Una baliza / b ə ˈ l iː z / es una baliza electrónica o transpondedor colocado entre los rieles de una vía férrea como parte de un sistema de protección automática de trenes (ATP). La palabra francesa balise se utiliza para distinguir estas balizas de otros tipos de balizas. [1]
Las balizas se utilizan en el sistema de señalización KVB instalado en las principales líneas de la red ferroviaria francesa, excepto las líneas de alta velocidad Lignes à Grande Vitesse .
Las balizas forman parte integrante del Sistema Europeo de Control de Trenes , donde sirven como "balizas" que indican la ubicación exacta de un tren. El sistema de señalización ETCS se está introduciendo gradualmente en los ferrocarriles de toda la Unión Europea . [2]
Las balizas también se utilizan en las versiones CTCS-2 y CTCS-3 del Sistema de Control de Trenes Chino instalado en las líneas ferroviarias de alta velocidad en China, que se basa en el Sistema de Control de Trenes Europeo .
Una baliza que cumple con la especificación del Sistema Europeo de Control de Trenes se denomina Eurobaliza .
Una baliza normalmente no necesita una fuente de energía. En respuesta a la energía de radiofrecuencia emitida por un módulo de transmisión de baliza montado debajo de un tren que pasa, la baliza transmite información al tren ( enlace ascendente ) o recibe información del tren ( enlace descendente , aunque esta función rara vez se utiliza). La velocidad de transmisión de las eurobalizas es suficiente para que un tren que pasa a cualquier velocidad de hasta 500 km/h reciba un "telegrama" completo.
Una baliza puede ser una "baliza de datos fija" o "baliza fija" para abreviar, que transmite los mismos datos a todos los trenes, o una "baliza de datos transparente" que transmite datos variables, también llamada "baliza conmutable" o "baliza controlable". (Tenga en cuenta que la palabra "fija" se refiere a la información transmitida por la baliza, no a su ubicación física. Todas las balizas son inmóviles).
Una baliza fija está programada para transmitir los mismos datos a todos los trenes. La información transmitida por una baliza fija incluye normalmente: la ubicación de la baliza; la geometría de la línea , como curvas y pendientes; y cualquier restricción de velocidad. La programación se realiza mediante un dispositivo de programación inalámbrico. Por lo tanto, una baliza fija puede notificar a un tren su ubicación exacta y la distancia hasta la siguiente señal, y puede advertir sobre cualquier restricción de velocidad.
Una baliza controlable está conectada a una unidad electrónica de vía (LEU), que transmite datos dinámicos al tren, como indicaciones de señal. Las balizas que forman parte de un sistema de señalización ETCS de nivel 1 emplean esta capacidad. [3] La LEU se integra con el sistema de señalización convencional (nacional) ya sea conectándose a la señal ferroviaria de vía o a la torre de control de señalización .
Las balizas deben instalarse en pares para que el tren pueda distinguir la dirección de viaje 1→2 de la dirección 2→1, a menos que estén vinculadas a un grupo de balizas anterior, en cuyo caso pueden contener solo una baliza. Se pueden instalar balizas adicionales si el volumen de datos es demasiado grande.
Las balizas funcionan con equipos en el tren para proporcionar un sistema que mejora la seguridad de la operación del tren: en los accesos a estaciones con múltiples plataformas se pueden implementar balizas fijas, como un complemento más preciso al GPS , para permitir la operación segura de la apertura selectiva automática de puertas . [4]
La baliza suele estar montada sobre o entre traviesas o durmientes en la línea central de la vía. Un tren que viaja a una velocidad máxima de 500 km/h (310 mph) transmitirá y recibirá un mínimo de tres copias del telegrama al pasar por cada eurobaliza. Las balizas KER anteriores (KVB, EBICAB, RSDD) estaban diseñadas para funcionar a velocidades de hasta 350 km/h (220 mph). [5]
El ordenador de a bordo del tren utiliza los datos de las balizas para determinar el perfil de velocidad seguro para la línea que tiene por delante. Se necesita suficiente información para permitir que el tren se detenga de forma segura si es necesario.
Los datos de la baliza pueden incluir la distancia hasta la siguiente baliza. Esto se utiliza para comprobar si faltan balizas, lo que podría provocar una posible falla en el lado incorrecto .
Al inicio y al final de un territorio equipado con ATP, se suelen utilizar un par de balizas fijas para informar al equipo ATP de a bordo que debe iniciar o detener la supervisión de los movimientos del tren.
Las eurobalizas se utilizan en:
Las balizas distintas de las eurobalizas se utilizan en:
Los primeros sistemas automáticos de protección de trenes eran puramente mecánicos, con una llave de paso que se podía conectar directamente al sistema de frenos al abrir un interruptor en el sistema hidráulico. Hubo múltiples incidentes en los que los trenes habían sobrepasado una señal de parada, pero debido a la velocidad excesiva, chocaron a pesar de la parada automática. Se inventaron múltiples sistemas para mostrar la velocidad en la cabina del conductor y para proporcionar un sistema electrónico en el tren que evitara el exceso de velocidad. Con la llegada de los trenes de alta velocidad, se esperaba en general que un indicador de velocidad en las señales del lado de la línea no fuera suficiente más allá de los 160 km/h (99 mph), por lo que todos estos trenes necesitan señalización en la cabina .
Una solución combinada para los requisitos fue el sistema alemán LZB que se presentó en 1965. Las instalaciones originales eran todas lógicas cableadas. La primera electrónica de cabina real se presentó en 1972 (llamada LZB L72) y una computadora de cabina se introdujo en 1980 (LZB 80). El sistema LZB utiliza un cable en el medio de las vías que tenía bucles a una distancia de 100 m (330 pies) de modo que la posición de un tren se conocía con mayor precisión que en cualquier sistema anterior. Como resultado, el sistema LZB no solo se utilizó en vías de alta velocidad sino también en trenes de cercanías para aumentar el rendimiento. Sin embargo, debido a los costos de implementación del sistema, se limitó a estas áreas de aplicación.
Durante la década de 1970, British Rail desarrolló el C-APT, un sistema que utilizaba transpondedores pasivos (balizas) colocados a intervalos de no más de 1 km entre las vías, que transmitían la velocidad de la vía (en un paquete de 80 bits) a un tren que pasaba, para su visualización en la cabina. Si el sistema de control del tren no recibía una actualización, dentro de 1 km de la última señal, el límite de velocidad mostrado se borraba y se generaba un tono de audio al que el conductor tenía que responder; de lo contrario, los frenos del tren se aplicaban automáticamente. El sistema entró en servicio a partir de diciembre de 1981, con la introducción de la British Rail Class 370. [ 6]
El desarrollo de un sistema que utiliza el principio de balizas pasivas con información fija o controlada comenzó en 1975 por LMEricson y SRT, tras un incidente en Noruega en 1975 (Tretten). El sistema LME/SRT se convirtió en el sistema Ebicab. El sistema Ebicab estableció los principios de uso del acoplamiento magnético, un enlace descendente de 27 MHz desde la antena de la locomotora para energizar las balizas y un enlace ascendente que utiliza 4,5 MHz para transmitir telegramas de información desde las balizas. La información controlada en las balizas se codifica a partir de los estados en el sistema de señalización. Los telegramas contienen información sobre las velocidades permitidas y las distancias. La información se utiliza en el ordenador de a bordo para calcular las curvas de frenado, controlar la velocidad y, finalmente, aplicar los frenos. En Noruega, la primera línea equipada con Ebicab como ATP estuvo operativa en 1983. Los principios de Ebicab se utilizan posteriormente en los sistemas KVB y RSDD y también para las balizas ERTMS ETCS. Durante la década de 1980, se introdujeron otros ordenadores de cabina para leer la señalización antigua y superponerla con un mejor control. El PZ80 alemán podía comprobar la velocidad en pasos de 10 km/h (6,2 mph). La KVB francesa sustituyó el sistema externo por balizas a principios de la década de 1990 para transmitir una información combinada sobre aspectos de la señal que se aproximaba y la velocidad permitida del tren. Siemens también inventó un sucesor de la señalización PZB que se implementó como ZUB 121 en Suiza desde 1992 y ZUB 123 en Dinamarca desde 1992. ABB mejoró las balizas externas en el sistema EBICAB 900 que luego se adoptó en España e Italia.
Siemens presentó en 1992 un estudio sobre sistemas de balizas [7] que influyó en la elección de utilizar una tecnología basada en KVB y GSM en lugar de LZB cuando el Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario estaba investigando una posible señalización ferroviaria para Europa. Las primeras eurobalizas se probaron en 1996 y posteriormente los sistemas de protección de trenes las utilizaron como base para sus necesidades de señalización.
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