domingo, 26 de julio de 2015

Cisco mantiene a los viajeros de tren seguros y conectados con nueva solución de transporte

Según Cisco la industria ferroviaria generaría valor por 27.000 millones de dólares en los próximos 15 años a partir del Internet de Todo. Tecnologías como Cisco(R) Connected Transportation Solutions brindaría mayores beneficios a los viajeros en términos económicos y de seguridad

SAN JOSE, CA--(Marketwired - Sep 11, 2014) - Los usuarios de ferrocarriles suelen tener dudas con respecto a los itinerarios, las rutas y el estado de las vías, así como incertidumbre en torno a si llegarán a su destino final y qué condiciones de conectividad a internet tendrán durante sus viajes de trabajo. Las nuevas soluciones de Cisco® Connected Transportation Solutions ofrecen a los viajeros una experiencia más segura y productiva, al tiempo que evidencian el valor del Internet de Todo.
Sin importar si los pasajeros de un tren salen de una estación o llegan a su destino final, cualquiera puede conectar sus dispositivos móviles a una sola red Wi-Fi -en lugar de varias redes de conmutación- manteniendo su conexión durante todo el viaje. Ellos tienen la velocidad y confiabilidad de una red Wi-Fi que no depende de la cobertura o condiciones de las redes de datos de los celulares que pueden ser lentas o presentar problemas de cobertura.
El enfoque holístico de las soluciones de conectividad para el sector ferroviario de Cisco permite a los usuarios hacer un tracking de las horas de llegada y salida de los trenes, tener acceso a alertas de retrasos y compartir actualizaciones del viaje en tiempo real con otros usuarios a través de sus dispositivos móviles. Los pasajeros también tienen acceso a la información sobre los trenes a través de señales interactivas en las plataformas de las estaciones, que son alimentadas con información en tiempo real y permiten ver todo el movimiento de la infraestructura a su alrededor. Esta es una nueva plataforma de análisis de gran alcance usada para ofrecer nuevos servicios, mejorar las condiciones de tráfico y proveer un entorno más seguro para los usuarios.
La seguridad fue la principal prioridad en el desarrollo de esta solución. La Asociación Federal de Ferrocarriles de Estados Unidos (FRA) reporta que los errores humanos son la principal causa para casi dos tercios de los accidentes en ferrocarriles. El sistema de Positive Train Control (PTC) de Cisco puede determinar la ubicación y la velocidad del tren y aumentar las medidas de seguridad establecidas por el operador o ingeniero. Si se ignoran las advertencias o no se pueden ejecutar, PTC aplicará los frenos del tren automáticamente para bajar la velocidad o incluso detener el tren.
Cisco® Connected Transportation Solutions incluye:
Estaciones conectadas: esta solución integra a las múltiples redes de la estación y los sistemas de comunicación en una sola red IP basada en estándares.
Vías conectadas: es una plataforma de infraestructura IP robusta, diseñada para apoyar los servicios operativos, reducir los costos de operaciones de red y disminuir la complejidad de las mayores redes propietarias.
Trenes conectados: cuando los pasajeros están a bordo, pueden estar conectados gracias a las comunicaciones basadas en IP que incluyen servicios de Wi-Fi, entretenimiento, videovigilancia y operaciones automatizadas.
Cisco Positive Train Control: esta solución combinada con las tecnologías de partners, está diseñada para prevenir los choques entre trenes, descarrilamientos u otros accidentes ferroviarios causados por el hombre.

Fuente: 
http://globalnewsroom.cisco.com/

viernes, 24 de julio de 2015

CONTADORES DE EJES

Dos aspectos opuestos del estado de los rieles y de la vía en su conjunto, plantean la necesidad de modificar los dispositivos de detección de vehículos ferroviarios, esto implica la superación del circuito de vía como principal dispositivo de detección.
En la Argentina se cuenta con un gran porcentaje de vía en malas condiciones de aislación eléctrica entre rieles, esto es, muy baja resistencia de balasto; ello se debe a que en muchos sectores la enrieladura está montada sobre tierra o las piedras que conforman el balasto se encuentran muy contaminadas por barro y tierra. Todo esto limita el funcionamiento de los circuitos de vía tradicionales y hace imposible la instalación de los de audiofrecuencia.
Por otro lado, las renovaciones se realizan con la tecnología de Riel Largo Soldado (RLS) eliminando las juntas de rieles y ello implica la recomendación de eliminar las juntas aisladas que conforman los circuitos de vía tradicionales.
En tal sentido, todas las necesidades pueden ser satisfechas con la instalación de contadores de ejes del tipo electromagnéticos, los cuales son totalmente independientes de las condiciones de la vía, y en la actualidad han logrado certificaciones CENELEC SIL4.
Estos se pueden controlar con dispositivos electrónicos de evaluación basados en microcontroladores, controladores lógicos programables (PLC) o incluso memorias programables (FPGA), complementado con software basados en algoritmos de evaluación de  específicos.
Principio de funcionamiento
El sensor de vía se basa en el funcionamiento de un transformador diferencial o sensor de posición lineal, donde una fuente de señal a una frecuencia determinada alimenta una bobina (primario) produciendo un campo magnético variable que genera en otra (secundario) una señal alterna.
El sensor está formado por un bobinado primario y dos, los cuales se construyen en contrafase con el primario. Los secundarios tienen igual número de vueltas, están conectados en serie y en  oposición de fase, con lo cual, las fem (fuerza elecromotriz) inducidas en las bobinas se oponen.
Figura 1
Cuando el sensor está en reposo, las fem inducidas en los secundarios son iguales y de sentido contrario con lo cual la tensión de salida será de 0 V. En cambio, cuando un objeto ferromagnético de una masa determinada se desplaza de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, en proximidad de la primer bobina, habrá más líneas de flujo magnético en una bobina del secundario que en la otra, por lo tanto la fem inducida en la bobina izquierda será mayor que en la de la derecha, por ejemplo.
La magnitud de la tensión de salida es entonces igual a la diferencia entre los tensiones de los secundarios del transformador, es la tensión diferencial. En la Figura 1  se puede ver un sencillo esquema del dispositivo descripto.
El avance de la industria electrónica produjo un salto tecnológico importante en el procesamiento de la señal de salida y en eliminación de las interferencias, estas últimas producidas por varios factores, entre ellos las corrientes parásitas, las corrientes de retorno de tracción, la capacidad parásita debida al agua, etc.
Montaje
Figura 2
Las bobinas se fabrican de cobre y se sellan con resina epoxi con una protección IP68, según la norma EN60529, y se montan en forma lateral a la vía como se muestra en la Figura 2. Esta resultó ser la mejor forma de resistir las vibraciones de las ruedas planchadas y las rugosidades de los rieles en la zona de frenado.
En las Figuras 3 y 4 se muestran montajes en vias donde el estado del balasto es malo o muy malo.

Figura 3

Figura 4










Bibliografía:



F. M. Ponce de León - LOS SISTEMAS DE CONTROL DE TRÁFICO Y SEÑALIZACIÓN EN EL FERROCARRIL
Martin Rosenberger - FUTURE CHALLENGES TO AXLE COUNTING SYSTEMS


viernes, 19 de junio de 2015

TCMS - Sistema de Operación y Control de Tren

Los Sistemas de Operación y Control de Trenes (TCMS - Train Control & Management System) están basados en las plataformas de control domótico, lo cual que permite la programación en lenguajes abiertos de acuerdo con las Normas IEC.
Estos sistemas están concebidos para su uso en configuraciones distribuidas, lo que minimiza el cableado, y se pueden conectar por medio de diferentes protocolos de comunicación en bus.
La concepción de la electrónica del vehículo se lleva a cabo en cumplimiento de los requisitos exigidos por las normas ferroviarias y cubre todas las necesidades para el control, vigilancia y comunicaciones de cualquier tipo de material rodante, desde vehículos livianos hasta locomotoras de alta velocidad.
Típicamente, TCMS proporciona interfaces de comunicaciones de datos a otros sistemas de transmisión de trenes, así como también a los sistemas de telecomunicaciones que operan de forma remota en la vía. Por lo general están separados físicamente de las redes wifi disponibles a los pasajeros por razones de seguridad. TCMS se refiere a menudo como el cerebro del tren debido a su papel central en la coordinación de control y vigilancia a través de diversos sistemas.
Para los grandes fabricantes, TCMS es un complejo equipo que contendrá los estandares de control, comunicación y el sistema de gestión del tren para todas las plataformas de vehículos y aplicaciones, las cuales van desde los tranvías, subtes, coches de pasajeros hasta transporte de automóviles, locomotoras de alto rendimiento y el trenes de alta velocidad. La arquitectura TCMS variará dependiendo de las necesidades operacionales y el segmento de mercado, pero el propósito y los beneficios de TCMS son comunes en todas las arquitecturas.
TCMS Bombardier
TCMS se integra fácilmente con los subsistemas de terceros ya que posee un diseño modular y utiliza interfaces estandarizadas internacionalmente, esto permite que los datos de múltiples sistemas puedfan integrarse inteligentemente, proveyendo de servicios a los conductores, los mantenedores y pasajeros que se han mejorado en comparación con los disponibles en sistemas autónomos.
La estandarización de interfaces de datos entre TCMS y otros sistemas de trenes beneficia a fabricantes, proveedores y, en última instancia, los propietarios de flotas, ya que permite una gama más amplia de soluciones de sistemas compatibles para ser considerado, mientras que la reducción de los costos de las integraciones. Además, la migración de la funcionalidad del dominio proveedor en TCMS puede reducir el costo y la complejidad de la solución global del tren, por 
ejemplo a través de la eliminación de cableado y conectores innecesaria y su masa asociada.

Fuente: Rail Enginner - May 2015

domingo, 21 de diciembre de 2014

Otra visión en CBTC

El Dr. Pierre Messulam, el director para la innovación y la investigación de la SNCF, comentó a la revista Rail Engineering News el progreso ETCS francés, el cual se encuentra con unos ocho años de retraso. Las pruebas de software de los diferentes proveedores de diferentes países, la  mayor respuesta de frenado del material rodante, así como el alto costo de la adaptación de los trenes a los equipos ETCS que ya cuentan con TVM o KVB (Transmisión Via Máquina, sistema de protección del tren desarrollada por la SNCF), han sido los principales problemas.
Las sucesivas correcciones de errores han llevado a diferentes versiones del software. Más recientemente, la interferencia de las redes GSM públicas en GSM-R ha derivado en problemas de fiabilidad en el enlace de radio, lo cual es una preocupación seria. Los procesos de autorización son lentos y complejos, ya que las autoridades nacionales poseen diferentes requisitos y procedimientos.
Un aspecto positivo es que los conductores están muy entusiasmados con ETCS, pero el trabajo en situaciones críticas necesita mucha atención y una estrecha cooperación con los operadores. Lo ideal sería el empleo de un simulador para capacitar al personal en el manejo de situaciones de emergencia.
La introducción del CBTC es visto como esencial para que circulen más trenes en la infraestructura existente ya que las mejoras de ingeniería civil son demasiado caras, según lo indicado por Said El Fassi, director técnico de la SNCF responsable del modelado de sistemas. Optimizar el diseño de la interfaz con la infraestructura existente es vital, especialmente cuando más de un servicio de trenes funciona en la misma línea.
Los tiempos de permanencia en estación son cruciales para el rendimiento y los estudios  del factor humano son importantes para entender esto. La modelización puede ahorrar enormes cantidades de tiempo en el futuro y permitir una mejor comprensión tanto de los riesgos y las interfaces para las políticas de mantenimiento de vía y el tren de interconexión, normas de funcionamiento y las consideraciones ambientales.
Una innovación en París es el proyecto Nexteo, un ejercicio conjunto RFF / RATP para producir un sistema de control y comunicación basada en los principios CBTC pero capaz de operar en las principales líneas donde hay tráfico de alta densidad. Esto está siendo diseñado para una nueva línea de transporte masivo que se está construyendo, pero tendrá que integrarse con ETCS también. 

Evaluación de la seguridad y factores humanos

Un factor importante en la introducción de nuevos sistemas CBTC es la obtención de aprobación de seguridad, señaló Paul Cheeseman del Programa Técnico de sistemas de servicios. Se insiste en la necesidad de evaluar de forma independiente los sistemas por las personas competentes no relacionados con el proyecto  y debe centrarse en las medidas de diseño, desarrollo y seguridad. Se debe aplicar el Dossier de Seguridad (Safety Case), esto implica la demostración documentada de que un producto, subsistema o sistema cumple los requisitos de seguridad especificados en las funciones para las que han sido concebidos.
La aceptación de sistemas similares en uso en otros lugares puede ser relevante, pero si las funciones no estan bien definidas o especificadas, los requisitos de seguridad no son suficiente y no lleva a ningún resultado claro.
Mientras que muchas aplicaciones CBTC tendrán como objetivo la organización de tráfico o el funcionamiento de la UTO, algunos sistemas, en particular los que se requiere la línea principal en ejecución, mantendrán un conductor. El diseño de la DMI (Interfaz conductor-máquina) es una ciencia en sí misma y la brecha entre la tecnología y la adopción tiene que ser entendida. Elaine Thompson de Mott MacDonald explicó algunos de los factores.
La integración completa significa todo en una sola pantalla que incluye controles y velocímetro.
El riesgo de confusión cuando se requieren diferentes tipos de sistemas de protección de trenes es considerable. La elección entre la pantalla táctil, teclas de función o teclado separado puede estar influenciada por las preferencias locales. Las opciones se están evaluando en una formación HST clase 43, con los resultados se pretende diseñar la cabina para entrenamiento antes que el Crossrail esté finalizado.

Más que una simple señalización

En resumen, Alan Rumsey de Delcan en Canadá señala que la instalación de CBTC es mucho más que un proyecto de actualización del sistema de señalamiento, se puede considerar como una actualización total de la línea. Es esencial centrarse en las verdaderas "necesidades" (capacidad, los tiempos de viaje, la flexibilidad, la mejora de la seguridad, la automatización, menor costo de mantenimiento.), mientras que el desafío es cambiar (prácticas históricas, la necesidad de recurrir a sistema).
El diseño de un plan de migración para reducir al mínimo impacto en el servicio durante la implementación es importante. Los operadores deben comenzar con lo que quieren finalizar y trabajar hacia atrás, no deben lleva a cabo la primera etapa al inicio.
Un sistema CBTC puede considerarse como una red de ordenadores distribuida por lo que es esencial para considerar que no es una red de transmisión estable y hardware fiable.
Para el tren es fundamental e integral las pruebas de fábrica seguido por ensayos en una vía de pruebas, esta es la mejor solución.

martes, 11 de noviembre de 2014

Experiencia canadiense en CBTC

Muchos países han desplegado sistemas CBTC. Según la revista Rail Engineering News, uno de los primeros fue Canadá con el Vancouver Skytrain. Desde la apertura de la línea en la Expo 1986, muchas lecciones se han aprendido. Según  Ian Graham de British Columbia (BC) Rapid Transit, la tecnología SelTrac S40 (ex Alcatel - actual Thales) se basa en sensores inductivos para la detección de vehículos y la transmisión de datos, sin emplear la detección por contador de ejes. 
Al ser un ferrocarril nuevo, donde no era necesario modificar ninguna instalación existente y además carecía de interoperatibidad regional, se facilitó su implementación.
Al mismo tiempo los trenes fueron totalmente automatizados, se pensaba que la eliminación de un "conductor" iba a ser un paso demasiado avanzado para la confianza pública. Sin embargo, las extensiones de línea posteriores han avanzado hacia la UTO ( Unattended Train Operation - Operación de Tren Desatendido), un paso previo al tren sin conductor. Al contrario, los niveles de dotación de personal siguen siendo considerables en las estaciones ya que hasta el momento no se han proporcionado los PSD (Plataform Screen Doors - Puertas de Borde de Anden). UTO ofrece muchas ventajas ya que minimiza el error humano, elimina los períodos de tiempo de descanso en las estaciones cabecera y ofrece una mayor frecuencia de servicio con menos trenes.

Personal asistente itinerantes están desplegados para que puedan llegar a los trenes con rapidez, además, intercomunicadores en el tren, botones de alarma y circuito cerrado de televisión son parte del escenario de seguridad. El headway (tiempo entre trenes) actual de 108 segundos entre los trenes (33 TPH) es capaz de ser reducido a 80 segundos.
SkyTrain a adoptado motores de inducción lineales para los trenes en las primeras líneas, pero posteriormente se han empleado motores de CA convencionales. La comprensión de cómo el sistema está funcionando es vital y Chris Moss, responsable de los servicios de ingeniería de sistemas, explicó la forma en que la tecnología ha progresado desde la transmisión de los códigos de error simples que eran impresas en papel, a los trenes que cuentan con registro continuo de datos que actúa como una caja negra que se pueden cargar en una memoria flash (pendrive) . Un tren de pruebas con instrumentos de medición adecuados, atraviesa todas las líneas continuamente para revisar la salud de todos los sistemas, incluyendo la propulsión por inducción lineal.