El nuevo sistema a bordo permite que los trenes detecten instantáneamente ‘hojas en la vía’ y otros peligros

Ahora, ingenieros de la Universidad de Loughborough, la Universidad de Sheffield y la empresa de ingeniería Perpetuum se han asociado para desarrollar un nuevo producto que detectará puntos calientes de baja adherencia en tiempo real y creará un mapa actualizado de la red del Reino Unido que muestra dónde se encuentra cualquier pueden ser los peligros.

El mapa permitirá a los operadores de red reaccionar rápidamente a los riesgos potenciales, lo que permitirá que los servicios funcionen de manera más segura y fluida.

El Dr. Chris Ward de Loughborough, quien lidera la iniciativa, dijo: «La red está en peligro de que ocurran eventos de baja adhesión en todo momento y la industria toma el impacto de estos increíblemente en serio.

«Network Rail y la industria ferroviaria en general invierten enormes cantidades de dinero en la limpieza de cabezales de rieles, controlando la flora a lo largo de las líneas y pronosticando dónde pueden ocurrir eventos de baja adherencia, pero no es una ciencia exacta y es posible que las áreas afectadas solo se descubran después de que haya ocurrido un incidente. .

«Las áreas de baja adherencia a menudo pueden ser de corta duración y varios tipos de trenes pueden reaccionar de manera diferente a las condiciones.

«Esta nueva tecnología, al detectar la baja adherencia en tiempo real de los vehículos en servicio, permitirá una imagen mucho más precisa de dónde se encuentran los peligros en la enorme red de vías del Reino Unido, lo que significará una respuesta más rápida, como la conducción defensiva. o el tratamiento de cabeza de riel y, como resultado, una red más segura con menos demoras».

El sistema de detección utilizará métodos de detección establecidos para recopilar datos que luego se procesarán utilizando algoritmos creados por el Dr. Ward y sus colegas en Loughborough.

El software experimental debería detectar pequeños cambios en la forma en que las ruedas de un vagón responden a las diferentes condiciones de la vía.

Cuando un tren pasa por áreas de baja adherencia, el vehículo se mueve de manera diferente en comparación con las vías con altos niveles de adherencia.

Las señales de los movimientos son captadas por sensores, que luego se procesan y se convierten en una evaluación del nivel de adhesión. Si es necesario, se puede enviar una advertencia al conductor oa los usuarios de la red en general.

Elaine Cockroft, directora de proyectos de Network Rail, declaró: «El objetivo es desarrollar un producto de primera clase que aborde el problema de la baja adherencia en la interfaz rueda/riel y considerar un tribómetro/herramienta de medición capaz de determinar el coeficiente de fricción en la cabeza del riel.

«La aspiración a mediano plazo es instalar un dispositivo en el tren de tratamiento de cabeza de riel de red (RHTT) o un vehículo multipropósito (MPV), o cualquier otro vehículo adecuado para capturar datos de tratamiento estacional inteligente a una velocidad mínima de 60 mph y para demostrar la efectividad del tratamiento de la cabeza del riel.

«La ambición futura es agregar la tecnología a los trenes de pasajeros o locomotoras de carga, por lo que sería necesario desarrollar la tecnología para capturar datos continuos a una velocidad de viaje de 125 mph a través de la red. Esto se incorporaría a un mapa de adhesión actualizado. de la red».

El estudio de 22 meses hará que el equipo de investigación lleve a cabo un importante programa de prueba en el Centro de Innovación y Desarrollo Ferroviario de Network Rail, en Tuxford, Nottinghamshire, para probar sus algoritmos este verano.

Se creará una baja adherencia artificial para el programa de prueba y se medirá utilizando equipos de medición de fricción de última generación de la Universidad de Sheffield.

El profesor David Fletcher de Sheffield dijo: «Nuestra colaboración en la Red de innovación de investigación ferroviaria del Reino Unido nos ha permitido desarrollar un conjunto integral de hardware de análisis de superficies ferroviarias. Ahora podemos tomar nuestra experiencia en el contacto entre rieles y ruedas del laboratorio e implementarla en las pruebas del sitio. como estos con Loughborough».

«Al igual que cualquier vehículo que rueda sobre ruedas, los vehículos ferroviarios dependen de la fricción que se crea en el área de contacto de la rueda y el riel para la orientación y la tracción, por ejemplo, la dirección, el frenado y la aceleración», dijo el Dr. Ward.

«Los sistemas de rieles tienen un área de contacto específicamente rígida y de baja fricción de ruedas de acero sobre rieles de acero.

«Esto es muy eficiente cuando se trata de la pérdida de energía durante la rodadura y significa que se necesita menos energía para mantener la velocidad del vehículo en comparación con los vehículos con neumáticos.

«Esto se debe a la muy pequeña deformación del área de contacto (son del tamaño de una uña), incluso con las enormes presiones de contacto.

«La baja adherencia en este contacto ocurre por una variedad de razones, pero una de las más conocidas es ‘deja en la línea'».

«La química de las hojas, la lluvia y las enormes presiones crean un material que es similar al ‘teflón’ o al hielo negro: casi cero fricción.

«Entonces, cuando se aplican los frenos, los vehículos simplemente pueden deslizarse. Un ejemplo reciente fue que se esperaba que un vehículo que viajaba a 100 kmh (60 mph) se detuviera en 1 km. Debido a la baja adherencia, tardó 5 km.

«Esto significa que se pueden pasar las señales rojas, las paradas de la estación se pueden perder y pueden ocurrir colisiones.

«El problema principal es que no sabemos con certeza si se han producido estas condiciones. Actualmente no existe una medición en tiempo real. Este es el punto clave que pretendemos abordar con la tecnología y convertirlo en un proceso que pueda ser desplegado en el ferrocarril vivo «.