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Con la digitalización de los servicios de transporte, la localización de trenes en tiempo real es cada vez más importante para el sector ferroviario europeo y los viajeros europeos.
Actualmente, la posición del tren a efectos de señalización se basa en equipos en tierra, como circuitos de vía o contadores de ejes, que son dispositivos montados a intervalos específicos a lo largo de la vía férrea. El uso del GNSS podría cambiar las reglas del juego de la red ferroviaria europea.
¿Qué es el Proyecto CLUG?
El proyecto CLUG -que significa "Unidad de Localización Certificable con GNSS"- es un proyecto de 2 años de duración (a partir de enero de 2020) que reúne a un amplio y completo consorcio de diferentes socios formado por empresas ferroviarias (SNCF, DB NETZ y SBB), industrias de señalización ferroviaria (CAF y Siemens), especialistas en navegación (Airbus Defense and Space, Naventik, FDC), un instituto de investigación (ENAC) y un experto en certificación (Navcert).
Se basa en el uso del GNSS acoplado a otros sensores (como la IMU y el cuentakilómetros) para proporcionar una localización continua y precisa de los trenes que podría integrarse en el futuro Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS).
El proyecto CLUG, financiado por la UE, evaluará la creación de una unidad de localización a bordo a prueba de fallos, con las 4 características siguientes:
- Una unidad de localización multisensor a bordo, a prueba de fallos, compuesta por un núcleo de navegación(IMU, tacómetro, etc.) con referencia GNSS, un mapa de pistas y un número mínimo de puntos de referencia;
- Un sistema de localización continua a bordo que proporciona la ubicación, velocidad y otras dinámicas del tren;
- Será operativo e interoperable en toda la red ferroviaria europea;
- Será compatible con la actual ETI ERTMS o con sus futuras evoluciones.
¿Por qué puede cambiar las reglas del juego de la red ferroviaria europea?
El proyecto CLUG podría cambiar las reglas del juego de la red ferroviaria europea al permitir una reducción significativa de los equipos en tierra, lo que se traduce en equipos menos frágiles y vulnerables, y mejorar el rendimiento de la localización.
En última instancia, este proyecto es la tecnología clave para el desarrollo futuro de la digitalización y la automatización de los trenes.
Eficacia, puntualidad y seguridad: esta futura tecnología ferroviaria responderá a las crecientes necesidades de movilidad de todos los viajeros europeos y les ofrecerá una experiencia de cliente mejorada.
Proyecto de localización certificable de trenes (CLUG) liderado por grandes empresas ferroviarias europeas
Para los experimentos del proyecto CLUG se han seleccionado dos sistemas de navegación inercial diferentes. "SBG Systems proporciona excelentes sensores inerciales; era importante para nosotros trabajar con un proveedor fiable y local", indica Valentin Barreau, Jefe de Proyecto de Localización de Trenes de la SNCF.
En primer lugar, el Apogee-D es un sistema de navegación inercial todo en uno que integra un receptor GNSS de tres frecuencias que proporciona una actitud (0,008°), cabo (0,015°) y una posición de muy alta precisión. El segundo INS es el Ekinox-E , un sistema de navegación inercial con ayuda externa, que puede conectarse a un receptor GNSS externo elegido por el usuario. Proporciona una actitud de hasta 0,02° en tiempo real y se acopla aquí con un receptor GNSS para obtener una cabo verdadera (0,05°) y una posición continua en caso de interrupciones del GNSS. El equipo de CLUG también conecta un cuentakilómetros a ambos INS para obtener un rendimiento aún mayor, especialmente en túneles largos. Para esta aplicación concreta, CLUG utiliza los datos brutos del INS; Airbus Defense and Space diseñó el algoritmo utilizado para generar la localización del tren, y emplea los datos inerciales y GNSS postprocesados de Apogee como referencia para la fase de pruebas.
Como todos los sensores inerciales SBG, Apogee-D y Ekinox-E se benefician de un exhaustivo proceso de prueba, selección y calibración. Cada sensor se calibra individualmente de -40 a 85°C y se envía con su informe de calibración. Los sensores se someten a pruebas y sólo se entregan los que cumplen las especificaciones. Este proceso garantiza el máximo nivel de fiabilidad.
Apogee y Ekinox INS proporcionan datos fusionados en tiempo real, pero también permiten el posprocesamiento gracias a un registrador de datos integrado. El postprocesamiento se facilita con el software PPK interno de SBG denominado Qinertia. Qinertia ofrece una función VBS única que incluye automáticamente múltiples fuentes de correcciones disponibles públicamente en la solución postprocesada. De este modo, VBS transforma las operaciones de cartografía de corredores de cientos de kilómetros de vías férreas en una tarea fluida.
Los resultados de esta asombrosa experimentación se esperan para diciembre de 2021. Siga cada paso de esta aventura técnica en el sitio web del CLUG y en las redes sociales(LinkedIn y Twitter).
Apogee-D
INS/GNSS todo en uno
- 0,008° Balanceo y cabeceo (RTK)
- 0,015° basado en GNSS cabo (línea de base de 4 m)
- 1 cm Posición (RTK)
- Postprocesado con el software Qinertia PPK
- 5 cm En tiempo real oleaje, 2 cm En diferido oleaje