Estimação de velocidade de composições usando processamento de vídeo

Esta dissertação tem como objetivo estudar um método para estimar a velocidade de veículos ferroviários usando processamento de vídeo. O sistema proposto consiste na utilização de câmeras ao longo das vias férreas que permitam não só o monitoramento do tráfego ferroviário, mas cujo vídeo captado possa ser utilizado para a obtenção de estimativas para a velocidade instantânea dos trens que por ela trafegam. Tal sistema seria utilizado independentemente dos sistemas de controle já utilizados pela operadora do sistema ferroviário, permitindo que os controladores possam ter uma segunda análise no caso de falha da primeira, assim como um modelo que permita avaliar a velocidade instantânea do veículo ferroviário ao longo do percurso. Os algoritmos de rastreamento empregados para esse fim abordaram diferentes métodos. Confrontaram-se os resultados obtidos com os algoritmos propostos com os dados empíricos de forma a determinar aquele com melhor resposta dada as características do sistema. O algoritmo que apresentou os melhores resultados emprega um único bloco de referência para todos os quadros comparados. A métrica de similaridade responsável por determinar quais blocos são mais ou menos similares dentro do universo de busca estipulado é a soma de diferenças absolutas (SAD, Sum of Absolute Differences). O tempo de processamento requerido por cada um dos métodos de rastreamento estudados também foi considerado nas avaliações de resultados apresentadas. Uma comparação realizada entre as velocidades coletadas e aquelas informadas pelo sistema de controle mostraram que os resultados obtidos com o sistema atual, utilizando a sinalização apenas por circuito de via apresenta resultados pouco confiáveis com erros bastante significativos. Os resultados obtidos com o sistema proposto apresentaram erros menores quando comparados àqueles obtidos pelo sistema vigente, apresentando-se assim como uma solução viável e de baixo custo quando comparada às técnicas atualmente empregadas para a medida de velocidade de trens.

Eurobalise-Train communication modelling to assess interferences in railway control signalling systems

The evolution of the railway sector depends, to a great extent, on the deployment of advanced railway signalling systems. These signalling systems are based on communication architectures that must cope with complex electromagnetical environments. This paper is outlined in the context of developing the necessary tools to allow the quick deployment of these signalling systems by contributing to an easier analysis of their behaviour under the effect of electromagnetical interferences. Specifically, this paper presents the modelling of the Eurobalise-train communication flow in a general purpose simulation tool. It is critical to guarantee this communication link since any lack of communication may lead to a stop of the train and availability problems. In order to model precisely this communication link we used real measurements done in a laboratory equipped with elements defined in the suitable subsets. Through the simulation study carried out, we obtained performance indicators of the physical layer such as the received power, SNR and BER. The modelling presented in this paper is a required step to be able to provide quality of service indicators related to perturbed scenarios.