Desarrollo y mejora de un algoritmo de simulación de marchas ferroviarias con discretización temporal

Abstract

Como bien es sabido por todos, el ferrocarril ha experimentado en los últimos año un gran crecimiento debido al desarrollo y avance tecnológico y a la inversión que han decidido realizar los países en este modo de transporte, resultando ser, en el caso de los vehículos ferroviarios más modernos, mucho más sostenible que otros modos de transporte. Siendo así su evolución, las inversiones en infraestructura y material rodante se están disparando, siendo éstas muy altas, sobre todo en la etapa inicial de un proyecto. Es por esto por lo que, antes de comenzar a construir o diseñar una línea ferroviaria, han ido apareciendo distintas herramientas que, además de ayudar a la hora de planificar y programar la circulación del tráfico de trenes, sirven de apoyo a la hora del dimensionamiento de la línea, como por ejemplo, el dimensionamiento del equipamiento eléctrico. Este Trabajo Fin de Master se va a basar en la mejora de un simulador eléctrico propiedad de AECOM Madrid, el cual ayuda al dimensionamiento de los equipos eléctricos. Las mejoras se van a llevar a cabo implementando funciones en lenguaje Matlab al código inicial del simulador, llamado RailEST. Se va a actuar sobre la parte de la herramienta que se encarga del movimiento del tren a través de la línea, es decir, lo que se llama simulador mecánico o de marchas ferroviarias. Esta parte de la herramienta realiza los cálculos de manera individual, es decir, primero se produce el movimiento de un tren desde su inicio hasta el final de su recorrido, calculando en cada tramo en el que se ha dividido la línea distintos parámetros interesantes para un proyecto ferroviario. Una vez obtenidos los resultados de las operaciones del primer tren, se procede a enviar esos datos al simulador eléctrico, lo que permitirá calcular las características eléctricas necesarias para producir el movimiento del tren. Este mismo proceso se realiza para todos y cada uno de los trenes que tengan que realizar un recorrido, sin interacción entre ellos, y sin encontrarse a la vez varios trenes en la línea, hecho que no representa bien la realidad. El objetivo más importante de este proyecto es el de incluir una función dentro del código que sea capaz de calcular el movimiento de los trenes por instantes de tiempo, haciendo posible la circulación de varios trenes por la misma línea ferroviaria disponible, obteniéndose los resultados al final de cada intervalo de tiempo, y no al final del recorrido de todos los trenes. Esto se quiere llevar a cabo para poder desarrollar en un futuro un código que permita la retroalimentación entre el simulador mecánico y el eléctrico, pasándose los datos obtenidos de los cálculos en el simulador de marchas ferroviarias en cada intervalo al eléctrico, comprobando que la potencia que demanda el tren se encuentra disponible en la red eléctrica, o si esta potencia debe adaptarse a la potencia eléctrica suministrada por la subestaciones de la línea. También se pretende llegar a poder incluir una herramienta en el simulador que sea capaz de mantener la distancia de seguridad entre circulaciones, evitando alcances y choques entre ellas, siendo una ventaja a la hora de ayudar a la planificación y programación del tráfico ferroviario, así poder llevar más allá el alcance de este programa.