SISTEMA Y MÉTODO PARA LA MEJORA DEL SERVICIO EN REDES DE METRO.

Sistema y método para la mejora del servicio en trenes de redes de metro mediante la captación en tiempo real de parámetros como la temperatura y la carga de cada coche y condiciones de contorno como el tiempo y la posición del tren correspondiente al parámetro reportado,

su transmisión a un puesto de control y la toma de acciones de mejora del servicio de acuerdo a los parámetros recogidos. Para ello existe un equipo a bordo que se conecta a la red de comunicación interna del tren y extrae los valores de los parámetros pedidos junto con las condiciones de contorno correspondientes y los envía usando la red de comunicación de la red de metro; por lo que se permite realizar el control y supervisión usando los sensores o medidores, redes y elementos ya existentes, sin necesidad de realizar nuevas instrumentaciones en los vehículos.

Sistema y método para la mejora del servicio en redes de metro

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su aplicación en el campo de la gestión del servicio en las redes de transporte y más específicamente de la adquisición, transmisión y explotación de determinados parámetros de las instalaciones y de los trenes de Metro.

.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las redes de transporte metropolitanas o metro es un sistema de transporte usado diariamente por millones de pasajeros especialmente en hora punta. Debido precisamente al ingente número de usuarios de estas redes de transporte es de vital importancia que el servicio prestado sea lo mejor posible no sólo para el confort de los pasajeros sino para el buen funcionamiento de las redes de metro.

En estas condiciones, es preciso disponer de la forma más rápida, sencilla y con unos costes razonables, de aquellos datos precisos para la toma de decisiones que en definitiva permitan mantener o incluso mejorar aquellos parámetros relacionados con el funcionamiento de las líneas y el confort de los pasajeros. Esto es aún más importante con la aparición de normas de calidad que hay que cumplir, directamente relacionadas con el servicio que se presta y que aprecian los clientes (con valores de confort que habría que alcanzar y mantener) .

Uno de los parámetros a controlar es, por ejemplo, la temperatura en las instalaciones, coches y concretamente en los túneles-estaciones.

El conocimiento de la temperatura del túnel - estación es de importancia capital sobre el confort del cliente, ya que lo percibe de una forma directa, pero también tiene una gran importancia técnica, al influir sobre los sistemas de regulación embarcados del equipo de Aire Acondicionado (es preciso recordar al respecto, que aproximadamente 1/3 del aire tratado por el equipo de Aire Acondicionado procede permanentemente del exterior (túnel

o estación) , lo que a su vez influye en las condiciones de optimización del diseño de dicho equipo, ya que este aire exterior tiene el doble objeto de evitar posibles influencias biológicas, pero a su vez es un aire que ha de ser enfriado hasta llegar a la temperatura de consigna interior del tren.

Esta situación implica que se tenga que medir y controlar las temperaturas en diversas partes de los túneles y estaciones. Estas mediciones, se efectúan cíclicamente para posteriormente recopilar datos y proceder a su procesamiento y comparación evolutiva, tanto en relación a mediciones anteriores, como para alcanzar y mantener los parámetros de confort normativo.

Con el proceso descrito, puede intuirse los grandes niveles de dedicación - organización, con un elevado despliegue de medios humanos midiendo y en su caso anotando valores para su análisis posterior. Se añade a esta situación, las dificultades intrínsecas a la medición en túnel (puntos bajo tensión, horarios fuera y dentro del servicio comercial, etc.) , análisis simultáneo de las condiciones de contorno (aglomeraciones, temperaturas elevadas en el exterior, nº de trenes en circulación, etc.) .

Ya se ha indicado que cada coche que forma un tren, en la red de metro suele incorporar un equipo de Aire Acondicionado. El citado equipo, está dotado de diversas sondas de temperatura, distribuidas estratégicamente, ya sea en el equipo propiamente dicho, como en el recinto a acondicionar (interior de cada coche) . Una de estas sondas de temperatura, mide la temperatura del aire exterior que entra al equipo. Este aire exterior, es en definitiva el aire del túnel

- estación. La medición de la temperatura de este aire exterior, es utilizada por el equipo de Aire Acondicionado, para su propio funcionamiento, ya que en sus dispositivos de regulación electrónicos, disponen de una curva de funcionamiento previamente memorizada, en los que la temperatura interior a alcanzar (temperatura de confort en el interior del recinto de viajeros de cada coche) , depende precisamente de la temperatura exterior.

La medición continua de parámetros de esta naturaleza, aporta las ventajas de poder asociar automáticamente la medición a condiciones externas al equipo de Aire Acondicionado, como es el caso de conocer las condiciones concretas del túnel - estación por donde se está desplazando el tren, conocer zonas donde las temperaturas son más preocupantes y por tanto zonas sobre las que incidir prioritariamente, acontecimientos que puedan causar aglomeraciones y sus implicaciones térmicas, zonas de aplicación mayoritaria de freno reostático y en consecuencia elevación de temperatura ambiente, etc., etc.

Otro parámetro cuyo control tiene suma importancia es la carga de pasajeros. Es sabido que los vehículos ferroviarios metropolitanos incorporan en sus equipamientos, dispositivos para medir de una manera directa o indirecta el número de viajeros (carga) , ya que las exigencias de tracción y de frenado de los vehículos, hace que tales esfuerzos lo sean independientes de la carga y en consecuencia esta ha de ser medida para recalibrar los sistemas de control, de forma que se mantengan las características cinemáticas, lleve el tren mucha o poca carga.

Hay diversos sistemas en el mercado para la medición de la carga y que resumimos fundamentalmente en dos grupos: a) Los de medición directa y b) Los de medición indirecta. Los primeros están basados en dos principios: c) Mediciones ópticas y d) Mediciones por “tapiz sensible”.

En cuanto a los que utilizan el procedimiento c) , disponen de cámaras inteligentes en el dintel de cada puerta de cada coche y merced a mediciones cenitales asociadas al movimiento de las personas y con el correspondiente software de tratamiento de imágenes, puede deducirse el número de personas que entran - salen y en consecuencia el número de personas a bordo, que a su vez asociado a la capacidad del tren, se deducen los valores de ocupación.

En cuanto a los que utilizan el procedimiento d) , disponen en el piso de la puerta de cada coche de una plataforma sensible al peso de las personas que entran - salen y que forzosamente pisan en la citada plataforma. De igual forma a la descrita de forma somera, anteriormente, con programas específicos del tratamiento de esta información, puede deducirse el número de personas a bordo, que asociado a la superficie del vehículo, número de asientos, etc., aportaría valores de esta ocupación.

Los procedimientos expuestos en c) y d) son conocidos y están ampliamente difundidos en todos aquellos entornos donde, por cualquier causa (limitaciones de carga, trasiego de personas, asociación a efectos económicos, etc.) se requiere saber el número de viajeros transportados en todo momento, sin embargo estas soluciones, requieren "sensibilizar” cada puerta de acceso (pensemos, a modo de ejemplo, que un vehículo ferroviario de tamaño medio, dispone de cerca de 50 puertas de acceso) .

Los sistemas de medición indirecta expuestos en b) , son totalmente usuales en vehículos ferroviarios metropolitanos. Se basan en la medición de otros parámetros (diferente al número de personas) para deducir el número de personas, de aquí su nombre de procedimientos indirectos. Estos procedimientos utilizan comúnmente la presión de la suspensión secundaria del coche para deducir la carga y por ende, asociando un peso por persona (s/norma) , obtener el número de personas a bordo. Este sistema, totalmente arraigado en vehículos ferroviarios, forma parte intrínseca de los vehículos y es una información, que como se ha dicho, es vital para el tren, ya que en función de esa información, el tren aplica automáticamente mayores o menores esfuerzos de tracción y de frenado, con lo cual las aceleraciones - deceleraciones se mantienen constantes .

En resumen, estos sistemas detectan, mediante variaciones de presión en la suspensión secundaria de los bogies (elementos sobre los que se apoya la caja del coche) , la carga de viajeros en cada coche. Una diferencia importante entre los sistemas de medición de carga citados en b) , respecto de los expuestos en a) , es que estos últimos requieren mediciones en cada punto de acceso al tren (puerta) , mientras que los de tipo b) lo son por coche. Así mismo los sistemas denominados a) son adicionales al vehículo ferroviario (es decir se montan bajo petición) , mientras que los de tipo b) , son intrínsecos al vehículo (es decir forman parte de la dotación normal del vehículo y son necesarios para su funcionamiento) .

El conocimiento permanente de la carga de viajeros del tren, es de capital importancia para la definición de un transporte de calidad, ya que de este parámetro dependerá el número de trenes de la línea, el intervalo entre trenes, etc. Por...

1. Sistema para la mejora del servicio en trenes de redes de metro, comprendiendo cada tren de dispositivos medidores que miden determinados parámetros y que transmiten dichos parámetros a dispositivos de control y/o información internos al tren a través de una red de comunicación interna que se usa para el control del tren, dicha red de comunicación interna está formada por buses de coche para el intercambio de datos de información y control dentro de cada coche y buses de tren para el intercambio de datos de información y de control a nivel del tren, disponiendo la red de metro de una red de comunicaciones externa para la comunicación entre el tren y centros de control situados fuera del tren, caracterizado porque el sistema comprende:

• Al menos un equipo situado a bordo del tren que obtiene en tiempo real el valor de ciertos parámetros de interés entre los medidos por los dispositivos medidores, para ello el al menos un equipo se conecta a la red de comunicación interna del metro, analiza la información existente en dicha red de comunicación e identifica, extrae y almacena el valor de dichos parámetros de interés así como el valor de condiciones de contorno asociadas a dichos parámetros de interés, encontrándose dentro de las condiciones de contorno la fecha y hora a la que se midieron los parámetros e información sobre la posición del tren correspondiente a dicha medición;

dicho al menos un equipo, se conecta a la red de comunicaciones externa de la red de metro y una vez extraída de la red de comunicación interna la información del valor de los parámetros de interés y las condiciones de contorno, convierte la información a un formato aceptado por la red de comunicaciones externa y envía dicha información a través de la red de comunicaciones externa a al menos un servidor-gestor situado en un centro de control.

• Al menos un servidor-gestor situado en un centro de control, que recibe la información del al menos un equipo, la almacena en una base de datos cruzando la información de los parámetros de interés con las condiciones de contorno correspondientes, la procesa y partir de la misma, toma acciones para la mejora del servicio prestado.

2. Sistema según la reivindicación 1 donde uno de los parámetros de interés es la temperatura en los túneles y/o estaciones.

3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde uno de los parámetros de interés es la carga de cada coche a partir del cual se obtiene el número de viajeros por coche.

4. Sistema según la reivindicación 3 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es el uso del Sistema de Información al Viajero existente en la estación para informar a los viajeros mediante megafonía o con carteles teleindicadores de la carga en número de viajeros de cada coche en el tren que va a parar en la estación, por lo que los viajeros se pueden distribuir convenientemente.

5. Sistema según la reivindicación 2 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es el uso del sistema de Telemando de Instalaciones para la conexión de ventiladores en los pozos de ventilación seleccionados para provocar la circulación de aire en casos de detectar excesiva temperatura.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la red de comunicación interna es una red TCN, el bus de coche es un bus MVB y el de tren es un bus WTB y el al menos un equipo se conecta al bus MVB para la obtención de los parámetros de interés.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los dispositivos medidores son los equipos de aire acondicionado del tren y/o los frenos electroneumáticos de cada coche.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el al menos un equipo se encuentra instalado en una unidad de control de vehículo, VCU.

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el al menos un equipo selecciona los parámetros de interés a obtener según las instrucciones recibidas desde el servidor-gestor.

10. Sistema según la reivindicación 9, donde periódicamente el servidor gestor le da instrucciones al menos un equipo sobre qué parámetros de interés debe obtener en dicho periodo.

11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la red de comunicaciones externa de la red de metro tiene un tramo de comunicaciones WIFI o de otra tecnología inalámbrica y un tramo fijo.

12. Sistema según la reivindicación 3 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es reducir o aumentar el número de trenes dependiendo del número medio de viajeros por coche.

13. Sistema según la reivindicación 2 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es el control del funcionamiento de los sistemas de ventilación del túnel dependiendo de las temperaturas alcanzadas.

14. Sistema según la reivindicación 2 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es la generación de alertas de presencia puntos calientes en la línea que generen indicios de la existencia de riesgo de fuego.

15. Sistema según la reivindicación 3 donde una de las acciones tomadas en el centro de control es el control del la optimización y dimensionamiento de la flota de la empresa según la carga de viajeros media medida.

16. Método para la mejora del servicio en trenes de redes de metro, comprendiendo cada tren de dispositivos medidores que miden determinados parámetros y que transmiten dichos parámetros a dispositivos de control y/o información internos al tren a través de una red de comunicación interna que se usa para el control del tren, dicha red de comunicación interna está formada por buses de coche para el intercambio de datos de información y control dentro de cada coche y buses de tren para el intercambio de datos de información y de control a nivel del tren, disponiendo la red de metro de una red de comunicaciones externa para la comunicación entre el tren y centros de control situados fuera del tren, caracterizado porque dicho método comprende las siguientes etapas:

• Captación en tiempo real del valor de ciertos parámetros de interés entre los medidos por los dispositivos medidores, para ello existe al menos un equipo que se conecta a la red de comunicación interna del metro, analiza la información existente en dicha red de comunicación e identifica, extrae y almacena el valor de dichos parámetros de interés así como el valor de condiciones de contorno asociadas a dichos parámetros de interés, encontrándose dentro de las condiciones de contorno la fecha y hora a la que se midieron los parámetros y la posición del tren correspondiente a dicha medición y la identificación del tren;

• Transmisión por dicho al menos un equipo, de la información del valor de los parámetros de interés y las condiciones de contorno a través de la red de comunicaciones externa a al menos un servidor-gestor situado en un centro de control, para ello el al menos un equipo se conecta a la red de comunicaciones de la red de metro y una vez extraída la información, convierte dicha información a un formato aceptado por la red de comunicaciones externa;

• Una vez recibida la información, el menos un servidor-gestor situado en un centro de control, la almacena en una base de datos, cruza la información de los parámetros de interés con las condiciones de contorno correspondientes, la procesa y partir de la misma, toma acciones para la mejora del servicio prestado.

17. Un programa de ordenador que comprende medios de código de programa de ordenador adaptados para realizar las etapas del método procedimiento de cualquiera de la reivindicación 16 cuando el mencionado programa se ejecuta en un ordenador, un procesador digital de la señal, una matriz de puertas programable en campo, un circuito integrado específico de la aplicación, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable, incluido de forma distribuida.