La aplicación de las señales ferroviarias en un trazado ferroviario está determinada por diversos factores, principalmente la ubicación de los puntos de potencial conflicto, así como la velocidad y frecuencia de los trenes y los movimientos que deben realizar.
Antes de discutir la aplicación de señales, es útil resaltar algunas situaciones en las que no se requieren señales:
Las señales existen principalmente para transmitir instrucciones e información a los conductores de trenes que pasan. El conductor interpreta la indicación de la señal y actúa en consecuencia. La indicación más importante es "peligro", que significa "detenerse". No todas las señales están equipadas con un aspecto de "peligro".
Se proporcionan señales cuando es necesario para proteger elementos de infraestructura donde puedan surgir conflictos, incluidos:
Una señal no puede mostrar un aspecto de "continuar" a menos que los elementos de infraestructura que protege estén en la posición correcta para el paso de un tren o, en el caso de cruces planos y vías estrechas, ninguna otra señal esté autorizada para un conflicto. mover. Esto se logra mediante el enclavamiento .
Las líneas corrientes (a diferencia de los apartaderos) se dividen en secciones. En circunstancias normales, sólo un tren puede ocupar un tramo a la vez. Se proporciona una señal al comienzo de cada sección, que solo puede mostrar un aspecto de "continuar" cuando la sección siguiente está completamente vacía, al menos hasta la siguiente señal.
La longitud de los tramos y, por tanto, la distancia entre las señales, determina la capacidad del ferrocarril. Un ferrocarril con tramos cortos puede acomodar más tráfico que uno con tramos largos.
La provisión de señales depende del uso previsto del trazado y de los movimientos que se espera que se produzcan. No es necesario proporcionar una señal para cada movimiento imaginable que el diseño permita físicamente. Si durante un trabajo perturbado es necesario realizar un movimiento en una dirección para la que no se ha proporcionado ninguna señal, esto se puede hacer bajo instrucciones especiales. Lo mismo se aplica en caso de fallo de señal.
Una señal principal controla el movimiento de un tren a lo largo de una línea principal. Un aspecto de "continuar" en una señal principal indica que la línea está despejada al menos hasta la siguiente señal, lo que le da al conductor confianza para correr a velocidad. Los trenes que recorren largas distancias, especialmente los de pasajeros, normalmente circularán bajo la autoridad de una sucesión de señales principales.
Una señal de maniobra controla los movimientos de baja velocidad donde la provisión de una señal principal no es apropiada, como los movimientos hacia apartaderos. A diferencia de las señales principales, una señal de maniobra que esté despejada no implica necesariamente que la línea de adelante esté libre de vehículos. Las señales de maniobra suelen estar montadas a nivel del suelo y son más pequeñas que las señales principales, lo que refleja su estado.
Una señal de parada es aquella que está equipada para mostrar un aspecto de "peligro", que ordena a un tren que se aproxima que se detenga. Su función es evitar conflictos con otros trenes e indicar que los elementos móviles de la infraestructura están en la posición correcta. Dependiendo de la forma en que se utilicen y de la nomenclatura preferida por la administración ferroviaria en cuestión, las señales de parada pueden clasificarse además como "señales de inicio" o "señales de salida", por ejemplo. Algunas señales de parada tienen la forma de una señal fija, generalmente una pizarra blanca con un círculo rojo sólido. Suele haber un panel debajo con instrucciones para el conductor sobre en qué circunstancias puede pasar la señal. Se utilizan ejemplos de tales señales en líneas señalizadas por el sistema de bloque de fichas radioelectrónicas .
Una señal distante es aquella que no puede mostrar un aspecto de "peligro". Sin embargo, puede mostrar un aspecto de "precaución", que avisa al conductor con antelación de que la señal de alto que tiene delante puede indicar "peligro". La señal de distancia se instala aproximadamente a la distancia de frenado completa al acercarse a la señal de parada a la que se aplica, teniendo en cuenta la pendiente, la velocidad permitida y la capacidad de frenado de los trenes. Al detectar un aspecto de "precaución", el conductor debe prepararse para detenerse ante la señal que se encuentra más adelante. Si la señal lejana muestra un aspecto "claro", el tren podrá mantener la máxima velocidad. Se puede equipar una única señal para que funcione como señal de parada y como señal de distancia. Algunas señales distantes tienen la forma de un "distante fijo". Es decir: sólo muestran un aspecto de "precaución" y nunca de "claridad". Estas señales suelen tener la forma de un brazo distante estándar fijado en posición horizontal al poste de señales. Una forma alternativa es una imagen de un brazo distante horizontal pintado sobre una pizarra blanca.
El aspecto de "peligro" de una señal de alto permisiva significa "detenerse y continuar". Los conductores pueden pasar la señal de "peligro" bajo su propia autoridad, de acuerdo con las reglas, después de detenerse por primera vez.
Una señal auxiliar permite el paso a un tramo de vía ya ocupado. Estos se utilizan comúnmente en las estaciones terminales para permitir que dos o más trenes ingresen a una sola plataforma.
El conductor de un tren que se acerca a un cruce necesita saber qué ruta tomará el tren, para poder regular su velocidad en consecuencia. Una ruta divergente podría tener una velocidad permitida significativamente menor que la ruta principal y, si la ruta tomada no fuera la esperada, podría provocar un descarrilamiento .
Hay dos métodos de señalización de cruces. La señalización en el Reino Unido utiliza señalización de ruta . Sin embargo, la mayoría de los sistemas ferroviarios del mundo utilizan señales de velocidad .
En la señalización de ruta, se informa al conductor qué ruta se ha establecido mediante un indicador de cruce iluminado montado en el poste de señalización. La señal mostrará un aspecto restrictivo para que el conductor reduzca la velocidad del tren. Una vez que el tren ha reducido la velocidad a la velocidad requerida, la siguiente señal puede aumentar a un aspecto despejado, pero el conductor debe estar preparado para reducir aún más la velocidad si no lo hace.
En la señalización de velocidad, no se indica al conductor qué ruta tomará el tren, pero el aspecto de la señal le informa a qué velocidad puede avanzar. La señalización de velocidad requiere una gama mucho mayor de aspectos de señalización que la señalización de ruta, pero se depende menos del conocimiento de la ruta por parte de los conductores.
Muchos ferrocarriles de vía doble o múltiple tienen una dirección de viaje designada asignada a cada vía. Sólo se instalarán señales para permitir que el tráfico fluya en una dirección en cada línea (es decir, señalización unidireccional).
La señalización bidireccional es la provisión de señalización que permite operar una o más vías en un ferrocarril de múltiples vías en cualquier dirección, ya sea para uso regular o de emergencia. La señalización bidireccional destinada a uso regular generalmente permitirá que el tráfico fluya a una frecuencia igualmente alta en una u otra dirección. Si está destinado a un uso de emergencia, es posible que correr en la dirección opuesta solo sea posible con una frecuencia reducida. Por lo general, la señalización bidireccional de "capacidad reducida" solo proporciona una ruta señalizada hacia y desde la otra línea para correr en la dirección "incorrecta", sin señales de parada intermedias que mejorarían la capacidad.
La señalización bidireccional es más costosa de implementar ya que requiere más equipo que la operación unidireccional, por lo que no siempre se proporciona. En ausencia de señalización bidireccional, aún se pueden realizar movimientos en "dirección equivocada" en una línea unidireccional en momentos de interrupción, mediante un procedimiento conocido como trabajo en línea única .
La señalización bidireccional es más fácil de implementar cuando está bajo el control de una caja de señales . Antes de que la señalización eléctrica se generalizara, el diseño de las vías tendía a diseñarse para evitar en la medida de lo posible las disposiciones bidireccionales.
Los ferrocarriles de vía única deben disponer necesariamente de señales en ambos sentidos.
Utilizada junto con el sistema estadounidense de pedidos de trenes , una señal de pedido de trenes avisa al maquinista de la necesidad de recoger un pedido de tren en una estación.
En un patio de jorobas , señales especiales pueden controlar la velocidad de los trenes que impulsan los vehículos hacia la joroba.
Se podrán instalar señales para controlar el movimiento de trenes de mercancías a través de una instalación de carga o descarga de minerales, por ejemplo carbón. A diferencia de las señales ordinarias, puede haber una serie de señales idénticas instaladas a lo largo de la vía de modo que al menos una sea siempre visible para el maquinista en cualquier momento. Todas las señales del mismo grupo muestran la misma indicación simultáneamente. Una indicación de "parada" significa "parada inmediatamente ", incluso si el tren no se encuentra en la señal. Las señales también pueden indicarle a un tren que dé marcha atrás.