https://bodybydarwin.com
Slider Image

Totes les maneres de fer que els trens siguin més segurs i intel·ligents

2021

Viatjar en tren pot ser fluix i inevitable, o absolutament miserable. Aquesta primavera, una sèrie de descarrilaments i retards causats per l’envelliment dels equips de la estació Penn Penn de Nova York van esbargir-se al nucli ferroviari més ocupat de l’Amèrica del Nord, culminant amb un pla de reparacions tan necessàries que trastornarà els horaris dels viatgers durant mesos.

Ens queda molt lluny d’eliminar aquest tipus d’inconvenients relacionats amb els trens i el ferrocarril de viatgers als Estats Units continua lluitant amb infraestructures antigues i amb un finançament deficient. Però el ferrocarril és una manera força segura de desplaçar-se (més que conduir, i hi ha algunes maneres de millorar els trens i les vies que circulen. Aquí hi ha cinc tecnologies que utilitzem per fer els trens més ràpids, segurs i més eficient:

Control positiu del tren

Aquesta tecnologia pot prevenir els accidents aturant un tren abans de patir problemes. Un tren equipat amb control de tren positiu utilitza senyals GPS, Wi-Fi i ràdio per saber què esperar a la pista que hi ha a continuació, i descobreix quan hauria de començar a alentir-se en funció de coses com la seva pròpia velocitat i pes.

De manera que si un tren va massa de pressa o l’enginyer no fa cas del senyal d’aturada, un control positiu del tren pot posar-se en frens abans que es descarregui o xocar amb un altre tren. Però en altres situacions, com si un cotxe estigui encallat en un proper pas ferroviari, potser no els serà de gran ajuda. S’està creant altres tecnologies per situar persones, arbres i cotxes a les vies i advertir un tren, diu Devin Rouse, director de la divisió ferroviària de passatgers de l’Administració Ferroviària de Passatgers.

Al final del 2015, se suposa que el control positiu del tren s'hauria generalitzat; El Congrés ha despertat aquest termini fins a finals del 2018, tot i que en algunes àrees s'ha adoptat la tecnologia. Una de les raons perquè el control positiu del tren ha estat difícil de desplegar és que els trens dels Estats Units viatgen sovint per les vies del ferrocarril. "Han de poder conversar junts, independentment de la línia ferroviària, diu Jessica Kahanek, secretària de premsa de l'Associació de Ferrocarrils d'Amèrica". Si es tracta d'un tren BNSF [de mercaderies], haurà de respondre a la mateixa xarxa que seria un tren Amtrak ".

Tanmateix, un cop instal·lat el control positiu del tren en un tren, es pot ajustar per fer alguns trucs addicionals. "La indústria ha invertit molts diners en aquesta tecnologia, que bàsicament posa aquest ordinador a la taula que pot fer molt més que el que estan fent amb ell ara mateix", afirma Rouse.

Actualment, la majoria de ferrocarrils i metro utilitzen la senyalització de blocs fixos, on la via es divideix en diferents seccions que només poden ser recorregudes per un tren alhora. "Això podria ser quilòmetres i milles On només podríeu tenir un tren al bloc de senyal diu Rouse.

L’ideal seria que els trens utilitzessin un sistema de blocs mòbils, en el qual es calcula una zona segura al voltant del tren real. Aquest buffer permetria que més trens es desplacessin més a prop, sense cap risc de col·lisió.

Amb una mica de planificació, podríeu utilitzar els "smarts" de PTC per ajudar els trens a migrar als sistemes de blocs mòbils. Per exemple, podeu afegir sensors dins del tren per indicar-li a l’ordinador el seu pes precís. Aleshores, podria haver-hi menys endevinyes per esbrinar quant temps trigaria a retardar el tren.

Zones desbordades

Quan un cotxe arriba a un accident, el capó està dissenyat per desgastar-se, absorbint l’energia per protegir els passatgers. Ha estat més difícil esbrinar com dissenyar zones desbordades similars per als trens, segons Rouse. Es necessiten moltes proves per assegurar-se que heu dissenyat un vehicle perquè "falli" de la manera que desitgeu. Les carrosseries són molt més grans que els automòbils, de manera que sacrificar-ne uns quants per aixafar és molt car.

I perquè els trens són tan grans i pesats, si s’estavellen, hi ha més energia per absorbir del que caldria un cotxe. "Heu de parlar sobre tot un altre món en termes de què es pot fer el material", diu Rouse. “És una pregunta molt més complicada de com es comportarà aquesta estructura? No és un bonic conjunt compacte de trames com un cotxe. ”

Només recentment hem tingut ordinadors que poden fer funcionar diferents escenaris de caiguda i predir com respondria una autovia, permetent als enginyers dissenyar finalment zones desbordades per als trens. La majoria de nous trens estan equipats amb aquesta funció de seguretat, que s’anomena gestió d’energia per accidents.

Revisions

No són només els errors humans els que poden causar un accident, sinó problemes amb el tren mateix o les vies que circula. Afortunadament, hi ha maneres d’atrapar aquests defectes des d’hora.

El Transport Technology Center, Inc. de Pueblo, Colorado, posa a prova l'equipament ferroviari per esbrinar com es pot millorar o quan necessitarà un ajustament. Això pot significar abusar de rodes o carrosses al laboratori per comprovar el desgast que poden tenir abans de començar a descompondre's, segons Kahanek. Una màquina fa trontollar els carrils per imitar la vibració dels anys d'un tren en moviment.

Una altra tecnologia revisa els trens i les vies que ja estan en servei per comprovar el seu envelliment. Es poden instal·lar detectors de vies al llarg de les vies per analitzar problemes de trens passants com ara rodes esquerpades. Altres enginyers treballen en sensors que es poden agafar als trens. Quan el tren es dirigeix ​​al seu negoci, aquests sensors comproven que hi hagi defectes a la pista que hi ha a sota.

Un d'aquests defectes són les llacunes que es poden formar entre cruixents, les bigues de fusta que suporten els rails del tren, i les roques aixafades destinades a mantenir-les al seu lloc. Aquests buits són una mica com forats; si es deixa créixer, poden danyar la suspensió d’un tren o fins i tot deraçar-lo. Investigadors de Siemens i de la Universitat de Huddersfield al Regne Unit han ideat una manera de buscar aquestes llacunes no desitjades; el seu sensor detecta buits llegint els canvis subtils en el moviment d’un tren a mesura que els condueix.

Normalment, aquest tipus de problemes són descoberts per vehicles especials que són enviats periòdicament a la recerca de problemes. Però la nova tecnologia és prou senzilla per instal·lar-se als trens de passatgers, de manera que cap tram de via no deixarà escapat el temps. "En lloc d'un vehicle de gravació de pistes sobrepassant-lo potser un cop cada mes, els trens viatjaran per sobre amb aquest sistema a bord més regularment", afirma Farouk Balouchi, investigador de l'Institut de Recerca Ferroviària de la universitat.

Aquesta tecnologia es pot adaptar a altres usos, com ara assegurar-se que un tren proporciona als passatgers una conducció prou fluida. "Se suposa que els vehicles viatgen ... amb una certa qualitat de conducció, i aquest sistema pot detectar si té un rendiment baix", afirma Balouchi.

Drons

Els ferrocarrils també han començat a experimentar amb drons. Els drons poden resultar útils inspeccionant àrees de difícil accés per als humans, com ara els ponts. "Aquests drons poden volar per sota sense haver de aprofitar un treballador diu Kahanek. Els drons també podrien funcionar en un clima desagradable o perillós, com el fred hivernal que pot provocar que els rails d'acer es trenquin.

Però també poden ajudar els ferrocarrils a decidir com respondre en cas d’emergència. El 2015, BNSF Railway va volar drons sobre trams de ferrocarrils afectats per inundacions a Texas i Oklahoma fins a zero a les zones danyades que no es podien arribar a peu.

I quan un tren xoca, els drons poden assegurar-se que els primers usuaris sàpiguen en quin tipus de calor, productes químics o altres riscos en els quals s’entra. "Poden volar aquests [paquets] i deixar-los caure i obtenir lectures de sensors sense que algú hagi de posar-se el vestit hazmat, entrar, deixar-lo caure i després sortir", diu Kahanek.

Ferrocarril d’alta velocitat

Quan es tracta de ferrocarrils d’alta velocitat, els EUA queden molt per darrere d’altres països. Els trens Acela Express d'Attrak, que serveixen ciutats entre Washington, DC i Boston, poden operar a velocitats de fins a 150 milles per hora, però algunes zones de la pista només poden manejar velocitats de 25 milles per hora.

Tot i així, hi ha raons per esperar un trànsit més ràpid. Califòrnia té previst instal·lar un sistema ferroviari d’alta velocitat que enviaria trens que fluïssin entre San Francisco i Los Angeles a velocitats de més de 200 milles per hora, tot i que els avenços han estat lents. Texas també està buscant el ferrocarril d'alta velocitat. Els passatgers de l’Hiperloop proposat per Elon Musk recorrerien més de 700 quilòmetres per hora. També s'està estudiant proposta per instal·lar trens maglev al nord-est.

I hi ha altres virtuts a més de la velocitat. El Japó és famós pels seus trens de bala, però en realitat no són l’únic motiu perquè les seves preuades línies de tren Shinkansen, conegudes per les seves freqüents i puntuals sortides . "Tenen un sistema informàtic que és realment el cervell que hi ha darrere d'aquesta operació, que fa molt més del que solem confiar en la tecnologia per fer aquí als Estats Units Rouse. Darrera els escenaris, fa maletes moltes tasques, des de la planificació i despatx dels trens fins a esbrinar quines tripulacions i trens hi ha disponibles i revertir trens per evitar retards.

Hi ha molt pocs si hi ha sistemes que tinc consciència dels Estats Units que vinculen totes aquestes coses en termes de sorientar el ferrocarril com ho fan els sistemes japonesos, diu Rouse. . Seria més complicat tirar endavant aquest tipus de tecnologia per a les línies ferroviàries existents als Estats Units. Com el control del tren positiu, hauria de fer coincidir diferents ferrocarrils que comparteixen les mateixes vies.

Complica una mica els assumptes, però, certament, podríeu esbrinar una manera de fer-ho, diu Rouse.

18 articles per una taula de nit perfecta

18 articles per una taula de nit perfecta

La setmana passada en tecnologia: un robot mort, la taula de surf de Tesla i les xarxes de difusió de les xarxes socials

La setmana passada en tecnologia: un robot mort, la taula de surf de Tesla i les xarxes de difusió de les xarxes socials

L’evaporació dels llacs podria ajudar al país, dia i nit

L’evaporació dels llacs podria ajudar al país, dia i nit