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Señalización ferroviaria

Señalización ferroviaria
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Concepto:Señal es toda aquella indicación presentada por los elementos dispuestos a lo largo del trazado ferroviario, los trenes o aquéllas que pueden ser utilizadas por los agentes con el objeto de comunicar a los maquinistas determinadas órdenes de seguridad en la circulación de los trenes.

Señalización ferroviaria. Una señal de ferrocarril es un dispositivo (manual, mecánico, eléctrico u otros) que indica a los maquinistas del tren el estado de disponibilidad de la vía que tienen por delante y, en consecuencia, les avisa si deben parar o no, o la velocidad a la que deben conducir o cualquier otro tipo de información.

Pueden ser eléctricas o mecánicas y son imprescindibles para proporcionar una circulación funcional y con seguridad. Las más importantes serían los semáforos. Las señales varían de forma notable entre unos países y otros incluso su indicación.

Clasificación de las señales por su clase

Señales fijas

Instaladas en plena vía o en estaciones. Se dividen en señales fijas fundamentales, indicadoras y de limitación de velocidad.

Fundamentales

Regulan la circulación de trenes y maniobras. Se denominan según el lugar de instalación en:

Señal de entrada

La situada a la entrada de una estación, puesto o bifurcación de vías.

Señal avanzada

La situada antes de la señal de entrada y que advierte de la proximidad de ésta. En ADIF, suelen estar situadas unos 1500 metros antes de la señal de entrada.

Señal de salida

La situada a la salida de una estación, puesto o bifurcación de vías.

Señal intermedia o de bloqueo

La situada entre dos estaciones, puestos o bifurcación de vías.

Señal de retroceso

La situada antes de una aguja para realizar maniobras y, excepcionalmente, para dar entradas de circulaciones de contravía en vía doble.

Indicadoras

Complementan las órdenes de las señales fundamentales.

De limitación de velocidad

Imponen restricciones en la marcha de los trenes por circunstancias particulares de la vía o de las instalaciones.

Señales portátiles

Las puede utilizar el personal en cualquier momento o lugar para maniobras, pruebas de freno automático o con otros fines y son realizadas por medio de silbatos, banderines, linternas, o incluso a viva voz o a través de altavoces, teléfonos o radioteléfonos.

Señales de los trenes

Las que éstos llevan en los testeros de cabeza y en cola. Las de cabeza además de proporcionar mayor visibilidad al maquinista durante la noche dan a conocer cual es el sentido de circulación del tren. Las señales de cola dan a conocer cual es el último vehículo de la composición.

Requisitos de los sistemas de señalización

  1. Deben garantizar la seguridad de la circulación sin colisiones ni movimientos intempestivos de aparatos.
  2. Deben regular la circulación por medio de consignas preestablecidas o según las necesidades de cada momento.

Tipos de instalaciones de señalización

  • Enclavamientos: Son las relaciones de compatibilidad o incompatibilidad que se establecen entre dos o más palancas que accionan señales, agujas u otros aparatos de vía, para evitar maniobras peligrosas.
  • Equipos de bloqueo : Son aquellos dispositivos, incluidos los equipos de transmisión, utilizados en el caso de querer realizar operaciones fuera de la estación y que sirven para contactar con otros puestos exteriores a la estación, para recibir información de ellos y poder tomar las determinaciones oportunas para la salida del tren al trayecto que va a realizar. Los bloqueos pueden ser en vía única o doble.

Subsistemas fundamentales de señalización

Equipos de conmutación

  • Relés.
  • Elementos estáticos de seguridad, basados en circuitos magnéticos.

Dispositivos de mando y supervisión

De información del tren

  • Puntuales : informan de la presencia de trenes en puntos dados.
  • Cantonales : informan de la presencia de trenes en tramos.
  • Lineales : determinan otras características, tales como la velocidad, de los móviles situados en un sitio.

De órdenes al tren

  • Puntuales : si la información con la locomotora se hace en puntos aislados y fijos. Los subsistemas puntuales hacen uso de:
    • Balizas (equipos transmisores).
    • Señales luminosas.
  • Cantonales : si la información con la locomotora se hace en tramos. Se realiza por medios técnicos y en la mayoría de los casos las órdenes actúan directamente sobre los sistemas de marcha y frenado.
  • Lineales : si en cada punto de un tramo se transmiten órdenes no idénticas.
Modo de señalización por medio de señales luminosas

La forma más sencilla de señal luminosa es una luz roja y otra verde en un poste único. Cuando hay una señal en rojo se coloca otra señal de repetición a cierta distancia de la señal principal. La distancia entre ambas señales es la distancia de frenado del tren. El maquinista al ver el amarillo en la repetidora sabe que la señal principal es roja y que debe empezar a frenar.

Para calcular las distancias a las que tienen que estar las señales luminosas colocadas se tiene en cuenta a la hora de realizar los cálculos las siguientes distancias:

  • Distancia de avistamiento: antes de la señal de repetición.
  • Distancia de traslapo: más allá de la segunda señal principal.
  • Longitud del tren.
  • Distancia entre las dos señales principales.

La mayor parte de estas distancias varían según el tipo de tráfico que se trate. Para trenes con circulación a altas velocidades lo que se hace es reducir la distancia entre señales, de tal manera que se incluye una segunda señal repetidora de "doble amarillo" colocada más atrás de la primera señal repetidora.

Un esquema aclaratorio de cómo situar estas señales luminosas es el siguiente:

Señalesferroviarias.JPG

Casi todos los ferrocarriles operan con un sistema de entrada-salida de itinerarios. Un indicador establece el itinerario pulsando botones en un tablero a efectos de determinar dónde el tren ha de entrar y salir, haciendo que los espadines se desplacen a las posiciones adecuadas. Al mismo tiempo las señales que controlan el itinerario se pondrán en "abierto" (verde, amarilla o doble amarilla) mientras que las señales que lo guardan permanecen en "cerrado" (rojo), a fin de evitar que pueda entrar otro tren.

Sistemas de seguridad para la señalización y control de la línea

En un principio las señales servían como referencia al maquinista para tomar la decisión de detener o no el tren, pero el problema residía en que la última decisión la tomaba el maquinista, pudiendo pasar por alto alguna señal que le prohibiera el paso y provocar accidentes. Para que esto no sucediera, se implementaron sistemas de seguridad:

  1. Los sistemas ATP (Automatic Train Protection) se basan en que nadie puede poner al tren en una situación de peligro: no se puede pasar una señal de parada sin que le tren se detenga automáticamente no se puede circular a mayor velocidad de la permitida en cada tramo.
  2. Los sistemas ATO (Automatic Train Operation) no requieren que el maquinista realice ningún tipo de operación, salvo algunas básicas como apertura y cierre de puertas, arranque, etc. Este sistema trabaja conjuntamente con el ATP permitiendo la conducción manual, pero no desobedecer al ATP.
  3. Los sistemas ATS (Automatic Train Supervision) basados en el control central de los movimientos de cada tren. Se utilizaba ya antes de que los dos anteriores sistemas fueran viables. Ahora el centro de control puede supervisar los movimientos y situación de cada tren y ordenar las maniobras que se deben realizar; en un principio todo esto se realiza por medio de mensajes telefónicos al personal encargado de la señalización en cada punto, para pasar a estar controlado todo por computadoras en la actualidad, pudiendo pasar a funcionamiento manual cuando se produce alguna avería o anomalía en el sistema.
  4. El sistema LZB se utiliza hoy en día para la protección y regulación de trenes supervisando continuamente la velocidad del tren, y gobernando su marcha por medio de la señalización en la cabina y el sistema ATF (Automatismo de Tracción y Frenado). Lo componen equipos de vía y vehículo. Desde los equipos de vía se transmiten telegramas a través de un cable de vía, lo reciben los vehículos, son tratados y evaluados en la lógica central del vehículo y se envían las órdenes necesarias al sistema ATF. El equipo del vehículo emite la posición actual del tren, velocidad, características de frenado y otras informaciones al sistema central para su posterior tratamiento y realimentación del sistema.
  5. El sistema TVM y EBICAB: El sistema TVM es el sistema de señalización de cabina usado en las últimas líneas del TGV (tren de alta velocidad francés).

Las líneas están divididas en bloques fijos de 1500 metros de longitud (en las primeras versiones del sistema los bloques eran más largos). Los bloques son más cortos que la distancia de frenado del tren, ya que una secuencia de frenado ocupa varios bloques (normalmente cuatro).

Cada bloque tiene ciertas propiedades que son relevantes para el tren que lo ocupa (sólo un tren puede ocupar un bloque). Propiedades invariables son su longitud y perfil (en subida, bajada o en plano) y el rango de velocidad segura, que es normalmente 300 Km/h. Las propiedades, que pueden cambiar dependiendo de la presencia o ausencia de trenes u otros obstáculos, son la tarjeta de velocidad al final del bloque siguiente. Una tarjeta de velocidad es la velocidad a la que el tren debe salir del bloque actual y entrar en el siguiente.

Esta información es recogida por el TVM y enviada a las computadoras del tren y pantallas del maquinista. La responsabilidad del maquinista es seguir las señales indicadas, pero si no lo hace es detectado por las computadoras, las cuales pueden llevar al tren a un estado seguro.

Hay dos componentes en el TVM: uno en tierra y otro en el tren. Ambos funcionan con un procesador y el lenguaje de programación utilizado es el ADA.

Se utiliza abundantes términos redundantes para reducir las posibilidades de fallo a casi nulas. Se ha estimado el tiempo entre dos fallos del sistema en un millón de años.

Además del control continuo de velocidad se pueden llevar otras instrucciones al tren tales como las relacionadas con la entrada o salida de una vía de alta velocidad, conectar o desconectar el TVM, cerrar el aire acondicionado antes de entrar a un túnel...

El sistema EBICAB es muy similar al TVM y es el empleado en la línea del AVE en España.

Estos sistemas de información pueden considerarse prácticamente como continuos, o sea, tanto el maquinista como el centro de control poseen información de lo que ocurre en cada momento de forma inmediata, lo que permite aumentar la seguridad del tren y de su conducción, reduciendo las distancias de frenado ya que al ser un sistema realimentado en cada momento se puede variar la acción que se requiera aumentándola o disminuyéndola si fuese necesario.

Fuente