El control de tráfico centralizado ( CTC ) es una forma de señalización ferroviaria que se originó en América del Norte. CTC consolida las decisiones de rutas de trenes que antes tomaban los operadores de señales locales o las propias tripulaciones de los trenes. El sistema consta de una oficina centralizada de despacho de trenes que controla los enclavamientos ferroviarios y los flujos de tráfico en partes del sistema ferroviario designadas como territorio CTC. Una característica distintiva de CTC es un panel de control con una representación gráfica del ferrocarril. En este panel, el despachador puede realizar un seguimiento de las ubicaciones de los trenes en todo el territorio que controla. Los ferrocarriles más grandes pueden tener varias oficinas de despachadores e incluso varios despachadores para cada división operativa. Estas oficinas suelen estar ubicadas cerca de los patios o estaciones más transitadas y sus cualidades operativas pueden compararse con las torres de tráfico aéreo .
La clave del concepto de CTC es la noción de control de tráfico tal como se aplica a los ferrocarriles norteamericanos. Los trenes que se mueven en direcciones opuestas en la misma vía no pueden cruzarse sin una infraestructura especial, como apartaderos y desvíos , que permitan a uno de los trenes apartarse del camino. Inicialmente, las únicas dos formas que tenían los trenes de organizar tales interacciones eran organizarlas de alguna manera con antelación o proporcionar un enlace de comunicación entre la autoridad de movimiento de trenes (el despachador) y los propios trenes. Estos dos mecanismos de control serían formalizados por las compañías ferroviarias estadounidenses en un conjunto de procedimientos denominados operación de orden de tren , que posteriormente fue parcialmente automatizado mediante el uso de Señales de Bloqueo Automático (ABS).
El punto de partida de cada sistema era el horario ferroviario que formaría el plan de ruta avanzado para los movimientos de trenes. Los trenes que siguieran el horario sabrían cuándo tomar desvíos, cambiar de vía y qué ruta tomar en los cruces. Sin embargo, si los movimientos de los trenes no se desarrollaran según lo planeado, el horario no representaría la realidad, y tratar de seguir el horario impreso podría provocar errores de ruta o incluso accidentes. Esto era especialmente común en las líneas de vía única que comprendían la mayoría de las millas de rutas ferroviarias en América del Norte. Las "reuniones" predefinidas podrían provocar grandes retrasos si alguno de los trenes no se presentara o, peor aún, un tren "extra" que no figura en el horario podría sufrir una colisión frontal con otro tren que no lo esperaba.
Por lo tanto, el funcionamiento del horario se complementó con órdenes de trenes, que reemplazaron las instrucciones del horario. Desde la década de 1850 hasta mediados del siglo XX, los pedidos de trenes eran telegrafiados en código Morse por un despachador a una estación local , donde los pedidos se anotaban en formularios estandarizados y se proporcionaba una copia a la tripulación del tren cuando pasaban por esa estación. indicándoles que tomen ciertas acciones en varios puntos más adelante: por ejemplo, tomar un desvío para encontrarse con otro tren, esperar en un lugar específico para recibir más instrucciones, llegar más tarde de lo programado o muchas otras acciones. El desarrollo del control directo del tráfico por radio o teléfono entre los despachadores y las tripulaciones de los trenes hizo que los pedidos telegráficos quedaran obsoletos en gran medida en la década de 1970.
Cuando la densidad del tráfico lo justificara, se podrían proporcionar múltiples vías, cada una con un flujo de tráfico definido por un horario que eliminaría la necesidad de frecuentes "encuentros" de estilo de vía única. Los trenes que circulan en sentido contrario a este flujo de tráfico seguirían necesitando órdenes de tren, pero otros trenes no. Este sistema se automatizó aún más mediante el uso de señalización de bloque automático y torres de enclavamiento que permitieron la configuración eficiente y a prueba de fallas de rutas en conflicto en los cruces y que mantuvieron los trenes que se sucedían separados de manera segura. Sin embargo, cualquier vía que soportara trenes que circulan bidireccionalmente, incluso bajo protección ABS, requeriría protección adicional para evitar la situación de dos trenes acercándose entre sí en la misma sección de vía. Tal escenario no sólo representa un peligro para la seguridad, sino que también requeriría que un tren invierta la dirección hasta el punto de paso más cercano . [ cita necesaria ]
Antes de la llegada de CTC, había varias soluciones a este problema que no requerían la construcción de múltiples vías de una sola dirección. Muchos ferrocarriles occidentales utilizaban un sistema automático llamado bloqueo permisivo absoluto (APB), donde los trenes que ingresaban a un tramo de vía única causaban que todas las señales opuestas entre ese punto y el siguiente punto de paso "cayeran" hasta una posición de parada, evitando así que los trenes en sentido contrario De entrar. [ cita necesaria ] En áreas de mayor densidad de tráfico, a veces se establecería una operación bidireccional entre torres entrelazadas tripuladas . Cada sección de vía bidireccional tendría una palanca de control de tráfico asociada para establecer la dirección del tráfico en esa vía. A menudo, ambas torres necesitarían configurar sus palancas de tráfico de la misma manera antes de poder establecer una dirección de viaje. Las señales de bloqueo en la dirección de la marcha se mostrarían de acuerdo con las condiciones de la vía y las señales en contra del flujo de tráfico siempre se configurarían en su aspecto más restrictivo. Además, ningún tren podría encaminarse hacia un tramo de vía en contra de su flujo de tráfico y las palancas de tráfico no podrían cambiarse hasta que el tramo de vía estuviera libre de trenes. Tanto la APB como el control de tráfico manual seguirían requiriendo órdenes de trenes en determinadas situaciones, y ambos requerían compensaciones entre operadores humanos y granularidad del control de rutas.
La solución definitiva al costoso e impreciso sistema de pedidos de trenes fue desarrollada por la empresa General Railway Signal como su tecnología registrada "Control de tráfico centralizado". Su primera instalación en 1927 fue en un tramo de 40 millas del Ferrocarril Central de Nueva York entre Stanley, Toledo y Berwick, Ohio , con la máquina de control CTC ubicada en Fostoria, Ohio . [1] CTC fue diseñado para permitir al despachador de trenes controlar los movimientos de los trenes directamente, sin pasar por los operadores locales y eliminando las órdenes escritas de los trenes. En cambio, el despachador de trenes podría ver directamente la ubicación de los trenes y controlar eficientemente los movimientos del tren mostrando señales y controlando interruptores. También fue diseñado para mejorar la seguridad al informar cualquier ocupación de la vía ( ver circuito de vía ) a un operador humano y evitar automáticamente que los trenes ingresen a una vía en contra del flujo de tráfico establecido.
Lo que diferenciaba a las máquinas CTC de las máquinas de enclavamiento estándar y del ABS era que el hardware de enclavamiento vital estaba ubicado en la ubicación remota y la máquina CTC solo mostraba el estado de la pista y enviaba comandos a las ubicaciones remotas. Un comando para mostrar una señal requeriría que el enclavamiento remoto establezca el flujo de tráfico y verifique una ruta clara a través del enclavamiento. Si no se pudiera ejecutar un comando debido a la lógica de enclavamiento, la pantalla no cambiaría en la máquina CTC. Este sistema proporcionó el mismo grado de flexibilidad que tiene el control de tráfico manual, pero sin el costo y la complejidad asociados con proporcionar un operador tripulado al final de cada segmento de ruta. Esto fue especialmente cierto para las líneas poco utilizadas que nunca podrían esperar justificar tantos gastos generales .
Inicialmente, la comunicación se lograba mediante cables dedicados o pares de cables , pero luego fue reemplazada por sistemas de código de pulso que utilizaban un único enlace de comunicaciones común y tecnología de telecomunicaciones basada en relés similar a la utilizada en los interruptores de barra transversal . Además, en lugar de mostrar únicamente información sobre los trenes que se aproximan y pasan por los enclavamientos , la máquina CTC mostraba el estado de cada bloque entre enclavamientos, donde anteriormente dichas secciones se habían considerado " territorio oscuro " (es decir, de estado desconocido) hasta el despachador. estaba preocupado. El sistema CTC permitiría que una sola persona estableciera el flujo de tráfico en muchas secciones de la vía en un solo lugar, así como el control de interruptores y señales en los enclavamientos, que también pasaron a denominarse puntos de control . [2]
Las máquinas CTC comenzaron como pequeñas consolas en torres existentes que solo operaban unos pocos enclavamientos remotos cercanos y luego crecieron hasta controlar cada vez más territorio, permitiendo cerrar torres con menos tráfico. Con el tiempo, las máquinas se trasladaron directamente a las oficinas de los despachadores, eliminando la necesidad de que los despachadores se comunicaran primero con los operadores de bloques como intermediarios. A finales del siglo XX, los sistemas de visualización y control electromecánicos fueron reemplazados por pantallas operadas por computadora. Si bien en otros países se han desarrollado mecanismos similares de control de señalización , lo que distingue a CTC es el paradigma del movimiento independiente de trenes entre puntos fijos bajo el control y supervisión de una autoridad central.
CTC utiliza señales ferroviarias para transmitir las instrucciones del despachador a los trenes. Estos toman la forma de decisiones de ruta en puntos controlados que autorizan a un tren a avanzar o detenerse. La lógica de señalización local determinará en última instancia la señal exacta que se mostrará en función del estado de ocupación de la vía y la ruta exacta que debe tomar el tren, por lo que la única entrada requerida del sistema CTC equivale a la instrucción de ir, no ir.
Las señales en territorio CTC son de dos tipos: una señal absoluta , que es controlada directamente por el despachador del tren y ayuda a diseñar los límites de un punto de control, o una señal intermedia , que es controlada automáticamente por las condiciones de la vía en la zona de esa señal. bloque y por la condición de la siguiente señal. Los despachadores de trenes no pueden controlar directamente las señales intermedias y, por lo tanto, casi siempre están excluidos de la pantalla de control del despachador, excepto como referencia inerte.
La mayoría de los puntos de control están equipados con interruptores eléctricos con control remoto. Estos interruptores a menudo son interruptores de doble control , ya que pueden ser controlados remotamente por el despachador del tren o accionando manualmente una palanca o bomba en el mecanismo del interruptor (aunque generalmente se requiere el permiso del despachador del tren para hacerlo). Estos cambios pueden conducir a un desvío de paso , o pueden tomar la forma de un cruce , que permite el movimiento a una vía adyacente, o un "desvío" que encamina un tren a una vía (o ruta) alternativa.
Aunque algunos ferrocarriles todavía dependen de controles manuales y pantallas electrónicas iluminadas más antiguas y simples, en las implementaciones modernas, los despachadores dependen de sistemas computarizados similares a los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos ( SCADA ) para ver la ubicación de los trenes y el aspecto o visualización de los trenes. señales absolutas. Normalmente, estas máquinas de control evitarán que el despachador otorgue a dos trenes una autoridad en conflicto sin necesidad de que primero falle el comando en el enclavamiento remoto. Los sistemas informáticos modernos generalmente muestran una maqueta muy simplificada de la vía, que muestra las ubicaciones de las señales absolutas y los apartaderos. La ocupación de la vía se muestra mediante líneas en negrita o de colores que se superponen a la visualización de la vía, junto con etiquetas para identificar el tren (generalmente el número de la locomotora principal). Las señales que el despachador puede controlar se representan como parada (normalmente roja) o "mostradas" (normalmente verde). Una señal mostrada es aquella que no muestra Stop y el aspecto exacto que ve la tripulación no se informa al despachador.
La primera instalación de CTC en Australia se puso en servicio en septiembre de 1957 en la línea Glen Waverley en los suburbios de Melbourne . Con una longitud de 9,7 km (6 millas), los Ferrocarriles Victorianos lo instalaron como prototipo para el proyecto estándar del Noreste . [3] Desde entonces, CTC se ha implementado ampliamente en las principales líneas ferroviarias interestatales.
CTC se instaló por primera vez en Nueva Zelanda entre Taumarunui y Okahukura en la línea principal de la Isla Norte, de mucho tráfico, en 1938, seguida de Te Kuiti - Puketutu en 1939. y desde Tawa Flat hasta Paekākāriki en la línea Kapiti en 1940, y se extendió desde Paekākāriki hasta Paraparaumu en 1943; la continuación del control de tabletas en la sección corta de vía única habría requerido estaciones de tabletas tripuladas con un jefe de estación y tres porteadores (tabletas) en cada extremo de la sección (ver cruce norte-sur ). A este le siguió en el NIMT Puketutu- Kopaki en 1945, entre Frankton, Hamilton y Taumarunui de 1954 a 1957; y de Te Kauwhata a Amokura en 1954.
En otras líneas, el CTC se instaló entre Upper Hutt y Featherston en 1955 y entre St Leonards y Oamaru en etapas de 1955 a 1959. El CTC se completó entre Hamilton y Paekākāriki en el NIMT el 12 de diciembre de 1966.
En la línea principal sur, CTC se instaló desde Rolleston hasta Pukeuri al norte de Oamaru en la línea principal sur en etapas desde 1969 hasta su finalización en febrero de 1980. La instalación de CTC más antigua de St Leonards a Oamaru fue reemplazada en etapas por Track Warrant Control en 1991 y 1992.
Las instalaciones más recientes de CTC se completaron en agosto de 2013 en la MNPL de Marton a Aramoho y de Dunedin a Mosgiel y en la línea Taieri Gorge hasta North Taieri a finales de 2015.
La construcción de una vía controlada por CTC es significativamente más costosa que una vía no señalizada, debido a la electrónica y los dispositivos de seguridad necesarios. El CTC generalmente se implementa en áreas de mucho tráfico donde el costo operativo reducido debido al aumento de la densidad del tráfico y el ahorro de tiempo superan el costo de capital. La mayor parte de las vías de BNSF Railway y Union Pacific Railroad operan bajo CTC; las partes que generalmente son líneas de tráfico más ligero que se operan bajo Track Warrant Control (BNSF y UP) o Direct Traffic Control (UP). [ cita necesaria ]
Recientemente, los costos de CTC han disminuido a medida que nuevas tecnologías como los enlaces de datos basados en microondas, satélites y ferrocarriles han eliminado la necesidad de líneas de postes o enlaces de fibra óptica. Estos sistemas están empezando a denominarse sistemas de gestión de trenes. [ cita necesaria ]