ES2899587T3 - Vehículo ferroviario que comprende un sistema de seguridad adecuado para responder en caso de colisión - Google Patents
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Abstract
Vehículo ferroviario (10), en particular tranvía, que comprende medios de frenado de emergencia (20), que comprenden al menos un acelerómetro bidireccional (22), que mide una primera aceleración en un sentido longitudinal (X) y una segunda aceleración en un sentido transversal (Y) , y medios (24) para controlar los medios de frenado de emergencia (20), configurados para controlar un frenado de emergencia cuando la primera aceleración medida y la segunda aceleración medida cumplen al menos una condición predefinida, de manera que, en un sistema de coordenadas cartesiano bidimensional asociado con el acelerómetro, que representa, en un primer eje, una aceleración longitudinal y en un segundo eje, diferente del primer eje, una aceleración transversal, y que tiene por centro un punto correspondiente a las aceleraciones longitudinal y transversal nulas, luego un punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje la primera aceleración medida y por coordenadas a lo largo del segundo eje la segunda aceleración medida está fuera de una superficie sólida predefinida que comprende un primer punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje un primer umbral F1 predeterminado y un segundo punto que tiene por coordenadas a lo largo del segundo eje un segundo umbral F2 predeterminado, caracterizado porque los medios de frenado de emergencia se configuran con la superficie sólida formada por una superficie elíptica definida por una elipse centrada en el centro del sistema de coordenadas cartesianas y para el cual los puntos de coordenadas a lo largo del primer eje Lx y de coordenadas a lo largo del segundo eje Ly que forman la elipse verifican la siguiente ecuación: Lx2/F12 + Ly2/F22=1.
Description
DESCRIPCIÓN
Vehículo ferroviario que comprende un sistema de seguridad adecuado para responder en caso de colisión
La presente invención se refiere a un vehículo ferroviario que comprende un sistema de seguridad capaz de reaccionar en caso de colisión con otro vehículo.
Los documentos DE 102014 108685 A1 y DE 102013210081 A1 describen ejemplos de sistemas de seguridad.
Algunos vehículos ferroviarios, en particular los tranvías, deben trabajar junto con otros vehículos. Por tanto, existe un riesgo de colisión entre un vehículo ferroviario de este tipo y un vehículo, en particular un vehículo de motor ligero o un vehículo pesado. En caso de tal colisión, el vehículo ferroviario puede descarrilarse. Además, si el conductor no frena, en particular si se encuentra en estado de choque, el vehículo ferroviario puede continuar su curso hasta encontrar un obstáculo.
El objeto de la presente invención es en particular evitar un descarrilamiento a gran escala en caso de tal colisión entre un vehículo ferroviario y otro vehículo.
A tal fin, el objeto de la invención es en particular un vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 1.
El vehículo ferroviario según la invención es capaz de detectar una colisión utilizando el acelerómetro. De hecho, la condición predefinida corresponde a un pico de aceleración que nunca ocurre durante el servicio normal. Por lo tanto, cuando la aceleración medida cumple la condición predefinida, significa que hay una colisión. A continuación, se activan los medios de frenado de emergencia, lo que permite limitar el riesgo de descarrilamiento o, cuando se produce un descarrilamiento, frenar sobre los bogies que aún están en los rieles y así reducir la distancia recorrida por el vehículo ferroviario fuera de los rieles.
Un vehículo ferroviario de acuerdo con la invención también puede comprender una o más de las siguientes características, consideradas solas o en cualquier combinación técnicamente concebible.
• El primer umbral predeterminado se elige de entre 6 m/s2y 15 m/s2, y el segundo umbral predeterminado se elige de entre 15 m/s2y 25 m/s2.
• El vehículo ferroviario comprende dos cabinas de extremo, cada cabina de extremo aloja un acelerómetro bidireccional respectivo.
• Cuando está en uso, una de las cabinas de extremo es una cabina delantera que aloja a un conductor, y la otra de las cabinas de extremo es una cabina trasera, los medios de control están configurados para tener en cuenta solo el acelerómetro bidireccional de la cabina delantera.
• El vehículo ferroviario comprende medios de registro de eventos, adecuados para registrar información cuando se cumple la condición predefinida.
• La información comprende al menos una de las siguientes informaciones: ubicación del vehículo, velocidad del vehículo, valor de la primera aceleración medida y/o de la segunda aceleración medida, y/o aplicación de frenado previo cuando se cumple la condición predefinida.
La invención también se refiere a un método de frenado de emergencia en un vehículo ferroviario como se definió anteriormente, de acuerdo con la reivindicación 7.
La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a las figuras adjuntas, entre las cuales:
• La figura 1 representa esquemáticamente un vehículo ferroviario según un ejemplo de realización de la invención, durante una colisión con un vehículo de motor;
• La figura 2 es un gráfico que muestra la zona de activación de un frenado de emergencia del vehículo de la figura 1 en términos de umbral.
La figura 1 muestra parcialmente un vehículo ferroviario 10 según un ejemplo de realización de la invención.
El vehículo ferroviario 10 es, por ejemplo, un tranvía destinado a circular por la ciudad, cerca de otros vehículos, en particular vehículos automóviles, vehículos ligeros o pesados.
El vehículo ferroviario 10 comprende dos cabinas de extremo 12, cada una dispuesta en un extremo del vehículo ferroviario 10. Las dos cabinas de extremo 12 son idénticas, por lo que solo se describirá una.
Dependiendo de la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario 10, una de las cabinas de extremo 12 se denomina cabina delantera y la otra, cabina trasera. En la Figura 1, solo se muestra la cabina delantera 12. La cabina delantera 12 es la que aloja a un conductor del vehículo ferroviario.
El vehículo ferroviario 10 comprende dos carros de extremo 14, cada una de las cuales comprende una de las cabinas de extremo 12 respectivas. Los dos carros de extremo 14 son idénticos, por lo que solo se describirá uno. Dependiendo de la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario 10, uno de los carros de extremo 14 se denomina carro delantero y el otro, carro trasero. En la Figura 1, solo se muestra el carro delantero 14.
En el ejemplo descrito, cada carro de extremo 14 comprende al menos un bogie 16, equipado con un dispositivo de frenado 17.
El vehículo ferroviario 10 comprende generalmente al menos un carro intermedio 18, que opcionalmente comprende al menos un bogie, preferiblemente equipado con un dispositivo de frenado.
El vehículo ferroviario 10 comprende unos medios de frenado de emergencia 20, conectados al dispositivo de frenado de cada bogie, y adecuados para iniciar el frenado de emergencia cuando se cumplen determinadas condiciones predefinidas.
El vehículo ferroviario 10 según la invención comprende al menos un acelerómetro bidireccional 22, que mide una primera aceleración en una dirección longitudinal X y una segunda aceleración en una dirección transversal Y perpendicular a la dirección longitudinal.
El acelerómetro 22 está alojado en la cabina delantera 12. Ventajosamente, otro acelerómetro está alojado de la misma forma en la cabina trasera.
El acelerómetro 22 está alojado, por ejemplo, en un armario eléctrico de la cabina delantera 12. Como variante, el acelerómetro 22 está alojado en un travesaño del chasis de la cabina delantera 12 o del carro de extremo delantero. El vehículo ferroviario 10 comprende medios 24 para controlar los medios de frenado de emergencia 20, conectados por una parte al acelerómetro 22, y por otra parte a los medios de frenado de emergencia 20. Estos medios de control 24 están configurados para controlar el frenado de emergencia cuando la primera aceleración medida supera un primer umbral predeterminado F1 y/o cuando la segunda aceleración medida supera un segundo umbral predeterminado F2. Los medios de control se configuran para controlar un frenado de emergencia cuando, en un sistema de coordenadas cartesianas bidimensional asociado al acelerómetro, que representa sobre un primer eje, elegido de entre un eje de abscisas y un eje de ordenadas, una aceleración longitudinal y sobre un segundo eje, elegido de entre un eje de abscisas y un eje de ordenadas y diferente del primer eje, una aceleración transversal, y que tiene como centro un punto correspondiente a aceleraciones longitudinales y transversales nulas, luego un punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje la primera aceleración medida y por coordenadas a lo largo del segundo eje la segunda aceleración medida está fuera de una superficie sólida predefinida que comprende un punto que tiene como coordenadas a lo largo del primer eje el primer umbral (F1) y otro punto que tiene como coordenadas a lo largo del segundo eje el segundo umbral (F2).
La superficie sólida es una superficie elíptica definida por una elipse 1 (mostrada en la Figura 2), centrada en el centro del sistema de coordenadas cartesianas y del semieje mayor F1 y semieje menor F2. Más precisamente, la elipse se centra en el centro del sistema de coordenadas cartesianas y los puntos de coordenadas a lo largo del primer eje Lx y de coordenadas a lo largo del segundo eje Ly, que forman la elipse verifican la siguiente ecuación: Lx2/ F12+ Ly2/ F22= 1.
La superficie sólida predefinida corresponde a un umbral de activación de frenado de emergencia.
La Figura 1 comprende un gráfico que muestra la evolución de la segunda aceleración a lo largo del tiempo. Se puede dibujar el mismo gráfico para la primera aceleración, de forma idéntica.
La primera o segunda aceleración permanece por debajo del primer o segundo umbral predefinido en servicio normal. Sin embargo, en el caso de una colisión con otro vehículo 26, la primera y/o segunda aceleración varía brusca y fuertemente. El punto formado por la primera aceleración y por la segunda aceleración se encuentra así fuera de la elipse 1 en la Figura 2.
Se observará que, cuando la colisión es transversal, como se muestra en la figura, es la segunda aceleración, en la dirección transversal Y, la que supera el segundo umbral predefinido. En cambio, cuando la colisión es frontal, es la primera aceleración, en la dirección longitudinal X, la que supera el primer umbral predefinido.
Sin embargo, el hecho de utilizar la superficie sólida elíptica como umbral de activación de la frenada de emergencia permite detectar, además de los impactos frontales y los impactos transversales, los impactos en diagonal (tanto frontales como transversales) de forma precisa.
El primer umbral predefinido está comprendido, por ejemplo, entre 6 m/s2y 15 m/s2y el segundo umbral predefinido está comprendido, por ejemplo, entre 15 m/s2y 25 m/s2.
Así, cuando el punto formado por la aceleración longitudinal y por la aceleración transversal se encuentra fuera de la elipse 1 de la Figura 2, los medios de control 24 deducen de ello que el vehículo ferroviario 10 se encuentra en situación de colisión, y por tanto ordenan inmediatamente un frenado de emergencia.
Opcionalmente, los medios de control 24 están configurados para tener en cuenta únicamente el acelerómetro bidireccional 22 de la cabina delantera 12. A continuación, se desactiva el acelerómetro de la cabina trasera o los medios de control 24 no tienen en cuenta sus lecturas. De hecho, si se produce un impacto en la cabina trasera 22 y provoca un descarrilamiento del último bogie del carro trasero 14, el vehículo ferroviario 10, en virtud de su velocidad y del hecho de que los bogies precedentes están todavía sobre los rieles, debería poner el carro trasero 14 en línea con los rieles y volver a encarrilar el último bogie.
Opcionalmente, los medios de control 24 están configurados para activar el frenado de emergencia solo si la velocidad del vehículo ferroviario 10 es mayor que una velocidad mínima predefinida, por ejemplo 3 km/h.
Ventajosamente, el vehículo ferroviario comprende medios de registro de eventos, adecuados para registrar información cuando el punto formado por la primera aceleración y por la segunda aceleración está fuera de la elipse 1 de la figura 2.
La información comprende al menos una de la siguiente información:
• localización del vehículo durante la colisión, obtenida por los medios de localización convencionales, por ejemplo, por GPS;
• velocidad del vehículo durante la colisión,
• valor de la primera aceleración medida y/o de la segunda aceleración medida durante la colisión, y/o
• aplicación de un frenado previo a la colisión.
Esta información está destinada a ser analizada, por ejemplo, para detectar factores de riesgo (cruce peligroso, exceso de velocidad en un determinado tramo de vía, etc.), con el fin de aplicar medidas correctoras para evitar futuras colisiones.
Se observará que la invención no se limita a la realización descrita anteriormente, sino que podría presentar diversas variantes sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Claims (7)
- REIVINDICACIONESi. Vehículo ferroviario (10), en particular tranvía, que comprende medios de frenado de emergencia (20), que comprenden al menos un acelerómetro bidireccional (22), que mide una primera aceleración en un sentido longitudinal (X) y una segunda aceleración en un sentido transversal (Y) , y medios (24) para controlar los medios de frenado de emergencia (20), configurados para controlar un frenado de emergencia cuando la primera aceleración medida y la segunda aceleración medida cumplen al menos una condición predefinida, de manera que, en un sistema de coordenadas cartesiano bidimensional asociado con el acelerómetro, que representa, en un primer eje, una aceleración longitudinal y en un segundo eje, diferente del primer eje, una aceleración transversal, y que tiene por centro un punto correspondiente a las aceleraciones longitudinal y transversal nulas, luego un punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje la primera aceleración medida y por coordenadas a lo largo del segundo eje la segunda aceleración medida está fuera de una superficie sólida predefinida que comprende un primer punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje un primer umbral F1 predeterminado y un segundo punto que tiene por coordenadas a lo largo del segundo eje un segundo umbral F2 predeterminado,caracterizado porque los medios de frenado de emergencia se configuran con la superficie sólida formada por una superficie elíptica definida por una elipse centrada en el centro del sistema de coordenadas cartesianas y para el cual los puntos de coordenadas a lo largo del primer eje Lx y de coordenadas a lo largo del segundo eje Ly que forman la elipse verifican la siguiente ecuación: Lx2/F12 Ly2/F22=1.
- 2. Vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 1, en donde el primer umbral predeterminado se elige de entre 6 m/s2y 15 m/s2, y el segundo umbral predeterminado se elige de entre 15 m/s2y 25 m/s2.
- 3. Vehículo ferroviario (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos cabinas de extremo (12), cada cabina de extremo (12) aloja un acelerómetro bidireccional (22) respectivo.
- 4. Vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 3, en donde, durante el uso, una de las cabinas de extremo (12) es una cabina delantera que aloja un conductor, y la otra de las cabinas de extremo es una cabina trasera, los medios de control (24) se configuran para tener en cuenta únicamente el acelerómetro bidireccional (22) de la cabina delantera (12).
- 5. Vehículo ferroviario (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de registro de eventos adecuados para registrar información cuando se cumple la condición predefinida.
- 6. Vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 5, en donde la información comprende al menos una de las siguientes informaciones:- ubicación del vehículo,- velocidad del vehículo,- valor de la primera aceleración medida y/o de la segunda aceleración medida, y/o- aplicación de un frenado previo cuando se cumple la condición predefinida.
- 7. Método de frenado de emergencia en un vehículo ferroviario (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende los siguientes pasos:- seguimiento de la primera aceleración y de la segunda aceleración,- control de un frenado de emergencia cuando la primera aceleración medida y la segunda aceleración medida cumplen al menos una condición predefinida tal que, en un sistema de coordenadas cartesianas bidimensionales asociado al acelerómetro, que representa una aceleración en un primer eje longitudinal y en un segundo eje, diferente del primer eje, una aceleración transversal, y que tiene por centro un punto correspondiente a aceleraciones longitudinal y transversal nulas, luego un punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje la primera aceleración medida y por coordenadas a lo largo del segundo eje la segunda aceleración medida está fuera de una superficie sólida predefinida que comprende un primer punto que tiene por coordenadas a lo largo del primer eje un primer umbral F1 predeterminado y un segundo punto que tiene por coordenadas a lo largo del segundo eje un segundo umbral F2 predeterminado,caracterizado porque los medios de frenado de emergencia están configurados con la superficie sólida formada por una superficie elíptica definida por una elipse centrada en el centro del sistema de coordenadas cartesianas y para el cual los puntos de coordenadas a lo largo del primer eje Lx y de coordenadas a lo largo del segundo eje Ly que forman la elipse verifican la siguiente ecuación: Lx2/F12 Ly2/F22=1.
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