Procedimiento y sistema para la mejora del sistema ASFA digital incorporando balizas ASFA virtuales, perfil de balizas y posicionamiento del tren

Un grupo de investigación español del Departamento de Electrónica de la Universidad de Alcalá ha desarrollado un proceso y sistema para mejorar las prestaciones del sistema ASFA Digital sin necesidad de introducir modificación alguna en éste, a través de la inclusión de balizas ASFA “virtuales” que sustituyan o complementen la información de las balizas ASFA físicas, permitiendo que se siga realizando el control de limitación temporal de velocidad aún en ausencia de balizas ASFA físicas. El grupo busca alcanzar acuerdos de licencia, colaboraciones técnicas y comerciales con empresas ferroviario. 

El ASFA Digital (Anuncio de Señales y Frenado Automático Digital) es un sistema de asistencia a la conducción de trenes, que proporciona al maquinista información sobre la señalización de vía (a partir de la detección de unas balizas ASFA electromagnéticas situadas físicamente entre los raíles de la vía), que supervisa las acciones del maquinista, la velocidad máxima del tren y el perfil de la curva de frenado. En caso de que el tren supere la velocidad máxima permitida o que el maquinista no realice el reconocimiento de determinadas señales, el Equipo ASFA Digital embarcado solicita a la aplicación, de manera automática, del freno de emergencia. 

En la actualidad existe una amenaza importante en la interacción tren-vía, en lo relativo a la detección de balizas ASFA físicas en vía por el equipamiento embarcado, y por tanto en la determinación del control de seguridad a ejecutar en cada momento por el Equipo ASFA Digital embarcado. Esta amenaza es la pérdida o no detección de balizas ASFA físicas en vía en el trayecto, lo cual puede darse por muy diversos motivos, como el acoplamiento fuera de las condiciones ideales de interacción captador–baliza ASFA física, el robo de la baliza ASFA física, detección de frecuencia errónea, etc. A esta amenaza el sistema ASFA Digital no es capaz de dar solución por sí sólo. El sistema que se plantea en la presente patente, permite incorporar a los actuales sistemas ASFA Digital nuevas funcionalidades capaces de mitigar estas amenazas, aprovechando las posibilidades que ofrecen los sistemas de posicionamiento global (GPS) y las nuevas tecnologías Wimax / 3G / GSMR y Wifi [Arroyo, Fernández, 2003] para la transmisión de datos vía radio. 

La invención aquí descrita consta de cuatro partes: Dichas partes inciden en la mejora de las prestaciones que ofrece el sistema ASFA Digital actualmente en uso. 

- Primero, se generan balizas ASFA virtuales que sustituyen o complementan la información de las balizas ASFA físicas en vía, permitiendo la ejecución de controles de Limitación Temporal de Velocidad (LTV) y control de velocidad en el tramo de vía asociado, sin necesidad de instalación de nuevas balizas ASFA físicas en vía o, aún en presencia de éstas, por fallo en su detección. 

- Segundo, se dispone en el tren de un mapa digital de velocidades máximas de los diferentes tramos de vía. En la mayoría de los controles estas velocidades son constantes y están asociadas al control que se establezca, pero algunos como el LTV disponen de límites variables. 

- Tercero, se crea un Sistema de Información Geográfico (GIS) de la posición geográfica de las balizas ASFA físicas de vía en el trazado ferroviario y el estado de funcionamiento de las mismas. Los GIS podrán estar ubicados en diferentes instalaciones de la infraestructura de tierra (CTCs, CRCs, Estaciones, etc.). Dentro de cada GIS se contemplan dos grandes bloques de información, uno referente a las balizas ASFA que indican Limitación Temporal de Velocidad (LTV) y otro para el resto de las balizas ASFA. La actualización de la información en el GIS de las balizas ASFA que indican Limitación Temporal de Velocidad (LTV), se realizará por los gestores de las infraestructuras ferroviarias, y la del resto de balizas ASFA se realizará a partir de la información obtenida por la unidad de abordo de los vehículos. Para alcanzar este objetivo específico se utiliza un Sistema de Comunicaciones de Gestión y Telecarga (utilizando tecnologías Wimax / 3G / GSM / GPRS o incluso Wifi) entre la unidad de a bordo y el GIS. Se contempla también el Control en Seguridad de cualquiera de los procesos que intervienen en la incorporación de nuevas unidades de balizas en ASFA, aspecto de baliza, etc., del trazado ferroviario. 

- Cuarto, se facilita la incorporación a los sistemas ASFA Digitales actuales de todas las posibilidades que ofrece la disponibilidad del Perfil de Balizas en Trayecto (mapa) y la generación de balizas ASFA virtuales que sustituyen a las balizas ASFA físicas en vía, cuando estas no sean detectadas o sean detectadas erróneamente. Todo ello sin necesidad de modificar el hardware de los actuales Equipos ASFA Digital embarcados, asegurando al 100% su compatibilidad. 

Incluir balizas ASFA “virtuales” que sustituyen o complementan la información de las balizas ASFA físicas ubicadas en vía, y en especial las de limitación temporal de velocidad (LTV).