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria. La red ferroviaria es una red ferroviaria nacional de gran tamaño. La red ferroviaria se particiona en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se pueden configurar por el usuario. Las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. Una o más subredes de líneas alimentadoras se pueden agrupar en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras, en base a la configuración del usuario. Las subredes de segundo tipo pueden comprender uno o más territorios de control de despacho de supervisión y se configuran por el usuario. Las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer tipo, en parte o en su totalidad.

En la ejecución de cada ciclo de detección y respuesta, se reciben actualizaciones de datos estáticos de un usuario y datos dinámicos correspondientes a las llegadas y salidas de trenes en los puntos del horario del campo. Los datos dinámicos correspondientes a las llegadas y salidas de trenes se pueden ser detectar por sensores de los campos. Además, los datos dinámicos asociados con los trenes se pueden ser analizar por un conjunto de procesadores para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal de una o más líneas subredes de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras. El horario de trenes establecido usado anteriormente se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario. La congestión en una o más subredes de primer tipo se puede calcular comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo. La congestión en una o más subredes ferroviarias de primer tipo se puede analizar por un conjunto de procesadores para identificar los trenes que se pueden beneficiar del reenrutamiento y seleccionar la mejor opción de reenrutamiento comparando las congestiones en una o más subredes de primer tipo. Además, una o más programaciones de trenes de primer nivel se seleccionan de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base a un grado de desviación y congestión. En la siguiente etapa, se calcula una serie de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. Además, se puede comunicar una solicitud del requerimiento del número de procesadores informáticos y se pueden recibir el número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados. En base al número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados, los procesadores informáticos se asignan para ejecutar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora.

Posteriormente a la asignación de los procesadores informáticos, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados se ejecutan, en paralelo, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. La información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores.

Después de generar los horarios de trenes de primer nivel, se genera un horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión, en paralelo, mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. El horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión se genera, en paralelo, para identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más más subredes de líneas alimentadoras y calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. Se producen uno o más conflictos en los puntos de cruce de una o más líneas, troncales y/o alimentadoras, de las subredes de primer tipo. La información de asesoramiento puede comprender asignaciones de recursos para dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables, y la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un siguiente ciclo de detección y respuesta. Posteriormente a la generación de los horarios de trenes de segundo nivel, los horarios de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión se cotejan para generar un horario de trenes en línea para la red ferroviaria.

Si bien los aspectos del sistema y método descritos para la partición interactiva de una red ferroviaria y la ejecución continua de ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria se pueden implementar en cualquier número de diferentes sistemas informáticos en red, entornos y/o configuraciones, las modalidades se describen en el contexto del siguiente sistema ilustrativo.

Con referencia ahora a la Figura 1, se ilustra una implementación de red 100 del sistema 102 para particionar de forma interactiva una red ferroviaria de gran tamaño y ejecutar continuamente ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria, de acuerdo con una modalidad del presente tema. En una modalidad, para regenerar los horarios de trenes en línea reactivos para los trenes, el sistema 102, en primer lugar, particiona la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Después de la partición, el sistema 102 ejecuta cada ciclo de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria. Para ejecutar cada ciclo de detección y respuesta, el sistema 102 recibe datos estáticos actualizados de un usuario, y datos dinámicos correspondientes a las llegadas y salidas de los trenes en los puntos del horario del usuario y/o del campo. Además, el sistema 102 también recibe información de asesoramiento relevante para una o más subredes de líneas troncales y/o una o más subredes de líneas alimentadoras, desde uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores. Después de recibir los datos estáticos actualizados y los datos dinámicos y la información de asesoramiento, el sistema 102 analiza los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de tren establecido para cada subred de línea troncal de una o más subredes de línea troncal y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras. El horario de trenes establecido usado en la presente descripción se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario. Ahora se pueden estimar las congestiones en una o más subredes ferroviarias de primer tipo para identificar los trenes que se pueden beneficiar del reenrutamiento y la mejor opción de reenrutamiento seleccionada mediante la comparación de las congestiones en una o más subredes de primer tipo.

El sistema 102 selecciona uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base al grado de desviación y congestión. El sistema 102 calcula además una serie de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel seleccionados para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. Después de calcular el número de procesadores informáticos requeridos, el sistema 102 puede comunicar una solicitud para el requerimiento del número de procesadores informáticos y puede recibir el número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados.

Después de recibir las identidades de los procesadores informáticos asignados, el sistema 102 ejecuta en paralelo uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, en los procesadores informáticos asignados mediante el uso de al menos uno de los datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de líneas alimentadoras, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras.

Después de generar los horarios de trenes de primer nivel, el sistema 102 genera en paralelo, un horario de trenes de segundo nivel para cada uno de uno o más territorios de control de despacho de supervisión mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. El sistema 102 genera el horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión, en paralelo, para 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de línea alimentadora y 2) calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. Uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más líneas, troncales y/o alimentadoras, de las subredes de primer tipo. La información de asesoramiento puede comprender asignaciones de recursos para dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables, y la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un siguiente ciclo de detección y respuesta. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los programadores de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos.

Después de generar los horarios de trenes de segundo nivel, el sistema 102 coteja el horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión para generar un horario de trenes en línea reactivo para la red ferroviaria de gran tamaño. La red ferroviaria de gran tamaño puede ser una red ferroviaria nacional.

Aunque el presente tema se explica considerando que el sistema 102 se implementa en un servidor, se puede entender que el sistema 102 también se puede implementar en una variedad de sistemas informáticos multiprocesadores. En una implementación, el sistema 102 se puede implementar en un entorno de Instrucciones Múltiples de Datos Múltiples (MIMD). En otra implementación, el sistema 102 se puede implementar en un entorno de nube. Se debe entender que múltiples usuarios pueden acceder al sistema 102 a través de uno o más dispositivos de usuario 104-1, 104-2... 104-N, denominados colectivamente como dispositivo de usuario 104 en lo sucesivo, o aplicaciones que residen en los dispositivos de usuario 104. Los ejemplos de los dispositivos de usuario 104 pueden incluir, pero sin limitarse a, un ordenador portátil, un asistente digital personal, un dispositivo portátil y una estación de trabajo. Los dispositivos de usuario 104 se acoplan comunicativamente al sistema 102 a través de la red 106.

En una implementación, la red 106 puede ser cualquier combinación de red de datos robusta, fiable, de gran ancho de banda y de alta velocidad. En una implementación, la red puede ser un enlace de comunicaciones de red InfiniBand. En otra implementación, la red podría ser una red basada en TCP/IP. Además, la red 106 puede incluir una variedad de dispositivos de red, incluidos enrutadores, puentes, servidores, dispositivos informáticos, dispositivos de almacenamiento y similares.

Con referencia ahora a la Figura 1, el sistema 102 se ilustra de acuerdo con una modalidad del presente tema. En una modalidad, el sistema 102 incluye una pluralidad de procesadores 110, una interfaz de entrada/salida (E/S) 112 y una memoria 114. La memoria (114) se podría distribuir y compartir.

La interfaz de E/S 112 puede incluir una variedad de interfaces de software y hardware. Además, la interfaz de E/S 112 puede permitir que el sistema 102 se comunique con otros dispositivos informáticos, servidores de base de datos, interfaces de usuarios y dispositivos de visualización. La interfaz de E/S 112 puede facilitar múltiples comunicaciones dentro de una amplia variedad de redes y tipos de protocolo.

La memoria 114 puede incluir cualquier medio legible por ordenador conocido en la técnica. La memoria 114 puede incluir instrucciones y datos programados 116. Los datos 116, entre otras cosas, sirven como depósito para almacenar datos estáticos y datos dinámicos recibidos, procesados y generados mediante la ejecución de las instrucciones programadas. Los datos 116 también pueden incluir una base de datos del sistema 118.

Como se muestra en la Figura 1, la implementación de red 100 del sistema 102 comprende además la funcionalidad de adquisición de datos de eventos de campo 120. La funcionalidad de adquisición de datos de eventos de campo 120 comprende además una pluralidad de sensores distribuidos e integrados en toda la red ferroviaria para detectar datos reales asociados con eventos que ocurren en la red ferroviaria y datos correspondientes asociados con las llegadas y salidas de los trenes. La funcionalidad de adquisición de datos de eventos de campo recibe datos de eventos de campo de los sistemas SCADA ferroviarios y/o interfaces de usuario 104. El sistema 102 en base a los datos de eventos de campo recibidos, puede extraer eventos de llegada y/o salida en puntos del horario, y puede además particionar los eventos de llegada y/o salida para cada subred de primer tipo. El sistema 102 puede actualizar además los datos de eventos de campo a la base de datos 118 y puede comunicar además eventos relevantes a cada funcionalidad de programación de subred de primer tipo y de programación de subred de segundo tipo.

En una implementación, en primer lugar, un usuario puede usar el dispositivo del cliente 104 para acceder al sistema 102 a través de la interfaz de E/S 112. El usuario se puede registrar mediante el uso de la interfaz de E/S 112 para usar el sistema 102. El funcionamiento del sistema 102 se puede explicar en detalle más abajo. El sistema 102 se usa para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción, la pluralidad de procesadores 110 del sistema 102 puede comprender múltiples servidores multiprocesadores que funcionan en una arquitectura paralela o distribuida. La pluralidad de procesadores 110 se puede conectar a través de un enlace de comunicación 1024. El enlace de comunicación 1024 puede ser un enlace de comunicación de alta velocidad. La pluralidad de procesadores 110 se puede conectar mediante el uso de interconexiones en serie punto a punto o bidireccionales. Las interconexiones en serie bidireccionales se pueden seleccionar entre InfiniBand, Myrinet, Fibre Channel, PCI Express, Serial ATA, 1GE/10GE, HIPPI O SCSI con características RDMA, RoCE (RDMA sobre Ethernet convergente) o iWARP (Protocolo RDMA de Área Extensa de Internet). La pluralidad de procesadores se puede conectar mediante el uso de interconexiones conocidas por un experto en la técnica. La memoria 114 se puede distribuir o compartir y se puede acoplar a la pluralidad de procesadores 110. La memoria 114 puede comprender las instrucciones programadas para ejecutarse dinámicamente por la pluralidad de procesadores 110.

Con referencia a la Figura 2, el enlace de comunicación 1024 entre la pluralidad de los procesadores 110 se ilustra de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. El enlace de comunicación 1024 puede usarse para comunicación de alta velocidad mientras se ejecutan las instrucciones programadas en los respectivos procesadores/subprocesadores/procesadores centrales para comunicarse entre sí. El sistema 102 comprende además una recopilación de almacenamiento de datos persistentes gestionados por un sistema de gestión de bases de datos acoplado a la pluralidad de procesadores 110.

De acuerdo con una modalidad de la presente descripción, para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria de gran tamaño, en primer lugar, el sistema 102 particiona una red ferroviaria. De acuerdo con la invención, el sistema 102 particiona la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se pueden configurar por el usuario. Las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. La subred de primer tipo incluye estaciones terminales en los extremos de la subred y varias estaciones y secciones entre las estaciones terminales. El sistema 102 puede agrupar una o más subredes de líneas alimentadoras en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras, en base a la configuración del usuario. Las subredes de segundo tipo comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión y ese uno o más territorios de control de despacho de supervisión se pueden configurar por el usuario. Las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer nivel, en parte o en su totalidad.

La red ferroviaria puede ser una red ferroviaria nacional de gran tamaño para un país como EE. UU., India, Japón, China y similares. En un ejemplo, la red ferroviaria puede comprender miles de estaciones y plataformas interconectadas por miles de secciones de bloques. La red ferroviaria puede tener un tamaño ilimitado. Miles de trenes pueden circular simultáneamente en la red. La red ferroviaria comprende líneas principales y líneas alimentadoras. Las líneas alimentadoras se conectan a las líneas principales para permitir que más personas accedan a las líneas principales. Las líneas principales pueden conectar las principales estaciones de una red ferroviaria. Las líneas principales pueden transportar la mayor parte del tráfico, particularmente para distancias más largas entre las estaciones principales. Las líneas alimentadoras pueden ser de corta distancia y pueden transportar menos tráfico. Una o más líneas, troncales o alimentadoras, se conectan en las estaciones de cruce.

En una modalidad, el usuario puede definir las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo. Además, las estaciones de cruce o los nodos en la subred de primer tipo y la subred de segundo tipo se pueden entender como los puntos de encuentro de dos o más líneas troncales o líneas alimentadoras de subredes de primer tipo.

Con referencia a la Figura 3, en un ejemplo, se muestra una posible partición de la red de Indian Railway en subredes de primer tipo. Cada ruta mostrada con un estilo de línea diferente muestra una subred de línea troncal. Por ejemplo, Mumbai a Howrah (Kolkata), Kalyan (Mumbai) a Chennai y Mumbai a Delhi son diferentes subredes de líneas troncales posibles. Kalyan, Vadodara, Kharagpur son ejemplos de cruces de líneas principales. Con referencia a la Figura 4, en un ejemplo, se muestra la posible partición de la red ferroviaria en subredes de primer tipo. Cada ruta mostrada con un estilo de línea diferente muestra la subred de la línea troncal y alimentadora. Las líneas alimentadoras se marcan como "Otras líneas" en la leyenda. Cualquier red ferroviaria a nivel nacional se puede particionar en una o más líneas troncales o principales y líneas alimentadoras cero o más, y conectarse a una red.

Con referencia a la Figura 5, en un ejemplo, se muestra la partición de la red ferroviaria en subredes de un segundo tipo. Más particularmente, con referencia a la Figura 5, en un ejemplo, se muestra la partición de la red ferroviaria en territorios de control de despacho de supervisión. En la Figura 5, se muestra una posible partición de la red Indian Railway en territorios de control de despacho de supervisión. Por ejemplo, se muestra el territorio de control de despacho de supervisión de Kharagpur (KGP) División de Ferrocarril Sudeste (SER, Indian Railways). Los acrónimos se conocen en la literatura india ferroviaria. Dentro de esta partición, el segmento de línea HWH-AHB es parte de la posible línea principal entre Howrah (Kolkata) y Mumbai. El segmento de línea KGP-RNTL es parte de la posible línea principal entre Kharagpur y Vijaywada. Estas dos líneas principales se encuentran en el cruce KGP. Las líneas PKU-HLZ y HYP BGY son ejemplos de posibles líneas alimentadoras y PKU, TMZ e HIP son sus cruces. Los otros cruces en este ejemplo de subred de control de supervisión de Kharagpur Divisional son ADL y SRC. Las áreas de control de supervisión de Adra, Chakradharpur (CKP) y Bhadrak Divisional bordean el área de control de Kharagpur y los trenes se intercambian en MDN, ASB y RNTL, que no necesariamente deben ser y, por cierto, no son estaciones de cruce.

Para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para los trenes que circulan en la red ferroviaria, posteriormente a la partición, el sistema 102 ejecuta continuamente ciclos de detección y respuesta. Con referencia a la figura 6, se explica la ejecución de un ciclo de detección y respuesta. El sistema 102 puede reprogramar todos los trenes de la red ferroviaria en un ciclo continuo y rápido de detección y respuesta. El ciclo de respuesta puede tener cinco etapas, como se indica más abajo. En la primera etapa, el sistema 102 analiza la "situación" para cada subred de primer tipo e infiere conclusiones inteligentes sobre el grado de desviación de las predicciones establecidas realizadas en el ciclo de detección y respuesta anterior o precedente y también el nivel de congestión. En la segunda etapa, el sistema 102 puede usar el análisis de la primera etapa para decidir qué tren se cambiará por cuál ruta y qué método de programación se aplicará a cuál primer tipo de subred de la red ferroviaria. La programación ferroviaria se implementa en el método de dos niveles. En la tercera etapa, los métodos de programación de primer nivel se ejecutan y pueden generar localmente planes buenos y factibles para cada subred de primer tipo. Los métodos de programación de segundo nivel pueden funcionar en la cuarta etapa en las subredes de segundo tipo para eliminar las incoherencias mutuas entre los horarios de los trenes de primer tipo para las subredes de primer tipo en los cruces de las subredes de primer tipo. La quinta etapa, acumula finalmente los horarios de trenes de segundo nivel para toda la red ferroviaria. La quinta etapa puede calcular además la información de asesoramiento de las resoluciones de uno o más conflictos. La información de asesoramiento puede comprender asignaciones de recursos, para dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los horarios de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos. La información de asesoramiento puede evitar la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más horarios de trenes de primer nivel aplicables en un siguiente ciclo de detección y respuesta.

Al inicio, el sistema 102 recibe datos estáticos del usuario. Los datos estáticos se pueden predefinir y pueden comprender datos de vía férrea estática, configuración de subredes de primer tipo, configuración de subredes de segundo tipo, datos de vía férrea temporal, datos de modificación de red ferroviaria temporal, horario de trenes, umbrales de desviación para cada subred de primer tipo y similares.

Los ciclos de detección y respuesta de ejecución continua pueden comprender la detección de actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos, y responder proporcionando horarios de trenes en línea actualizados. Mientras ejecuta cada ciclo de detección y respuesta, el sistema 102 puede comenzar detectando las actualizaciones de datos estáticos de un usuario y los datos dinámicos correspondientes a los trenes desde el campo. Los datos dinámicos pueden comprender eventos reales de llegada y salida de los trenes en puntos del horario y cambio en la disponibilidad de los recursos en la red ferroviaria. Los datos dinámicos pueden comprender la información de asesoramiento relevante para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. La información de asesoramiento se puede recibir de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores. El estado de la disponibilidad de los recursos asociados a la red ferroviaria puede cambiar dinámicamente. Los recursos pueden comprender las secciones de bloque, las estaciones, las vías, las plataformas y los bucles de vía y similares.

De acuerdo con una modalidad de la presente descripción, el sistema 102 puede recibir datos dinámicos correspondientes a los trenes de cada una de la pluralidad de subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo en la red ferroviaria. El sistema 102 puede recibir las actualizaciones de datos estáticos y los datos dinámicos siempre que haya cambios en la red ferroviaria para cada una de la pluralidad de subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo en el sistema. En el sistema 102 se pueden recibir actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos a intervalos de tiempo regulares o irregulares. Los datos dinámicos se pueden adquirir a través de uno o más usuarios y una pluralidad de sensores distribuidos e integrados a lo largo de la red ferroviaria denominada "campo".

Después de recibir las actualizaciones de los datos estáticos y los datos dinámicos, en la ejecución continua de los ciclos de detección y respuesta, el sistema 102 analiza, además, mediante el uso de un conjunto de procesadores, los datos dinámicos asociados con los trenes. El sistema 102 analiza los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal de una o más subredes de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras. El horario de trenes establecido se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario.

El sistema 102 puede calcular el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora comparando los datos dinámicos de eventos reales de llegada o salida de trenes con uno o más eventos previstos contenidos en los horarios de trenes calculados en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o de los datos del horario.

El sistema 102 puede calcular la congestión de una o más subredes de primer tipo comparando una densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo.

Posteriormente al cálculo de la desviación y la congestión, el sistema 102 puede seleccionar uno o más trenes en base a la desviación de uno o más trenes y/o el impacto de la congestión en la red ferroviaria y desviar uno o más trenes cambiando de ruta uno o más trenes en subredes menos congestionadas. En una modalidad, el sistema 102 puede cambiar de ruta uno o más trenes en los cruces. En el reenrutamiento de uno o más trenes, el sistema 102 puede identificar uno o más trenes en los cruces en los que se puede considerar el reenrutamiento. El sistema 102 puede además estimar la congestión o un retraso a lo largo de rutas alternativas para cada uno de los trenes identificados. El sistema 102 puede además cambiar de ruta uno o más trenes asignando una ruta más rápida o de menos energía a los trenes identificados según la configuración. El sistema puede además obtener el consentimiento del usuario para cambiar de ruta los trenes identificados.

Posteriormente al cálculo del grado de desviación, el sistema 102 puede seleccionar, en base a un grado de desviación y congestión, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de una pluralidad de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. El sistema 102 puede seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora en base al menos uno de los grados de desviación entre el primer umbral y el segundo umbral, un estado de vía actualizada, cambios en la infraestructura y congestión del tráfico para las subredes del primer tipo. El método de programación de trenes de primer nivel puede ser un método heurístico o meta-heurístico en base al menos uno de prioridad, grado de desviación y congestión.

En un escenario, para cada subred de línea troncal y cada subred de líneas alimentadoras donde y cuando el grado de desviación así calculado esté dentro de un primer umbral, el sistema 102 puede ajustar y extrapolar los horarios de los trenes establecidos calculados en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores para proporcionar horarios de tren reactivos en línea para los trenes que circulan en la subred ferroviaria de primer tipo.

En otro escenario, para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora donde y cuando el grado de desviación sea mayor que el primer umbral, pero dentro de un segundo umbral, el sistema 102 puede ejecutar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel seleccionados relevantes para las subredes de primer tipo. Si la subred de primer tipo es una subred de línea troncal, entonces el sistema 102 puede calcular el horario de trenes en los procesadores asignados en paralelo. Si el primer tipo de subred es una subred de línea alimentadora, entonces el sistema 102 puede calcular en paralelo los horarios de los trenes para cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores asignados.

Aún en otro escenario, atribuible a uno o más eventos disruptivos en una o más subredes de primer tipo relacionados con al menos un accidente, bloqueo de vía, mantenimiento no planificado y similares, para una o más subredes de líneas troncales y/o una o más subredes de líneas alimentadoras, donde y cuando el grado de desviación sea mayor que el segundo umbral, el sistema 102 puede ayudar al usuario a seleccionar la mejor opción de mitigación y el plan de movimiento de tráfico en base a datos estáticos actualizados (actualizaciones de datos estáticos ) que describe el evento disruptivo. Las decisiones y los alcances o las descripciones de espera, terminación o reenrutamiento de los trenes existentes y/o el origen de nuevos trenes con prioridades definidas por el usuario y horarios de los trenes se pueden recibir del usuario como datos estáticos actualizados (actualizaciones de datos estáticos) en base a tal asistencia. En otra modalidad, cuando y donde el grado de desviación es mayor que el segundo umbral para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, el sistema 102 puede recalcular repetidamente los horarios de trenes para una o más subredes de líneas troncales afectadas y una o más subredes de líneas alimentadoras, en paralelo a los cálculos para las otras subredes de primer tipo, en base a las entradas del usuario y los demás datos dinámicos sobre llegadas y salidas de trenes recibidos del campo. El 'campo' es el área de la red ferroviaria donde se implementan una pluralidad de sensores para detectar datos dinámicos asociados con los trenes.

En cada ciclo de detección y respuesta, después de seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel, el sistema 102, mediante el uso de un método de controlador, puede calcular un número de procesadores informáticos requeridos para ejecutar, en paralelo o en secuencia, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel seleccionados para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. Para calcular la asignación de los procesadores informáticos, el sistema 102 al principio puede recibir y recopilar solicitudes para dichos requerimientos del número de procesadores informáticos de todas las subredes de primer tipo. Luego, el sistema 102 puede priorizar las solicitudes en base al número de procesadores informáticos requeridos por cada solicitud. El sistema 102 puede además planificar y comunicar la asignación dinámica de los procesadores informáticos y los recursos asociados a cada solicitud de cada subred de primer tipo, en base al número total de procesadores informáticos disponibles en ese momento. El sistema 102 puede además asignar los procesadores informáticos y los recursos asociados a cada solicitud de cada subred de primer tipo.

Después de calcular el número de procesadores informáticos requeridos, el sistema 102 puede comunicar una solicitud para el requerimiento del número de procesadores informáticos. Después de comunicar una solicitud del requerimiento del número de procesadores informáticos, el sistema 102 puede recibir el número asignable y las identidades de los procesadores informáticos asignados.

Después de recibir las identidades de los procesadores informáticos asignados, el sistema ejecuta, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, en los procesadores informáticos asignados mediante el uso de al menos uno de los datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras. La información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores.

Después de generar el horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras, el sistema 102 genera un horario de trenes de segundo nivel para uno o más territorios de control de despacho de supervisión ejecutando un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del primer horario de trenes a nivel de cada subred de líneas troncales y de cada subred de líneas alimentadoras, en paralelo. El sistema 102 genera un horario de trenes de segundo nivel para uno o más territorios de control de despacho de supervisión, en paralelo, para 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas de alimentación y 2) calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. Ese uno o más conflictos ocurren en puntos de cruce de una o más líneas troncales y líneas alimentadoras de una o más subredes de primer tipo. La información de asesoramiento puede comprender asignaciones de recursos aplicables a dos o más programadores de trenes de primer nivel. La información de asesoramiento puede evitar la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables en un siguiente ciclo de detección y respuesta. Los dos o más programadores de trenes de primer nivel aplicables pueden ser los programadores de trenes de primer nivel para los que se resuelven uno o más conflictos. El sistema 102 puede resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras sin modificar un tiempo de entrada o un tiempo de salida de los trenes en uno o más territorios de control de despacho de supervisión según lo programado en los horarios de trenes de primer nivel. El sistema 102 puede resolver uno o más conflictos entre los dos o más horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras en base al menos uno de una prioridad, un grado de desviación y la congestión y la información de asesoramiento se podrán calcular en base a la resolución de uno o más conflictos.

En otra modalidad, el sistema 102 se puede implementar en un entorno informático paralelo que comprende una pluralidad de procesadores, que comprenden servidores informáticos, chips o núcleos, y en donde la pluralidad de procesadores está física y funcionalmente integrada con enlaces de comunicación de alta velocidad.

En otra modalidad, los métodos de programación de trenes de primer nivel pueden comprender una técnica de anticipación de N pasos basada en heurística con retroceso. En el algoritmo de N pasos basado en heurística con retroceso, a los trenes se les puede asignar tiempo para salir de la estación actual, tiempo para llegar y partir de las siguientes estaciones 0 < n < N. Los trenes de menor prioridad pueden retroceder y asignarse al bucle de vía anterior de los recursos que cambian dinámicamente que pueden estar disponibles para la asignación. En otra modalidad, en dependencia del nivel dinámico de desviación y congestión de una subred de primertipo, los métodos de programación de trenes de primer nivel pueden comprender una meta-heurística que examina en paralelo los vecindarios locales en el espacio de búsqueda para la ubicación y el tiempo de los encuentros y pases entre los trenes que contienen los mismos recursos de vía. Los métodos de programación de trenes de primer nivel pueden comprender uno o más algoritmos paralelizables configurables para generar horarios de trenes de primer nivel más óptimos para cada subred de primertipo seleccionada. Uno o más algoritmos paralelizables se pueden configurar dinámicamente a la cantidad de procesadores que se pueden asignar dinámicamente a cada subred de primertipo en dependencia del alcance de las desviaciones e interrupciones y los requisitos de procesamiento posteriores de las otras subredes de primertipo en la gran red ferroviaria. Los métodos de programación de trenes de primer nivel se pueden descomponer además para una ejecución paralela y más rápida sin afectar la calidad y la optimización de las soluciones con respecto a las ubicaciones y tiempos de los encuentros y pases.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción, se explica un método de programación de trenes de primer nivel de la búsqueda anticipada de N pasos basada en heurística con retroceso. La búsqueda anticipada de N pasos basada en heurística con retroceso comprende la etapa 1 que incluye la asignación de dos recursos unarios consecutivos, a saber, una sección de bloque y una línea de bucle. Una sección de bloque es una sección entre dos estaciones de manera que el reordenamiento de los trenes (Cruce y/o precedencia) se puede realizar en cualquiera de las dos estaciones. La sección de bloque está entre la estación de salida y próxima a la estación de salida, en una dirección desde el origen hasta el destino del tren/viaje. Se puede acceder a la línea de bucle (línea de apartadero o estacionamiento donde se puede estacionar un tren durante el tiempo de parada) desde la sección del bloque, en la siguiente estación de la estación de salida. N es un número entero 1 o más que está predefinido. N = 1 es un caso donde los trenes avanzan estación por estación. Un valor grande de N (más que el número de estaciones en la ruta de un vehículo) muestra que el tren avanza desde el origen o la posición actual hasta el destino en una sola iteración. El retroceso implementa la liberación de los recursos que cambian dinámicamente asignados al tren y mueven los recursos que cambian dinámicamente de regreso al(a los) paso(s) anterior(es) y asignan los recursos que cambian dinámicamente para el(los) paso(s) anterior(es).

El método de programación de trenes de primer nivel puede implementar las siguientes características para cada tren de los trenes seleccionados para la planificación, ordenando los trenes en base a las prioridades y las horas de salida de los trenes, en los orígenes de los trenes. Se explican las características para la modalidad especial de N = 1. Los lectores expertos en la técnica pueden extrapolar la técnica de planificación para N > 1.

Los métodos de programación de trenes de primer nivel se pueden configurar para minimizar rápidamente las desviaciones de los trenes programados de los horarios publicados o maximizar el rendimiento de los trenes sin horarios asegurando la ausencia de conflictos, dentro de la duración parametrizada desde la hora actual, en el uso de los recursos por parte del trenes teniendo en cuenta factores como el alcance de la desviación del estado del movimiento con respecto al plan/horario y la congestión en las secciones de las subredes de primer tipo. El horario de trenes en línea reactivo (acumulativo) para la red ferroviaria puede incluir, entre otros, horarios que tengan movimientos de trenes sin conflictos, dentro de una duración parametrizada desde la hora actual, sobre viajes interrelacionados de los trenes, horarios que son superiores a los planes generados manualmente y de sentido común, y horarios que se calculan tan rápido como ocurren los eventos dentro de la red ferroviaria.

El sistema 102 puede recopilar y almacenar los datos requeridos para regenerar los horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria en la base de datos 118. Los datos de la base de datos 118 se pueden implementar en la recopilación integrada de al menos uno de uno o más procesadores para permitir alta velocidad, alta fiabilidad, alta disponibilidad y seguridad en la gestión de datos. La base de datos 118 puede recibir actualizaciones de datos estáticos y datos dinámicos relacionados con vías, configuraciones de subredes y umbrales para desviaciones en subredes de primer tipo y red y horarios de trenes del usuario y el campo y mostrar los datos actualizados en la interfaz del usuario. El sistema 118 puede identificar subredes de líneas troncales, subredes de líneas alimentadoras, grupos de subredes de líneas alimentadoras, jurisdicciones de gestión y puntos de horario y mantener la información.

El sistema 102 puede capturar además datos de eventos de campo de los usuarios o puede recibir los datos de eventos de campo de sistemas ferroviarios SCADA a través de interfaces adecuadas y almacenar los datos de eventos de campo en la base de datos 118. El sistema 102 puede además comunicar eventos relevantes a cada método de programación de subred.

El sistema 102 puede mostrar además los trenes y los recursos para la red ferroviaria en la interfaz E/S 104. El sistema 102 puede tener una variedad de interfaces de usuario configurables e interactivas. Las interfaces de usuario configurables e interactivas pueden incluir gráficos de trenes, pantallas de vías detalladas, pantallas de redes esquemáticas a diferentes niveles de zoom. Las interfaces de usuario interactivas y configurables pueden permitir a los usuarios comprender y administrar la red ferroviaria de gran tamaño, la infraestructura asociada con la red ferroviaria y los horarios de trenes en línea reactivos.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y el método permiten la partición personalizable de la red ferroviaria en subredes de primertipo y subredes de segundo tipo, en donde las subredes de primertipo y las subredes de segundo tipo son configurables por el usuario; y en donde las subredes del primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras; y en donde una o más subredes de líneas alimentadoras se agrupan en base a la configuración del usuario; y en donde las subredes del segundo tipo comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión y ese uno o más territorios de control de despacho de supervisión son configurables por el usuario.

De acuerdo con una modalidad de la presente descripción, la Figura 7 ilustra un proceso de gestión de información para la planificación y horario de trenes. El sistema 102 se puede configurar para proporcionar la gestión de operaciones en toda la red ferroviaria por medio de una pluralidad de procesadores. El sistema puede recibir entradas que comprenden datos estáticos, datos dinámicos, entradas del controlador, datos de campo e información de asesoramiento. El sistema 102 puede procesar además los datos de entrada y dar salida en forma de simulación, planificación, formación, alarmas de mantenimiento, información de pasajeros, informes MIS y pantallas gráficas.

La Figura 8 ilustra un diseño de centro de control y una conexión del centro de control al campo y al hardware usado en la implementación del sistema 102 en una modalidad ilustrativa de la descripción. Los componentes de hardware para el centro de control solo pueden usar equipos disponibles comercialmente. En un ejemplo, puede usarse un mínimo de tres estaciones de trabajo en cada sitio de control para dos planificadores/controladores y una estación de trabajo de mantenimiento que se comunica a través de una LAN con un servidor duplicado posiblemente doble para la tolerancia a fallas. El sistema 102 se puede instalar en uno o más de dichos servidores. Estos son sistemas multiprocesadores en los que se pueden implementar copias independientes del sistema 102. Los sistemas de pantallas típicamente se ejecutan en diferentes estaciones de trabajo para despachadores/planificadores/controladores, como se representa en la Figura 8. La estación de trabajo de mantenimiento monitorea el rendimiento del centro de control, incluidos los servidores, las estaciones de trabajo de software, las pantallas y la red de comunicación (LAN Ethernet dual). La estación de trabajo de mantenimiento también se puede usar como respaldo de la posición del planificador/controlador. Las funciones disponibles en el centro de control se pueden controlar ingresando una contraseña. Además, se pueden agregar estaciones de trabajo adicionales al centro de control en cualquier momento. La naturaleza y las configuraciones de los componentes de hardware y comunicaciones y los roles de los usuarios, como se representa en la Figura 8, son meramente indicativos. El sistema 102 se usa para modelar el movimiento de vehículos en una red ferroviaria de gran tamaño. El sistema 102 proporciona una reprogramación adaptativa del movimiento de vehículos/trenes en la red ferroviaria. El sistema asegura la ausencia de conflictos en los movimientos de vehículos en la red ferroviaria. Además, el sistema 102 también puede generar gráficos y diseños visuales del movimiento de vehículos/trenes en la red ferroviaria. La figura ilustra los servidores de terminales que se usan para conectarse a posibles dispositivos en serie o dispositivos paralelos en el campo. Pueden usarse dispositivos alternativos como enrutadores, conmutadores y concentradores para conectarse a otros y más tipos de dispositivos de campo y sistemas externos.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y método permiten ejecutar continuamente los ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para los trenes que circulan en la red ferroviaria.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y método permiten ampliar el espacio del problema de planificación y programación ferroviaria en al menos dos órdenes de magnitud con miles de trenes y miles de estaciones, al tiempo que reducen el tiempo de respuesta del ciclo de planificación y programación en un orden de magnitud a aproximadamente un minuto.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y método permiten la generación de un horario de trenes en línea reactivo para una red ferroviaria nacional que minimiza las desviaciones de las operaciones de los trenes de los horarios de los trenes y también de los planes tácticos.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y el método permiten agrupar una o más subredes de líneas alimentadoras en base a la configuración del usuario para mejorar la eficiencia de los cálculos al programar secuencialmente las líneas alimentadoras en un grupo en el mismo procesador dentro del tiempo que lleva para programar la subred de línea troncal más compleja.

En las modalidades analizadas anteriormente, el sistema y el método permiten un enfoque de programación de dos niveles para cubrir toda la red en donde repetida y rápidamente el primer nivel genera programaciones de alta optimización y ambos niveles generan planes factibles.

Con referencia ahora a la Figura 9, se describe un método 900 para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria, de acuerdo con una modalidad del presente tema. Con referencia ahora a la Figura 9, se muestra un método 900 para particionar de forma interactiva una red ferroviaria y ejecutar continuamente ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria, de acuerdo con una modalidad del presente tema. La red ferroviaria puede ser una red ferroviaria nacional. El método 900 se puede describir en el contexto general de las instrucciones ejecutables por ordenador. Generalmente, las instrucciones ejecutables por ordenador pueden incluir rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, procedimientos, módulos, funciones, etc. que realizan funciones particulares o implementan tipos de datos abstractos particulares. El método 900 también se pueden llevar a la práctica en entornos informáticos distribuidos donde las funciones se llevan a cabo mediante dispositivos de procesamiento que se unen a través de una red de comunicaciones rápida y confiable. En un entorno informático distribuido, las instrucciones ejecutables por ordenador se pueden ubicar tanto en medios de almacenamiento informático locales como remotos, incluyendo dispositivos de almacenamiento de memoria.

El orden en que se describe el método 900 no pretende interpretarse como una limitación, y cualquier número de los bloques del método descrito puede combinarse en cualquier orden para implementar el método 900. Además, el método puede implementarse en cualquier hardware, software, microprograma o sus combinaciones adecuado. Sin embargo, para facilitar la explicación, en las modalidades que se describen más abajo, el método 900 se puede considerar para implementarse en el sistema descrito anteriormente 102.

En el bloque 902, la red ferroviaria se particiona en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo. Las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se pueden configurar por el usuario. Las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. Una o más subredes de líneas alimentadoras se pueden agrupar en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras en base a la configuración del usuario. Las subredes del segundo tipo comprenden uno o más territorios de control de despacho de supervisión y se configuran por el usuario. De acuerdo con la invención, la red ferroviaria se particiona en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo por el sistema 102. Las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria. Las subredes de primer tipo se pueden incluir total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo. Las subredes de segundo tipo pueden contener una o más subredes de primer tipo, en parte o en su totalidad.

En el bloque 902, se pueden recibir entradas de usuario para datos estáticos asociados con la red ferroviaria, estaciones, vías, trenes y horarios. Además, en bloque también se pueden modificar los datos estáticos sobre la red ferroviaria, incluidas las estaciones, andenes, bucles y sobre los trenes previstos en la red. Si hay un inicio en frío para el método, las estructuras de datos estáticos para las vías y los trenes se pueden llenar y los trenes se pueden colocar según la hora del sistema, el horario, las entradas del usuario y los eventos. En el bloque, los datos reales y los eventos previstos se pueden comparar para cada subred de primertipo. El estado adicional de vías y trenes se puede actualizar en la base de datos 118, se puede analizar la entrada de cambios de infraestructura y se puede analizar el nivel de congestión de tráfico a nivel de subred. Los datos estáticos comprenden datos estáticos de vía férrea, configuración de subredes de primer tipo y umbrales de desviación de estado para subredes de primer tipo, y configuración de subredes de segundo tipo, datos de vía férrea temporal, red ferroviaria temporal modificación de datos, horarios de trenes y similares. Los datos dinámicos comprenden las llegadas y salidas de los trenes en los puntos del horario y la disponibilidad de recursos en la red ferroviaria.

En el bloque 902, los datos estáticos se pueden gestionar recibiendo los datos estáticos del usuario, almacenando y permitiendo el cambio de los datos estáticos por parte del usuario, los datos correspondientes a la red ferroviaria, particiones configuradas por el usuario de dos tipos de subredes ferroviarias, umbrales para las desviaciones del estado para las subredes de primertipo, estaciones, vías y los trenes y horarios previstos de los trenes.

En el bloque 904, cada ciclo de detección y respuesta se ejecuta para volver a generar horarios de trenes en línea reactivos para los trenes que circulan en la red ferroviaria. El método 704 comprende además detectar las actualizaciones de datos estáticos (datos estáticos actualizados) y los datos dinámicos y responder proporcionando horarios de trenes reactivos en línea actualizados en el ciclo continuo de detección y respuesta. En una implementación, cada ciclo de detección y respuesta se ejecuta por el sistema 102 para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para los trenes que circulan en la red ferroviaria. Además, el bloque 904 se puede explicar con mayor detalle en la Figura 10.

El método 900 se puede ejecutar en un entorno informático paralelo que comprende una pluralidad de procesadores, y en donde la pluralidad de procesadores está física y funcionalmente integrada con un enlace de comunicación de alta velocidad.

Con referencia ahora a la Figura 10, se explica un bloque de método 904 mediante un método 1000 para ejecutar un ciclo de detección y respuesta, de acuerdo con una modalidad de la presente materia.

En el bloque 1002 se pueden recibir actualizaciones de datos estáticos (datos estáticos actualizados) de uno o más usuarios o del campo correspondiente a movimientos de trenes. En una implementación, el sistema 102 recibe las actualizaciones de datos estáticos y los datos dinámicos del usuario y los datos dinámicos del campo correspondiente a los trenes.

En el bloque 1004, los datos dinámicos asociados con los trenes se analizan mediante el uso de un conjunto de procesadores, para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal de una o más subredes de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras. El horario de trenes establecido se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o se copia de los datos del horario. En una implementación, los datos dinámicos asociados con los trenes se analizan mediante el uso de un conjunto de procesadores por el sistema 102. En el bloque 804, los datos dinámicos asociados con los trenes se pueden analizar mediante el uso de un conjunto de procesadores para calcular la congestión de una o más subredes de primertipo comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño.

En el bloque 1004, el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora se puede calcular comparando los datos dinámicos de eventos reales de llegada o salida de trenes con uno o más eventos previstos contenidos en los horarios de trenes calculados en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores o en los datos del horario. Además, la congestión en una o más subredes de primer tipo se calcula comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo.

En el bloque 1006, se puede realizar el reenrutamiento de los trenes en los cruces. El reenrutamiento de los trenes puede comprender, la identificación de los trenes en los cruces en los que se considere el reenrutamiento, la estimación de la congestión o el retraso a lo largo de rutas alternativas para cada uno de los trenes identificados, la asignación de rutas más rápidas o de menos energía a los trenes identificados según la configuración, y la obtención de un consentimiento de un usuario para cambiar de ruta los trenes identificados.

En el bloque 1008, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de los métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras se seleccionan en base al menos a un grado de desviación y congestión para esa subred. En una implementación, el sistema 102 puede seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel para la misma subred en diferentes ciclos o para diferentes subredes en el mismo ciclo.

El método 1000, en el bloque 1008 comprende además ajustar y extrapolar los horarios de los trenes establecidos calculados en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores cuando el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora está dentro de un primer umbral.

El método 1000, en el bloque 1008 comprende además calcular la desviación y la congestión en cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, y cuando el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora es mayor que el primer umbral pero dentro de un segundo umbral, entonces ejecutar, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, relevantes para las subredes de primer tipo, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores informáticos asignados mediante el uso de la actualización de datos estáticos, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. La información de asesoramiento se puede recibir de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores.

El método 1000, en el bloque 1008 comprende además ayudar a los despachadores de trenes a actualizar los horarios de los trenes para mitigar el impacto de las interrupciones, cuando el grado de desviación es mayor que el segundo umbral para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, y en donde el horario de trenes actualizado se recibe de un usuario, y en donde el horario de trenes actualizado se atribuye a un evento ocurrido en la red ferroviaria relacionado con al menos uno de un accidente, alivio de la congestión, llegada o salida de un tren especial.

El método 1000, en el bloque 1008 comprende además seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora en base al grado de desviación entre el primer umbral y el segundo umbral, un estado de la vía actualizado, cambios en la infraestructura y congestión del tráfico para las subredes del primer tipo.

El método de programación de trenes de primer nivel puede ser un método heurístico o meta-heurístico en base al menos uno de prioridad, grado de desviación y congestión.

En el bloque 1010, se calcula una cantidad de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora. En una implementación que no está de acuerdo con la invención, el sistema 102 puede calcular el número de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel.

En el bloque 1012, se puede comunicar una solicitud para el requerimiento del número de procesadores informáticos a un método de controlador. En una implementación, la solicitud para el requerimiento del número de procesadores informáticos se puede comunicar por el sistema 102.

En el bloque 1012, el método de controlador asigna además los procesadores informáticos requeridos para responder en cada ciclo de detección y de respuesta. El método de controlador puede recopilar y acumular solicitudes para requerimientos del número de procesadores informáticos porcada una de las subredes del primer tipo. El método de controlador puede priorizar además las solicitudes para asignar procesadores informáticos en base al número de procesadores informáticos requeridos por cada solicitud y el número total de procesadores disponibles en total en el sistema. Además, el método de controlador puede planificar y comunicar la asignación y las identidades de los procesadores informáticos a cada procesador solicitante. En una implementación, el sistema 102 puede ejecutar el método de controlador. En una implementación, el sistema 102 puede recibir las identidades de los procesadores informáticos asignados.

En el bloque 1014, las identidades de los procesadores informáticos asignados dinámicamente se pueden recibir desde el método de controlador.

En el bloque 1016, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, se ejecutan, en paralelo, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subredes de líneas alimentadoras en los procesadores informáticos asignados, mediante el uso de al menos una de las actualizaciones de datos estáticos, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de líneas alimentadoras. De acuerdo con la invención, se ejecuta uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de líneas troncales y cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, y se genera el horario de trenes de primer nivel para cada subred de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora por el sistema 102.

En el bloque 1018, se genera un horario de trenes de segundo nivel para cada uno o más territorios de control de despacho de supervisión mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel, mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en paralelo, para 1) identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras y 2) calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos. Las acciones de asesoramiento pueden comprender asignaciones de recursos. Uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más líneas, troncales y alimentadoras, que constituyen una o más subredes de primer tipo. En una implementación, el sistema 102 genera un horario de trenes de segundo nivel para cada una o más subredes de tipo dos que comprenden territorios de control de despacho de supervisión para identificar y resolver uno o más conflictos entre el horario de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras. Uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más líneas troncales y líneas alimentadoras se pueden resolver sin modificar un horario de entrada o un horario de salida de los trenes en uno o más territorios de control de despacho de supervisión según lo programado en los horarios de trenes de primer nivel y en base al menos uno de una prioridad, un grado de desviación, la congestión y la información de asesoramiento se calcula en base a la resolución de uno o más conflictos.

En el bloque 1020, el horario de trenes de segundo nivel para cada una o más subredes de tipo dos que comprenden territorios de control de despacho de supervisión se coteja para generar un horario de trenes en línea reactivo para toda la red ferroviaria. En una implementación, el horario de trenes de segundo nivel para cada una o más subredes de tipo dos que comprenden territorios de control de despacho de supervisión se puede cotejar por el sistema 102 para generar un horario de trenes en línea reactivo para la red ferroviaria.

Las implementaciones de métodos y sistemas para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para trenes que circulan en la red ferroviaria se han descrito en un lenguaje específico para características estructurales y/o métodos. Las características y métodos específicos se describen como ejemplos de implementaciones para regenerar horarios de trenes en línea reactivos para trenes que circulan en la red ferroviaria.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un método para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para trenes que circulan en una red ferroviaria que comprende trenes, estaciones, andenes y vías férreas, en donde la red ferroviaria comprende líneas troncales de las vías férreas y líneas alimentadoras de las vías férreas que se conectan a las líneas troncales, el método comprende la partición de la red ferroviaria y la ejecución continua de ciclos de detección y respuesta, y en donde la partición de la red ferroviaria comprende:

particionar la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo, en donde cada una de las subredes de primer tipo incluye estaciones terminales en los extremos de la subred y varias estaciones y secciones entre las estaciones terminales,

y en donde las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras,

y en donde las subredes de las líneas alimentadoras se agrupan en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras,

y en donde las subredes del segundo tipo comprenden una o más subredes particionadas en base a los territorios de control de despacho de la red ferroviaria;

y en donde la ejecución de cada ciclo de detección y respuesta comprende:

recibir actualizaciones de datos estáticos de un usuario y datos dinámicos correspondientes a trenes desde el campo;

analizar, mediante un conjunto de procesadores (110), los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación de un estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes establecido para cada subred de línea troncal de uno o más subredes de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras, en donde el horario de trenes establecido se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta o se copia de los datos del horario; seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base al grado de desviación y congestión;

calcular una cantidad de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora;

calcular identidades de procesadores informáticos asignados dinámicamente;

ejecutar, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de líneas troncales y cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de líneas alimentadoras, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de al menos uno de los datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en donde la información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores;

generar, por parte del procesador (110), un horario de trenes de segundo nivel para cada uno de los territorios de control de despacho mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en paralelo, para

identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, y

calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos, y en donde uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras; y cotejar, por parte del procesador (110), el horario de trenes de segundo nivel para cada uno de los territorios de control de despacho para generar un horario de trenes en línea reactivo para la red ferroviaria.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el ciclo continuo de detección y respuesta comprende detectar los datos dinámicos y responder proporcionando horarios de trenes en línea actualizados.

3. El método de la reivindicación 1, en donde las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen, y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria, y en donde las subredes de primer tipo se incluyen total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo, y en donde las subredes de segundo tipo comprenden una o más subredes de primer nivel, en parte o en su totalidad.

4. El método de la reivindicación 1, en donde los datos estáticos comprenden datos de vías ferroviarias estáticas, configuración de subredes de primer tipo, configuración de subredes de segundo tipo, datos de vías ferroviarias temporales, datos de modificación de redes ferroviarias temporales y horarios de trenes, y en donde los datos dinámicos comprenden las llegadas y salidas de los trenes en los puntos del horario y la disponibilidad de recursos en la red ferroviaria, y en donde la información de asesoramiento comprende las asignaciones de recursos para dos o más horarios de trenes de primer nivel aplicables, y la aplicación de la información de asesoramiento evita la recurrencia de uno o más conflictos entre los dos o más horarios de trenes de primer nivel aplicables en el siguiente ciclo de detección y respuesta.

5. El método de la reivindicación 1, en donde el grado de desviación para cada subred de la línea troncal y cada subred de la línea alimentadora se calcula comparando los datos dinámicos de los eventos reales de llegada o salida del tren con uno o más eventos previstos contenidos en los horarios de trenes calculado en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores.

6. El método de la reivindicación 1, en donde la congestión en una o más subredes de primer tipo se calcula comparando la densidad de tráfico con la capacidad de diseño de una o más subredes de primer tipo.

7. El método de la reivindicación 1 que comprende además el reenrutamiento de los trenes en los cruces, en donde el reenrutamiento de los trenes comprende:

identificar los trenes en los cruces en los que se debe considerar el reenrutamiento,

estimar la congestión o retraso a lo largo de las rutas alternativas para cada uno de los trenes identificados, asignar rutas más rápidas o de menos energía a los trenes identificados según la configuración, y obtener un consentimiento del usuario para reenrutar los trenes identificados.

8. El método de la reivindicación 1 que comprende además ajustar y extrapolar los horarios de los trenes establecidos calculados en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores cuando el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora está dentro de un primer umbral.

9. El método de la reivindicación 8, en donde cuando el grado de desviación para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora es mayor que el primer umbral pero dentro de un segundo umbral, entonces ejecutar, en paralelo, uno o más de los métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados relevantes para las subredes de primer tipo, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente, para cada subred de línea troncal y cada grupo de subred de línea alimentadora, y en secuencia para cada subred de línea alimentadora en cada grupo de subred de línea alimentadora, en los procesadores informáticos asignados, mediante el uso de al menos una de las actualizaciones de datos estáticos, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar el horario de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en donde la información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores.

10. El método de la reivindicación 9, en donde cuando el grado de desviación es mayor que el segundo umbral para cada subred de la línea troncal y cada subred de la línea alimentadora, y en donde el usuario recibe interactivamente el horario actualizado del tren, y en donde las actualizaciones del horario del tren son atribuibles a un evento ocurrido en la red ferroviaria relacionado al menos con un accidente, descongestión, llegada o salida de un tren especial.

11. El método de la reivindicación 9 comprende además seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora en base al grado de desviación entre el primer umbral y el segundo umbral, un estado de vía actualizado, cambios en la infraestructura y congestión del tráfico para las subredes del primer tipo.

12. El método de la reivindicación 1, en donde el método de programación de trenes de primer nivel es un método heurístico o metaheurístico en base al menos uno de la prioridad, el grado de desviación y la congestión.

13. El método de la reivindicación 1, en donde uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más líneas troncales y líneas alimentadoras se resuelven sin modificar una hora de entrada o una hora de salida de los trenes en los territorios de control de despacho según lo programado en los horarios de trenes de primer nivel y en base al menos uno de una prioridad, el grado de desviación, la congestión, y la información de asesoramiento se calcula en base a la resolución de uno o más conflictos.

14. El método de la reivindicación 1 se ejecuta en un entorno informático paralelo que comprende una pluralidad de procesadores, y en donde la pluralidad de procesadores se integra física y funcionalmente con un enlace de comunicación de alta velocidad.

15. El método de la reivindicación 1, en donde calcular un número de procesadores informáticos comprende, además,

recibir y recopilar solicitudes para el requerimiento de un número de procesadores informáticos por cada una de las subredes de primer tipo;

priorizar las solicitudes para asignar procesadores informáticos en base a la cantidad de procesadores informáticos requeridos por cada solicitud y la cantidad total de procesadores disponibles en total en el sistema; asignación de planificación e identidades de los procesadores informáticos para cada solicitud en base al número total de procesadores informáticos disponibles.

16. Un sistema (102) para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para trenes que circulan en una red ferroviaria que comprende trenes, estaciones, andenes y vías férreas, en donde la red ferroviaria comprende líneas troncales de las vías férreas y líneas alimentadoras de las vías férreas que se conectan a las líneas troncales, y el sistema particiona la red ferroviaria, y ejecuta continuamente ciclos de detección y respuesta para regenerar horarios de trenes reactivos en línea para los trenes que circulan en la red ferroviaria; el sistema que comprende:

un conjunto de procesadores (110), y

una recopilación de almacenamiento de datos persistentes gestionados por un sistema de gestión de bases de datos acoplado a los procesadores (110), y

una recopilación de memoria (114) acoplada al conjunto de procesadores (110), en donde el conjunto de procesadores (110) son capaces de ejecutar instrucciones programadas almacenadas en la memoria (114) para:

particionar la red ferroviaria en subredes de primer tipo y subredes de segundo tipo,

en donde cada una de las subredes de primer tipo incluye estaciones terminales en los extremos de la subred y varias estaciones y secciones entre las estaciones terminales,

y en donde las subredes de primer tipo comprenden una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras,

y en donde las subredes de las líneas alimentadoras se agrupan en uno o más grupos de subredes de líneas alimentadoras,

y en donde las subredes de segundo tipo comprenden una o más subredes particionadas en base a los territorios de control de despacho de la red ferroviaria,

y gestionar, almacenar y poner a disposición los datos estáticos correspondientes a la red ferroviaria, sus particiones, los trenes y sus horarios;

y ejecutar cada ciclo de detección y respuesta,

y en donde la ejecución de cada ciclo de detección y respuesta comprende,

recibir datos dinámicos correspondientes a datos estáticos actualizados y las llegadas y salidas de trenes;

analizar los datos dinámicos asociados con los trenes para calcular un grado de desviación del estado real de los trenes con respecto a un horario de trenes para cada subred de línea troncal de una o más subredes de líneas troncales y cada subred de línea alimentadora de una o más subredes de líneas alimentadoras y datos del horario, en donde el horario del tren se calcula en uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores;

seleccionar uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel de métodos de programación de trenes de primer nivel relevantes para una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, en base al grado de desviación y congestión;

calcular una cantidad de procesadores informáticos requeridos para ejecutar uno o más métodos seleccionados de programación de trenes de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora;

calcular identidades de procesadores informáticos asignados dinámicamente;

ejecutar, en paralelo, uno o más métodos de programación de trenes de primer nivel así seleccionados, para cada subred de líneas troncales y cada grupo de subredes de líneas alimentadoras, y en secuencia para cada subred de líneas alimentadoras en cada grupo de subred de líneas alimentadoras, en los procesadores informáticos asignados dinámicamente mediante el uso de al menos uno de los datos estáticos actualizados, los datos dinámicos y la información de asesoramiento relevante para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, para generar un horario de tren de primer nivel para cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en donde la información de asesoramiento se recibe de uno o más ciclos de detección y respuesta anteriores;

generar un horario de trenes de segundo nivel para cada uno de los territorios de control de despacho mediante la ejecución de un método de programación de trenes de segundo nivel mediante el uso del horario de trenes de primer nivel de cada subred de línea troncal y cada subred de línea alimentadora, en paralelo, para

identificar y resolver uno o más conflictos entre los horarios de trenes de primer nivel de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras, y

calcular la información de asesoramiento en base a las resoluciones de uno o más conflictos, y en donde uno o más conflictos ocurren en los puntos de cruce de una o más subredes de líneas troncales y una o más subredes de líneas alimentadoras; y

cotejar el horario de trenes de segundo nivel para cada uno de los territorios de control de despacho para generar un horario de trenes en línea reactivo para la red ferroviaria.

17. El método de la reivindicación 1, en donde el método de programación de trenes de primer nivel y el método de programación de segundo nivel comprenden una técnica de anticipación de N pasos basada en heurística con retroceso en donde los trenes se les asigna tiempo para salir de la estación actual, tiempo para llegar y partir de las siguientes estaciones 0 < n < N estaciones, en donde N es un número entero predefinido.

18. El método de la reivindicación 1, en donde la red ferroviaria comprende miles de trenes, estaciones, andenes y líneas de vías múltiples, en donde las estaciones y los andenes se interconectan por secciones de bloques.

19. El método de la reivindicación 1, en donde las geografías de las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo se superponen entre sí, y las subredes de primer tipo y las subredes de segundo tipo son representaciones alternativas de la misma red ferroviaria, en donde las subredes de primer tipo se incluyen total o parcialmente en una o más subredes de segundo tipo.