ES2260887T3 - Sistema de control del tren. - Google Patents

Abstract

Sistema de control del tren con instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto para la transmisión de datos a instalaciones de recepción de trenes, que se pueden acoplar con las instalaciones de transmisión de datos, en el que las instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto transmiten, además de datos para un tren regular, otros datos a los trenes, que posibilitan a éstos circular con un perfil de la velocidad distinto a un tren regular, caracterizado porque las instalaciones de transmisión de datos (ZUB1, SUB2) están establecidas para emitir telegramas de datos, que contienen para cada tipo de tren la velocidad de avance admisible al menos en un lugar de la marcha (A) que se encuentra delante en la dirección de la marcha en forma de desviaciones ( VLES1, VLES2) con respecto a la velocidad de avance (VLA) admisible allí en cada caso de un tren regular, y porque los trenes están dispuestos para determinar a partir de las desviaciones ( VLES1, VLES2) transmitidas, las desviaciones ( VLES1) válidas en cada caso para ellos y a partir de éstas y del perfil de marcha (VGR) que se aplica para el tren regular, calcular en cada caso aquellas velocidades de avance, que deben ser mantenidas por ellos en cada caso en los lugares de marcha individuales del trayecto (St) que se encuentra delante.

Description

Sistema de control del tren.

La invención se refiere a un sistema de control del tren de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. Un sistema de control del tren de este tipo se conoce a partir del documento EP 0 551 972 B1.

Allí se disponen instalaciones de transmisión de datos puntuales a lo largo de los trayectos ferroviarios, cuyo cometido es transmitir datos a los trenes que circulan delante. Estos datos sirven en los trenes para la previsión de determinadas velocidades de marcha para lugares de circulación que se encuentran delante en la dirección de la marcha. Con este fin, además de indicaciones de la distancia en estos lugares de circulación -designados a continuación como puntos de destino- se transmiten uno o varios valores correspondientes de la velocidad. Para el caso de que el trayecto sea recorrido por trenes, para los que se pueden predeterminar diferente velocidades de marcha admisibles, se transmiten, además de los datos, que se refieren a las velocidades de la marcha de un tren regular, datos adicionales, que posibilitan a los trenes recorrer un perfil de circulación que es diferente del perfil de circulación de un tren regular. Estos datos adicionales indican, por ejemplo, que el trayecto que se encuentra delante puede ser recorrido por trenes con técnica de inclinación con velocidades más elevadas que por trenes que no están equipados con técnicas de inclinación. La altura de las velocidades diferenciales admisibles se puede hacer depender en este caso, por ejemplo, de la altura de la velocidad de marcha admisible en el lugar de la marcha respectivo y se puede elevar a medida que desciende la velocidad admisible de la marcha; la velocidad diferencial se transmite, por así decirlo, como desviación con respecto a la velocidad correspondiente del tren de regulación solamente con algunos pocos bits de telegramas adicionales. Los trenes determinan, en virtud del tipo de tren conocido por ellos, si se aplica para ellos el perfil de marcha del ten regular o el perfil de marcha de un tren con aceleración lateral admisible elevada. En cualquier caso, se actúa de tal manera que los datos adicionales transmitidos por las instalaciones de transmisión de datos puntuales s aplican para todo el trayecto que se encuentra delante hasta una instalación de transmisión de datos siguiente o bien hasta que son sustituidos por otras instrucciones de la marcha. Esto tiene como consecuencia que los trenes con elevada aceleración lateral admisible en todas las partes del trayecto que se encuentra delante pueden circular más rápidamente que los trenes regulares. No obstante, entre tanto existe el requerimiento de que determinadas secciones del trayecto solamente pueden ser recorridas con una velocidad máxima unitaria o que otras secciones del trayecto pueden ser recorridas por trenes con elevada aceleración lateral admisible con velocidades que se encuentran por encima del perfil de la marcha para un tren regular en la medida de valores absolutos diferentes. Además, existe cada vez en mayor medida el requerimiento de que para trenes configurados diferentes desde el punto de vista técnico con diferentes velocidades laterales admisibles deben aplicarse perfiles de marcha, en general, diferentes, es decir, que a los puntos de destino predeterminados, en los que deben mantenerse determinadas velocidades de la marcha, deben asociarse en cada caso diferentes velocidades de la marcha para los tipos de trenes individuales.

El cometido de la invención es desarrollar un sistema de control del tren configurado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente, de manera que el trayecto controlado por una instalación de transmisión de datos puede ser recorrido por trenes configurados diferentes desde el punto de vista técnico con velocidades de marcha diferentes en caso necesario, resultando diferentes perfiles de marcha para los trenes individuales; en este caso debe mantenerse lo más reducida posible la cantidad de los datos a transmitir y, por lo tanto, el tiempo de transmisión de datos. Esto es condición previa para que un tren reciba transmitidos también realmente todos los datos necesarios para el control de su velocidad de marcha en el trayecto que se encuentra delante, siendo realizada la transmisión de datos, dado el caso, incluso varias veces n función de la velocidad respectiva al pasar por la instalación de transmisión de datos.

La invención soluciona este cometido a través de la aplicación de los rasgos característicos de la reivindicación 1 de la patente. De acuerdo con ello, las instalaciones de transmisión de datos transmiten los datos de velocidad que son relevantes en cada caso para el control del vehículo, de una manera relacionada con el lugar de la marcha, sobre un perfil de la velocidad asociado a un tren regular y sobre desviaciones en función del tipo de tren, que pueden ser diferentes de un caso a otro y que se pueden transmitir con gasto de datos reducido. Los trenes seleccionan las desviaciones que son aplicables a los mismos y determinan a partir de éstas y a partir del perfil de la velocidad que se aplica para un tren regular el perfil de la velocidad que se aplica en cada caso para ellos. El perfil de la velocidad del tren regular puede ser, pero no tiene que ser necesariamente, el perfil de la velocidad de un tren con aceleración lateral regular.

Las configuraciones y desarrollos ventajosos del sistema de control del tren de acuerdo con la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un ejemplo de realización representado en el dibujo.

En el dibujo:

La figura 1 muestra de forma esquemática la estructura de un telegrama de datos que debe transmitirse desde una instalación de transmisión de datos.

La figura 2 muestra los perfiles de marcha de diferentes tipos de trenes sobre un trayecto y

La figura 3 muestra una explicación de los signos de referencia seleccionados en las figuras 1 y 2.

La figura 2 muestra en una representación de la velocidad y el trayecto los perfiles de la marcha RS, ES1 y ES2 de trenes, que pertenecen a diferentes tipos de trenes. El tren, al que está asociado el perfil de la marcha RS, se designa a continuación como tren regular, donde la abreviatura RS representa la aceleración lateral regular. Los perfiles de la marcha ES1 y ES2 están asociados a diferentes tipos de trenes de la técnica de inclinación, donde la abreviatura ES representa una aceleración lateral elevada.

Los perfiles de la marcha para los trenes individuales son transmitidos a éstos cuando pasan por una instalación de transmisión de datos ZUB1 estacionada en el lado del trayecto y, en efecto, en forma de velocidades máximas (velocidades límite) en función del tipo de tren, que se aplican cuando no están presentes otras limitaciones de la velocidad en el lado del trayecto y en forma de velocidades de la marcha que se aplican para determinados puntos de destino, que deben mantenerse allí por los trenes individuales. Los trenes propiamente dichos procurar a través de su control de la marcha, que no se excedan las velocidades máximas predeterminadas en cada caso, entre otras cosas iniciando en el momento oportuno previamente el proceso de frenado cuando existe una reducción repentina, predeterminada a través del perfil de marcha respectivo, de la velocidad de avance admisible. Los perfiles de la marcha o bien se determinan en un puesto de control o de mando o, en cambio, están presentes en forma memorizada en el lugar en las instalaciones de transmisión de datos y solamente se seleccionan, dado el caso, allí, y se transmiten a los vehículos que circulan delante. Se conoce por sí el tipo de la transmisión de los datos y la configuración de las instalaciones de transmisión que son necesarias para ello en el lado del trayecto y en el lado del vehículo. Habitualmente, las instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto están configuradas pasivas. Son alimentadas con energía cuando son atravesadas por vehículos equipados de una manera correspondiente y transmiten entonces por vía inductiva los datos depositados en ellas o alimentados a las mismas a los vehículos que circulan delante. Pero también es posible prever instalaciones de transmisión de datos activas para la transmisión de datos, que posibilitan, dado el caso, no sólo una transmisión de datos de forma puntual sino también una transmisión de datos al menos limitada de forma lineal. Los perfiles de marcha que pueden ser transmitidos por las instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto se aplican para una sección determinada del trayecto St hasta una instalación de transmisión de datos SUB2 siguiente o bien hasta un punto del trayecto, en el que el vehículo es alimentado con instrucciones de marcha aplicables para la sección siguiente del trayecto.

Las velocidades variables en los puntos individuales del trayecto son transmitidas a los vehículos en forma de velocidades límite, distancias del destino, longitudes de los puntos de marcha lenta y velocidades de destino. El primer punto de destino es el punto A del trayecto. Para ello se aplica, con relación a un tren regular controlado de acuerdo con el perfil de la marcha RS, la distancia del destino ZLA y la velocidad del destino VLA. El punto de marcha lenta que se inicia allí, que puede ser recorrido supuestamente con la misma velocidad VLA que la sección del trayecto recorrida hasta el punto de destino A (la velocidad de avance admisible ha sido transmitida al tren con anterioridad como velocidad de destino para el lugar de montaje de la instalación de control del tren ZUB1) tiene una extensión LLA. Después de pasar por el lugar de marcha lenta, el tren se puede acelerar, a falta de otras previsiones de limitación de la velocidad, a una velocidad límite VGR aplicable para el mismo, con la que alcanza el lugar de montaje, siguiente en la distancia de destino Z, de la instalación de transmisión de datos ZUB2. La velocidad de destino VZ que se aplica allí coincide supuestamente con la velocidad límite VGR aplicable para el mismo. La aceleración del tren después de pasar por el punto de marcha lenta presupone que el tren ha pasado sobre toda su longitud del tren el punto de marcha lenta. Esto significa que no puede comenzar con la aceleración ya en el punto del trayecto B, el final de la marcha lenta, sino solamente en el punto del trayecto C. La prolongación del punto de marcha lenta a través de la longitud ZLA del tren o bien se puede predeterminar en el lado del trayecto, debiendo tenerse en cuenta entonces de una manera preferida la longitud del tren más lento que recorre el trayecto o, en cambio, se tiene en cuenta supuestamente -como en el presente caso- el tren, pudiendo tenerse en cuenta entonces la longitud real del tren. Pero también aquí se puede partir, naturalmente, de una longitud máxima igual para todos los trenes.

De acuerdo con las distancias de destino transmitidas, las velocidades y las velocidades de destino, el tren regular está en condiciones de controlar su velocidad de marcha o bien con la mano a través de un conductor del vehículo, supervisado a través de un aparato de vehículo correspondiente o, en cambio, a través de una instalación automática en el lado del vehículo, de manera que el perfil de la velocidad válido para el mismo es mantenido sobre todo el trayecto controlado por la instalación de control del tren SUB1. Las instrucciones correspondientes son recibidas por el tren regular cuando pasa por la instalación de transmisión de datos ZUB1. Los datos necesarios para el control del vehículo le son transmitidos en forma de telegramas de datos, cuya estructura del telegrama se representa de forma esquemática en la figura 1. Para el tren regular se aplican los primeros seis bloques de telegramas, en los que están contenidos los datos sobre la distancia de destino ZLA con respecto al punto de marcha lenta, la velocidad de destino VLA al comienzo del punto de marcha lenta, la longitud LLA del punto de marcha lenta, la velocidad límite VGR que se aplica para el tren de regulación, la distancia de destino Z con respecto a la instalación de transmisión de datos ZUB siguiente y la velocidad de destino VZ admisible allí. La velocidad de transmisión de los datos debe seleccionarse para que durante el acoplamiento de las instalaciones de emisión y de recepción en el lado del tren y en el lado del trayecto, todos los datos del trayecto relevantes para el control del tren sean recibidos al menos una vez, pero de una manera preferida varias veces por el vehículo de guía de un tren, que está equipado para la transmisión de datos.

Para trenes con aceleraciones laterales admisibles más elevadas se aplican, como se deduce a partir de la figura 2, velocidades admisibles más altas y en los puntos de destino individuales se aplican también velocidades de marcha admisibles más altas, donde los puntos de destino, en los que se aplican estas velocidades de marcha, deben ser supuestamente iguales que en un tren regular. La transmisión de los valores de la velocidad, que se aplican para trenes con aceleración lateral elevada, se lleva a cabo de acuerdo con la invención a través de desviaciones sobre las velocidades correspondientes de un tren regular, es decir, que las velocidades que se aplican para trenes con aceleración lateral elevada son transmitidas a los trenes a través de la transmisión de velocidades diferenciales sobre las velocidades del tren regular y las velocidades de destino que se aplican para ellos. Esto hace posible transmitir valores correspondientes de la velocidad con un gasto comparativamente sólo muy reducido en datos adicionales para uno o varios trenes de este tipo, que pueden circular, en función del tipo de construcción, con varias velocidades, como trenes regulares. En este caso es especialmente ventajoso que estos valores de la velocidad pueden ser predeterminados de forma separada para cada punto de destino designado en el telegrama, de manera que se puede circular sobre las secciones individuales del trayecto a velocidades que están predeterminadas de forma particular. Como se deduce a partir de la figura 2, un tren, para el que debe aplicarse el perfil de la velocidad ES1, puede recorrer la sección del trayecto entre los lugares de marcha A y B con una velocidad claramente más alta que un tren regular. Esta velocidad es transmitida al mismo por la instalación de transmisión de datos ZUB1 puntual a través de una desviación \Delta VLES1 velocidad de destino punto de marcha lenta correspondiente sobre la velocidad de destino punto de marcha lenta VLA del tren regular. El trayecto hasta el punto del trayecto A puede ser recorrido por el tren con una velocidad no designada en detalle en la figura 2, que está por encima de la velocidad, con la que debe recorrerse el punto de marcha lenta. De esta velocidad ha sido informado previamente, al pasar por una instalación de transmisión de datos recorrida en la dirección de la marcha, a través de una velocidad de destino admisible en el lugar de la instalación de transmisión de datos ZUB1. Después de recorrer y abandonar el punto de marcha lenta, el tren considerado puede acelerar a la velocidad válida para el mismo, cuyo valor conoce a partir de la desviación \Delta VGES1 sobre la velocidad del tren regular. En el lugar de montaje de la siguiente instalación de transmisión de datos ZUB2, el tren tiene que mantener una velocidad de destino determinada a través de su velocidad límite. Las velocidades mencionadas anteriormente son transmitidas al tren por la instalación de transmisión de datos ZUB1 a través de los valores de desviación \Delta VLES1 y \Delta VZES1 junto con los datos correspondientes de la distancia y de la velocidad, que se aplican para un tren regular. Los trenes determinan, en virtud del conocimiento de su lugar de destino propio, si y cuál de los valores de desviación recibidos están destinados para ellos. Si aceptan los valores de desviación, entonces calcula a partir de estos valores y a partir de las velocidades de destino y las distancias de destino correspondientes para el tren regular, los valores de la velocidad válidos en cada caso para ellos y a partir de ellos forman el perfil de la velocidad, de acuerdo con el cual deben recorrer el trayecto.

Para un tren, para el que son admisibles todavía aceleraciones laterales más elevadas, debe aplicarse el perfil de la velocidad ES2. Prevé para todos los lugares de marcha, en los que se puede modificar la velocidad así como para la velocidad límite \Delta VGES2 correspondiente, las desviaciones \Delta VLES2, \Delta VZES2 y \Delta VGES2, que están introducidas de la misma manera de forma de algunos pocos bits, respectivamente, en el telegrama de la instalación de transmisión de datos representada en la figura 1. En este caso, para los trenes configurados de forma diferente pueden existir, en general, en total, más que tres perfiles de velocidad admisibles, lo que se indica en la figura 1 a través de las desviaciones correspondientes \Delta VLESn, \Delta VZESn y \Delta VGESn. Se transmiten siempre a los trenes, además de las distancias de destino o bien los datos de las longitudes y las velocidades de destino así como la velocidad límite para el tren regular, las desviaciones de la velocidad de todos los trenes, que recorren en trayecto, para el que está diseñada la transmisión de datos. Los trenes determinan qué valores son relevantes para ellos y los combinan con los datos correspondientes para el tren regular. Los perfiles de la velocidad derivados de ellos son alimentados al control del vehículo.

En el ejemplo de realización representado y representado anteriormente en detalle se parte de que en la zona del trayecto entre las instalaciones de transmisión de datos consecutivas está dispuesto un punto de marcha lenta. De una manera correspondiente, se transmiten a los trenes, además de las velocidades límite individuales, también solamente las distancias de destino designadas anteriormente, los datos de las longitudes y las velocidades de destino. Para el caso de que el trayecto considerado contenga más que un punto de marcha lenta, deben predeterminarse correspondientemente más distancias de destino, más datos de longitudes y más velocidades de destino, siendo transmitidas también aquí de nuevo para todos los trenes con elevada aceleración lateral en cada caso solamente las desviaciones correspondientes sobre los valores correspondientes para el tren regular.

En principio, es posible también predeterminar para trenes con aceleración lateral regular y trenes con aceleración lateral elevada en cada caso diferentes distancias de destino y transmitir datos correspondientes. Esto conduce, sin embargo, a una prolongación del telegrama, porque entonces deben transmitirse para los trenes distancias del destino o desviaciones adicionales. Pero los telegramas de datos a transmitir no se pueden realizar de longitud discrecional, porque entonces posiblemente no sean recibidos completamente o con la frecuencia suficiente por el tren para poder ser evaluados; de esta manera, dado el caso, se reduce la velocidad, con la que un tren puede pasar por las instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto. Con la técnica disponible actualmente se pueden transmitir en cada caso hasta 830 bits útiles.

En el ejemplo de realización explicado anteriormente, los perfiles de velocidad, que se aplican para trenes con una aceleración lateral elevada, se forman a través de desviaciones sobre los valores correspondientes de la velocidad para el tren regular. Pero también es posible que en el caso de que existan varios perfiles de velocidad para trenes con diferente aceleración lateral elevada, que estos trenes determinen sus perfiles de velocidad a través de desviaciones sobre los valores de la velocidad de otros trenes para aceleración lateral elevada. En el ejemplo de la figura 2, por ejemplo, esto significa que el tren, para el que debe aplicarse el perfil de la velocidad ES2, calcula las velocidades admisibles en cada caso para él a partir de las desviaciones vigentes para él y las desviaciones del tren, para el que se aplica el perfil de la velocidad ES1, sobre el perfil de la velocidad del tren regular. Puesto que a todos los trenes se transmiten, además de las distancias de destino y las velocidades de destino para el tren regular así como su velocidad límite, los valores correspondientes de las desviaciones de todos los trenes que recorren el trayecto, están disponibles todos los datos para la determinación del perfil de marcha propio de acuerdo con este procedimiento en los trenes. De la misma manera, para la determinación de los perfiles de la velocidad no es posible partir del perfil de la velocidad de un tren con aceleración lateral regular, sino, por ejemplo, del perfil de la velocidad ES1. En este caso, existen para el tren con aceleración lateral regular desviaciones negativas sobre los valores de la velocidad del tren, para el que existe el perfil de la velocidad ES1, y desviaciones positivas frente a estos valores de la velocidad para trenes, que funcionan de acuerdo con el perfil de la velocidad ES2.

Hay que indicar de nuevo que para la transmisión de datos, además de las instalaciones de transmisión de datos discrecionales que actúan de forma puntual, se pueden utilizar también aquéllas que posibilitan una transmisión de datos durante un periodo de tiempo más prolongado que en el caso de la transmisión puntual de datos. Por ejemplo, es posible proveer las instalaciones de transmisión de datos puntuales con bucles de conductores cortos o emisores de potencia reducida, que incrementan la zona de acoplamiento de las instalaciones de transmisión de datos y posibilitan también, a altas velocidades de la marcha, una transmisión fiable de los datos hacia los trenes. De la misma manera es posible transmitir distancias de destino y velocidades de destino, que son válidas para diferentes tipos de trenes, por ejemplo a través de un conductor lineal o radio control del tren a los trenes, siendo transmitidos en todos los casos los perfiles de marcha, que se desvían del perfil de marcha de un ten regular discrecional, a través de la transmisión de desviaciones correspondientes de la velocidad, dado el caso también desviaciones adicionales de la distancia, con respecto a los datos correspondientes del tren de regulación.

Claims (4)

1. Sistema de control del tren con instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto para la transmisión de datos a instalaciones de recepción de trenes, que se pueden acoplar con las instalaciones de transmisión de datos, en el que las instalaciones de transmisión de datos en el lado del trayecto transmiten, además de datos para un tren regular, otros datos a los trenes, que posibilitan a éstos circular con un perfil de la velocidad distinto a un tren regular, caracterizado porque las instalaciones de transmisión de datos (ZUB1, SUB2) están establecidas para emitir telegramas de datos, que contienen para cada tipo de tren la velocidad de avance admisible al menos en un lugar de la marcha (A) que se encuentra delante en la dirección de la marcha en forma de desviaciones (\Delta VLES1, \Delta VLES2) con respecto a la velocidad de avance (VLA) admisible allí en cada caso de un tren regular, y porque los trenes están dispuestos para determinar a partir de las desviaciones (\Delta VLES1, \Delta VLES2) transmitidas, las desviaciones (\Delta VLES1) válidas en cada caso para ellos y a partir de éstas y del perfil de marcha (VGR) que se aplica para el tren regular, calcular en cada caso aquellas velocidades de avance, que deben ser mantenidas por ellos en cada caso en los lugares de marcha individuales del trayecto (St) que se encuentra delante.

2. Sistema de control del tren según la reivindicación 1, caracterizado porque los telegramas de datos contienen desviaciones de la velocidad (\Delta VLES1, \Delta VZES2) específicas del tipo de tren con respecto a la velocidad de avance de un tren regular para todos los tipos de trenes así como los datos de la distancia y, dado el caso, los datos de las longitudes (ZLA, LLA, Z) que se aplican en común, que designan aquellos lugares de la marcha, en los que deben mantenerse en cada caso estas velocidades.

3. Sistema de control del tren según la reivindicación 2, caracterizado porque los telegramas de datos contienen, además de los datos de la distancia y/o de los datos de las longitudes, las desviaciones de la velocidad (VGES1, VLES1, VZES1) en cada caso para varios lugares de marcha (A, B) que se encuentran delante, en los que deben mantenerse diferentes velocidades.

4. Sistema de control del tren según la reivindicación 3, caracterizado porque los trayectos, a los que se refieren los telegramas de datos, contienen uno o varios lugares de marcha lenta.