Idea de proyecto | Barrera ferroviaria no tripulada automática

Título del proyecto: Barrera ferroviaria automática no tripulada

Introducción:El sistema ferroviario es el modo de transporte más utilizado en la India. También es uno de esos modos de transporte que enfrenta muchos desafíos debido a errores humanos, como accidentes en cruces a nivel, colisiones, etc. India tiene más de 30, 000 pasos a nivel en los que los vehículos pueden cruzar las vías del tren. De estos, más de 11.000 son cruces no tripulados. Aquí es donde ocurren la mayoría de los accidentes. Según las estadísticas obtenidas en virtud de una aplicación del derecho a la información del activista Sameer Jhaveri, el año pasado murieron 3.202 pasajeros y 3.363 resultaron heridos en la red ferroviaria suburbana. En 2015, 3.304 personas murieron y 3.349 resultaron heridas. Según el presupuesto ferroviario 2015-16, el mayor número de muertes por IR se debe a accidentes en pasos a nivel tripulados. Se producen principalmente por la negligencia de los usuarios de los vehículos de carretera al no observar las precauciones establecidas en la Ley de Vehículos a Motor al transitar por pasos a nivel no tripulados. Los datos pueden parecer antiguos, pero aún hoy los pasos a nivel constituyen el 40 % de los accidentes ferroviarios en la India.

Un paso a nivel, una intersección de una carretera y una vía férrea, requiere coordinación humana, cuya falta conduce a accidentes. Los pasos a nivel están controlados por puertas operadas manualmente. Para evitar los errores humanos que podrían ocurrir durante la operación de las puertas, el proyecto propuesto introduce el concepto de automatización de barreras ferroviarias no tripuladas. Los pasos a nivel son gestionados por el portero y el portero es instruido por medio del teléfono en la mayor parte del nivel frente a la sala de control. Pero la tasa de error manual que podría ocurrir en estos cruces a nivel es alta porque no es seguro realizarlos sin un conocimiento real del horario del tren. Retrasar la apertura y el cierre de la puerta podría provocar accidentes ferroviarios. Por lo tanto, el sistema de automatización de puertas ferroviarias no tripuladas tiene como objetivo abordar cuatro problemas. En primer lugar, reduce el tiempo total necesario para la operación de la puerta en el paso a nivel y también garantiza la seguridad de los pasajeros en el paso a nivel durante el paso del tren. La reducción de la intervención humana directa durante la operación de la puerta, a su vez, ayuda a reducir la colisión y los accidentes en el paso a nivel. Dado que las operaciones de la puerta están automatizadas en función de los interruptores, el tiempo durante el cual la puerta está cerrada es menor. En segundo lugar, este sistema automatizado también reduce los accidentes por vehículos o personas atrapadas durante el cierre de las barreras de nivel. Por lo tanto, el proyecto tiene la intención de desarrollar un sistema automático de control de puertas de ferrocarril que sea más fiable y seguro que el sistema manual existente. La reducción de la intervención humana directa durante la operación de la puerta, a su vez, ayuda a reducir la colisión y los accidentes en el paso a nivel. Dado que las operaciones de la puerta están automatizadas en función de los interruptores, el tiempo durante el cual la puerta está cerrada es menor. En segundo lugar, este sistema automatizado también reduce los accidentes por vehículos o personas atrapadas durante el cierre de las barreras de nivel. Por lo tanto, el proyecto tiene la intención de desarrollar un sistema automático de control de puertas de ferrocarril que sea más fiable y seguro que el sistema manual existente. La reducción de la intervención humana directa durante la operación de la puerta, a su vez, ayuda a reducir la colisión y los accidentes en el paso a nivel. Dado que las operaciones de la puerta están automatizadas en función de los interruptores, el tiempo durante el cual la puerta está cerrada es menor. En segundo lugar, este sistema automatizado también reduce los accidentes por vehículos o personas atrapadas durante el cierre de las barreras de nivel. Por lo tanto, el proyecto tiene la intención de desarrollar un sistema automático de control de puertas de ferrocarril que sea más fiable y seguro que el sistema manual existente. este sistema automatizado también reduce los accidentes por vehículos o personas atrapadas durante el cierre de barreras de nivel. Por lo tanto, el proyecto tiene la intención de desarrollar un sistema automático de control de puertas de ferrocarril que sea más fiable y seguro que el sistema manual existente. este sistema automatizado también reduce los accidentes por vehículos o personas atrapadas durante el cierre de barreras de nivel. Por lo tanto, el proyecto tiene la intención de desarrollar un sistema automático de control de puertas de ferrocarril que sea más fiable y seguro que el sistema manual existente.

Objetivos:

Apertura y cierre de la barrera del tren: actualmente, el sistema ferroviario indio utiliza mano de obra para manejar la apertura y el cierre de la barrera del tren. Actualmente, el sistema de control ferroviario se comunica con la sala de control de barreras a través de una llamada telefónica, brindando información sobre el tren que se aproxima, su hora, etc. Todo el sistema es vulnerable a muchos problemas externos, como errores humanos o problemas en la conectividad telefónica. Los errores mencionados a continuación pueden causar un accidente, por lo que para abordar este problema estamos actualizando el sistema de apertura y cierre de la barrera, automatizándolo con la ayuda de varios sensores. Estamos manejando este objetivo de las siguientes tres maneras:
- Detección del tren: Cuando el tren entrará en el área de cobertura NRF del NRF colocado en el sistema de control de Barrera colocado cerca de la barrera. El NRF colocado en el tren comparte la información del tren que se aproxima con el sistema de control de barreras. Este mecanismo sustituirá a las tradicionales llamadas telefónicas a la sala de control de barreras sobre la aproximación del tren.
- Semáforo: Los semáforos se sincronizarán con la apertura y el cierre de la barrera cada vez que se inicie el proceso de cierre de la barrera, el semáforo se pondrá amarillo y luego rojo. Y permanecerá verde de lo contrario. El sistema de semáforos alertará al automóvil que se aproxima.
- El cierre de barreras: Con la información recibida por el Arduino Mega en el sistema de control de barreras a través de NRF cuando el tren que se aproxima entra dentro del alcance. El cierre de las barreras es manejado por el servomotor moviéndose de 0 a 90 o 90 a 0 grados lentamente.
Detención del tren en la detección de obstáculos: como muchas víctimas del tren incluyen a alguien que accidentalmente se coloca frente al tren en movimiento, considerando el caso como si alguien se atascara al cruzar el paso a nivel porque su automóvil no arranca o alguna otra situación inevitable o si alguien accidentalmente pasa por debajo de la barrera de cierre. Estas son algunas de las condiciones que pueden causar un accidente. Estamos manejando este objetivo de las siguientes dos maneras:
- Detección de objetos debajo de la barrera de cruce: Con el uso de la aplicación de sensores infrarrojos, estamos detectando cualquier objeto debajo de la barrera de cruce. Los sensores infrarrojos se colocan en las barreras de cruce detectando un objeto. Si se detecta un objeto, el sensor IR envía una señal al Arduino Mega colocado en el cuadro de datos cerca de la barrera del tren que, al recibir la señal, envía la señal al tren con la ayuda de la conexión NRF entre el tren y el cruce que se aproxima. cuadro de datos de barrera. El tren, al recibir la señal de la caja de datos a través de NRF, pasa la información al Arduino Nano colocado en el tren en movimiento, que, en base a la información recibida, pasa un voltaje variable al motor del tren con la ayuda de la placa del controlador del motor, y por turnos frena el tren.
- Detección de objetos delante del tren en movimiento:Con el uso de la aplicación del sensor ultrasónico, estamos detectando un objeto frente al tren en movimiento. Un sensor ultrasónico colocado en la cabeza del tren en movimiento envía y recibe señales de forma continua y, con la ayuda de la diferencia de tiempo entre el envío y la recepción de la señal, detecta un obstáculo en el rango de interés del campo cercano. Si se detecta algún obstáculo en el rango de campo cercano del ultrasonido (establecido por nosotros), calculamos la distancia entre el obstáculo y el tren en movimiento con la ayuda de la diferencia de tiempo entre la señal enviada y la recibida. Sobre la base de la distancia calculada, Arduino Nano envía el voltaje deseado a los motores con la ayuda de una placa de controlador de motor. Se establecerá la deceleración mínima porque también estamos previniendo accidentes en el interior del tren causados por una deceleración repentina.
Carga de información del tren en el SERVIDOR: cuando la información del tren (ID del tren, ID de la próxima estación, velocidad, nivel del agua) se transfiere a Arduino MEGA en el Node de control de barrera a través de la comunicación NRF, luego se reenvía a Raspberry Pi usando I2C (Comunicación interintegrada) , que luego verifica los datos y luego los carga en el servidor de Internet usando Python. Estamos manejando este objetivo de las siguientes dos maneras:
- Obtención de datos del tren y verificación: cuando el tren se acerca a la barrera, transfiere la información vital del tren al Node de control de la barrera que contiene ARDUINO MEGA. Este sistema MEGA se utiliza para transferir la información de Train a Raspberry mediante el protocolo de comunicación I2C. Elegimos usar I2C debido al hecho de que no usa su comunicación en serie, esto definitivamente es una gran ventaja. En segundo lugar, la flexibilidad. Podemos conectar fácilmente hasta 128 esclavos con el Pi. Además, podemos vincularlos directamente sin un convertidor de nivel lógico. Estos datos se verifican en Raspberry para saber si realmente provienen de una fuente verificada (es decir, Train).
- Carga de datos verificados en el servidor: se ejecuta una aplicación de solicitud de cliente en cada Node de barrera individual, a medida que se pasan los datos verificados, se envía una solicitud POST al servidor centralizado que publica la información del tren en ese servidor centralizado al instante.
Creación de una aplicación y un servidor web para pasajeros y jefe de estación: para la detección de ubicación en tiempo real del tren y para la comodidad de los pasajeros y el jefe de estación, se crea una aplicación que obtiene sus datos del servidor centralizado, donde se actualizan los datos en tiempo real. Estamos manejando este objetivo de la siguiente manera:
- Crear una aplicación y un servidor web: en este objetivo, en primer lugar, el cliente Raspberry que se ejecuta en Node Box realiza una solicitud POST con un token de autenticación en el servidor. En este Cuerpo de solicitud, también se pasan Parámetros. Después de que este servidor valide esta autenticación, si esta autenticación se valida, esta información se actualiza en la base de datos. Se llama a un evento conocido como «Valor» para actualizar el estado actual del tren al jefe de estación en cuestión. Este estado del tren también se actualiza a los pasajeros comunes.