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Automatische treinbeïnvloeding

Mapa de ATB y otros sistemas de seguridad en los Países Bajos, incluida la implementación prevista del ERTMS.
Equipamiento para el ATB en una locomotora DB de la serie 189
Las 96 pulsaciones por minuto en el circuito son interpretadas por el equipo ATB de a bordo como un límite de velocidad de 140 km/h.

Automatische TreinBeïnvloeding o ATB (' Control automático de trenes ') es un sistema de protección de trenes holandés desarrollado por primera vez en la década de 1950. Su instalación fue impulsada por el desastre del tren Harmelen de 1962.

ATB opera mediante el tren que recopila señales eléctricas de los aparatos del lado de la línea y anulará los controles del conductor en las siguientes situaciones:

ATB-EG

ATB-EG ( ATB E erste G eneratie inglés: ATB First Generation ) se basa en el sistema estadounidense de señalización de cabina Pulse Code . Está instalado en todas las principales líneas ferroviarias holandesas.

Resumen técnico

ATB-EG controla 5 velocidades: 40 km/h, 60 km/h, 80 km/h, 130 km/h y 140 km/h. Al igual que la señalización de cabina con código de pulso , el sistema funciona enviando pulsos a lo largo del circuito de vía de CA. Cuando el circuito se cierra mediante las ruedas delanteras del tren, se crea un campo electromagnético con cada pulso. Estos campos energizan electromagnéticamente dos bobinas delante del eje principal que alimentan los pulsos al sistema ATB. El sistema ATB a bordo calcula la cantidad de impulsos por minuto y lo traduce a los 5 códigos Amarillo, Amarillo6, Amarillo8, Amarillo13 y Verde con velocidades correspondientes de 40, 60, 80, 130 y 140 km/h o los llamados volle materieelsnelheid. (tren a máxima velocidad). Si la velocidad máxima permitida del tren es inferior (como por ejemplo el SGM ), se omitirán los ajustes de velocidad superiores a su velocidad máxima.

Operación

El límite de velocidad impuesto por ATB-EG se presenta al conductor mediante una fila de luces, con la señal actual de la cabina iluminada ( Mat 64 , SLT , PROTOS y THALYS ) que pueden integrarse en el velocímetro ( ICM y SGM ) o bien en un Aguja roja ( VIRM , DDAR y Loc 1700 ) o LED amarillo ( FLIRT y GTW ) en el exterior del velocímetro. El conductor será informado de un cambio de velocidad con un breve "ding". Si el conductor supera la velocidad actual del ATB en 5 km/ha, la campana empezará a sonar continuamente. Si el conductor no frena en 3 segundos, el ATB iniciará una aplicación del freno de emergencia.

Cuando un tramo de vía tiene un código ATB para una velocidad más baja, debido a una velocidad más baja o a un interruptor divergente, etc., el tramo anterior también llevará ese código. Una señal o letrero que custodia la primera sección informará al conductor de la reducción de velocidad que se aproxima y al ingresar a ese bloque, el ATB cambiará a la velocidad objetivo. Según la ATB, el tren ahora está excediendo la velocidad, por lo que iniciará la campana continua, informando al conductor que necesita comenzar a frenar. Una vez más, si el conductor no frena en 3 segundos, el ATB iniciará una aplicación de freno de emergencia. El sistema detendrá la advertencia una vez que el conductor frene lo suficiente, esto se verifica mediante el llamado remcriterium (inglés: criterio de frenado). El recriterio se basa en la presión del tubo del freno, la presión del cilindro del freno o la posición de la palanca del freno. Esto debería garantizar que el tren alcance la velocidad objetivo antes del siguiente bloque, pero a menudo resulta inadecuado. Cuando el tren se encuentra dentro del margen de 5 km/h de la velocidad objetivo, el sistema suena tres breves campanas, informando al conductor que puede dejar de frenar.

A prueba de fallos

Después de pasar una señal roja y entrar en un tramo ya ocupado por otro tren, el circuito de vía ya está en cortocircuito por el otro tren impidiendo que la señal llegue al tren que pasa la señal roja. Por lo tanto, la ausencia de una señal se interpreta como la señal más restrictiva, lo que hace que el sistema sea a prueba de fallos. Para permitir la circulación a la vista por una vía ocupada, que no se puede distinguir al pasar una señal roja con un sistema como este, se optó por no recibir ninguna señal, lo que se interpretó como un límite de velocidad de 40 km/h.

Limitaciones de diseño

ATB-EG tiene una serie de desventajas en comparación con sistemas modernos como ETCS

  1. ATB-EG no exige velocidades inferiores a 40 km/h.
  2. El sistema sólo tiene 5 ajustes de velocidad, lo que deja margen para el exceso de velocidad.
  3. ATB-EG no permite velocidades superiores a 140 km/h mientras que hay líneas diseñadas con un límite de velocidad superior.
  4. La potencia de frenado aplicada por el ATB-EG resulta a menudo insuficiente.
  5. Los carriles también se utilizan como retorno de la catenaria, por lo que es posible que los trenes eléctricos interfieran con la señal ATB.
  6. ATB EG sólo funcionará con un buen contacto entre los rieles y las ruedas del tren.

Una de las limitaciones de diseño del sistema inicial era la incapacidad de imponer velocidades inferiores a 40 km/h. Se produjeron varios accidentes en estaciones y patios de ferrocarril porque el conductor no frenó ante un semáforo en rojo y ATB no intervino, ya que había impuesto una velocidad inferior a 40 km/h. Por extraña que parezca esta limitación, había una razón para ello. El objetivo principal del ATB era evitar el exceso de velocidad y no responder a las señales amarillas; en ese momento se consideraba poco probable que un conductor pasara por alto una señal roja cuando viajaba a menos de 40 km/h y esperaba una. Actualmente se considera un problema, ya que se han producido numerosos accidentes y las normas de seguridad se han vuelto más estrictas con el tiempo.

Las diferencias entre cada ajuste de velocidad constituyen un problema. Si no hay una configuración de velocidad que coincida con el límite de velocidad actual, se aplicará la siguiente configuración de velocidad superior. La mayor diferencia se sitúa entre 80 y 130 km/h, por lo que el ATB EG permitirá que un tren circule a 130 km/h en una zona de 90 km/h.

Otro inconveniente es que la velocidad máxima está fijada en 140 km/h. Las vías con una velocidad nominal de hasta 160 km/h no pueden circular a máxima velocidad porque ATB-EG no lo permite. Esto se está convirtiendo en un problema cada vez mayor debido al creciente tráfico ferroviario. Posteriormente se desarrolló ATBM+ para elevar esta velocidad a 160 km/h.

Las locomotoras Vossloh G2000 equipadas con ATB EG sufren algunas aplicaciones no deseadas del freno de emergencia. Esto se debe a que la presión del tubo de freno, en el que se basa el criterio de frenado, tarda entre 4 y 5 segundos en descender, mientras que el ATB interviene en 3 segundos. Los trenes
FLIRT tienen el mismo problema que las locomotoras G2000, porque su criterio de frenado se basa en la presión del cilindro de freno. Además, el criterio de frenado puede "desaparecer" cuando se activa el sistema de frenos antibloqueo, porque el sistema podría reducir la presión de frenado por debajo del punto para cumplir el criterio de frenado. Esto también resultará en una aplicación del freno de emergencia.

Mejoras

A lo largo de los años, se introdujeron múltiples mejoras para superar algunas de las fallas del sistema.

ATBM+ está diseñado para aumentar la velocidad máxima de 140 a 160 km/h. Este sistema solo está instalado en la línea entre Hoofddorp y Den Haag Mariahoeve y actualmente lo utilizan únicamente los trenes Thalys.

ATB-Plus-Plus está diseñado para reducir los " pasos Stoptonend Sein (STS)" (inglés: señales pasadas en peligro ) aplicando un freno de emergencia después de pasar una señal de peligro. Compensa los defectos de diseño original en velocidades inferiores a 40 km/h, donde no era posible frenar forzosamente en caso de pasar las señales de alto.

ATB-Vv ( V erbeterde v ersie inglés: versión mejorada ) es la última evolución de ATB-Plus-Plus. Está reforzado con tres balizas a una distancia de 120, 30 y 3 m antes de la señal atribuida, utilizando tecnología comparable a la alemana PZB . Tras la activación por parte del ATB-Vv, el movimiento del tren se autocontrola respecto a la curva de frenado. Por lo tanto, la posibilidad de que se produzca un " Stoptonend Sein (STS)-passages" ( señales pasadas en peligro ) es mínima. El sistema no es a prueba de fallos ya que una baliza rota provocará que el tren no frene automáticamente.

ATB-NG

Un ATB-NG DMI/velocímetro

Desde 1990 se ha desarrollado una segunda generación, el ATB-NG ( ATB Nieuwe G eneratie en inglés: ATB New Generation ), para superar todos los problemas planteados por el ATB-EG. Los sistemas son completamente diferentes del ATB-EG y funcionan casi igual que el ETCS Nivel 1. Tanto el ATB-EG como el ATB-NG pueden instalarse de forma segura en la misma vía ya que no interfieren entre sí. Los equipos ATB-NG a bordo de trenes también pueden recibir señales ATB-EG, lo que hace que el sistema sea compatible con versiones anteriores . Debido a que las principales rutas electrificadas recibieron prioridad al instalar ATB-EG, ATB-NG se encuentra casi exclusivamente en líneas diésel, ya que estas eran las únicas rutas desprotegidas cuando salió el sistema. Una excepción es la antigua línea diésel entre Zwolle y Wierden, que fue electrificada entre 2016 y 2017.

Operación

Una baliza ATB-NG vista en contra del sentido de la marcha

El sistema funciona transmitiendo la autorización de circulación a través de balizas entre las vías, denominadas balizas, situadas junto a señales y en otros lugares estratégicos. Estas balizas están desplazadas hacia la izquierda vistas desde el conductor, lo que hace que el sistema sea direccional. El sistema gestiona la velocidad máxima, la distancia máxima de recorrido, la velocidad de salida y la "velocidad de liberación". Los límites de velocidad se establecen en intervalos de 10 km/h, de 0 a 200 km/h, y se indican mediante un LED amarillo junto a la velocidad máxima en el velocímetro. Si el tren supera la velocidad máxima en más de 2,5 km/h el LED empezará a parpadear y a partir de 5 km/h por encima de la velocidad máxima sonará una campana. Si se supera la velocidad máxima en 7,5 km/h, se aplicarán los frenos de emergencia. El frenado se gestiona mediante una curva de frenado relativa al peso del tren. Cuando el tren se acerca al punto donde necesita empezar a frenar, el LED amarillo saltará a la velocidad objetivo y un LED rojo se encenderá en la posición anterior. El LED rojo disminuirá constantemente hacia la velocidad objetivo, asegurando que el conductor frene en consecuencia. Si la velocidad del tren supera el LED rojo en 7,5 km/ha, se induce la aplicación del freno. Cuando el tren alcance la velocidad objetivo sonarán tres campanas cortas que informarán al conductor que puede dejar de frenar y el LED rojo desaparecerá. La velocidad de salida, que debe alcanzarse cuando finaliza la autorización de circulación, se muestra mediante una matriz de puntos debajo del velocímetro. Una barra iluminada al lado del velocímetro muestra la distancia restante hasta alcanzar esta velocidad. Cuando la velocidad de salida sea la misma que la velocidad actual, la barra permanecerá oscura. Si la autorización de movimiento finaliza antes de llegar a la siguiente baliza, el tren puede continuar con una "velocidad de liberación" especificada, a menudo 30 km/h, hasta que reciba nueva autorización de la siguiente baliza.

Defectos

Una debilidad del sistema es el deslizamiento de las ruedas causado por carriles resbaladizos . ATB-NG mide la distancia recorrida contando las rotaciones de las ruedas; el sistema pensará que el tren está por delante de su posición real cuando se produzca el patinaje. Esto puede provocar intervenciones prematuras en los frenos al acercarse a una señal en rojo, ya que el sistema cree que el tren ya ha pasado la señal, cuando aún puede estar a varios metros de distancia.

Otro problema es el hecho de que el ATB-NG no puede reaccionar a los cambios de señal. Si se borra una señal roja, ATB-NG aún obligará al tren a detenerse y solo lo dejará avanzar hasta llegar a la siguiente baliza. Sin embargo, este problema se puede resolver instalando bucles ATB que permitan al sistema captar actualizaciones de señal en un tramo de vía anterior a la señal.

Un problema con el sistema ATB-NG como producto es la patente de ACEC - Alstom , que limita a otros fabricantes a suministrar el sistema y el hecho de que ofrece una interoperabilidad deficiente con otros sistemas.

Implementación

La implementación se muestra en el mapa de arriba. [1] Además de cerrar temporalmente las brechas funcionales, [2] las nuevas líneas construidas utilizarán el Sistema Europeo de Control de Trenes (ETCS) como parte del estándar asignado ERTMS . ETCS ya está en uso en la línea Betuweroute y HSL-Zuid .

Ver también

Referencias

  1. ^ Barrow, Keith (10 de enero de 2014). "ProRail ampliará la protección del tren ATB-vv". Revista ferroviaria internacional . Archivado desde el original el 16 de enero de 2014 . Consultado el 10 de marzo de 2017 .
  2. ^ Barrow, Keith (27 de julio de 2016). "Prorail adjudica contrato de protección del tren ATB-Vv". Revista ferroviaria internacional . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017 . Consultado el 10 de marzo de 2017 .