12 Ppios Basicos Sennalizacion Ferroviaria.unlocked

Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales

(UPM)

José Manuel Mera, Carlos Vera Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales

(Universidad Politécnica de Madrid)

José Gutiérrez Abascal, 2, 28006 Madrid

Madrid, Marzo 2003.

Principios Básicos de Señalización Ferroviaria.


José Manuel Mera; Carlos Vera Página 2

INDICE

1 INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................6

2 EL DESARROLLO DE LA SEÑALIZACIÓN EN FERROCARRILES .................9

2.1 LOS COMIENZOS DE LA SEÑALIZACIÓN FERROVIARIA. .............................................9 2.1.1 El sistema de intervalo de tiempos .....................................................................9 2.1.2 Capacidad de la línea.......................................................................................10

2.2 PRINCIPIOS DEL CANTONAMIENTO.........................................................................11 2.3 SEÑALIZACIÓN SEMAFÓRICA SENCILLA.................................................................12

2.3.1 Partes de una Señal Semafórica.......................................................................13 2.4 SEÑALIZACIÓN SEMAFÓRICA MÚLTIPLE. ...............................................................15

3 SEÑALIZACIÓN LATERAL. ....................................................................................19

3.1 SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN POR COLOR. ...............................................................20 3.1.1 Señales Luminosas. ..........................................................................................20 3.1.2 Sistema de Señalización de Múltiples Aspectos................................................23 3.1.3 Señalización RENFE. .......................................................................................29 3.1.4 Bandas de velocidad.........................................................................................39 3.1.5 Distancia de frenado de seguridad, deslizamiento...........................................40 3.1.6 Intervalos..........................................................................................................42

3.2 SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN POR POSICIÓN. ...........................................................44 3.2.1 Señales de maniobra. .......................................................................................45 3.2.2 Señales subsidiarias. ........................................................................................47 3.2.3 Señales de maniobra avanzadas.......................................................................48 3.2.4 Señal amarilla de maniobras............................................................................49 3.2.5 Señal de límite de maniobras. ..........................................................................50 3.2.6 Resumen de señales de maniobra.....................................................................50 3.2.7 Movimientos de entrada en andén ocupado. ....................................................51 3.2.8 Señalización de maniobras e indicación de RENFE. .......................................52

4 SEGURIDAD ANTE FALLOS, SISTEMA VITAL. .................................................55

5 SISTEMAS DE DETECCIÓN DE TREN. .................................................................56

5.1 CIRCUITOS DE VÍA..................................................................................................56 5.1.1 PROBLEMAS DE LOS CIRCUITOS DE VÍA. .................................................58



5.2 CONTADORES DE EJES. ...........................................................................................60

6 SEÑALIZACIÓN EN CABINA. .................................................................................62

6.1 SISTEMAS DE PROTECCIÓN DEL TREN. ....................................................................63 6.2 ATP, ATO Y ATS. ................................................................................................63 6.3 PROTECCIÓN AUTOMÁTICA DE TRENES (ATP, AUTOMATIC TRAIN PROTECTION). 65

6.3.1 Operación del ATP...........................................................................................66 6.3.2 Formas de obtención de los datos de vía..........................................................68

6.4 IMPLEMENTACIÓN DEL ATP EN FERROCARRILES METROPOLITANOS. ....................70 6.4.1 Utilización de las zonas de deslizamiento. .......................................................71 6.4.2 Protección automática del tren: códigos de velocidad. ...................................73

6.5 LIMITACIONES DEL ATP. .......................................................................................77 6.5.1 Medición y verificación de la velocidad...........................................................77 6.5.2 Capacidad de la línea.......................................................................................79 6.5.3 ATP y diversos tipos de trenes..........................................................................80

6.6 TRANSMISIÓN POR BALIZAMIENTO.........................................................................81 6.6.1 Funcionamiento con balizas.............................................................................82 6.6.2 Actualizaciones intermedias. ............................................................................83

6.7 DISTANCIA OBJETIVO (DISTANCE TO GO)..............................................................84 6.7.1 Funcionamiento con DO. .................................................................................86

6.8 OPERACIÓN AUTOMÁTICA DE TRENES ATO (AUTOMATIC TRAIN OPERATION). ....87 6.8.1 Implementación del ATO..................................................................................88 6.8.2 Paradas en estaciones. .....................................................................................90 6.8.3 Señalización múltiple de entrada a estaciones. ................................................91 6.8.4 Señalización múltiple de entrada a estaciones, en sistemas ATP/ATO. ...........93 6.8.5 ATO, detención y partida en estaciones. ..........................................................94

6.9 MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE TRENES PARA SISTEMAS ATP/ATO. ..................95 6.10 IMPLEMENTACIONES DEL ATP EN FERROCARRILES CONVENCIONALES. ................98

6.10.1 Sistema de Aviso Automático (Automatic Warning System - AWS) .................98 6.10.2 Anuncio de Señales Frenado Automático – ASFA. ........................................100

6.11 BLOQUEO TOTALMENTE CANTONADO Y BLOQUEO MÓVIL....................................106 6.11.1 Bloqueo móvil – Teoría..................................................................................108 6.11.2 Bloqueo móvil y transmisión por radio..........................................................110 6.11.3 Un sistema de bloqueo móvil antiguo. ...........................................................112 6.11.4 Bloqueo Móvil. Justificación..........................................................................113



6.12 SUPERVISIÓN AUTOMÁTICA DEL TREN (AUTOMATIC TRAIN SUPERVISION - ATS).

115 6.13 CONTROL AUTOMÁTICO DE TRENES (AUTOMATIC TRAIN CONTROL - ATC)........116

6.13.1 Bloqueo totalmente cantonado.......................................................................116 6.13.2 Bloqueo móvil; Señalización Basada en la Transmisión (Transmission Based

Signalling - TBS). 118

7 ENCLAVAMIENTO (INTERLOCKING). .............................................................120

7.1 ESTABLECIMIENTO DE RUTAS. .............................................................................121 7.1.1 Disponibilidad de la ruta................................................................................123 7.1.2 Enclavamiento de ruta....................................................................................124 7.1.3 Liberación de la ruta por operación del tren: Normalizar. ...........................124 7.1.4 Liberación del enclavamiento de la ruta. .......................................................125 7.1.5 Rutas incompatibles. ......................................................................................126 7.1.6 Rutas opuestas................................................................................................126 7.1.7 Cancelación manual de rutas y enclavamiento de proximidad. .....................127

7.2 AGUJAS................................................................................................................128 7.2.1 Efecto pedal (Dead Locking)..........................................................................129

7.3 CONTROL DEL ASPECTO DE LAS SEÑALES PRINCIPALES........................................130 7.3.1 Comprobación de lámparas. ..........................................................................130 7.3.2 Señales automáticas. ......................................................................................130 7.3.3 Señales controladas........................................................................................131 7.3.4 Control de aproximación................................................................................132

7.4 PROTECCIÓN DE FLANCO......................................................................................133 7.5 DESLIZAMIENTOS.................................................................................................135

7.5.1 Deslizamiento orientado.................................................................................136 7.5.2 Enclavamiento por tiempo de operación........................................................137

7.6 CONTROL DEL ASPECTO DE LAS SEÑALES DE MANIOBRAS....................................138 7.7 ENCLAVAMIENTOS ELECTRÓNICOS (ENCE)........................................................139

7.7.1 Solid State Interlocking (SSI). ........................................................................139 7.7.2 Ebilock............................................................................................................140 7.7.3 VPI..................................................................................................................141 7.7.4 Westrace. ........................................................................................................141

8 FUNCIONAMIENTO DE ENCLAVAMIENTOS RENFE....................................143

8.1 MANDO Y COMPROBACION DEL ENCLAVAMIENTO.............................143



8.1.1 Mando por itinerarios. ...................................................................................143 8.1.2 Mando individual. ..........................................................................................150

8.2 APARATOS (AGUJAS Y OTROS ELEMENTOS DE VÍA) ............................150 8.2.1 Numeración de las agujas. .............................................................................150

8.3 MOVIMIENTOS. ...............................................................................................151 8.3.1 Clases de rutas. ..............................................................................................151 8.3.2 Compatibilidad de movimientos. ....................................................................152

8.4 ESTABLECIMIENTO, ENCLAVAMIENTO Y AUTORIZACIÓN DE UN

ITINERARIO O M.C. .....................................................................................................................152 8.4.1 Proceso...........................................................................................................152 8.4.2 Efectos de los enclavamientos. .......................................................................158 8.4.3 Inmovilización de motores por ocupación del circuito de vía al que pertenecen.

159 8.4.4 Efecto que produce sobre las barreras o semibarreras dotadas de motor la

ocupación del circuito de vía al que pertenecen.........................................................................159 8.4.5 Anulación del efecto pedal. ............................................................................159 8.4.6 Bloqueo y desbloqueo de un determinado destino (Trayecto o

estacionamiento). 159 8.5 DISOLUCIÓN DE LOS ITINERARIOS............................................................160

8.5.1 Disolución normal. .........................................................................................160 8.5.2 Disolución artificial. ......................................................................................160 8.5.3 Disolución de emergencia. .............................................................................162

8.6 MANIOBRAS.....................................................................................................163 8.7 FUNCIONAMIENTO DE LAS BARRERAS O SEMIBARRERAS.................163

8.7.1 Mando automático..........................................................................................164 8.7.2 Mando individual desde el mando del enclavamiento....................................165

9 BIBLIOGRAFÍA. .......................................................................................................166



1 INTRODUCCIÓN

El sistema de señalización es una parte fundamental del ferrocarril. Su tarea

principal es asegurar que los trenes pueden circular de forma segura, es decir, sin que

uno choque con la parte trasera del otro o uno con otro al acercarse a una aguja. Sin

embargo, el sistema de señalización también afecta al tipo de servicio que se puede

proporcionar en una determinada sección de la línea. Si simplemente se necesita hacer

circular un tren por hora, el sistema de señalización será totalmente distinto de si es

necesario lanzar trenes cada dos minutos.

En general, se denomina señalización a los distintos sistemas de control y

protección de los ferrocarriles. Los objetivos que se plantean a la hora de diseñar estos

sistemas para la explotación de una línea ferroviaria son los siguientes:

• Proporcionar seguridad en la operación. Se debe garantizar que incluso

ante el fallo del propio sistema no se produzcan accidentes. Para ello es

necesario supervisar constantemente en que secciones de la vía puede

circular un tren determinado (ruta que se le asigna) y a que velocidad

puede hacerlo en cada punto de la misma.

• Posibilitar una explotación flexible y eficiente. En realidad este punto

depende de las necesidades de cada línea, y debemos diseñar un

sistema de control y protección que se ajuste a estas necesidades.

Como se verá más adelante, estos sistemas determinan la distancia que

debe existir entre distintos trenes y por lo tanto la capacidad de la línea.

En definitiva se trata de conseguir la máxima velocidad para cada tren. El tren

puede ser calificado como un ser lento y ciego: lento porque dada la pequeña

adherencia entre rueda y carril se tarda demasiado tiempo en acelerar y lo que es más

grave, en frenar, y ciego porque si al alcance de la vista del conductor sumamos los

accidentes geográficos, la distancia a la cual podemos distinguir un tren que nos



precede es muy escasa. Para estar seguros de que a la distancia a la que veremos un

tren que nos precede sea mayor que la distancia de frenado de nuestro tren, la

velocidad será inaceptablemente baja. Por ejemplo, si en un punto determinado de una

curva nuestra visibilidad es de 300 metros y podemos permitirnos una deceleración de

0.5 m/s2, la velocidad máxima en ese punto sería de 62 km/h.

Inicialmente es conocido que el espacio recorrido en una frenada de

deceleración constante es igual a:

2

21 atvtd −=

Si la frenada se produce hasta la parada definitiva del tren, la velocidad final

es cero y en consecuencia se puede poner que:

tva =

despejando el tiempo de esta expresión y sustituyendo en la ecuación inicial se

obtiene:

avd2

2

=

Veamos algunas distancias de frenado a diferentes velocidades considerando,

por ejemplo una deceleración de 0.5 m/s2. Considérese que la adherencia rueda –

carril (acero - acero) es del orden de 0.2, por lo que la máxima deceleración obtenible

está en el entorno de 0.2g, es decir, unos 2 m/s2, aunque esta sería la deceleración de

emergencia en condiciones óptimas.

Velocidad km/h Velocidad m/s v2/2a Distancia en m. 100 27.77 27.772/2*0.5 771.6 150 41.66 41.662/2*0.5 1735.55 200 55.55 55.552/2*0.5 3085.80 250 69.44 69.442/2*0.5 4821.91



Como puede observarse las distancias de frenado son muy elevadas y esto

constituye uno de los principales problemas del ferrocarril. Es en consecuencia

imposible pensar en una explotación ferroviaria en la cual manteniendo unas

velocidades medianamente elevadas, la conducción del tren pueda realizarse a la vista

del conductor. Es necesario disponer de sistemas de ayuda que vayan avisando al

conductor de si hay o no problemas por delante y de esta forma, se puede circular a

velocidad elevada con la seguridad de cuando la vía este ocupada nos avisarán con

espacio suficiente para poder detener el tren.

Estas informaciones pueden consistir simplemente en señales situadas

lateralmente en la vía, aunque modernamente existen sistemas mucho más avanzados

que permiten mayor velocidad de circulación con gran seguridad.



2 EL DESARROLLO DE LA SEÑALIZACIÓN EN FERROCARRILES

En esta sección se describen una serie de conceptos básicos bajo los cuales se

desarrollan los sistemas de señalización en los ferrocarriles y metros de todo el

mundo. Algunos de estos conceptos serán posteriormente ampliados en temas

específicos.

2.1 Los comienzos de la señalización ferroviaria.

Entre 1830 y 1840, los primeros tiempos del ferrocarril, no existía un patrón

de señalización, no había un sistema para informar al conductor del estado de la línea

por delante de él. Los trenes eran conducidos “a la vista”. Sin embargo, muy pronto,

la experiencia práctica demostró que debía de establecerse alguna forma para evitar el

alcance entre trenes, al ser muy difícil parar un tren dentro de la distancia de

visibilidad del conductor. Los problemas en aquellos días eran la inexperiencia, frenos

de mala calidad y las características de tenue contacto, para tracción y frenado, que

existen entre la rueda de acero y el carril de acero. Los coeficientes de adherencia son

mucho menores en el ferrocarril que en las carreteras, por lo que los trenes necesitan

una mayor distancia para pararse que un coche que circule a la misma velocidad.

Incluso en las mejores condiciones, resultaba y resulta todavía extremadamente difícil

parar el tren dentro de la distancia de visibilidad del conductor.

2.1.1 El sistema de intervalo de tiempos

En los primeros tiempos del ferrocarril se creía que la forma más sencilla de

aumentar la distancia de frenado para el conductor era imponer intervalos de tiempo

entre los trenes. La mayoría de los ferrocarriles eligieron un intervalo de tiempo en

torno a los 10 minutos. Solamente permitían a los trenes circular a la máxima

velocidad cuando estaban más de 10 minutos por detrás del primer tren. Hacían

circular sus trenes con una frecuencia de 10 minutos.



Se utilizaban banderas rojas, amarillas y verdes por los jefes de cada estación

para indicar a los conductores el modo de proceder. Se mostraba una bandera roja en

los cinco minutos posteriores desde la salida del primer tren. Si un tren llegaba

después de pasados esos 5 minutos se mostraba una bandera amarilla al conductor

para indicarle precaución. La señal de color verde, que indicaba que el tren podía

circular a la velocidad máxima, sólo se mostraba cuando habían pasado 10 minutos.

El sistema de intervalo de tiempos, creado como un adelanto para proteger a

los trenes, generó una serie de problemas muy serios. El más serio era que todavía

existía un peligro intrínseco. Los trenes en aquellos días eran considerablemente

menos fiables que ahora y frecuentemente se averiaban entre las estaciones. Tampoco

se garantizaba que la velocidad del primer tren fuera lo suficientemente alta para

evitar que el segundo lo alcanzara. El resultado fue una serie de colisiones por alcance

de un tren sobre el anterior, provocadas porque el conductor creía que tenía un margen

de 10 minutos por delante y disponía de pocos o ningún aviso si se producía una

reducción en esos 10 minutos. Incluso si el tiempo se reducía tanto que el conductor

podía ver el tren por delante de él, normalmente no tenía suficiente capacidad de

frenado para evitar la colisión.

2.1.2 Capacidad de la línea

Otro problema muy serio, desde el punto de vista del ferrocarril, era la

capacidad de la línea (la capacidad de la línea se define como el número de trenes por

hora que pueden circular en una línea en cada sentido). Incluso si pudieran confiar en

que los trenes no hicieran paradas no establecidas y en que viajaran a la misma

velocidad, el intervalo de los 10 minutos restringía el número de trenes que podían

circular en cada hora (en este caso 6) por una línea establecida. Ante la necesidad de

que circularan más trenes se empezó a reducir, de forma progresiva, el tiempo entre

los mismos. Conforme se reducía el tiempo, el número de trenes que circulaban en

cada hora lógicamente aumentaba. Al mismo tiempo, el número de accidentes crecía.



La primera respuesta para comenzar a resolver estos problemas fue el

cantonamiento.

2.2 Principios del Cantonamiento.

Incluso en el sistema de intervalo de tiempos, la regla básica de señalización

se basaba en la idea de dividir la vía en secciones y asegurar que sólo se permitiera la

circulación simultánea de un tren en cada sección.

Figura 1.

Típica señal indicando parada. Se situaría a la entrada de un cantón.

Cuando presenta este “aspecto”, el tren tiene prohibida la entrada en

la siguiente sección.

Figura 2.

Típica señal indicando “vía libre”. Se situaría a la entrada de un

cantón. Cuando presenta este “aspecto”, el tren tiene permitida la

entrada en la siguiente sección a velocidad normal, es decir, la

máxima velocidad permitida para esta sección y este tipo de tren.

Cada sección, o cantón como es llamado normalmente, está protegida por una

señal fija colocada a la entrada del mismo, con el fin de avisar al conductor de la

existencia de un tren cercano. Si el cantón está libre, es decir, no existe ningún tren en

el mismo, la señal mostrará una indicación concediendo permiso para circular. En los

principios del ferrocarril este permiso consistía, normalmente, en un semáforo



formado por un brazo mecánico que se levantaba y bajaba. Si el cantón está libre, no

existe ningún tren en él, la señal mostrará una indicación para continuar, normalmente

acompañada por un color verde. Si el cantón está ocupado por un tren, la señal

mostrará una indicación para parar, normalmente acompañada por un color rojo. El

siguiente tren será instado a detenerse hasta que el tren que delantero abandone la

sección.

Figura 3. Cantones con la ocupación de señales protegiendo la ocupación de cada uno de ellos.

Esta es la base sobre la cual se asientan todos los sistemas de señalización

diseñados y que se encuentran en funcionamiento.

2.3 Señalización Semafórica Sencilla.

A lo largo del siglo 19 un sistema de señales semafóricas operadas

mecánicamente fue desarrollado por los ferrocarriles británicos. Aunque existían

muchos tipos de compañías de ferrocarriles independientes, al comienzo del siglo 20

las señales fueron normalizadas con pequeñas variaciones en estilo o apariencia.

La señalización mecánica apareció en el Reino Unido en 1841, en 1860 se

utilizó por primera vez un cuadro de señalización con palancas de control remoto para

las agujas. Originariamente, el paso de cada tren por un cantón, o sección, era seguido

visualmente por el controlador. Cuando el tren había liberado el cantón, éste le

comunicaba a la caja de señales correspondiente que su sección se encontraba ahora

vacía y que podía, si era necesario, aceptar el paso de otro tren. Los mensajes entre

cajas de señales eran transmitidos por un sistema de códigos a través del telégrafo

eléctrico.

CantónCantón Cantón

Señal Señal

Dirección de la marcha

Tren 1Tren 2


Señal Señal

Dirección de la marcha

Tren 1Tren 2



La utilización obligatoria del telégrafo y el enclavamiento, en los lugares

donde existían cambios de agujas y señales, que eran accionadas mecánicamente para

evitar movimientos conflictivos, fue introducida en el Reino Unido siguiendo el Acta

de Regulación de Ferrocarriles de 1889.

2.3.1 Partes de una Señal Semafórica

Figura 4. Representación de una típica señal semafórica mecánica y sus partes principales

La señal era normalmente colocada en el lado izquierdo de la vía con el brazo

dirigido hacia el exterior. El brazo de la señal era rojo con una banda blanca vertical.

Para permitir que la indicación de la señal se visualizase durante la noche, el brazo

Brazo del semáforo

Contrapeso

Poste de la señal

Señales luminosas para circulación nocturna

Opción de señal indicando vía libre con brazo bajado

Semáforo con brazo en horizontal para ordenar

PARADA

Semáforo con brazo alzado indicando CONTINUAR

Teléfono de poste

Señal semafórica de parada estándar del Reino Unido.

Brazo del semáforo

Contrapeso

Poste de la señal

Señales luminosas para circulación nocturna

Opción de señal indicando vía libre con brazo bajado

Semáforo con brazo en horizontal para ordenar

PARADA

Semáforo con brazo alzado indicando CONTINUAR

Teléfono de poste

Señal semafórica de parada estándar del Reino Unido.



contenía dos lentes que repiten la indicación. Estas lentes eran iluminadas desde atrás,

inicialmente con lámparas de aceite, posteriormente por bombillas eléctricas.

La señal estaba montada sobre un poste, que solía ser habitualmente alto para

permitir la visualización de la indicación por encima del humo y vapor de las

locomotoras, así como para facilitar su visión desde la distancia. Además se facilitaba

de esta manera que el revisor del tren pudiese ver las indicaciones de las señales desde

el final del tren, pues era parte de sus obligaciones revisar dichas indicaciones.

Existía también de forma habitual un teléfono conectado con el jefe de

circulación que era utilizado por el conductor para alertar sobre la presencia de trenes

u objetos extraños en la vía. Además si una señal permanecía mostrando orden de

detención durante un tiempo elevado el maquinista se comunicaba con el jefe de

circulación para requerirle la razón, y comprobar que no se trataba de una avería de la

señal.

El brazo de la señal se sitúa en posición horizontal par mostrar una orden de

detención o peligro. La lente roja se ilumina simultáneamente. La indicación para el

conductor es detenerse hasta que la señal muestre una indicación de continuar o reciba

una autorización verbal del jefe de circulación para continuar.

Para mostrar una indicación de vía libre, el brazo de la señal era elevado a un

ángulo de 45º. El movimiento del brazo provocaba que la lente verde sustituyese a la

roja. Una indicación de vía libre comunica al conductor que puede continuar a la

velocidad definida para ese tramo de la línea y ese tren.

Algunas variaciones de esta señal indicaban vía libre por medio de bajar el

brazo en lugar de elevarlo. Sin embargo, esta solución presenta problemas de

seguridad intrínseca, pues si por alguna razón el mecanismo no podía soportar el peso

del brazo (nieve, rotura del cable, etc) la señal pasaría a mostrar vía libre en todo

momento, pudiendo provocar accidentes.



La última pieza del mecanismo es el peso de equilibrado. Está unido al cable

que opera la señal, este cable está a su vez conectado con el sistema de levas que

mueve la señal desde el puesto de mando. El propósito del peso es bajar el brazo

cuando el jefe de circulación posiciona la leva de la señal en su posición de reposo.

2.4 Señalización Semafórica Múltiple.

El sistema de señalización básica, formada por señales de parada y avance,

utilizado para proteger cada sección de la línea, resultaba correcto en tanto en cuanto

el conductor de un tren que se aproximara fuera capaz de ver la señal a tiempo para

parar. Raramente esto era lo que ocurría, para circulaciones que superen los 50 km/h

el conductor del tren necesita un aviso anterior que le indique que la señal está en

rojo, para que tenga espacio suficiente para frenar, por ello en muchos lugares se

utilizó un sistema de señalización múltiple introduciendo una señal de avanzada. Se

utilizó el color amarillo para dar un aviso de la existencia de una señal de parada por

delante.

Estas señales de avanzada se colocaron en una posición tal que el conductor

podía parar a tiempo si la siguiente señal marcaba parada. La posición dependía de la

visibilidad, curvatura, velocidad máxima permitida en la línea y un cálculo de la

capacidad del tren para frenar. Habitualmente los trenes de mercancías, que poseían

una capacidad de frenado reducida, sólo se les permitía circular a velocidades

reducidas para garantizar que cumplían las distancias de frenado calculadas para la

señalización.



Figura 5.

Este tipo de señales de avanzada funcionaban de la misma forma

que las señales principales, pero sus indicaciones eran

precaución, mostrada en esta figura, o vía libre. Tal como se ha

dicho eran utilizadas para dar una indicación del aspecto

mostrado por la siguiente señal principal: si la siguiente señal se

encuentra en indicación de peligro, esta mostrará precaución.

La forma habitual correspondía a un brazo amarillo con una

banda negra en forma de flecha, tal y como se muestra en la

figura. El aspecto de precaución era mostrado con el brazo en

horizontal, lo que hacía coincidir una lente amarilla con la

lámpara. La señal de avanzada se colocaba unos 1200 metros

antes de la señal principal.

Figura 6.

La indicación de vía libre en la señal de avanzada se mostraba

por medio de levantar el brazo 45º, lo que hacía coincidir la lente

verde con la lámpara. Con este aspecto el conductor puede

proseguir a la velocidad normal.

No todas la señales principales poseían su propia señal de avanzada, de forma

que cuando una señal de avanzada indicaba vía libre, el conductor sabía que todas las

señales que tenía por delante en una parte relevante de su misión se encontraban

indicando vía libre.



Figura 7.

En aquellos puntos donde las secciones eran cortas o las

estaciones estaban muy juntas, la señal de avanzada era

habitualmente colocada en el mismo poste que la señal principal

de la sección previa. En estos casos el conductor recibe dos

indicaciones simultáneamente, la de la señal principal y la de

avanzada de la siguiente señal principal.

Para evitar confusiones, se forzaba a que si la principal indicaba

peligro, la de avanzada indicará precaución, incluso si por la

situación de la siguiente sección, podía mostrar vía libre. Esto es

conocido como "slotting".

La figura muestra en este caso peligro y precaución, lo que

durante la noche se observaría como a una luz roja sobre una luz

amarilla. El rojo siempre tiene preferencia.

Figura 8.

En aquellas ocasiones en que la sección inmediatamente por

delante de la señal esté libre, mientras que la siguiente sección,

sobre la cual informa la señal de avanzada, esté ocupada, la

indicación de la señal sería la mostrada en la figura. Por la noche

se mostraría como un verde sobre amarillo.

Esta indicación informa al conductor de que puede entrar en la

siguiente sección, pero que la siguiente señal se encuentra en

indicación de peligro y debe parar allí.



Figura 9.

La tercera indicación posible se produce cuando ambas

secciones se encuentran libres. Por la noche se traduciría en un

verde sobre verde. En este caso se informa al conductor de que

las dos siguientes secciones están libres y puede continuar a la

velocidad normal.

El patrón rojo, amarillo, verde fue adoptado para las señales luminosas y

finalmente se utilizó par proporcionar una forma más sofisticada de control de trenes.



3 SEÑALIZACIÓN LATERAL.

Las señales, posicionadas a lo largo de la vía, son las encargadas de

proporcionar información al conductor sobre el estado de la línea por delante de él.

Las señales pueden ser mecánicas, como las presentadas en el punto anterior, o

luminosas. En el primer caso, la posición del brazo transmite las distintas

indicaciones, mientras que el segundo caso lo hacen los distintos colores de las luces.

Cada una de las indicaciones que le es posible mostrar a una determinada señal se

conoce como aspecto.

Dentro de la señalización luminosa, los distintos aspectos de la señal se

pueden mostrar por medio de distintos colores o combinaciones de colores, o por

medio de formas luminosas donde el color de las luces es irrelevante. El primer

procedimiento se conoce como se conoce como señalización luminosa por colores y el

segundo como señalización luminosa por posición.

Habitualmente, la señalización por colores se utiliza para los movimientos

principales, es decir aquellos cuya función es transportar pasajeros o carga, mientras

que para los movimientos de maniobras, aquellos destinados a componer un tren o

sacar el tren a vía secundaria, se utiliza la señalización por posición.

En todo el mundo existen dos estrategias de señalización:

• Señalización de Velocidad. Las señales proporcionan información al

conductor sobre el rango de velocidades en el que puede circular. Esto

puede desembocar en un número elevado de aspectos para graduar la

velocidad de circulación.

• Señalización de Ruta. En este caso el conductor debe conocer la

velocidad adecuada para cada ruta y es su responsabilidad controlarla

en función de los límites de la línea y el material rodante. Ello conlleva

que sólo conductores acreditados puedan conducir por cada sección.



En cada aguja sólo es necesario indicarle al conductor que ruta va a

tomar, lo cual simplifica enormemente el sistema.

3.1 Sistema de Señalización por Color.

Consiste en situar en el borde de la vía una serie de postes con focos de

distintos colores. Cada una de las indicaciones de estos colores muestra al conductor

información sobre la velocidad a la que debe transitar por la línea.

3.1.1 Señales Luminosas.

Las primeras señales luminosas aparecieron en el Reino Unido en la década de

1920, simplemente como una copia de las señales semafóricas. A continuación se

muestran distintos tipos de señales luminosas y sus indicaciones.

Figura 10.

La figura presenta una señal luminosa de dos aspectos, que

podría utilizarse para reemplazar una señal semafórica. En la

figura se muestra el aspecto de peligro (rojo). El otro aspecto, vía

libre, es verde. En el caso de una señal de avanzada, presentaría

aspectos amarillo y verde. La placa indicadora inferior se utiliza

para identificar la señal.

Figura 11.

La señal de tres aspectos se muestra en esta figura. Los aspectos

posibles son verde (vía libre, al menos dos secciones por delante

están libres), amarillo (precaución, una sección por delante de la

señal está libre) y rojo (peligro, la siguiente sección está

ocupada).



Figura 12.

La señal de cuatro aspectos se presenta en esta figura. Además

de los aspectos de la señal anterior, esta puede mostrar un doble

amarillo (uno encima del otro) para indicar que dos secciones

por delante se encuentran libres. En este caso el aspecto verde

indica que al menos tres secciones están libres.

En la señalización luminosa el aspecto más restrictivo de la señal tiene que

estar colocado lo más cerca posible del nivel de los ojos del conductor. Lo cual

significa, en el caso de los ferrocarriles británicos, que el rojo es el foco más bajo el

amarillo se encuentra entonces situado entre el rojo y el verde. En el caso de los

ferrocarriles españoles, el rojo se sitúa en el medio de la señal, tal y como se

presentará posteriormente.

Existen una serie de símbolos que son aceptados para la representación

simplificada de señales en esquemas de vías. Cada lámpara se representa por un

círculo, el color de la misma se marca por una barra situada dentro del círculo. Una

línea horizontal (impidiendo el camino) significa rojo, una línea vertical (abriendo el

camino) simboliza el color verde y una línea oblicua el color amarillo.

Figura 13. Representación esquemática de lámparas (vista para movimientos entrando en el papel).

Estos símbolos pueden ser combinados para formar una señal. En los

esquemas de señalización las vías se suelen representar atravesando horizontalmente

la hoja, por lo que las señales se representan giradas 90º grados, de forma que el poste

de representa paralelo a la vía. Se incluye una pequeña flecha que indica a que vía

Rojo AmarilloVerdeLámpara Rojo AmarilloVerdeLámpara



aplica la señal. Las señales se encuentran habitualmente colocadas al mismo lado de

la vía que sigue la circulación, esto es si el tren circula por la derecha la señal estará

colocada a la derecha, mientras que si circula por la izquierda lo estará a la izquierda

de la vía. Las señales se disponen, en el esquema, de forma que pueden ser vistas si el

tren en su movimiento por la vía se encuentra primero con el poste y luego con los

focos.

Figura 14. Representación esquemática de señales: tres lámparas en un poste, representación de señales en un esquema de vía, posicionadas a la izquierda de la vía, en primer lugar para una

circulación de izquierda a derecha y en segundo lugar para una de derecha a izquierda.

Figura 15. .Representación de señales de tres lámparas en un esquema de vía, posicionadas a la derecha de la vía, en primer lugar para una circulación de izquierda a derecha y en segundo

lugar para una de derecha a izquierda.

Para el caso del sistema de señalización con las señales indicando peligro o vía

libre, es decir con dos focos, para proteger cada sección, la representación sería la

siguiente.

Figura 16. Representación esquemática de señales para un sistema de dos aspectos. Sección Libre.

3 5

Sección libre

Señal verde

3 5

Sección libre

Señal verde



Figura 17. Representación esquemática de señales para un sistema de dos aspectos. Sección Ocupada.

3.1.2 Sistema de Señalización de Múltiples Aspectos.

La necesidad del mejorar el empleo de las líneas férreas y de aumentar la

velocidad de circulación, es decir de aumentar el número de trenes que circulan por

una línea, llevó a la creación del concepto de la señalización de múltiples aspectos.

La idea principal del sistema es informar al conductor de las condiciones en

las que se encuentran varias de las secciones que tiene por delante, para poder

adelantarle indicaciones de precaución cuando sea necesario. El primer sistema

consiste en reproducir el sistema de señalización presentado para los semáforos, pero

utilizando señales luminosas.

Figura 18. Esquema de señalización para un sistema de dos aspectos con señal repetidora. La repetidora y la principal se deben situar a una separación al menos igual a la distancia de

frenado. Cuando la repetidora indica precaución (amarillo), la principal indica peligro (rojo). Cuando la repetidora indica vía libre (verde), la principal indica vía libre.

3 5

Sección ocupada

Señal roja

3 5

Sección ocupada

Señal roja

3 5R3R 5

DFDF

A R

V V

A R

V V

3 5R3R 5

DFDF

A R

V V

A R

V V



Adicionalmente, el uso de este sistema permite un servicio de trenes lentos y

más frecuentes (cercanías) operando en la misma línea que un servicio de trenes

rápidos, manteniendo siempre las condiciones de seguridad.

Figura 19. Esquema de señalización para un sistema de dos aspectos con señal repetidora. Secuencia de señales por detrás de un tren.

Con esta configuración, la señal repetidora funciona como se describió

anteriormente con la excepción de que sólo muestra verde cuando la señal principal de

su poste muestra verde, para evitar confusiones. Sin embargo, es posible que la señal

muestre dos verdes.

La pareja de señal principal, señal repetidora se fueron separando cada vez

más (aumento de la distancia de frenado) hasta que se llego a la situación de que la

señal repetidora se encontraba en el mismo poste que la señal principal anterior. Esto

es exactamente lo que ocurre en el Metro de Londres: dos señales de dos aspectos

colocadas en el mismo poste. La señal superior es la señal principal de la sección,

mientras que la inferior es la repetidora de la siguiente señal principal.

Figura 20. Representación de un sistema de señalización con dos aspectos en el que coinciden en cada poste la señal principal o de parada y la repetidora de la siguiente señal. Debajo de la

representación se muestra el esquema de aspectos.

3 5R3R 53 5R3R 5

3 7R5R 5

Sección ocupada

Sección libreVerde

Señal de parada

Rojo

Verde

AmarilloSeñal

repetidora

3 señales en verde

3 señales en verdeVerde

RojoSeñal de parada

3 7R5R 5

Sección ocupada

Sección libreVerde

Señal de parada

Rojo

Verde

AmarilloSeñal

repetidora

3 señales en verde

3 señales en verdeVerde

RojoSeñal de parada



En estas circunstancias, el siguiente paso es economizar y eliminar uno de los

focos verdes, lo cual resulta en una señal de tres focos: rojo, amarillo y verde.

El sistema se basa en el concepto inicial de protección de una sección ocupada

con una señal de parada (color rojo), pero añadiendo un sistema de luces de

advertencia (color amarillo) en las señales precedentes. Ello permite una mayor

velocidad de circulación o el uso de trenes con menor capacidad de frenado

(mercancías). En ambos casos la distancia necesaria para detenerse es mayor, y el

sistema proporciona la indicación de comenzar el frenado antes.

Las señales deben estar colocadas, al menos, a la distancia de frenado, de

forma que cuando el conductor visualice la señal en amarillo pueda comenzar a frenar

para detenerse delante de la señal en rojo.

El sistema de señalización múltiple más sencillo consiste en una señal roja a la

entrada de la sección ocupada, una luz amarilla en la señal que protege la sección

precedente y una luz de color verde en la señal que precede a esta última, en este caso

se trataría de un sistema de tres aspectos.

Figura 21. Sucesión de señales tras un tren en un sistema de señalización de tres indicaciones o aspectos.

El diagrama muestra una línea con señalización de tres aspectos. La sección

ocupada por el Tren 1 está protegida por la señal roja a su entrada. La sección anterior

está vacía, pero una señal amarilla proporciona una advertencia anterior que indica la

presencia de la señal roja posterior. Esta sección proporciona una distancia de frenado

segura para el Tren 2. La siguiente sección está también vacía de trenes y muestra una

indicación verde. El conductor del Tren 2 ve la indicación verde y sabe que tiene, al


SeñalSeñal

Sentido de la marcha

Tren 1Tren 2 Señal

CantónCantónCantón Cantón

SeñalSeñal


Tren 1Tren 2 Señal

Cantón



menos, dos secciones vacías por delante de él y puede mantener la velocidad máxima

permitida a lo largo de la línea hasta que vea la indicación amarilla.

Figura 22. Representación esquemática de un sistema se señalización de tres aspectos. En la parte inferior se muestra la secuencia de señales.

Sin embargo existen realizaciones más complejas del sistema, como por

ejemplo el caso británico que muestra cuatro aspectos. Ya que se han utilizado los tres

colores principales, se introduce el concepto de que más de un foco se encuentre

iluminado al mismo tiempo. En este caso, se debe asegurar que la fusión de una de las

dos lámparas no conlleve un fallo de seguridad.

El sistema consiste en una señal roja a la entrada de la sección ocupada, una

luz amarilla en la señal que protege la sección precedente y una luz doble, de color

amarillo, en la señal que precede a esta última. Sólo en la señal que precede a la

correspondiente al doble amarillo se mostrará una señal de color verde. Es necesario

hacer notar que la señal en amarillo siempre (independientemente de si el sistema es

de dos, tres o cuatro aspectos) precede a una señal en rojo.

V

1513 17

Distancia de frenado Distancia de frenado

A R

V A

A

R

R

V

V

1513 17

Distancia de frenado Distancia de frenado

A R

V A

A

R

R

V



Figura 23. Sucesión de señales tras un tren en un sistema de señalización de cuatro indicaciones o aspectos. En primer lugar se muestra un tren rápido que debe viajar siempre siguiendo las

señales verdes para evitar el comienzo de frenado. En segundo lugar se muestra un tren lento que puede viajar siguiendo la dobles amarillas si tener que llegar a frenar.

La figura anterior muestra una señalización de cuatro aspectos con (diagrama

superior) un tren de alta velocidad con tres secciones vacías por delante de él y

(diagrama inferior) un tren más lento con dos secciones vacías por delante de él. Los

trenes más lentos pueden viajar más juntos, al necesitar menor distancia de frenado,

por lo que pueden funcionar en mayor número en un tramo de la línea.

La fusión de una de las lámparas amarillas desemboca en que la señal muestre

un solo foco amarillo lo cual es un aspecto más restrictivo y por lo tanto más seguro,

por lo que no es necesario realizar previsiones especiales para el caso de este fallo.

Figura 24. Representación esquemática de un sistema se señalización de cuatro aspectos. En la parte inferior se muestra la secuencia de señales.

2321 25

Distancia de frenado


A R

VA

R

AA

27

AA

V

R

A

AA

V

R

A

AA

V

2321 25



A R

VA

R

AA

27

AA

V

R

A

AA

V

R

A

AA

V


Señal Señal


Tren 1Tren 2

Señal

Cantón

Señal

Cantón


Señal Señal


Tren 1Tren 2 Señal

Cantón

Señal

Cantón


Señal Señal


Tren 1Tren 2

Señal

Cantón

Señal

Cantón


Señal Señal


Tren 1Tren 2 Señal

Cantón

Señal

Cantón



En este sistema, el primer aspecto que supone restricción, es decir el doble

amarillo, debe encontrarse a, al menos, la distancia de frenado del tren más rápido o

con peor capacidad de frenado para que el conductor pueda comenzar el frenado en

ese punto. Por lo tanto, las señales podrán como máximo encontrarse a la mitad de esa

distancia de frenado, lo cual es el duplica el número de señales que con un sistema de

tres aspectos.

Con este último sistema de señalización un tren rápido recibe un aviso de la

existencia de una señal en rojo al menos dos cantones antes de alcanzar dicha señal.

Un tren suburbano, más lento, recibirá las mismas indicaciones pero el conductor sabe

que no necesita reducir la velocidad hasta que no haya alcanzado o incluso

sobrepasado la señal con una luz en amarillo, debido a su baja velocidad. En horas

punta estos trenes circularán a su velocidad normal bajo una sucesión de luces

amarillas. Con esto se consigue la necesaria frecuencia de trenes.

La secuencia de indicaciones de un sistema de señalización de cuatro aspectos

como el presentado anteriormente, sería como se muestra en la figura.



Figura 25.

La secuencia de las cuatro señales que protegen

las secciones por detrás de un tren, sería rojo,

amarillo, doble amarillo y verde.

La figura muestra esta secuencia. En el caso

británico, las señales se encontraban a una

distancia de 700 a 800 metros en áreas con

mucho tráfico y hasta 1300 metros en áreas con

menos circulación y mayor velocidad.

La secuencia para el sistema de tres aspectos

sería la misma eliminando la señal de doble

amarillo y su sección asociada.

3.1.3 Señalización RENFE.

En este apartado se presentan las señales fundamentales utilizadas en RENFE,

se denominan así porque son las que regulan la circulación de trenes y maniobras.

Estas señales se clasifican en:

• Señal de avanzada: se sitúa delante de la señal de entrada o, en defecto

de esta, de una estación.

• Señal de entrada: la situada a la entrada de una estación o bifurcación.

• Señal de salida: la situada a la salida de una estación.

Cantón ocupado

Cantón

Cantón

Cantón

Cantón ocupado

Cantón

Cantón

Cantón



• Señal de protección: la situada delante de un cargadero (instalación

para carga y descarga con conexión a una línea mediante una o más

agujas) y la anterior que esté relacionada con ella.

• Señal intermedia: la situada, en líneas con Bloqueo Automático, entre

la de salida de una estación y la avanzada de la siguiente estación o

bifurcación.

• Señal de retroceso: la situada, en vía única, a continuación de una señal

de entrada y en vía doble, la situada en la vía contraria. De retroceso

interior, la situada a continuación de la primera aguja.

• Señal de Paso a Nivel: la situada delante de un Paso a Nivel provisto

de semibarreras automáticas.

Las señales en RENFE están situadas a la derecha de la vía en el sentido de la

marcha, o encima de la vía sobre un pórtico. En vía doble con circulación por la

izquierda, están situadas a la izquierda o encima de la vía sobre un pórtico. En vía

doble banalizada (cualquiera de las vías puede recorrerse en cualquier sentido) están

situadas en el lado exterior de la vía para los dos sentidos.

Algunos aspectos de estas señales ordenan al maquinista cambiar su modo de

conducción cambiando a condiciones de marcha especiales:

• Marcha a la vista: impone la obligación de avanzar con prudencia,

regulando la velocidad de acuerdo con la parte de la vía que aparece

por delante de él, de forma que sea posible detener el tren ante

cualquier obstáculo visible desde la cabina de conducción o ante una

señal de parada.

• Marcha de maniobras: impone al maquinista la obligación de avanzar

con prudencia, sin exceder de 30 km/h si va tirando, o de 20 km/h si va



empujando, dispuesto a parar ante cualquier obstáculo visible desde la

cabina de conducción o ante una señal de parada.

RENFE utiliza un sistema de señalización de múltiples aspectos. Hasta hace

algunos años, este consistía en tres aspectos: vía libre, anuncio de parada y parada. Sin

embargo, y debido al aumento de la velocidad de los trenes, junto con la necesidad de

incrementar la capacidad de las líneas, era necesario resolver problemas como:

• Señalización de trayectos en los que circulaban trenes de velocidad alta

(200 km/h ó más), coexistiendo con otros más lentos.

• Señalización de trayectos en los que circulaban trenes de elevada

velocidad, coexistiendo con otros trenes de cercanías que necesitaban

mayor frecuencia de circulación y por lo tanto cantones cortos.

• Distinguir entre entradas a estación a vía principal, con reducción de la

velocidad, y entradas a vía secundaria con reducción de velocidad por

agujas.

• Otros problemas provocados por algunos cambios de vía y que podían

derivar en alguno de los anteriores.

En resumen: cuando haya dos señales sin distancia de frenado entre ellas para

cierto tipo de trenes, o una señal que autorice el movimiento por una aguja que limite

la velocidad, dicha circunstancia debía ser anunciada en la señal anterior con la

máxima claridad. Para ellos los aspectos tradicionales de RENFE fueron

complementados por el aspecto de vía libre condicional.

A continuación se presentan los distintos aspectos de la señalización

fundamental RENFE.



Figura 26. Vía libre.

Vía libre.

La figura presenta una señal luminosa de tres focos. En este caso

está mostrando el aspecto de vía libre, es decir foco verde

encendido de manera fija. Esta señal ordena al maquinista

circular normalmente si nada se opone.

Figura 27. Vía libre

condicional.

Vía libre condicional.

En este caso está mostrando el aspecto de vía libre condicional,

es decir foco verde encendido de manera parpadeante. Esta señal

ordena al maquinista no exceder de 160 km/h al pasar por la

siguiente señal, salvo que ésta ordene vía libre o vía libre

condicional.



Figura 28. Anuncio de precaución.

Anuncio de precaución.

En este caso la señal está mostrando el aspecto de anuncio de

precaución. Para ello lucen simultáneamente los focos verde y

amarillo de manera fija.

Esta señal ordena al maquinista no exceder de 30 km/h al pasar

por:

• Las agujas de entrada, si el aspecto se presenta en la

señal de avanzada.

• Las agujas de salida, si el aspecto se presenta en la señal

de entrada.

• La señal siguiente o las agujas situadas a continuación de

ésta, si el aspecto se presenta en cualquier otra señal.

Figura 29. Anuncio de precaución.

Cuando se incluya una pantalla indicadora como en estas figuras,

el maquinista no deberá exceder la velocidad allí indicada.

Además en el caso de la figura de la derecha se indica la

dirección del desvío que tomará, a derecha o a izquierda, según

sea la situación de la pantalla.



Figura 30. Preanuncio de

parada.

Preanuncio de parada.

En este caso la señal está mostrando el aspecto de preanuncio de

parada. Para ello se enciende de manera fija el foco amarillo,

incluyéndose una pantalla indicadora de velocidad.

El maquinista no deberá exceder la velocidad que indica el

número de la pantalla al pasar por la siguiente señal, salvo que

indique vía libre, vía libre condicional o preanuncio de parada.

Figura 31. Anuncio de parada.

Anuncio de parada.


parada. Para ello se enciende de manera fija el foco amarillo.

Ordena al maquinista ponerse en condiciones de para ante la

siguiente señal, o ante el piquete (indicación instalada a nivel de

la vía en el ángulo de convergencia de dos vías, que marca el

punto hasta el que es compatible la circulación por ambas vías)

de salida de la vía de estacionamiento.



Figura 32. Anuncio de parada inmediata.

Anuncio de parada inmediata.


parada inmediata. Para ello se enciende de manera parpadeante

el foco amarillo.

Ordena al maquinista ponerse en condiciones de para ante la

siguiente señal o al final de la vía, situados a corta distancia.

Figura 33. Parada.

Parada.

En este caso la señal está mostrando el aspecto de parada. Para

ello se enciende de manera fija el foco rojo.

Ordena al maquinista parar ante la señal sin rebasarla.

Cuando la señal tenga en el mástil la letra “P”, como en la figura

de la derecha, el maquinista reanudará la marcha, si nada se

opone, después de efectuar la parada y circulará con marcha a la

vista hasta la siguiente señal, pues puede encontrarse un tren en

cualquier momento debiendo detenerse a 50 m de él.

Figura 34. Parada.

En líneas especiales, la señal de parada puede presentarse con las

señales que se muestran en esta figura.



Figura 35. Rebase autorizado.

Rebase autorizado.

En este caso la señal presenta un cuarto foco de color blanco

situado debajo de los otros tres y con una separación. El aspecto

que está mostrando es rebase autorizado. Para ello se enciende

de manera fija el foco rojo, y de manera fija o de manera

parpadeante el foco blanco.

Ordena al maquinista, dependiendo de la situación de su tren:

• Tren en entrada de estaciones: parar ante la señal y

reanudar la marcha seguidamente, si nada se opone, con

marcha de maniobras hasta el punto de parada o la

siguiente señal. Si el foco blanco parpadea, no será

necesario realizar la parada, evolucionando de la misma

forma a partir de la señal.

• Tren en el interior de estaciones: continuar con la marcha

de maniobras hasta la siguiente señal o el piquete de la

vía de estacionamiento. Cuando se trate de la salida de un

tren, sin existir señal de salida, la marcha de maniobras

se mantendrá hasta rebasar las agujas de salida.

• Tren en maniobras: circular cuando lo ordene el agente

de maniobras, pero no a marchar hasta la siguiente

estación.




El mismo aspecto puede mostrarse con estas señales.

El foco blanco de la figura de la superior puede estar en

alineación horizontal o inclinada con respecto al rojo.

Figura 37. Movimiento autorizado.

Movimiento autorizado.

Esta señal ordena al maquinista en función del estado de su tren:

• Tren parado ante una señal: emprender la marcha, si nada

se opone, con marcha de maniobras hasta la siguiente

señal ateniéndose a lo que ésta ordene.

• Tren en movimiento: continuar normalmente.


de maniobras, pero no marchar hasta la siguiente

estación.



Figura 38. Sucesión de señales en vía principal RENFE.

De esta forma, con las señales presentadas hasta ahora, en los trayectos en los

que se circule a más de 160 km/h se utiliza la secuencia verde, verde a destellos,

amarillo y rojo. Por otro lado, en los trayectos en los que los cantones sean cortos la

secuencia sería: verde, amarillo con número, amarillo y rojo.

Además se utiliza la señal con verde-amarillo con pantalla indicadora de

velocidad para indicar la velocidad que no debe ser rebasada al circular por

determinados aparatos de vía. El ángulo indicado indica el sentido del desvío.

Parada

200

180

160

km/h Velocidad máxima



Figura 39. Representación de la sucesión de señales en vía principal RENFE.

3.1.4 Bandas de velocidad.

En el sistema de señalización de varias indicaciones se puede decir que un tren

aproximándose a una señal de parada, y que por lo tanto va pasando por todos los

aspectos de las señales, atraviesa en su recorrido por una serie de bandas de velocidad.

En el caso del sistema británico de cuatro aspectos, la señal en verde permite alcanzar

la banda de máxima velocidad, la doble amarilla supone una banda más restrictiva de

Cantón ocupado

Cantón

Cantón

Cantón



velocidad, la amarilla una restricción mayor y la roja supone una banda de velocidad

cero. El comienzo de la banda de velocidad se encuentra siempre en la señal.

La velocidad del tren pasando por estas bandas es controlada manualmente por

el conductor. Este utiliza sus conocimientos del tren que conduce, las condiciones

locales, las posiciones de las señales y las condiciones de frenada para juzgar la

velocidad a la que debería circular. De esta forma se confía totalmente a la habilidad y

juicio del conductor para no confundir las indicaciones de las señales ni equivocar las

condiciones de frenado.

Es necesario tomar precauciones para evitar que errores de conducción puedan

derivar en accidentes.

3.1.5 Distancia de frenado de seguridad, deslizamiento.

Tal y como se ha enunciado anteriormente los trenes no pueden parar de forma

súbita. Un vehículo viajando a 160 km/h recorrería más de 1,5 km hasta detenerse.

Existe el riesgo de que un tren pudiera pasarse una señal de parada después haberse

comenzado el conductor el proceso de frenado, pero no pudiendo detener el tren en el

espacio proporcionado (por problemas en el sistema de frenado, llevar una carga

mayor de lo habitual, presencia de hojas o grasa sobre los carriles, etc.) y así golpear

al tren delantero. Esta situación podría ocurrir si el tren de delante estuviera situado

justo después de la señal que le está protegiendo. El problema puede evitarse al

imponer la existencia de un espacio extra donde el tren pare en caso de sobrepasar la

señal de peligro, la zona de deslizamiento.

En su forma más simple, el deslizamiento es una distancia para que el tren se

detenga en el caso de que se pase una señal de parada.

• Esta distancia se consigue al colocar la señal un poco antes de la

entrada a la sección, cantón, que está protegiendo.



• Esta distancia se consigue, al solamente permitir que una señal muestre

vía libre si la sección que protege y además una pequeña distancia

extra (deslizamiento) están libres de trenes. De esta forma un tren

moviéndose por la línea estará protegido por dos señales rojas mientras

no abandone la zona de deslizamiento de la última señal. Esta será la

aproximación que seguiremos en este texto.

Esta pequeña distancia proporciona al conductor un margen en el que detener

su tren en caso de pequeños errores de frenado.

Al ser imposible el cálculo de todas las distancias de frenado de los diferentes

tipos de trenes, en todas las posibles circunstancias de circulación y dado que es

imposible predecir cuando va a reaccionar el conductor a la señal de parada, se utiliza

un valor fijo, por ejemplo en el caso del ferrocarril británico es de 185 metros.

Figura 40. Sistema de señalización de dos aspectos con señal repetidora, con consideración de la distancia de deslizamiento. La señal 3 indicará verde, cuando la sección entre 3 y 5 esté libre y

además la distancia de deslizamiento de por detrás de la señal 5 esté libre.

En líneas ferroviarias, el cálculo de la distancia de frenado de seguridad resulta

complicado debido a las distintas velocidades y capacidades de frenada de la variedad

de trenes que utilizan la misma línea. Se añade además en algunas áreas el problema

de proporcionar un servicio suburbano frecuente, conjuntamente con trenes regionales

y trenes de mercancías, con capacidades de frenada muy distintas. Resulta necesario

que los cantones sean cortos para permitir unos intervalos también cortos entre los

trenes suburbanos, sin embargo se hacen necesarias distancias de frenado largas para

3 5R3R 5

Deslizamiento

Sección libre

Sección ocupadaSeñal verde

Señal roja

Deslizamiento

3 5R3R 5

Deslizamiento

Sección libre

Sección ocupadaSeñal verde

Señal roja

Deslizamiento



los trenes de velocidad alta y mercancías. Este conflicto se resuelve parcialmente

mediante la utilización de la señalización de aspecto múltiple.

En ferrocarriles metropolitanos, donde todos los vehículos tienen

prácticamente las mismas características de frenado, la distancia se calcula por una

fórmula muy precisa basada en la capacidad de frenado, la pendiente del lugar

concerniente, la velocidad máxima que pueden alcanzar los trenes que pasan por esa

sección, una distancia por el avistamiento de la señal por parte del conductor y un

pequeño margen. El resultado del cálculo da como resultado la distancia de frenado de

seguridad. El deslizamiento viene incorporado en la distancia de frenado de seguridad.

3.1.6 Intervalos.

Hasta ahora se ha planteado la señalización en el contexto de la seguridad,

como método de protección de trenes y de las distancias de frenado. Sin embargo, se

ha mencionado que también existen importantes implicaciones en cuanto a la

capacidad del ferrocarril.

Naturalmente, con el fin de conseguir una frecuencia alta en el servicio de

trenes los intervalos de tiempo entre trenes deben ser cortos, es decir, los trenes deben

circular con separación temporal pequeña.

Se acepta generalmente que una cantidad de 30 trenes por hora, por cada vía,

es el límite práctico de la capacidad de un servicio suburbano de trenes o de un

ferrocarril metropolitano. Esto equivale a un intervalo de operación de dos minutos, es

decir, que los trenes pasarán por un punto dado en intervalos de 2 minutos. Este

intervalo no es equivalente al intervalo de señalización.

Una manera de medir el intervalo entre trenes es calcular la mínima distancia

posible entre dos trenes, de manera que el segundo tren nunca ve un aspecto

restrictivo, es decir sólo percibe aspectos verdes, y puede por tanto viajar a la máxima

velocidad. En este caso, para conseguir el menor intervalo las señales deben estar



colocadas a la menor distancia posible, es decir a la distancia de frenado para el caso

de un sistema de tres aspectos.

Figura 41. Secuencia mínima de trenes en un sistema de tres aspectos con consideración del deslizamiento.

En el diagrama superior el primer tren acaba de liberar la zona de

deslizamiento de la señal 17. En este momento la señal 15 cambiará de rojo a amarillo

y la señal 13 de amarillo a verde. El segundo tren debe estar en este momento en un

punto en el que no ha podido ver la señal 13 en amarillo. Para el intervalo más corto

las señales deben estar posicionadas a la menor distancia, en este caso la distancia de

frenado. Entonces una expresión simple del intervalo entre trenes será:

I3 = L + DD + 2 * DF + DV

Donde L es la longitud del tren, DD es la distancia de la zona de

deslizamiento, DF es la distancia de frenado y DV es la distancia de visibilidad de la

señal.

En el caso del sistema de cuatro aspectos, el intervalo entre dos trenes se

muestra en la siguiente figura:

Figura 42. Secuencia mínima de trenes en un sistema de tres aspectos con consideración del deslizamiento.

I4 = L + DD + 1.5 * DF + DV

2321 25



27

DV L

AA V A AA R A

DD

2321 25



27

DV L

AA V A AA R A

DD

1513 17

Distancia de frenado Distancia de frenadoDV DD L

A V R A1513 17

Distancia de frenado Distancia de frenadoDV DD L

A V R A



La diferencia entre ambas expresiones es que en el sistema de cuatro aspectos

el intervalo se reduce en solamente la mitad de la distancia de frenado, aunque el

número de señales se dobla, tal y como se expuso anteriormente.

El intervalo de señalización es más pequeño que el intervalo de operación y es

una función del servicio de trenes que podría operar si todos los trenes circularan a la

máxima velocidad para la que la línea fue diseñada sin ninguna variación. En la

realidad, esto es imposible de conseguir debido a la variación en las disposiciones de

la vía, técnicas de conducción, pequeños fallos de cronometraje, fluctuaciones de

velocidad, variación en los tiempos de parada en las estaciones etc., por lo que se

añade un margen al intervalo de señalización para proporcionar al controlador un

intervalo razonable en el que pueda lanzar trenes.

La Unión Internacional de Ferrocarriles (UIC) indica que se debe añadir un

67% al intervalo de señalización para proporcionar un intervalo de operación, para un

servicio en una línea ferroviaria de más de una hora de duración. Para un servicio de

metro intensivo en hora punta establecen un margen del 33%. El ferrocarril británico,

con el sistema de señalización de cuatro indicaciones descrito anteriormente (verde,

doble amarillo, amarillo y rojo) permite un intervalo de señalización de 90 segundos

(40 trenes por hora) con trenes circulando por encima de 150 km/h. El intervalo de

operación (el intervalo de señalización más un 33%) permite 30 trenes por hora.

3.2 Sistema de Señalización por Posición.

Este tipo de señales ofrecen distintos aspectos por medio de mostrar distintas

figuras de luces, en ellas el color es irrelevante. Algunos ferrocarriles emplean este

tipo de señales de manera exclusiva, como el Pennsylvania Central uno de los

mayores de Estados Unidos. El aspecto de parada se representa con tres luces blancas

en horizontal, el aspecto de vía libre por tres luces blancas en vertical y el aspecto de

precaución por tres luces blancas en diagonal.



3.2.1 Señales de maniobra.

Habitualmente se utilizan señales de posición para indicar movimientos de

maniobras, en muchos casos alguna de las lámparas de la señal tienen colores. Para el

caso del Reino Unido la básica señal de maniobras tiene aproximadamente la forma

de un triangulo con tres lámparas, un roja y dos blancas, en la configuración que se

muestra en la figura.

Figura 43. Señal de maniobra con dos focos blancos (B) y uno rojo (R).

Una señal de maniobras tiene sólo dos aspectos: detenerse y continuar. El

aspecto de peligro se muestra por las dos luces que se encuentran en horizontal, la

izquierda de color rojo y la derecha blanco. El aspecto de continuar se muestra por las

dos luces blancas en disposición diagonal. De esta forma la lámpara inferior derecha

se encuentra siempre encendida, por lo que se la conoce como la luz pivote, dando las

otras dos el aspecto de una barrera que pivotará entorno a la primera.

Las señales de maniobra normalmente se encuentran colocadas directamente

en el suelo a nivel de la vía, sin ningún poste. En los esquemas de vía se muestran

habitualmente sin representar los distintos aspectos, sino simplemente con un símbolo

representando toda la señal y unos puntos indicando las lámparas. Para esta señal se

pueden encontrar cuatro configuraciones dependiendo del lado de la vía en que se

sitúe y la dirección de movimiento para la que sea visible, tal y como se muestra en la

figura.

R

B

BR

B

B



Figura 44. Representación de señales de maniobras en esquemas de vías.

Existe una variación de la señal anterior que utiliza cuatro lámparas (dos rojas

y dos blancas) en lugar de tres, eliminando la luz pivote. En este caso la indicación de

peligro se muestra de una forma distinta: dos luces en horizontal pero ambas rojas,

mientras que la indicación de continuar es idéntica.

Figura 45. Variación de una señal de maniobra con dos focos blancos (B) y dos rojos (R).

Un ejemplo típico de utilización de señales de maniobra es mover trenes hacia

y desde las vías laterales. Debido al miedo a tomar una aguja de cara que existía en

los principios del ferrocarril muchas vías laterales están conectadas a la vía principal

en la dirección opuesta, lo cual significa que para entrar en la vía lateral el tren deberá

invertir su dirección de movimiento. Esta configuración se muestra en la siguiente

figura.

R

B

R

B

R

B

R

B



Figura 46. Representación de esquema de vías con señales de maniobra, aguja para ser tomada en dirección opuesta a la del avance.

El tren destinado a entrar en la vía lateral será primero detenido por un aspecto

de peligro en la señal 51, habiendo pasado, pero no visto pues está colocada para la

otra dirección, la señal 202. En ese momento la señal de maniobras 202 será abierta

indicando un aspecto de avanzar y el tren podrá moverse hacia la vía lateral. La

distancia entre las señales 202 y 51 debe ser suficiente para que el tren más largo que

vaya a usar la línea pueda encajar entre ellas. La señal de maniobras 201 está prevista

para poder mover trenes desde la vía lateral a la principal, quedando entonces bajo el

control de la señal 51. En otras disposiciones la señal 201 podría ser una señal

principal en lugar de una de maniobras.

3.2.2 Señales subsidiarias.

Cuando la entrada en la vía lateral se toma en la dirección del movimiento

principal, la situación es un poco más complicada. Exista una regla dentro de la mayor

parte de los reglamentos de circulación que expresa que la indicación de una señal

principal sólo puede sobrepasada (dar una indicación menos restrictiva) por otra señal

principal. Por lo tanto, la entrada a un vía lateral debe estar controlada por una señal

de maniobra no por una principal. La solución entonces consiste en montar la señal de

maniobras en el mismo poste que la señal principal de detención. En esta situación la

señal de maniobras se muestra como una señal subsidiaria y no requiere del foco rojo.

201

202

51

201

202

51



La señal subsidiaria se encuentra normalmente apagada y sólo se enciende (con los

dos focos blancos en diagonal) cuando muestra el aspecto de avanzar.

Figura 47. Representación de un esquema de vías con señal de maniobras subsidiaria.

Para entrar en la vía lateral de la figura anterior, el tren es primero detenido

por un aspecto de peligro en la señal principal 55. Una vez que se ha comprobado que

el tren se ha detenido, la señal subsidiaria es abierta solicitando al conductor que

sobrepase el aspecto rojo de la señal principal y entre en la vía lateral. El resto de

trenes que pasen por la vía principal no verán ningún foco rojo en la señal subsidiaria.

3.2.3 Señales de maniobra avanzadas.

En algunas circunstancias puede no ser posible colocar la señal cerca de la

entrada a la vía lateral, necesitándose una señal adicional, 207 en la figura,

especialmente si existen otras desviaciones no mostradas en la figura.

Figura 48. Representación de un esquema de vías con señal de maniobras subsidiaria y señal de maniobras avanzada.

Sin embargo, en este caso cualquier tren que circule por la vía principal verá el

aspecto rojo de la señal 207. Como es conocido no se permite a un conductor

sobrepasar ninguna señal en rojo sin antes detenerse, por ello se deberán realizar

provisiones especiales para este caso. Si el operador desea establecer una ruta que

pase por la señal principal 55 entonces la señal de maniobra 207 mostrará aspecto de

avanzar, eliminando la posibilidad de ver la indicación roja. El enclavamiento

5555

55

207

55

207



realizará esta configuración automáticamente sin que el operador tenga que realizar

ninguna acción. Este tipo de señales son conocidas como señales de maniobra

avanzadas.

La señal 55 necesita de una señal subsidiaria, ya que la indicación una señal

principal no puede sobrepasada por una señal de maniobras. Sin embargo, las

indicaciones de las señales principales pueden sobrepasara a las de una señal de

maniobra avanzada a otra señal principal.

De esta forma si se quiere dirigir un tren a la vía lateral, se comenzará por

detenerlo en la señal 55, para posteriormente abrir la señal subsidiaria y permitirle

avanzar hasta la señal 207 que le indicará si debe seguir o detenerse.

3.2.4 Señal amarilla de maniobras.

En el caso de una disposición de vías un poco más complicada como la

mostrada en la figura, los trenes pueden tener que moverse arriba y abajo entre A y B

mientras estén realizando maniobras.

Figura 49. Representación de un esquema de vías con señal amarilla de maniobras.

Sin embargo, el operador debe concentrarse en la vía principal y no

preocuparse de los movimientos que tienen lugar en las vía laterales de maniobras.

Para ello la señal 201 puede disponer de un foco amarillo sustituyendo al rojo, esto

AM

BA

202

AM

BA

202



permitiría a los conductores sobrepasar la señal siempre y cuando no estén siendo

dirigidos a la vía principal. En consecuencia, el operador sólo necesita preocuparse de

la señal 201 cuando un tren necesita entrar en la vía principal desde la vía de

maniobras.

3.2.5 Señal de límite de maniobras.

El último tipo de señal de maniobras que se va a introducir es el equivalente a

una señal principal indicando peligro, y es conocida como Límite de Maniobras

(LDM). Posee sólo dos lámparas, ambas rojas, dispuestas en las posiciones

horizontales de la señal. Esta señal está iluminada permanentemente. El símbolo para

los esquemas de vía tiene sólo dos puntos en horizontal.

3.2.6 Resumen de señales de maniobra.

La siguiente figura muestra el uso de los cuatro tipos de señales de maniobra

que se han descrito.

Figura 50. Representación de un esquema de vías con distintas señales de maniobra.

La entrada en la vía lateral desde la vía principal 1 se realizará por medio de la

señal subsidiaria de la señal 61, mientras que entrar desde la vía principal 2 se

realizará desde la señal de maniobras 253. La señal de salida de la vía de maniobras,

254, es una señal de maniobras amarilla. Esta señal dirige directamente a la señal

25461

253

58

LDM

AM

Sentido directo

Sentido inverso

25461

253

58

LDM

AM

Sentido directo

Sentido inverso



principal 58 en la vía 2, o a la señal de LDM en la vía 1. En este último caso, el tren

deberá cambiar su dirección de movimiento y continuar en la dirección de la vía 1

cuando la señal 61 se abra.

3.2.7 Movimientos de entrada en andén ocupado.

Los movimientos de maniobras descritos hasta ahora implicaban trenes que no

llevaban pasajeros, es decir composiciones que estaban en preparación o vacías. Sin

embargo, existe un movimiento de maniobras que afecta a trenes con pasajeros, éste

se produce cuando es necesario unir dos trenes que parten de orígenes distintos,

situándolos primero en el mismo andén.

Figura 51. Representación de un esquema de vías con un tren estacionado en andén y otro entrando en el mismo andén.

En el diagrama se muestra una estación con el primer tren estacionario en el

andén, un segundo tren que se aproxima desde la señal 71 necesita entrar en el andén

para unirse con el primer tren. El primer tren debe mantener la señal 71 en un aspecto

de peligro al ocupar el andén, de forma que el segundo tren no puede avanzar. Para

lograr el objetivo es necesario incluir una señal subsidiaria en la señal 71, lo cual

permitirá llamar al segundo tren para que entre en el andén. Cuando se compruebe que

el segundo tren se encuentra detenido delante de la señal 71, la señal subsidiaria

cambiará (sin que el operador tenga que realizar ninguna acción) y mostrará un

aspecto de avanzar para permitir al conductor sobrepasar la indicación roja y entrar en

el andén de manera cuidadosa.

7571

73

Andén

7571

73

Andén



3.2.8 Señalización de maniobras e indicación de RENFE.

En este apartado se presentan las señales de maniobras utilizadas en RENFE.

Figura 52. Parada.

Parada.

En este caso la señal está mostrando el aspecto de parada. Para

ello se enciende de manera fija un foco rojo.

Ordena al maquinista parar ante la señal sin rebasarla.


Rebase autorizado.

El foco blanco de la figura superior puede estar en alineación

horizontal o inclinada con respecto al rojo.

Ordena al maquinista, dependiendo de la situación de su tren:

• Tren en entrada de estaciones: parar ante la señal y

reanudar la marcha seguidamente, si nada se opone, con

marcha de maniobras hasta el punto de parada o la

siguiente señal. Si el foco blanco parpadea, no será

necesario realizar la parada, evolucionando de la misma

forma a partir de la señal.

• Tren en el interior de estaciones: continuar con la marcha

de maniobras hasta la siguiente señal o el piquete de la

vía de estacionamiento. Cuando se trate de la salida de un

tren, sin existir señal de salida, la marcha de maniobras

se mantendrá hasta rebasar las agujas de salida.




de maniobras, pero no a marchar hasta la siguiente

estación.

Figura 54. Movimiento autorizado.

Movimiento autorizado.

Esta señal ordena al maquinista en función del estado de su tren:

• Tren parado ante una señal: emprender la marcha, si nada

se opone, con marcha de maniobras hasta la siguiente

señal ateniéndose a lo que ésta ordene.

• Tren en movimiento: continuar normalmente.


de maniobras, pero no marchar hasta la siguiente

estación.

Figura 55. Indicadora de entrada.

Indicadora de entrada.

Esta señal se instala a continuación de la señal de entrada de

algunas estaciones.

Cuando muestra el aspecto de la superior, indica al maquinista

que el itinerario está establecido por la vía directa.

Cuando muestra el aspecto de la inferior indica al maquinista

que el itinerario está establecido por la vía desviada.



Figura 56. Indicadora de salida.

Indicadora de salida.

Esta señal se instala cuando no sea visible la señal de salida de

la estación.

Indica al maquinista en función del estado de su tren:

• Tren parado ante la señal: emprender la marcha hasta la

señal de salida ateniéndose a lo que ésta ordene.

• Tren en movimiento: circular normalmente.

Figura 57. Indicadora de dirección.

Indicadora de dirección.

Esta situada en las estaciones o en plena vía y se instala en el

mástil de otras señales o aislada.

Indica que vía tomarán los trenes o las maniobras.

Si la señal indicara una vía distinta de la que deba seguir el tren

o maniobra, ordena al maquinista no emprender la marcha o

detenerse y comunicarlo al agente que tenga a su cargo la señal.



4 SEGURIDAD ANTE FALLOS, SISTEMA VITAL.

El término “seguridad ante fallos” (fail safe) apareció en los tiempos de la

señalización mecánica. Entonces una señal indicaba peligro si un brazo mecánico se

extendía de forma horizontal y vía libre si el brazo se levantaba hasta formar un

ángulo de 45º. Si el brazo no conseguía alcanzar este ángulo por un defecto en el

cable encargado de levantarlo o por peso de nieve encima o cualquier otra

circunstancia, la señal seguía indicando parada, por lo cual el sistema se podía decir

que resultaba seguro ante el fallo. La misma lógica se utiliza para la señalización

mediante circuitos de vía, cualquier fallo en la transmisión de corriente por los carriles

provocará el cierre de la señal y la correspondiente indicación de peligro.

En sistemas eléctricos se diseña de modo que la ausencia de corriente

provoque la reacción segura, evitando de esta manera que una pérdida de fluido

eléctrico pueda generar una situación peligrosa. En el caso del sistema AWS de la

British Railway donde un imán situado en la vía que avisa al conductor de que la

siguiente señal está en verde, se requiere de una corriente que fluya por el mismo para

generar esta señal. La ausencia de corriente por cualquier razón, incluido el fallo,

producirá un bocinazo de aviso en la cabina, incluso si la señal se muestra en verde.

El equipo, por tanto, se dice que es seguro ante el fallo.

Con la electrónica moderna, que no tiene partes móviles, se utiliza el término

“vital”. Este término se puede definir como el método más fiable para prevenir una

situación de inseguridad, por ejemplo, un sistema de votación de 2 contra 1 en el caso

de los ordenadores, procesamiento paralelo por métodos diferentes para alcanzar el

mismo resultado, “desconfianza en las indicaciones humanas” para controlar la

seguridad de los sistemas y un alto grado de fiabilidad en los componentes.



5 SISTEMAS DE DETECCIÓN DE TREN.

Tal y como ha quedado expuesto en el punto anterior, en los tiempos iniciales

de la señalización eran los jefes de estación los encargados de conocer la posición de

los trenes de forma que no permitían a una circulación continuar con su movimiento

hasta que había transcurrido un determinado tiempo desde que pasó la última o hasta

que ésta había llegado a la próxima estación. Sin embargo, este tipo de sistema de

“posicionamiento” del tren contiene importantes fallos de seguridad, además de

reducir enormemente la capacidad de la línea.

Siendo la detección de la ocupación y liberación de secciones de la vía un

requerimiento esencial en la señalización, se han desarrollado varios métodos que

permiten conocer si existe algún vehículo (parado o en movimiento) dentro de una

determinada sección. Los dos principales métodos empleados en la actualidad son los

circuitos de vía y los contadores de ejes.

5.1 Circuitos de vía.

Actualmente los trenes son monitorizados y vigilados de forma automática

mediante circuitos de vía. Los circuitos de vía fueron probados por primera vez en los

Estados Unidos hacia el 1890 y poco después aparecieron en Gran Bretaña. El metro

de Londres fue el primer usuario a gran escala, en el periodo de 1904 a 1906.

Las corrientes de baja tensión aplicadas a los carriles provocan una señal, que

por medio de la actuación de relés, originariamente, o de circuitos electrónicos, más

recientemente, producen un aspecto de la señal indicando vía libre. El flujo de

corriente se verá interrumpido por la presencia de las ruedas de un tren. Esta

interrupción provoca que la señal de protección de esa sección muestre una indicación

de parada.



Figura 58. Esquema de un circuito de vía libre.

El diagrama superior muestra como funciona el circuito de vía en un tramo de

vía. Se coloca una batería de bajo voltaje en uno de los carriles del circuito de vía,

estableciendo el retorno en el otro carril. Un relé colocado en la entrada de la sección

detecta el voltaje y permite el paso de corriente, conectando una fuente de suministro

a la señal de luz verde.

Figura 59. Esquema de un circuito de vía ocupado.

Cuando el tren entra a la sección, el eje delantero cortocircuita la corriente,

provocando que el relé pierda la tensión, pierda el contacto y la fuente de tensión

suplementaria activa la luz roja.

En principio cabría la posibilidad de diseñar el circuito de vía para que la señal

indicara vía libre cuando no pasara corriente por el relé y peligro cuando el relé

semáforo

raíles

batería

aislamiento

rele

Tramo 1500 metros

Dirección de circulaciónsemáforo

raíles

batería

aislamiento

rele

Tramo 1500 metros

Dirección de circulación

semáforo

raíles

batería

aislamiento

rele

Tramo 1500 metros


Eje del tren

semáforo

raíles

batería

aislamiento

rele

Tramo 1500 metros


Eje del tren



estuviera energizado. Sin embargo, en este caso si por cualquier motivo se cortara la

corriente durante la ocupación de la sección por un tren, la señal indicaría vía libre.

Con este comportamiento el sistema produciría fallos que pondrían en grave

compromiso la seguridad.

Sin embargo, con el diseño presentado anteriormente, cualquier causa de

interrupción de la corriente, distinta de la ocupación de la sección por un tren, provoca

que la batería no suministre corriente al circuito, el relé también quede sin excitación

y permite que la corriente encienda la luz roja del semáforo, lo que provocará una

señal de parada. Con este sistema se provoca que cualquier fallo provoque una señal

de peligro. Este tipo de sistemas se conoce como “seguro ante fallos” o “vital”. Una

señal de libre sólo se mostrará si la corriente fluye.

Lo anterior es una descripción simplificada del circuito de vía. La realidad es

algo más compleja. Un circuito de vía está normalmente separado eléctricamente de

los tramos adyacentes mediante juntas aislantes colocadas en los raíles. Sin embargo,

las instalaciones más modernas usan la electrónica para trabajar con líneas

electrificadas sin la necesidad de estas juntas. Además, algunas zonas montan

circuitos adicionales que permiten que las señales se mantengan en rojo manualmente

desde un armario de señales o un centro de control, incluso cuando el tramo está

vacío. Si nos referimos a las agujas la complejidad aumenta.

5.1.1 PROBLEMAS DE LOS CIRCUITOS DE VÍA.

El uso práctico de los circuitos de vía presenta una serie de problemas. El

primero de ellos está relacionado con la tracción eléctrica de los trenes: parte de la

corriente de retorno a la subestación viaja por los raíles, de forma que se debe diseñar

el circuito de vía para que no se vea afectado por estas corrientes, incluso en

situaciones de fallos. Por otro lado, las juntas de aislamiento que se utilizaban

habitualmente, evitan el retorno de la corriente.



El primer problema se resuelve por el hecho de que cuando las corrientes

alterna y continua se encuentran juntas en un circuito, se comportan de manera

independiente, no afectándose entre ellas. Por tanto se elige un circuito de vía que

funcione con el tipo de corriente opuesto al de tracción. En casos en los que sea

necesario que convivan circuitos de vía de alterna con tracción en alterna, es posible

separar ambas funciones utilizando corrientes de distinta frecuencia, que en general

(siempre que una no sea múltiplo de la otra) se comportarán independientemente.

El segundo problema puede resolverse de diferentes maneras. En áreas de

tracción con electricidad continua se emplean impedancias (bobinas) para evitar que

pase la electricidad alterna entre zonas de carriles y permitir el paso de la corriente

continua de retorno. Si la corriente de tracción es alterna, entonces es posible que uno

de los carriles sea continuo, de forma que retorne la corriente por él, mientras que el

otro carril tiene juntas de aislamiento, transportando así la señal de ocupación del

circuito de vía.

Otra solución es usar circuitos de vía que no necesiten junta en absoluto. Este

tipo de circuitos emplean corriente alterna y trabajan con una serie de varias

frecuencias. Con el fin de asegurar que no existe interferencia entre los circuitos

adyacentes, las frecuencias de trabajo se van eligiendo rotativamente, de forma que

circuitos con la misma frecuencia se encuentren separados por varios circuitos con

otras frecuencias. Además se instalan dispositivos que ofrecen elevada resistencia al

paso de corrientes de una determinada frecuencia, actuando así como juntas eléctricas.

Otros problemas de los circuitos de vía son originados por el hecho de que su

principio de funcionamiento se base en el buen contacto que existe entre la rueda y el

carril, y la posibilidad de transmitir corriente por él. Cada vez los trenes pesan menos

con lo cual tienen más tendencia a “saltar” perdiendo el contacto con el carril. Los

vehículos cada vez circulan de forma más recta en lugar de realizar un amplio

movimiento de lazo, lo que contribuye a que la cabeza de carril no se limpie tan bien

como antes. La introducción de los frenos de disco ha eliminado las viejas zapatas que



se aplicaban directamente sobre la superficie de rodadura limpiándola. Todo ello

facilita la formación de capas de óxido que dificultan la transmisión de corriente.

5.2 Contadores de ejes.

El principio del contador de ejes es que el número total de ejes (aunque en

realidad cuenta ruedas) que entran en una sección, debe ser igual al número de ejes

que salen por el otro extremo de la sección de vía, para considerarla libre.

Los contadores de ejes tienen la ventaja de no verse afectados por los posibles

problemas de contacto entre la rueda y el carril o los problemas de retorno de las

corrientes de tracción que sufren los circuitos de vía. Además no requieren de la

instalación de juntas de aislamiento en los carriles. Por otro lado, no es posible con

ellos detectar la rotura del carril, función que sí realizan los circuitos de vía.

Los contadores de ejes han venido usándose para resolver la detección del tren

en lugares donde los problemas de los circuitos de vía impedían su utilización.

El principio de funcionamiento consiste en la detección del paso de la rueda

sobre uno de los carriles por medio de cabezas detectoras colocadas junto al carril.

Cada cabeza consiste en un transmisor y un receptor. El transmisor, situado a un lado

del carril, produce un campo magnético sobre la cabeza del carril. El receptor, al otro

lado del carril, detecta este campo y genera una corriente que es leída en el control del

equipo. El paso de una rueda modifica el campo magnético creado por el transmisor

de forma que el receptor invierte la polaridad de la corriente de salida del receptor. De

esta forma es posible contar el número de ruedas que pasan por el detector.

En la realidad, cada punto de detección está formado por dos cabezas

detectoras funcionando a frecuencias distintas. Al estar situadas en parejas, ahora no

sólo es posible contar las ruedas, sino detectar el sentido del movimiento del vehículo,

sabiendo así si entra o sale de la sección. Las salidas de cada uno de los detectores se



introducen en una unidad de evaluación que se encarga de contar los cambios en cada

una de las señales.



6 SEÑALIZACIÓN EN CABINA.

El sistema de protección de los cantones con señales fijas, como se ha descrito

anteriormente, ha sido utilizado por los ferrocarriles de todo el mundo de una forma u

otra durante más de 100 años. No obstante, tiene un serio inconveniente. El sistema

confía de forma plena en la vigilancia del conductor. Si el conductor de un tren que se

acerca a una sección o cantón, que se encuentra ocupada, no advierte la señal de

parada, podría entrar en la sección ocupada y colisionar con el tren que se encuentra

allí. Para prevenir que esto ocurra se han adoptado algunos sistemas que tienen como

misión el avisar al conductor de un requerimiento de parada y forzarle a hacerla. Estos

sistemas se conocen como señalización en cabina puesto que permiten al conductor

disponer dentro de la propia cabina de las indicaciones, más o menos complejas, del

sistema de señalización.

Los sistemas más simples, pero efectivos, están basados en la idea de que

cuando se produce una señal de color verde, se produzca una indicación acústica y/o

visual en la cabina del conductor. Si la señal muestra alguna otra indicación, lo que se

produce es una indicación acústica y/o visual muy distinta de la anterior. El conductor

debe percibirse de esta indicación en un plazo de tiempo fijado, dentro del cual deberá

pulsar un botón de reconocimiento. Si no lo hace, se activará el freno de emergencia

que detendrá el tren. Existen distintos niveles de aviso en función de cómo de

restrictiva sea el aspecto de la señal que se esté indicando.

En algunas ocasiones, también se genera una indicación visual que sirve de

recordatorio de actuación una vez que el sonido ha cesado.



6.1 Sistemas de protección del tren.

Un sistema de señalización en cabina permite al conductor cancelar el aviso

conforme se acerca a la señal. Esto significa que si confirma el aviso pero después

comete un fallo y no acciona el freno su tren podría colisionar con el tren situado

delante. La única manera de prevenir esta situación es adoptando, conjuntamente con

el sistema de señalización en cabina, un sistema de protección del tren.

Un sistema muy simple de protección del tren es el utilizado en el Metro de

Londres. A este sistema se le conoce como “TrainStop”, parada de tren. Consiste en

un brazo mecánico, una especie de antena colocada en la vía y al lado de cada señal.

Cuando la señal está en rojo la antena se eleva y golpea físicamente un dispositivo

colocado en los trenes, al paso del tren por la señal. Esta actuación provoca la parada

del tren al cortar la potencia en los motores y generar la actuación de los frenos de

emergencia. Cuando la señal está en verde la antena se baja y el tren puede pasar de

forma libre. El sistema es una forma simple de Protección Automática de Trenes

(ATP – Automatic Train Protection). Se utilizó por primera vez en el Reino Unido en

1904, habiendo importado la idea de Estados Unidos y ha sido utilizado por un gran

número de sistemas en todo el mundo. Las versiones más modernas son los ATP

basados en sistemas electrónicos.

6.2 ATP, ATO y ATS.

Existen algunas siglas, normalmente usadas, que se refieren a varios sistemas

de control de trenes, a continuación se exponen sus definiciones:

• ATP (Automatic Train Protection): es el Sistema de Protección

Automática de Trenes. Los trenes que lo utilizan pueden ser, y

frecuentemente son, conducidos manualmente por el conductor, que se

encarga de controlar la potencia y el frenado y controlar la velocidad

del tren frente a una velocidad máxima suministrada por el sistema. No



es necesario que se suministre un control centralizado puesto que la

integridad del sistema es determinada localmente.

• ATO (Automatic Train Operation): es un sistema que sirve para

controlar la potencia y el frenado del tren de manera automática.

Debido a que cuando se activa este sistema, el conductor no tiene el

control, es necesario instalar el sistema ATP junto con éste. ATO no

puede trabajar sin ATP. La mayoría de los sistemas ATO permiten el

conductor conducir manualmente, pero aún esta situación no puede

sobrepasar las indicaciones del sistema ATP. El control centralizado

tampoco es necesario.

• ATC (Automatic Train Control): control automático de tren. Es el

resultado de la combinación de los sistemas ATP y ATO descritos

anteriormente.

• ATS (Automatic Train Supervision): supervisión automática del tren.

Está basado en el control centralizado de los movimientos de los

trenes. Fue utilizado por primera vez antes de que los sistemas ATO y

ATP estuvieran disponibles. El control central posee una visión

completa de la línea y puede ordenar movimientos donde sea

necesario.

Originariamente, esta misión era realizada enviando mensajes

telefónicos a los jefes de estación y al personal encargado de la

señalización para controlar las rutas. Actualmente, esta función se hace

automáticamente por ordenador y, cuando es necesario realizar alguna

intervención particular, el controlador actúa manualmente.



6.3 Protección Automática de Trenes (ATP, Automatic Train Protection).

El papel del ATP es garantizar la conducción segura del tren en todo

momento, con respecto a la velocidad de la línea, la velocidad permitida del material

rodante y otras limitaciones, juntamente con el requisito más básico de cumplir con

las indicaciones de la señalización. Para conseguirlo, los trenes llevan embarcada una

computadora que garantiza que el tren no sobrepasa la velocidad segura de

circulación.

Para calcular esta velocidad segura, la computadora embarcada necesita

conocer una serie de datos de distintas fuentes:

• Velocidad y distancia avanzada actuales del tren: se obtiene de

tacogeneradores montados en los ejes o de radares Doppler para medir

la velocidad.

• Longitud del tren: dato introducido por el conductor, o configuración

automática cuando se trata de una unidad autopropulsada de

composición fija.

• Comportamiento en frenado del tren: puede introducirse o modificarse

por el conductor, también puede estar preprogramado para un tren

específico.

• Máxima velocidad del tren: para unidades de composición fija esto

sería una constante preprogramada, pero para trenes de composición

variable dependerá del vehículo de velocidad más restrictiva, que

puede introducir el conductor.

• Datos de la ruta: perfiles de gradientes, máxima velocidad (en el punto

actual y siguiente cambio). Estos datos pueden obtenerse de un mapa



de la línea que el tren lleve preprogramado o puede ser transmitido al

tren desde la vía conforme éste avanza.

• Distancia objetivo: esta información le comunica a la computadora del

tren la distancia que el tren puede recorrer antes de detenerse. Esta

información puede también utilizarse para marcar puntos de reducción

de velocidad bien fija o bien temporal. Esta información tiene que

transmitida periódicamente al tren para registrar los cambios en la

señalización.

Para cada una de las categorías anteriormente listadas existe más de un forma

de obtener la información, lo cual se refleja en los distintos sistemas de ATP

desarrollados y utilizados por cada administración ferroviaria.

6.3.1 Operación del ATP.

En los sistemas de ATP el ordenador de abordo calcula continuamente la

máxima velocidad permitida, considerando la información anteriormente presentada,

y se la muestra al conductor bien sea por medios gráficos, numéricos u otros. Al

mismo tiempo la computadora vigila la velocidad real del tren y la compara con la

velocidad máxima calculada. Si la velocidad real del tren no sobrepasa la máxima,

incluyendo un pequeño margen de unos 5 km/h, el sistema no realiza ninguna acción.

Sin embargo, si ese límite se ve sobrepasado se activará una alerta sonora y visual,

dependiendo del sistema concreto. Si entonces el conductor reacciona y reduce la

velocidad del tren por debajo del límite el sistema vuelve al estado de reposo.

Alternativamente, si el conductor no logra reaccionar a tiempo para reducir la

velocidad del tren o la velocidad permitida se sobrepasa por un margen mayor, por

ejemplo 8 km/h, el ordenador de abordo intervendrá sobre el equipo de frenado. Los

frenos del tren será activados de forma automática, y el conductor no podrá liberarlos

hasta que la velocidad del tren se sitúe un margen por debajo de la permitida o hasta

que el tren se detenga, dependiendo del sistema. Si el conductor no intentase liberar



los frenos, éstos seguirían aplicados hasta que el tren se detuviese, evitando así que el

tren continúe andando si el conductor no pudiese tomar el control, quizá por haberse

indispuesto.

La velocidad máxima del tren variará conforme este avanza por la ruta y se

producen cambios en el estado del sistema de señalización. En el caso de que se

produzcan reducciones de velocidad, por ejemplo al acercarse a una limitación de

velocidad permanente de valor menor a la que tiene actualmente, el ordenador de

abordo calculará un punto a partir del cual es necesario comenzar a frenar para llegar

a la limitación con la velocidad reducida de forma adecuada. Para ello considerará el

gradiente de la vía, las características de frenado del tren, etc. Dado que estos cálculos

se producen constantemente conforme el tren avanza aproximándose a la restricción

de velocidad, el resultado es una serie de datos de velocidad máxima que el equipo

utiliza como una velocidad de comparación con la velocidad real del tren. De esta

forma el conductor recibe un aviso si el tren está frenando de forma insuficiente y el

sistema de ATP interviene si la diferencia entre la curva de frenado requerida por el

equipo y la realizada por el tren es excesiva.

Con el comportamiento explicado anteriormente, el acercamiento a una

reducción de velocidad se presentaría al conductor como una serie de reducciones

continuas de velocidad, lo cual puede resultar bastante difícil de seguir y cansado, por

otro lado los conductores prefieren saber la razón del cambio de velocidad. Es

habitual informar al conductor de la velocidad objetivo, que será la siguiente

restricción de velocidad o cero para una señal en rojo, y una indicación de la distancia

objetivo a la cual se encuentra dicha restricción. Adicionalmente cuando se recibe esta

información se activa algún tipo de advertencia sonora para atraer la atención del

conductor. La distancia objetivo puede ser la distancia real o puede ser una indicación

de cuantas señales faltan para llegar a la señal en rojo. En otros casos, para

restricciones temporales de velocidad se asume que el conductor conoce la línea y por

lo tanto sabe cuando empieza la restricción, por lo cual no se le ofrece la información

de distancia.



Para los casos de incremento de la velocidad permitida, esto puede suceder en

cualquier punto de la ruta, por ejemplo por indicaciones del sistema de señalización

como apertura de una señal, o en puntos concretos, por ejemplo al salir de una

limitación de velocidad o pasar una aguja. En estos últimos casos es necesario

considerar la longitud del tren, la velocidad no puede aumentarse hasta que todo el

tren ha salido de la restricción o sobrepasado la aguja, por lo que la limitación de

velocidad es ampliada con la longitud del tren.

6.3.2 Formas de obtención de los datos de vía.

Aunque algunos de los datos necesarios para el funcionamiento del ATP sólo

conciernen al tren, otros tales como la información del estado de la línea por delante

del tren necesitan ser obtenidos del sistema de señalización. Además mientras en

ferrocarriles pequeños es posible que los trenes lleven información de la ruta que van

a recorrer tal como gradientes y restricciones permanentes de velocidad, en otros

mayores no se puede cargar a todos los trenes con todas las posible rutas, no sólo por

la capacidad de almacenamiento sino también por el mantenimiento de la

información. Para estos casos, la información está programada en equipamiento

instalado en la vía, y los trenes reciben aquella información que necesitan para

progresar por la ruta.

La información de señalización y los datos de la ruta pueden ser enviados al

tren por diferentes medios:

• Lazos de inducción: lazos de cable dispuestos entre los carriles, pueden

ser cortos en la proximidad de la señal o continuos.

• Cable radiante: permite transmisión continua entre el tren y la vía

• Balizas: son elementos situados entre los carriles que transmiten

información conforme el tren pasa por encima de ellos.



• Circuitos de vía codificados: códigos de radio transmitidos por los

carriles indican al tren la máxima velocidad permitida. Se suele utilizar

en ferrocarriles metropolitanos donde todos los trenes tiene el mismo

comportamiento.

• Radio: permite transmisión continua por medio del empleo de sistemas

de comunicación como el GSM.

En la lista anterior es posible distinguir entre dos filosofías distintas:

transmisión continua y transmisión intermitente. La solución de transmisión

intermitente tiende a ser más barata al requerir menos infraestructura instalada y

mantenida, pero ofrece mayores limitaciones.

• El sistema de transmisión continua utiliza circuitos de vía, cables

situados entre los raíles o radio (GSM-R), para transmitir los datos al

tren conforme este avanza. Las antenas montadas en el tren detectan el

flujo de datos y se los pasa a los procesadores de abordo del sistema de

señalización.

• El sistema de balizas utiliza transmisores pasivos situados entre los

raíles. El tren transmite una señal constante que activa

automáticamente la baliza al atravesarla y entonces se emiten los datos

al tren.

Cuando un tren se acerca a una señal en rojo, el ATP supervisará su velocidad

hasta que se detenga delante de la señal. Si la señal cambiará a un aspecto menos

restrictivo durante esta aproximación, con sistemas de transmisión continua, el tren

sería inmediatamente informado y el conductor podría comenzar a aumentar su

velocidad. Es necesario señalar que existen limitaciones tecnológicas, además de

económicas. La longitud de los circuitos de vía que pueden utilizarse para transportar

este tipo de datos tiene un límite que provoca que en algunas ocasiones, los circuitos

de vía tengan que dividirse en dos para adecuarse a la transmisión de datos.



Sin embargo, con sistemas de transmisión intermitente, la información a bordo

del tren no será actualizada hasta que pase por el siguiente punto de transmisión

(baliza o lazo) y el conductor deberá seguir frenando hasta entonces, incluso si la

señal está siendo vista por éste. Esto causa innecesarios retrasos, reduce la capacidad

de la línea y provoca frustración en los conductores al no poder realizar su trabajo de

forma óptima.

Una solución intermedia para resolver este problema de los sistemas de

transmisión intermitente es instalar balizas avanzadas (conocidas como infill) o

alargar el lazo, de forma que los trenes puedan obtener información de la señalización

en más puntos entre señales. El diseño del posicionamiento de estos dispositivos de

información avanzada se puede hacer de forma que reduzca al máximo los retrasos y

aún sea más barato que instalar un sistema de transmisión continua.

6.4 Implementación del ATP en ferrocarriles metropolitanos.

La señalización utilizada en un metro con rutas de alta densidad de tráfico se

basa en los mismos principios que la señalización en líneas de ferrocarril importantes.

La línea está dividida en circuitos de vía y cada circuito de vía está protegido por una

señal, pero en el metro son más cortos, por lo que el número de trenes que utilizan la

línea se puede incrementar. Originariamente, la señalización estaba basada en el

sistema más simple de dos indicaciones (rojo/verde). Las velocidades no eran

elevadas, por lo que la señalización con tres indicaciones no era necesaria y las

señales amarillas sólo se colocaban cuando la visibilidad era reducida.

Muchas rutas de metro corren por túneles. Así, desde hace mucho tiempo se

instauró un equipo adicional con el fin de ayudar a la visualización de las señales. A

este método se le llamó protección automática del tren (ATP). Puede ser mecánica o

electrónica. El metro londinense, por ejemplo, utiliza las dos formas en sus líneas,

dependiendo de la antigüedad de la instalación. La más antigua es la versión mecánica

y la llamada “Trainstop”. La versión electrónica depende del fabricante.



Para las operaciones del metro moderno se ha adoptado el principio de

señalización de aspecto múltiple para proporcionar sistemas sofisticados de protección

automática de trenes (ATP). En vez de utilizar las señales de luces dispuestas en los

laterales de la línea, dando información al conductor para que este actúe como crea

necesario, la información es transmitida a la cabina electrónicamente, es por tanto un

sistema de señalización en cabina.

El límite de velocidad del circuito de vía por el que se desplaza el tren se

presenta en la cabina y normalmente también se presenta el límite de velocidad del

siguiente circuito de vía. En su forma más sofisticada el sistema impondrá el límite de

velocidad de seguridad activando un sistema de freno de emergencia en caso de que el

conductor falle en el cumplimiento de los límites.

6.4.1 Utilización de las zonas de deslizamiento.

Si la línea está equipada con un sistema ATP simple, el cual detiene

automáticamente un tren si se pasa una señal en rojo, no se evitará una colisión con un

tren delantero, si éste se encuentra situado justo detrás de la señal. Debe existir

espacio para que el tren frene hasta parar. Esto se conoce como “distancia de frenado

de seguridad” y para ello se proporciona un espacio suplementario después de cada

señal, conocido como deslizamiento.

Figura 60. Deslizamiento simple utilizado con ATP

CdV A1

Señal A2 Señal A1Comienzo del CdV A1

Tren 1Tren 2

Deslizamiento de la Señal A1


CdV A3 Circuito de vía A2


Distancia de frenado de seguridad


Trainstoplevantado

Comienzo del CdV A2

CdV A1

Señal A2 Señal A1Comienzo del CdV A1

Tren 1Tren 2







Trainstoplevantado

Comienzo del CdV A2



Estas distancias están calculadas para que el tren que circula por la línea tenga

una distancia de frenado segura. Las distancias varían de acuerdo con el lugar,

pendiente, velocidad máxima del tren y capacidad de frenado del tren, variables que

son utilizadas para el cálculo.

El diagrama de la figura muestra la distribución de las señales en un metro

donde se utiliza “Trainstop” (ATP mecánico) y donde cada señal tiene una zona de

deslizamiento con una longitud calculada con el espacio de frenado en ese lugar. Las

señales están colocadas por delante de las entradas a los circuitos de vía, a una

distancia de seguridad de frenado. La señal A2 muestra el estado del cantón A2, el

cual está ocupado por el tren 1. Si el tren 2 tratará de superar la señal A2, la manivela

de parada del tren, al estar levantada (se representa con una “T” en la base de la

señal), accionaría el freno de emergencia y llevaría al tren a una posición dentro de la

zona de deslizamiento de la señal A2.

Una línea que utiliza deslizamientos y que tiene señales situadas muy

próximas, podría encontrarse con la situación que se muestra a continuación, donde el

tren situado en la zona de deslizamiento de la señal A1 tiene una señal verde por

detrás de él. Aunque está protegida por la señal A2, en color rojo, el conductor del

tren 2 podría ver la señal A1 en verde detrás del tren 1 y podría equivocarse o dudar

entre la posibilidad de detenerse o continuar.

Figura 61. Deslizamiento normal, donde una señal en verde aparece detrás del tren.

Por ello, cuando existe una posibilidad de que aparezca una señal en verde

detrás de un tren se colocan circuitos de vía en las zonas de deslizamiento como se

CdV A1

Señal A2 Señal A1Sentido de la marcha Tren 1Tren 2



CdV A3 Circuito de vía A2 CdV A1







muestra en la siguiente figura. Esto conlleva la aparición de dos señales rojas detrás

del tren mientras el tren está en la zona de deslizamiento.

Figura 62. Zona de deslizamiento con circuito de vía, donde dos señales rojas pueden aparecer detrás de un tren.

6.4.2 Protección automática del tren: códigos de velocidad.

Para adaptar la señalización del metro a los modernos sistemas ATP

electrónicos, las zonas de deslizamiento están incorporadas dentro del sistema de

cantonamiento. Para ello se utiliza el circuito de vía detrás de un circuito de vía

ocupado, como zona de deslizamiento. Ello implicaría la existencia de dos señales

rojas y un circuito de vía libre o un circuito de vía de deslizamiento entre trenes que

proporcione una distancia de frenado de seguridad, como se muestra en la siguiente

figura.

Figura 63. Sistema ATP con circuitos de vía codificados.

En una línea equipada con ATP, como la mostrada arriba, cada cantón lleva un

código electrónico de velocidad en su circuito de vía. Si el tren trata de entrar en un

circuito de vía de velocidad cero, o en uno ocupado, o si entra en un circuito de vía a

una velocidad mayor que la autorizada por el código, la electrónica de abordo

CdV A5 CdV A1

Señal A4 Señal A1Tren 1Tren 2

Señal A3 Señal A2

Circuito de Vía A2

Ningún código en la parte trasera del tren

Circuito de Vía ocupado por el tren

Circuito de Vía A4

CdV A3 (Zona de deslizamiento para la distancia de frenado de

seguridad)

Velocidad de precauciónVelocidad

normal Velocidad cero

Velocidad normalNingún

código

CdV A5 CdV A1

Señal A4 Señal A1Tren 1Tren 2

Señal A3 Señal A2

Circuito de Vía A2

Ningún código en la parte trasera del tren

Circuito de Vía ocupado por el tren

Circuito de Vía A4

CdV A3 (Zona de deslizamiento para la distancia de frenado de

seguridad)

Velocidad de precauciónVelocidad

normal Velocidad cero

Velocidad normalNingún

código

CdV A1


CdV de deslizamiento de A1


CdV A3 Circuito de vía A2 CdV A1







provocaría la actuación del freno de emergencia. Este es el sistema utilizado por el

metro londinense para la línea Victoria desde 1968 (la primera línea de pasajeros

totalmente automática). Era un sistema simple, con sólo tres códigos de velocidad:

normal, precaución y parada.

Es necesario aclarar que aunque aquí se muestran las señales de forma visible,

muchos sistemas equipados con ATP no tienen señales visibles en los laterales, ya que

las indicaciones de las mismas son transmitidas directamente a la consola de la cabina

del conductor (señalización en cabina).

Como mejora del sistema descrito anteriormente las versiones modernas de

ATP necesitan dos datos acerca del estado de la línea por delante del tren: velocidad a

la que puede circular en ese circuito de vía y la velocidad a la que debe entrar al

siguiente.

Los datos son codificados por el equipo electrónico, que controla el sistema de

circuitos eléctricos de la vía y son transmitidos a través de los raíles. Estos son

detectados por antenas captadoras (normalmente dos), montadas en la parte delantera

del tren, debajo de la cabina de conducción. Estos datos se transmiten a un procesador

de abordo encargado de decodificar las señales. La velocidad permitida es contrastada

con la velocidad del tren y si se supera esa velocidad se inicia una maniobra de

frenado. Estos datos se envían a la cabina y se visualizan a través de un display, lo que

permite al conductor de un tren de conducción manual responder a las exigencias y

conducir el tren dentro del margen de velocidad permitido.

En la vía, el aspecto de las señales de los cantones situados por delante del tren

es monitorizado y transmitido al generador de código para cada cantón. El generador

de código envía los códigos apropiados al circuito de vía. El código es detectado por

la antena que lleva el tren y después pasa al ordenador de abordo.



Figura 64. Transmisión continua de código en sistemas ATP.

Los datos codificados se componen de dos partes, el código correspondiente a

la velocidad autorizada para ese circuito de vía y el código de velocidad que tendrá el

siguiente. Si el tren sobrepasa la velocidad que marca la banda correspondiente al

cantón se activará el freno automático, al igual que lo hará si el tren sobrepasa el

límite y entra en la siguiente banda de velocidad a demasiada velocidad. El diagrama

muestra su funcionamiento.

Figura 65. ATP con códigos de velocidad permitidos en vías electrificadas.

En este ejemplo, un tren en el circuito de vía A5 aproximándose a la señal A4

recibirá un código de 40 sobre 40 (40/40) para indicar una velocidad permitida de 40

km/h en este circuito de vía y una velocidad que debe alcanzar de 40 km/h para el

siguiente. Estos son datos normales de velocidad. Sin embargo, cuando el tren entre

en el circuito de vía A4, el código cambiará a 40/25 porque el objetivo de velocidad

debe ser 25 km/h cuando el tren entre al siguiente: A3. Cuando el tren entre a A3, el


Datos de las señales

Bobinas captadoras de

código

Tren

Panel del conductorProcesador

Interfaz del freno

Generador de código

Velocidad

Señal

Tren

Antena

Código de datos

Datos de la señal

Transmisión del código a través de los raíles



Bobinas captadoras de

código

Tren

Panel del conductorProcesador

Interfaz del freno

Generador de código

Velocidad

Señal

Tren

Antena

Código de datos

Datos de la señal

Transmisión del código a través de los raíles


CdV A5 CdV A1

Señal A4 Señal A1

TrenTrenSeñal A3 Señal A2

Circuito de Vía A2

Código 0/0

Circuito de Vía A4 Circuito de Vía A3

Código 40/25Código 40/40

Código 25/0Ningún código

Ningún código


CdV A5 CdV A1

Señal A4 Señal A1


Circuito de Vía A2

Código 0/0




Ningún código

CdV A5 CdV A1

Señal A4 Señal A1


Circuito de Vía A2

Código 0/0




Ningún código



código cambiará otra vez a 25/0 porque el siguiente circuito de vía, A2, es el de

deslizamiento, lo que implica una zona de la línea prohibida. Por lo tanto, la velocidad

debe ser cero antes de que el tren alcance el circuito de vía A2. Si el tren intenta entrar

en A2, el equipo de a bordo del tren detectará el código de velocidad cero (0/0) lo que

ocasionará una frenada de emergencia. Tal y como se describió anteriormente, el

circuito de vía A2 está actuando como zona de deslizamiento o distancia de seguridad

de frenado por detrás del tren que está ocupando A1.

Los trenes que funcionan en líneas equipadas con ATP pueden ser conducidos

manualmente o automáticamente. Para permitir la conducción manual, los códigos del

ATP se presentan al conductor en un panel de la cabina. En el ejemplo anterior, el

conductor empezaría a frenar en algún lugar cercano al punto de indicación de

frenado, ya que vería el código 40/25 en su pantalla y sabría, de sus conocimientos de

la línea, donde tiene que parar. Si no existieran señales, la posición de las mismas será

indicada, normalmente, mediante tableros indicadores de la posición de los circuitos

de vía, situados en la vía, para mostrar a los conductores las entradas en los mismos.

Figura 66. Señal de detención usando ATP con circuitos de vía electrificados y codificados.

Cuando el primer tren libera el cantón A1, los códigos en los cantones A2, A3

y A4 cambiarán al siguiente escalón de velocidad y cualquier tren que pase por estos

cantones recibirá inmediatamente una nueva limitación de velocidad y un nuevo

objetivo de velocidad para el siguiente circuito de vía. Esto permite una respuesta

CdV A5 CdV A1

Placa de circuito A4

TrenTren


Circuito de Vía A2

Código 0/0



Código 25/0 Ningún código



Punto de inicio de frenado

CdV A5 CdV A1


TrenTren


Circuito de Vía A2

Código 0/0









instantánea frente a condiciones cambiantes y ayuda a mantener los trenes en continuo

movimiento.

La mayoría de los metros utilizan este sistema conjuntamente con el sistema

de operación automática (ATO), el cual no requiere la actuación del conductor. Las

líneas del TGV (Tren de Alta Velocidad) del ferrocarril francés (SNCF) utilizan un

sistema similar pero los trenes se conducen manualmente.

La electrónica moderna hace fácil la utilización de los sistemas ATP, pero

estos asumen que todos los trenes tienen la misma distancia de frenado de seguridad.

En ferrocarriles metropolitanos o en las líneas como las del TGV esto es lo habitual.

En líneas ferroviarias comunes es bastante diferente. Existen muchos tipos diferentes

de trenes que pueden tener características de frenado diferentes. Esta es una de las

razones por la que la mayoría de las líneas de los ferrocarriles no utilizan ATP como

el aquí descrito.

6.5 Limitaciones del ATP.

6.5.1 Medición y verificación de la velocidad.

Una inspección de los sistemas ATP revela alguno de los problemas de origen

técnico que se presentan. Un ejemplo es la medición y verificación de velocidad.

Resulta esencial que la indicación de la velocidad que se envía al microprocesador

embarcado sea exacta. Sobre esta indicación recae la garantía de que el tren circule

bajo la curva de velocidad requerida por las señales posteriores.

Existen diversos dispositivos para calcular la velocidad de movimiento del

tren, aunque el más popular es el uso de odómetro, consistente en ruedas fónicas. Para

confirmar que la indicación de velocidad es correcta, es costumbre recoger dos

lecturas de diferentes juegos de ruedas. Si uno de ellos es utilizado para traccionar el

tren (eje motor), el otro es normalmente elegido entre los ejes no motores. Al eje no



motor seleccionado se le adapta, en ocasiones, un mecanismo de frenado reducido

para disminuir el riesgo de deslizamiento. La combinación de las dos lecturas de los

dos pares de ruedas evita los problemas de deslizamiento de ruedas durante la

aceleración y los problemas de deslizamiento durante la frenada, que provocarían una

lectura falsa.

Mientras que la idea de utilizar diferentes pares de ruedas para asegurar la

exactitud de la velocidad es aplicable en los sistemas de metro, resulta muy difícil de

implementar en una locomotora que tiene que remolcar una gran variedad de material

rodante. En una locomotora todos los ejes son motores (normalmente), por lo que no

queda ningún eje no motor o eje con un sistema de freno reducido para verificar la

velocidad.

Otra forma de verificar la velocidad ha sido adoptada en algunos ferrocarriles:

la utilización de balizas en la vía. Es posible utilizar una baliza fija en la línea para

comprobar la posición de la locomotora relativa a la siguiente señal. La posición se

comprueba en el ordenador de a bordo mediante un sistema que utiliza las

indicaciones del odómetro de la rueda para posicionar el tren. Conforme la baliza

transmite los datos a la locomotora, cualquier información falsa generada por el error

en la medición de la rueda fónica es corregida. Esto es parte del sistema de distancia

objetivo, además del sistema ERTMS y es una razón por la que podría resultar

atractivo para un ferrocarril que necesita instalar un sistema ATP. Existen otras

soluciones para este problema, como es la adoptada por el sistema LZB, en él cada

100 metros el equipo embarcado es capaza de leer una indicación proveniente de la

vía (cambio de polaridad en los cables transmisores) para que compruebe la exactitud

de su posicionamiento.

Otra demostración de los problemas que tiene que afrontar la ingeniería del

ferrocarril es la exactitud del velocímetro. Las variaciones en el diámetro de la rueda

(por encima de 30 mm) debidas al desgaste, son muy normales en la locomotora y

esto afectará a cualquier sistema de cálculo de velocidad o de posicionamiento del



tren que se base en la rueda. Es necesario un chequeo y ajuste regular y exacto para

asegurar la “vitalidad” del equipo. De aquí se deduce que son tan importantes los

procedimientos de mantenimiento como el buen diseño de las reglas de operatividad,

para garantizar la seguridad del tren.

Existen muchas razones por las que los principales ferrocarriles están teniendo

problemas para encontrar un sistema ATP apropiado. Aparte del gasto, la necesidad

de adoptar un sistema ATP en un ferrocarril ya existente, la variedad del material

rodante, la capacidad de las líneas suburbanas, las distintas capacidades de frenada, la

protección de los movimientos en los cambios de agujas y la protección frente a la

existencia de obstáculos, son algunas de las razones más importantes pero la más

importante es el coste.

6.5.2 Capacidad de la línea.

El sistema ATP, aún con sus beneficios de seguridad, tiene una serie de

limitaciones. Un buen ejemplo es la restricción en la capacidad de la línea. Un sistema

ATP que utilice el concepto de bandas de velocidad, restringirá progresivamente la

velocidad del tren conforme éste se acerca a un circuito de vía ocupado. Además, tal y

como se ha descrito, para garantizar que no haya riesgo de colisión, será necesario

mantener un cantón desocupado, la zona de deslizamiento con una banda de velocidad

nula, por detrás del circuito de vía ocupado.

En el caso de la British Rail, se utiliza una zona de deslizamiento de unos 200

metros, lo cual no es suficiente para eliminar el riesgo de colisión. Esta distancia en

términos del sistema de señalización de cuatro aspectos de la British Rail, es

equivalente a situar un circuito de vía con una señal roja por detrás del circuito de vía

ocupado.

Se puede observar que la introducción de este cantón de deslizamiento es un

rasgo del sistema ATP que causa una restricción en la capacidad de operaciones. Al

imponer otro cantón señalizado entre los trenes se aumenta la distancia entre los



mismos. Esto provoca el aumento del distanciamiento y por lo tanto la reducción del

número de trenes por hora.

Una forma de resolver el problema es aumentar el número de circuitos de vía,

de forma que los circuitos de vía que se usen para el deslizamiento sean más cortos y

coincidan exactamente con la distancia de frenado de los trenes. Esto, sin embargo,

resulta muy caro. Implica la instalación de más circuitos de vía y de más

equipamiento.

Otra forma de mejorar la capacidad de la línea es utilizar alguna forma de

control de la velocidad y compararla con la necesaria para cumplir la limitación de

velocidad en la siguiente señal. Este es el principio de los sistemas de Distancia

Objetivo (Distance to Go).

6.5.3 ATP y diversos tipos de trenes.

Uno de los problemas que encuentra el sistema ATP y que preocupa a los

principales ferrocarriles, es su aparente incapacidad para hacer frente a las distintas

velocidades y capacidades de frenada de los diversos tipos de trenes. Con el fin de

garantizar la seguridad de cualquier sistema ATP, el ferrocarril que utilice este

sistema debe poder garantizar que ninguno de los trenes que lo utilicen excederán la

distancia de seguridad establecida en el sistema.

Hasta la aparición del sistema ERTMS, no se había desarrollado un sistema

que hubiese conseguido este propósito. Existían soluciones parciales, como el sistema

LZB de Alcatel o el como el desarrollado por Adtranz, que exige al conductor la

introducción de las características del tren en el ordenador de a bordo de la

locomotora antes de empezar el viaje. Este sistema asume, sin embargo, que el

conductor no va a tener ningún error y se puede decir que esto invalida la naturaleza

de seguridad vital del sistema ATP.



6.6 Transmisión por balizamiento.

En los sistemas presentados hasta aquí, los datos utilizados en el sistema ATP

que pasan de la vía al tren son transmitidos por medio de circuitos de vía codificados

dispuestos en los carriles. Este sistema es conocido como “sistema de transmisión

continua”, ya que los datos se transmiten al tren todo el tiempo. Sin embargo, el

sistema tiene sus limitaciones. Se producen perdidas de transmisión cuando los

cantones son muy largos, lo que provoca una reducción de la longitud efectiva de

funcionamiento correcto de los circuitos de vía hasta los 350m aproximadamente. El

equipo es también caro y vulnerable al mal tiempo, a las interferencias electrónicas,

averías, vandalismo y robos. Para superar algunos de estos inconvenientes se ha

introducido una solución, utilizando un sistema de transmisión intermitente de datos

que emplea balizas electrónicas, situadas a intervalos a lo largo de la vía.

Figura 67. Transmisión de código por balizas en sistemas ATP, sistema de transmisión intermitente.

En el sistema más conocido, comercializado por Adtranz, se disponen

normalmente dos balizas, una de posición para comunicarle al tren donde está y una

de señalización que transmite el estado de los circuitos de vía o secciones situados por

delante. El tratamiento de datos y el resto de las funciones del ATP son similares a lo

utilizado en el sistema de transmisión continua.



Baliza de Localización, situada entre los carriles

Tren

Panel del conductor

Antena

Procesador

Interfaz del freno

Baliza de Señal, situada entre los carriles

Caja de control electrónico

instalada en vía

Velocidad

Señal

Tren



Baliza de Localización, situada entre los carriles

Tren

Panel del conductor

Antena

Procesador

Interfaz del freno

Baliza de Señal, situada entre los carriles

Caja de control electrónico

instalada en vía

Velocidad

Señal

Tren



Figura 68. Balizas de la compañía Adtranz.

6.6.1 Funcionamiento con balizas.

El sistema de balizas opera como se muestra en los siguientes diagramas

simplificados. La baliza con la indicación de la señal roja A2 está colocada antes que

la señal A1, para proporcionar al tren 2 que se aproxima, espacio para frenar. El tren 2

recibirá su orden de parada aquí, de tal forma que parará antes de que llegue a la

baliza de la señal A3.

Figura 69. Situación de las balizas en la vía.

En la siguiente figura, el tren ha parado delante de la señal A2 y esperará allí

hasta que el tren 1 libere el cantón A2 y la señal cambie a verde. En realidad, no se

moverá cuando ocurra esto, puesto que es preciso que el conductor reinicie el sistema

para permitir al tren que vuelva a arrancar. Por esta razón, este tipo de sistema ATP es

normalmente utilizado en sistemas de conducción manual.

Señal A1 Señal A2


Tren 1Tren 2

CdV A2CdV Circuito de vía A1

Baliza para señal A3Baliza para

señal A2

Punto de parada

Señal A1 Señal A2


Tren 1Tren 2



señal A2

Punto de parada



Figura 70. Señal de parada utilizando un sistema ATP Intermitente.

6.6.2 Actualizaciones intermedias.

Un inconveniente del sistema de balizas es que una vez que un tren ha recibido

un mensaje de reducción de velocidad o parada, éste retendrá ese mensaje hasta que

haya pasado otra baliza o haya parado. Esto significa que si el circuito de vía posterior

está vacío antes de que el tren 2 alcance su punto de parada y la señal cambia a verde,

el tren todavía tendrá el mensaje de parada y parará, incluso si no tiene que hacerlo.

Se podría incluir en el sistema la posibilidad de que el conductor cancelará la curva de

frenado, permitiendo así al tren continuar. Sin embargo, el ATP es un sistema de

seguridad ante fallos y no debe permitir la intervención humana para aumentar su

eficacia.

Figura 71. Colocación de una baliza intermedia para actualizar el código del ATP a bordo del tren.

Con el fin de evitar la situación de una parada innecesaria se coloca una baliza

intermedia. Con ello se consigue una actualización de la información del tren a

medida que éste se acerca al punto de parada, lo cual revocaría la orden de parada si el

circuito de vía se ha liberado. Se puede utilizar más de una baliza intermedia si es

necesario.

Señal Señal


Tren 1Tren 2

CdVCdV Circuito de vía

AWS Ramp

Señal Señal


Tren 1Tren 2


AWS Ramp

Señal Señal


Tren 1Tren 2


AWS Ramp

Señal A1 Señal A2

Tren 2



señal A2

Punto de parada

Baliza intermedia para señal A3

Señal A1 Señal A2

Tren 2



señal A2

Punto de parada

Baliza intermedia para señal A3



6.7 Distancia Objetivo (Distance to Go)

La siguiente etapa del desarrollo del ATP es eliminar el espacio perdido por el

circuito de vía de deslizamiento que se queda detrás de cada tren. Si este espacio

pudiese ser eliminado, la capacidad de la línea podría incrementarse por encima de un

20%.

La mayoría de los modernos sistemas ATP incorporan a bordo del tren,

cargando previamente, un perfil de frenado del mismo. Este es un medio de

comprobar que el tren se encuentra por debajo del límite de la curva de velocidad de

frenado conforme se acerca a un circuito de vía ocupado. Un microprocesador

instalado en el tren recibe las indicaciones de velocidad actual del tren, distancia a la

siguiente señal (distancia objetivo) y el límite de velocidad del siguiente circuito de

vía (velocidad objetivo). El procesador chequea continuamente que la velocidad se

encuentra dentro de un nivel que asegure que se alcanzará el objetivo de velocidad

antes de llegar al circuito de vía. Si la velocidad del tren excede de los límites

impuestos por la curva de frenado, se activará el freno de emergencia o de servicio.

El cálculo del perfil de frenado en estos sistemas, está basado en el

conocimiento de la capacidad de frenado del tren. Este perfil se utiliza para comparar,

de forma continua, el perfil de reducción de velocidad que describe el tren, con la

restricción de velocidad, conforme se acerca al siguiente circuito de vía.

Este sistema reemplaza al antiguo, el cual sólo comparaba la velocidad con el

tope de velocidad permitido en el circuito de vía. Por ello es capaz de aumentar la

capacidad de la línea, al no realizar escalones de velocidad ni necesitar del circuito de

vía de deslizamiento pues protege el frenado continuo del tren.

En el siguiente diagrama, el tren situado en el circuito de vía A1 provoca una

serie de escalones de reducción de velocidad por detrás de él, de tal forma que si el

tren que le sigue entra en el circuito de vía A6, recibirá un objetivo de velocidad

reducido. Al tiempo que continúe hacia el circuito de vía de velocidad cero recibirá



una indicación de reducción del objetivo de velocidad en cada circuito de vía, hasta

que se detenga al final del circuito de vía A3. Parará antes de entrar en A2, el circuito

de vía de deslizamiento. La curva de frenado se muestra como la curva de frenado

estándar.

Figura 72. Eliminación del cantón de deslizamiento usando el método de distancia objetivo.

Para quitar la sección de deslizamiento habría que adelantar la curva de

frenado aproximadamente el equivalente a un circuito de vía. El tren será ahora capaz

de proseguir un circuito de vía más cerca del ocupado (A5 en vez de A6), antes de que

alcance el objetivo de reducción de velocidad. Sin embargo, para conseguir el

propósito de acercarse al circuito de vía ocupado se requiere un certero y continuo

chequeo de la situación de frenado por parte del tren. Por lo tanto, el ordenador de

abordo calculará la curva de frenado requerida en cada momento, basándose en la

distancia que queda hasta el punto de parada y usando el mapa de la línea insertado en

su memoria. La nueva curva se muestra como curva de frenado de distancia objetivo.

Se permite un margen de seguridad de 25 metros, para absorber errores, de tal forma

que el tren siempre parará antes de que alcance el límite crítico entre los circuitos de

vía A2 y A1. Es necesario hacer notar que la curva de frenado debería suavizarse en el

punto final de parada para proporcionar una parada suave y confortable para los

pasajeros.

Para el sistema de distancia a meta, el desarrollo de la electrónica moderna ha

permitido que la curva de frenado sea continuamente monitorizada y actualizada, por

Circuito de Vía

A7

Circuito de Vía A1

Ningún código


Tren


Circuito de Vía de Deslizamiento A2

Código 0/0

Código 0/0Circuito de

Vía A5 Código 65/40

Circuito de Vía A3

Código 25/0





Circuito de Vía A4

Código 40/25

Circuito de Vía A6

Código 80/65

Margen de seguridad

Curva de frenado Distancia objetivo

Curva de frenado estándar

Variaciones de velocidad

Circuito de Vía

A7

Circuito de Vía A1

Ningún código


Tren



Código 0/0

Código 0/0Circuito de

Vía A5 Código 65/40

Circuito de Vía A3

Código 25/0





Circuito de Vía A4

Código 40/25

Circuito de Vía A6

Código 80/65

Margen de seguridad

Curva de frenado Distancia objetivo

Curva de frenado estándar

Variaciones de velocidad



lo que los escalones de velocidad resultan innecesarios. Cuando se entra en el primer

cantón con una velocidad restringida en su código, también se envía al tren la

distancia que existe hasta el punto de parada. El ordenador de abordo conoce la

posición actual del tren, utilizando el mapa de la línea que se encuentra en su memoria

y calcula, de acuerdo a éste, la curva de frenado requerida. Conforme el tren frena, el

ordenador chequea que la progresión de la velocidad se encuentre siempre por debajo

de la curva. Para asegurar que las revoluciones de la rueda utilizada para medir la

progresión del tren a lo largo de la línea no falseen la medida debido al desgaste,

patinaje o deslizamiento, la posición del tren en el mapa de abordo de la línea se

actualiza regularmente mediante balizas fijas, colocadas entre los raíles.

6.7.1 Funcionamiento con DO.

El ATP con distancia objetivo tiene una serie de ventajas respecto al sistema

de códigos de velocidad. Como se ha mostrado, puede incrementar la capacidad de la

línea y, además, también puede reducir el número de circuitos de vía requeridos,

puesto que no se necesita cambios frecuentes de los escalones para mantener ajustada

la distancia de frenado. Los cantones se convierten entonces en el espacio que ocupan

los trenes y no son utilizados como distancia de deslizamiento. El sistema de distancia

a meta puede ser utilizado para la conducción manual o para automática.

Figura 73. Funcionamiento con el sistema de distancia objetivo.

Circuito de Vía A1

Ningún código

Tren


Parada aquí

Circuito de Vía A5

Velocidad normal

Circuito de Vía A3

Parar en el circuito de Vía A2





Margen de seguridad

Curva de frenado de emergenciaCurva de frenado

normal

Circuito de Vía A4


Curva de frenado de advertencia

Circuito de Vía A1

Ningún código

Tren


Parada aquí

Circuito de Vía A5

Velocidad normal

Circuito de Vía A3






Margen de seguridad

Curva de frenado de emergenciaCurva de frenado

normal

Circuito de Vía A4


Curva de frenado de advertencia



Los sistemas varían, pero frecuentemente, se proporcionan varias curvas para

el perfil de frenado del tren. Este ejemplo muestra tres: una es la curva normal, por

debajo de la cual el tren debería discurrir la frenada, la segunda es una curva de

advertencia, que proporciona una advertencia al conductor (una alarma audiovisual o

un servicio de frenado dependiendo del sistema) y la tercera es la curva de emergencia

que ejercerá una frenada de emergencia si el conductor no reduce la velocidad hasta

situarla dentro de la curva normal.

6.8 Operación automática de trenes ATO (Automatic Train Operation).

Si un equipo de tren tiene acceso a toda la información necesaria para el ATP,

no sería necesario mucho más esfuerzo para lograr que el tren fuese conducido por un

equipo electrónico utilizando dicha información.

Como beneficios de esta operación automática se pueden destacar:

• En principio, eliminaría la necesidad de conductor, con lo cual se

reducirían costes asociados a salarios y formación.

• Los procesos de aceleración y frenado son controlados por el equipo

embarcado por lo cual pueden ser más suaves y precisos.

• El tiempo de reacción del tren frente a cambios en el estado de la línea

se reduce.

• Se facilita la regulación de la línea.

Según lo expresado anteriormente se pondría pensar en el ATO como una

ampliación de las funcionalidades del ATP, sin embargo se suele mantener una

separación entre ambos sistemas, incluso si comparten equipos e información. La

razón para ello es que el ATP debe ser un sistema con seguridad intrínseca que

garantice que el tren no sobrepasa la velocidad o distancia límites, mientras que el

ATO conducirá el tren basándose en la información que recibe, que puede ser



generada y transmitida al tren de forma distinta. En esta situación el sistema ATO no

necesita seguro frente a fallos puesto que podría intentar conducir el tren fuera de los

límites de seguridad y entonces el sistema ATP evitaría que esto ocurriese

interviniendo en el control del tren, de la misma forma que lo haría con un conductor

humano.

Todo sistema ATO tiene sus limitaciones, como por ejemplo la imposibilidad

de resolver averías que se planteen en alguno de los sistemas importantes del tren o a

obstrucciones inesperadas en la línea, lo cual podría dejar a los pasajeros aislados en

un túnel esperando a que llegue la ayuda. Por lo tanto, la implementación habitual

consiste en implementar un sistema ATO en convivencia con la necesidad del

conductor humano, en estos casos los conductores suelen tener alguna función en el

sistema ATO como el arranque del tren después de un parada en estaciones. Además,

se suele permitir la posibilidad de seleccionar un modo de conducción manual, en el

que todavía se está protegido por el sistema ATP, para fallos del sistema ATO.

El diseño y método de operación de un sistema ATO depende mucho de la

aplicación particular.

6.8.1 Implementación del ATO.

Figura 74. Señal de detención usando ATP con circuitos de vía electrificados y codificados.

Si el tren está equipado con conducción automática (ATO), el comienzo de la

frenada para alcanzar una velocidad final menor puede ser ejecutado tanto por un

CdV A5 CdV A1


TrenTren


Circuito de Vía A2

Código 0/0







CdV A5 CdV A1


TrenTren


Circuito de Vía A2

Código 0/0









componente extra montado en el sistema electrónico de la vía como por balizas

colocadas en el punto de comienzo de la frenada o de una forma más simple, con el

cambio en la codificación del circuito de la línea. Ambos sistemas están siendo

utilizados por diferentes fabricantes, pero en ambos el tren pasa por una serie de

escalones de velocidad hasta la señal de detención.

Una de las funciones básicas que cumple el ATO consiste en comunicar a un

tren que se aproxima a una estación donde tiene que parar para que éste se sitúe

completo en el andén. Se asume que el ATP ha confirmado que la línea está vacía. La

secuencia se produce como se muestra en la siguiente figura.

Figura 75. ATO. Estación de parada utilizando balizas.

El tren se aproxima a la estación con señales que le indican que la zona está

vacía, por lo que puede efectuar un acercamiento normal. Cuando se alcanza la

primera baliza de ATO, originariamente era un cable eléctrico, ahora normalmente es

un transmisor fijo, un comando de freno, enviado desde la estación, es recibido por el

tren. El ordenador de abordo calcula la curva de frenado, para posibilitarle la parada

en el punto correcto y mientras el tren avanza hacia la plataforma, la curva se

actualiza un número de veces (varía de sistema a sistema) para asegurar la exactitud.

La estación de Victoria en Londres, que ahora tiene 30 años, tiene más de 13

ajustes que chequean la velocidad del tren conforme éste frena dentro de la estación.

Este alto número de ajustes es necesario, ya que el control de frenado de a bordo sólo

proporciona tres índices fijos de deceleración. Aún así, la exactitud en la parada es de

± 2 metros. Los sistemas modernos requieren de menos comprobaciones a lo largo del

Señal de Entrada A2

Señal de Salida A1

Tren

Andén de estación

Balizas de parada en estación



Señal de Salida A1

Tren

Andén de estación





camino debido los cálculos, dinámicos y más exactos, de la curva de frenado.

Actualmente, las instalaciones más modernas pueden conseguir una exactitud en la

parada de ±0.15 metros (14 veces mayor).

6.8.2 Paradas en estaciones.

El sistema ATO trabaja bien cuando la línea está vacía y las entradas y salidas

de la estación no encuentran impedimentos por la existencia de trenes que circulen por

delante. Sin embargo, debe ser capaz de adaptarse a situaciones con transito de trenes,

por lo que se debe combinar con el sistema ATP en las estaciones, cuando los trenes

transitan cercanos unos de los otros. Las operaciones de metro en las estaciones, han

constituido siempre un desafío, y mucho antes de que el ATO apareciera a finales de

los 60, los sistemas fueron desarrollados para minimizar el impacto que se producía

cuando un tren se demoraba mucho en una estación.

Para proporcionar un servicio de trenes frecuente en el metro, los tiempos de

espera en las estaciones se deben reducir al mínimo. A pesar de los mejores esfuerzos

de las plantillas, los trenes sobrepasan, en ocasiones, el tiempo de permanencia en las

estaciones. Por esta razón la señalización ha evolucionado para reducir el impacto que

se provocaba en los trenes que venían por detrás.

Figura 76. Estación de parada con una única señal de entrada.

Para explicar el funcionamiento se comenzará con un ejemplo, en la siguiente

figura, de una estación señalizada de forma convencional: con una señal de permiso,

A1 (verde) y una señal de entrada A2 (rojo) que protege un tren (tren 1) que

permanece en la estación. Se asumirá la existencia de sistema ATP mecánico, por lo


Señal de Salida A1

Tren 2

Estación


Tren 1


Circuito de vía A2

Deslizamiento de A1


Señal de Salida A1

Tren 2

Estación


Tren 1


Circuito de vía A2

Deslizamiento de A1



que el deslizamiento de la señal A2 equivale a una distancia de frenado completa

hasta justo antes de llegar al andén.

A medida que el tren se acerca a la estación, cuando ve la señal de entrada A2

en situación de peligro ralentiza su marcha. Incluso si el tren1 comienza su marcha y

empieza a salir de la estación, la señal A2 recuerda la situación de peligro hasta que el

tren1 despeja la zona de deslizamiento de la señal A1. El tren2 tendrá que parar en la

señal A2 pero reanudará su marcha casi inmediatamente después de que la señal A2

conceda el permiso. Esto provoca un retraso al tren2 y además requiere de más

energía para volver a arrancar el tren. Para evitar estas ineficiencias se desarrollo un

sistema para mantener al segundo tren en movimiento, que fue bautizado como

señalización de entrada múltiple.

6.8.3 Señalización múltiple de entrada a estaciones.

La introducción de este sistema en una estación, implica la existencia de más

circuitos de vía, aunque más cortos, cada uno con su propia señal. La señal original de

entrada se ha convertido en la señal A2A y mientras que el tren permanezca en la

estación proporcionará una señal de peligro. Con todo esto, el circuito de vía A2 se

divide en tres circuitos de vía más pequeños, A2A, A2B y A2C, cada uno con su

propia señal. Estos circuitos de vía también estarán con señal de peligro mientras el

tren1 se encuentre en la plataforma.

En la primera parte de la figura siguiente, el tren2 se está acercando y está

empezando a frenar para parar en la señal A2A.

Cuando el tren1 comienza a abandonar la estación, liberará primero el circuito

de vía A2A y la señal A2A mostrará un aspecto verde. El tren2 habrá reducido su

velocidad un poco, pero ahora puede retomar su marcha hacia el andén.



Figura 77. Señalización múltiple de entrada a estaciones.

En la siguiente figura, es posible observar como el tren1 ha liberado ahora dos

circuitos de vía, A2A y A2B, por lo tanto, dos de las señales de entrada múltiple se

encuentran ahora concediendo permiso de circulación. Hay que tener en cuenta que la

señal de comienzo de la entrada en estación (señal A2A) está ahora en rojo ya que el

tren ha entrado en el siguiente circuito de vía, A1. El tren2 se está dirigiendo a la

estación a una velocidad reducida, pero no ha tenido que parar.

Figura 78. Señalización múltiple de entrada a estaciones – Entrada

A2A

Señal A2ATren 2

Señal A2B Señal A2C

Deslizamiento normal de la señal A2

Estación

Tren 1

A2B A2C

Deslizamiento de A1

Señal A1

Circuito de vía A1

A2A

Señal A2A

Tren 2



Estación

Tren 1

A2B A2C

Deslizamiento de A1

Señal A1

Circuito de vía A1Circuito de vía A2

A2A

Señal A2ATren 2



Estación

Tren 1

A2B A2C

Deslizamiento de A1

Señal A1

Circuito de vía A1

A2A

Señal A2A

Tren 2



Estación

Tren 1

A2B A2C

Deslizamiento de A1

Señal A1

Circuito de vía A1Circuito de vía A2

A2A

Señal A2A Señal A1Tren 2


Deslizamiento original de la señal A2

Estación

Tren 1

A2B A2CSubcircuitos de vía de A2

Deslizamiento de A1

A2A




Estación

Tren 1

A2B A2C

Circuito de vía de A2

Deslizamiento de A1

A2A



Deslizamiento original de la señal A2

Estación

Tren 1

A2B A2CSubcircuitos de vía de A2

Deslizamiento de A1

A2A




Estación

Tren 1

A2B A2C

Circuito de vía de A2

Deslizamiento de A1



Cuando el tren1 libera la zona de deslizamiento de la señal A1, todo el circuito

de vía A2 está libre y la señal A2C concede paso, para permitir al tren2 una entrada en

el andén sin ningún impedimento.

6.8.4 Señalización múltiple de entrada a estaciones, en sistemas ATP/ATO.

Los sistemas utilizados en varios ferrocarriles metropolitanos, emplean la

señalización de múltiple de entrada asociada a los sistemas ATO y ATP. El andén se

dispone en una serie de circuitos de vía. Estos circuitos de vía implican curvas de

velocidad de frenado más reducidas para el tren que trata de entrar y le permite

dirigirse hacia el andén mientras el tren que le precede sale, siempre manteniendo una

distancia de frenado de seguridad entre ellos.

Cada curva representa un circuito de vía. La ejecución de todo esto se lleva a

cabo por el sistema ATP, monitorizando y vigilando la velocidad del tren. Las balizas

de la estación de parada continúan transmitiendo al tren los datos de la curva de

frenado, pero el tren recalculará la curva para compensar la reducción de velocidad

impuesta por el sistema ATP.

Figura 79. Señalización de entrada múltiple bajo la acción de ATO/ATP.

Andén de la estación


Velocidad máxima habitual

Máxima velocidad en la entrada

Curva de frenado habitual de entrada a

la estación

Subcircuitos de vía

Velocidad

Distancia

Curva de frenado de la señal de entrada

Localización de la señal de entrada


Localización de la señal de salida

Curvas de frenado reducido: mantienen la distancia de

seguridad cuando se sigue a un tren saliente

Andén de la estación


Velocidad máxima habitual

Máxima velocidad en la entrada

Curva de frenado habitual de entrada a

la estación

Subcircuitos de vía

Velocidad

Distancia

Curva de frenado de la señal de entrada

Localización de la señal de entrada


Localización de la señal de salida

Curvas de frenado reducido: mantienen la distancia de

seguridad cuando se sigue a un tren saliente



6.8.5 ATO, detención y partida en estaciones.

Además de proporcionar una parada automática del tren en la estación, el

sistema ATO va a permitir el accionamiento de puertas y el arranque desde la

estación. Si se utiliza conductor, se le puede asignar la tarea de apertura y cierre de

puertas en la estación y el arranque de nuevo del tren cuando todas las puertas estén

cerradas y comprobadas. Algunos sistemas están diseñados para evitar la apertura de

las puertas hasta que el tren no se haya detenido en el lugar correcto. Algunos

sistemas llegan incluso a prescindir del operario correspondiente para la apertura de

puertas y dejan su manejo al sistema ATO, para lo cual se dispone de un equipo

adicional como el que se muestra en la siguiente figura.

Figura 80. Operación de estacionamiento y apertura de puertas con sistema ATO.

Cuando el tren ha parado verifica que sus frenos están aplicados y comprueba

que ha parado dentro de los detectores encargados de posibilitar la apertura de

puertas. Estos detectores verifican la posición del tren en relación con el andén y el

lado por el que las puertas se deben abrir. Después de un tiempo establecido,

predeterminado o variado por el centro de control según las necesidades, el sistema

ATO cerrará las puertas y automáticamente arranca otra vez el tren si el proceso de

cierre de puertas ha sido completado con éxito. Algunos sistemas, poseen también

puertas en el andén, en ese caso el sistema ATO también proporcionará una señal para

que se abran una vez que se haya completado el proceso de comprobación de abordo.

Aunque se ha descrito aquí como una función del sistema ATO, el control de las

puertas en las estaciones está normalmente incorporado como una parte del equipo del

Señal de entrada

A2

Señal de salida A1

Tren

Andén de estación



Lazos de activación de puertas

Señal de entrada

A2

Señal de salida A1

Tren

Andén de estación



Lazos de activación de puertas



sistema ATP porque es considerado como un sistema “vital” y requiere los mismos

procesos de seguridad para su validación que el sistema ATP.

Una vez que la operación de las puertas se ha completado, el sistema ATO

acelerará el tren hasta su velocidad de crucero, permitirá al tren desplazarse hasta

encontrarse con la próxima orden de frenado de una baliza de una estación, para parar

entonces en la siguiente estación. Siempre que no haya intervención del sistema ATP.

6.9 Modos de funcionamiento de trenes para sistemas ATP/ATO.

Los metros modernos y los sistemas con raíles suburbanos que utilizan los

sistemas de control de trenes ATP o ATO ofrecen la posibilidad de elección de los

modos de funcionamiento de trenes, aunque la circulación normal en la línea se

realiza en el modo ATO.

Aquí se presentan cuatro modos diferentes, que son los empleados por Metro

de Madrid, aunque pueden describirse otros distintos. Los trenes sólo pueden operar

en el modo seleccionado si ha recibido o puede recibir el control de datos apropiados

y el conductor ha seleccionado el modo de manera adecuada.

Modo manual sin ATP.

En este modo el tren es operado manualmente por el conductor (sin sistema

ATO) y sin la supervisión del ATP. Este modo se utiliza en los depósitos o en

operaciones de cambio de vía cuando el ATP de a bordo no recibe información del

equipo situado en los bordes de las vías. Un ejemplo es empleado en Metro de Madrid

en el que la velocidad está limitada a 20 km/h, conocido con Manual + 20 (M+20). En

el este modo Manual el ATP cumple una función de supervisión reducida y sólo

supervisa un límite máximo de velocidad de entre 15 y 25 km/h, 20 km/h en el caso

de Metro de Madrid. Este modo también se utiliza en las líneas para arrancar un tren,

en el caso de que se produzca una pérdida de los códigos del sistema ATP de a bordo



del tren o en caso de que se produzca un fallo en el circuito de vía que haga que el

tren se pare.

Este modo presenta un submodo particular que consiste en, con el modo M+20

seleccionado, reducir más la velocidad de circulación hasta un valor muy bajo entre 3

y 5 km/h. En el caso de Metro de Madrid se reduce a 2 km/h y se conoce con el

nombre de “Acoplamiento”. Se utiliza especialmente para mantener una velocidad

constante mientras se acercan dos unidades para realizar un acoplamiento de las

mismas. La velocidad del tren se establece normalmente en el control lógico de a

bordo y suele estar entre 3 y 5 km/h. El modo es normalmente establecido de forma

manual por el conductor, por medio de un interruptor de la cabina. No se necesitan

circuitos de vía, transmisiones de control o señales.

Modo manual ATP.

Bajo este modo el tren es operado manualmente por el conductor, con la

supervisión completa del sistema ATP. El modo ATP es autorizado automáticamente

tan pronto como el equipo de ATP recibe información valida del sistema de control

situado en la vía. El interruptor para funcionar bajo este modo puede ser accionado

manualmente cuando el tren está en modo automático. Bajo este modo el conductor

puede conducir manualmente a cualquier velocidad por debajo del límite autorizado

por el sistema ATP. La velocidad permitida se puede observar en el panel de control

del conductor.

Dentro de este modo existen las dos versiones que han sido previamente

presentadas: ATP con bandas de velocidad o ATP con distancia objetivo. Ambas

posibilidades se encuentran instaladas en líneas de Metro de Madrid. El sistema más

novedoso, ATP con Distancia Objetivo (DO) constituye un nuevo modo en el que

funcionarán la nueva línea de MetroSur (Línea 12) y las modificadas Líneas 8 y 10.



Modo ATO.

En el modo automático completo el tren es operado automáticamente por el

equipo ATO y el conductor sólo supervisa el funcionamiento del tren. Algunas

acciones, como por ejemplo el arranque de un tren desde una estación de parada, son

ejecutadas por el conductor. El reinicio de marcha desde una señal de parada será

normalmente automático.

El modo automático puede ser inicializado por el conductor con el tren parado

cuando el sistema ATP y el sistema de control central estén en comunicación con el

tren, existiendo además la condición de que el equipo ATO se haya localizado en la

vía. En algunos casos, el estado del equipamiento de a bordo del tren (el modo en que

se encuentra) es transmitido al sistema de control central.

Vuelta Automática (VA).

Algunos sistemas automáticos disponen de vuelta automática en los

apartaderos o finales de vía. El conductor inicia la vuelta automática accionando un

interruptor en la cabina y entonces el control central habilitará el movimiento de

enviar al tren a realizar un cambio de vía más allá de la estación y traerlo después de

vuelta a la plataforma de salida. El conductor atravesará el tren andando mientras se

produce el movimiento de retorno, o bien como ocurre el Metro de Madrid tendrá que

cambiar previamente de cabina para comandar el movimiento desde la que será la

nueva cabina de mando.

Modo especial.

Este es un modo de funcionamiento del tren excepcional. No se emplea nunca

en circulación normal por la línea. En este modo el tren no es supervisado por ningún

sistema y su velocidad no está limitada, de forma que el conductor tiene la

responsabilidad total sobre el movimiento del tren. Se utiliza para situaciones en las

que es imposible mover el tren bajo cualquier otro modo debido a averías. Los



conductores no pueden seleccionar este modo sin permiso del centro de mando y sin

que se les proporcione una “llave” que permite el accionamiento del modo, por lo cual

es conocido en Metro de Madrid como modo “Llave Especial” (LLE).

6.10 Implementaciones del ATP en ferrocarriles convencionales.

6.10.1 Sistema de Aviso Automático (Automatic Warning System - AWS)

Este sistema de ATP fue desarrollado en el Reino Unido en los años 50 para

evitar que los conductores pudieran pasar una señal que indicaba peligro sin

percatarse de ello. Fue incluso antes de la Primera Guerra Mundial cuando se empezó

a pensar en la necesidad de avisos de cumplimiento obligatorio a la vez que

automático. La idea tomó forma como un inductor montado en la vía, que se llamo

AWS.

El sistema consiste en colocar dos imanes adyacentes en la vía, con una rampa

en la dirección de aproximación. Esta rampa había sido heredada de un antiguo

sistema de ATP que tenía contacto físico, pero en esta aplicación simplemente se

utilizaba para proteger a los imanes de golpes. El primer imán es de tipo permanente y

se utiliza para poner en alerta al equipo embarcado. El segundo imán es un

electroimán que sólo esta energizado si la señal asociada muestra verde.

Se coloca entre los raíles, de tal forma que un detector, colocado en el tren,

pasa sobre el inductor y recibe un mensaje. La rampa avisará al conductor del estado

de la señal. El ferrocarril francés utiliza un sistema parecido llamado “Crocodile”

(Cocodrilo), mientras que el ferrocarril alemán tiene el “Indusi” (Inductor).

Figura 81. Esquema de funcionamiento del sistema AWS

Señal Señal


Tren 1Tren 2


AWS Ramp

Señal Señal


Tren 1Tren 2


AWS Ramp

Señal Señal


Tren 1Tren 2


AWS Ramp



En funcionamiento, el tren pasa primero por el imán permanente y el captador

de a bordo despliega un gatillo para ejecutar una posible operación de frenado.

Posteriormente, el tren pasa por el electroimán. Si la señal está en verde el

electroimán se activa, el gatillo de freno se desactiva, suena un aviso acústico en la

cabina del conductor y aparece en pantalla un disco indicador de color negro. El

conductor no tiene que actuar.

Si la señal es de color amarillo o rojo, como se muestra en la figura, el

electroimán se desactiva y una sirena suena en la cabina del conductor, volviéndose el

disco se vuelve amarillo y negro, conocido como el “girasol” (sunflower). El

conductor debe reconocer el aviso en menos de tres segundos, de tal manera que si no

lo hace se dispara el frenado automático del tren.

La “rampa” AWS como es conocido este inductor, se coloca a unos 185 m en

las cercanías de la señal.

Figura 82. Funcionamiento del AWS.

AWS Advertencia

visual en cabina185 metros

AWS Rampa entre los raíles

AWS Advertencia

visual en cabina

AWS Advertencia

visual en cabina185 metros

AWS Rampa entre los raíles



Figura 83. Fotografía de una rampa situada entre las vías.

6.10.2 Anuncio de Señales Frenado Automático – ASFA.

El sistema de Anuncio de Señales Frenado Automático (ASFA), fue creado

por la empresa Dimetronic Signals para dotar a los trenes de una mayor seguridad en

la circulación. En síntesis, su cometido consiste en reflejar en la cabina de conducción

del tren, las indicaciones de las señales que se visualizan en la vía, condicionando las

actuaciones del conductor al cumplimiento de las especificaciones de dichas señales y

de las normas de seguridad. En caso de no cumplir los requisitos de la señal, se activa

el frenado de emergencia y se evita el riesgo de accidente, ante un hipotético error o

retraso de la respuesta del conductor.

Además de las señales, el sistema esta dotado de dos partes bien diferenciadas

en función de su ubicación, el equipo de vía y el del vehículo. El equipo de vía tiene

por objeto transmitir al vehículo las indicaciones de las señales que aparecen en el

sentido de marcha considerado. En cuanto al equipo en el vehículo, este debe ser



capaz de recibir la información, registrar la respuesta del conductor y en caso de que

este no responda, dar la orden de accionamiento del frenado de emergencia.

El elemento a colocar en la vía para transmitir la información al vehículo se

denomina baliza, y es un dispositivo a través del cual se efectúa la transmisión

inductiva de la información correspondiente a la indicación de la señal, al captador del

equipo del vehículo, cuando este pasa por encima de la misma. Esta transmisión se

realiza por acoplamiento inductivo.

El panel de cabina del ASFA es la parte más visible y se encuentra en la

cabina de conducción. Realmente es un aparato de información y control. Mediante

leds de colores amarillo y rojo indican al conductor las informaciones recibidas y el

correcto funcionamiento o alarma del equipo. Incluye un interruptor amarillo CONEX

para la conexión del panel repetidor, un interruptor también amarillo REBASE AUTO

que se activará para rebasar señales en rojo, un pulsador rojo REARME FRENO que

se activará con el tren parado y mediante el cual, se rearmará el equipo después de un

frenado de emergencia. Existe también un pulsador amarillo REC, que se ilumina al

recibir ciertas informaciones y será necesario pulsarlo para reconocer que el conductor

ha recibido la información. Hay un avisador acústico, que mediante sonidos de

diversa duración indica la recepción de ciertas señales.

Figura 84. Elementos del sistema ASFA.

procesador pupitre

antena

baliza

frenos

Dirección de marcha

procesador pupitre

antena

baliza

frenos




En la anterior figura, se muestra un esquema de los equipos instalados en vía

así como los embarcados.

La baliza se encuentra conectada con la señal y reproduce la indicación de esta

última. La antena situada en el tren, capta la información y la remite al procesador

embarcado en donde se analiza la información y se envía al pupitre para que quede

reflejada en las pantallas. Si transcurridos unos instantes, el conductor no realiza las

acciones pertinentes, el procesador pone en marcha los avisadores acústicos y vuelve

a darle al conductor algo de tiempo para que responda. Si aun así este no responde, el

procesador ordena el accionamiento de los frenos de emergencia.

Las balizas van asociadas a las señales en número máximo de dos balizas por

señal. Las balizas atendiendo a la situación respecto a su señal asociada pueden ser de

dos tipos: Baliza de señal y baliza previa.

• La baliza de señal, se sitúa habitualmente a la altura de la señal.

• La baliza previa se sitúa habitualmente a 300 metros delante de la

señal.

Figura 85. Funcionamiento del sistema ASFA.

procesador

Baliza previa


Baliza de señal

300 metros

procesador

Baliza previa


Baliza de señal

300 metros



El sistema ASFA realiza las siguientes funciones:

• Informa al maquinista del aspecto que presentan las señales. Esta

información se realiza solamente en determinados puntos de la vía:

posiciones de la baliza de señal y la previa.

• En el caso en que la indicación presentada por la señal sea vía libre, el

sistema sólo informa, mediante una breve indicación acústica, y no

exige ninguna actuación del maquinista.

• En el caso de que la indicación de la señal sea anuncio de parada o

anuncio de precaución: el sistema, además de informar mediante una

indicación acústica continua y una visual, exige que el maquinita se dé

por enterado, actuando sobre un pulsador instalado a tal fin antes de

tres segundos. En caso de no hacerlo, el equipo produce el frenado

automático de emergencia, acompañado de indicaciones acústicas y

sonoras, no pudiendo retomar el control del tren hasta que se encuentre

por debajo de 5 km/h.

• En el caso de que la indicación presentada por la señal sea la de parada

o señal en rojo: en el punto de transmisión situado a 300 metros antes

de la señal, se comprueba si la velocidad del vehículo es igual o

inferior a una preestablecida,

⇒ Si la velocidad es superior, se produce el frenado automático de

emergencia, acompañado de indicaciones acústicas y sonoras.

⇒ Si la velocidad es inferior, se muestran indicaciones acústicas y

sonoras durante un tiempo para recordar al maquinista el tipo de

señal a la que se aproxima.



• Si se rebasa la señal en rojo, el sistema produce también el frenado

automático de emergencia, acompañado de indicaciones acústicas y

sonoras.

Tanto las indicaciones presentadas por las señales, como las actuaciones del

maquinista relacionadas con el equipo, quedan registradas en el tacógrafo del

vehículo.

El maquinista dispone de una llave que le permite rebasar una señal

prohibitiva cuando por avería o cualquier otra circunstancia le sea autorizado el

rebase, sin que se dispare el freno de emergencia.

En la siguiente figura se presenta un esquema de funcionamiento del sistema

ASFA. Consiste el ejemplo en dos trenes que circulan por una vía con tramos de

circuitos de vía de 1500 metros. La señalización se complementa con dos balizas por

señal, una previa colocada 300 metros por delante y otra al lado de las señales.

Figura 86. Escenario con el sistema ASFA

300 m. 300 m. 300 m.

1500 m. 1500 m.

Velocidad

Tren 1Tren 2

Velocidad preestablecida

300 m. 300 m. 300 m.

1500 m. 1500 m.

Velocidad

Tren 1Tren 2

Velocidad preestablecida



Al comienzo del tramo ocupado por el tren 1 la señal se encuentra en rojo, lo

que indica que los trenes posteriores no pueden rebasar ese punto. Al comienzo del

tramo anterior al ocupado por el tren 1, la señal se encuentra en amarillo, indicando al

maquinista que la señal siguiente que se encontrará esta en rojo y que por lo tanto,

tiene que comenzar a frenar para detener el tren antes de llegar al siguiente tramo.

En este ejemplo, el tramo anterior al encabezado por la señal en amarillo, tiene

su señal de comienzo en verde indicando por lo tanto vía libre.

Al existir las balizas previas, el tren lee estas informaciones 300 metros antes

de llegar a la señal y las vuelve a leer cuando pasa por ellas. Se las presenta al

maquinista en el dispositivo indicador y espera que este reaccione y actúe en

consecuencia.

En el ejemplo cuando el tren 2 llegue al comienzo del tramo señalado con

verde interpreta que la vía esta libre y sigue circulando a su velocidad. Cuando este

tren alcanza la baliza previa de la señal en amarillo el equipo embarcado informa al

maquinista y este tiene que comenzar a frenar el tren, tal y como se muestra en la

curva de velocidad.

El sistema de frenos tiene que conseguir detener el tren antes de alcanzar el

siguiente tramo y por este motivo, cuando se pasa por la baliza previa de la señal en

rojo, existe una velocidad preestablecida que en ese punto no puede superarse. Esta

velocidad esta calculada para que en la distancia que resta hasta llegar a la señal, el

tren tenga espacio suficiente para detenerse definitivamente. Si el maquinista llega a

ese punto con una velocidad superior a la preestablecida, el procesador embarcado da

la orden para que entre el freno automático de emergencia.

La velocidad máxima de circulación de los trazados viene definida por la

longitud de los tramos. Si esta longitud es de 1500 metros, y por la señalización se

obliga a que la frenada del sistema se produzca en un solo tramo, la distancia de



frenado son los 1500 metros. Y por lo tanto la velocidad máxima de circulación es de

139.427 Km/h.

Cuando RENFE necesitó incrementar la velocidad de circulación hasta valores

de 200 km/h se introdujo un nuevo aspecto de señal y se modificó el sistema ASFA

para que proporcionara indicaciones conformes con los nuevos aspectos y

velocidades.

Figura 87. Escenario de sucesión de señales RENFE, con actuaciones ASFA.

6.11 Bloqueo totalmente cantonado y bloqueo móvil.

El término “bloqueo totalmente cantonado” sugiere un sistema tradicional con

la línea dividida en secciones. Los circuitos de vía o los lazos son utilizados para

controlar la señal que protege cada sección. En algunos casos, el desarrollo de los

sistemas que utilizan dispositivos de transmisión continua en vía ha permitido la

Control cont inuo de Velocidad

60

Aviso de control de velocidad a 180 km/h

Control de velocidad a 180 km/h

Aviso de control de velocidad a 160 km/h

Control de velocidad a 160 km/h

Control puntual de velocidad

Parada

≅

200

180

160

km/h Velocidad máxima

15 segundos7

segundos≅

Baliza Previa Baliza de Señal



reducción de la longitud de las secciones hasta unos pocos metros, con esta reducción

es posible conocer la posición del tren de una forma bastante precisa. Ello ha llevado

a que esta variante del sistema haya sido confundida con un sistema de “bloqueo

móvil”. El verdadero bloqueo móvil es un paso tecnológico posterior.

El término “bloqueo móvil”, como su propio nombre indica, sugiere un

sistema sin cantones fijos, el posicionamiento del tren se realiza por un sistema

distinto que permita conocer la situación exacta del tren en cada momento. De esta

forma se permite a los trenes situarse uno detrás de otro, a una distancia de seguridad

constante para una determinada velocidad, en lugar de dar al tren posterior la

autorización para avanzar sección a sección. Esto permitiría a los trenes acercarse más

en zonas de más baja velocidad como estaciones, lo cual evitaría el aumento del

intervalo entre trenes debido a la lentitud de la liberación de las secciones cuando se

circula a velocidad baja.

Durante muchos años ha sido un concepto idealizado, proponiendo que dos

trenes de la misma capacidad de frenada y viajando uno detrás del otro a la misma

velocidad podrían frenar de la misma forma y por lo tanto la distancia entre ellos

podría ser mínima. El planteamiento consiste en que el tren posterior recibiera la

posición y la velocidad del tren que circula delante mediante la transmisión de datos

entre ambos trenes, para así reaccionar de forma inteligente.

En términos prácticos, existirá siempre la necesidad del mantener una

distancia de frenado de seguridad entre los trenes. El gran beneficio de emplear la

tecnología del bloqueo móvil es que la distancia de separación entre circulaciones

puede ser variada de forma dinámica en función de la velocidad del propio tren. En

las aplicaciones en las que se está planteando este tipo de sistema, la distancia entre

trenes nunca es menor que la distancia de frenado absoluto, es decir la distancia

necesaria para que el tren posterior se detenga si el tren anterior se quedara parado de

forma inmediata. Cualquier otra solución que redujese esta distancia podría no

cumplir la condición de ser intrínsecamente seguro frente a fallos.



6.11.1 Bloqueo móvil – Teoría.

Debido el desarrollo de la tecnología en las señalizaciones, se han producido

muchas mejoras en el sistema de cantonamiento. Sin embargo, en estos últimos años

se ha producido un mayor énfasis en los intentos por librarse de los sistemas con

cantones fijos. Librarse de los cantones fijos tiene la ventaja de que poder variar las

distancias entre trenes de acuerdo a su velocidad actual, disponiendo sus velocidades

en relación con ambos trenes.

El comportamiento teórico es similar a las normas de separación y

comportamiento de conducción que se aplican en las autopistas. Cuando se conduce

un automóvil no es necesario situarte a una distancia del coche que precedente que

permita realizar una frenada hasta parar el coche, ya que el vehículo delantero no se

detendrá instantáneamente. En el caso en que el vehículo se mueva a la misma

velocidad que el otro vehículo, sería posible, en teoría, situarse inmediatamente detrás

de él, de forma que cuando el primer vehículo frenara también lo hiciera el segundo.

En el caso de disponer de unos pocos metros adicionales, para considerar el

tiempo de reacción que se necesita para apreciar las luces de freno y los cambios en el

proceso de frenada, el método podría funcionar bien. A pesar de que sólo es necesario

observar unas pocas colisiones de las que se producen en las autopistas para desechar

esta teoría para el tráfico rodado, en el mundo del ferrocarril sí que tiene muchas

posibilidades, al ser un tráfico mucho más regulado.

Figura 88. Señalización en bloqueo móvil – Principio teórico del sistema.

En la figura superior, supuesto que cada tren está viajando a la misma

velocidad que el que lleva delante y todos tienen las mismas capacidades de frenada,

Curva de frenado para el tren 1

Tren 2 Tren 1Tren 3



Sentido de la marcha Velocidad normal


Tren 2 Tren 1Tren 3



Sentido de la marcha Velocidad normal



podrán viajar a unos pocos metros unos de otros. Sólo es necesario un poco de espacio

adicional para tener en cuenta el tiempo de reacción y pequeños errores y los trenes

podrían viajar con una separación de 50m a una velocidad de 50 Km/h.

La teoría es muy esperanzadora, pero la realidad es otra cosa y de hecho

todavía no se ha llevado la utilización del bloqueo móvil hasta tan lejos.

Lo que resulta muy valioso es disponer la posición de los trenes y hacerla

coincidir con los cantones en posición y longitud, desplazándolos con la velocidad de

los trenes, es decir, hacerlos móviles en vez de fijos. Esta flexibilidad requiere, debido

a la velocidad de comunicación y la cantidad de datos a intercambiar, la transmisión

por radio, también llamada en ocasiones Communications Based Train Control

(CTBC) o Transmission Based Signalling (TBS), mejor que transmisión por circuitos

de vía, para la detección de trenes y comunicación a otros trenes de la velocidad

permitida de circulación. La transmisión por radio, o TBS, se considera hoy en día la

solución más práctica, sin embargo existen limitaciones. La pérdida de transmisión y

la necesidad de validar los datos son los dos problemas principales.

En los sistemas propuestos hasta ahora, como el que está instalado en el Metro

de Londres en la línea Jubilee, se utilizan elementos de seguridad adicionales,

consistentes en balizas situadas en la vía que proporcionan el sistema de respaldo para

fallos del sistema principal. Existe un gran interés en ver si este sistema actúa de

forma óptima para proporcionar la seguridad necesaria conjuntamente con la

capacidad pretendida de 36 trenes por hora.

El sistema ERTMS consta de un medio de transmisión basado en radio (GSM-

R) para la comunicación entre los trenes y el centro de control, en sus niveles de

aplicación 2 y 3. El nivel 2 está siendo instalado, entre otras, en la línea de alta

velocidad Madrid – Barcelona – Frontera Francesa, y estará en operación a finales de

2003.



El crecimiento en los costes de mantenimiento y la vulnerabilidad del equipo

situado en los bordes de la vía frente al tiempo, desgaste, daños y robos ha conducido

a una búsqueda de sistemas de señalización con un mínimo de equipo instalado en vía.

El sistema de balizas puede reducir el equipo situado en la infraestructura en

comparación con los sistemas de transmisión continua de datos que emplean cable en

vía. La utilización de la radio para transmitir datos entre el sistema de señalización y

el tren también tiene esta ventaja adicional.

6.11.2 Bloqueo móvil y transmisión por radio.

En un ferrocarril equipado con sistema de bloqueo móvil, la línea está

normalmente dividida en áreas o regiones, cada una bajo el control de un ordenador y

cada una con su sistema de transmisión por radio. Cada tren transmite su identidad,

posición, dirección y velocidad al ordenador de área, el cual efectúa las operaciones

necesarias para proporcionar una separación entre trenes segura, que transmite al

siguiente tren como se muestra en la siguiente figura.

Figura 89. Transmisión por radio en sistema de señalización por bloqueo móvil o CTBC (Communications Based Train Control)

La conexión por radio entre cada tren y el ordenador de área es continúa, de tal

forma que el ordenador conoce la posición de todos los trenes en su área en todo

momento. El ordenador transmite a cada tren la posición del tren de delante y le

proporciona su curva de frenado, para permitirle que pare antes de que alcance a ese

Computadora Computadora

Radio Radio

Conexiones de radio

Conexiones de radio

Trenes

Área 1 Área 2Conexión para el Área de Handover


Radio Radio

Conexiones de radio

Conexiones de radio

Trenes




tren. Lo que se consigue es un sistema dinámico de “distancia objetivo”. A este tipo

de sistemas se les conoce como Communications Based Train Control (CTBC).

Una característica del bloqueo cantonado se ha mantenido. La exigencia de

una distancia de frenado total entre trenes. Esto asegura que, si la conexión por radio

se pierde, el último dato que se retiene en el control del siguiente tren hará que éste

pare antes de que alcance al tren que le precede.

Como se ha expuesto, los trenes en un sistema con bloqueo móvil comunican

su posición continuamente al ordenador de cada área. Lo hacen desde el tren a

dispositivos de radio instalados en la infraestructura. Cada tren también confirma su

propia posición mediante balizas, colocadas a intervalos a lo largo de la vía, las cuales

recalculan la posición del tren comparándola con el mapa de la línea, que se encuentra

computerizado en el ordenador de abordo.

Figura 90. Utilización de áreas en CTBC (bloqueo móvil) y el proceso de transmisión entre áreas.

El traslado de un tren desde un área a otra también se lleva a cabo usando las

conexiones por radio y adicionalmente mediante una conexión entre los ordenadores

de las dos áreas adyacentes. Las áreas se solapan entre sí, de tal forma que cuando un

tren llega primero al límite de una nueva área, el ordenador de la primera área

contacta con el ordenador de la segunda y le alerta de la entrada del nuevo tren.

También le comunica al tren el cambio de los códigos de radio para conectar con el

ordenador de control de la nueva área.


Radio Radio

Conexiones de radio

Conexiones de radio

Trenes


Zona de superposición

Balizas



Cuando el controlador de la nueva área recoge la identificación del tren,

reconoce la transmisión del tren desde la primera área y la transferencia se completa.

Otra versión del sistema de bloqueo móvil tiene los ordenadores de control de

posición embarcados en los trenes. Cada tren conoce donde está en relación con el

resto de trenes y establece sus velocidades de seguridad a partir de estos datos. Tiene

la ventaja de que supone la utilización de menos equipos a lo largo de la vía, pero el

número de transmisiones es mucho mayor.

6.11.3 Un sistema de bloqueo móvil antiguo.

El sistema que tiene la distinción de ser el primero de bloqueo móvil fue

llamado Seltrac y fue fabricado por Alcatel. Se utiliza en Canadá y en el Docklands

Light Railway en Londres. Su funcionamiento se basa en los principios de la

transmisión móvil de datos, pero el medio de transmisión son los lazos eléctricos

montados en la vía, colocados entre los raíles y cruzándose cada 25 metros,

permitiendo así a los trenes verificar su posición al cambiar el campo magnético. La

implementación indica que los cantones son fijos, a pesar de ser muy cortos, pero

permiten un alto grado de flexibilidad. Los datos se transmiten entre el ordenador de a

bordo del tren (VOBC: vehicle on-board computer) y el centro de control de vehículos

(VCC : vehicle control centre) a través de los lazos eléctricos. El VCC controla la

velocidad del tren 2 consultando la posición del tren 1 y calculando su curva de

frenado de seguridad.

Figura 91. El bloqueo móvil en sus inicios – Sistema Seltrac de Alcatel.

El sistema Seltrac no necesita conductor, al ser totalmente automático. En caso

de un fallo del sistema el tren tendría que ser conducido manualmente. El mismo

sistema dispone de un contador de ejes para verificar la posición de un tren que no se

Tren 1Tren 2

25 m Lazos instalados en la víaCentro de control de

vehículos

Tren 1Tren 2

25 m Lazos instalados en la víaCentro de control de

vehículos



encuentra bajo el control de los lazos eléctricos. Quizás, el mayor inconveniente es la

necesidad de colocar cables entre las vías, cuya instalación y mantenimiento resulta

bastante caro.

La principal diferencia entre este sistema y los más modernos que se

comercializan hoy en día radica en que el Seltrac utiliza transmisión electromagnética

de los datos, para lo cual necesita cables en las vías, mientras que los sistemas que

utilizan transmisión por radio sólo necesitan “cables aéreos”.

6.11.4 Bloqueo Móvil. Justificación.

La señalización en el ferrocarril ha necesitado, tradicionalmente, grandes

cantidades de material muy caro, que se distribuía a lo largo de la ruta, expuesto a las

cambiantes condiciones climáticas, desgaste, vandalismo y robos. Debido a su amplia

y espaciada distribución, el mantenimiento resulta caro y frecuentemente sólo se

puede hacer cuando los trenes no están circulando. Las averías son difíciles de

encontrar y de acceder a ellas. En ferrocarriles metropolitanos el acceso puede estar

muy restringido en zonas de túneles. Por estas razones, los operadores de ferrocarriles

han tratado de reducir los equipos de señalización a lo largo de la vía para así reducir

costes de mantenimiento. La reducción del equipo de la vía provoca también una

reducción en los costes de instalación. El bloqueo móvil requiere de menos equipo en

la vía que los sistemas de bloqueo totalmente cantonado.

Existe otro objetivo más buscado por los operadores: el aumento de la

capacidad de circulación. Una norma para la mayoría de las líneas de ferrocarriles

metropolitanos es la limitación de tener una circulación máxima de 30 trenes por hora

o un espaciado de 2 minutos entre trenes. Es discutible si una mejora en este aspecto

es posible para un sistema de alta capacidad, puesto que la mayor parte de las pérdidas

de la capacidad de la línea se produce por las paradas en las estaciones y por las

operaciones en las terminales. Las líneas de metro con tráfico más denso, como las de

Hong Kong, están intentando establecer capacidades por encima de los 30 trenes a la



hora y están luchando por mantener los tiempos de parada por debajo de los 40-50

segundos en horas punta.

Las anteriores circunstancias llevarían a espaciamiento de los trenes de dos

minutos o más, independientemente del sistema de señalización utilizado. Problemas

parecidos ocurren en los terminales, donde los tiempos de despeje de cruces resultan

críticos. La señalización en el bloqueo móvil no puede aportar mejoras significativas.

Se pueden, sin embargo, conseguir intervalos entre trenes más pequeños en sistemas

donde los trenes son más cortos, las velocidades más bajas y los niveles de pasajeros

más pequeños. En algunos lugares se puede conseguir un espaciado de 95 segundos,

con sistemas como el de Docklands y ciertas secciones del metro de París.

También hay que tener en cuenta que, en líneas subterráneas, los modernos

sistemas de ventilación y control de humos requieren una separación entre trenes de

200 a 300 metros, para permitir la circulación de aire en horas críticas. Si la

señalización del bloqueo móvil permite una separación de 50 metros, sería necesaria

la disposición de sistemas adicionales de ventilación que resultarían muy costosos.

Esto redundaría en una reducción de los beneficios del bloqueo móvil.

El premio real que podría obtener un operador que utilizara el bloqueo móvil

sería una reducción en el equipo necesario a disponer en la vía y una reducción en el

coste de mantenimiento. La tecnología del bloqueo móvil conduce a una mayor

fiabilidad, junto con una localización de averías más rápida. Si el sistema de

transmisión por radio está incluido, se puede conseguir un nivel de mejora apreciable.

Otro factor destacable es que muchos operadores precisan que la tecnología

del bloqueo móvil incluya circuitos de vía de bloqueo cantonado, que sirva como

sistema de soporte de seguridad y para la detección de rotura de raíles. Los circuitos

de vía son también exigidos en los cambios de agujas. Cabría preguntarse por qué

añadir los costes de la transmisión por radio, si es necesario instalar todo ese equipo

de todas formas.



6.12 Supervisión automática del tren (Automatic Train Supervision - ATS).

Un tren operado con el sistema ATO avanzará por la línea a la máxima

velocidad permitida por el sistema ATP, hasta que encuentre un obstáculo tal como un

tren, un señal cerrada u otros motivos. La extensión lógica de estos sistemas es la

automatización del papel del operador de señalización, con algunas propiedades

adicionales. Esto es lo que se conoce como ATS. El sistema ATS utilizará

habitualmente algún tipo de esquema del servicio de la línea (tabla de horarios,

intervalo entre trenes, etc) para establecer rutas para los trenes tan eficazmente como

sea posible. La implementación de un sistema de ATS permite:

• Reorganización automática del servicio cuando se produce una

incidencia o perturbación, tal como trabajos, que los trenes podrían

obviar sin necesidad de advertir a los conductores.

• Uso inteligente de la deriva (conducción sin aplicación de tracción) de

los trenes. Por ejemplo eliminando dicha deriva si el tren va con

retraso, o promocionándola si está adelantado.

• Informar a todos los trenes de condiciones de circulación que les

afectan, como por ejemplo lo momentos en los que usar freno

regenerativo.

• Regulación automática del intervalo entre trenes, por ejemplo

manteniendo un tren en un andén si el siguiente tren está retrasado para

disminuir el intervalo.

De nuevo el sistema ATS no es considerado como un sistema vital, por lo

tanto un fallo del mismo no conduce a una situación insegura, aunque si bastante

incomoda. Por ello, muchos ferrocarriles exigen que cuando se instala uno de estos

sistemas, si prevea algún modo de respaldo para evitar llegar a una situación muy



degrada si el ATS falla. Habitualmente el sistema ATS se diseña específicamente para

cada aplicación.

6.13 Control automático de trenes (Automatic Train Control - ATC)

Las siglas ATC se refieren, en inglés, a “Automatic Train Control”, que fue

como se denominó al sistema de aviso probado en algunas líneas del Reino Unido

antes de la introducción generalizada del AWS (Automatic Warning System) en los

años 60. En los Estados Unidos también se alude al Automatic Train Control, pero

referido a un concepto más moderno donde el sistema incluye sistema ATP, sistema

ATO y sistema ATS. El nombre se ha adoptado en todo el mundo para describir la

arquitectura de los ferrocarriles que operan automáticamente. Normalmente sólo se

emplea en ferrocarriles metropolitanos. En este apartado se analiza la relación entre

los cuatro conceptos diferentes de trenes automáticos. Como definición, el sistema

ATC se refiere a todo el sistema, que incluye todas las demás funciones automáticas y

para algunas de estas funciones también incluye el grado de intervención manual.

6.13.1 Bloqueo totalmente cantonado.

Existen diferentes formas de ensamblar las partes del paquete ATC, pero un

formato muy común utilizado por muchos sistemas se asemeja al siguiente.

El diagrama muestra la arquitectura básica del sistema de control automático

con bloqueo totalmente cantonado (ATC), con sus tres componentes principales:

ATP, ATO y ATS. El requerimiento de seguridad básico, mantener a los trenes

separados a una distancia segura, es efectuado por el ATP, el cual tiene una unidad de

control para cada circuito de vía. Esta unidad de control recibe los datos de los

circuitos de vía situados por delante, los convierte en un límite de velocidad para el

circuito de vía que controla y envía el límite de velocidad a la vía. El tren recoge los

datos, utilizando los códigos transmitidos a lo largo de la vía. Los sistemas de

transmisión pueden ser: circuitos de vía, lazos de control o balizas colocadas a lo

largo de la vía.



Figura 92. Relación entre las distintas partes del ATC, en líneas con cantonamiento fijo.

Los datos recibidos por la unidad de control del ATP se limitan normalmente a

indicar que un tren se encuentra en un cantón o a la velocidad límite actual impuesta

en el cantón. Estos datos son enviados al ordenador del ATS, donde se comparan con

la programación establecida, para determinar si el tren está circulando de acuerdo con

el horario previsto o si va con adelanto o retraso.

Para ajustar los tiempos del tren, el ATS puede enviar comandos a los puntos

de comunicación del ATO colocados a lo largo de la vía. Estos puntos, que pueden ser

lazos de transmisión o balizas, dan al tren sus órdenes de parada en la estación. Los

puntos normalmente contienen datos fijos, pero algunos, normalmente el último en la

secuencia para parar en una estación, transmite datos acerca del tiempo que el tren

debe parar en la estación y puede comunicarle cómo de rápido debe dirigirse a la

siguiente estación. Además pueden incluirse otro tipo de datos tales como el punto de

parada en el andén, para el caso de utilización de trenes de diversas longitudes.

Algunos sistemas establecen los datos comunicados por el ATO como fijos,

pero utilizan el sistema ATP para impedir que el tren arranque desde una estación o

Tren 1Tren 2Estación

Unidad de control ATP


Datos ATPDatos ATP

Datos de los circuitos de vía delanteros



Circuito de vía A3 Circuito de vía A2 Circuito de vía A1


Punto ATO Punto ATO Punto ATO

Transmisión de códigos ATP

Instrucciones ATS

Computadora ATS

Datos de localización del trenDatos de localización del tren

Perspectiva general de ATS aplicado al sistema de bloqueo fijo

Tren 1Tren 2Estación



Datos ATPDatos ATP




Circuito de vía A3 Circuito de vía A2 Circuito de vía A1


Punto ATO Punto ATO Punto ATO

Transmisión de códigos ATP

Instrucciones ATS

Computadora ATS

Datos de localización del trenDatos de localización del tren

Perspectiva general de ATS aplicado al sistema de bloqueo fijo



para restringir su velocidad. El ordenador del ATS le comunica a la unidad de control

del ATP que transmita una restricción de velocidad o una velocidad cero a la vía.

Ambas, las ordenes del ATP y las del ATO se recogen por antenas situadas en

el tren y se traducen en comandos de aceleraciones, frenadas o mantenimiento de la

velocidad. Donde un tren pueda ser conducido manualmente, el ATP todavía

asegurará los requerimientos de seguridad pero el ATO será inutilizado y el conductor

parará el tren en las estaciones mediante el uso de los controles de la cabina.

Existen muchas variaciones del sistema ATC en el mundo, pero todas

contienen el principio básico de que el ATP proporciona seguridad y es la base sobre

la que el tren puede circular. El sistema ATO proporciona controles que sustituyen al

conductor, mientras que el ATS comprueba los tiempos de circulación y ajusta la

marcha del tren de acuerdo con estos.

6.13.2 Bloqueo móvil; Señalización Basada en la Transmisión (Transmission Based Signalling - TBS).

Existe una pequeña diferencia entre el bloqueo con cantonamiento fijo y el

bloqueo móvil por lo que concierne al ATC, pero su arquitectura se resumiría con el

siguiente esquema.

La transmisión de datos a los raíles no se utiliza y es reemplazada por la

transmisión por radio. Además, no hay circuitos de vía. La posición del tren es

determinada por un mapa de ruta de a bordo, que es reiniciado cuando el tren

comienza su viaje y es verificado mediante las balizas situadas a lo largo de la ruta.

Las balizas pueden ser utilizadas para enviar instrucciones del ATS al tren pero, como

ocurre con los puntos de comunicación del ATO utilizados en los sistemas de

cantonamiento fijo, contienen datos estáticos de la posición y del fichero de ruta.



Figura 93. Relación entre las distintas partes del ATC, con transmisión por radio.

En un sistema de bloqueo móvil, la unidad de control del ATP difiere de la

que se utiliza en un sistema totalmente cantonado. Ahora cubre un área más grande y

recibe los datos de la transmisión por radio. También transmite datos por radio. Si la

transmisión por radio falla y no llega al tren, éste asume que el tren que va por delante

de él ha parado en su última posición conocida y parará a una distancia de seguridad

por detrás de él.

El ATS cubre las mismas funciones que para bloqueo con cantones fijos. Los

datos de la posición del tren son recibidos y la marcha del tren es ajustada según sea

necesario.

Tren 1Tren 2

Estación

Receptor / Transmisor

Transmisiones de radio

Datos ATP


Baliza de control

Baliza de control

Baliza de control


Instrucciones ATS

Computadora ATS

Datos de localización del tren

Perspectiva general de ATS aplicado al sistema de bloqueo móvil


Tren 1Tren 2

Estación

Receptor / Transmisor


Datos ATP


Baliza de control

Baliza de control

Baliza de control


Instrucciones ATS

Computadora ATS

Datos de localización del tren

Perspectiva general de ATS aplicado al sistema de bloqueo móvil




7 ENCLAVAMIENTO (INTERLOCKING).

Otro aspecto de seguridad introducido a mediados del siglo XIX fue el

enclavamiento mecánico de los cambios de agujas y de las señales. El objetivo era

prevenir el establecimiento de una ruta para un tren, con su correspondiente señal de

protección dando paso, cuando existiera una ruta en conflicto, es decir, compartiendo

partes de la vía, con la anterior, con su señal de protección también abierta. El sistema

de enclavamiento era actuado por una serie de barras que interactuaban

mecánicamente, conectadas a las palancas que accionaban las señales que se

encontraban en la caja de señales. La disposición de las barras era tal que prevenía el

establecimiento de movimientos conflictivos. Conforme se desarrollaron los sistemas

se realizaron grandes marcos de palancas de enclavamientos para poder manejar zonas

de cambios de agujas más complicadas.

Con el tiempo, conforme se reemplazaban las palancas de señales por

accionamientos mucho más pequeños o por botones, también se fueron reemplazando

las cajas de enclavamientos de accionamiento mecánico por enclavamientos formados

por relés. Los relés electromagnéticos se utilizaban en cadena para asegurar el

correcto y seguro establecimiento de rutas en los cambios de agujas. Se configuraron

complejos paneles de control para el diseño de las conexiones de estos relés y para

asegurar la seguridad y la integridad de los trenes.

El enclavamiento debe garantizar que la línea de ferrocarril se comporta de

una manera segura, lo cual significa que:

• Rutas conflictivas entre ellas u opuestas no pueden establecerse al

mismo tiempo.

• Las agujas sólo se mueven cuando es totalmente seguro para ellas

hacerlo.



• Las señales sólo cambian para mostrar un aspecto de vía libre cuando

todas las condiciones de seguridad se dan.

El enclavamiento no sólo debe asegurar que la línea se comporta de forma

segura, sino que debe garantizar que los fallos no desembocan en una situación menos

segura, es decir debe ser intrínsecamente seguro ante fallos. En este caso, el

enclavamiento debe garantizar que todas las señales muestran un aspecto de peligro y

que las agujas no pueden moverse en una situación de fallo.

7.1 Establecimiento de rutas.

Los enclavamientos funcionan en base al establecimiento de rutas, donde una

acción establece la ruta incluyendo el posicionamiento de todas las agujas que puedan

estar implicadas. En los días de los accionamientos mecánicos, para establecer una

ruta primero todas las levas que controlaban las agujas debían ser posicionadas a su

estado correcto y después abierta la señal que protegía la ruta.

El sistema más utilizado hoy en día consiste en pulsar un botón asociado con

la señal del comienzo (o entrada) de la ruta, seguido de otro botón asociado con el

final (o salida) de la ruta. Estas son las únicas acciones necesarias por parte del

operador, el enclavamiento se encarga de posicionar todas las agujas en el estado

requerido por la ruta. El sistema ignora combinaciones de botones entre los que no

existe una ruta posible.

Cada señal tiene asociado un botón, con una lámpara asociada. El botón

muestra puntas de flecha indicando a que dirección del tráfico aplica dicho botón. Si

la punta de flecha está rellena indica que el botón marca la entrada a una ruta,

mientras que si está vacía indica que es la salida de una ruta.



Figura 94. Representación de un panel de mando de un enclavamiento con botones para el establecimiento de rutas por medio de las señales de entrada y salida de una ruta.

En la figura superior, el botón 5 tiene la entrada a una ruta hacia la derecha. El

botón 7 marca la salida de rutas que vengan de su izquierda, por ejemplo la que

empieza en 5, y puede también ser usado como comienzo de rutas hacia la derecha. El

botón 9 sólo tiene asociado un botón de salida de rutas que vengan de la izquierda. El

botón 208 marca la entrada a una ruta hacia la izquierda, de maniobras en este caso

para entrar en la vía lateral, la salida de esa ruta es el botón 207, que funciona también

como origen de rutas hacia la derecha de salida de la vía lateral hasta la señal 7. Si se

utiliza el botón 7 como comienzo de una ruta, se tiene dos posibilidades para el final

de la misma el botón 9 o el 17.

El funcionamiento es el siguiente: cuando se pulsa un botón como entrada de

una ruta, el botón parpadea como recordatorio hasta que se pulsa el botón de salida. Si

no se pulsa ninguna salida, el botón deja de parpadear después de un tiempo,

cancelando la petición de ruta.

Los últimos desarrollos de enclavamientos han sustituido el panel de botones

por pantallas de ordenador en las que las acciones se realizan por medio de ratones y

clicks sobre las señales de entrada y salida de las rutas. Además la introducción de

ordenadores ha ampliado enormemente la funcionalidad de los centros de control de

los enclavamientos, especial valor tiene la posibilidad de realizar “Establecimiento

Automático de Rutas”, lo cual consiste en alimentar al programa con la tabla de

207

5 208 7

15

9

17

207

5 208 7

15

9

17



horarios de la línea y permitir al sistema que establezca rutas directamente sin la

participación del operador, el cual puede entonces concentrarse en resolver los

posibles problemas que aparezcan sin tener que emplear tiempo en las tareas más

rutinarias.

7.1.1 Disponibilidad de la ruta.

Cuando el enclavamiento recibe una petición válida de ruta, en primer lugar

comprueba la disponibilidad de cada una de las agujas que están involucradas en la

ruta y su deslizamiento. Se dice que una aguja está disponible si se encuentra

posicionada en la dirección en que la necesita la ruta o no está enclavada en la otra

posición. Sólo si todas las agujas involucradas en un movimiento están disponibles, se

continuará con el proceso en establecimiento de la ruta y las agujas serán movidas a la

posición requerida. La comprobación previa de la disponibilidad de toda la ruta evita

que se muevan agujas de forma innecesaria, si la ruta no puede establecerse.

Figura 95. Esquema de vías, disponibilidad de rutas.

Si se considera la configuración de vías de la figura, y se quiere establecer una

ruta desde la señal 17 a la 19, en primer lugar se presionará el botón de comienzo de

movimiento de la señal 17 que comenzará a parpadear. La petición de ruta quedará

definida cuando se pulse el botón asociado a la señal 19. En primer lugar el

enclavamiento comprobará que existe la posibilidad de conectar ambos puntos. Si no

fuese físicamente posible conectar los puntos registrados se cancelará la petición de

ruta. Ya que en este caso sí existe conexión entre los dos puntos, el enclavamiento

AA AB AC AD AE AF

201

1917

15

202AA AB AC AD AE AF

201

1917

15

202



comprobará la disponibilidad de la aguja 201 al desvío y 202 a la recta. Si ambas

agujas están disponibles, serán posicionadas de la forma necesaria, en caso de que no

lo estuviesen.

7.1.2 Enclavamiento de ruta.

Al mismo tiempo que se mueven las agujas para posicionarlas tal y como lo

requiere la ruta, se lleva a cabo una función para enclavar cada circuito de vía a lo

largo de la ruta y su deslizamiento. En el ejemplo comenzado antes, los circuitos de

vía AB, AC, AD, AE y AF serán enclavados, incluso si no hay nada que bloquear

como en el caso de AB. En el caso del circuito AC esta función enclavará la aguja

201, para el AD la aguja 202. A partir de este momento, las agujas están bloqueadas

para esta ruta, es decir no pueden moverse mientras la ruta esté establecida. Por lo

tanto, la aguja 201 está enclavada al desvío y la 202 enclavada a la recta.

La función de enclavamiento de la ruta aplicada a cada circuito de vía se

indica con luces blancas a lo largo de la línea de la ruta en proceso de establecimiento.

La indicación de estas luces blancas recuerda al operador del enclavamiento aquellas

rutas que están establecidas y su iluminación muestra que la ruta ha sido enclavada de

forma correcta. Una vez que la ruta se ha enclavado y se ilumina toda la ruta, la luz

del botón de entrada de la ruta dejará de parpadear.

Conforme los circuitos de vía se ocupan por el paso del tren la iluminación

blanca es reemplazada por luces rojas que indican la ocupación del circuito de vía y

por lo tanto marcan la posición del tren.

7.1.3 Liberación de la ruta por operación del tren: Normalizar.

Para poder liberar la ruta enclavada con el paso del tren, es necesario en

primer lugar cancelar la ruta. Esto se realiza normalmente con el paso del tren más

allá de la señal de entrada. La técnica conocida como Normalizar (liberación de la ruta

por paso del tren) está basada en una secuencia de operación de circuitos de vía, no



sólo en conocer si un determinado circuito de vía ha sido ocupado. Si sólo un circuito

de vía fuese empleado, no sería una solución muy segura pues posibles fallos podrían

desembocar en el desenclavamiento de la ruta por delante del tren. En el caso de la

ruta del ejemplo, en primer lugar se debería ocupar el circuito de vía AA con la señal

17 mostrando un aspecto de entrada en el ruta, seguido de la liberación de AA y la

ocupación de AB y el reemplazo del aspecto de la señal 17, es decir todo el tren debe

pasar la señal. Es posible emplear combinaciones más complejas que involucren

secuencias de tres circuitos de vía. Cuando se cancele la ruta por medio de esta

función se apagará la luz de entrada de la ruta en el panel de mando.

7.1.4 Liberación del enclavamiento de la ruta.

Una vez que se ha cancelado la ruta, el enclavamiento de la misma se retira

circuito de vía tras circuito de vía por detrás del paso del tren. En el caso del circuito

de vía AD, su enclavamiento puede ser retirado sólo cuando haya sido previamente

retirado de AC y si el mismo AD está libre de trenes. En consecuencia la aguja 201 se

desenclava y puede ser usada para otra ruta cuando todo el tren libera la aguja, es

decir el circuito AC está libre. De la misma forma, la aguja 202 es desenclavada

cuando el circuito AD está libre tras el paso del tren. Esta función permite la

liberación progresiva de la ruta y es la razón para establecer un enclavamiento sobre

cada circuito de vía incluso cuando no hay nada que enclavar dentro del propio

circuito.

Conforme se van desenclavando los circuitos de vía, las luces blancas que

marcaban la ruta enclavada se van apagando, aunque en la práctica han sido

sustituidas por luces rojas con el paso del tren.

En el ejemplo, la aguja 201 no puede ser utilizada para otra ruta cuando el

circuito AC se libere si el tren se encuentra todavía en AD. Sin embargo, ambas

agujas pueden ser empleadas para una nueva ruta desde la señal 15 con la aguja 202 al

desvío. De esto se deduce que se ha malgastado dinero al construir dos circuitos de



vía para estas agujas, pues uno sólo cubriendo ambas agujas hubiese proporcionado

todas las posibilidades de movimiento.

7.1.5 Rutas incompatibles.

Si se encuentra enclavada la ruta desde la señal 17 a la señal 19, en la figura

del ejemplo, no será posible establecer ninguna otra ruta desde la señal 15 ya que

cualquiera de las posibilidades presenta conflictos con la existente. El hecho de que la

ruta desde 17 a 19 esté enclavada significa que la aguja 201 está enclavada al desvío.

Si entonces se intentase establecer una ruta desde 15, la comprobación de

disponibilidad de agujas fallaría, ya que la aguja 201 debería estar a la recta o con la

posibilidad de moverla (no enclavada) y la ruta no podría ser establecida. Por tanto, se

evita que se establezcan rutas incompatibles de forma automática al realizar el

chequeo de disponibilidad de agujas y las funciones de enclavamiento de la ruta.

7.1.6 Rutas opuestas.

Aquellas rutas que son incompatibles, pero que no requieren agujas

posicionadas en distintas direcciones, habitualmente conllevan tráfico de trenes en

direcciones contrarias y se denominan como rutas opuestas. Ya que no es posible

detectar esta situación por medio de la comprobación de disponibilidad de agujas, es

necesario realizar comprobaciones adicionales.

Figura 96. Esquema de vías, rutas opuestas.

Si, en el ejemplo de la figura, se establece una ruta desde 37 a 39, entonces la

ruta de 38 a 36 es opuesta a esta, y debe no ser posible establecerla. En ambas rutas se

necesita la aguja 256 posicionada a la recta, por lo cual no se puede usar esta

CD CE CF CG CH

3937

256

3836

Sentidodirecto

Sentidoinverso

CD CE CF CG CH

3937

256

3836

Sentidodirecto

Sentidoinverso



condición para evitar el establecimiento de las dos rutas. La función de enclavamiento

de los circuitos de vía que se realiza durante el proceso de establecimiento de una

ruta, es realmente un enclavamiento direccional. De esta forma, para la ruta desde 37

a 39 los circuitos CE, CF, CG y CH se enclavan en la dirección positiva, de forma

inversa la ruta desde 38 a 36 enclava esos mismos circuitos de vía en la dirección

negativa. Por lo tanto, habiéndose establecido una ruta desde 37 a 39, cualquier ruta

desde 38 no podrá establecerse hasta que la ruta anterior haya sido cancelada y el tren

pase completamente la señal 38. Esta condición sólo se cumplirá cuando la función de

enclavamiento de CF para la dirección positiva se eliminada durante la liberación de

la ruta por el paso del tren. En consecuencia, es condición necesaria, aunque no

suficiente, para establecer rutas partiendo de la señal 38 que no exista enclavamiento

para la dirección positiva del circuito CF. De la misma manera, es condición

necesaria, aunque no suficiente, para establecer rutas partiendo de la señal 37 que no

exista enclavamiento para la dirección negativa del circuito CE.

7.1.7 Cancelación manual de rutas y enclavamiento de proximidad.

Una ruta establecida puede ser cancelada en cualquier momento, para ello se

debe tirar del botón de entrada a la ruta. En ese momento la señal de entrada pasará a

mostrar su aspecto más restrictivo. Sin embargo, puede resultar peligroso liberar la

ruta de forma inmediata. Si un tren se encontraba aproximándose a la señal de entrada

y no se encontraba suficientemente alejado de la misma cuando se canceló la ruta,

puede no poseer suficiente espacio para frenar y detenerse en la señal. De esta forma

si la ruta hubiese sido liberada no habría nada que evitase que las agujas se moviesen,

al entrar entonces el tren en la ruta podría descarrilar o dañar las agujas.

Este problema es resuelto manteniendo la ruta enclavada por un periodo de

tiempo, típicamente dos o tres minutos, después de recibir la orden de cancelación. En

este tiempo el tren puede haberse detenido delante de la señal o haberla rebasado al no

poder frenar y haber entrado en la ruta. Una vez el tren haya entrado en la ruta se



mantendrá ésta enclavada, incluso cuando transcurra el periodo de tiempo fijado

antes.

En el caso de que no existiese ningún tren acercándose a la entrada de la ruta

cuando se recibió la orden de cancelación, sería muy restrictivo para la operación del

sistema tener que esperar el tiempo fijado antes de poder cancelarla. Se utiliza en

estos casos la funcionalidad del enclavamiento de comprobar si existe algún tren en la

proximidad de la entrada a la ruta, si no hubiese ninguno la ruta se podrá cancelar de

forma inmediata. En el caso de que exista un tren acercándose, entonces es necesario

realizar el proceso de activar el temporizador., conocido como diferímetro. No todos

los enclavamientos presentan esta funcionalidad y por lo tanto aplican el diferímetro

en todos los casos. A esta función se la conoce como enclavamiento de proximidad.

7.2 Agujas.

La posición de señales está normalmente controlada por el proceso de

establecimiento de rutas. Sin embargo, se suele proveer al enclavamiento con un

medio para que el operador pueda mover las agujas de forma individual si fuese

necesario. Esta funcionalidad podría usarse si el enclavamiento fallase o durante

operaciones de mantenimiento o pruebas. Cada aguja dispone, habitualmente, de un

selector con tres posiciones que se acompañan con tres indicaciones: aguja a la recta,

aguja al desvío y posición central.

El selector es normalmente situado en su posición central, en esta posición el

proceso de establecimiento de rutas puede desarrollarse de forma normal. Cuando no

existan rutas establecidas, al mover el selector a la posición de aguja a la recta y

después devolverlo a su posición central, provocará que la aguja se posicione a la

recta, si no lo estaba antes. De la misma forma se puede obligar a la aguja a

posicionarse al desvío si se gira el selector a dicha posición y luego se devuelve al

centro. Si la aguja estuviese enclavada por una ruta, estas acciones no tendrían efecto

sobre la posición de la aguja.



Cuando el selector de la aguja se gire a una de las dos posiciones y se deje fijo

allí, entonces las agujas estarán enclavadas en esa posición. En este caso, si la aguja

está manualmente enclavada en una posición, es todavía posible establecer rutas que

necesiten la aguja en esa posición, pero no si la ruta pide el cambio de posición de la

aguja. En el momento en el que se devuelva el selector manual de la aguja a su

posición central se desenclavará la aguja.

Figura 97. Representación de un selector de agujas. R: aguja a la recta, D: aguja al desvío.

El selector presenta tres lámparas de indicación de color habitualmente blanco,

los indicadores laterales indican la posición de la aguja a la recta o al desvío. Si la

correspondiente aguja en la vía no envía el estado del elemento, la luz central

comenzaría a parpadear para avisar del fallo. Cada vez que se cambia la aguja de

posición habrá unos segundos en los que no se recibirá indicación de la posición de la

aguja, y por lo tanto durante ese tiempo la luz central parpadeará. En algunas

aplicaciones se elimina el parpadeo durante el periodo de movimiento de la aguja, de

forma que sólo se verá este parpadeo en caso de fallos reales.

7.2.1 Efecto pedal (Dead Locking).

Es importante que mientras el circuito de vía en el cual se encuentra la aguja

esté ocupado está se encuentre enclavada, para evitar que pueda moverse en el

momento en el que un tren esté pasando por encima de ella, bien sea por

establecimiento de una nueva ruta o por actuación del selector. Esta propiedad del

enclavamiento se conoce como “Efecto Pedal (Dead Locking)”. De esta forma,

cuando un tren está pasando por encima de la aguja, ésta estaría enclavada dos veces:

una por el propio establecimiento de la ruta y otra por el efecto pedal.

R DR D



7.3 Control del aspecto de las señales principales.

El último paso en el proceso de establecimiento de rutas es la apertura de la

señal de entrada a la ruta de forma que muestre un aspecto de entrada en la ruta. Lo

que muestre la señal dependerá de los aspectos que pueda mostrar y del aspecto de la

señal de avanzada.

7.3.1 Comprobación de lámparas.

En el caso de que la lámpara que tuviese que mostrar el aspecto requerido

fallase, entonces la señal se mostraría como apagada. Esto podría llevar a una

situación peligrosa. Para evitar estos posibles problemas, se requiere que cada señal

pueda mostrar un aspecto de continuar con la ruta sólo si la señal de avanzada está

mostrando un aspecto de continuar con la ruta de forma correcta. Esto se conoce

habitualmente como comprobación de lámparas y debe ser intrínsecamente seguro.

Para mejorar la fiabilidad del sistema se utilizan lámparas especiales con dos

filamentos o focos de leds.

7.3.2 Señales automáticas.

Cuando no exista ningún elemento de campo entre dos señales, incluyendo el

deslizamiento, entonces la señal puede ser preparada para funcionar de forma

automática sin ninguna acción por parte del operador. Habitualmente, en el panel del

enclavamiento estás señales se representan de una forma especial, se les añade una

placa que representa el número de identificación de la señal.

Figura 98. Esquema de vías, señales automáticas. SD SESC

17 19

SD SESC

17 19



En este tipo de configuraciones no es necesario introducir circuitos de vía

entre las señales, sólo es necesario un circuito de vía y el deslizamiento. En la figura,

para que la señal 17 muestre un aspecto permisivo para entrar en la ruta, es necesario

que se compruebe que los circuitos de vía SC, SD y SE estén libres. Además, debe

comprobarse que la señal 19 está encendida. Si cualquiera de estas cuatro condiciones

no se cumplen, la señal 17 mostrará un aspecto rojo. Una vez la cabeza del tren entre

en el circuito SC la señal 17 pasará a mostrar rojo, y no cambiará hasta que la cola del

tren salga del circuito SE.

En secciones largas con señales automáticas es posible simplificar aún más la

configuración, con simplemente un circuito de vía por señal.

Figura 99. Esquema de vías, señales automáticas.

Las señales automáticas no son indicadas en el panel del enclavamiento, el

símbolo de la señal estará simplemente pintada, pero el operador del enclavamiento

tendrá la posibilidad de obligar a la señal a mostrar un aspecto de peligro.

7.3.3 Señales controladas.

En el caso de que existan agujas en la ruta o en el deslizamiento, entonces las

señales deberán tener la posibilidad de ser controladas. Una señal controlada se

muestra en el panel del enclavamiento. Habitualmente se indicaban simplemente dos

aspectos rojo y verde, este último se mostraba para cualquier aspecto de avanzar en la

ruta. La ausencia de indicación de la lámpara de la señal en el panel, indicará que la

lámpara de la señal ha fallado.

SH SJSG

13 15

SH SJSG

13 15



Figura 100. Esquema de vías, señales controladas.

Si se considera en primer lugar la ruta desde 17 a 19 de la figura anterior, la

señal debe sólo abrirse cuando todos los circuitos de vía afectados están libres y la

señal de salida está encendida, igual que en el caso anterior. Además, todas las agujas

en la ruta deben estar comprobadas en la posición adecuada. Finalmente se debe

comprobar que la ruta está establecida y bloqueada.

Habitualmente será necesario volver a establecer la ruta tras el paso del tren,

aunque es posible incorporar un botón mediante el cual hacer funcionar las señales de

forma automática una vez que la ruta haya quedado establecida y enclavada.

7.3.4 Control de aproximación.

Si ahora se considera la ruta entre las señales 17 y 21, es necesario comprobar

el estado de los elementos presentados anteriormente, pero ahora además se requiere

el control de aproximación.

Esta ruta implica un movimiento a través de la aguja 202 en posición de

desviada, ese paso será habitualmente a una velocidad más baja que la

correspondiente al paso desde 17 a 19 con la aguja 202 a la recta. El objeto del control

de aproximación es obligar al conductor a reducir la velocidad hasta un nivel seguro

para esta desviación.

BC

AA

15

19

AB

BB

AFAE202AC

201

BA

17

21

BC

AA

15

19

AB

BB

AFAE202AC

201

BA

17

21



Cuando la ruta se establece, la señal de entrada no se abre aunque nada lo

impide dentro de la ruta. Por lo tanto, el tren se acerca a la señal 17 en rojo y se

deberá detener delante de ella. Sin embargo, cuando el circuito de vía AA es ocupado

por el tren, la señal de entrada 17 se abre mostrando un aspecto que permite continuar

en la ruta. Incluso si ahora el conductor acelerase con su máxima capacidad, la

velocidad del tren todavía no sería excesiva al pasar sobre la aguja desviada. La

longitud del circuito AA debe ser calculada para conseguir la deseada reducción de

velocidad. Alternativamente, el requisito para abrir la señal puede ser que el circuito

de vía esté ocupado durante un periodo de tiempo.

7.4 Protección de flanco.

En algunas ocasiones es necesario incorporar a los controles que permiten

establecer una ruta algún elemento que no está en la línea directa de la propia ruta.

Esta técnica se conoce como Protección de Flanco, y se emplea para proteger el lateral

del tren.

Figura 101. Esquema de vías, protección de flanco.

Si se considera una diagonal de conexión entre dos vías como la de la figura,

un tren que se mueva de A hasta B pasando por la aguja 1 posicionada a la recta, debe

estar protegido de cualquier movimiento que exista en la vía contraria con la aguja 2

posicionada al desvío. Tradicionalmente, los dos extremos de la diagonal se habían

operado de forma conjunta, de forma que o las dos agujas estaban posicionadas de la

misma forma, es decir a la recta o al desvío. Sin embargo, ello lleva a falta de

fiabilidad. Ambos extremos de la diagonal pueden ser comprobadas y deben funcionar

A B

FP

1

2

A B

FP

1

2

B

FP

1

2



de forma conjunta, ello implica que si la comprobación de alguna de las dos agujas

falla, ambas vías quedarían bloqueadas.

Para mejorar esta situación, es posible numerar de forma separada cada aguja

y dotarlas de detección individual. Cuando una ruta desde A hasta B se encuentra

establecida, la aguja debe estar movida, enclavada y detectada a la recta, esta misma

ruta requiere que la aguja 2 esté movida y enclavada a la recta, aunque no

necesariamente detectada a la recta. Entonces cualquier fallo en la detección de la

posición de la aguja 2 no afectará a la ruta anterior, aunque se sigue ofreciendo

protección de flanco. Sin embargo, queda la preocupación de que cuando no se

detecte la posición de la aguja 2, ésta puede estar realmente dispuesta al desvío, para

evitar este problema se obliga a que el circuito de vía FP debe estar libre para poder

establecer la ruta desde A hasta B en el caso en el que la posición de la aguja 2 no esté

detectada.

Figura 102. Esquema de vías, protección de flanco.

En la figura anterior se muestra otro caso de protección de flanco.

Movimientos desde A hasta B deben ser protegidos frente a movimientos no

autorizados desde la vía lateral S por medio de las agujas 21, que deben estar

posicionadas, enclavadas y detectadas en la posición normal. Sin embargo,

movimientos desde C hasta B (o viceversa) necesitarían una protección similar, por lo

21B

24

21A

S

A B

C23

21B

24

21A

S

A B

C23



tanto esta ruta requerirá que las agujas 21, que no están en la línea de la ruta, estén

posicionadas, enclavadas y detectadas a la recta.

7.5 Deslizamientos.

Hasta este punto, todos los deslizamientos mostrados en este documento han

sido considerados como un solo circuito de vía. Sin embargo, el deslizamiento puede

incluir más de un circuito de vía e incluso agujas.

Figura 103. Esquema de vías, deslizamientos.

Cuando se incluyan más de un circuito de vía en el deslizamiento entonces

todos ellos deben estar libres para que la ruta pueda ser establecida. En el caso de

agujas dentro del deslizamiento, serán tratadas de la misma forma que las que se

encuentren dentro de la ruta, es decir deben estar posicionadas, enclavadas y

detectadas. En el caso de la figura anterior, la aguja 24 debe estar posicionada,

enclavada y detectada a la recta.

Figura 104. Esquema de vías, deslizamientos.

En el caso de la ruta antes indicada, ésta se extiende hasta el circuito de vía TP

con lo cual es necesario enclavar la aguja 24. Una forma de liberar este deslizamiento

sería establecer también la ruta desde 73 en adelante, entonces el tren continuaría con

su movimiento y liberaría el enclavamiento de la aguja 24 cuando la cola del mismo

abandonará el circuito TP (en el caso de establecer las dos rutas simultáneamente la

aguja 24 estaría enclavada por dos motivos: el deslizamiento de la ruta desde 71 y la

73

AR

71

AS

73

AR

71

AS

7371

24

TPTN7371

24

TPTN



propia ruta desde 73). Sin embargo, es necesaria una segunda manera de liberación de

la aguja del deslizamiento para evitar que los movimientos en la línea se detengan.

Supóngase que la señal 73 se encuentra al final de un andén. Un tren podría

entrar en la estación y detenerse en el andén durante quizá quince minutos. Durante

ese periodo de tiempo la aguja 24 estaría enclavada a la recta, impidiendo cualquier

posible movimiento que se quisiera establecer usando la aguja al desvío. Una forma

alternativa de liberación del deslizamiento consiste en comprobar que la ruta ha sido

cancelada y que el circuito de vía TN lleva ocupado una determinada cantidad de

tiempo, entre 90 y 120 segundos. Entonces se supone que el tren está estacionario en

el andén y que, por lo tanto, el deslizamiento puede ser liberado.

7.5.1 Deslizamiento orientado.

Si ahora se plantea una situación en la cual el deslizamiento contiene una

aguja que el tren afrontaría en su movimiento, tal y como se muestra en la figura, la

situación es diferente.

Figura 105. Esquema de vías, deslizamiento orientado.

En este caso existen dos posibles deslizamientos. Si la aguja 26 se encuentra

posicionada a la recta, entonces el deslizamiento será el circuito A, mientras que si

está posicionada al desvío, sería el circuito B. Normalmente el deslizamiento se

establece en la dirección en la que estaba la aguja cuando se estableció la ruta, y

simplemente se comprueba que la aguja está detectada en esa posición.

Sin embargo, la siguiente ruta desde 73 puede necesitar que la aguja se sitúe a

la recta, por lo que la aguja 26 no debe estar enclavada dentro del deslizamiento. La

acción de establecer la nueva ruta posicionará y enclavará las agujas de forma

71 73

B

ASW

26

71 73

B

ASW

26



adecuada. Esta situación se conoce como un deslizamiento orientado, ya que las

agujas pueden orientarse dentro de la zona de deslizamiento. Debe existir un

diferímetro que impida que la señal 71 cambie a rojo mientras se mueve la aguja 26.

Este tipo de deslizamientos se puede complicar bastante en función de la

configuración de vías, tal y como se muestra en la figura inferior.

Figura 106. Esquema de vías, deslizamiento orientado.

En este caso si el deslizamiento implica que 37 esté al desvío, entonces es

necesario incluir en el deslizamiento más circuitos de vía y agujas. En este caso, los

circuitos SW y SX deben comprobarse como libres y la aguja 38 debe estar

posicionada y enclavada a la recta. De hecho, si la aguja 38 estuviera enclavada al

desvío por alguna razón, entonces el deslizamiento no podría establecerse con 37 al

desvío. Más aún, si la ruta desde 71 tuviese la aguja 37 colocada al desvío para el

deslizamiento, y entonces se estableciese una ruta (o deslizamiento) desde C hasta B o

desde D hasta B, provocaría que la aguja 37 se orientase a la recta.

7.5.2 Enclavamiento por tiempo de operación.

Puede darse el caso en el que la aguja dentro del deslizamiento se encuentre

muy cerca del final del circuito de vía de la señal de fin de la ruta, tal y como se

muestra en la figura.

SW37A

38B

A

D

SXC

37B71 73

SW37A

38B

A

D

SXC

37B71 73



Figura 107. Esquema de vías, enclavamiento por tiempo de operación.

Entonces se puede presentar el siguiente problema. Si un tren estuviera

aproximándose a la señal 73 que indicaba rojo, pero fallara en el proceso de frenada y

la sobrepasara y simultáneamente la aguja estuviera moviéndose por alguna razón, las

ruedas del tren podrían alcanzar los espadines de la aguja antes de que esta estuviera

posicionada en la nueva colocación. Hay que aclarar que la función de efecto pedal no

evita que las agujas continúen con su movimiento si este empezó antes de que se

ocupase el circuito de vía.

La técnica que se utiliza para evitar esta situación se conoce como

Enclavamiento por Tiempo de Operación. Esta técnica consiste en añadir una nueva

condición de enclavamiento para las agujas incluidas en el deslizamiento: la

ocupación del circuito de vía TN. El enclavamiento se mantendrá, bien hasta que el

circuito se libere, o bien hasta que se compruebe que el tren está estacionario en él, lo

cual se realiza por medio de un diferímetro.

7.6 Control del aspecto de las señales de maniobras.

El control del aspecto mostrado por las señales de maniobras no es

habitualmente tan riguroso como el que se realiza sobre las señales principales. La

detección de la posición de todas las agujas es comprobada, pero no necesariamente el

estado libre de todos los circuitos de vía hasta la siguiente señal.

Los circuitos de vía que se comprueban dependen del propósito de la señal de

maniobras. Pueden, por ejemplo, usarse para añadir una locomotora a una

TN

71 73

TN

71 73



composición, en este caso no se comprobará que el último circuito de vía, en el cual

se encuentra el tren, esté libre.

Muy raramente se introducen comprobaciones del estado de las lámparas en

las señales de maniobras, y solo en algunas ocasiones se necesitan de la zona de

deslizamiento para este tipo de movimientos. Cada señal debe considerarse como un

caso distinto.

En el panel de control del enclavamiento, el aspecto de peligro de una señal de

maniobras suele indicarse por una luz roja, mientras que el aspecto de avanzar se

muestra por una luz blanca.

7.7 Enclavamientos Electrónicos (ENCE).

A lo largo de la historia del ferrocarril, los cuadros de control con levas y

enclavamientos mecánicos fueron gradualmente reemplazados por enclavamientos de

relés operados desde paneles. Esta situación comenzó a cambiar a finales de los

ochenta cuando los sistemas de enclavamientos electrónicos fueron introducidos.

En este tipo de enclavamientos, la lógica que anteriormente era implementada

por medio de circuitos de relés, pasó a ser realizada por computadoras con el

funcionamiento del enclavamiento codificado, siguiendo distintas estrategias, en su

interior.

Existen distintas realizaciones de enclavamiento electrónico algunas de ellas

se van a presentar a continuación.

7.7.1 Solid State Interlocking (SSI).

Este sistema fue inicialmente desarrollado por British Rail Research en Derby

a finales de los setenta. Sin embargo, el desarrollo era tan ambicioso que fue necesario

formar un grupo que fuese capaz de convertir las ideas teóricas en un sistema práctico,

útil y fabricable. Este grupo estaba formado por la propia British Rail, GEC General



Signal Co y Westinghouse Brake and Signal Co. El primer prototipo de este

enclavamiento fue instalado por primera vez en 1985, en Leamignton Spa.

En este diseño de enclavamiento, la seguridad del enclavamiento era

confirmada por un sistema de votación de dos de tres computadoras. Cada uno de los

tres procesadores trabajaba en paralelo y comparaba sus datos con los otros dos en

varios niveles. La forma habitual de trabajo es que los tres computadores trabajen con

la misma información y obtengan los mismos resultados. Cuando alguno de ellos no

obtiene el mismo resultado que los otros dos es desconectado del sistema y se genera

un mensaje para que el módulo sea sustituido. Mientras tanto los otros dos

computadores siguen trabajando de forma conjunta. Es de esta forma que la seguridad

del enclavamiento es garantizada.

El programa de funcionamiento del enclavamiento se divide en dos bloques: el

programa fijo y los datos. El programa fijo es común a todas las instalaciones y sólo

necesita validarse una vez. Railtrack es responsable de esta parte del programa y los

distribuye a los contratistas.

Los datos son la porción del programa que ajusta el funcionamiento del

programa a la sección de línea de aplicación. Esta parte es habitualmente desarrollada

por los contratistas y supone la programación de miles de líneas de código que

definen el funcionamiento del enclavamiento.

7.7.2 Ebilock.

Este sistema ha sido desarrollado por Adtranz, contiene computadoras con tres

procesadores. Dos de los procesadores realizan las tareas de señalización usando

diferentes programas para llevar a cabo las mismas tareas. Ambos procesadores deben

obtener los mismos resultados para que la acción sea realizada. Si se produce un

desacuerdo, se activa una alarma y se pasa el control a un segundo ordenador que se

utiliza como elemento de respaldo. El tercer procesador de cada ordenador lleva a

cabo las funciones no vitales del enclavamiento.



Los datos para ser introducidos en el enclavamiento son preparados con una

herramienta conocida como “Ebitool”, que contiene las reglas del enclavamiento

internamente.

7.7.3 VPI.

Uno de los sistemas más competitivos, desarrollado por la empresa General

Railway Signal Co de los EE.UU. con un principio de funcionamiento totalmente

distinto. Es conocido como Enclavamiento de Procesador Vital (Vital Processor

Interlocking - VPI) y emplea una lógica llamada Lógica de Aseguramiento de la

Seguridad Integrada Numérica (Numerical Integrated Safety Assurance Logic), un

tipo complejo de software que no requiere procesadores que trabajen en paralelo.

Conforme las operaciones lógicas se van desarrollando se genera una “palabra de

comprobación”, siempre que la comprobación de la palabra formada es correcta el

sistema asume que todo está funcionando de forma correcta. Si algo ocurriese de

forma errónea el sistema sería apagado de forma automática, de forma que todas las

señales controladas por el enclavamiento serían apagadas. No existe lógica de

señalización dentro del programa, el sistema está diseñado para evaluar solamente

operaciones lógicas booleanas.

7.7.4 Westrace.

La empresa Westinghouse Signals conjuntamente con su empresa española

asociada Dimetronic Signals, desarrolló este sistema. Cada enclavamiento está

formado por un conjunto de circuitos impresos de los siguientes tipos de módulos:

Lógica Vital, Entradas Paralelas Vitales, Salidas de Lámparas Vitales, Salidas de

Relés Vitales, Entradas y Salidas en Serie Vitales, Comunicaciones no Vitales,

Diagnóstico.

El módulo de Lógica Vital consiste en tres circuitos impresos que, de forma

conjunta, garantizan la seguridad del sistema. La integridad de cada procesador es

comprobada no sólo por sus propios chequeos, sino también por pruebas realizadas



con sus vecinos. Cada uno de los procesadores duales utiliza dos programas para

realizar las operaciones logrando la seguridad de un sistema dual, pero no un solo

equipo. Además la aplicación de lógica funciona en dos canales paralelos, uno de

ellos maneja la información en forma verdadera y la otra en la forma complementaria.

Durante la operación se realizan comprobaciones entre ambos canales.

Si existe un fallo en el sistema que no puede ser aislado, entonces se produce

la desconexión del mismo por dos métodos independientes, de forma que se

desconectan todos los módulos de salidas.



8 FUNCIONAMIENTO DE ENCLAVAMIENTOS RENFE.

A continuación se describe la implementación habitual de un enclavamiento

RENFE

8.1 MANDO Y COMPROBACION DEL ENCLAVAMIENTO.

8.1.1 Mando por itinerarios.

En general es aquel sistema de mando que permite el establecimiento

automático de una ruta completa al actuar sobre los dos pulsadores de mando, uno de

principio y otro de fin de itinerario, de forma tal que esta actuación compruebe la

inexistencia de situaciones incompatibles, prepare las agujas y demás aparatos que

intervienen en el itinerario y después de comprobar automáticamente que la ruta esté

establecida y enclavada abra la señal o señales correspondientes.

8.1.1.1 Elementos de mando

Mando de señales o itinerarios.

El mando de señal que autorice un itinerario tendrá las posibilidades

siguientes:

• Establecimiento automático de itinerario o Maniobra Centralizada con

apertura de señal (cuando haya varias señales en una ruta se admite que

dicha ruta se autorice de señal a señal o de una sola vez con el pulsador

de origen y el de destino).

• Apertura de señal estando establecido un itinerario o Maniobra

Centralizada.

• Cierre de una señal quedando establecido un itinerario o Maniobra

Centralizada.



• Anulación de un itinerario.

• Rebase de señal con ruta enclavada en señal de entrada o señal interior

de entrada.

• Dispositivo (pulsador) para bloquear el mando de señal.

• Dispositivo (pulsador) para impedir la autorización de movimientos

sobre un determinado destino (trayecto o estacionamiento).

• En el caso de la existencia de rutas alternativas, la selección se

efectuará, en general, manualmente.

• Sucesión automática por vías generales en caso de SERVICIO

INTERMITENTE O BLOQUEO AUTOMÁTICO.

Mando de barreras o semibarreras.

El mando de barreras o semibarreras tendrá las posibilidades siguientes:

• Mando automático para su cierre por el establecimiento global de una

ruta y la ocupación de un determinado circuito de vía.

• Mando automático para su apertura por desenclavamiento del paso a

nivel.

• Mando individual para su cierre.

• Mando individual para su apertura.

El mando individual de cierre predomina sobre cualquier otro criterio de

mando.



Las barreras se cerrarán y permanecerán cerradas siempre que exista al menos

una orden de cierre, bien sea automática, individual o local (a pie de paso) o siempre

que esté ocupado el circuito propio del paso a nivel.

La apertura sólo se producirá cuando coincidan:

• Orden de apertura automática.

• Orden de apertura individual.

• Circuito de vía propio de Paso a Nivel libre.

Bloqueo de mandos.

Existirá una llave para BLOQUEAR todas las órdenes desde el Mando del

Enclavamiento.

Una vez girada la citada llave, podrá ser extraída de su cerradura con el fin de

que hasta que no se reponga y normalice no se pueda restablecer la posibilidad de

realizar ORDENES desde el citado panel.

Además de lo ya expuesto, la utilización de dicha llave permitirá los dos

detalles siguientes;

• Permanecerán establecidas todas las órdenes dadas anteriormente.

• Se seguirán recibiendo en el panel todas las comprobaciones, incluso

las variaciones que se produzcan en la instalación.

8.1.1.2 Elementos de comprobación.

Los enclavamientos dispondrán de una serie de elementos de comprobaciones

ópticas y acústicas que se representarán en los dibujos de los PANELES “TIPO”.

Indicadores de señales.



Normalmente estarán apagados, encendiéndose los visores correspondientes

que tenga la señal cuando:

• La señal autorice movimiento (incluso tendrán representación las

señales avanzadas).

• La señal de la orden de parada, porque se ha realizado alguna actuación

sobre ella, tal como mando de itinerario, anulación de la señal mientras

actúa el diferímetro, maniobra local concedida a la zona que protege,

etc.

• Existirá comprobación del BLOQUEO efectuado sobre el mando de

cada señal. Lucirá un visor ROJO rectangular en la parte baja de su

representación.

Indicadores de circuitos de vía.

Los circuitos de vía, incluso de agujas, se indicarán en la forma siguiente:

• Itinerario establecido y enclavado con visores AMARILLOS.

• Vía ocupada con visores ROJOS.

o Cada circuito de vía llevará dos visores ROJOS como mínimo.

o En el caso de que se trate de un circuito de agujas, además de

los de posición de éstas llevará como mínimo otro visor

adicional.

Indicadores de las agujas dotadas de accionamiento eléctrico.

En las agujas dotadas de accionamiento eléctrico existirán las comprobaciones

siguientes:



• Aguja comprobada y encerrojada en posición Normal, visor

rectangular correspondiente a dicha posición iluminado en

AMARILLO o ROJO, según que el circuito de vía a que pertenece esté

libre u ocupado, respectivamente.

• Aguja comprobada y encerrojada en posición Invertida, visor

rectangular correspondiente a dicha posición iluminado en

AMARILLO o ROJO, según que el circuito de vía a que pertenece esté

libre u ocupado, respectivamente.

• Aguja enclavada, visor circular en el centro de la representación

esquemática de la aguja, iluminado en AZUL.

• Aguja bloqueada, visor circular situado junto a su pulsador individual,

iluminado en ROJO.

• Aguja en movimiento (mandada y no comprobada), los dos visores

correspondientes a posiciones Normal e Invertida, iluminados en

AMARILLO o ROJO intermitentes, según que el circuito de vía a que

pertenece esté libre u ocupado, respectivamente.

Los visores correspondientes a las posiciones de las agujas estarán

normalmente apagados, encendiéndose el que corresponda a la posición de la aguja en

el terreno cuando ocurra una de estas circunstancias:

• Se autoriza, se enclava o se manda un movimiento a través de la aguja

o relacionado con la posición de ésta.

• Se ocupa el circuito de vía al que pertenece la aguja.

• Se actúa sobre el dispositivo de encendido permanente de las

comprobaciones de posición de agujas.



Indicadores del establecimiento, enclavamiento y autorización de un itinerario o

Maniobra Centralizada.

Estos indicadores se encenderán según el siguiente procedimiento:

• Se enciende en el Mando de Enclavamiento el visor ROJO de la señal

origen del itinerario o Maniobra Centralizada.

• Luce a destellos el visor AMARILLO, en forma de flecha, situado al

final del itinerario o Maniobra Centralizada.

• Los visores de aguja deberán dar la comprobación de posición

correspondiente, incluso de las que sirven de protección de flanco.

• Se encienden en AMARILLO FIJO los visores que corresponden a los

circuitos de vía que ha de recorrer la circulación.

• Pasa a dar AMARILLO FIJO el visor en forma de flecha al establecer

las incompatibilidades del deslizamiento.

• La apertura de la señal o señales que deban autorizar el movimiento se

producirá después de confirmarse lo siguiente:

o La comprobación, encerrojamiento y enclavamiento de las

semibarreras, garantizando también que dichas semibarreras

llevarán como mínimo 30 segundos cerradas cuando la

circulación interfiera el paso.

o Comprobación de que todos los circuitos de vía de la ruta están

libres.

Indicadores de barreras o semibarreras.

Estos indicadores se iluminarán según las siguientes normas:



• Barrera comprobada en posición CERRADA, incluso en

MANIOBRAS, visor rectangular VERDE en posición paralela a la vía

sobre la representación del Paso a Nivel.

• Barrera comprobada en posición ABIERTA, incluso en

MANIOBRAS, visor rectangular ROJO en posición perpendicular a la

vía. Este visor se situará entre la representación de la vía y el visor de

barrera enclavada.

• Barrera enclavada, visor circular AZUL. Este visor estará situado en el

vértice de los dos visores de posición de barrera abierta o cerrada.

• Barrera mandada para su cierre, sin haber iniciado la bajada, y, durante

la misma, visor correspondiente a la posición de cerrada destellando en

luz intermitente.

• Barrera mandada para su apertura, sin haber iniciado la subida, o

durante la misma, visor correspondiente a dicha posición luciendo

intermitente.

• Mientras se realiza el desplazamiento de la barrera, lucirán en

intermitente los dos visores.

• Junto al pulsador de mando individual de la Barrera existirá un visor

circular que se encenderá en ROJO cuando se haya actuado sobre éste

para bajar aquella.

Cierre de una señal.

Cuando se cierre una señal, tanto ésta en el campo como su representación en

el Panel de Mando pasarán a dar su aspecto más restrictivo.

Disolución de un itinerario.



Cuando por la anulación de un itinerario actúe el diferímetro, la representación

de la señal y el de su anunciadora, si existe, darán el aspecto real que tengan en el

campo. El visor del diferímetro correspondiente lucirá en ROJO intermitente.

Si no interviene el diferímetro, la anulación se producirá instantáneamente.

Indicadores de energía de alimentación.

La indicación de alimentación eléctrica se dará por medio de un visor

AMARILLO, que permanecerá encendido cuando exista energía en la red de

alimentación.

Debe procurarse por todos los medios que exista más de una fuente de energía

y un visor para cada una de dichas alimentaciones. Estos visores deben ser:

AMARILLO para la fuente principal y ROJO para la fuente auxiliar.

8.1.2 Mando individual.

Es aquel sistema que permite la formación de itinerarios mandando

individualmente cada uno de los elementos que intervengan en el establecimiento de

dicho itinerario y una vez comprobada la posición y encerrojamiento de los mismos

efectuar la apertura de la señal o señales correspondientes.

8.2 APARATOS (AGUJAS Y OTROS ELEMENTOS DE VÍA)

8.2.1 Numeración de las agujas.

La numeración de las agujas y aparatos se hará siempre empezando por las

agujas más alejadas del Edificio de Viajeros y siguiendo en sentido creciente hacia el

mismo, manteniendo en todo caso la paridad de su banda. Su numeración será

correlativa, independientemente de que estén dotadas de motor, cerrojo eléctrico o

cerradura Bouré.



Se considerarán bandas pares las de los lados de acceso a la estación de los

trenes pares, hasta el eje del Edificio de Viajeros y bandas impares, las del lado

opuesto.

8.3 MOVIMIENTOS.

8.3.1 Clases de rutas.

8.3.1.1 Ruta asegurada.

Es la comprendida desde la señal que autorice el movimiento o desde la cola

de la circulación que la ha rebasado hasta la señal que lo limita.

8.3.1.2 Ruta de deslizamiento.

Es la que seguiría la circulación en caso de rebasar indebidamente la señal

límite o punto final del itinerario en la que la instalación proporciona cierto grado de

protección.

La ruta de deslizamiento puede ser libre si las agujas tomadas de punta, EN EL

POSIBLE DESLIZAMIENTO, pueden encontrarse en cualquier posición.

La ruta de deslizamiento se considera orientada si la dirección es única o si

una o varias agujas tomadas de punta, EN EL POSIBLE DESLIZAMIENTO, están

enclavadas en una posición determinada.

Los DESLIZAMIENTOS ORIENTADOS se establecerán

AUTOMÁTICAMENTE. También podrá permitirse que sean preparados

MANUALMENTE, en cuyo caso, se instalarán los pulsadores correspondientes.

Aunque cada señal fin de itinerario tendrá deslizamiento libre, éste podrá pasar

a ser orientado AUTOMÁTICAMENTE si la autorización simultánea de otro

movimiento así lo requiere.



8.3.2 Compatibilidad de movimientos.

Un movimiento de circulación carece de incompatibilidades si se cumplen las

siguientes condiciones:

• La ruta asegurada no tiene ninguna parte común con otra ruta también

asegurada o con otras rutas de deslizamiento correspondientes a otros

movimientos que no sean de prolongación de movimientos.

• La ruta de deslizamiento no tiene parte común con otras rutas

aseguradas correspondientes a otros movimientos, salvo que se trate de

prolongación de movimientos.

• Cuando la ruta asegurada sólo tiene común con otra, también

asegurada, LA RUTA DE DESLIZAMIENTO.

8.3.2.1 Posibilidad de prolongar un movimiento con otro de distintas características.

Podrán prolongarse todos los movimientos entre sí, con independencia del tipo

de los mismos, ateniéndose EXCLUSIVAMENTE a las incompatibilidades que

generan las rutas de deslizamiento sobre las aseguradas.

8.4 ESTABLECIMIENTO, ENCLAVAMIENTO Y AUTORIZACIÓN DE UN ITINERARIO O M.C.

8.4.1 Proceso

Las fases iniciales de las que consta son:

a) PRESIONAR EL PULSADOR DE PRINCIPIO.

b) PRESIONAR EL PULSADOR DE FIN DE RUTA.

Las condiciones que se deben cumplir son:



• Las fases a) y b) pueden realizarse simultáneamente.

• Cuando haya varias señales en una ruta, se admite que dicha

ruta se autorice de señal a señal o de una sola vez: de origen a

destino.

Nota: Si existen varias RUTAS posibles para un DESTINO y se

desean utilizar, deberán utilizarse los pulsadores INTERMEDIOS

necesarios que permitan SELECCIONAR dichas RUTAS.

Las consecuencias que se producen son:

Se enciende en el Mando del Enclavamiento el valor ROJO de la señal origen

de movimiento.

Nota: cuando las fases a) y b) hay que realizarlas secuencialmente, los efectos

de la fase a) desaparecen a los 5 segundos de soltar el pulsador.

Una vez completadas las fases a) y b), se pasa a la fase c):

c) EXPLORACION NEGATIVA.

Las condiciones que impiden que se establezca el itinerario, y que por lo tanto

producen un resultado negativo en la exploración del estado del enclavamiento, son:

• Por existir movimientos completos, o en proceso de formación o

disolución, incompatibles con el que se pretende establecer.

• Por existir agujas enclavadas en la posición contraria a la requerida por

el itinerario deseado.

• Por existir eléctricamente bloqueados el destino, la señal origen de

movimiento, o agujas de la ruta, en posición contraria a la requerida.




• Se apagan los visores indicados en la fase anterior, como máximo 5

segundos después de que se ha dejado de actuar sobre los pulsadores.

Una vez completadas las fases a) y b), y si la fase c) no ha resultado como

exploración negativa, se realiza la fase d):

d) EXPLORACION POSITIVA SIN ANORMALIDADES

SECUNDARIAS.

No existen condiciones para esta fase.


• Se aseguran las incompatibilidades de flanco y deslizamiento.

• Se maniobran automáticamente todos los aparatos de la ruta, incluso

los de protección.

• Se encienden en AMARILLO FIJO los visores de la ruta que no

corresponden a la comprobación de aparatos.

• Se maniobra o almacena la orden de maniobra de las semibarreras,

encerrojándolas, comprobándolas y enclavándolas en su momento.

Nota: si interviene en su cierre la proximidad del tren.

• Se enclavan todos los aparatos que den su comprobación,

encendiéndose los correspondientes visores AZULES.

• Pasa a dar AMARILLO FIJO el visor en forma de flecha al

establecerse las incompatibilidades de deslizamiento.



• El enclavamiento de agujas, aparatos y semibarreras a través del

itinerario impide su maniobra mediante cualquier procedimiento

eléctrico, mientras el itinerario, o parte de él que los afecte, se

mantenga enclavado.

Una vez completada la fase d), se procede a realizar la fase e):

e) AUTORIZACION DEL MOVIMIENTO.


• Comprobación, encerrojamiento y enclavamiento de las semibarreras,

garantizando también que dichas semibarreras llevarán como mínimo

30 segundos cerradas cuando la circulación interfiera el paso.

• Comprobación de que todos los circuitos de vía de la ruta están libres.

Nota: no se incluyen los de la ruta de deslizamiento. Tampoco se

comprueban los de estacionamiento para R.A. y Maniobras

Centralizadas.


• Se produce la apertura de la señal o señales que deban autorizar el

movimiento.

• El enclavamiento se mantendrá aunque la señal o señales no se abran

por incumplimiento de alguna de esas condiciones.



Una vez completada la fase e), se procede a realizar la fase f):

f) EXPLORACION POSITIVA CON ANORMALIDADES

SECUNDARIAS.


• Aparatos comprobando y circuito de agujas dando la comprobación de

ocupado.


• Se maniobra la aguja o agujas correspondientes al circuito ocupado,

anulando el efecto pedal.

• Se manda el movimiento como se indica en los apartados a) y b).

• Se cumplen todas las CONSECUENCIAS expuestas en el apartado d).

• Se podrá autorizar el rebase de la señal correspondiente por medio de

orden telefónica o escrita, teniendo la garantía de que se cumplen todas

las condiciones de seguridad (si se intenta autorizar un movimiento,

por ejemplo una entrada, y no se autoriza por alguna circunstancia:

circuito ocupado (no el de estacionamiento), falta de comprobación de

un aparato, fusión de una lámpara, etc., se establecerán las

incompatibilidades de deslizamiento, cuando se haya realizado la

exploración positiva con o sin anormalidades secundarias, y se desean

anular dichas incompatibilidades, debe anularse la entrada y autorizar

posteriormente el REBASE AUTORIZADO, ya que éste carece de

INCOMPATIBILIDADES DE DESLIZAMIENTO)



Una vez completada la fase e), se procede a realizar la fase f):

g) EXPLORACION POSITIVA CON ANORMALIDADES

SECUNDARIAS.


• Algún aparato no da la comprobación de su posición.


• Se manda el movimiento, con lo que establecerán las correspondientes

incompatibilidades, quedando enclavados los aparatos que comprueban

en la posición correcta.

• El aparato dotado de motor que no compruebe se mandará a normal e

invertido varias veces sin deshacer el itinerario, para ver si obedece

con el mando individual.

• Si ese aparato no va a su posición con mando individual, se autoriza su

maniobra con manivela.

• Una vez maniobrado con manivela, se enclavará en cuanto dé

comprobación y se retire la autorización de manivela, con lo que

quedará autorizado el movimiento con la señal correspondiente. (Si se

intenta autorizar un movimiento, por ejemplo una entrada, y no se

autoriza por alguna circunstancia: circuito ocupado (no el de

estacionamiento), falta de comprobación de un aparato, fusión de una

lámpara, etc., se establecerán las incompatibilidades de deslizamiento,

cuando se haya realizado la exploración positiva con o sin

anormalidades secundarias, y se desean anular dichas

incompatibilidades, debe anularse la entrada y autorizar posteriormente



el REBASE AUTORIZADO, ya que éste carece de

INCOMPATIBILIDADES DE DESLIZAMIENTO)

OTRAS CONSIDERACIONES.

• La exploración tampoco será negativa por la ocupación de cualquier

circuito de vía relacionado con la ruta que se desea autorizar.

• Si una vez maniobrado el aparato a manivela no da comprobación, se

BLOQUEARÁ su mando pero hasta recuperar su comprobación no se

podrá ENCLAVAR.

• Sólo puede autorizarse la maniobra a manivela cuando el aparato no

está enclavado.

• Con un aparato autorizado a manivela no se puede abrir la señal que

autorice un movimiento sobre él.

8.4.2 Efectos de los enclavamientos.

Consecuencias del enclavamiento de un movimiento: El enclavamiento impide

variar la posición de los aparatos y mantiene las incompatibilidades hasta que no se

cumplan las condiciones expuestas en el apartado “DISOLUCION DE

ITINERARIOS”.



8.4.3 Inmovilización de motores por ocupación del circuito de vía al que pertenecen.

Al ocuparse un circuito de vía por cualquier motivo, los aparatos dotados de

motor que pertenezcan a este circuito quedarán inmovilizados. A la citada

particularidad se le denomina EFECTO PEDAL.

8.4.4 Efecto que produce sobre las barreras o semibarreras dotadas de motor la ocupación del circuito de vía al que pertenecen.

Al igual que ocurre con las agujas y demás aparatos dotados de motor, la

ocupación del circuito de vía al que pertenecen impide su maniobra de apertura; es

más, el mero hecho de producirse la ocupación de dicho circuito produce el cierre

automático de la barrera o semibarrera en cuestión; sin embargo, no se encenderá el

visor AZUL de enclavamiento. La liberación del circuito de vía ocasionará la

apertura, si no se ha producido la orden de cierre.

8.4.5 Anulación del efecto pedal.

Cuando no pueda maniobrarse un aparato dotado de motor exclusivamente por

encontrarse ocupado el circuito de vía al que pertenece, deberá recurrirse a los

dispositivos especiales (dos pulsadores, uno para + y otro para -) instalados para

eliminar dicho efecto pedal, actuando sobre uno de ellos simultáneamente con el

pulsador individual de aguja. Con dichas pulsaciones cambiará el aparato de posición,

quedando restablecido el efecto pedal. Existirá un contador por estación para registrar

estas ANULACIONES DEL EFECTO PEDAL.

8.4.6 Bloqueo y desbloqueo de un determinado destino (Trayecto o estacionamiento).

Cuando se desee impedir movimientos sobre un trayecto o estacionamiento, se

actuará sobre el pulsador de destino y sobre el de BLOQ. DESTINO-AGUJA.



Si se trata de un estacionamiento, se deberá actuar sobre uno de los de destino

o sobre los dos, según lo que se desee, es decir: prohibir las entradas por una banda o

por las dos. Dicha circunstancia se conocerá por el encendido en ROJO de las flechas

de destino.

Para normalizarlo será suficiente con actuar sobre el pulsador de destino que

se utilizó anteriormente y sobre el DESBLOQ. DESTINO-AGUJA.

8.5 DISOLUCIÓN DE LOS ITINERARIOS.

La disolución de un itinerario en proceso de enclavamiento o enclavado y por

lo tanto, la posibilidad del establecimiento de otros itinerarios incompatibles con él, o

de maniobrar las agujas o aparatos cuyo enclavamiento asegura, podrá realizarse,

exclusivamente, si se efectúa una de las siguientes operaciones:

• Disolución normal.

• Disolución artificial

• Disolución de emergencia.

8.5.1 Disolución normal.

El desenclavamiento de aparatos y circuitos de vía se realizará

AUTOMÁTICA Y PROGRESIVAMENTE.

8.5.2 Disolución artificial.

La liberación se producirá mediante una actuación específica del Agente de

Circulación sobre determinados órganos de mando que a continuación se indican.

Cuando autorizado un movimiento, se desee anularlo antes de que la

circulación rebase la señal que lo autoriza, deberá tenerse en cuenta lo siguiente, y

discernir entre ambas posibilidades:



• Que NO EXISTA tren en la proximidad.

• Que SI EXISTA tren en la proximidad.

8.5.2.1 Disolución artificial cuando no existe tren en la proximidad.

Se actuará sobre el pulsador de PRINCIPIO del movimiento y sobre el

pulsador de ANUL. ARTIF.

• Se cerrará la señal que autorizaba el movimiento si estaba abierta.

• Se liberarán todos los aparatos enclavados por la ruta autorizada.

• Se apagarán todos los visores correspondientes a esa ruta.

• Desaparecerán las incompatibilidades del deslizamiento.

8.5.2.2 Disolución artificial cuando sí existe tren en la proximidad o se encuentra entre ésta y la señal irrebasable.

Se actuará sobre el pulsador de PRINCIPIO del movimiento y sobre el

pulsador de ANUL. ARTI.

• Se cerrará la señal que autorizaba el movimiento si estaba abierta.

• Empezará a funcionar un diferímetro regulado a un tiempo t1.

• Dará luz ROJA INTERMITENTE el visor del diferímetro mientras

está funcionando éste. Dicho visor estará junto al pulsador de origen de

movimiento.

• Cuando termine su recorrido el diferímetro, dicho visor pasará a dar

luz ROJA FIJA.



• Quedará la instalación preparada de forma que actuando de nuevo

sobre los mismos pulsadores se liberará el itinerario, apagándose todos

los visores relacionados con dicha ruta.

8.5.3 Disolución de emergencia.

Puede ocurrir que la DISOLUCION NORMAL no se produzca, por ejemplo,

por haber quedado ocupado algún circuito de la ruta o porque la circulación por avería

de su máquina u otra causa ha recorrido parcialmente dicha ruta.

También puede ocurrir que la DISOLUCION ARIFICIAL no se produzca por

avería del sistema o por rebase de la circulación antes de terminar el diferímetro.

En estos casos debe recurrirse a la DISOLUCION DE EMERGENCIA, para

lo cual se procederá así:

Se actuará sobre el pulsador FIN del itinerario y sobre el pulsador de ANUL.

EMER.:

• Se cerrará la señal que autorizaba la ruta si no había sido cerrada ya.

• Empezará a funcionar un diferímetro regulado a un tiempo de tres

minutos.

• Un contador registrará esta operación.

• El visor del diferímetro dará luz ROJA INTERMITENTE mientras

está funcionando el mismo. Dicho visor estará junto al pulsador FIN

del movimiento.

• Cuando termine su recorrido el diferímetro, dicho visor pasará a dar

luz ROJA FIJA.



• Quedará la instalación preparada de forma que actuando de nuevo

sobre los mismos pulsadores se liberarán los aparatos correspondientes

al circuito o circuitos ocupados, así como el resto de la ruta desde ahí

hasta el final de la misma.

• Se apagarán todos los visores de la ruta, excepto los correspondientes a

los circuitos ocupados.

• Si se desea maniobrar las agujas situadas sobre los circuitos ocupados,

deberá hacerse uso del dispositivo de ANULACIÓN DEL EFECTO

PEDAL.

8.6 MANIOBRAS.

Las agujas dotadas de motor no podrán maniobrarse si está ocupado el circuito

de vía al que pertenecen y en cualquier caso nunca desde la Mesa de Mando.

Las agujas situadas sobre circuitos de estacionamiento también deben dotarse

de circuito de inmovilización independiente del de estacionamiento, salvo en aquellos

casos en los que en el PROYECTO FUNCIONAL se indique lo contrario.

8.7 FUNCIONAMIENTO DE LAS BARRERAS O SEMIBARRERAS.

Aunque cada paso a nivel suele tener sus características particulares, a

continuación se exponen unas ideas generales de su funcionamiento.

Si un paso a nivel está protegido por semibarreras movidas por motor, su

accionamiento se realiza de modo automático por la proximidad de una circulación

cuando se tiene mandado un itinerario que las afecta, pudiendo realizarse también

desde el Mando de Enclavamiento o al pie del paso, según se detalle más adelante.

Además de las semibarreras, el paso está protegido a la carretera por señales

intermitentes y sistema de sonería, cuyo aviso se produce al dar el mando de cierre del



paso. El aviso acústico cesa en el momento que las semibarreras finalizan su recorrido

de bajada, permaneciendo las señales en rojo intermitente hasta que aquellas vuelvan

de nuevo a su posición normal para dar paso a la carretera.

Las semibarreras inician su descenso a los 10 segundos como mínimo de

producirse el aviso y emplean aproximadamente 10 segundos en su recorrido de

bajada o subida.

Como se indica en el apartado correspondiente, la apertura sólo se producirá

cuando coincidan:

• Orden de apertura automática.

• Orden de apertura individual.

• Orden de apertura local (a pie de paso).

• Circuito de vía propio del paso a nivel libre.

8.7.1 Mando automático.

El cierre automático del paso a nivel se verifica por la doble condición del

mando de señal y la ocupación de circuito de vía correspondiente. Su apertura se

efectúa cuando, una vez rebasado por el tren, se liberan los circuitos que le afectan.

La orden automática de cierre se anula solamente por la orden automática de

apertura.

Si el mando de señal se efectúa cuando el tren ha pisado el circuito de la señal

avanzada, las semibarreras se bajan, pero la apertura de señal se efectúa siempre

garantizando que las semibarreras llevan como mínimo 30 segundos cerradas cuando

la circulación interfiere el Paso a Nivel.



8.7.2 Mando individual desde el mando del enclavamiento.

Para bajar o subir las semibarreras desde el Mando del Enclavamiento bastará

simplemente con oprimir el pulsador que lleva el rótulo de Paso a Nivel y el general

de agujas en – o en +, respectivamente. La orden individual de cierre se anula

solamente por la orden individual de apertura. Ahora bien, para subirlas es necesario

que se cumplan las condiciones de seguridad, es decir, que las semibarreras no estén

enclavadas, que estén libres los circuitos que afectan al paso y que no exista orden

local no automática de cierre.



9 Bibliografía.

Introduction to Railway Signalling. Institution of Railway Signal Engineers.

ISBN 0-902390-13-9

Norma Videográfica, RENFE

Railway Technical Pages. www.trainweb.org.

Reglamento General de Circulación, RENFE

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