lunes, 22 de abril de 2019

Cantones ferroviarios móviles


A continuación, voy a desarrollar la filosofía en que se basan los sistemas de señalización modernos de cara a la optimización del transporte ferroviario. Lo haré basándome en líneas y redes de vía doble en las que estando exentos de tener que gestionar la circulación alternativa de trenes en distinto sentido por las mismas vías, si es necesario regular la marcha de unos detrás de otros. Y a esto añado que la eficiencia energética en transporte ferroviario no sólo se basa en las cualidades de los distintos sistemas de tracción empleados a nivel comercial en la actualidad: diésel o motores eléctricos alimentados mediante grupos electrógenos, catenaria o baterías (químicas o de hidrógeno). Al igual que ocurre con el mundo del automóvil, el consumo de combustible se ve condicionado por la conducción responsable e inteligente. Una buena regulación del tráfico ferroviario se traduce en minimizar los ciclos arranque-parada, con el consiguiente ahorro de combustible, desgaste de frenos o de los propios equipos de tracción. En esta cuestión reside uno de los pilares de la competitividad del transporte por ferrocarril, tanto para viajeros como mercancías, frente al transporte por carretera.    

Tradicionalmente los sistemas de señalización ferroviaria se han basado en secciones o “cantones” fijos. Es decir, la división de líneas ferroviarias en porciones de vía consecutivas, de manera que sólo un tren puede ocupar cada una y entrar en ella cuando el que le precede la ha abandonado. Así se ha logrado garantizar la seguridad evitando el alcance entre trenes. Pero una desventaja de dicho sistema es la falta de flexibilidad al tratarse de secciones fijas, que han sido dimensionadas previamente en función de las longitudes máximas previstas de trenes. El sistema es invariable frente a la longitud real de cada tren, velocidad y eficacias de sus frenos.



Dado que el objetivo es aumentar la capacidad de transporte de las líneas ferroviarias reduciéndose los intervalos de paso entre trenes, conviene crear un sistema que se adapte de manera constante a las diversas circunstancias del tráfico. Ya sea por la heterogeneidad entre trenes, propia de líneas de largo recorrido, como por la variabilidad horaria de la densidad de tráfico característica de ferrocarriles urbanos. Para lograr este objetivo ha sido fundamental el desarrollo logrado en el ámbito de las telecomunicaciones a finales del siglo XX mediante los sistemas de radiofonía digital, como el GSM-R. Innovaciones tecnológicas que permiten la comunicación bidireccional, constante e individual entre equipos computarizados. Así, los trenes están constantemente informando sobre su posición geográfica, velocidad, sentido de marcha y distancia de frenado. Estos parámetros son recibidos por dispositivos de campo que sueñen estar colocados junto a la vía.  Con tal información se calculan los puntos que no pueden ser rebasados por los trenes y las curvas de frenado, en función de la proximidad a estaciones y otros trenes que circulan por delante. Este es un factor importante que redunda en el confort del viajero. Y del que me suelo acordar cada vez que viajo en el Metro de Madrid.




En un nivel básico, la localización geográfica del tren se efectúa mediante el uso de balizas en la vía que informan a éste de su posición exacta. Hasta la siguiente baliza, la distancia recorrida se obtiene mediante los dispositivos odométricos que vienen a ser el equivalente al cuentakilómetros de los automóviles. A dicho cálculo hay que añadir un margen de error impuesto por fenómenos mecánicos como patinajes o desgastes de ruedas, o desajustes electrónicos. Es la técnica aplicada en sistemas como el Nivel 2 de ERTMS o CBTC.

En un grado más avanzado, el tren está constantemente localizado mediante sistemas de geolocalización por satélite, tales como GPS. Este es el caso del Nivel 3 de ERTMS. Esto permite poder prescindir de la instalación de balizas en vía, con el consiguiente ahorro en costes fijos.




Los sistemas de cantones móviles suponen un paso más hacia la automatización de los trenes. Aunque se sigan usando conductores, funciones tales como el reconocimiento de señales y ajuste óptimo de la velocidad son delegados en sistemas computarizados. El primer objetivo es la seguridad. Pero después viene la optimización y eficiencia como ya he comentado. Y vuelvo a poner como ejemplo la conducción de automóviles. Conceptos como guardar las debidas distancias de seguridad entre vehículos, evitar deceleraciones fuertes que castigan frenos y músculos cervicales, ya no quedan a merced de la buena responsabilidad y pericia del conductor.

En resumen, un sistema de gestión del trafico ferroviario mediante cantones móviles se logra a través de los siguientes aspectos:

  • Comunicación bidireccional y constante entre el equipo embarcado en tren y el centro de control (RBC en ERTMS o sistemas ATP y ATO en vía para CBTC).


  • Localización geográfica constante del tren, ya sea mediante el uso de balizas y dispositivos odométricos embarcados (Nivel 2 de ERTMS y CBTC) o GPS (Nivel 3 de ERTMS).


  • Transmisión constante del tren a los dispositivos de campo de su velocidad y distancia de frenado hasta la detención total. Es función de la velocidad, peso del tren, eficacia del sistema de frenado y horizontalidad de la vía.


  • Cálculo computarizado de la velocidad con que debe de circular el tren, curvas de frenado y puntos de parada. Éstos últimos ya no quedan determinados por señales fijas. Varían en función de las condiciones del tráfico su número podrá ser mayor o menor.


  • Circulación del tren acatando las consignas recibidas, ya sea de forma totalmente automática, o  por parte del maquinista con respaldo por parte del sistema.



Fuentes consultadas




https://es.wikipedia.org/wiki/GSM-R

https://en.wikipedia.org/wiki/Signalling_block_system#Automatic_block_signaling


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