PT105242A - SIGNALING SYSTEMS - Google Patents
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Abstract
UM SISTEMA DE SINALIZAÇÃO FERROVIÁRIA INCLUI UM CENTRO DE BLOCO RÁDIO (9) ERTMS O QUAL FOI SOBREPOSTO NUM SISTEMA DE SINALIZAÇÃO COM UM ENCRAVAMENTO ELECTRÓNICO EXISTENTE (2), EXISTINDO AÍ UM DISPOSITIVO DE CONFIRMAÇÃO (10) ACOPLADO PARA RECEBER DADOS DE CONTROLO RELACIONADOS COM SEGURANÇA A PARTIR DE UMA INTERFACE DO ENCRAVAMENTO E DADOS DE NÍVEL CRÍTICO DE SEGURANÇA DO TERRENO JUNTO À VIA FÉRREA A PARTIR DE UMA INTERFACE DO ENCRAVAMENTO E FORNECER AO CENTRO DE BLOCO RÁDIO UMA VERSÃO DE NÍVEL CRÍTICO DE SEGURANÇA DOS DADOS DE CONTROLO, OU UMA VERSÃO DO MESMO COM INTEGRIDADE DE SEGURANÇA AUMENTADA, UTILIZANDO OS DADOS DE NÍVEL CRÍTICO DE SEGURANÇA DO TERRENO JUNTO À VIA FÉRREA.A RAILWAY SIGNALING SYSTEM INCLUDES A RADIO BLOCK CENTER (9) ERTMS WHICH HAS BEEN OVERLAPPED IN A SIGNALING SYSTEM WITH AN EXISTING ELECTRONIC SHUTTER (2), THEREFORE THERE IS A CONFIRMATION DEVICE (10) COUPLED TO RECEIVE SECURITY-RELATED CONTROL DATA FROM A GROUND INTERFACE AND CRITICAL SAFETY LEVEL DATA TO THE RAILWAY FROM AN INTERFACE OF THE ENCRAVEMENT AND TO PROVIDE THE RADIO BLOCK CENTER WITH A CRITICAL VERSION OF SAFETY LEVEL OF CONTROL DATA, OR A VERSION OF THE EVEN WITH INCREASED SAFETY INTEGRITY, USING CRITICAL SAFETY DATA ON THE GROUND NEXT TO VIA FERREA.
Description
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DESCRIÇÃO "SISTEMA E MÉTODO DE SINALIZAÇÃO" A presente invenção está relacionada com sistemas de sinalização ferroviária. Há muitos sistemas de encravamento existentes em sistemas de sinalização ferroviária e sistemas de encravamento, mesmo sistemas de encravamento electrónico como sejam sistemas de "Encravamento de Estado Sólido" (SSI), que tendem a ter uma vida longa de 20 anos ou mais.DESCRIPTION " SIGNALING SYSTEM & METHOD " The present invention relates to railway signaling systems. There are many locking systems in place in railroad signaling systems and interlocking systems, even electronic interlock systems such as " Solid State Interlock Systems " (SSI), which tend to have a long life of 20 years or more.
De acordo com o "Sistema Europeu de Gestão de Tráfego Ferroviário" (ERTMS), existe uma vontade de aplicar sistemas ERTMS em todas as redes ferroviárias, para proporcionar interoperabilidade e interfaces normalizados em todas as redes ferroviárias da Europa. No entanto, os sistemas mais antigos existentes de encravamento electrónico não fornecem as interfaces necessárias à componente do terreno junto à via férrea dos sistemas ERTMS de nivel 2, nomeadamente ao "centro de bloco rádio" (RBC).According to " European Rail Traffic Management System " (ERTMS), there is a willingness to apply ERTMS systems across all rail networks to provide interoperability and standardized interfaces across all European rail networks. However, existing older electronic interlock systems do not provide the required interfaces to the rail component terrain component of ERTMS level 2 systems, namely the " radio block center " (RBC).
As especificações ERTMS reconhecem este problema, e definiram o ERTMS de nivel 1, utilizando "Unidades de Equipamentos de via" (LEUs) para recolher informação a partir de sistemas de sinalização existentes. No entanto, estes sistemas são distribuídos, uma vez que eles alimentam dados para o interior de Transponders montados na via férrea. Isto é mostrado na Fig. 1, na qual (como em todas as Figuras), os componentes relacionados com segurança são mostrados através de rebordos a tracejado, os componentes de nível crítico de segurança são mostrados através de rebordos a traço contínuo, as interfaces relacionadas com segurança são mostradas através de linhas a tracejado e as 2 interfaces de nível crítico de segurança são mostradas através de linhas contínuas. 0 algarismo com a referência 1 designa um sistema de controlo existente, o algarismo com a referência 2 designa um encravamento electrónico existente, o algarismo com a referência 3 designa circuitos de entrada/saída existentes no terreno junto à via férrea, o algarismo com a referência 4 designa objectos existentes no terreno junto à via férrea (como sejam sinais, pontos, circuitos de via férrea e contadores de eixos), o algarismo com a referência 5 designa uma LEU ERTMS, o algarismo com a referência 6 designa um Transponder montado na via férrea cujos dados são determinados pela LEU 5 e o algarismo com a referência 7 designa um comboio que contém componentes ERTMS que acompanham o comboio com os quais o Transponder 6 comunica.ERTMS specifications recognize this problem, and defined the ERTMS level 1, using " Track Unit Units " (LEUs) to collect information from existing signaling systems. However, these systems are distributed as they feed data into transponders mounted on the track. This is shown in Fig. 1, in which (as in all Figures), safety-related components are shown by dashed edges, critical safety level components are shown by continuous-line beads, related interfaces are shown by dashed lines and the 2 critical level safety interfaces are shown by solid lines. The figure with reference 1 denotes an existing control system, the digit with reference 2 means an existing electronic interlock, the figure with reference 3 designates input / output circuits on the ground near the track, the figure with the reference 4 designates existing objects on the ground near the railway (such as signs, points, track circuits and axle counters), the figure with reference 5 denotes an ERTMS LEU, the figure with reference 6 designates a transponder mounted on the track rail whose data is determined by the LEU 5 and the digit with reference 7 designates a train containing ERTMS components that accompany the train with which the Transponder 6 communicates.
Tipicamente, um sistema electrónico de encravamento (como seja um sistema SSI) terá duas áreas de interface principais: uma interface de nível crítico de segurança para o terreno junto à via férrea; e uma interface de controlo relacionada com segurança para o sistema de controlo.Typically, an electronic interlock system (such as an SSI system) will have two main interface areas: a critical level safety level interface for the terrain along the rail; and a safety-related control interface for the control system.
Daqui resulta que não seja directo utilizar um sistema de encravamento electrónico existente no caso de um sistema ERTMS de Nível 2. Tipicamente, alguns dos dados em tempo real que são necessários pelo RBC de um sistema ERTMS de Nível 2 apenas estão presentes na interface de controlo relacionada com segurança no caso da existência de um encravamento electrónico. Por exemplo, o conceito de um "Trajecto" no âmbito do encravamento é apenas um conceito abstracto, e não requer deste modo entradas e saídas no terreno junto à via férrea. No entanto, quer seja ou não 3 estabelecido um trajecto no encravamento é uma parte importante dos dados transmitidos desde um encravamento até ao RBC de um sistema ERTMS de Nivel 2.As a result, it is not straightforward to use an existing electronic interlock system in the case of a Level 2 ERTMS system. Typically, some of the real-time data required by the RBC of a Level 2 ERTMS system is only present in the control interface safety in the event of an electronic interlock. For example, the concept of a " Path " in the context of the interlocking is only an abstract concept, and thus does not require entrances and exits on the ground near the railway. However, whether or not a path in the interlock is established is an important part of the data transmitted from a jam to the RBC of a Level 2 ERTMS system.
Para servir como exemplo, as interfaces disponíveis com um sistema SSI são:To serve as an example, the interfaces available with an SSI system are:
Interface de controlo - a qual pode ser a 1921A ou a 17503. Esta contém a informação requerida para o RBC, a qual é tipicamente informação do trajecto estabelecido e informação da ocupação da via férrea. No entanto, esta interface não é considerada uma interface "vital" ou de "Nível de Integridade de Segurança 4" (SIL4), sendo designada como uma interface de controlo.Control interface - which may be 1921A or 17503. This contains the required information for the RBC, which is typically established route information and railroad occupation information. However, this interface is not considered a " vital " or of " Security Integrity Level 4 " (SIL4), being designated as a control interface.
Interface de terreno junto à via férrea - que é SSI da Ligação de Dados do terreno junto à via férrea. Esta é uma interface série dedicada, a qual é uma interface de segurança entre o processador central SSI e os módulos funcionais de terreno junto à via férrea (TFMs) utilizados para comandar saidas e detectar entradas. Esta contém informação sobre ocupação da rede ferroviária, aspecto dos sinais, ponto de controlo e detecção. Não contém informação sobre o trajecto estabelecido.Land interface next to the rail - which is SSI of the Data Link of the land next to the railroad. This is a dedicated serial interface, which is a security interface between the SSI central processor and the railroad ground functional modules (TFMs) used to control outputs and detect inputs. It contains information on occupation of the railway network, aspect of the signs, point of control and detection. It does not contain information about the established route.
Para instalar um sistema ERTMS de Nivel 2, pensou-se necessário melhorar o encravamento electrónico, para fornecer um encravamento de substituição com a necessária interface para o RBC. Isto é mostrado na Fig. 2, na qual os itens que são os mesmos que na Fig. 1 têm os mesmos algarismos de referência que na Fig. 1 e o algarismo de referência 8 designa uma forma de encravamento electrónico adaptada para ERTMS de Nível 2 e o algarismo de referência 9 designa um RCB de um ERTMS, o qual comunica com o comboio 7 através de um "Sistema Global para Comunicações Móveis - 4To install a Level 2 ERTMS system, it was deemed necessary to improve the electronic interlock, to provide a replacement interlock with the required interface to the RBC. This is shown in Fig. 2, in which the items which are the same as in Fig. 1 have the same reference numerals as in Fig. 1 and the reference numeral 8 designates an electronic interlock form adapted for Level 2 ERTMS and reference numeral 9 designates an RCB of an ERTMS, which communicates with the train 7 through a " Global System for Mobile Communications - 4
Ferroviário" (GSM-R) sistema para comunicações do terreno junto à via férrea para o comboio.Rail " (GSM-R) system for ground communications near the railway to the train.
Um sistema que permite a sobreposição de um sistema ERTMS num sistema com um encravamento existente seria uma opção mais simpes e menos dispendiosa que quer a substituição do encravamento para criar um sistema ERTMS de Nível 2 como na Fig. 2, quer a colocação com LEUs para criar um sistema ERTMS de Nível 1 como na Fig. 1.A system that allows the overlap of an ERTMS system in a system with an existing interlock would be a simpler and less expensive option than either replacing the interlock to create a Level 2 ERTMS system as in Fig. 2, or placing with LEUs to create an ERTMS Level 1 system as in Fig. 1.
De acordo com a presente invenção a partir de um aspecto, é fornecido um método de fornecer uma versão de nível crítico de segurança de, ou aumentar a integridade de segurança de, dados de controlo relacionados com segurança a partir de uma interface de um encravamento electrónico de um sistema ferroviário utilizando dados do terreno junto à via férrea de nível crítico de segurança a partir de uma interface do encravamento para fornecer uma versão de nível crítico de segurança de, ou para aumentar a integridade de segurança dos, dados de controlo relacionados com segurança.According to the present invention from one aspect, there is provided a method of providing a safety level version of, or enhancing the safety integrity of, safety related control data from an interface of an electronic interlock of a rail system utilizing railroad ground data of critical safety level from an interlock interface to provide a critical level safety version of, or to enhance the safety integrity of, safety related control data .
De acordo com a presente invenção a partir de um outro aspecto, é fornecido um arranjo de controlo para utilização num sistema ferroviário, compreendendo um encravamento electrónico e dispositivo para utilizar dados do terreno junto à via férrea de nível crítico de segurança a partir de uma interface do encravamento para fornecer uma versão de nível crítico de segurança de, ou para aumentar a integridade de segurança de, dados de controlo relacionados com segurança a partir de uma interface do encravamento.According to the present invention from a further aspect, there is provided a control arrangement for use in a railway system, comprising an electronic interlock and a device for utilizing terrain data along the rail critical safety level from an interface of the jamming to provide a safety level version of, or to increase the safety integrity of, safety related control data from a jam interface.
De acordo com a presente invenção a partir de um outro aspecto, é fornecido um sistema de sinalização ferroviária compreendendo um centro de bloco rádio ERTMS que foi sobreposto num sistema de sinalização o qual tem um 5 encravamento electrónico existente, o sistema compreendendo dispositivo de confirmação acoplado para receber dados de controlo relacionados com segurança a partir de uma interface do encravamento e dos dados de nível crítico de segurança do terreno junto à via férrea a partir de uma interface do encravamento e fornecer ao centro de bloco rádio uma versão de nível crítico de segurança dos dados de controlo, ou uma versão do mesmo com integridade de segurança aumentada, utilizando os referidos dados de nível crítico de segurança do terreno junto à via férrea.According to the present invention from a further aspect, there is provided a railway signaling system comprising an ERTMS radio block center which has been overlaid on a signaling system which has an existing electronic jam, the system comprising coupled confirmation device to receive safety-related control data from a jam interface and ground-level rail safety level data from a jam interface and to provide the radio block center with a safety-critical level version of the control data, or a version of the same with increased safety integrity, using said critical ground level safety level data.
De acordo com a presente invenção a partir ainda de um outro aspecto, é fornecido um método de sobrepor um centro de bloco rádio ERTMS num sistema de sinalização ferroviário o qual tem um encravamento existente, o sistema compreendendo fornecer dispositivo de confirmação acoplado para receber dados de controlo relacionados com segurança a partir de uma interface do encravamento e dos dados de nível crítico de segurança do terreno junto à via férrea a partir de uma interface do encravamento e fornecer ao centro de bloco rádio uma versão de nível crítico de segurança dos dados de controlo, ou uma versão do mesmo com integridade de segurança aumentada, utilizando os referidos dados de nível crítico de segurança do terreno junto à via férrea.According to the present invention from yet another aspect, there is provided a method of overlapping an ERTMS radio block center in a railway signaling system which has an existing interlocking, the system comprising providing a coupled acknowledgment device to receive data from control data from an interlock interface and rail-level ground level safety data from an interlock interface and provide the radio block center with a critical-level version of the control data security , or a version thereof with increased safety integrity, using said critical ground level safety rail data.
Preferencialmente, os referidos dados de controlo relacionados com segurança e os referidos dados de nível crítico de segurança do terreno junto à via férrea são recebidos pelo referido dispositivo de confirmação de uma forma que permita exclusivamente a leitura. A presente invenção irá agora ser descrita, para servir de exemplo, fazendo referência aos desenhos juntos, nos quais:- 6Preferably, said safety-related control data and said rail-level ground level safety data are received by said confirmation device in a read-only manner. The present invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
As Figs. 1 e 2 são diagramas de blocos de sistemas de sinalização ferroviária ERTMS de Nivel 1 e Nivel 2 respectivamente;FIGS. 1 and 2 are block diagrams of ERTMS Level 1 and Level 2 rail signaling systems respectively;
As Figs. 3 e 4 são diagramas para utilizar na explicação de um exemplo da invenção; e A Fig. 5 é um diagrama de blocos de um exemplo da invenção.FIGS. 3 and 4 are diagrams for use in explaining an example of the invention; and Fig. 5 is a block diagram of an example of the invention.
Conforme acima referido, tipicamente um sistema de encravamento electrónico terá duas áreas de interface principais - uma interface do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança para o terreno junto à via férrea e uma interface de controlo relacionada com segurança para o sistema de controlo. A presente invenção utiliza ambos os dados de controlo relacionados com segurança e os dados de controlo do terreno junto à via férrea de nível crítico de segurança para que se estes forem tomados em conjunto, então pode obter-se confiança suficiente nos dados de controlo relacionados com segurança para os tratar como dados de nivel critico de segurança, ou dados com integridade aumentada.As mentioned above, typically an electronic interlock system will have two main interface areas - a railroad ground interface with a critical level rail safety ground along the rail and a safety related control interface for the control system . The present invention utilizes both safety-related control data and ground-control data along the rail critical safety level so that if taken together, then sufficient confidence can be obtained in the control data related to to treat them as critical-level data, or data with increased integrity.
As ligações à interface de controlo relacionada com segurança e à interface do terreno junto à via férrea de nível crítico de segurança podem ser feitas através de ligações unidireccionais as quais podem apenas escutar, não transmitir e são por conseguinte não intrusivas para que sejam fisicamente incapazes de disrupção no encravamento existente. Os dados recebidos a partir da interface de controlo relacionada com segurança e da interface do terreno junto à via férrea de nível crítico de segurança são combinados num "validor" - ver Fig. 3, naqueles itens que são os mesmos que na Fig. 2 têm os mesmos algarismos de 7 referência que na Fig. 2, o algarismo de referência 10 designando o validador, a Caixa "X" representando uma ligação exclusivamente de leitura à interface de controlo existente relacionada com segurança e a Caixa "Y" representando uma ligação exclusivamente de leitura à interface do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança existente. O validador 10 utiliza os dados da interface do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança para validar os dados da interface de controlo relacionada com segurança, antes de serem passados para o RCB do ertms. A Fig. 4 mostra os elementos do validador 10, uma interface de controlo de recepção de dados 11 passando dados invalidados da interface de controlo desde a ligação "X" para um elemento de validação de dados 12 actuando como uma "porta de ligação de segurança", uma interface do terreno junto à via férrea de recepção de dados 13 passando dados da interface do terreno junto à via férrea desde a ligação "Y" para o elemento de validação de dados 12 e dados validados da interface de controlo desde a segunda sendo passados para um transmissor de dados RBC 14 para transmissão para um RBC de um sistema ERTMS de Nivel 2. A Fig. 5 (na qual os itens que são os mesmos que na Fig. 2 têm os mesmos algarismos de referência que na Fig. 2) mostra esquematicamente na forma de diagrama de blocos um exemplo da presente invenção compreendendo um sistema ERTMS de Nivel 2 sobreposto num sistema existente tendo um encravamento electrónico existente, utilizando um validador 10 conforme acima descrito recebendo dados da interface de controlo relacionada com segurança e dados da interface do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança a partir das interfaces do encravamento electrónico 2 existente. A invenção fornece um mecanismo não intrusivo para determinar os dados necessários para um sistema ERTMS sobreposto a um encravamento electrónico existente, através da utilização de dados do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança para fornecer uma "porta de ligação de segurança" para dados de controlo relacionados com segurança, fornecendo deste modo uma versão de nivel critico de segurança dos dados de controlo, ou uma versão do mesmo com integridade de segurança aumentada. Mais geralmente, a invenção compreende o principio de utilizar dados do terreno junto à via férrea de nivel critico de segurança de uma interface de um encravamento em conjunto com dados de controlo relacionados com segurança a partir de uma interface do encravamento, para fornecer uma versão de nivel critico de segurança dos dados de controlo relacionados com segurança, ou para aumentar a integridade de segurança dos dados de controlo relacionados com segurança.Connections to the safety-related control interface and to the terrain interface along the critical safety level rail may be made through unidirectional connections which can only be heard, not transmitted and are therefore non-intrusive so that they are physically incapable of in the existing jam. The data received from the security-related control interface and the terrain interface along the critical-level rail are combined into a " valuer " see Fig. 3, in those items which are the same as in Fig. 2 have the same reference numerals as in Fig. 2, the reference numeral 10 designating the validator, Box " X " representing a read only link to the existing security-related control interface and the " Y " representing a read only link to the terrain interface next to the existing critical critical rail track. The validator 10 uses the terrain interface data along the critical critical-level rail to validate the security-related control interface data before being passed to the ertms RCB. 4 shows the elements of the validator 10, a data reception control interface 11 passing invalid data from the control interface from the " X " for a data validation element 12 acting as a " security gateway ", a terrain interface next to the data receiving rail 13 passing data from the terrain interface near the rail from the " Y " for the data validation element 12 and validated control interface data from the second being passed to an RBC data transmitter 14 for transmission to an RBC of a Level 2 ERTMS system. Fig. 5 (in which the items that are the same as in Fig. 2 have the same reference numerals as in Fig. 2) schematically shows in block diagram form an example of the present invention comprising a Level 2 ERTMS system superimposed on an existing system having an existing electronic jam, using a validator 10 as described above receiving safety-related control interface data and terrain interface data along the rail critical safety level from the interfaces of the existing electronic interlock 2. The invention provides a non-intrusive mechanism for determining the data required for an ERTMS system overlapping an existing electronic interlock by using terrain data along the critical critical rail track to provide a " safety gate " for security-related control data, thereby providing a critical-level version of the control data security, or a version of the same with increased security integrity. More generally, the invention comprises the principle of utilizing railroad ground data of a safety critical level rail of a jam interface in conjunction with security related control data from a jam interface, to provide a critical level of safety related control data, or to enhance the safety integrity of safety related control data.
Lisboa, 15 de Outubro de 2010Lisbon, October 15, 2010
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20101203 |
|
| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20120123 |