Hispanopedia Wiki
Los sistemas de bloqueo de señalización permiten la operación segura y eficiente de los ferrocarriles al prevenir colisiones entre trenes. El principio básico es que una vía se divide en una serie de secciones o "bloques". Solo un tren puede ocupar un bloque a la vez, y los bloques están dimensionados para permitir que un tren se detenga dentro de ellos. [ 1 ] Esto garantiza que un tren siempre tenga tiempo para detenerse antes de acercarse peligrosamente a otro tren en la misma vía. El sistema de bloqueo se conoce en el Reino Unido como método de trabajo , en los EE. UU. como método de operación y en Australia como trabajo seguro .
En la mayoría de los casos, se utiliza un sistema de señales para controlar el paso de trenes entre los bloques. Cuando un tren entra en un bloque, las señales en ambos extremos cambian para indicar que el bloque está ocupado, generalmente mediante luces rojas o banderas indicadoras. Cuando un tren entra por primera vez en un bloque, la parte trasera del mismo tren aún no ha salido del bloque anterior, por lo que ambos bloques se marcan como ocupados. Esto garantiza que haya un espacio ligeramente inferior a la longitud de un bloque en cada extremo del tren que esté marcado como ocupado, de modo que cualquier otro tren que se aproxime a esa sección tendrá suficiente espacio para detenerse a tiempo, incluso si el primer tren se ha detenido por completo en las vías. El bloque previamente ocupado solo se marcará como desocupado cuando el final del tren lo haya abandonado por completo, dejando todo el bloque libre.
Los sistemas de bloques tienen la desventaja de limitar el número de trenes en una ruta determinada a una cantidad menor que el número de bloques. Dado que la ruta tiene una longitud fija, aumentar el número de trenes requiere la creación de más bloques, lo que implica que estos sean más cortos y que los trenes deban operar a menor velocidad para detenerse con seguridad. [ a ] En consecuencia, el número y el tamaño de los bloques están estrechamente relacionados con la capacidad total de la ruta y no se pueden modificar fácilmente, ya que requerirían costosas alteraciones en las señales a lo largo de la línea.
Los sistemas de bloqueo se utilizan para controlar los trenes entre estaciones y depósitos, pero normalmente no dentro de estos últimos, donde se emplea otro método. Cada sistema de bloqueo se define por su equipamiento físico y por la aplicación de un conjunto de reglas específicas. Algunos sistemas incluyen el uso de señales , mientras que otros no. Algunos sistemas están diseñados específicamente para vías férreas de vía única , donde existe peligro tanto de colisión frontal como por alcance, a diferencia de las vías dobles , donde el principal peligro son las colisiones por alcance.
Concepto básico
El principal problema para el control de trenes radica en la imposibilidad de cambiar de rumbo y en las distancias de frenado relativamente largas de un tren cargado. Estas distancias suelen ser mucho mayores que el campo de visión del maquinista, especialmente de noche o con mal tiempo. El terreno local puede dificultar la visibilidad de los trenes que circulan por delante, e incluso el trazado de las vías, con sus curvas y demás, puede dificultar saber dónde buscar otro tren.
Esto conlleva la posibilidad de que un tren se averíe en las vías y el siguiente tren lo encuentre repentinamente al tomar una curva o vea de repente su luz de señalización trasera. En estas situaciones, no habrá suficiente espacio para que el tren se detenga antes de la colisión. Esto se conoce como el "criterio del muro de ladrillos". Incluso en el caso de dos trenes en pleno funcionamiento, las diferencias de velocidad pueden ser tan grandes que un tren más rápido no tenga tiempo de reducir la velocidad para igualar la del tren que le precede antes de chocar con él.
Los bloqueos evitan estos problemas al garantizar una distancia mínima entre trenes, una distancia que asegura que cualquier tren que opere dentro de los límites de velocidad y carga tenga tiempo de detenerse antes de alcanzar al tren que le precede. Existen muchas maneras de implementar un sistema de este tipo.
Métodos de señalización de bloqueo
Funcionamiento con horario estricto
La mayoría de las rutas ferroviarias presentan una disposición natural de bloques, inherente al diseño de las estaciones . Esto permite implementar un sistema de bloqueo mediante señalización manual en dichas estaciones. En este caso, el operador de la estación coloca una bandera que indica que un tren acaba de salir y la retira solo después de un tiempo determinado.
Los trenes operan según un horario estricto y, por lo tanto, no pueden salir de una estación hasta la hora prevista y hasta que hayan llegado todos los demás trenes con los que debían encontrarse en esa estación. Si un tren se retrasa, todos los trenes con los que tiene previsto encontrarse también se retrasan. Esto puede afectar rápidamente a todos los trenes de la red ferroviaria.
Este método no está autorizado para su uso en muchos sistemas ferroviarios de alto tráfico porque es potencialmente inseguro y altamente ineficiente.
Horario y orden de trenes
Popular en las líneas de vía única de Norteamérica hasta la década de 1980, el sistema de órdenes de tren era menos un sistema de bloqueo y más un sistema para determinar qué trenes tendrían prioridad de paso cuando sus movimientos entraran en conflicto. Los trenes utilizaban un plan operativo predeterminado, conocido como horario, que se basaba en puntos de cruce fijos, a menudo denominados estaciones. Las modificaciones al plan operativo provenían de un despachador de trenes en forma de órdenes de tren, transmitidas a los trenes a través de intermediarios conocidos como agentes u operadores en las estaciones de órdenes de tren.
Este método no está autorizado actualmente para su uso en el Reino Unido. Un sistema similar, conocido como Orden de Telégrafo y Cruce , se utilizó en el siglo XIX, pero tras tres graves colisiones frontales en la década de 1870 ( Menheniot , Ferrocarril de Cornualles, 1873; Thorpe , Ferrocarril del Gran Este, 1874; Radstock , Ferrocarril de Somerset y Dorset, 1876) su uso fue condenado.
En Norteamérica, el sistema de órdenes de tren se implementaba a menudo sobre otros sistemas de bloqueo cuando estos últimos debían ser reemplazados. Por ejemplo, donde se implementaba el bloqueo manual o automático, las órdenes de tren se utilizaban para autorizar movimientos en bloques ocupados, en contra del flujo de tráfico o cuando no existía un flujo de tráfico establecido.
Un tren en funcionamiento
Un tren en funcionamiento (con personal del tren)
Si una línea secundaria de vía única es un callejón sin salida con un servicio de tren lanzadera sencillo, basta con una sola ficha. El conductor de cualquier tren que entre en la línea secundaria (o que ocupe cualquier parte de ella) debe llevar la ficha, y no es posible colisionar con otro tren. Para facilitar su intercambio, la ficha solía tener forma de bastón, normalmente de 800 mm de largo y 40 mm de diámetro, y se la conoce como bastón de tren . Dicho bastón puede ser de madera con una placa de latón que indique el tramo de vía en el que es válido, o bien puede tener forma de llave.
En la terminología británica, este método de trabajo se conocía originalmente como One Engine in Steam (OES, por sus siglas en inglés) .
Un tren en funcionamiento (sin personal de tren)
Una variante moderna del sistema de operación de un solo tren funciona sin personal de tren. En estas líneas, la autorización para entrar en la bifurcación recae exclusivamente en el maquinista, quien, una vez pasada la señal de entrada controlada, la mantiene en "peligro" (y la señal no puede volver a activarse) hasta que el tren de servicio, en su viaje de regreso, haya operado secuencialmente dos circuitos de vía al inicio de la bifurcación. No se requiere detección continua de trenes en la bifurcación. La seguridad está garantizada por el circuito de enclavamiento, y si se produce un fallo en el circuito de vía, se debe activar una operación de emergencia especial a cargo del maquinista.
Bloque de token
La autorización para ocupar un bloque se otorga mediante la posesión física de una ficha por parte del personal del tren, la cual se obtiene de tal manera que se garantice que solo un tren circule por un tramo de vía a la vez.
Personal ferroviario ordinario (OTS)
Un conductor que se acercaba a un tramo de vía única recibía la ficha y la usaba como autorización para entrar en el tramo bloqueado. Devolvía la ficha al final del tramo. Esto causaba problemas si un tren iba seguido de otro en la misma dirección, ya que el personal no estaría en el extremo correcto después del primer tren.
Personal de tren ordinario y billete (OTST o (OTS&T)
Por lo tanto, se amplió el protocolo para el personal de mantenimiento de trenes (OTS): si un tren iba a ser seguido por otro en la misma dirección, se le debía mostrar la ficha al conductor del primer tren, pero sin que este la tomara en su poder (en teoría, debía tocarla físicamente, pero esto no se cumplía estrictamente). Se le entregaba una autorización escrita para entrar en el tramo de vía única, denominada billete . A continuación, podía continuar su marcha, devolviendo el billete al final del tramo, y un segundo tren podía seguirlo con el personal de mantenimiento en su poder.
Sistema de bloqueo manual
La autorización para ocupar un bloque se transmite a los trenes mediante señales de vía controladas manualmente por operadores humanos que siguen diversos procedimientos para comunicarse con otras estaciones de bloqueo y garantizar la separación de los trenes.
Bloque de telégrafos
Se utiliza en tramos de vía múltiples donde el paso de trenes de un punto a otro se controla mediante instrumentos conectados por cables telegráficos. En el caso más simple, con tres casetas de señales en un tramo de vía sin bifurcaciones, la caseta central recibe una solicitud para que se acepte un tren. El señalero coloca las agujas (desvíos) y señales pertinentes, indica la aceptación y luego solicita la aceptación a la siguiente caseta de señales a lo largo de la línea. Cuando el tren ha pasado, las señales detrás de él se vuelven a poner en peligro y el señalero informa a la siguiente caseta de señales cuando el tren ha salido del tramo. Estos mensajes se transmiten mediante instrumentos telegráficos con una tecla que, al pulsarse, hace sonar una campana en la caseta de señales remota. Estos sistemas, como la señalización de bloqueo absoluto , se desarrollaron en el siglo XIX y todavía se utilizan ampliamente en Gran Bretaña y Australia. [ 2 ]
Bloque telefónico
En este sistema, la ocupación de un tramo de vía entre dos estaciones se coordina telefónicamente entre sus jefes de estación. Para mayor seguridad, pueden existir medidas de protección adicionales; por ejemplo, un puesto de control con funciones de supervisión conectadas a todas las estaciones de la línea; horarios (Portugal); y/o asistencia informática (Francia).
Portugal, España y Francia siguen utilizando este sistema en al menos algunas líneas principales, aunque la longitud total de vía controlada por este sistema está disminuyendo rápidamente debido a la intensidad de la mano de obra que requiere y a la percepción de falta de seguridad inherente, ya que se basa principalmente en la comunicación humana (en ocasiones participando más de los dos jefes de estación en cada extremo del bloque) y en enclavamientos ferroviarios sencillos en las estaciones.
En Portugal, el bloqueo telefónico fue el principal sistema de seguridad en toda la red ferroviaria nacional hasta mediados de la década de 1990. Así, evolucionó para intentar proporcionar múltiples niveles de seguridad en líneas de vía única muy transitadas con diversos tipos de trenes, aunque a costa de una mayor dotación de personal. En el sistema portugués, si bien la autoridad sobre el movimiento de trenes en las líneas principales es responsabilidad exclusiva de las estaciones a lo largo de dichas líneas, un puesto regulador las supervisa y, en caso de desacuerdo, instruye a las estaciones sobre cómo debe organizarse el tráfico. Por otro lado, cada horario de trenes indica claramente todas las interacciones con otros trenes (por ejemplo, cruces con otros trenes; trenes que adelantan; trenes que los adelantan) en las estaciones donde deben producirse dichas interacciones. Cualquier desviación de esto —derivada, por ejemplo, de retrasos o trenes adicionales— debe comunicarse por escrito a las tripulaciones de los trenes. A pesar de la práctica general de que, cuando dos trenes se cruzan, ambos se detienen en la estación más cercana, este sistema permite buenas velocidades medias para trenes rápidos, similares a las de una línea de señalización automática. Sin embargo, si se producen retrasos menores que luego se multiplican, pueden surgir retrasos mayores al activarse el modo de seguridad adicional del sistema (es decir, el laborioso proceso administrativo de actualizar las instrucciones de movimiento de trenes para reflejar los cambios en los patrones de cruce). Dichos retrasos no ocurrirían, al menos no por la misma razón, en una línea con señalización automática.
En general, el sistema presupone que un bloque está cerrado; es decir, se debe obtener autorización antes de que un tren pueda entrar en un bloque en una estación de camino a otra. Sin embargo, en Francia, en vías múltiples, el bloque suele estar abierto en tramos de vía unidireccionales. Es decir, una vez que una estación confirma que un tren anterior ha salido del bloque, el siguiente tren que circula en la misma dirección puede entrar inmediatamente en él, y el jefe de estación de la estación de entrada informa a la estación de salida de la hora en que el tren entró en el bloque.
Bloque sin token
Este es un sistema para uso en ferrocarriles de vía única, que no requiere ni el uso de fichas ni la detección continua de trenes a lo largo del tramo. La señalización está diseñada de tal manera que las señales de control solo permiten que un tren entre en la línea a la vez. El señalero en el extremo opuesto del tramo debe comprobar visualmente que todo el tren haya salido del tramo y no se haya dividido, confirmando que el tren esté «completo con luz trasera». [ 3 ]
Señalización de bloqueo automático
La señalización automática de bloqueo utiliza una serie de señales automatizadas, normalmente luces o banderas, que cambian su apariencia en función del movimiento de los trenes al pasar por un sensor. Este es, con diferencia, el tipo de sistema de bloqueo más común a partir de 2018.,Se utilizan en casi todo tipo de ferrocarril, desde sistemas de transporte rápido hasta líneas ferroviarias principales. Existe una gran variedad de sistemas, y aún mayor variedad de señales, pero todas funcionan prácticamente igual.
Al igual que los sistemas de bloqueo manual descritos anteriormente, los sistemas automáticos dividen la ruta en bloques fijos. Al final de cada bloque, se instala un conjunto de señales, junto con un sensor en la vía. Cuando un tren pasa por el sensor, las señales se activan para mostrar el indicador de "bloque ocupado" en ambos extremos del bloque. En la mayoría de los sistemas, las señales no vuelven inmediatamente al indicador de "bloque libre" cuando el tren se marcha; en su lugar, existe algún tipo de retardo mecánico que mantiene el indicador de "bloque ocupado" o, más comúnmente, muestra la advertencia de "proceda con precaución".
Bloques móviles
En lo que respecta a la seguridad, el factor clave es la distancia de frenado de un tren y la distancia a la que puede detectar a otro. Los bloqueos no implementan este concepto directamente, sino un sistema de señalización que garantiza que el tren con peor rendimiento en una línea tenga tiempo suficiente para detenerse. Esto implica que cualquier tren con mejor capacidad de frenado se ve obligado a circular a velocidades inferiores a su máxima, a menos que todos los trenes de una línea determinada sean idénticos.
El problema principal radica en que un tren no puede ver a otro con suficiente antelación para detenerse. Sin embargo, esto no ocurre con los trenes equipados con algún tipo de sistema de comunicación entre trenes. En este caso, cualquier tren puede mantener una distancia segura con respecto a los demás, sin necesidad de barreras fijas. Estos sistemas de barreras móviles se han popularizado desde que la tecnología necesaria comenzó a desarrollarse en la década de 1970.
En estos sistemas, cualquier tren en la ruta puede escuchar las señales de los demás trenes y, a continuación, moverse de forma que dispongan de la distancia suficiente para detenerse. Los primeros sistemas de bloqueo móvil utilizaban un cable tendido a lo largo de la vía. Los trenes empleaban la inductancia magnética para inyectar señales en la línea que indicaban su ubicación. El cable también podía proporcionar dicha ubicación de diversas maneras, que eran captadas por un sensor a bordo del tren. Los sistemas más modernos pueden utilizar sistemas de localización externos, como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o indicadores en la vía, y enviar los datos entre los trenes mediante diversos métodos basados en radio.
La ventaja de los sistemas de bloques móviles es que no hay un número fijo de trenes en la línea, ya que no hay bloques fijos. Esto puede mejorar considerablemente la capacidad de la ruta, como se vio en las líneas Jubilee y Northern del metro de Londres , donde las mejoras realizadas para los Juegos Olímpicos de Verano de 2012 aumentaron la capacidad en aproximadamente un 50 %. [ 4 ]
Historia
El primer uso del sistema de bloqueo probablemente se dio en 1839, cuando se instaló un telégrafo Cooke y Wheatstone en el túnel Clay Cross del ferrocarril North Midland . Los instrumentos telegráficos fueron reemplazados en 1841 por otros específicos para el sistema de bloqueo. En 1842, William Fothergill Cooke , quien había construido el sistema Clay Cross, publicó Telegraphic Railways or the Single Line, en el que propuso el sistema de bloqueo para uso general como una forma más segura de operar en vías únicas . Anteriormente, la separación de trenes se basaba únicamente en horarios estrictos, que no podían contemplar eventos imprevistos. [ 5 ] En 1898, Martin Boda describió una teoría de maniobras para sistemas de bloqueo. [ 6 ] [ 7 ]
Véase también
Notas
- ↑ Esto supone que los trenes en sí no cambian. Un contraejemplo es el Tren de Pasajeros Avanzado , que fue diseñado específicamente con potentes frenos para operar a alta velocidad dentro de un trazado de bloques de velocidad relativamente baja.
Referencias
- ^ Kichenside y Williams 2008 , págs. 73–88.
- ↑ "Boletín". Sociedad Histórica Ferroviaria Australiana. Marzo de 1961. págs. 43–51 .
- ↑ "Estándar del Grupo Ferroviario GK/RT0051" (PDF) . RGSOnline.co.uk . pág. D1. Archivado del original (PDF) el 20 de noviembre de 2008.
- ↑ Mylius, Andrew (09-10-2003). "Finalmente se implementan las señales de bloqueo móvil en la línea Jubilee" . New Civil Engineer .
- ↑ Kieve, Jeffrey L., El telégrafo eléctrico: una historia social y económica , págs. 33–34, David and Charles, 1973 OCLC 655205099 .
- ^ Boda, Martín (1898). "Die Schaltungstheorie der Blockwerke" [ La teoría de la conmutación de los sistemas de bloques ] . Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens in technischer Beziehung - Fachblatt des Vereins deutscher Eisenbahn-Verwaltungen (en alemán). Neue Folge XXXV ( 1-7 ). Wiesbaden, Alemania: CW Kreidel's Verlag: 1– 7, 29– 34, 49– 53, 71– 75, 91– 95, 111– 115, 133– 138.(Nota: Esta serie de siete artículos fue republicada en un libro de 91 páginas en 1899 con un prólogo de Georg Barkhausen ).
- ↑ Klir, George Jiří (mayo de 1972). «Notaciones de referencia del capítulo 1». Introducción a la metodología de los circuitos de conmutación (1.ª ed.). Binghamton, Nueva York, EE. UU.: Litton Educational Publishing, Inc. / D. van Nostrand Company . pág. 19. ISBN 0-442-24463-0. LCCN 72-181095 . C4463-000-3. (xvi+573+1 páginas)
Fuentes
- Kitchenside, Geoffrey; Williams, Alan (2008). Dos siglos de señalización ferroviaria (2.ª ed. revisada). Oxford Publishing Company. ISBN 978-0-86093-672-5.
- Vanns, Michael A. (2012). «La revolución de la señalización en la década de 1870». Señalización en la era del vapor . abc (2.ª ed.). Hersham, Surrey, Reino Unido: Ian Allan. ISBN 978-0-7110-3536-2.
- Sistemas de bloqueo de señalización ferroviaria
