La conducción automática de trenes surge como resultado del estudio de un nuevo sistema de señalización que suministre a las redes una mayor fiabilidad y seguridad, junto con la posibilidad de aumentar la velocidad máxima y la densidad de circulación.
El sistema CAT se basa en un diálogo tren-trayecto a través de un ordenador, en el cual el tren suministra la información relativa a sus características particulares: longitud, capacidad de freno, etc. y su situación dentro del tramo controlado por el CAT. El ordenador, que tiene registrados todos los datos del trayecto a su cargo y de los demás trenes que circulan por él mismo, envía al tren información sobre la velocidad máxima admisible, magnitud de la distancia de frenado y punto de aplicación del freno, etc.
De este modo, el maquinista está libre de las operaciones rutinarias de aceleración y deceleración, puesto que éstas están encargadas al Equipo de mando automático de marcha y frenado, aumentando así su capacidad de supervisión, pudiendo en todo momento tomar decisiones más restrictivas que las del sistema.
RENFE, con vistas a los planes de modernización de la red, decidió la instalación de un tramo de ensayo del CAT entre las estaciones de Atocha-Apeadero y Pinar de las Rozas, con objeto de investigar la posibilidad de resolver los problemas de congestión en las cercanías de las grandes ciudades, y las posibilidades de aplicación del sistema al proyecto de ferrocarril de alta velocidad Madrid-Barcelona-Port Bou.
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