Con la ayuda de un sensor, los investigadores del KIT pueden determinar la posición precisa de un tren y hacer que el transporte ferroviario sea más eficiente. Crédito:Bosch Zünder/Jan Potente
El transporte ferroviario se considera óptimo para llevar personas o mercancías de un lugar a otro de manera respetuosa con el clima. Sin embargo, las capacidades reducidas, los retrasos frecuentes y una secuencia de trenes parcialmente desfavorable generan quejas por parte de muchos viajeros de trenes. Si se pudiera aumentar el número de trenes en la misma vía en un período de tiempo más corto, muchas de estas deficiencias podrían reducirse o incluso eliminarse. Expertos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) e ITK Engineering ahora han desarrollado un sensor para determinar con precisión las posiciones de los trenes a través de una huella digital electromagnética. Esto puede aumentar considerablemente la capacidad de la red ferroviaria existente.
"Cuando la posición de un tren en una vía se determina de manera más precisa y confiable, los trenes podrían pasar por una determinada sección de ruta a intervalos más cortos y la capacidad por kilómetro de vía aumentaría", dice el Dr. Martin Lauer del Instituto de Medida y Control de KIT. (MTR). Así funciona el nuevo Sensor Magnético a Bordo Ferroviario (MAROS). "Una vía de tren de metal también tiene un tipo de huella dactilar con marcas muy individuales", explica Lauer. MAROS puede reconocer esta huella dactilar. "De esta manera, los trenes se pueden localizar de manera precisa y continua", agrega Tobias Hofbauer, Gerente del Programa de Tecnología Ferroviaria de ITK Engineering.
Grandes ventajas frente a la localización convencional por GPS o cámara
"Unido al tren de rodaje del vehículo, el sensor mide un campo electromagnético que está influenciado por los materiales ferromagnéticos de los rieles y los materiales utilizados para fijarlos. En particular, se miden las variaciones del campo electromagnético. De esta manera, una huella electromagnética exacta pueden asignarse a cada sección de ferrocarril", explica Lauer.
Para asignar la huella digital a una posición geográfica exacta, se requiere un backend de software y algoritmos inteligentes. "Cada línea de ferrocarril debe medirse al menos una vez antes de que estos datos puedan superponerse en los mapas de la ruta del tren", dice Hofbauer. Entonces, cada tren siguiente se puede localizar con precisión.
Localización de trenes con precisión a la vía
Las soluciones que se utilizan actualmente para determinar las posiciones de los trenes tienen deficiencias que el sensor MAROS no tiene. Los soportes de información (balizas) integrados en el raíl son fiables, pero caros. Los sistemas de cámaras apenas funcionan por la noche o durante las nevadas. Las señales GPS alcanzan sus límites en túneles, valles montañosos o cañones callejeros. Además, no permiten detectar de forma fiable cuál de varias pistas vecinas se utiliza.
“Pero esta localización precisa es necesaria para la operación ferroviaria y se puede lograr con MAROS”, dice Lauer. "La localización es más exacta que nunca, más barata que otras tecnologías y se puede utilizar en todos los raíles de acero del mundo", añade Hofbauer. "El uso extensivo de MAROS aumentaría la utilización de las redes ferroviarias en un 35 por ciento".
Ya se han realizado pruebas de manejo en diferentes rutas cerca de Viena en Austria. Se descubrió que el sensor funciona bien y ahora está previsto que esté disponible comercialmente a principios de 2025. Los resultados de la prueba se presentarán en la feria comercial InnoTrans que tendrá lugar del 20 al 23 de septiembre en Berlín. Por qué los ferrocarriles del Reino Unido no pueden hacer frente a las olas de calor y qué podría ayudar