Un sistema de protección ferroviaria es una instalación técnica ferroviaria destinada a garantizar un funcionamiento seguro en caso de error humano . [1]
Los primeros sistemas eran paradas de tren, como las que todavía se utilizan en el metro de Nueva York , el metro de Toronto , el metro de Londres , el metro de Moscú (solo en las líneas más antiguas) y el S-Bahn de Berlín . Junto a cada señal hay un brazo móvil. Si la señal está en rojo, las palancas conectadas a las válvulas de cualquier tren que pase golpean el brazo, abriendo la línea de freno y aplicando el freno de emergencia. Si la señal muestra verde, el brazo se aleja de las palancas y no hay contacto. [2]
El Great Western Railway del Reino Unido introdujo su sistema de " control automático de trenes " a principios del siglo XX. Cada señal distante tenía delante una rampa entre los raíles de rodadura. Si la señal se mostraba en verde, la rampa se energizaba con una corriente de bajo voltaje que se pasaba a la locomotora cuando una zapata entraba en contacto con la rampa. Una campana sonaba en la cabina de la locomotora para confirmar que estaba despejada y la corriente eléctrica impedía que se aplicaran los frenos. Si la señal se mostraba en amarillo (lo que significaba que la siguiente señal se mostraría en rojo), la rampa estaba inactiva y sonaba una sirena en la cabina. Si la sirena no se cancelaba, se aplicaban automáticamente los frenos. Después de la nacionalización de los ferrocarriles en el Reino Unido en 1948, este sistema fue reemplazado más tarde por el " sistema de advertencia automático " de inducción magnética. [3]
En el sistema inductivo, los datos se transmiten magnéticamente entre la vía y la locomotora mediante imanes montados al lado de los rieles y en la locomotora. [4]
En el sistema Integra-Signum , los trenes se ven afectados solo en determinados lugares; por ejemplo, cuando un tren ignora una señal roja, se aplican los frenos de emergencia y se apagan los motores de la locomotora. Además, a menudo requieren que el conductor confirme las señales distantes (por ejemplo, CAWS ) que indican la parada o precaución; si no lo hace, el tren se detiene. [5]
Los sistemas más avanzados (por ejemplo, PZB y ZUB) calculan una curva de frenado que determina si el tren puede detenerse antes de la siguiente señal roja y, en caso contrario, frenan el tren. Requieren que el conductor del tren introduzca el peso y el tipo de frenos en el ordenador de a bordo. Una desventaja de este tipo de sistema es que el tren no puede acelerar antes de la señal si ha cambiado a verde porque la información del ordenador de a bordo solo se puede actualizar en el siguiente imán. Para superar ese problema, algunos sistemas permiten colocar imanes adicionales entre las señales distantes y las de origen o la transferencia de datos desde el sistema de señalización al ordenador de a bordo es continua (por ejemplo, LZB ). [6]
Antes de que se desarrollara un sistema estándar de protección de trenes en Europa, se utilizaban varios sistemas incompatibles. Las locomotoras que cruzaban fronteras nacionales debían estar equipadas con varios sistemas. En los casos en que esto no era posible o práctico, había que cambiar las propias locomotoras. Para superar estos problemas, se desarrolló el estándar del Sistema Europeo de Control de Trenes . Ofrece diferentes niveles de funcionalidad, desde lo más simple hasta lo más complejo. Este modelo permite a los adoptantes satisfacer los requisitos de costo y rendimiento de soluciones dispares, desde las más pequeñas hasta las más grandes. El sistema europeo está en funcionamiento desde 2002 y utiliza radio digital GSM con conectividad continua.
Los sistemas más nuevos utilizan la señalización en cabina, en la que los trenes reciben constantemente información sobre su posición relativa con respecto a otros trenes. El ordenador muestra al conductor a qué velocidad puede conducir, en lugar de depender de señales exteriores. Los sistemas de este tipo se utilizan habitualmente en Francia , Alemania y Japón , donde las altas velocidades de los trenes hacen imposible que el conductor lea las señales exteriores y las distancias entre las señales distantes y las de origen son demasiado cortas para que el tren frene.
Estos sistemas suelen ser mucho más que sistemas automáticos de protección de trenes: no solo previenen accidentes, sino que también ayudan activamente al conductor del tren y detectan los puntos ciegos alrededor de los trenes. Algunos sistemas son capaces de conducir el tren de forma casi automática.