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Title:
SYSTEM PROVIDING ASSISTANCE IN THE OPERATION OF RADIO-BASED RAILWAY BLOCKING MANAGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/115624
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system providing assistance in the operation of radio-based railway blocking management, consisting of an electronic system formed by an industrial computer having a touch screen and a series of programs or applications and an electronic circuit including a receiver of a satellite-based positioning system (GPS or similar), a rotation sensor and a series of circuits for conditioning different signals originating from the train, which determine the state of same: running, stopped, state of the doors, etc.

Inventors:
ERASO ARRIETA JULIAN (ES)
PALOMINO ZUBIAURRE INIGO (ES)
DE BERGARA ETXEZARRETA JAVIER CARLOS (ES)
PRESMANES DE ARIZMENDI AGUSTIN (ES)
PASTOR SOLANO ROBERTO (ES)
ARANGUREN ARAMENDIA GERARDO (ES)
RUBINA DIEZ JON MIKEL (ES)
ODRIOZOLA LERCHUNDI INIGO DE LOYOLA (ES)
CARBALLEDO MORILLO ROBERTO (ES)
PERALLOS RUIZ ASIER (ES)
Application Number:
PCT/ES2008/000812
Publication Date:
September 24, 2009
Filing Date:
December 30, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PUBLICA EUSKO TRENBIDEAK FERRO (ES)
EUSKAL TRENBIDE SAREA RED FERR (ES)
ERASO ARRIETA JULIAN (ES)
PALOMINO ZUBIAURRE INIGO (ES)
DE BERGARA ETXEZARRETA JAVIER (ES)
PRESMANES DE ARIZMENDI AGUSTIN (ES)
PASTOR SOLANO ROBERTO (ES)
ARANGUREN ARAMENDIA GERARDO (ES)
RUBINA DIEZ JON MIKEL (ES)
ODRIOZOLA LERCHUNDI INIGO DE L (ES)
CARBALLEDO MORILLO ROBERTO (ES)
PERALLOS RUIZ ASIER (ES)
International Classes:
B61L25/02
Foreign References:
ES2297653T32008-05-01
ES2250956T32006-04-16
US20030236598A12003-12-25
ES2232648T32005-06-01
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
URIZAR BARANDIARAN, Miguel Ángel (ES)
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Claims:

R E I V I N D I C A C I O N E S

1 .- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, caracterizado por estar compuesto por un sistema electrónico formado por un computador industrial con pantalla táctil y una serie de programas o aplicaciones y un circuito electrónico con un receptor de un sistema de posicionamiento vía satélite (GPS o similar), un sensor de giro y una serie de circuitos para acondicionar diversas señales procedentes del tren y que determinan el estado del mismo: marcha, paro, estado de puertas, etc.

2.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado porque permite realizar un posicionamiento preciso de los trenes. El posicionamiento está basado en un algoritmo que relaciona los datos suministrados por un receptor de posición vía satélite (GPS o similar), los datos de un girómetro, los datos proporcionados por un sistema Euroloop o similar y los planos proporcionados por el propietario de Ia infraestructura ferroviaria. Estos datos de posicionamiento están referidos al tramo de vía o trayecto del tren y el punto kilométrico convenido o determinado por el propietario de Ia infraestructura ferroviaria. Los datos de posición calculados se muestran en pantalla al maquinista y son enviados al Puesto de Mando del operador ferroviario.

3.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado porque realiza un posicionamiento exacto de un tren, generalizando a toda una compañía de explotación ferroviaria y a todos los trenes de Ia compañía, suministrando esta información al Puesto de Mando con el

fin de hacer una correcta y rentable utilización del material rodante a través de una aplicación de control ferroviario mediante sistema de bloqueo asistido por Posicionamiento.

4.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado por disponer de un sistema de intercambio de mensajes entre el Puesto de

Mando y el maquinista. Este sistema complementa el sistema que pueda existir de intercambio de información oral añadiendo un sistema de intercambio de información escrita. Con ello se mejora Ia transmisión de datos precisos como puntos kilométricos, nombres de estaciones, horas, limitaciones de velocidad temporal, etc. Además el sistema incorpora un sistema para visualizar estos mensajes cuando se reciben asociados al punto kilométrico donde el mensaje es relevante.

También dispone de un sistema de recuerdo del mensaje al volver a activarse en las cercanías del punto kilométrico asociado gracias a disponer del sistema de posicionamiento. Los mensajes también pueden interpretarse por el ordenador y producir actuaciones sobre el tren, activar alarmas sonoras o luminosas, etc.

5.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado por disponer de un sistema de información al maquinista, donde se informa al maquinista del punto kilométrico exacto dónde está situado o por dónde circula el tren, información sobre Ia hoja de ruta o libro de itinerarios del servicio que debe realizar, Ia velocidad máxima en el tramo actual que no debe exceder, etc.

6.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado por

disponer de un sistema de información documental al maquinista, o biblioteca de documentos, que permite al maquinista acceder de forma fácil y por medios electrónicos e informáticos a documentos dispuestos por el operador del servicio ferroviario para información del maquinista.

7.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado por un sistema de actualización y configuración que permite modificar de manera remota, a través de los sistemas de comunicaciones inalámbricas dispuestos en el tren, gran cantidad de los parámetros del sistema y actualizar el sistema documental o biblioteca embarcada.

8.- Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, según Ia reivindicación 1 caracterizado por ser capaz de intercambiar información con los sistemas del Puesto de Mando para Ia configuración remota del sistema, el intercambio de mensajes o el envío de información de estado del tren, bien mediante las facilidades de comunicación inalámbricas instaladas del tren o bien, cuando las características del vehículo ferroviario así Io impongan, mediante elementos de comunicación inalámbricos directamente conectados a él.

Description:

"SISTEMA DE AYUDA A LA OPERACIóN DE GESTIóN DE BLOQUEOS FERROVIARIOS VíA RADIO"

DESCRIPCIóN

El objeto del invento es un sistema de ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio, que incluye una serie de equipos electrónicos que se instalan en un tren para permitir determinar Ia posición exacta del tren sobre las vías, proporcionar información diversa al maquinista del tren, proporcionar información al

Puesto de Mando del servicio ferroviario e intercambiar información entre el maquinista del tren y el Puesto de Mando del servicio ferroviario. Con este equipo se consigue una mejora del sistema de operación ferroviaria de un servicio de trenes.

Campo de Ia técnica

La invención (en adelante Sistema de Ayuda) viene a resolver diversos problemas que surgen en Ia operación ferroviaria como son: Ia determinación de Ia posición exacta de todos los trenes de un operador ferroviario, Ia transmisión de información al maquinista, Ia comunicación entre el tren como máquina y el Puesto de Mando del sistema ferroviario y Ia comunicación mediante mensajes del Puesto de Mando con el maquinista.

Por ejemplo, es importante transmitir entre un tren y el Puesto de Mando las siguientes informaciones: posición exacta del tren en cada instante, servicio que debe realizar el tren, hoja de ruta o libro de itinerario que debe cumplir el maquinista dentro del servicio actual, mensajes sobre el funcionamiento como indicaciones de eventualidades o situaciones temporales, información sobre

instalaciones ferroviarias disposición de vías, cambios de vías, etc.

Además toda esta información se debe transmitir al maquinista con: fiabilidad, claridad, prontitud y sencillez. El Sistema de Ayuda debe completar el trabajo del maquinista añadiendo facilidades y evitando distracciones respecto de sus funciones principales.

Para el controlador del Puesto de Mando del servicio ferroviario esta información debe ser: fiable, completa, inmediata y clara. El Sistema de Ayuda debe facilitar su control sobre Ia operación de Ia totalidad de trenes del servicio.

Para Ia compañía de operación ferroviaria añade fiabilidad en el servicio, información inmediata, facilidad para transmitir información temporal o variable, etc. El Sistema de Ayuda representa además un sistema de seguridad porque puede realizar las labores de posicionamiento del tren cuando fallan los sistemas actuales o tradicionales

Antecedentes del estado de Ia técnica

Actualmente las operaciones mencionadas más arriba se realizan por diversos métodos que no permiten tanta fiabilidad.

El posicionamiento de los trenes se realiza por bloqueo telefónico o basado en Ia instalación de detectores en las vías. Estos métodos no proporcionan una alta precisión en Ia posición aunque si proporcionan una alta fiabilidad. La falta de precisión limita el número de servicios que puede suministrar un operador en una línea ferroviaria.

Actualmente Ia comunicación entre el Puesto de Mando y el

maquinista se realiza oralmente por medio de sistemas de radio de diversos tipos. La comunicación oral está sujeta a protocolos de comunicación, pero aun y todo no está exenta de Ia posibilidad de errores en Ia transmisión de información, olvidos de Ia información transmitida y todos los posibles fallos que se pueden dar por Ia actuación falible de Ia persona. Esta comunicación se vuelve extremadamente sensible cuando, ante fallos en los sistemas de control de tráfico centralizado, el Puesto de Mando debe transmitir órdenes de control de tráfico directamente por medio oral a los maquinistas.

Actualmente Ia información que dispone el maquinista ferroviario está impresa en papeles, libros o documentos que lleva con él o que se encuentran en Ia cabina del tren. Esto conlleva problemas de manejo de Ia información, costo y dificultad de Ia actualización de Ia documentación y, en general, un abandono del sistema documental.

Para comprender mejor el objeto de Ia presente invención, se representa en los planos una forma preferente de realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 constituye el diagrama de bloques de los sistemas electrónicos del Sistema de Ayuda. En Ia figura se puede ver el ordenador industrial (1 ) unido a Ia tarjeta electrónica (2) que dispone de los sensores de posición (GPS) con su antena (3), sensores inerciales (girómetro) y adaptadores para otras conexiones (4) tales como señales del tren que determinan el estado de puertas, estado de marcha o detención del tren, etc. Además en Ia figura se muestra Ia comunicación opcional con un sistema de comunicaciones móvil (5)

-A-

tipo GSM/GPRS o similar, junto con su antena (6), para equipos rodantes sencillos como locomotoras o equipos de mantenimiento. Otros elementos mostrados son Ia alimentación eléctrica (7), y los sistemas de comunicaciones (8) entre los distintos equipos.

La figura 2 muestra el diagrama de bloque del sistema donde se ubica y con el que se relaciona el Sistema de Ayuda. En Ia parte superior se representa el tren con sus equipos (1 ). En Ia parte inferior se representa el Puesto de Mando (2) del operador ferroviario con otros equipos. Por medio se representan los sistemas de comunicaciones inalámbricas donde cabe destacar el operador de comunicaciones (3). En el tren (1 ) se puede ver el Sistema de Ayuda (4). Este equipo se comunica con el sistema Euroloop (6) y otros equipos a través de una línea Ethernet (7). Todos estos equipos se conectan con un equipo de comunicaciones inalámbricas (5) encargado de las transmisiones inalámbricas entre el tren y el Puesto de Mando (2). Ubicados en el Puesto de Mando se pueden ver el sistema BRAP de Bloqueo Vía Radio Asistido por Posicionamiento (1 1 ) y el Configurador Remoto del Sistema de Ayuda (13), además de otros equipos (14). Todos estos equipos se comunican a través de una red Ethernet (1 5). La comunicación entre el tren (1 ) y el Puesto de Mando (2) se puede realizar con sistemas de comunicaciones de corto alcance (8) como Wifi o con comunicaciones de largo alcance que requieren de un operador (3). Esta comunicación de largo alcance se puede realizar entre el tren y el operador por medios inalámbricos como GSM/GPRS (9) y entre el operador y el Puesto de Mando por cable como por ejemplo Internet por línea privada VPN (10). Para ello, el Puesto de Mando dispondrá de un Módulo de Comunicaciones de Tierra (1 2) que gestionará dicha comunicación.

La figura 3 refleja Ia arquitectura general del software instalado en el ordenador industrial y los elementos que Io componen. Elementos de integración: comunicación intermodulos (1 ), compilación elementos software (2) y ejecución o sistema operativo (3). Módulos principales: posicionamiento (4), registro de históricos (5), sistema experto (6), comunicaciones (7), e interfaces gráfico de usuario (8). Este último módulo se descompone a su vez en los submódulos: información al maquinista (9), gestión de Bloqueo vía Radio Asistido por Posicionamiento (10) y biblioteca electrónica embarcada (1 1 ).

La figura 4 corresponde a una posible distribución de Ia pantalla principal mostrada en el ordenador industrial ubicado en el tren y que sirve para proporcionar información al maquinista del tren. En el centro de Ia pantalla (6) se escribe de manera habitual Ia hoja de ruta o libro de itinerarios del servicio que está desarrollando el tren. También en esta zona (6) se muestran los mensajes enviados por el Puesto de Mando, las alarmas y cualquier otra información de carácter principal. En Ia parte superior de Ia pantalla se muestra diversa información: Ia fecha y hora actual (1 ), Ia limitación de velocidad en el tramo actual (2), el servicio ferroviario que se está realizando (3), el estado de cobertura GPS y GPRS (4) y el punto kilométrico donde se encuentra ubicado el tren en el instante actual (5). En Ia parte inferior se encuentran los botones virtuales de acceso a información de emergencia (botón SOS) (7) o de acceso a otra información almacenada en el ordenador y dispuesta por el operador ferroviario para información de los maquinistas (botón biblioteca) (8).

Descripción de Ia invención

1 . Introducción.

El Sistema de Ayuda a Ia operación de gestión de bloqueos ferroviarios vía radio comporta una serie de equipos electrónicos que permiten conocer Ia posición del tren con gran precisión y trasmitirla hacia el Puesto de Mando de control ferroviario.

Además dispone de una pantalla táctil para que el maquinista pueda informarse sobre: el Punto Kilométrico exacto en que se encuentra el tren, Ia velocidad máxima permitida en el tramo, hitos del libro de itinerario, mensajes recibidos desde el Puesto de Mando del sistema ferroviario, documentos relacionados con Ia conducción, etc.

2. Diagrama general

Los equipos electrónicos que forman parte de Sistema de Ayuda objeto del invento se pueden ver en Ia figura 1 .

Desde el punto de vista físico hay dos equipos básicos:

- Un computador con pantalla táctil (1 ), donde se ejecutan todas las aplicaciones descritas en los siguientes apartados. Puede utilizarse un PC industrial de los denominados Panel PC o similar.

- Una tarjeta electrónica (2) que contiene un receptor GPS y su antena (3), un sensor de giro (girómetro) y adaptadores para diversas señales de potencia provenientes del tren o de actuación sobre mecanismos del tren.

Además de estos dos equipos existe un sistema de alimentación (7) y Ia conexión con otros equipos del tren (4).

Considerando el Sistema de Ayuda objeto del invento en su relación con otros equipos embarcados en el tren o dispuestos en tierra, tenemos el diagrama de bloques de Ia figura 2.

En dicha figura 2 se puede ver que el Sistema de Ayuda se comunica a través de línea Ethernet o similar (7) con un Módulo de Comunicaciones Embarcadas (MCE) (5) que se encarga de realizar las comunicaciones del tren con el exterior (8 y 9). En Io que respecta a esta patente se encarga de poner en contacto el Sistema de Ayuda con:

- Un sistema de Bloqueo vía Radio Asistido por Posicionamiento (BRAP) (1 1 ) ubicado en el Puesto de Mando (2) que se surte de los datos de posición de los trenes suministrados por los Sistemas de Ayuda a Ia Operación ubicados en los distintos trenes de Ia compañía operadora de ferrocarriles,

- Un sistema de configuración remoto del Sistema de Ayuda (13), también ubicado en el Puesto de Mando, que permite modificar los parámetros programables de funcionamiento del Sistema de Ayuda.

También se comunica el Sistema de Ayuda con distintos sistema de comunicaciones electrónicas:

- Un sistema Euroloop o similar (6) instalado en los trenes y que proporciona información de Ia posición del tren a partir de una comunicación inalámbrica con sistemas dispuestos en las vías.

- Un sistema de comunicación Train Communication Network (TCN, IEC 61375) o similar que proporcionará información acerca del estado del tren.

Además de los equipos presentados en Ia figura 2, el Sistema de Ayuda tiene capacidad de conectarse directamente a un módulo de comunicaciones móviles GSM/GPRS o similar representado

en la figura 1 (5) para realizar directamente las comunicaciones con los sistemas de tierra. Esto es útil para su instalación en material rodante auxiliar (bateadoras, por ejemplo) que no dispone de línea Ethernet ni de los equipos reseñados en Ia figura 2.

3. Descripción de los módulos del Sistema de Ayuda.

Desde un punto de vista general o de utilidad Io que realmente interesa son las aplicaciones o funciones que puede realizar el Sistema de Ayuda. Todas estas aplicaciones se implementan mediante el software dispuesto en el ordenador industrial ubicado en Ia cabina de conducción de los trenes.

El diagrama general de este software tiene el aspecto mostrado en Ia figura 3.

Por una parte podemos apreciar los elementos más exteriores que constituyen Ia base o sistema operativo. Esta parte no puede ser percibida por el usuario. Consiste en los elementos que implementan Ia integración de los módulos software del Sistema de Ayuda: Ia definición común de símbolos para Ia compilación (2), un sistema de intercambio de variables para Ia comunicación entre los módulos (1 ) y Ia inicialización, coordinación y control del contexto de ejecución de estos módulos (3).

Por otra parte podemos ver los elementos propios de las aplicaciones.

Son submódulos los elementos que implementan conjuntamente una funcionalidad (¡nterfaz gráfica) pero que presentan un objetivo diferenciado dentro de Ia misma.

Se considera un módulo software aquel elemento del software que implementa una funcionalidad diferenciada que se corresponde con algún objetivo de Ia aplicación final.

Aunque existan relaciones entre módulos, el principio de diseño de una arquitectura modular es lograr Ia mayor independencia entre los mismos. De este modo, el funcionamiento de cada módulo es afectado en Ia mínima medida posible por Ia operativa de otros módulos.

Funcionalmente existen cinco módulos en el software del Sistema de Ayuda.

Módulo de Posicionamiento (4): Este módulo proporciona el cálculo de Ia posición del vehículo sobre Ia red ferroviaria, en términos de punto kilométrico, línea y vía. Para ello se emplea Ia información de posicionamiento global vía satélite, Ia información sobre las circunstancias inerciales que actúan sobre el vehículo, los datos proporcionados por el odómetro del vehículo y los planos de Ia red ferroviaria.

Módulo de Comunicaciones (7): Su función es proporcionar servicios de envío y recepción de datos con entidades externas al Sistema de Ayuda: el hardware del Sistema de Ayuda, dispositivos de abordo (EUROLOOP) y elementos de control del puesto de mando.

Módulo Sistema Experto Basado en Reglas (6): Sistema que determina cuándo debe realizarse el envío al Puesto de Mando de información de posicionamiento y estado del vehículo según unas reglas de funcionamiento. Dichas reglas deben ser previamente establecidas por un experto en los criterios para las comunicaciones

desde el Sistema de Ayuda al Puesto de Mando.

Módulo Interfaz Gráfica de Usuario (8): es el conjunto de elementos que constituyen Ia interfaz gráfica de usuario y que permiten Ia interacción entre el Sistema de Ayuda y el maquinista. Dentro de este conjunto se distinguen, por tener una funcionalidad diferenciada: el sistema de información al maquinista (9), el sistema de bloqueo vía radio asistido por posicionamiento (BRAP) (1 0) y Ia biblioteca electrónica embarcada (BEE) (1 1 ) .

Módulo de Históricos (5): Este módulo tiene como objeto el almacenamiento en ficheros de información del estado del Sistema de

Ayuda para su posterior explotación. Se trata de un volumen relativamente elevado de información y que será accedido en ocasiones espaciadas en el tiempo.

La funcionalidad de cada módulo se describe con más detalle en los siguientes apartados.

4. Posicionamiento.

El posicionamiento es Ia aplicación principal del Sistema de Ayuda. Básicamente consiste en calcular Ia posición a partir de los siguientes elementos:

- Un receptor de posición vía satélite (GPS o similar) que proporciona Ia posición absoluta del tren en términos de latitud y longitud. Proporciona un posicionamiento de gran precisión y es el principal instrumento para el cálculo de Ia posición.

- Un sensor de giro: girómetro. La precisión de un sistema de posicionamiento vía satélite no es suficiente para determinar

cambios de vía o el estacionamiento de un tren en una playa de vías. Este sensor permite medir los giros realizados por el tren en los cambios de vía y así discriminar Ia vía seleccionada.

- Información del Euroloop. El sistema Euroloop proporciona por medios inalámbricos Ia posición del tren en un bucle de vía. Esta información sirve para determinar los tramos de vía y Ia vía utilizada en cada momento. En vez del sistema Euroloop se podría emplear un odómetro o cualquier otro sistema de posicionamiento relativo del tren.

- Planos de las vías. La posición calculada se traslada a los planos de vía proporcionados por el propietario de Ia infraestructura ferroviaria para determinar el Punto Kilométrico (PK) convenido. Es decir, el número de punto kilométrico que Ie corresponde dentro de Ia denominación utilizada por el propietario de Ia infraestructura ferroviaria. Los planos de vías están divididos en recorridos o servicios realizados por el operador ferroviario. Los recorridos están a su vez divididos en tramos entre distintas poblaciones. Los tramos a su vez están divididos en las vías que componen el tramo, bien sean las vías principales del tramo o las diversas ramificaciones de estaciones o aparcamientos de trenes. En resumen, en el plano se identifica de manera biunívoca cada posición mediante el punto kilométrico convenido y Ia identificación del recorrido, tramo, número de vía o relación semejante de identificación.

La posición, además de mostrarse en pantalla, se transmite mediante el Módulo de Comunicaciones Embarcado al sistema de

Bloqueo vía Radio Asistido por Posicionamiento ubicado en tierra que

Io emplea para realizar una apropiada Gestión de Ia Operación del

sistema ferroviario.

5. Sistema de comunicaciones.

La comunicación de un tren con el Puesto de Mando ferroviario debe tener en cuenta, evidentemente, Ia característica de movilidad. En esta invención interesa Ia independencia del Sistema de Ayuda de los sistemas o infraestructuras basados en elementos dispuestos en tierra, por Io que Ia comunicación se realiza por medios inalámbricos, a través de cualquiera de los procedimientos existentes en Ia actualidad: WIFI, WIMAX, GSM/GPRS, etc. En concreto dentro del tren se ha considerado Ia existencia de un equipo de comunicaciones inalámbricas que se ha denominado Módulo de Comunicaciones Embarcada que emplea distintas comunicaciones inalámbricas en función de Ia cobertura, el costo de operación, etc.. También se ha considerado Ia posibilidad de que en determinados vehículos ferroviarios, con un equipamiento más limitado, el Sistema de Ayuda emplee directamente dispositivos de comunicación inalámbricas (módem GPRS o similar)

Bien a través del Módulo de Comunicaciones Embarcado o bien directamente mediante un dispositivo de comunicación inalámbrica, se crea una línea de transmisión de información continua entre el Puesto de Mando del sistema ferroviario y el tren. El Sistema de Ayuda utiliza este sistema de comunicaciones para:

- Actualizar cualquiera de las informaciones disponibles en el tren: mensajes, libro de itinerarios, servicio, documentos de Ia biblioteca, etc.

- Transmitir Ia información de estado del tren en tiempo

real: posicionamiento, velocidad, estado de las puertas del vehículo, etc.

- Recibir mensajes del Puesto de Mando del sistema ferroviario para mostrarlos en pantalla.

- Trasmitir al Puesto de Mando del sistema ferroviario Ia confirmación de Ia recepción de mensajes y otras informaciones adicionales.

El Sistema de Ayuda se comunica, además de con el Puesto de Mando de un modo inalámbrico, con otros elementos embarcados en el vehículo y conectados a Ia red interna (Ethernet) del mismo. Mediante un mecanismo de comunicaciones industriales basado en Ia publicación y suscripción de variables de información (OPC o similar), el Sistema de Ayuda pone a disposición de todos los equipos conectados a Ia red interna del tren Ia información de posicionamiento y estado del tren que el módulo de posicionamiento calcula.

6. Sistema experto.

La transmisión de Ia posición y otras variables de estado del tren al Puesto de Mando del sistema ferroviario, se sirve de un sencillo sistema experto que determina Ia cadencia con que se transmite esa información. El objeto de este sistema experto es, fundamentalmente, variar Ia frecuencia de transmisión de Ia información. Mayor frecuencia cuando Ia posición está variando rápidamente o Io determina un evento y menor frecuencia cuando el tren se encuentra detenido y no varía su posición. Esto supone un ahorro en el costo de transmisión y en Ia densidad del tráfico de información.

Esta adecuación de Ia frecuencia de trasmisión a las

circunstancias del tráfico es determinada por un experto en Ia operación de tráfico ferroviaria. Dicho experto establece un conjunto flexible de reglas que fijan las diversas condiciones en las que Ia información de estado debe transmitirse. Dichas reglas son creadas mediante el Configurador Remoto del Sistema de Ayuda y transmitidas al Sistema de Ayuda.

El sistema experto, a partir de las condiciones fijadas en dichas reglas y su comparación con las circunstancias de su entorno (tiempo transcurrido, distancia recorrida, tiempo absoluto, posición absoluta y estado del tren: parado, en marcha, con puertas abiertas, etc.) ordena al módulo de comunicaciones el envío de Ia información de posicionamiento y estado del tren cuando las condiciones de las reglas se cumplen.

7. Información al maquinista.

La pantalla táctil del ordenador industrial sirve para mostrar información al maquinista. Dicha información puede:

- Proceder de Ia memoria interna del ordenador industrial a modo de biblioteca electrónica.

- Ser generada automáticamente por el ordenador industrial en función de Ia operación: posición, hora, etc.

- Recibirse del Puesto de Mando del operador ferroviario: transmisión de mensajes escritos al maquinista.

En Ia figura 4 se muestra Ia pantalla principal típica del sistema en operación.

En el centro (6) aparece Ia hoja de ruta o libro de itinerarios

con sus hitos junto con los mensajes recibidos en distintos colores. Además se destaca en otro color o forma el próximo evento.

En Ia parte superior se muestra información diversa (1 a 4). En Ia esquina superior derecha aparece el punto kilométrico (5) dentro del tramo de vía donde se encuentra Ia cabecera del tren.

En Ia parte inferior están los botones virtuales de acceso a Ia biblioteca electrónica embarcada (8) y ayuda ante emergencia (7) .

A continuación se describen estas tres utilidades gráficas con mayor detalle ya que constituyen una parte importante de Ia invención.

7.a. Pantalla principal.

La pantalla principal tiene Ia función de mostrar al maquinista información sobre Ia evolución de diversas informaciones en el transcurso del recorrido.

La información normalmente existente en Ia pantalla principal puede ser de carácter general, como Ia fecha y hora (1 ), de carácter general dentro del servicio ferroviario, como el número de servicio ferroviario (3) que está realizando actualmente el tren o específica del Sistema de Ayuda.

La información específica del Sistema de Ayuda es Ia siguiente:

- Cobertura del sistema de posicionamiento por satélite (GPS o similar) (4). Indica mediante distintos colores si existe o no existe Ia cobertura en cada momento.

- Cobertura del sistema de comunicaciones inalámbrico, GSM/GPRS o similar (4) a través del Módulo de Comunicaciones Embarcada o directamente del módulo de comunicaciones GSM/GPRS. Esta cobertura es gradual por tanto se representa mediante un control analógico: número, regla o círculo graduado.

- Punto kilométrico (5) en que se encuentra el tren en cada instante, expresado mediante el punto kilométrico dentro del tramo o vía actual con Ia precisión expresada por ejemplo en metros. Este valor se va actualizando continuamente a medida que se desplaza el tren.

- La parte central de Ia pantalla principal está ocupada por Ia hoja de ruta o libro de itinerarios (6). La hoja de ruta o libro de itinerarios contiene información acerca de los horarios de paso por cada estación, los cruces previstos con otros trenes y cualquier otra información que sea de interés de cara a Ia conducción del maquinista y Ia segura realización del servicio ferroviario. Normalmente una hoja de ruta ocupará bastante espacio por Io que en pantalla se muestra Ia parte de interés en el momento actual, constituido por el último hito o evento transcurrido, el próximo evento y los siguientes eventos o hitos en el sentido de marcha del tren. Por ser importante se destaca el próximo evento mediante una franja en otro color. Hacia el final del recorrido, cuando quedan pocos eventos para mostrar, Ia franja que destaca el próximo evento se va desplazando por Ia lista hasta concluir con el último evento al final de Ia lista mostrada en pantalla. También se pueden utilizar otras formas o colores para destacar los eventos o hitos de Ia hoja de ruta.

7.b. Intercambio de mensajes.

Otro de los aspectos importantes a reflejar y manejar a

través del Sistema de Ayuda son los mensajes transmitidos desde el Puesto de Mando y recibidos en el Sistema de Ayuda. Estos mensajes normalmente se retransmiten oralmente por medio de radio, pero en esta invención se añade un procedimiento para transmitirlos de modo escrito y mejorar Ia seguridad y transmisión de los mensajes.

En el Puesto de Mando se dispone de un sistema de generación de mensajes y transmisión al tren. Puede hacerse a un tren específico del servicio ferroviario, a un grupo de trenes que realizan un determinado trayecto o a un tren concreto.

El mensaje recibido del Puesto de Mando es recibido en el ordenador industrial que puede realizar diversas operaciones dependiendo del tipo de mensaje enviado por el Puesto de Mando e indicado en uno de los campos de información. Las posibilidades sin ser exhaustivos son las siguientes:

- Mostrar el mensaje sobre el libro de ruta dentro de Ia posición que Ie corresponde en base al Punto Kilométrico que lleva asociado. Aparecerá como un evento más pero destacando en un color diferente para dejar patente su diferencia con otros hitos de Ia hoja de ruta. Cuando el próximo evento a producirse sea el anunciado en el mensaje, éste se destaca en un color distinto al color utilizado para mostrar los eventos del libro de ruta.

- Si el mensaje reviste una mayor importancia, éste puede mostrarse ocupando Ia mayor parte de Ia pantalla principal y destacándose en un color llamativo. Además el maquinista deberá pulsar en Ia zona de mensaje de Ia pantalla táctil para volver a Ia situación de mostrar Ia pantalla habitual con el mensaje añadido en Ia hoja de ruta al modo explicado en el párrafo anterior.

- Con un mensaje de mayor importancia, además de todo Io dicho para los mensajes anteriores, este mensaje se volverá a destacar ocupando Ia mayor parte de Ia pantalla principal y destacándose en un color llamativo en las cercanías del Punto Kilométrico que lleva asociado. De nuevo el maquinista pulsará sobre Ia pantalla para indicar que se Ie ha vuelto a recordar el mensaje y los datos asociados a él.

- Con un mensaje especialmente importante se podrá pasar a activar los mecanismos de parada del tren, como apertura de hilo de lazo, si el maquinista no reconoce los mensajes.

- Algunos mensajes pueden ser además de transmitidos al maquinista interpretados por el ordenador industrial. Son mensajes que aluden a Ia detención del tren antes de un Punto Kilométrico, a una restricción de velocidad en una zona determinada, o mensajes y actuaciones semejantes. Estos mensajes además de mostrarse en pantalla de las formas reseñadas en los párrafos anteriores, podrán ser interpretados por el ordenador industrial para actuar sobre el sistema de frenado del tren de manera automática e indicando al maquinista Ia operación que se va a realizar o se ha realizado. Estas funciones pueden ser anuladas por el maquinista o el Puesto de Mando guardándose registro en todo momento de los hechos acaecidos: reconocimiento, autorización, aparición de mensajes, etc.

- Además de las operaciones descritas en base a Ia recepción de los mensajes, se puede activar alarmas sonoras o luminosas si los tipos de mensajes Io determinan.

7. c. Biblioteca Electrónica Embarcada.

La Biblioteca Electrónica Embarcada es un sistema de

documentación instalado en el ordenador industrial del Sistema de Ayuda que puede utilizar el maquinista para informarse de determinados asuntos, normas, planos, etc.

Estos documentos y su estructura serán determinados por el operador ferroviario de acuerdo a los intereses que considere adecuados y utilizando Ia herramienta denominada Configurador Remoto del Sistema de Ayuda que se describe más adelante.

Desde el punto de vista funcional Ia operación sobre Ia Biblioteca Electrónica Embarcada se describe a continuación.

En situación de parada, pulsando en el botón virtual denominado biblioteca de Ia pantalla principal se accede a un navegador que permite seleccionar los distintos documentos en modo menú de texto o en modo menú gráfico o sinóptico de estaciones, es decir mediante una barra horizontal donde se muestran las estaciones según están dispuestas en el trayecto.

La información se presenta con el aspecto de una pantalla de documentos (modo texto) o con el aspecto de una pantalla de gráficos para los documentos correspondientes a planos, circuitos, etc.

Toda esta información puede ser de utilidad al maquinista, es de fácil configuración y se puede actualizar automáticamente a través del Módulo de Comunicaciones inalámbricas Embarcado en el tren.

Otro botón virtual denominado SOS y dispuesto en Ia pantalla principal, permite el acceso inmediato, independientemente del estado de marcha o parada del tren, a un documento único donde se debe contener información de especial interés para un caso de emergencia. Este documento también será elaborado por el operador

ferroviario y seleccionado para su acceso mediante este botón virtual mediante el Configurador Remoto del Sistema de Ayuda.

8. Generación de histórico.

Gran parte de Ia información generada en el Sistema de Ayuda se almacena en una memoria secundaria (por ejemplo una

Compact Flash) dispuesta en el ordenador industrial generando un fichero de históricos. Este fichero se puede descargar para evaluar en detalle el funcionamiento del equipo o un determinado suceso.

9. Configurador Remoto del Sistema de Ayuda.

El Sistema de Ayuda es un sistema de gran complejidad cuyo funcionamiento puede adaptarse a diversas necesidades y nuevas situaciones. El software del Configurador Remoto del Sistema de Ayuda sirve para variar: los parámetros principales, el sistema de reglas de envío de Ia posición del tren, los datos ubicados en Ia biblioteca electrónica, los tipos de mensajes, etc.

El aspecto de Ia pantalla principal del Configurador Remoto del Sistema de Ayuda muestra las distintas opciones de configuración: datos generales, configuración de reglas del sistema experto, contenidos de Ia biblioteca electrónica embarcada, etc.

A partir de esta pantalla se puede seleccionar, por ejemplo,

Ia modificación de los parámetros principales, que muestra una pantalla tipo impreso electrónico donde se pueden definir los parámetros generales de funcionamiento, o generar el contenido de Ia biblioteca, permitiendo el diseño de todos los niveles de menús de acceso a documentos y Ia definición de los documentos asociados a una selección.

La información generada por el configurador se transmite al tren mediante el sistema de comunicaciones inalámbricas del Módulo de Comunicaciones Embarcado.