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 señalización de bloques móviles .
El sistema de señalización más antiguo se conoce como señalización de bloqueo automático y fue diseñado para las líneas de trenes pesados 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 llamada control de trenes basado en comunicaciones (CBTC).
La línea 3 de Scarborough utilizó SelTrac IS, un sistema de control de trenes basado en transmisión desarrollado originalmente por Alcatel-Lucent (ahora parte de Thales Group ) como parte de la tecnología del Sistema de Tránsito de Capacidad Intermedia (ICTS) empleada por la Línea 3, que es idéntica a la del SkyTrain de Vancouver y el People Mover de Detroit . El sistema fue diseñado para permitir que los trenes de la Línea 3 no tuvieran conductor ; sin embargo, debido a preocupaciones de seguridad, un operador estaba estacionado en la parte delantera de cada tren en una cabina equipada con una pantalla de indicaciones de señales ; no había señales al costado de la vía. Para controlar la operación del tren, cada par de dos vagones tenía múltiples 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]
La TTC utilizó "Urbalis 400", un sistema de control de trenes basado en comunicaciones fabricado por Alstom , en la Línea 1 Yonge–University . Está involucrada en una implementación gradual del CBTC para reemplazar el sistema de señal de bloque fijo en toda la línea. El 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 Centre y la estación Sheppard West . [3] Desde entonces, el CBTC se ha extendido hasta la estación Eglinton . [4] A partir del 24 de septiembre de 2022, la Línea 1 se había convertido completamente al control automático de trenes (ATC). [1]
El CBTC requiere un conjunto de equipos en los trenes y en la vía para recopilar y transmitir datos a las computadoras centrales, y para recibir instrucciones para la operación del tren. Las balizas ATC y los contadores de ejes se ubican a nivel de la vía para detectar el paso de un tren con los contadores de ejes respaldando las balizas. Las balizas a nivel de la 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 de los controladores al equipo de radio de la vía, que retransmite los datos a las computadoras centrales y al centro de control de tránsito de la TTC. Las computadoras centrales envían instrucciones de velocidad y frenado al tren, por lo que las computadoras centrales dirigen efectivamente cada tren. Con las computadoras que operan el tren, los trenes pueden operar de manera segura en intervalos más cortos que con el sistema de bloques fijos. El CBTC permite un servicio más frecuente y una mayor capacidad de línea. [5]
Con el antiguo sistema de señal de bloque fijo, la TTC puede programar 25,5 trenes por hora en la Línea 1, y ocasionalmente operar hasta 29 por hora. Con el CBTC, la TTC puede operar de 30 a 32 trenes por hora con una frecuencia más constante. Sin embargo, este objetivo depende de lo bien que la TTC pueda gestionar el tiempo de permanencia en las estaciones, los cambios de tripulación y los turnos de espera en las terminales. [5] [6]
El tramo de la línea 5 de Eglinton , con separación de niveles , entre la estación Mount Dennis y la estación Science Centre , 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 señal se utilizan con la introducción de CBTC en la Línea 1: [8] [ se necesita una mejor fuente ]
A partir de septiembre de 2022 [actualizar], la señalización de bloqueo 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 al costado de la vía 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 , la línea "L" de Chicago y el metro MBTA en Boston.
En la señalización de bloques fijos, la línea se subdivide en bloques , es decir, una sección de la vía que puede ser ocupada por un tren. Cada bloque está protegido por una señal al comienzo del bloque que los operadores del tren deben obedecer, y los elementos de la señal indican si es seguro que un tren avance hacia el siguiente bloque. Estas señales están conectadas a un brazo de activación que tiene la capacidad de detener un tren si viola una señal (se salta una luz roja), activando la aplicación de un freno de emergencia. Este método de seguridad es idéntico al del sistema de metro de la ciudad de Nueva York.
Si un tren está ocupando un bloque, las dos o más señales que se encuentran detrás del tren estarán en rojo, con los brazos de activación en la posición de peligro para que otro tren no pueda avanzar hacia el área. La distancia entre las señales (y el número de señales que están en rojo cuando un bloque en particular está ocupado) se establece de acuerdo con la distancia de frenado requerida por los trenes. Si un tren viola una señal, el brazo de activación activaría una aplicación de freno de emergencia para detenerlo antes de que alcance al tren que se encuentra delante. En otras palabras, para que una señal en particular se despeje, el sistema requiere que dos o más bloques completos delante de esa señal estén desocupados. Este requisito reduce el número de trenes que pueden operar en la línea en comparación con el uso del control automático de trenes. [5]
El sistema de señalización integra el control de velocidad mediante el sistema de sincronización de pendientes. También se incluyen señales de sincronización de estaciones, que permiten que los trenes circulen más cerca entre sí a velocidades más bajas (por ejemplo, cerca de las paradas de las estaciones).
El control de la distancia entre trenes, un método para equilibrar la distancia entre ellos, está activo en ciertas estaciones con señales de interconexión (o de inicio). [9] Una señal de este tipo se vuelve roja cuando un tren la pasa y permanecerá roja durante un 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 computarizado y puede calcular con precisión las distancias relativas entre trenes. Si el siguiente tren está más cerca del tren anterior que el tren posterior, entonces la señal mantendrá al tren en la estación. Si el siguiente tren está más cerca del tren posterior que el tren anterior, entonces la señal se borrará.
Este sistema de señalización tiene varias limitaciones que pueden provocar "problemas de señal" y "demoras en la señal". Uno de los problemas más comunes es la caída de la vía . Una caída de la vía ocurre cuando un bloque obtiene una lectura falsa y coloca las 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 despeja, según la zona, hay tres formas diferentes de rectificar la situación. En algunas señales, el control de tránsito puede realizar una "llamada" en la que parpadea un aspecto naranja y se libera el brazo de activación incluso cuando el aspecto que se muestra es rojo. La segunda opción es una "llave". Algunas señales tienen un émbolo que el operador puede detener, alcanzar por la ventana, operar el émbolo bajando el brazo de activación y luego operar el tren hacia una señal menos restrictiva. Cuando no existe ninguna de estas opciones, la única forma de pasar una señal defectuosa es "pasar a través". El operador a baja velocidad debe activar la señal (lo 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 bloqueo son las señales más utilizadas en el metro de Toronto. Se utilizan para mantener el espacio adecuado entre los trenes y son controladas automáticamente por los propios trenes en función de su distancia con respecto a otros trenes, según lo determinado por la ocupación del bloque de señales. La TTC utiliza las siguientes señales de bloqueo.
El tiempo de pendiente (GT) se utiliza para proteger secciones en las que un giro brusco requiere un límite de velocidad o en las que una sección en bajada haría que un tren acelerara a una velocidad insegura si el conductor no tuviera cuidado. Al ingresar a un bloque de señal que está sujeto a GT, una de dos cosas controla la señal: la distancia al 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 adelante, se comporta como una señal de bloque estándar. Sin embargo, una vez que el tren que va adelante ha viajado lo suficientemente lejos como para que esta señal se despeje, el aspecto no cambia inmediatamente, sino que permanece en rojo. Cuando un tren ingresa al bloque antes de la señal GT, se inicia un temporizador y el aspecto rojo en la señal GT comienza a parpadear. Una vez que este temporizador alcanza un tiempo predeterminado, la señal se despeja de manera normal y se baja el brazo de disparo. Si el tren viaja demasiado rápido, alcanzará la señal GT antes de que expire el temporizador y el brazo de disparo obligará al tren a detenerse.
La señal que se encuentra al comienzo del bloque antes de una señal GT tiene una luz blanca adicional (denominada "aspecto lunar" por la TTC) debajo de los otros aspectos, que se ilumina cuando la siguiente señal GT está en rojo solo debido a la sincronización de la pendiente. Cuando hay varias señales GT consecutivas, habrá un aspecto lunar en la señal al comienzo de cada bloque de sincronización. Se usaría un rojo intermitente sin el aspecto lunar (no incluido en las imágenes anteriores) para la señal al final del último bloque de una sección GT.
Además de las señales blancas lunares, los tramos cronometrados a veces se indican con un cartel con las letras "GT", o simplemente "T", en blanco.
El cronometraje de la estación se utiliza para reducir la distancia de separación entre trenes que circulan a velocidades más bajas. Normalmente se utiliza en los andenes de las estaciones y sus alrededores, lo que permite que un segundo tren se acerque de forma segura a un andén ya ocupado de lo que sería posible de otro modo. Al igual que con las señales GT, se inicia un temporizador cuando un tren entra en el bloque que precede a la señal ST. Si el temporizador expira antes de que el tren alcance la señal ST (es decir, el tren viaja a una velocidad inferior a la definida), se reduce la cantidad de bloques por delante de la señal ST que deben estar desocupados para que la señal se despeje. Esto refleja la distancia de frenado más corta de un tren que viaja a una velocidad inferior a la máxima permitida.
Las señales de enclavamiento se utilizan normalmente en enclavamientos, que son áreas en las que los movimientos de los trenes pueden entrar en conflicto entre sí. Están controladas por operadores humanos o por una computadora, no automáticamente por el movimiento de los trenes. Las señales de enclavamiento también indican a los operadores de trenes qué puntos de paso están establecidos. Las siguientes señales de enclavamiento se utilizan en el TTC.
Las señales de enclavamiento también pueden incluir el cronometraje de pendiente y el cronometraje de estación, que funciona de la misma manera que las señales de bloque. En el caso de las señales de enclavamiento de GT, solo parpadeará el aspecto rojo superior mientras el cronómetro esté funcionando, mientras que el aspecto rojo inferior permanecerá encendido de forma constante.
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 de cadena , en el que el número de una señal se asigna en función de la medida de cadena más cercana.
Cada línea o porción de línea tiene una letra asignada, que precede al número determinado por la medida de cadena. Las señales que se encuentran en una porción de vía en dirección norte utilizan la medida de cadena de valor par más cercana, mientras que las señales en una porción de vía en dirección sur utilizan la medida de cadena de valor impar más cercana.
En las zonas de trabajo, el personal coloca balizas amarillas en la plataforma de la vía entre los rieles para informar a los operadores de los trenes que se ha emitido una "orden de velocidad lenta"; 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 las secciones al aire libre, también se utilizan banderas amarillas y verdes con el mismo propósito. Una luz azul intermitente a 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 a ellos y los pasen.
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