Señalización Ferroviaria y Sistemas de Control Automático

SISTEMAS DE SEÑALIZACIÓN
FERROVIARIA.
ATC (AUTOMATIC TRAIN CONTROL)
SISTEMAS ATP, ATO, DTG,
CBTC Y ERTMS
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Contenido
 Objetivos
 Equipamientos de sistemas de señalización
 Sistemas de Control Automático de Trenes
(ATC): ATP, ATO, DTG, CBTC y ERTMS
 Progresión de una instalación de señalización
 Caso L11 de Metro de Barcelona
 Caso L9 de Metro de Barcelona
 Sistemas de señalización según explotación
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Objetivos
Objetivos básicos de los sistemas de señalización
ferroviaria:
 Seguridad en las operaciones de los
ferrocarriles.
 Optimización de la explotación: mayor
capacidad de transporte, reducción de
costos económicos y mejora de la
eficiencia.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Equipamientos destinados a la seguridad
Sistemas de señalización tradicionales:
• Señales, balizas y circuitos de vía con sistemas de
bloqueo ferroviario (Interlocking system)
• Centro de Control para la Gestión centralizada
Objetivo
SEGURIDAD
Interlocking system
CV
CV
Circuito de
vía (CV)
Centro de Control
Remoto
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Equipamientos destinados a la optimización
•
Sistemas de control automático de trenes,
ATC (Automatic Train Control)
Objetivo
SEGURIDAD
+
OPTIMIZACIÓN
EXPLOTACIÓN
 Automatic Train Protection (ATP)
 Automatic Train Operation (ATO)
 Distance To Go (DTG)
 Communication Based Train Control (CBTC)
 European Traffic Management System (ERTMS)
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
Automatic Train Protection (ATP)
Velocidad máxima permitida
Automatic Train Operation (ATO)
Optimización de la velocidad
Conducción semi-automática
Distance To Go (DTG)
Evolución del ATO
Velocidad objetivo
Calidad de servicio.
Conducción No
Automática
ATP
Conducción Semi
Automática
ATO
DTG
Nivel de automatización
Conducción
Automática
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
ATP
•
•
•
ATO
DTG
Localización de la posición del tren por circuitos de vía (Interlocking
System).
Transmisión de información unidireccional al tren
Con ATO o DTG se alcanza la conducción semiautomática.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
Communication Based Train
Control (CBTC)
European Train Management
System (ERTMS)
Conducción No
Automática
ATP
Control automático del tren
Orientado a metros urbanos
Control automático del tren
Orientado a alta velocidad o líneas
intermodales (viajeros y mercancías).
Estándar europeo para garantizar
interoperabilidad entre países
Conducción Semi
Automática
ATO
DTG
Nivel de automatización
CBTC
ERTMS
Nivel 2 o 3
Conducción
Automática
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
CBTC
ERTMS
•
•
•
•
Localización de la posición del tren por circuitos de vía (Interlocking
System) y balizas de posicionamiento.
Comunicación bidireccional tren – vía.
Sistemas de gestión de puertas de tren y puertas de cierre de
andenes.
Conducción automática.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
Nivel 3
ERTMS
Nivel 2
Nivel 1
Conducción automática
Máxima optimización
Conducción semi automática
El sistema ERTMS incluye diferentes niveles de implementación:
•
Nivel 1, basado en Interlocking System, equiparable a ATP + ATO
•
Nivel 2, incorpora transmisión de información bidireccional tren – vía por radio,
equiparable a DTG con conducción automática.
•
Nivel 3, prescinde de los equipos de circuitos de vía campo, siendo el tren quien
transmite continuamente su posición por radio.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
Nivel 3
ERTMS
Nivel 2
Nivel 1
Conducción automática
Máxima optimización
Conducción semi automática
El sistema ERTMS incluye diferentes niveles de implementación:
•
Nivel 1, basado en Interlocking System, equiparable a ATP + ATO
•
Nivel 2, incorpora transmisión de información bidireccional tren – vía por radio,
equiparable a DTG con conducción automática.
•
Nivel 3, prescinde de los equipos de circuitos de vía campo, siendo el tren quien
transmite continuamente su posición por radio.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Progresión de una instalación de señalización
1 Interlocking system:
•Señales laterales
•Circuitos de vía
•Sistema frenado puntual
2 ATP:
•Balizas de velocidad
3 ATO:
•Transmisores radio de
velocidad objetivo
•Centro de Control
Interlocking system
Centro de Control
Remoto
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Progresión de una instalación de señalización
4 Distance To Go:
•Modificación software
en Centro de Control e
Interlocking system
Conducción semi automática
Optimización de la infraestructura
Alta calidad de servicio
Interlocking system
Centro de Control
Remoto
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Progresión de una instalación de señalización
5 ERTMS Nivel 2 / CBTC
•Incorporación transmisión bidireccional radio entre tren – via
•Balizas para localización e información sobre trazado e itinerario
•Sistema de gestión de puertas de tren y andén
Interlocking system
Conducción
automática
Máxima
eficiencia y
seguridad
Puertas de andén
Centro de Control
Remoto
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Progresión de una instalación de señalización
Adaptación del material móvil en cada una de las fases de progresión:
1
Antenas lectoras de balizas
2
Sistema de comunicación bidireccional radio
3
Sistemas localizadores
4
Sistemas de gestión de tren (conducción y/o operación)
2
4
3
1
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
¿PORQUÉ AUTOMATIZAR UNA LÍNEA DE TREN?
 Perfeccionamiento de la seguridad
 Circulación de trenes
 Pasajeros en estaciones con puertas de cierre de andén
 Mejora de la calidad de servicio
 Adaptación de la oferta a las necesidades de transporte
 Control de la regularidad y tiempos de parada de trenes
 Aumento de la eficiencia socio – económica
 Reducción de costos
 Orientación de los empleados a la atención directa al viajero
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas de Control Automático de Trenes (ATC)
ELEMENTOS CLAVE DE LA DECISIÓN



Renovación de equipos obsoletos
Necesidad de adaptación de la oferta de transporte a la
demanda de viajeros
Eliminación de retrasos debidos a pasajeros, en aquellas
líneas automáticas con puertas de cierre de ándén.
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Línea 11 de Metro de Barcelona
 Adaptación de línea de metro urbano existente
Andenes previamente al inicio de la adaptación
Proceso de montaje de puertas de andén
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Línea 11 de Metro de Barcelona
 Conducción automática con sistema DTG más sistema de
cierre de puertas de andén
Estación
automatizada
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Línea 9 de Metro de Barcelona
 Construcción de nueva línea de metro urbano
Andén estación soterrada tipo pozo
Andén estación soterrada tipo convencional
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Línea 9 de Metro de Barcelona
 Línea totalmente automática con sistema CBTC
Túnel al final de la línea 9 en estación de Gorg
Taller ferroviario Can Zam
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Sistemas aconsejables según la explotación
ATP
Metros
urbanos
ATO
Metros
urbanos
Metros
interurbanos
Metros
interurbanos
Trenes medias
o altas
distancias
Trenes medias
distancias
Líneas
mercancías
gran frecuencia
DTG
Metros
urbanos
Metros
interurbanos
gran frecuencia
CBTC
Metros
urbanos
Metros
interurbanos
gran frecuencia
ERTMS
Alta velocidad
Nivel 2
Trenes medias
distancias
Trenes medias
o altas
distancias
Nivel 1
SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA
Línea 9 de Metro de Barcelona
Preguntas-Errores vs Respuestas-Aciertos
• Buenas Preguntas
• Errores
Respuestas Correctas
Análisis / Reflexión
Progreso
Metro de Barcelona
Presentación
Fundado en 1920
11 líneas
125 km de líneas
165 estaciones (cada 700 m)
33 Estaciones con enlace a otra Línea
Dos operadores
Mas de 390.000.000 pasajeros/año
Metro totalmente automatizado en
dos líneas desde 2009
Metro de Barcelona
Metro de Barcelona
Errores
3 Anchos de Vía
3 Materiales Móviles
No se pensó inicialmente como una red sino como líneas
Independientes.
Los transbordos originales son largos (pasillos de hasta 250 m)
No centros Intermodales
Metro de Barcelona
Errores
Numerosas estaciones sin
adaptar a PMRs.
Sin Autoridad de Transporte
Metropolitano hasta 1997
Mala Accesibilidad
Coste Adaptación
Mala Señalética
Falta de Integración
Tarifaria en todo el
Transporte Urbano
Metro de Barcelona
Errores
Actualmente sin conexión
al Aeropuerto
Solo acceso en Taxi
y Autobuses
Sin Línea Circular
Se soluciona con
Línea 9 parcialmente
Metro de Barcelona
Errores
Línea 9
• Comunica las dos zonas más
pobres con la más rica
• Comunica con el aeropuerto
sin pasar por el centro de la
ciudad. Hasta 40 min de
recorrido.
• Sin trenes pasantes
• No hay SSHH
• No hay cobertura celular
Metro de Barcelona
Errores
Línea 9
• Hundimiento del Túnel
del Carmel
0. Inapreciable
1. Muy Leve
2. Leve
3. Moderado
4. Grave
5. Severo
•El billete más caro de Europa
Conclusiones
La Planificación y los Estudios son Gratis
Se aprende más de los errores que de los aciertos
Pensar en la ciudad de hoy y mañana (Modelo de ciudad)
Coordinar con todos los transportes de la ciudad
Pensar en la explotación y el usuario (nuevos modelos)
Tener siempre presente la Experiencia Goblal (Ingeniería
Internacional) y el Ámbito Local (Ingeniería Peruana)