Operación automática de trenes

Dispositivo de mejora de la seguridad operativa

Panel de MTR SP1950 EMU , capaz de ejecutar ATO

La operación automática de trenes ( ATO ) es un dispositivo de mejora de la seguridad operativa que se utiliza para ayudar a automatizar la operación de los trenes . El grado de automatización está indicado por el grado de automatización (GoA), hasta el nivel 4 de GoA (donde el tren se controla automáticamente sin personal a bordo). ATO se utiliza principalmente en sistemas de tránsito rápido y automático de vías guía donde es más fácil garantizar la seguridad de los seres humanos. En la mayoría de los sistemas, hay un controlador presente para mitigar los riesgos asociados con fallas o emergencias.

Muchos sistemas modernos están vinculados con el control automático de trenes (ATC) y, en muchos casos, con la protección automática de trenes (ATP), donde el sistema lleva a cabo las operaciones normales de señalización , como el establecimiento de rutas y la regulación de trenes. Los sistemas ATO y ATC / ATP trabajarán juntos para mantener un tren dentro de una tolerancia definida de su horario. El sistema combinado ajustará marginalmente los parámetros operativos, como la relación entre la potencia y la costa en movimiento y el tiempo de permanencia de la estación para cumplir con un horario definido.

Tipos de automatización de trenes

Un diagrama que representa los diferentes niveles de automatización posibles en los ferrocarriles.

Según la Asociación Internacional de Transporte Público (UITP), hay cinco Grados de Automatización (GoA) de trenes: ^{[1] [2]}

Grado de automatización	Operación de trenes	Descripción
GoA 0	A la vista	Sin automatización
GoA 1	Manual	Un conductor de tren controla el arranque y la parada, el funcionamiento de las puertas y el manejo de emergencias o desvíos repentinos.
GoA 2	Semiautomático (STO)	El arranque y la parada son automáticos, pero un conductor opera las puertas, conduce el tren si es necesario y se encarga de las emergencias. Muchos sistemas ATO son GoA 2.
GoA 3	Sin conductor (DTO)	El arranque y la parada son automáticos, pero un asistente del tren opera las puertas y conduce el tren en caso de emergencias.
GoA 4	Operación de tren desatendida (UTO)	El arranque y la parada, el funcionamiento de las puertas están totalmente automatizados sin personal en el tren. Se recomienda que las estaciones tengan instaladas puertas mosquiteras en la plataforma .

Operación de ATO

Mientras que ATP es el sistema de seguridad que garantiza un espacio seguro entre trenes y proporciona una advertencia suficiente sobre cuándo detenerse, ATO es la parte "no segura" de la operación del tren relacionada con las paradas y arranques de la estación, e indica la posición de parada del tren. una vez que la ATP haya confirmado que la línea está despejada.

El tren se acerca a la estación con señales claras, por lo que puede hacer un rodaje normal. Cuando llega a la primera baliza, originalmente un cable en bucle, ahora generalmente un transpondedor fijo, el tren recibe una orden de freno de la estación. La computadora de a bordo calcula la curva de frenado para permitirle detenerse en el punto correcto y, a medida que el tren avanza hacia la plataforma, la curva se actualiza varias veces (que varía de un sistema a otro) para garantizar la precisión. ^[3]

Cuando el tren se detiene, verifica que sus frenos estén aplicados y verifica que se haya detenido dentro de los bucles de habilitación de puertas. Estos bucles verifican la posición del tren con respecto al andén y de qué lado deben abrirse las puertas. Una vez que todo esto esté completo, la ATO abrirá las puertas. Después de un tiempo establecido, predeterminado o variado por el centro de control según sea necesario, la ATO cerrará las puertas y reiniciará automáticamente el tren si el circuito de prueba de puerta cerrada está completo. Algunos sistemas también tienen puertas con mosquitero en la plataforma. ATO también proporcionará una señal para que se abran una vez que haya completado el procedimiento de verificación a bordo. Aunque se describe aquí como una función ATO, la habilitación de puertas en las estaciones a menudo se incorpora como parte del equipo ATP porque se considera una función "vital".sistema y requiere los mismos procesos de validación de seguridad que ATP.^[3]

Una vez que se completa la operación de la puerta, ATO acelerará el tren a su velocidad de crucero, permitirá que se deslice hasta la siguiente baliza de comando de freno de la estación y luego frenará en la siguiente estación, asumiendo que el sistema ATP no interviene. ^[3]

Ejemplos notables

Ferrocarriles urbanos de pasajeros

Los dos botones de inicio ATO blancos junto a la palanca de potencia / freno en un tren de la serie Tokyo Metro 10000 , correspondientes a la operación GoA 2

• La (antigua) línea II (ahora L5 ) del Metro de Barcelona fue la primera línea de metro del mundo en instalar un sistema ATO basado en células fotoeléctricas GoA 2 en una línea de metro existente y en su material rodante FMB serie 600 ( ca ) . Este sistema se implementó en 1960-1961 y se desmanteló en 1970. Actualmente, L9 (la línea sin conductor más larga de Europa), L10 y L11 funcionan con GoA 4 ATO.
• Un piloto de ATO en el metro de Londres vio 1960 trenes Stock equipados para ATO que recorrían la sección de Woodford a Hainault de la Línea Central desde 1964 hasta 1986 cuando los trenes se volvieron a operar manualmente. La línea Victoria se inauguró en 1968 como la primera línea ferroviaria y de metro automática a gran escala recién construida en el mundo y desde entonces se ha convertido en la primera en tener un sistema ATO reemplazado. Las líneas completas Central, Northern y Jubilee también se han actualizado para funcionar con ATO. The Circle , District , Hammersmith & City y Metropolitan Actualmente, las líneas se están modernizando con un nuevo sistema de control automático de trenes.
• El PATCO Speedline entre Filadelfia, Pensilvania y Lindenwold, Nueva Jersey, abrió su primer segmento en 1969 como la primera línea ATO en los Estados Unidos. (El Expo Express , que se desarrolló durante la Feria Mundial Expo 67 en Montreal, fue el primero en Canadá y en América del Norte).
• Bay Area Rapid Transit (BART) , inaugurado en 1972, fue el primer nuevo sistema de metro con múltiples líneas construido con ATO.
• En la red MTR de Hong Kong, todas las líneas operadas por MTR Corporation funcionan con ATO desde 1979. La antigua red de líneas KCR East Rail ha utilizado ATO desde 2002.
• Las líneas Verde , Naranja y Azul del Metro de Montreal utilizan ATO desde 1977.
• El metro de Glasgow utiliza ATO desde 1980.
• Muchos trenes en Japón utilizan algún nivel de ATO. Un ejemplo notable es la línea Yurikamome en Tokio, que es GoA 4.
• El sistema francés Véhicule Automatique Léger , implementado inicialmente en el metro de Lille en 1983, es un sistema GoA 4 totalmente automatizado. Su sistema ATO también se utiliza con material rodante pesado convencional en la línea 14 del metro de París , la línea 1 y la línea 2 del metro de Lausana .
• El SkyTrain de Vancouver en Vancouver, Columbia Británica, es un sistema automatizado y sin conductor que se puso en marcha en 1985.
• En Mass Rapid Transit (Singapur) , todas las líneas que operan actualmente funcionan con ATO desde 1987.
• Todas las líneas del Docklands Light Railway en Londres han utilizado ATO (GoA 3) desde su inauguración en 1987.
• En el U-Bahn de Nuremberg , las líneas U2 y U3 nuevas se convirtieron a ATO en 2008, con un servicio mixto de un año. ^[4]
• El Tren Urbano , que sirve al área metropolitana de San Juan , cuenta con un sistema ATC de Siemens que permite un funcionamiento completamente automático. ^[5]
• En el metro de Milán , la línea roja M1 y la línea amarilla M3 funcionan con ATO. ^[6]
• El Metro de Washington es posiblemente el primer sistema del mundo en volver a operar (en su mayoría) manual desde ATO, luego de un accidente en 2009 . Sin embargo, GoA 2 todavía está instalado en todas las líneas y está previsto que se vuelva a utilizar en el futuro.
• El Metro de Praga operaba históricamente con el sistema ARS GoA 1 en todas las líneas. GoA 2 está disponible en la línea C (PA 135 de Siemens ) y la línea A (LZA de AŽD Praha). A partir de 2020, la línea B está en transición de ARS a LZA. La línea proyectada D debe operar desatendida.
• São Paulo Metrô , Línea 4 se inauguró en 2010 como el primer sistema que opera GoA 4 en América del Sur.
• En el metro de la ciudad de Nueva York , la línea BMT Canarsie ( tren L ) comenzó a operar completamente ATO utilizando CBTC en junio de 2012. ^{[7] [8] La} línea IRT Flushing ( trenes 7 y <7> ) se sometió de manera similar a una modernización de vías y señales. con operación ATO completa a partir de noviembre de 2018. ^[9]
• Los trenes del metro de Dubai no tienen conductor, ni los trenes del metro sin conductor AnsaldoBreda ni de la línea C del metro de Roma ^[10]
• Los trenes del metro de Doha comenzaron a funcionar recientemente y funcionan automáticamente en ATO sin conductor ^[11]
• Aerotrain (KLIA) en Kuala Lumpur, Malasia utiliza un sistema GoA 4 ATO.
• En el metro de Los Ángeles sistema, la línea B , Línea D , y C Línea utilizan el sistema ATO GoA 2.
• La capital de Indonesia , Yakarta , introdujo el transporte público ( Yakarta MRT ) que utiliza el ATO con GoA 2 Level.
• Sydney, la capital de Nueva Gales del Sur , en Australia , tiene el Metro de Sydney que se inauguró en 2019 y opera con GoA Level 4. Sydney también está en el proceso de actualizar líneas más antiguas en la red para eventualmente habilitar GoA 2 y superior en el futuro.
• El metro de Delhi inició las operaciones de trenes sin conductor en diciembre de 2020 con el sistema GoA 4 ATO.

Ferrocarriles de mercancías

• El sistema "AutoHaul" del Grupo Rio Tinto en sus ferrocarriles de mineral de hierro en Pilbara . ^[12] Este sistema es compatible con GoA 4, capaz de ejecutar trenes sin una sola persona a bordo durante todo el viaje hasta las minas y de regreso al puerto. En octubre de 2017, se llevó a cabo la primera prueba completamente autónoma en una sección de 100 kilómetros (62 millas). ^[13] El grupo recibió la acreditación de la Oficina del Regulador Nacional de Seguridad Ferroviaria de Australia, que aprobó la operación autónoma de trenes de mineral de hierro en la región de Pilbara, en Australia Occidental. ^[14]
• El mineral de hierro Company de Canadá utiliza nueve automatizados GMD SW1200MG locomotoras eléctricas . Este ferrocarril es compatible con GoA4, capaz de hacer funcionar trenes sin una sola persona a bordo durante todo el viaje hasta una planta de procesamiento y de regreso a la mina en Labrador City .
• El ferrocarril de la mina Navajo utiliza cuatro locomotoras eléctricas GE E60 controladas a distancia . Este ferrocarril es compatible con GoA2, capaz de hacer funcionar un tren sin ninguna persona a bordo durante todo el viaje hasta la estación generadora Four Corners y de regreso a las minas.

Operación de línea principal

• Los ferrocarriles checos han utilizado la operación GoA2 desde 1991. Actualmente, unos 400 vehículos están equipados con unidades a bordo. ^{[ marco de tiempo? ]} 1500 km de líneas (de un total de 9000 km de red) están equipados con parte del lado de la línea de ATO, los siguientes 1500 km están cubiertos por datos para localización GPS.
• En el Reino Unido, la sección principal de Thameslink a través del centro de Londres entre St Pancras y Blackfriars se convirtió en 2018 en la primera ruta ATO en la red ferroviaria nacional ^[15].

Rieles de alta velocidad

• Las líneas alemanas de alta velocidad ICE equipadas con el sistema de señalización Linienzugbeeinflussung (LZB) admiten una forma de operación GoA 2 ATO denominada AFB ( Automatische Fahr- und Bremssteuerung , lit. control automático de conducción y frenado) que permite al conductor dejar a bordo La computadora del tren conduce el tren en piloto automático, conduciendo automáticamente a la velocidad máxima permitida actualmente por la señalización LZB. En este modo, el conductor solo monitorea el tren y observa si hay obstáculos inesperados en las vías. En las líneas equipadas solo con PZB / Indusi , AFB actúa completamente como un control de crucero de velocidad , conduciendo de acuerdo con la velocidad establecida por el conductor con frenado manual si es necesario. ^[dieciséis]
• Se dice que CR400BF-C ' Fuxing Hao ', una variante de la serie CR400 Fuxing, que se ejecuta en el ferrocarril interurbano Beijing-Zhangjiakou, es el primer servicio ferroviario de alta velocidad del mundo capaz de automatización sin conductor en operaciones comerciales. No se anunció el grado de automatización específico (GoA). ^{[17] [18]}

Futuro

ATO se introducirá en las líneas Circle , District , Hammersmith & City y Metropolitan del metro de Londres para 2022. ATO se utilizará en partes de Crossrail una vez que se abra la ruta. Los trenes de la sección de Thameslink en el centro de Londres fueron los primeros en utilizar ATO en la red ferroviaria principal del Reino Unido ^[19] con ETCS Nivel 2.

El U-Bahn de Viena estará equipado con ATO en 2023 en la nueva línea U5.

Todas las líneas que se están construyendo para el nuevo Metro de Sydney contarán con operación sin conductor sin personal presente.

Desde 2012, el metro de Toronto ha sido objeto de actualizaciones de señal para utilizar ATO y ATC durante la próxima década. ^[20] Se ha completado el trabajo en los tramos de la línea Yonge – University . ^[21] La porción subterránea de la Línea 5 Eglinton estará equipada con ATC y ATO en 2022. La porción subterránea usará un sistema GoA2 mientras que la Instalación de Almacenamiento y Mantenimiento de Eglinton usará un sistema GoA4 y viajará sin conductor por el patio. ^[22] Se propone que la Ontario Line tenga un sistema sin conductor GoA4 y se abrirá en 2030. ^[23]

ATO opera todos los días en las líneas de los ferrocarriles checos con AVV desde 1991, y está en operación de prueba con ETCS desde 2008.

Los funcionarios del metro de Delhi han declarado que los trenes sin conductor con características avanzadas se ejecutarán en el corredor del Jardín Botánico - Kalkaji , con pruebas previstas para la última semana de julio de 2016 y los trenes que se operarán en la ruta a partir de agosto de 2016 en adelante. Inicialmente, se delegará a los conductores para operar los trenes, pero se retirarán gradualmente, dijo un funcionario del metro. ^{[24] [ desactualizado ]}

Desde marzo de 2021, SNCF y la región de Hauts-de-France han comenzado una experimentación con una Clase Regio 2N francesa , equipada con sensores y software (fr).

Ver también

• Lista de sistemas de metro urbano automatizados
• Automatización del metro de Londres
• Control de trenes basado en comunicaciones : un sistema de señalización de bloques móviles que se puede utilizar para automatizar el funcionamiento de los trenes.
• Operación por una sola persona : un método de operación de trenes, a veces visto como un paso intermedio hacia una mayor automatización.
• Automatización vehicular
  • Tránsito rápido personal
  • Coche autónomo
  • Bus guiado

Referencias

1. Asociación internacional de transporte público. "Una apuesta global por la automatización: el Observatorio de Metros Automatizados de la UITP confirma tasas de crecimiento sostenido para los próximos años" (PDF) . Bélgica.
2. Elisabeth Fischer (23 de agosto de 2011). "Justificación de la automatización" . Railway-Technology.com .
3. "ATO" . Página web técnica ferroviaria . Archivado desde el original el 12 de abril de 2012.
4. "Las operaciones sin conductor comienzan en Nürnberg" . Railway Gazette International . Archivado desde el original el 1 de julio de 2009.
5. www.railway-technology.com Sistema de tránsito rápido Tren Urbano, Puerto Rico - Consultado el 12 de julio de 2011
6. "Linea M1, nuevo sistema di regolazione della circolazione ATM, Azienda Trasporti Milanesi" . www.atm.it .
7. Tránsito de la ciudad de Nueva York - Historia y cronología Archivado el 19 de octubre de 2002 en la Wayback Machine .
8. "Respuesta del tren MTA L al escuadrón" (PDF) (Comunicado de prensa). Autoridad de Transporte Metropolitano . 2011-09-06 . Consultado el 29 de octubre de 2011 .
9. "Contrato CBTC New York Flushing Line adjudicado" . Gaceta ferroviaria. 2010-06-28 . Consultado el 29 de octubre de 2011 .
10. "Metro de Roma: el proyecto eterno" . 17 de abril de 2016 - vía Japan Times Online.
11. Kingsland, Patrick (25 de julio de 2019). "Metro de Doha: camino de la próxima Copa del Mundo" . Tecnología ferroviaria .
12. "Rio Tinto ha confirmado que está en camino de realizar una transición completa a trenes sin conductor en toda su operación de Pilbara para fines de 2018" . iseekplant.com.au . 20 de julio de 2017 . Consultado el 1 de septiembre de 2017 .
13. "Rio Tinto opera el primer tren de prueba totalmente autónomo" . Gaceta ferroviaria . 2 de octubre de 2017 . Consultado el 5 de octubre de 2017 .
14. Ltd, DVV Media International. "Los trenes automatizados de Rio Tinto aprobados" . Gaceta ferroviaria . Consultado el 23 de mayo de 2018 .
15. Ward, Victoria (26 de marzo de 2018). "Primer tren autopropulsado lanzado en la vía principal" . El telégrafo . ISSN 0307-1235 . Consultado el 29 de marzo de 2018 . 
16. Der ICE - ein Produkt des Systemverbundes Bahn . En: Deutsche Bahn AG: ( http://www.db.de/site/shared/de/dateianhaenge/publikationen__broschueren/bahntech/bahntech200601.pdf ) bahntech , Nr. 1/06], pág. 24 f.
17. "La serie Fuxing de China puede correr hasta 350 kilómetros por hora (217 mph) sin conductor" . CNN . 8 de enero de 2020.
18. "El tren bala sin conductor más rápido del mundo se lanza en China" . The Guardian . 9 de enero de 2020.
19. "Thameslink primero con ATO sobre ETCS" . Gaceta ferroviaria. 20 de marzo de 2018.
20. Wheeler, Charles (17 de diciembre de 2008). "Extensión del metro de Yonge - Temas recomendados del proyecto / concepto" (PDF) . TTC.
21. "Rail News - TTC extiende el sistema de señales a Queen Station. Para profesionales de la carrera del ferrocarril" . Ferrocarril progresivo . Consultado el 12 de diciembre de 2020 .
22. "¿Cómo funcionará el control automático del tren de Eglinton Crosstown LRT? Desglosamos cada elemento importante en una infografía" . Consultado el 4 de junio de 2020 .
23. "Ontario Line será impulsada por tecnología probada en lugar de prototipos futuristas" . Consultado el 4 de junio de 2020 .
24. Rajput, Abhinav (28 de abril de 2016). "Conectividad directa del metro de Delhi-Noida del sur en agosto" . HT Media Limited. Tiempos del Hindustan . Consultado el 10 de mayo de 2016 .