El metro de Toronto utiliza una variedad de sistemas de señalización en sus líneas, que consisten en una combinación de tecnologías de señalización de bloques fijos y de señalización de bloques móviles .
El sistema de señalización más antiguo se conoce como señalización automática de bloques y fue diseñado para las líneas ferroviarias pesadas del sistema: Línea 1 Yonge–University , Línea 2 Bloor–Danforth y Línea 4 Sheppard . Desde 2022, la Línea 1 se había convertido completamente al control automático de trenes (ATC). [1] Las líneas restantes usan ATC: la Línea 3 Scarborough usa una forma temprana de ATC conocida como control de trenes basado en transmisión (TBTC), mientras que la Línea 1 junto con la Línea 5 Eglinton , una línea de tren ligero en construcción, usan una forma moderna. de ATC llamado control de trenes basado en comunicaciones (CBTC).
La Línea 3 Scarborough utilizó SelTrac IS, un sistema de control de trenes basado en transmisión desarrollado originalmente por Alcatel-Lucent (ahora parte del Grupo Thales ) como parte de la tecnología del Sistema de Tránsito de Capacidad Intermedia (ICTS) empleada por la Línea 3, que es idéntica a la de "SkyTrain de Vancouver y Detroit People Mover" . El sistema fue diseñado para permitir que los trenes de la Línea 3 fueran sin conductor ; sin embargo, por motivos de seguridad, se colocó un operador al frente de cada tren en una cabina equipada con una pantalla de indicaciones de señales ; no había señales al lado de la vía. Para controlar el funcionamiento del tren, cada pareja casada de dos vagones tenía varias computadoras a bordo que se comunicaban con una computadora central en la estación Kennedy . El control de tránsito en el complejo Hillcrest tenía una terminal conectada a la computadora de la estación Kennedy. [2]
El TTC utilizó "Urbalis 400", un sistema de control de trenes basado en comunicaciones fabricado por Alstom , en la Línea 1 Yonge-University . Está inmerso en una implementación gradual del CBTC para reemplazar el sistema de señales de bloque fijo en toda la línea. CBTC entró en funcionamiento por primera vez en la Línea 1 en diciembre de 2017 en la extensión recién inaugurada entre la estación Vaughan Metropolitan Center y la estación Sheppard West . [3] Desde entonces, CBTC se ha ampliado hasta la estación de Eglinton . [4] A partir del 24 de septiembre de 2022, la Línea 1 se había convertido completamente al control automático de trenes (ATC). [1]
CBTC requiere un conjunto de equipos en los trenes y en las vías para recopilar y transmitir datos a las computadoras centrales y recibir instrucciones para la operación del tren. Las balizas ATC y los contadores de ejes se ubican al nivel de la vía para detectar el paso de un tren con los contadores de ejes detrás de las balizas. Las balizas a nivel de vía transmiten señales a los controladores a bordo instalados en cada tren. Las antenas de techo a bordo (antenas del sistema de comunicaciones de datos) transmiten información como la velocidad y la ubicación desde los controladores al equipo de radio en la vía, que transmite los datos a las computadoras centrales y al Centro de control de tránsito del TTC. Las computadoras centrales envían instrucciones de velocidad y frenado al tren, por lo que las computadoras centrales dirigen efectivamente cada tren. Con computadoras operando el tren, los trenes pueden operar de manera segura en distancias más cercanas que con el sistema de bloques fijos. CBTC permite un servicio más frecuente y una mayor capacidad de línea. [5]
Con el antiguo sistema de señalización de bloque fijo, el TTC puede programar 25,5 trenes por hora en la Línea 1, operando ocasionalmente hasta 29 por hora. Con CBTC, el TTC puede operar de 30 a 32 trenes por hora con una frecuencia más constante. Sin embargo, este objetivo depende de qué tan bien el TTC pueda gestionar el tiempo de permanencia en las estaciones, los cambios de tripulación y los cambios en las terminales. [5] [6]
La sección a desnivel de la Línea 5 Eglinton , entre la estación Mount Dennis y la estación Science Center , también utilizará CBTC. A diferencia de la Línea 1, el sistema de la Línea 5 será suministrado por Bombardier Transportation utilizando su tecnología Cityflo 650 . [7]
Los siguientes aspectos de la señal se utilizan con la introducción de CBTC en la Línea 1: [8] [ se necesita mejor fuente ]
A partir de septiembre de 2022 [actualizar], la señalización de bloque fijo se utiliza en la Línea 2 Bloor – Danforth y la Línea 4 Sheppard, y se utilizó en la Línea 1 Yonge – University hasta el 24 de septiembre de 2022. Utiliza señales en el camino para dar instrucciones a los operadores de trenes, que pueden ser señales de bloqueo automático o señales de enclavamiento. Este sistema, también llamado sistema de señalización NX/UR , también se utiliza en el metro de la ciudad de Nueva York , el metro "L" de Chicago y el metro MBTA de Boston.
Con la señalización de bloques fijos, la línea se subdivide en bloques : un tramo de vía que puede ser ocupado por un tren. Cada bloque está protegido por una señal al inicio del bloque que los operadores de trenes deben obedecer, y los aspectos de la señal indican si es seguro que un tren avance al siguiente bloque. Estas señales están conectadas a un brazo de viaje que tiene la capacidad de detener un tren si viola una señal (se pasa un semáforo en rojo), activando una aplicación de freno de emergencia. Este método de seguridad es idéntico al del sistema de metro de la ciudad de Nueva York.
Si un tren ocupa una cuadra, las dos o más señales detrás del tren serán rojas, con los brazos de disparo en posición de peligro para que otro tren no pueda avanzar hacia el área. La distancia entre señales (y el número de señales que están en rojo cuando una cuadra en particular está ocupada) se establece de acuerdo con la distancia de parada requerida por los trenes. Si un tren viola una señal, el brazo de viaje activaría una aplicación de freno de emergencia para detenerlo antes de que alcance al tren que va delante. En otras palabras, para que se borre una señal en particular, el sistema requiere que dos o más bloques completos delante de esa señal deben estar desocupados. Este requisito reduce la cantidad de trenes que pueden operar en la línea en comparación con el uso del control automático de trenes. [5]
El cronometraje de pendientes, un método de control de velocidad, está integrado con el sistema de señalización. También están presentes señales de cronometraje de las estaciones, que permiten que los trenes circulen más cerca entre sí de forma segura a velocidades más lentas (como cerca de las paradas de las estaciones).
El control de avance, un método para igualar el espacio entre trenes, está activo en ciertas estaciones con señales entrelazadas (o de inicio). [9] Una señal de este tipo se vuelve roja cuando un tren la pasa y permanecerá roja durante un período de tiempo variable. Este tiempo depende de la distancia entre el último tren que pasó la señal y el tren que viene después del siguiente. Este sistema está informatizado y puede calcular con precisión las distancias relativas entre trenes. Si el siguiente tren está más cerca del tren anterior que del tren posterior, entonces la señal detendrá el tren en la estación. Si el siguiente tren está más cerca del tren que le sigue que del tren que le precede, la señal se borrará.
Este sistema de señalización tiene varias limitaciones que pueden provocar "problemas de señal" y "retrasos en la señal". Uno de los problemas más comunes es el rastreo . Un rastreo ocurre cuando un bloque obtiene una lectura falsa y coloca señales en la posición de peligro incluso cuando no hay ningún tren ocupando el bloque. Esto puede ocurrir si los escombros interrumpen el bloque al conectar a tierra el circuito de la vía, imitando el circuito eléctrico causado por un tren real en el área.
Cuando una señal no se aclara, dependiendo de la zona, existen tres formas diferentes de rectificar la situación. En algunas señales, el control de tránsito puede realizar una "llamada" donde un aspecto naranja parpadea y el brazo de viaje se suelta incluso cuando el aspecto mostrado es rojo. La segunda opción es una "clave". Algunas señales tienen un émbolo que el operador puede detener, extender la mano por la ventana, operar el émbolo dejando caer el brazo de viaje y luego operar el tren hasta una señal menos restrictiva. Cuando no existe ninguna de estas opciones, la única forma de superar una señal defectuosa es "viajar". El operador a baja velocidad debe activar la señal (que a su vez activa el tren y lo pone en emergencia). Luego, la tripulación debe restablecer la válvula de emergencia antes de continuar.
Las señales de bloque son las señales más utilizadas en el metro de Toronto. Se utilizan para mantener los trenes espaciados adecuadamente y los propios trenes los controlan automáticamente en función de su distancia en relación con otros trenes, según lo determinado por la ocupación del bloque de señales. El TTC utiliza las siguientes señales de bloque.
El cronometraje de pendientes (GT) se utiliza para proteger secciones donde un giro brusco requiere un límite de velocidad o donde una sección cuesta abajo haría que un tren acelerara a una velocidad insegura si el conductor fuera desprevenido. Al ingresar a un bloque de señales sujeto a GT, una de dos cosas controla la señal: la distancia hasta el tren que va adelante o el tiempo de pendiente. Si el estado actual de la señal se debe a la proximidad del tren que va delante, se comporta como una señal de bloqueo estándar. Sin embargo, una vez que el tren que va delante ha viajado lo suficiente como para que se borre la señal, el aspecto no cambia inmediatamente sino que permanece en rojo. Cuando un tren ingresa al bloque antes de la señal GT, se inicia un cronómetro y el aspecto rojo en la señal GT comienza a parpadear. Una vez que este temporizador alcanza un tiempo predeterminado, la señal se borra normalmente y se baja el brazo de disparo. Si el tren viaja demasiado rápido, alcanzará la señal GT antes de que expire el cronómetro y el brazo de viaje obligará al tren a detenerse.
La señal al comienzo del bloque antes de una señal GT tiene una luz blanca adicional (denominada "aspecto lunar" por el TTC) debajo de los otros aspectos, que se ilumina cuando la siguiente señal GT está en rojo solo debido al tiempo de pendiente. Cuando haya varias señales GT consecutivas, estará presente un aspecto lunar en la señal al comienzo de cada bloque de cronometraje. Un rojo intermitente sin el aspecto lunar (no incluido en las imágenes de arriba) se utilizaría para la señal al final del último bloque de una sección GT.
Además de las señales lunares blancas, las secciones cronometradas de grado a veces se indican mediante un letrero con las letras "GT", o simplemente "T", en blanco.
El tiempo de las estaciones se utiliza para reducir la distancia de separación entre los trenes que operan a velocidades más lentas. Por lo general, se usa dentro y alrededor de los andenes de las estaciones, lo que permite que un segundo tren se acerque de manera segura a un andén ya ocupado de lo que sería posible de otra manera. Al igual que con las señales GT, se inicia un cronómetro cuando un tren ingresa al bloque anterior a la señal ST. Si el cronómetro expira antes de que el tren alcance la señal ST (es decir, el tren viaja más lento que una velocidad definida), se reduce el número de cuadras delante de la señal ST que deben estar desocupadas para que la señal se borre. Esto refleja la distancia de frenado más corta de un tren que viaja a una velocidad inferior a la velocidad máxima permitida.
Las señales de enclavamiento se utilizan normalmente en enclavamientos, que son áreas donde los movimientos de los trenes pueden entrar en conflicto entre sí. Están controlados por operadores humanos o por una computadora, no automáticamente por el movimiento de los trenes. Las señales entrelazadas también indican a los operadores de trenes qué puntos de ruta están establecidos. Las siguientes señales de enclavamiento se utilizan en el TTC.
Las señales entrelazadas también pueden incluir sincronización de grados y estaciones, que funcionan de la misma manera que las señales de bloque. Para las señales de enclavamiento GT, solo la parte roja superior parpadeará mientras el cronómetro está funcionando, la parte roja inferior permanece encendida constantemente.
Todas las señales tienen un número alfanumérico que se relaciona con su ubicación dentro del sistema de metro. El número se asigna mediante el sistema de medición en cadena , mediante el cual el número de una señal se asigna en función de la medida en cadena más cercana.
Cada línea o porción de una línea tiene una letra asignada, y eso precede al número determinado por la medida de Cadena. Las señales que están en una porción de la vía en dirección norte usan la medida de la cadena de valor par más cercana, mientras que las señales en una porción de la vía en dirección sur usan la medida de la cadena de valor impar más cercana.
En las zonas de trabajo, el personal coloca balizas amarillas en la vía entre los rieles para informar a los operadores de trenes que está vigente una "orden de lento"; La primera baliza suele ir acompañada de una señal de restricción de velocidad que indica el límite de velocidad para la zona afectada. Una baliza verde indica el final de una zona de trabajo y permite a los operadores reanudar la operación normal. En los tramos exteriores también se utilizan banderas amarillas y verdes con el mismo fin. Una luz azul intermitente al nivel de la vía indica que puede haber trabajadores presentes, los operadores del metro deben hacer sonar la bocina y seguir las señales de los trabajadores de la vía cuando se acerquen y los pasen.
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