jueves, 2 de mayo de 2013

Electronic Progressive Cab Control



Seguramente el vídeo que encabeza este artículo, es el más importante, con relación a mi proyecto de todos los que he publicado hasta hoy.

La verdad es que resulta poco espectacular y suena a ya conocido, pues no vemos otra cosa que el mismo tren de siempre circulando por el mismo circuito de siempre. Hay que fijarse mucho, y la calidad del vídeo después del paso por YouTube no ayuda mucho, para descubrir lo que aquí se quiere demostrar, y que no es otra cosa que, ¡por fin! el sistema de Cab Control funcionando perfectamente.

La parte central del vídeo es un plano bastante largo que persigue al tren durante dos vueltas completas. En esa parte, se superpone sobre la imagen del tren, la imagen de la pantalla del programa que está manejando el sistema.

En cada vuelta, el tren pasa por tres cantones, que en el sistema se llaman T2, T3 y T4, identificados respectivamente con los colores rojo naranja y amarillo (a los electrónicos les sonará esta correspondencia de colores)

En el esquema de vías que vemos en la pantalla, podemos ver que cada ver que el tren pasa por una baliza, aparece un rótulo en la pantalla con el código de la locomotora "BR003" junto al punto del esquema de vías donde está la baliza.

Además podemos ver que cuando la locomotora está en un cantón, este cantón se visualiza en linea de trazos, indicando que ese cantón está ocupado. También podemos ver que los semáforos del esquema van alternando de rojo a verde según avanza la locomotora ocupando y liberando cantones. Además en la imagen real se pueden ver en muchos casos como los semáforos efectivamente se mueven a las posiciones correspondientes.

Todo esto no es más que el típico sistema de acantonamiento, y no tendría nada de especial, si no fuese porque la activación de los semáforos no es directa mediante un relé sino que es el programa de ordenador el que recibe la señal de detección de las balizas y decide (o no) actuar en consecuencia sobre los semáforos correspondientes. Tampoco esto es novedad, porque ya estaba funcionando así desde hace un año (véase Un pequeño paso ).

¿Donde está entonces esa novedad tan importante? Pues el tema es que como digo el tren va pasando por tres cantones, y en mi sistema cada cantón tiene una alimentación distinta (Una placa CABCON01) de manera que el tren  recibe la corriente desde tres placas sucesivamente, pero de forma que el control se mantiene siempre desde una única Cabina de Control, que va pasando automática y sucesivamente de un cantón al siguente para mantener siempre el tren controlado desde la misma cabina virtual.

Es más, cuando la locomotora se acerca a un cambio de cantón, hay un intervalo de tiempo en que la misma cabina controla el cantón que el tren va a dejar y el que va a tomar, de manera que el paso por el cambio de cantón se hace sin que el tren sufra ninguna alteración en su marcha. Naturalmente una vez que el tren está ya en el nuevo cantón, el anterior se libera, y puede pasar a ser controlado por otra cabina que maneje otro tren.

Todo este sistema funciona de modo completamente automático, sincronizadamente con el sistema de acantonamiento, ya que los sensores para uno y otro sistema son los mismos. Evidentemente la lógica que se requiere para manejar el sistema no puede hacerse razonablemente con medios electromecánicos, así que es el programa de ordenador el que toma todas las decisiones en cuanto a la asignación de cabinas a cantones, además de las ya comentadas respecto de los semáforos. Es pues un Cab Control Progresivo y como está controlado por ordenador hace bueno su nombre: Electronic Progresive Cab Control (EPCC)

En el vídeo podemos ver como el sistema actúa automáticamente si nos fijamos en la ventana que muestra la cabina de control. En la siguiente imagen vemos los elementos relacionados con este sistema de control:


Así es que si el espectador centra su atención en la imagen del ordenador que presenta la cabina, y se fija en los controles señalados en la figura anterior, podrá ver cómo, efectivamente, de forma completamente automática, el sistema va asignando y desasignando cantones a la cabina que controla el tren.

Como curiosidad se puede comprobar que el cantón T4 (amarillo) es mucho más corto que los otros dos, de manera que apenas el tren ha entrado en él, el sistema ya toma el control del cantón siguiente (T2 Rojo) para preparar la transición del T4 al T2

En la parte de arriba tememos siempre la indicación de a qué cantón o cantones está conectada esta cabina. Normalmente hay un solo cantón, salvo, como decía, cuando la locomotora se acerca a un cambio de cantón momento en el cual la cabina actúa sobre los dos cantones. A la derecha hay un recuadro, también en el color del cantón, que indica el cantón y el sector dentro del cantón en el que está situada actualmente la locomotora, y que también va evolucionando según la locomotora se mueve

Debajo hay otra ventana que indica cuál es la última baliza por la que pasó la locomotora. Cada vez que cambia la baliza se sitúa el rótulo de la locomotora en el esquema de vías y se cambia aquí la indicación de la baliza,

Luego tenemos dos "luces": La primera que vemos en verde en la imagen, es la repetición en cabina de la próxima señal, tal como ocurre en los trenes reales. La de más abajo se enciende cuando funciona el frenado automático, es decir en el caso de el tren vaya manejado manualmente, si el operador no detiene el tren cuando se aproxima una señal que ha encendido el aviso rojo en la cabina, actúa automáticamente el freno y detiene el tren antes de que penetre en un cantón que está ocupado. Los conocedores de los sistemas de seguridad en ferrocarriles reconocerán que esto no es ni más ni menos que el sistema ASFA (Aviso de Señales y Frenado Automático).

La mayor gracia de todo esto, es que no todos los trenes hacen la misma ruta, de modo que aunque coincidan en algunos cantones, en otros pueden tomar caminos distintos, de manera que la determinación de si el siguiente cantón está libre u ocupado pasa por saber cuál es el próximo cantón para un tren que puede no ser el mismo que para otro. Por ejemplo, el tren que vemos pasa del cantón T3 (naranja) al T4 (amarillo), pero otro tren podría tener programada una ruta en la cual del cantón T3 se pasase al T5 (verde). Todo eso se gobierna mediante las rutas, que básicamente continúa funcionando tal como lo expliqué en Software de Control.  Así que el sistema no sólo maneja la conmutación de cantones y los semáforos, sino que también mueve automáticamente los desvíos para que cada tren haga la ruta que se quiera.

Como se puede intuir fácilmente, el conseguir automatizar todo este sistema no es en absoluto una broma. De hecho, el desarrollo de software es con mucho la actividad más complicada de mi proyecto, y gracias a que ha sido mi profesión la he podido llevar a cabo. Simplemente como ilustración, se ve en el vídeo una ventana de texto por la que van desfilando mensajes que indican las decisiones y acciones que toma el programa según se van moviendo los trenes. Aunque los textos no se pueden leer en el vídeo, se puede comprobar la cantidad de mensajes que se producen, ¡y eso que sólo hay un tren circulando!

Precisamente he querido hacer este vídeo con un solo tren funcionando, para tratar de que se pueda seguir un poco el funcionamiento. Próximamente veremos más trenes, y cómo se paran y arrancan en los semáforos, pero si ya es complicado ver algo de cómo funciona con un sólo tren, si tenemos más trenes será imposible seguirlo, y menos en un vídeo.

Hoy he vuelto a leer el artículo de este blog titulado Acantonamiento electrónico escrito en Noviembre de 2010. Me he dado cuenta de que en ese artículo sentaba las bases de todo el desarrollo, que a lo largo de más de dos años me ha llevado a la situación actual, y está escrito  antes de haber siquiera conocido la existencia de los sistemas de Cab Control de los aficionados americanos. La verdad es que me he sentido satisfecho de haber tenido tanto acierto al apuntar hacia un camino que ha resultado tan productivo.

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