En la señalización ferroviaria , una ficha es un objeto físico que el maquinista debe tener o ver antes de entrar en una sección concreta de una vía única . El token está claramente respaldado con los nombres de la sección a la que pertenece. Un sistema de fichas se utiliza más comúnmente para líneas simples debido al mayor riesgo de colisión en caso de que un responsable de circulación o el personal del tren cometa un error, que en líneas dobles .
La explotación de una línea bidireccional de vía única tiene el riesgo de colisión de dos trenes. La forma más sencilla de evitar este tipo de colisiones es tener un solo tren en la sección en un momento dado. Este sistema se conoce como "un motor en vapor" (OES) o "un tren en funcionamiento" (OTW). [1] Este sistema se utiliza en algunos ramales de redes ferroviarias y en ferrocarriles patrimoniales. La principal desventaja es que restringe el número de movimientos de trenes que se pueden realizar. Para un sistema ferroviario más grande, resulta excepcionalmente limitante en el nivel de operaciones que permite, con el mayor riesgo de cometer errores que posiblemente conduzcan a una colisión.
En cambio, no se confía en emplear un solo tren sino en tener un único objeto físico, conocido como "token", disponible para la sección de vía única, y dictaminar que un conductor puede ingresar a la sección de vía única solo si está en posesión física de ese objeto. El objeto, que existe en una variedad de formas físicas, como un bastón, una tableta, una llave o una pelota, está marcado para indicar a qué sección de la pista pertenece. [2]
El sistema de fichas se desarrolló en Gran Bretaña en el siglo XIX para permitir el funcionamiento seguro de los ferrocarriles de una sola línea. Por primera vez, este sistema fue propuesto por el Sr. Henry Woodhouse para los túneles Standedge en 1849. [3] Si un ramal es un callejón sin salida con un simple servicio de tren lanzadera, entonces una sola ficha es suficiente. El conductor de cualquier tren que entre en el ramal (u ocupe cualquier parte del mismo) debe estar en posesión de la ficha y no es posible colisionar con otro tren.
Para facilitar su paso de mano en mano, la ficha solía tener la forma de un bastón, normalmente de 800 mm (31 pulgadas) de largo y 40 mm (1,6 pulgadas) de diámetro, y se lo conoce como bastón de tren . [4] Un bastón de este tipo suele ser literalmente un bastón de madera con una placa de latón que indica las dos cajas de señales entre las cuales es válido.
En la terminología del Reino Unido, este método de trabajo en ramales simples se denominó originalmente como One Engine in Steam (OES) y más tarde One-Train Working (OTW) . [1] Sin embargo, el sistema también se utilizó en líneas largas; RH Dutton, presidente de London and South Western Railway explicó en 1876 el lento tiempo de viaje entre Exeter y Plymouth diciendo: "la causa del retraso es la parada en cada estación del sistema de personal. Eso realmente causa un gran retraso porque si no está el personal, el tren debe detenerse mientras se envía a un hombre a caballo a recogerlo [desde el otro extremo del tramo]"; citado en Williams. [5]
El uso de una sola ficha no proporciona una operación conveniente cuando se deben hacer funcionar trenes consecutivos en la misma dirección. Por lo tanto, se amplió el sistema simple de fichas: si un tren iba a ser seguido por otro en la misma dirección, al maquinista del primer tren se le debía mostrar la ficha, pero no tomar posesión de ella (en teoría se suponía que debía físicamente hacerlo). tocar la ficha, pero esto no se siguió estrictamente). El conductor recibió una autorización escrita para ingresar a la sección de una sola línea, denominada boleto . Luego podrían continuar y un segundo tren podría seguirlos. Al principio, el segundo tren podía circular después de un intervalo de tiempo determinado, como entonces en las líneas dobles. Sin embargo, tras el desastre ferroviario de Armagh de 1889, el trabajo con bloques se volvió obligatorio.
Ver al personal del tren proporcionó la seguridad de que no podría haber una colisión frontal. Para garantizar que el billete no se emita incorrectamente, se guarda un libro de billetes numerados en una caja cerrada con llave, cuya llave está fijada permanentemente a la ficha, o es la ficha. Además, el bloqueo impide que se retire la ficha hasta que se cierre la taquilla, y no se puede cerrar a menos que el talonario de entradas esté en la caja. Una vez que se emite un billete, su número se registra en un libro de registro de trenes y el token se guarda bajo llave en un lugar seguro. Este sistema se conoce como personal y ticket.
En una variación de este principio, llamada personal del tren divisible , una sección del token denominada parte del boleto fue diseñada para ser retirada y entregada al conductor en lugar de un boleto de papel.
El personal y el sistema de billetes todavía eran demasiado inflexibles para las líneas concurridas, ya que no permitían la situación en la que el tren destinado a transportar el token real fuera cancelado o llegara con mucho retraso. Para ello se desarrolló el sistema de fichas para trenes eléctricos. Cada sección de una sola línea está provista de un par de instrumentos simbólicos, uno en la caja de señales en cada extremo. En los instrumentos, que están conectados por líneas telegráficas, se almacena una reserva de fichas idénticas. Se puede retirar una ficha de un instrumento sólo si ambos señalizadores cooperan para aceptar la liberación. Una vez que se ha eliminado una ficha, no se puede quitar otra hasta que la ficha que está "fuera" sea reemplazada en cualquiera de los instrumentos. (Existen variaciones en esta secuencia de eventos). De esta manera, se puede garantizar que en cualquier momento, solo haya un token disponible para ser emitido a un conductor. Los tokens que pertenecen a secciones adyacentes tienen diferentes configuraciones para evitar que se inserten en el instrumento equivocado.
Sin embargo, el 18 de enero de 1918 se produjo una colisión frontal en un tramo de vía única de los Ferrocarriles del Cámbrico. Los conductores de ambas locomotoras sostenían la ficha correcta, emitida por las máquinas de fichas de Tyer cuando iniciaban sus respectivos viajes, pero los circuitos eléctricos que conectaban las máquinas de ambos extremos también se utilizaban para teléfonos y, unido a un posible fallo de línea provocado por el mal tiempo, esto permitió la emisión de dos fichas al mismo tiempo. [6] En la colisión de trenes de Abermule en 1921, también en los Ferrocarriles del Cámbrico, los procedimientos de trabajo laxos permitieron eludir las salvaguardias proporcionadas por el sistema de fichas eléctricas; a un conductor se le entregó una ficha para la sección equivocada y procedió con la creencia errónea de que la ficha era correcta. Para tratar de evitar esto, la Inspección de Ferrocarriles de la Junta de Comercio del Reino Unido recomendó que las señales que controlan la entrada a la sección de línea única ( señales de inicio o de sección ) estuvieran bloqueadas por peligro a menos que se hubiera liberado una ficha del instrumento simbólico correspondiente. [7] Esto no fue adoptado universalmente y muchas secciones de una sola línea continuaron sin tales salvaguardias hasta bien entrada la década de 1960.
En una situación ferroviaria básica, el conductor puede recoger personalmente la ficha al inicio del trabajo del equipo en un ramal y entregarla al final de su trabajo allí.
Cuando la sección de línea única es parte de una ruta directa, es probable que cada tren que pase deba entregarse y recoger una ficha en cada estación de fichas. Cuando los trenes paran en cada estación, esta es una solución conveniente, pero cuando algunos trenes pasan sin necesidad de hacer una llamada (es decir, trenes expresos), era necesario que el señalizador intercambiara fichas con el bombero (en el caso de los trenes de vapor). ) mientras el tren pasaba a baja velocidad. En el caso de los trenes operados únicamente por el conductor, se proporcionó un botón de retención de hombre muerto , para que el conductor pudiera intercambiar la ficha sin que se aplicara el freno de emergencia.
Se podía entregar un bastón grande sin ningún aparato especial, pero si el sistema utilizado empleaba bastones en miniatura, tablillas o fichas de llave, estos generalmente se colocaban en una bolsa de cuero unida a un aro, y el bombero podía pasar el brazo a través del aro. sostenido por el señalizador, y viceversa cuando la locomotora pasaba. En la práctica del Reino Unido, la velocidad permitida para esto era 15 mph (24 km/h) durante el día, pero hay historias de conductores ansiosos por recuperar el tiempo perdido cuando llegaban tarde y pasaban el punto de intercambio a velocidades mucho más altas; Los brazos magullados eran comunes entre los señalizadores y bomberos en este tipo de líneas.
En algunos ferrocarriles se utilizaban aparatos fijos de intercambio de fichas. Se instaló equipo en la vía cerca de cada caja de señales para sostener la bolsa que contenía la ficha y recibir la bolsa de fichas que se entregaba. [8]
Ciertos ferrocarriles desarrollaron sistemas mecánicos que permitieron una entrega más rápida utilizando dispositivos receptores. Estos podían extenderse desde la cabina de la locomotora justo antes de que el tren pasara por el punto de intercambio y luego retraerse automáticamente. Esto permitió velocidades de entrega de 40 mph (64 km/h). Ejemplos de tales sistemas incluyen el sistema Whitaker en Somerset & Dorset Joint Railway y el sistema Manson en Midland & Great Northern Joint Railway y Great North of Scotland Railway . Cuando el servicio de pasajeros de Aberdeen a Inverness se convirtió a operación de unidades múltiples diésel a fines de la década de 1950, el equipo transportado por el tren se fijó junto al compartimiento del guardia del tren . Un código de timbre especial confirmó al guardia que se había recibido correctamente la ficha correcta.
Los intercambiadores de personal mecánicos también se utilizaron cuando los trenes no paraban en las secciones de línea única de las líneas Main South , Main North y North Coast de los Ferrocarriles del Gobierno de Nueva Gales del Sur en Australia. En los ferrocarriles victorianos, los intercambiadores automáticos de personal sobrevivieron en las líneas noreste , oeste y Geelong-Ballarat hasta finales de la década de 1980. En los Ferrocarriles del Sur de Australia , se utilizaron intercambiadores de varas para automóviles en la antigua línea de vía ancha entre Adelaida y Port Pirie . En todos estos estados australianos, tanto las locomotoras eléctricas de vapor como las diésel estaban equipadas con intercambiadores automáticos. En los Ferrocarriles de Nueva Zelanda , donde la mayoría de las líneas son de vía única, se utilizaron múltiples sistemas como el sistema de bloques de Winter y el funcionamiento de bloqueo y bloqueo de Sykes. En la Troncal Principal de la Isla Norte [9] y en otras líneas como la Línea Wairarapa , se utilizó la Tableta del Tren Eléctrico de Tyer con el instrumento N° 7. Wynne desarrolló los intercambiadores de tabletas después de probar el diseño australiano de Quirke. El sistema de tableta permitía que los motores de banco utilizados en tramos empinados tuvieran una llave de motor de banco separada. [10]
Los avances tecnológicos llevaron al desarrollo de sistemas de fichas electrónicas. Los trenes pueden circular por tramos consecutivos de vía única y el funcionamiento se controla por radio desde una sala de control central. Cada tren lleva una unidad electrónica que recibe y envía un bloque de datos cifrados que representa el token. El sistema está diseñado para que el centro de control no pueda emitir un nuevo token para un tramo de línea hasta que se "devuelva" el actual. Los trenes no pueden enviarse fichas entre sí. Este sistema permite operar toda la línea sin necesidad de personal de señalización adicional, y ha funcionado sin mayores incidencias.
El sistema Ternkey (" sistema de intercambio de tokens utilizando números aleatorios " ) es un híbrido entre el trabajo de tokens convencional y la tecnología de Internet. Las cerraduras convencionales con pasador de "llave atrapada" (mantenidas en posición fija mediante solenoides ) se montan en unidades de liberación de llave instaladas en cada extremo de una línea única controlada. El número de esclusas en cada unidad está determinado por la frecuencia de tráfico esperada; Opcionalmente, a veces se pueden combinar secciones cortas para reducir el número de paradas ( ). Las unidades están conectadas a un ordenador de control central vía internet. La computadora central realiza un "censo" de llaves antes de soltar un solenoide y liberar una llave para la sección requerida de la vía; una etiqueta grabada que identifica la sección respectiva de la vía está fijada de forma segura a la llave correspondiente. El sistema se utiliza en el ferrocarril de la Isla de Man entre Castletown y Port Erin. [11] [12]
En determinadas circunstancias, era conveniente acortar los tramos de una sola línea proporcionando una caja de señales intermedia equipada con instrumentos simbólicos sin proporcionar un bucle de paso allí. Esto se hacía, por ejemplo, si en el punto intermedio existía una conexión de revestimiento importante. También permitió que los trenes de seguimiento circularan a distancias más cercanas, pero no facilitó los movimientos opuestos.
Debido al mayor riesgo de colisión en caso de trabajo irregular, la práctica quedó obsoleta en el Reino Unido, aunque existieron algunos ejemplos, por ejemplo en Beddington Lane en la línea Wimbledon-West Croydon antes de renunciar. Por lo general, en tales casos se preveía un enclavamiento especial entre los dos instrumentos en la caja de señales intermedia para garantizar que no se pudieran aceptar trenes en direcciones opuestas al mismo tiempo.
Se produjo un desastre en una ubicación intermedia de este tipo en el ferrocarril conjunto de Somerset y Dorset en Foxcote, cerca de Radstock, en la colisión de Foxcote de 1876 . Esto ocurrió antes de que el S&DJR estuviera equipado para el funcionamiento con fichas y dependiera únicamente de instrumentos de bloque: un catálogo de errores provocó que dos trenes de pasajeros entraran en la misma sección desde extremos opuestos.
En el funcionamiento en doble línea, en momentos en que el tráfico es ligero es conveniente "apagar" una caja de señales intermedia, permitiendo que las cajas de señales de ambos lados se comuniquen directamente para el control del tren. En líneas únicas, esto es más complicado debido a que las fichas de tren se identifican con secciones de una sola línea, pero la dificultad se puede superar mediante algún tipo de trabajo en secciones largas. [13]
Un sistema simple utilizaba varas de tren separables que encajaban cuando se cerraban los postes del bloque intermedio , de modo que un conductor recibía la vara del tren para dos o más secciones consecutivas del primer señalizador. Un sistema alternativo emplea sistemas especiales de fichas de sección larga; cuando se vaya a instituir trabajo de sección larga, todas las fichas de sección corta deberán estar en sus respectivos instrumentos; Al cambiar al método de sección larga, las fichas para la sección larga se pueden obtener de la forma habitual. Obviamente, todas las fichas de la sección larga deben restaurarse antes de que se pueda reanudar el funcionamiento normal.
Los instrumentos con fichas pueden disponerse para funcionamiento sin supervisión, cuando son operados por la tripulación del tren en circuitos de cruce intermedios o al final de la línea. Este sistema se encuentra ampliamente en Australia, donde la densidad del tráfico en muchas líneas es baja.
En el Reino Unido se le conoce como "sistema de token de clave sin señalizador". Ejemplos de la red nacional del Reino Unido son la línea North Devon , donde el sistema se puso en funcionamiento el 1 de diciembre de 1987, la línea Heart of Wales (puesta en servicio en 1986 [14] ), el ramal de Matlock en Derbyshire y la línea de Liskeard a Looe en Cornualles . En este último, el guardia del tren no sólo opera el instrumento token eléctrico número 9 de Tyer que controla la sección superior del ramal, sino que también opera los puntos. La sección inferior se maneja según el principio "Un motor a vapor" con un sencillo bastón de madera. Se requiere la posesión del personal para desbloquear el marco de tierra que controla los puntos en Coombe Junction , donde se unen las dos secciones. No existe otra señalización en el ramal excepto para controlar la entrada y salida hacia y desde la línea principal.
Después de las primeras experiencias con los sistemas de fichas, se hizo habitual que la señal de salida en las estaciones de fichas estuviera interconectada con el instrumento de fichas; Al retirar una ficha, se soltó la palanca de la señal de arranque con un tirón.
A veces se proporciona un revestimiento intermedio en el tramo de una sola línea, y la propia ficha, o una llave fijada al final de la misma, desbloquea los puntos para maniobrar allí. La ficha se bloquea allí en el aparato y el conductor no puede recuperar la ficha hasta que los puntos se hayan colocado en la posición de marcha continua y se hayan bloqueado nuevamente. En situaciones especiales donde los apartaderos en la ubicación intermedia son extensos, el equipo está dispuesto para que el tren de maniobras se coloque completamente dentro de los apartaderos, lejos de la línea principal; En esta situación, se puede proporcionar un instrumento de ficha intermedio, que permite al conductor entregar la ficha para que se pueda realizar el trabajo normal en la línea única mientras su tren está en los apartaderos.
A veces se aplicaba una disposición similar cuando el mantenimiento permanente de la vía se realizaba mediante un carro motorizado. Por lo general, se utilizaban instrumentos especiales de "llave de ocupación" que estaban entrelazados con los instrumentos simbólicos normales y se colocaban en lugares intermedios donde el carro podía desviarse (o almacenarse durante la noche).
Una variación del sistema de fichas es el funcionamiento por piloto , donde el lugar de la ficha lo ocupa una persona designada como piloto . Este sistema se aplica si hay una falla en el aparato de fichas, una falla en la señal dentro de una sección de una sola línea o en líneas dobles cuando una línea está bloqueada y el tráfico debe circular en ambas direcciones sobre la línea restante.
El piloto (identificado por un brazalete rojo con "PILOTMAN" en letras blancas) viaja en la cabina con el conductor, o si otro tren lo sigue, el piloto debe emitirle al conductor un billete de trabajo de una sola línea y autorizarle a entrar. la sección. El señalizador no debe borrar la señal de salida hasta que el piloto se lo indique. El piloto debe viajar con el conductor si es el último tren que circula en esa dirección. Así, el trabajo del piloto es análogo al sistema de "personal y billete", descrito anteriormente, donde el propio piloto se convierte en la ficha y su instrucción verbal es el equivalente del billete.
A veces es necesario proporcionar al piloto una locomotora personal para atender las interrupciones del servicio. En tal caso, la locomotora del piloto suele estar acoplada a la parte delantera del tren real, pero la práctica puede variar según el diseño de la vía local, los tipos de trenes, etc.
El uso de un piloto para tales fines es anterior al uso de fichas. [15]
Hasta finales del siglo XX, el sistema de fichas era estándar en las líneas británicas de vía única y todavía permanece en varias líneas allí y en otros lugares, como la línea entre Girvan y Stranraer en el suroeste de Escocia . Los sistemas de fichas tradicionales también se utilizan en los ferrocarriles tradicionales de Gran Bretaña, por ejemplo, en el ferrocarril Mid Hants y el ferrocarril West Somerset , que están equipados con instrumentos de fichas eléctricos de Tyer. Bluebell Railway tiene fichas de sección corta que funcionan entre cajas adyacentes y secciones largas disponibles entre Sheffield Park y Kingscote.
El sistema de fichas estaba en uso en la línea ferroviaria de Hurstbridge , Melbourne, Australia, entre Greensborough y Eltham (personal eléctrico en miniatura) y Eltham y Hurstbridge (personal de tren y boleto) hasta que fue reemplazado por señalización electrónica a principios de 2013. La sección de Greensborough a Eltham fue abolida. el 31 de enero de 2013, junto con la mitad del tramo de Eltham a Hurstbridge, hasta Diamond Creek . La sección final de Diamond Creek a Hurstbridge fue abolida el 22 de marzo de 2013.
El ferrocarril Puffing Billy en Melbourne, Victoria, ha utilizado un sistema de personal y boletos desde que se abrió originalmente desde Upper Ferntree Gully hasta Gembrook. La línea actual de Belgrave a Gembrook tiene estaciones de personal permanentes en Belgrave, Menzies Creek, Lakeside y Gembrook. Existe una estación de personal temporal en Emerald Town para permitir que los trenes pasen por Emerald en los días ocupados. Para que se active el personal temporal de Emerald, el personal de Menzies Creek a Lakeside debe estar encerrado en Menzies Creek. Una situación similar ocurre con la estación Cockatoo, donde para que se convierta en una estación de personal temporal, el personal de Lakeside a Gembrook debe estar encerrado en Lakeside.
El método de trabajo con fichas a veces todavía se utiliza para situaciones temporales, como en obras de ingeniería o cuando aún no se ha proporcionado el sistema de señalización. En diciembre de 1981, se abrió una nueva línea de metro en Melbourne, que proporcionaba un servicio circular alrededor del distrito comercial central de la ciudad. Aunque los servicios normales tardaron algún tiempo en comenzar, durante dos meses operaron servicios especiales los domingos para permitir a la gente probar la nueva línea, y durante este período la línea funcionó con personal de tren, aunque no estaba previsto el uso de billetes. .
Se instituyó un funcionamiento simbólico muy inusual en la línea entre Pakenham y Traralgon en Victoria , Australia, durante varios meses en 2006, mientras se modernizaba la línea. Durante este período, la línea estuvo cerrada durante el día, pero se abrió cada noche para permitir el paso de algunos trenes de mercancías . La línea es de doble vía entre Pakenham y Moe (excepto por un breve tramo de vía única ). Se proporcionaron tres varas para los 100 km de longitud, una para cada una de las secciones Pakenham— Warragul , Warragul—Moe y Moe—Traralgon. Los dos primeros son parcial o totalmente tramos de doble vía, pero las varas en este caso eran aplicables a ambas vías, por lo que sólo se podía utilizar una de las vías a la vez.
El sistema de fichas todavía se utiliza regularmente en el actual sistema de Ferrocarriles Estatales de Tailandia . Aunque la mayor parte del uso se produce en áreas regionales, algo de uso aparece en la ciudad capital, Bangkok, como en la sección de Makkasan a Khlong Tan, etc. [16]
Sri Lanka Railways utiliza un sistema de intercambio de tabletas en la línea ferroviaria del interior del país.
Los ferrocarriles rusos utilizan Electric Token Block en algunas líneas, sobre todo en el ferrocarril Yanisyarvi - Lodeynoe Pole.
Los instrumentos de pentagrama eléctricos fabricados por Webb y Thompson que se muestran en la imagen de arriba están en uso en la línea Buenos Aires (Estación Constitución) a Mar del Plata (Ferrocarril Roca) en Argentina, a partir de 2019. [17]
El sistema de fichas también se utiliza en el tranvía de Seaton entre Seaton y Riverside y en las líneas de algunos museos de tranvías.
En Malasia, los letreros simbólicos de señalización todavía se utilizan en la línea KTM de la costa este entre Gemas y Tumpat. Aunque la estación Gemas presta servicio principalmente al servicio de trenes eléctricos, todavía recibe fichas de los trenes que llegan desde la estación Bahau en la línea de la costa este. De manera similar, el jefe de estación de Gemas debe pasar una ficha clave para los trenes con destino a la costa este. El intercambio final de tokens normalmente ocurre en Tumpat y Gemas, pero también ocurre en Kuala Lipis y Dabong, ya que estas dos estaciones son la terminal de algunos servicios de trenes Eastern Shuttle (SH). Este sistema fue abolido oficialmente en la línea de la costa oeste de KTM tras la finalización del proyecto de doble vía electrificada Ipoh - Padang Besar en 2014.
Varios ferrocarriles utilizan nombres diferentes para lo mismo:
