simulador de enclavamientos y movimientos de trenes en líneas

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO INDUSTRIAL
SIMULADOR DE ENCLAVAMIENTOS Y MOVIMIENTOS DE
TRENES EN LÍNEAS ERTMS NIVEL-1
Autor: Llorente González, Diego
Directores:
González Arechavala, Yolanda
Montes Ponce de León, Fernando.
Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas
RESUMEN DEL PROYECTO:
INTRODUCCIÓN
Hoy en día el mundo del ferrocarril está en un continuo avance y expansión.
Cada vez más personas lo utilizan para realizar sus desplazamientos diarios a sus
puestos de trabajo o bien para realizar viajes de largo recorrido. Esto es debido a
que en las ciudades se ha producido un gran desarrollo de la red ferroviaria en
torno a los centros urbanos, como es el caso de los trenes de cercanías y a la
mejora y ampliación de los trenes metropolitanos. A nivel nacional, el ferrocarril
cada vez posee más itinerarios y conecta cada vez más núcleos urbanos, además
de desarrollar trenes más seguros y rápidos. También el ferrocarril es cada vez
más utilizado para el transporte de mercancías como alternativa al transporte por
carretera, ya que supone un ahorro en carburantes y a su vez un aumento en la
velocidad y facilidad de transporte. Todo esto se ha conseguido en, gran medida,
gracias a los avances de los diferentes subsistemas que integran el ferrocarril y en
especial a los sistemas de señalización y comunicación en el ferrocarril que han
dado lugar a un importante aumento de las prestaciones en capacidad de trenes
por hora y a un incremento de su seguridad .
MOTIVACIÓN
Este proyecto se centra en el análisis de uno de estos sistemas de
señalización, más concretamente el sistema ERTMS en su aplicación a líneas
suburbanas, como es el caso de las líneas de cercanías de Madrid y en especial de
la simulación del comportamiento de los trenes equipados con el ERTMS Nivel 1
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para el análisis de sus prestaciones en el funcionamiento conjunto de los
enclavamientos de las estaciones de tren y del movimiento de los trenes en un
recorrido por los itinerarios de circulación principal, utilizando el sistema ERTMS
de nivel 1. Este sistema nuevo de señalización puede afectar a la capacidad de
transporte de las líneas de cercanías ya que puede reducir la libertad de los
maquinistas en el proceso de conducción de un tren, marcándoles un perfil
continuo de velocidad que en ningún caso podrán superar. Es posible que si no se
toman medidas complementarias, esto afectará a la capacidad de la línea. Esta
problemática, su análisis y posibles soluciones, es el objeto del Simulador de
enclavamientos y movimiento de trenes en líneas ERTMS nivel 1 que se
presenta en este proyecto, y es lo que se pretende estudiar e intentar solucionar
con este simulador.
RESULTADOS
El simulador desarrollado representa fielmente el comportamiento de la línea
elegida por el usuario, definiendo éste las características como pendiente, número
de cantones, tiempo de salida de los trenes, tiempo de parada en la estación,
longitud de los cantones y el elemento crítico que se quiere estudiar que es la
distancia a la que se encuentran las balizas previas o balizas “infil”, y en función
de todos estos parámetros el simulador calcula el movimiento del tren
devolviendo en la pantalla de simulación que muestra la figura 1.
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Figura 1: Simulador en funcionamiento
En esta pantalla se muestra la velocidad del tren a lo largo del recorrido, el
tiempo que ha transcurrido desde que salió de la estación y la distancia recorrida.
Además, esta información viene complementada con un esquema donde se
localiza la posición de los trenes participantes en la simulación y el estado de toda
la señalización de la línea y dos ventanas que muestran gráficas de la velocidad
del tren a lo largo de todo el recorrido y la relación tiempo-espacio del tren.
Una vez terminada la simulación, se tiene la opción de crear un archivo de
resultados en Excel en la cual se recogen los datos de la línea y del tren simulado,
además de una tabla con la velocidad mantenida por el tren en cada punto
kilométrico del itinerario acompañada por las gráficas de velocidad y TiempoEspacio obtenidas durante la simulación. Una vez generado el archivo de
resultados, éste se puede guardar, volviendo a mostrar la pantalla de introducción
de las características de la línea para poder modificar la distancia de las balizas
“infil” y volver a simular.
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CONCLUSIÓN
Comparando los resultados obtenidos para diversas simulaciones se puede
obtener cuál es la posición óptima de las balizas del itinerario simulado
consiguiendo así la capacidad máxima de la línea y cumpliendo con el objetivo
final de este proyecto.
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TRAIN INTERLOCK AND MOTION SIMULATOR ON
LINES ERTMS LEVEL-1
Author:
Llorente González, Diego
Directors:
González Arechavala, Yolanda
Montes Ponce de León, Fernando.
Collaborating Organization: Universidad Pontificia Comillas ICAI
INTRODUCTION
Today the railway network is continuously being improved and expanded.
More and more people use it to make their daily commutes to their jobs or for
long distance trips. This is because there has been a great development of the
railway network in cities, as is occurring with commuter trains and with the
improvement and expansion of subways. Nationwide, there are increasingly more
routes and connections between more city centers on the railway network, in
addition to developing safer and faster trains. The railway network is increasingly
used for the transportation of goods as an alternative to road transport, accounting
for fuel savings and in turn increased the speed and ease of transport. All this has
been achieved largely thanks to advances made in the different subsystems that
comprise the rail and in particular the signaling and communication systems in the
railways, which have resulted in a significant increase in performance capacity of
trains per hour and their security.
MOTIVATION
This project is an analysis of one of these types of signaling equipment,
specifically the ERTMS system and its application to suburban lines, as is the case
with commuter trains around Madrid, and in particular the simulation of trains
equipped with ERTMS Level 1 to analyse the overall performance of the
interlocks of the train stations and the movement of the trains on a tour of the
main routes, using the ERTMS Level 1 system. This new signaling system may
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affect the transport capacity of commuter lines, as it can reduce the freedom of
drivers during the process of driving the train, marking a continuous speed profile
which cannot be exceed in any case. It is possible that if no additional measures
are taken, this will affect the capacity of the line. This problem, its analysis and
the possible solutions are focus on the Train Interlock and Motion Simulator on
Lines ERTMS Level 1the subject of interlocks and motion simulator train lines
ERTMS Level 1, which are presented in this project, and this is what is intended
to be studied and resolved with this simulator.
RESULTS
The simulator developed to accurately represent the behavior of the line
chosen by the user, with such user deciding features such as gradients, number of
blocks, departure time of the trains, stop time at the station, length of the blocks o
sections, and the main element of study, which is the distance where the advance
markers or “infil” markers are located, and based on these parameters, the
simulator calculates the movement of the train, showing picture 1 on the
simulation screen.
Picture 1: Simulator
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This screen shows the speed of the train along the route, the time elapsed
since leaving the station, the distance travelled and, in addition, this information is
supplemented by a chart a scheme which locates the position of the trains taking
part in the simulation and the status of the signalling throughout the line and two
windows that display graphs of the train speed throughout the entire route and the
relationship between the time and space of the train.
Once the simulation is finished, you have the option to create an Excel file
in which data from the railway line and train simulation is collected, as well as a
speed table showing the train’s speed at each kilometer of the route, accompanied
by graphs of the speed and time: space relationship obtained during the
simulation. Once the Excel results file is generated, the initial screen showing the
features of the line is re-displayed to be able to modify the distance between the
“infil” markers in order to re-simulate this.
CONCLUSION
Comparing the results obtained for the different simulations, we can obtain
the optimum position of the markers of the simulated route, thereby obtaining the
maximum line capacity.