Señalización ferroviaria

Señalización ferroviaria (BE), también llamada señalización ferroviaria ( AE), es un sistema utilizado para controlar el movimiento del tráfico ferroviario. Los trenes se mueven sobre rieles fijos, lo que los hace excepcionalmente susceptibles a colisiones. Esta susceptibilidad se ve exacerbada por el enorme peso y la inercia de un tren, lo que dificulta detenerse rápidamente cuando se encuentra con un obstáculo. En el Reino Unido, la Ley de Regulación de Ferrocarriles de 1889 introdujo una serie de requisitos en asuntos como la implementación de señalización de bloques entrelazados y otras medidas de seguridad como resultado directo del desastre ferroviario de Armagh en ese año.

La mayoría de las formas de control de trenes implican que los responsables de cada sección de una red ferroviaria (por ejemplo, un señalero o un jefe de estación) pasen la autoridad de movimiento a la tripulación del tren. El conjunto de reglas y el equipo físico utilizado para lograr esto determinan lo que se conoce como método de trabajo (Reino Unido), método de operación (EE. UU.) o seguro -trabajando (Aus.). No todos estos métodos requieren el uso de señales físicas y algunos sistemas son específicos de los ferrocarriles de vía única.

Los primeros vagones de ferrocarril fueron remolcados por caballos o mulas. Un abanderado montado en un caballo precedió a algunos de los primeros trenes. Se utilizaron señales con las manos y los brazos para dirigir a los 'maquinistas'. Las condiciones de niebla y poca visibilidad dieron lugar más tarde a banderas y linternas. La señalización al borde del camino se remonta a 1832 y utilizaba banderas elevadas o bolas que se podían ver desde lejos.

Operación de horarios

La forma más sencilla de operar, al menos en términos de equipamiento, es hacer funcionar el sistema de acuerdo con un cronograma. Cada tripulación del tren entiende y se adhiere a un horario fijo. Los trenes solo pueden circular en cada tramo de vía a una hora programada, durante la cual tienen 'posesión' y ningún otro tren podrá utilizar el mismo tramo.

Cuando los trenes circulan en direcciones opuestas en un ferrocarril de vía única, se programan puntos de encuentro ("meets"), en los que cada tren debe esperar al otro en un lugar de paso. Ningún tren puede moverse antes de que el otro haya llegado. En los EE. UU., la exhibición de dos banderas verdes (luces verdes en la noche) es una indicación de que otro tren está siguiendo al primero y el tren que espera debe esperar a que pase el próximo tren. Además, el tren que lleva las banderas da ocho toques de silbato al acercarse. El tren que espera debe devolver ocho pitidos antes de que el tren que lleva la bandera pueda avanzar.

El sistema de horarios tiene varias desventajas. Primero, no hay una confirmación positiva de que el camino por delante esté despejado, solo que está programado para estar despejado. El sistema no permite fallas en el motor y otros problemas similares, pero el horario está configurado de modo que debe haber suficiente tiempo entre trenes para que la tripulación de un tren averiado o retrasado camine lo suficiente como para colocar banderas de advertencia, bengalas y detonadores o torpedos (terminología del Reino Unido y EE. UU., respectivamente) para alertar a cualquier otra tripulación del tren.

A second problem is the system 's inflexibility. Trains cannot be added, delayed, or rescheduled without advance notice.

Un tercer problema es un corolario del segundo: el sistema es ineficiente. Para brindar flexibilidad, el horario debe otorgar a los trenes una amplia asignación de tiempo para permitir demoras, de modo que la línea no esté en posesión de cada tren por más tiempo del necesario.

Sin embargo, este sistema permite operar a gran escala, sin necesidad de ningún tipo de comunicación que viaje más rápido que un tren. La operación de horarios era el modo normal de operación en América del Norte en los primeros días del ferrocarril.

Horario y orden de trenes

Con la llegada del telégrafo en 1841, se hizo posible un sistema más sofisticado porque proporcionaba un medio por el cual los mensajes podían transmitirse antes que los trenes. El telégrafo permite la difusión de cualquier cambio de horario, conocido como órdenes de tren. Estos permiten la cancelación, reprogramación y adición de servicios de tren.

La práctica norteamericana significaba que las tripulaciones de los trenes generalmente recibían sus órdenes en la siguiente estación en la que se detenían, o a veces se les entregaba a una locomotora 'en marcha'. a través de un largo bastón. Las órdenes de tren permitieron a los despachadores establecer encuentros en los apartaderos, obligar a un tren a esperar en un apartadero a que pasara un tren prioritario y mantener al menos un espacio entre bloques entre trenes que iban en la misma dirección.

La operación de orden de trenes y horarios se usó comúnmente en los ferrocarriles estadounidenses hasta la década de 1960, incluidas algunas operaciones bastante grandes como Wabash Railroad y Nickel Plate Road. El control de tráfico de órdenes de tren se utilizó en Canadá hasta finales de la década de 1980 en el Ferrocarril Central de Algoma y en algunas ramas del Ferrocarril del Pacífico Canadiense.

El horario y el orden de los trenes no se usaban mucho fuera de América del Norte y se han eliminado a favor del envío por radio en muchas líneas de tráfico ligero y señales electrónicas en líneas de tráfico alto. Más detalles de los métodos operativos de América del Norte se dan a continuación.

Un método similar, conocido como 'Telegraph and Crossing Order' se utilizó en algunas líneas individuales concurridas en el Reino Unido durante el siglo XIX. Sin embargo, una serie de colisiones frontales se debieron a que la tripulación del tren otorgó erróneamente o malinterpretó la autoridad para proceder; la peor de las cuales fue la colisión entre Norwich y Brundall, Norfolk, en 1874. Como resultado, el sistema se eliminó gradualmente. a favor de los sistemas de fichas. Esto eliminó el peligro de que se dieran instrucciones ambiguas o contradictorias porque los sistemas de fichas se basan en objetos para otorgar autoridad, en lugar de instrucciones verbales o escritas; mientras que es muy difícil evitar por completo que se den órdenes contradictorias, es relativamente sencillo evitar que se entreguen fichas contradictorias.

Bloque de señalización

Los trenes no pueden chocar entre sí si no se les permite ocupar la misma sección de la vía al mismo tiempo, por lo que las líneas ferroviarias se dividen en secciones conocidas como bloques. En circunstancias normales, solo se permite un tren en cada bloque a la vez. Este principio constituye la base de la mayoría de los sistemas de seguridad ferroviaria. Los bloques pueden ser fijos (los límites de los bloques se fijan a lo largo de la línea) o bloques móviles (los extremos de los bloques se definen en relación con los trenes en movimiento).

Historia de la señalización de bloques

En las líneas ferroviarias de doble vía, que permitían que los trenes viajaran en una dirección en cada vía, era necesario espaciar los trenes lo suficiente para garantizar que no chocaran. En los primeros días de los ferrocarriles, los hombres (originalmente llamados 'policías', que es el origen de los señaleros del Reino Unido a los que se hace referencia como "bob", "bobby" o "oficial", cuando la tripulación del tren les habla a través de una señal telefónica) se emplearon para pararse a intervalos ("bloques") a lo largo de la línea con un cronómetro y usar señales manuales para informar maquinistas de que un tren había pasado más o menos de un cierto número de minutos antes. Esto se denominó "intervalo de tiempo de trabajo". Si un tren había pasado muy recientemente, se esperaba que el tren siguiente redujera la velocidad para permitir que se desarrollara más espacio.

Los vigilantes no tenían forma de saber si un tren había despejado la línea de adelante, por lo que si un tren anterior se detenía por algún motivo, la tripulación del tren siguiente no tendría forma de saberlo a menos que fuera claramente visible. Como resultado, los accidentes eran comunes en los primeros días de los ferrocarriles. Con la invención del telégrafo eléctrico, fue posible que el personal de una estación o caja de señales enviara un mensaje (generalmente un número específico de timbres en una campana) para confirmar que había pasado un tren y que un bloque específico estaba despejado. A esto se le llamó el "sistema de bloque absoluto".

Las señales mecánicas fijas comenzaron a reemplazar las señales manuales a partir de la década de 1830. Originalmente, estos se trabajaron localmente, pero luego se convirtió en una práctica normal operar todas las señales en un bloque en particular con palancas agrupadas en una caja de señales. Cuando un tren pasaba por un bloque, un señalero protegía ese bloque poniendo su señal en 'peligro'. Cuando un 'todo despejado' se recibió el mensaje, el señalero movería la señal a la zona 'despejada' posición.

El sistema de bloques absolutos se empezó a utilizar gradualmente durante las décadas de 1850 y 1860 y se hizo obligatorio en el Reino Unido después de que el Parlamento aprobara una ley en 1889 tras una serie de accidentes, entre los que destaca el desastre ferroviario de Armagh. Esto requirió la señalización de bloques para todos los ferrocarriles de pasajeros, junto con el enclavamiento, los cuales forman la base de la práctica moderna de señalización en la actualidad. Estados Unidos aprobó una legislación similar más o menos al mismo tiempo.

No todos los bloques se controlan mediante señales fijas. En algunos ferrocarriles de vía única en el Reino Unido, particularmente aquellos con poco uso, es común usar sistemas de fichas que se basan en la posesión física por parte del conductor del tren de una ficha única como autoridad para ocupar la línea, normalmente además de las fijas. señales

Entrar y salir de un bloque controlado manualmente

Antes de permitir que un tren ingrese a un bloque, un señalero debe asegurarse de que no esté ocupado. Cuando un tren sale de un bloque, debe informar al señalero que controla la entrada al bloque. Incluso si el señalero recibe un aviso de que el tren anterior ha salido de un bloque, generalmente se le solicita que solicite permiso de la siguiente caja de señales para admitir el próximo tren. Cuando un tren llega al final de una sección de bloque, antes de que el señalero envíe el mensaje de que el tren ha llegado, debe poder ver el marcador de fin de tren en la parte trasera del último vehículo. Esto asegura que ninguna parte del tren se haya desprendido y permanezca dentro de la sección. El marcador del final del tren puede ser un disco de color (generalmente rojo) durante el día o un aceite de color o una lámpara eléctrica (nuevamente, generalmente roja). Si un tren ingresa a la siguiente cuadra antes de que el señalero vea que falta el disco o la lámpara, le piden a la siguiente caja de señales que detenga el tren e investigue.

Bloques permisivos y absolutos

Bajo un sistema de bloqueo permisivo, los trenes pueden pasar señales que indican que la línea de adelante está ocupada, pero solo a una velocidad tal que puedan detenerse de manera segura si se presenta un obstáculo a la vista. Esto permite mejorar la eficiencia en algunas situaciones y se usa principalmente en los EE. UU. En la mayoría de los países, está restringido solo a trenes de carga y puede estar restringido según el nivel de visibilidad.

El trabajo en bloque permisivo también se puede usar en una emergencia, ya sea cuando un conductor no puede contactar a un señalero después de haber sido retenido en una señal de peligro por un tiempo específico, aunque esto solo está permitido cuando la señal no protege ningún movimiento conflictivo., y también cuando el señalero no puede ponerse en contacto con la siguiente caja de señales para asegurarse de que el tren anterior ha pasado, por ejemplo, si los cables del telégrafo están caídos. En estos casos, los trenes deben avanzar a muy baja velocidad (normalmente 32 km/h (20 mph) o menos) para que puedan detenerse antes de cualquier obstrucción. En la mayoría de los casos, esto no está permitido en momentos de poca visibilidad (por ejemplo, niebla o nieve).

Incluso con un sistema de bloqueo absoluto, varios trenes pueden ingresar a un bloqueo con autorización. Esto puede ser necesario para dividir o unir trenes, o para rescatar trenes averiados. Al dar la autorización, el señalero también se asegura de que el conductor sepa exactamente qué esperar más adelante. El maquinista debe operar el tren de manera segura teniendo en cuenta esta información. Generalmente, la señal permanece en peligro, y se le da autoridad verbal al conductor, generalmente mediante una bandera amarilla, para pasar una señal en peligro, y se explica la presencia del tren al frente. Cuando los trenes ingresan regularmente a los bloques ocupados, como las estaciones donde se realiza el acoplamiento, una señal subsidiaria, a veces conocida como "llamar a" señal, se proporciona para estos movimientos, de lo contrario se realizan a través de órdenes de tren.

Bloqueo automático

Bajo la señalización de bloqueo automático, las señales indican si un tren puede o no ingresar a un bloqueo en función de la detección automática de trenes que indica si un bloqueo está despejado. Las señales también pueden ser controladas por un señalero, de modo que solo proporcionen una indicación de continuar si el señalero establece la señal en consecuencia y el bloque está despejado.

Bloque fijo

La mayoría de los bloques son "fijos", es decir, incluyen la sección de vía entre dos puntos fijos. En los sistemas basados en horarios, órdenes de trenes y tokens, los bloques generalmente comienzan y terminan en estaciones seleccionadas. En los sistemas basados en señalización, los bloques comienzan y terminan en las señales.

La longitud de los bloques está diseñada para permitir que los trenes operen con la frecuencia necesaria. Una línea con poco uso puede tener bloques de muchos kilómetros de largo, pero una línea de cercanías ocupada puede tener bloques de unos pocos cientos de metros de largo.

No se permite que un tren ingrese a un bloque hasta que una señal indique que el tren puede continuar, un despachador o señalero le dé instrucciones al conductor en consecuencia, o el conductor tome posesión de la ficha correspondiente. En la mayoría de los casos, un tren no puede ingresar al bloque hasta que no solo el bloque en sí esté libre de trenes, sino que también haya una sección vacía más allá del final del bloque durante al menos la distancia requerida para detener el tren. En los sistemas basados en señalización con señales poco espaciadas, esta superposición podría llegar hasta la señal que sigue a la del final de la sección, lo que impone efectivamente un espacio entre trenes de dos bloques.

Al calcular el tamaño de los bloques y, por lo tanto, el espacio entre las señales, se debe tener en cuenta lo siguiente:

• Velocidad de línea (la velocidad máxima permitida sobre la sección de línea)
• Velocidad de tren (la velocidad máxima de los diferentes tipos de tráfico)
• Gradiente (para compensar las distancias de frenado más largas o más cortas)
• Las características de frenado de trenes (diferentes tipos de tren, por ejemplo, flete, pasajero de alta velocidad, tienen diferentes cifras inerciales)
• Avistamiento (cuán lejos un conductor puede ver una señal)
• Tiempo de reacción (del conductor)

Históricamente, algunas líneas operaban de modo que ciertos trenes grandes o de alta velocidad estaban señalizados bajo diferentes reglas y solo se les otorgaba el derecho de paso si dos cuadras al frente del tren estaban despejadas.

Bloque en movimiento

Bajo un sistema de bloques en movimiento, las computadoras calculan una zona segura alrededor de cada tren en movimiento en la que ningún otro tren puede ingresar. El sistema depende del conocimiento de la ubicación precisa y la velocidad y dirección de cada tren, que se determina mediante una combinación de varios sensores, como identificación por radiofrecuencia a lo largo de la vía, banda ultraancha, radar, unidades de medición inercial, acelerómetros y velocímetros de tren (No se puede confiar en los sistemas GNSS porque no funcionan en túneles). Las configuraciones de bloques en movimiento requieren que las instrucciones se transmitan directamente al tren en lugar de usar señales al lado de la línea. Esto tiene la ventaja de aumentar la capacidad de las vías al permitir que los trenes circulen más juntos manteniendo los márgenes de seguridad requeridos.

Control de tráfico centralizado

El control de tráfico centralizado (CTC) es una forma de señalización ferroviaria que se originó en América del Norte. CTC consolida las decisiones de enrutamiento de los trenes que anteriormente tomaban los operadores de señales locales o las propias tripulaciones de los trenes. El sistema consta de una oficina de despachador de trenes centralizada que controla los enclavamientos ferroviarios y los flujos de tráfico en partes del sistema ferroviario designadas como territorio CTC.

Detección de trenes

La detección de trenes se refiere a la presencia o ausencia de trenes en una sección definida de la línea.

Circuitos de vía

La forma más común de determinar si una sección de la línea está ocupada es mediante el uso de un circuito de vía. Los rieles en cada extremo de cada sección están eléctricamente aislados de la siguiente sección y se alimenta una corriente eléctrica a ambos rieles en un extremo. Un relé en el otro extremo está conectado a ambos rieles. Cuando la sección está desocupada, la bobina del relé completa un circuito eléctrico y se energiza. Sin embargo, cuando un tren ingresa a la sección, cortocircuita la corriente en los rieles y el relé se desactiva. Este método no necesita verificar explícitamente que todo el tren haya salido de la sección. Si parte del tren permanece en el tramo, el circuito de vía detecta esa parte.

Este tipo de circuito detecta la ausencia de trenes, tanto para establecer la indicación de la señal como para proporcionar varias funciones de enclavamiento, por ejemplo, evitar que los puntos se muevan mientras un tren se acerca a ellos. Los circuitos eléctricos también prueban que los puntos están bloqueados en la posición adecuada antes de que se pueda despejar la señal que protege esa ruta. Los trenes y el personal del Reino Unido que trabajan en áreas de bloques de circuitos de vías llevan clips de operación de circuitos de vías (TCOC) para que, en caso de que algo ensucie una línea de circulación adyacente, el circuito de vías pueda cortocircuitarse. Esto coloca la señal que protege esa línea en 'peligro' para detener un tren que se aproxima antes de que el señalero pueda ser alertado.

Contadores de ejes

Un método alternativo para determinar el estado ocupado de un bloque utiliza dispositivos ubicados al principio y al final que cuentan la cantidad de ejes que entran y salen de la sección del bloque. Si el número de ejes que salen de la sección del bloque es igual a los que entraron, se supone que el bloque está despejado. Los contadores de ejes brindan funciones similares a los circuitos de vía, pero también exhiben algunas otras características. En un entorno húmedo, una sección contada por ejes puede ser mucho más larga que una con circuito de vía. La baja resistencia de balasto de los circuitos de vía muy largos reduce su sensibilidad. Los circuitos de vía pueden detectar automáticamente algunos tipos de defectos de vía, como un riel roto. En caso de restablecimiento del suministro eléctrico tras un corte de suministro eléctrico, un tramo contado por ejes queda en estado indeterminado hasta que un tren haya pasado por el tramo afectado. Un tramo con circuito de vía detecta inmediatamente la presencia de un tren en tramo.

Señales fijas

En la mayoría de los ferrocarriles, se colocan señales físicas al costado de la vía para indicar a los conductores si la vía que se encuentra adelante está ocupada y para garantizar que haya suficiente espacio entre los trenes para permitirles detenerse.

Señales mecánicas

Las formas más antiguas de señal mostraban sus diferentes aspectos por su posición física. Los primeros tipos comprendían un tablero que estaba de frente y completamente visible para el conductor, o girado para ser prácticamente invisible. Si bien este tipo de señal todavía se usa en algunos países (por ejemplo, Francia y Alemania), la forma más común de señal mecánica en todo el mundo es la señal de semáforo. Este comprende un brazo o pala pivotante que puede inclinarse en diferentes ángulos. Un brazo horizontal es la indicación más restrictiva (para 'peligro', 'precaución', 'detener y continuar' o 'detener y permanecer' dependiendo del tipo de señal).

Para permitir que los trenes circulen de noche, generalmente se proporcionan una o más luces en cada señal. Por lo general, esto comprende una lámpara de aceite permanentemente encendida con anteojos de colores móviles en el frente que alteran el color de la luz. Por lo tanto, el conductor tuvo que aprender un conjunto de indicaciones para la visualización diurna y otro para la visualización nocturna.

Si bien es normal asociar la presentación de una luz verde con una condición segura, históricamente no ha sido así. En los primeros días de la señalización ferroviaria, las primeras luces de colores (asociadas con las señales de giro de arriba) presentaban una luz blanca para 'claro' y una luz roja para 'peligro'. El verde se usó originalmente para indicar 'precaución' pero dejó de usarse cuando se suspendió el sistema de intervalos de tiempo. Posteriormente, una luz verde reemplazó al blanco por 'claro', para abordar las preocupaciones de que un conductor podría tomar una lente roja rota como un falso 'claro'. indicación. No fue hasta que los científicos de Corning Glassworks perfeccionaron un tono de amarillo sin matices de verde o rojo que el amarillo se convirtió en el color aceptado para "precaución".

Las señales mecánicas generalmente se operan de forma remota mediante un cable desde una palanca en una caja de señales, pero la operación eléctrica o hidráulica normalmente se usa para señales que están ubicadas demasiado lejos para la operación manual.

Señales luminosas de colores

En la mayoría de los ferrocarriles modernos, las señales luminosas de colores han reemplazado en gran medida a las mecánicas. Las señales de luz de color tienen la ventaja de mostrar los mismos aspectos de noche que de día y requieren menos mantenimiento que las señales mecánicas.

Aunque las señales varían mucho entre países, e incluso entre ferrocarriles dentro de un país determinado, un sistema típico de aspectos sería:

• Verde: Proceder a velocidad de línea. Espera encontrar la siguiente señal mostrando verde o amarillo.
• Amarillo: Prepárate para encontrar la siguiente señal mostrando rojo.
• Para.

En algunos ferrocarriles, las señales luminosas de colores muestran el mismo conjunto de aspectos que muestran las luces de las señales mecánicas durante la oscuridad.

Señalización de rutas y señalización de velocidad

Señalización de ruta y señalización de velocidad son dos formas diferentes de notificar a los trenes sobre los cruces.

En señalización de ruta, se informa al conductor qué ruta tomará el tren más allá de cada señal (a menos que solo sea posible una ruta). Esto se logra mediante un indicador de ruta adjunto a la señal. El maquinista utiliza su conocimiento de la ruta, reforzado por las señales de restricción de velocidad colocadas al costado de la vía, para conducir el tren a la velocidad correcta para la ruta a tomar. Este método tiene la desventaja de que el conductor puede no estar familiarizado con la velocidad requerida en un cruce al que se ha desviado debido a alguna condición de emergencia. Varios accidentes han sido causados por esto solo. Por esta razón, en el Reino Unido, los conductores solo pueden conducir en rutas en las que han sido capacitados y deben viajar regularmente por las rutas de desvío menos utilizadas para mantener actualizado su conocimiento de la ruta.

Muchos sistemas de señalización de ruta usan control de aproximación (ver más abajo) para informar al conductor de un próximo cambio de ruta.

En señalización de velocidad, el aspecto de la señal informa al conductor a qué velocidad puede avanzar en un cruce, pero no necesariamente la ruta que tomará el tren. La señalización de velocidad requiere una gama mucho mayor de aspectos de la señal que la señalización de ruta, pero se depende menos de los conductores. conocimiento de la ruta, aunque no se elimina la necesidad de que los conductores aprendan la ruta, ya que la señalización de velocidad no suele informar a los conductores sobre los cambios de límite de velocidad fuera de los cruces. Por lo general, las señales de límite de velocidad se utilizan además de las señales de velocidad, y el conductor sigue la que muestra la velocidad más baja.

Muchos sistemas han llegado a utilizar elementos de ambos sistemas para brindar a los conductores la mayor cantidad de información posible. Esto puede significar que los sistemas de señalización de velocidad pueden utilizar indicaciones de ruta junto con aspectos de velocidad para informar mejor a los conductores sobre su ruta; por ejemplo, las indicaciones de ruta se pueden usar en las estaciones principales para indicar a los trenes que llegan a qué plataforma se encaminan. Asimismo, algunos sistemas de señalización de rutas indican la velocidad de aproximación mediante pantallas de teatro para que los conductores sepan a qué velocidad deben viajar.

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  Un ejemplo de una señal de Melbourne Victoria: esta señal muestra un aspecto de señalización de velocidad, junto con un indicador de ruta

Aproximación liberada

Cuando el tren se dirige hacia una ruta divergente que debe tomarse a una velocidad significativamente menor que la velocidad de la línea principal, el conductor debe recibir una advertencia previa adecuada.

Bajo la señalización de ruta, no existen los aspectos necesarios para controlar la velocidad, por lo que se suele emplear un sistema conocido como liberación de aproximación. Esto implica mantener la señal de cruce en un aspecto restrictivo (normalmente parar) para que las señales en la aproximación muestren la secuencia correcta de aspectos de precaución. El conductor frena de acuerdo con el aspecto de precaución, sin ser necesariamente consciente de que, de hecho, se ha fijado la ruta divergente. A medida que el tren se acerca a la señal de cruce, su aspecto puede despejarse a cualquier aspecto que permita la ocupación actual de la vía más adelante. Cuando la velocidad de desvío es la misma, o casi la misma, que la velocidad de la línea principal, la liberación de aproximación es innecesaria.

Under speed signalling, the signals approaching the divergence display aspects appropriate to control the trains speed, so no approach release is required.

También hay un sistema de amarillos intermitentes que se utiliza en el Reino Unido que permite a los trenes acercarse a una ruta divergente a mayor velocidad. Esto informa al conductor que la ruta a seguir se establece en una línea divergente. Con la llegada de los trenes y cruces modernos más rápidos, se requería un mejor sistema para asesorar a los conductores, por lo que se desarrolló el siguiente sistema a principios de la década de 1980. El sistema se ha perfeccionado a lo largo de los años, ahora se usa internacionalmente y también se usa en sistemas de señalización de 3 aspectos de baja velocidad donde el amarillo intermitente único es la primera indicación del conductor.

En el sistema de 4 aspectos, si la ruta a través del cruce está despejada, la señal del cruce mostrará un único aspecto amarillo fijo junto con un indicador de cruce iluminado que muestra la ruta seleccionada.

La señal anterior a la señal de cruce ahora mostrará un aspecto único amarillo parpadeante y la señal anterior mostrará dos aspectos amarillo parpadeante. El conocimiento de la ruta del conductor les indica la velocidad permitida a través del cruce divergente, y comenzarán a reducir la velocidad del tren al ver las dos luces amarillas intermitentes. Las señales intermitentes le dicen al conductor que la ruta a través del cruce está establecida y está despejada, pero que más allá de eso, la primera señal en la ruta divergente es roja, por lo que debe estar preparado para detenerse allí.

A medida que el tren se acerca a la señal del cruce, la señal puede intensificar a un aspecto menos restrictivo (una amarilla, dos amarillas o verde) dependiendo de qué tan lejos esté despejada la línea.

Aproximación de velocidad controlada

Algunos sistemas en el mundo utilizan sistemas mecánicos de control de velocidad junto con la señalización para garantizar que la velocidad de un tren se limite a un valor específico, a fin de garantizar que el tren viaje a una velocidad a la que pueda detenerse antes. una obstrucción Estos sistemas suelen utilizar dispositivos mecánicos de parada de trenes (un brazo pequeño que sale de los rieles y aplica los frenos de un tren cuando lo atropellan) para "tropezar" los frenos de un tren que viaja demasiado rápido. Normalmente, una vez que un tren llega a cierto punto en las vías, activa un cronómetro, cuando el cronómetro se agota, el brazo de parada del tren bajará, permitiendo que el tren pase sin interrupciones. El tiempo está diseñado de modo que si el tren viaja a la velocidad prevista (o más lenta), el tren podrá continuar sin problemas, pero si el tren viaja demasiado rápido, entonces la parada del tren hará que el tren se detenga y lo traerá. a un alto Este sistema se puede usar para garantizar que un tren viaje a cierta velocidad, lo que permite a los diseñadores estar seguros de que serán suficientes superposiciones de señales más cortas y, por lo tanto, el empleo de este sistema puede ayudar a mejorar en gran medida la capacidad de una línea ferroviaria.

El sistema se usa con más frecuencia al acercarse a los cruces sin salida para evitar que los trenes choquen contra los topes al final, como ha sucedido en lugares como Moorgate. También se usa en líneas de alto tráfico para permitir una mayor capacidad, como City Circle Railway en Sydney, donde se usó en la mitad occidental desde 1932 para permitir que 42 trenes por hora atraviesen la línea en cada dirección, cada estación tener múltiples paradas de tren a lo largo de las plataformas que bajarían progresivamente para asegurar que un tren que llega no choque contra el tren que sale, a menos de 100 metros por delante. Este sistema se modificó a principios de la década de 1990, de modo que un tren que llegara no pudiera ingresar a la plataforma hasta que el tren anterior hubiera partido; sin embargo, los viajes continúan utilizándose para superar la superposición de señales que normalmente se requiere.

Estos sistemas se utilizan a menudo junto con señalización de velocidad progresiva (ver más abajo).

Señalización de velocidad progresiva

Señalización de velocidad progresiva se refiere a los sistemas que imponen restricciones de velocidad en aspectos de precaución. En los sistemas que no disponen de señalización de velocidad progresiva, los aspectos de aviso de próxima señal roja no obligan al conductor a realizar ninguna acción; depende de su propio juicio cuándo comenzar a reducir la velocidad en preparación para detenerse en la señal roja. Con la señalización de velocidad progresiva, cada aspecto de precaución antes de una señal roja impone al conductor un límite de velocidad cada vez más bajo. No debe confundirse con la señalización de velocidad que se usa en los cruces; la señalización de velocidad progresiva se puede utilizar junto con la señalización de ruta.

Sistemas de seguridad

Un conductor de tren que no responde a la indicación de una señal puede ser catastrófico. Como resultado, se han ideado varios sistemas auxiliares de seguridad. Cualquier sistema de este tipo requiere la instalación de cierto grado de equipo a bordo del tren y en la vía. Algunos sistemas solo intervienen en caso de paso de una señal de peligro (SPAD). Otros incluyen indicaciones audibles y/o visuales dentro de la cabina del conductor para complementar las señales del lado de la línea. La aplicación automática de los frenos se produce si el conductor no reconoce una advertencia. Los sistemas de control de trenes más avanzados no tienen ningún conductor y dependen de computadoras para controlar el sistema por completo, como Skytrain en Vancouver, Canadá, y el sistema de metro en Doha, Qatar.

Los sistemas de seguridad en la cabina son de gran beneficio durante la niebla, cuando la mala visibilidad requeriría la implementación de medidas restrictivas. Los sistemas de seguridad también son importantes en el ferrocarril urbano, donde es imposible ver a la vuelta de las esquinas en el metro y los túneles del metro. Las computadoras a bordo y al costado del camino pueden rastrear trenes en curvas cerradas a velocidades más altas para garantizar la seguridad.

Señalización en cabina

La señalización de cabina es un subsistema que comunica información de señalización a la cabina del tren, como la posición de conducción, la velocidad y las alarmas de falla. Las unidades de señalización de cabina son importantes subsistemas de ingeniería de factores humanos en los sistemas de señalización de trenes modernos.

Si hay una cabina activa, se decide la orientación del tren, es decir, el lado de la cabina activa se considera como la parte delantera del tren. En los sistemas modernos, se superpone un sistema de protección del tren en la parte superior del sistema de señalización de la cabina y aplica automáticamente los frenos y detiene el tren si el conductor no controla la velocidad del tren de acuerdo con las instrucciones del sistema. requerimientos de seguridad. Los sistemas de señalización de cabina se basan en tacómetros, acelerómetros, unidades de banda ultraancha, unidades de medición de inercia, circuitos de vía, transpondedores que se comunican con la cabina y sistemas de control de trenes basados en comunicación.

Enclavamiento

En los primeros días de los ferrocarriles, los señaleros eran responsables de garantizar que todos los puntos (EE. UU.: interruptores) estuvieran configurados correctamente antes de permitir que un tren avanzara. Los errores, sin embargo, llevaron a accidentes, a veces con muertes. El concepto de enclavamiento mecánico de interruptores puntuales, señales y otros dispositivos se introdujo para mejorar la seguridad. Esto evita que un señalero opere dispositivos en una secuencia insegura utilizando medios mecánicos, como borrar una señal mientras uno o más conjuntos de puntos no están configurados correctamente para la ruta. Los primeros sistemas de enclavamiento usaban dispositivos mecánicos tanto para operar los dispositivos de señalización como para garantizar su operación segura.

A partir de la década de 1930, se utilizaron enclavamientos de relés eléctricos. Desde mediados de la década de 1980, los nuevos sistemas de enclavamiento tienden a ser de tipo electrónico. Los microprocesadores deciden qué movimientos de interruptor de punto están permitidos. Los sistemas y subsistemas de enclavamiento modernos permiten y prohíben ciertas posiciones de interruptor de punto para mejorar la seguridad del tren.

Reglas de funcionamiento

Los ferrocarriles utilizan reglas, políticas y procedimientos operativos para mejorar la seguridad. Las reglas de operación específicas pueden diferir de un país a otro, e incluso puede haber diferencias entre ferrocarriles separados dentro del mismo país.

Argentina

The Argentinian operating rules are described in the Reglamento interno técnico de operaciones [R.I.T.O.]technical operating rule-book).

Australia

La aplicación de las normas de funcionamiento en Australia se denomina Safeworking. El método de trabajo para cualquier región o ubicación en particular se denomina "Sistema de trabajo seguro" para esa región. Las reglas de operación difieren entre estados, aunque se están haciendo intentos para formular un estándar nacional.

América del Norte

En América del Norte, y especialmente en los Estados Unidos, las reglas de operación se denominan método de operación. Hay cinco conjuntos principales de reglas operativas en América del Norte:

• Reglas de funcionamiento del ferrocarril canadiense (CROR), utilizadas por la mayoría de los ferrocarriles canadienses, con excepción de las operaciones estadounidenses del ferrocarril nacional canadiense, que utiliza una versión modificada y patentada del GCOR, conocida como USOR (Reglas Operativas de los Estados Unidos)
• Código General de Normas Operativas (GCOR), utilizado por muchos ferrocarriles Clase I, ferrocarriles Clase II y ferrocarriles de línea corta en los Estados Unidos
• Northeast Operating Rules Advisory Committee (NORAC), utilizado por muchos ferrocarriles en el noreste de Estados Unidos
• Clase I Norfolk Southern utiliza un conjunto único de reglas de funcionamiento.
• Clase I CSX El transporte utiliza un conjunto único de reglas operativas.

Reino Unido

El libro de reglas operativo para el Reino Unido se llama "Libro de reglas de GE/RT8000", más comúnmente conocido simplemente como "El libro de reglas" por los empleados del ferrocarril. Está controlado por Rail Safety and Standards Board (RSSB), que es independiente de Network Rail o de cualquier otra empresa operadora de trenes o de carga. La mayoría de los ferrocarriles tradicionales operan con una variante simplificada de un libro de reglas de los Ferrocarriles Británicos.

Finlandia

El sistema de señalización utilizado en la red ferroviaria de Finlandia comprende señales luminosas de colores y señales fijas. Se utiliza junto con el EBICAB 900, un sistema automático de control de trenes más conocido como JKV, finlandés: junakulunvalvonta.

Italia

En Italia, la señalización ferroviaria se describe en una instrucción particular denominada Regolamento Segnali (Reglamento de señalización).

India

Las reglas operativas de la India, denominadas "Reglas generales", son comunes para todos los ferrocarriles zonales de Indian Railways y solo pueden ser modificadas por la Junta de Ferrocarriles. Se añaden normas subsidiarias a las Normas Generales por parte de los ferrocarriles zonales, que no infrinjan las normas generales. Las correcciones se realizan de vez en cuando a través de comprobantes de corrección.

Japón

La señalización japonesa se basó inicialmente en la práctica de señalización ferroviaria británica, y la señalización ferroviaria japonesa continúa basándose en el sistema de señalización de rutas para cruces del Reino Unido. Sin embargo, como la señalización ha avanzado para cumplir con los requisitos del sistema, la señalización de velocidad progresiva se utiliza fuera de los cruces.

Hong Kong

La señalización ferroviaria de Hong Kong se originó a partir del principio de señalización ferroviaria británica y continúa basándose en los principios para desarrollar reglamentos y procedimientos bajo la organización operativa MTR.

Referencias generales

• Brian, Frank W. (1 de mayo de 2006). "Railroad's Traffic Control Systems". Trenes. Kalmbach Publishing Co. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2007.
• Colburn, Robert (14 de octubre de 2013). "Una historia de señales ferroviarias". theinstitute.ieee.org. Institute of Electrical and Electronics Engineers. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2013.
• Código General de Normas Operativas (PDF). 1 de abril de 2015. {{cite book}}: |work= ignorado (ayuda)
• Director de S plagaT Engineering, West Midlands Project Group "Mechanical Interlocking".