jueves, 27 de diciembre de 2012

¿Por qué se paran los trenes?

¿Que por qué se paran los trenes?

Buf... Esta es una pregunta con mucha miga. Vamos con lo sencillo.


Paradas programadas

Los trenes pueden pararse por muchos motivos. Uno de ellos es que se programen las paradas que debe hacer un tren. Las más habituales para nosotros como viajeros son las paradas comerciales, aquéllas que dijimos que servían para que los viajeros subieran y bajaran o para cargar y descargar mercancías.

Estas paradas se hacen siempre en lugares habilitados para ello, como son los apeaderos, cargaderos y estaciones.

Pero también puede haber paradas previstas cuyo único fin es regular la circulación, como por ejemplo, los cruces en vía única. Estas son las paradas técnicas, y se suelen hacer en estaciones o apartaderos

A estas paradas se les suele llamar "paradas grafiadas", porque vienen detalladas en un gráfico o en un horario de trenes.


Un apeadero es un sitio destinado a que los viajeros suban y bajen del tren. Está situado en plena vía (entre dos estaciones) y está dotado de andenes.

Un cargadero es un sitio destinado a la carga y descarga de mercancías. A efectos de circulación es una estación más, porque tiene agujas y señales. Además, suelen tener un muelle de carga o algún otro tipo de instalación desde donde se efectúan esas operaciones.

Un apartadero es un sitio destinado a regular las operaciones de circulación como el apartado de trenes para rebases, cruces o cualquier otra necesidad relacionada con la circulación. A efectos de eso mismo, es también una estación más, porque también tiene agujas y señales. Estrictamente no tiene por qué tener ni andenes ni muelles de carga ni nada más que vías, pero la realidad es que se contempla como una categoría inferior de estación (igual que los cargaderos).

Una estación es un sitio destinado a la regulación de los procesos de circulación, subida y bajada de viajeros y carga y descarga de mercancías. Dependiendo de su tamaño y de su uso estará dotada de andenes, muelles de carga y, cómo no, agujas y señales.

La forma de diferenciar si es una estación, un cargadero o un apartadero es simplemente mirar el nombre. Si detrás del nombre de la estación no aparece nada, es una estación. Si aparece "(Cgd.)" es un cargadero, si aparece "(Apt.)" es un apartadero. Y si aparece "(Cgd.-Apt.)" es un cargadero-apartadero.

Para saber si estamos en un apeadero es más fácil. Si no vemos señales o agujas cerca, es un apeadero. Además nos puede ayudar el que lleve "(Apd.)" detrás del nombre. Pero ojo, no siempre el tema de las señales se cumple. Hay apeaderos que sí tienen señales cerca, pero suelen ser señales de bloqueo o avanzadas o de entrada de otras estaciones. Lo que no falla casi nunca es mirar si hay agujas cerca. Tampoco se cumple muchas veces lo del nombre, especialmente en estaciones de cercanías.


Paradas accidentales

Estas son las que más nos interesan ahora mismo. No es que se deban a accidentes, sino que son paradas que no están previstas. Pueden ser por muchos motivos. Vamos a ver algunos.

Hemos visto ya que, gracias a las instalaciones de seguridad tienen que cumplirse muchísimas condiciones para que un tren pueda circular, y que cuando alguna no se cumple, los trenes se paran. Esto es una filosofía llamada "fail-safe" en inglés que viene a decir que si ocurre algún fallo, las instalaciones pasen a la situación más segura. Y no nos engañemos: el tren seguro es el tren parado. Por eso, cualquier fallo provoca que el tren se pare.


Paradas producidas por el ASFA

Por ejemplo, cuando una baliza de ASFA falla, está preparada para que dé la indicación de señal en rojo, aunque la señal funcione correctamente y esté dando verde (por ejemplo). Lo que ocurre entonces es que al tren que pasa por esa baliza averiada se le provoca una frenada de urgencia.

Si, y sólo si, el maquinista está absolutamente seguro de que la señal permitía el paso, tiene que rearmar el equipo y puede continuar la marcha.

También puede ocurrir que el equipo de tren del ASFA falle. En ese caso, también se produce el frenado de urgencia.

Igual que antes, el maquinista sólo tiene que rearmar el equipo. Pero si éste se avería del todo, entonces es absolutamente necesario que el agente de acompañamiento (el revisor) vaya a la cabina a ayudarle con el reconocimiento de señales. Si no hay agente de acompañamiento, el tren no puede circular con viajeros.

También puede ocurrir que el maquinista no cumpla alguna de las muchísimas condiciones que impone el ASFA Digital. Entonces, también hachazo.

Reconoceréis este tipo de paradas porque suelen ocurrir en cualquier lugar, especialmente en las entradas o salidas de las estaciones y suelen ser una frenada más o menos brusca, que dura muy poco (unos segundos) y tras la cual el tren reanuda la marcha normal.

También ocurre cuando son el ATP, el ERTMS o el LZB los que fallan o que sus balizas o su transmisión es incoherente o tiene algún fallo.


Paradas a la entrada de las estaciones

Seguro que os ha pasado que estáis viajando en un tren, se anuncia por megafonía que llegamos a nuestra parada y nos levantamos para ir hacia la puerta. Y justo en ese momento, el tren se para antes de llegar a la estación. Y nos acordamos de toda la familia de todos los ferroviarios porque el tren se ha parado justo el día que tenemos más prisa.

Esto suele ocurrir cuando hay "acumulación de trenes" (últimamente a veces se informa de esta circunstancia por la megafonía de los trenes). Eso quiere decir que la estación a la que vamos a entrar está llena, o la vía a la que tenemos que entrar está ocupada por otro tren. Y estamos allí parados un rato hasta que el otro tren libera la vía a la que tenemos que ir. Ya hemos visto que los enclavamientos vigilan si los circuitos de vía del itinerario están libres, y que, si no lo están, rechazan la orden y no hacen nada. Esto se hace para garantizar la seguridad de todos los trenes. El enclavamiento no nos deja entrar a una vía ocupada porque está ocupada, precisamente. Caso aparte son las maniobras, claro.

¿Pero no habíamos dicho que los horarios de los trenes y las mallas de circulación se calculan para que los trenes no se entorpezcan entre sí y aprovechar al máximo la capacidad de las vías? Si, claro. ¿Y por qué, si mi tren va a la hora que debe, tienen que pararme precisamente a mí? Pues seguramente porque hay otro tren que va por delante que va retrasado. Y eso, queramos o no, nos afecta. Tened en cuenta que desde la ventanilla de nuestro tren el campo de visión que tenemos es muy pequeño, y nosotros no tenemos esa visión global que tienen desde los Puestos de Mando. Ellos sí ven todo lo que ocurre y deciden en función de lo que vaya ocurriendo (siempre según un plan establecido).

Aunque pueda parecer otra cosa, en los PM tienen unos planes de contingencias extraordinariamente detallados, en los que podemos ver cómo hay que actuar ante cualquier problema previsible que pueda surgir. No hay nada (salvo casos muy excepcionales) improvisado.

¿Y si hay una avería en el enclavamiento de la estación? Las señales se cierran todas. O una aguja no comprueba a una o a ninguna posición (que no compruebe quiere decir que tenemos la certeza de que la aguja está bien dispuesta). Un tren que pasase por ahí podría descarrilar. Pues las señales no abren. ¿Y si se ocupa un circuito de la estación? La señal que sea no abre.

Y por todos esos motivos tenemos que parar y esperar a que nos abran la señal (si se puede) o a que nos autoricen a rebasarla.


Paradas en plena vía o trayectos a velocidad reducida

A veces, nuestro tren, sin motivo aparente, se para en cualquier lugar en medio de la nada. Y no se trata de una frenada de urgencia, sino de una parada digamos "normal". Normalmente suele ser porque hay una señal que nos obliga a detenernos. Y después, el tren avanza como si el maquinista fuera contando cada una de las piedras del balasto. Una tortuga con sueño adelantaría a nuestro tren. Pensad, igual que antes, que desde nuestra ventanilla no vemos lo que pasa. Si la señal ordenaba pararse pero es permisiva, el maquinista puede rebasarla con marcha a la vista. Y si no es permisiva, es que le han dado permiso para rebasarla y tiene que ir dispuesto a detenerse ante cualquier obstáculo que pueda encontrarse.

A veces, las señales se cierran y no permiten el paso porque hay una avería. Si falla el bloqueo, todas las señales que encontremos estarán en rojo. Si se ocupa un circuito de vía intempestivamente, la señal que lo protege se cierra. Si se rompe un carril (y se rompen, aunque parezca mentira), la señal se cierra. Si se funde la lámpara verde, la señal pasa a amarillo, y si se funde la amarilla, pasa a rojo, y si además se funde la roja, la señal se apaga, pero la anterior pasa a rojo, o sea, se cierra. En todos esos casos, el maquinista no sabe lo que se va a encontrar y debe de estar dispuesto a pararse, por eso va tan despacio.

Y nos acordaremos en toda la familia de la Renfe, o de FEVE, o de FGC, o FGV, o Euskotren, o Metro de Madrid, o TMB, o Metro Bilbao o SFM, pero en el fondo, el que el tren se pare o vaya despacio es por nuestra seguridad.

A veces también vemos que el tren va "despacio", como a unos 50 ó 60 km/h más o menos. Eso suele ser porque el maquinista ha encontrado una señal en amarillo, que le está diciendo que la siguiente puede estar en rojo, o lo que suele ser lo mismo, que delante va otro tren. Entonces, el maquinista reduce la velocidad (aparte de porque le obliga el ASFA Digital) para darle tiempo al tren de delante a que se aleje para seguir circulando con señales en verde y reducir la posibilidad de tener un problema.


Otras paradas largas a la entrada o en las estaciones

Vamos a suponer ahora que otro tren que no es en el que viajamos, se ha averiado y se ha quedado tirado en un trayecto de doble vía. El PM tiene que considerar que, hasta que se pueda apartar ese tren (ya sea por sus propios medios o porque se manda una locomotora u otro tren a socorrerlo) esa vía está interceptada. Ningún otro tren puede circular por esa vía. Entonces se establece una Vía Única Temporal, que no es otra cosa que circular en ese trayecto como si de una vía única se tratase, es decir, con los trenes recorriéndola en los dos sentidos indistintamente. Pero claro, ahora los trenes no pueden cruzarse en cualquier sitio, sino que sólo pueden hacerlo en las estaciones extremas del trayecto afectado. Así que los trenes tienen que esperarse unos a otros para que vayan dejando la vía libre para que puedan circular otros. Y eso, lamentablemente, suele provocar paradas largas. Para evitar tener una acumulación de trenes importante en ambos extremos, lo que se suele hacer es que sólo pasen por ese trayecto unos pocos trenes, suprimiendo los demás y dándoles la vuelta (rotándolos) en las estaciones extremas para que se hagan cargo de los servicios de otros trenes suprimido. Además, así intentamos que el colapso y los retrasos no se transmitan al resto de la red. Madre mía, qué lioso me ha quedado, pero bueno, seguro que lo entendéis.

A esta situación que acabo de describir se le llama "interceptación de vía". Puede ser por muchas causas, pero el efecto final es que no se puede circular por ahí. Las interceptaciones se suelen producir por averías de trenes (los ferroviarios lo llaman inutilidad), desprendimientos de tierras o piedras, descarrilamientos, accidentes de carretera (no sería la primera vez que un coche cae a la vía de resultas de un accidente), roturas de carril (aunque muchas veces se puede seguir circulando), y más frecuentemente de lo que nos gustaría a todos, arrollamientos de personas.

Hay otro tipo de interceptación, como la que provoca la catenaria (esos cables que van por encima de los trenes), pero de ellas hablaremos cuando lleguemos a la electrificación.

Por hoy creo que es suficiente, así que vamos a dejarlo aquí.

lunes, 24 de diciembre de 2012

Puesto de Mando y CTC

Habéis leído aquí mismo algo sobre Puestos de Mando o CTC. Pues bien, llegó la hora de saber qué es eso.


Puesto de Mando

Un Puesto de Mando es el lugar desde el que se coordina toda la circulación de trenes. Al PM (como le llamaremos a partir de ahora) le llega la información de qué trenes tienen que circular y en qué horario, sus paradas, su composición, su peso, su longitud, su número de circulación, cómo es el tren, qué lleva, si lleva mercancías peligrosas, si es un tren regular, si es uno especial... En fin, toda la información relevante para que pueda circular.

Esta información es la que le sirve al PM para poder tomar decisiones en el momento en que algo no vaya bien. Si todo va bien, el tren saldrá a su hora, llegará a su hora a las estaciones, cruzará o rebasará a otros trenes según lo previsto y llegará a su hora a destino sin más problemas. Pero las cosas no siempre salen tan bien. Si un tren se retrasa puede provocar que otros también lo hagan, ya sea porque vienen por detrás o porque tienen que cruzarse en una estación y si el que va tarde no ha llegado, el que cruza no puede salir.

El PM es el encargado de decidir si se alteran las paradas o los cruces, o la hora de salida, o cualquier otra cosa relacionada con la circulación. Y eso lo hacen intentando que sus decisiones no afecten a más trenes o, que si lo hacen, afecten al menor número de trenes posible. Ellos, además de toda la información de los trenes, tienen toda la información de las estaciones, de las distancias entre estaciones, de cuántas vías tienen, qué longitud tienen esas vías, si tienen andenes...

Podríamos decir que un PM es el ojo que todo lo ve.

La organización de las circulaciones se hace a través de unas cosas llamadas mallas de circulación, que no son más que unas gráficas en las que se representan las horas en el eje horizontal y las estaciones en el eje vertical. Cada tren se representa con una línea diagonal ascendente o descendente dependiendo del sentido en el que se mueva el tren.
Malla teórica de circulación
Este es el aspecto que tiene una malla. Sé que se ve poco, pero para hacernos una idea, nos vale. Cada línea diagonal es un tren, y los colores van a depender del tipo de tren que sea: regional, largo recorrido, cercanías, mercancías, mercancías peligrosas, infraestructura, especial...

La malla que vemos es de una línea de doble vía, por lo que los trenes pueden cruzarse en cualquier lugar, mientras que en una línea de vía única sólo podrán hacerlo en las estaciones.

Cuando un operador quiere poner un tren que vaya de "A" a "F", solicitará al gestor de la infraestructura un "surco" (una línea diagonal en esa malla). El gestor lo meterá en el ordenador y cuadrará los horarios lo mejor que pueda, teniendo en cuenta que debe tratar a todos los operadores y a todos los trenes con transparencia e igualdad. Pero lógicamente, no todos los trenes tienen el mismo tratamiento, porque a las patatas de un tren lleno de patatas no les importa si llegan 10 minutos más tarde. Pero a las personas que van a trabajar un lunes por la mañana, sí les importan esos 10 minutos. Así que se establece un baremo de prioridades y los surcos y las mallas se calculan con esos criterios.

Una vez establecida la malla, se le entrega al PM para que gestione la circulación.

Vamos a poner el caso en el que en todas las estaciones entre "A" y "W" tenemos un Jefe de Circulación en cada una de ellas. El PM les comunicará qué trenes tienen que pasar por cada estación y el horario de esos trenes. Cada estación hará lo posible para que los trenes circulen correctamente por su estación. Cada vez que un tren pase por una estación, los Jefes irán llamando al PM para informarle de la hora de paso de cada tren, y del retraso o adelanto que llevan. El PM, con esa información, irá elaborando otra malla, superpuesta a la teórica, que será la malla real. Ahí se reflejará la hora de paso real de cada tren por cada estación. Si un tren se retrasa y provoca retrasos a otros, automáticamente se tiene que reflejar ese cambio en la malla real, haciendo que las líneas de todos los trenes afectados se desplacen en la malla. De la observación de esa malla, el PM puede deducir que el tren que va tarde puede provocar más retrasos a más trenes según vaya avanzando y es cuando deberá decidir si ese tren sigue su marcha, retrasando todo a su paso, o si es preferible detenerlo unos minutos en una estación y luego intercalarlo en surcos libres.

Vamos a ver el ejemplo en la malla de la imagen siguiente.
Parte de la malla teórica
Hay un tren, de color azul que sale a las 7:30 de "A". A las 7:36 sale otro y a las 7:40 otro más, de color verde los dos. Si el tren azul se retrasa y pasa por "E" a las 8:00, los trenes verdes sufrirán el retraso, y, en la malla real, su línea se inclinará más hacia la derecha para quedar siempre por detrás de la azul. En ese momento, el PM deberá decidir si es mejor repercutir el retraso a los trenes verdes, o detener el tren azul para que los otros dos puedan adelantarlo y así no repercutir el retraso.

Si el tren azul es de viajeros, y los verdes de mercancías, es posible que sea mejor que el de viajeros circule con el retraso que lleva y da un poco igual que retrase unos minutos a los mercantes. Pero si es al contrario, (azul mercante, verdes viajeros) seguramente sea mejor detener el mercante, aunque aumente su retraso, con tal de que los de viajeros puedan recuperar su normalidad o, al menos, no aumentar el retraso que les ha provocado. Espero que quede claro lo que quiero transmitir.

El caso es que, sea cual sea la decisión que tome, el PM avisará a las estaciones de los cambios que haga, y les dirá si el tren tiene que pasar, o si hay que apartarlo, o detenerlo, o suprimirlo, en el peor de los casos (suprimir un tren significa que a partir de esa estación ya no circula, se suele hacer cuando hay una avería o incidencia grande, con tal de dejar ese surco libre para que otros trenes puedan aprovecharlo).

Pero, además de la circulación de trenes, el PM también tiene que gestionar más cosas. Y lo peor que tienen, son los trabajos en la vía o las averías, ya sean de trenes o de la infraestructura. Y es que, cuando la avería o el trabajo es de cierta entidad, la vía suele quedar interceptada. Si es vía única, pues mala suerte, porque el servicio queda suspendido. Si hay vía doble, se pueden meter los trenes por la otra vía en los dos sentidos, pero claro, la capacidad de la línea se ve muy disminuida, porque ahora, necesariamente, sólo podremos cruzar los trenes en las estaciones. Y necesariamente los trenes tendrán que esperar a que la vía quede libre. Y reconoceréis conmigo, que el mucho trabajo tener que llamar a las estaciones con cada tren para decirles qué tienen que hacer. En la línea del ejemplo de la malla tenemos 24 estaciones, o sea, que deberíamos llamar a todas las estaciones desde "E" (es decir, a 20 estaciones) para informarles del cambio que hemos decidido hacer con los trenes azul y verdes.


CTC (Control de Tráfico Centralizado)

Así que se inventó el CTC. El CTC es el Control de Tráfico Centralizado, que no es otra cosa que concentrar a todos los Jefes de Circulación en un mismo sitio y que, desde ahí, estas personas controlen las estaciones. Y normalmente ese sitio suele ser el PM. Así que ahora tenemos que en el PM hay un montón de gente decidiendo qué se hace con los trenes, y otro montón de gente controlando las estaciones.

Y como hay mucha gente, nos damos cuenta de que una misma persona podría controlar varias estaciones a la vez, y así aprovechamos toda su capacidad de trabajo. Así que lo juntamos todo en un ordenador y unas pantallas, y este señor ya puede hacerlo. Tenemos un Jefe de CTC que, él solito, lleva todas las estaciones: la "A", la "B", la "C", la "D", la "E" y la "F". Y de "G" a "M", las lleva otro Jefe de CTC. En realidad el CTC no es más que el control remoto, el mando a distancia de las estaciones, pero con pantalla incorporada.

Ahora, el PM sólo necesita avisar a una sola persona de los trenes que circulan y sus horarios, y sólo tiene que informar a una persona de los cambios. Además, el Jefe de CTC, al tener una visión global del tramo que va a controlar, puede hacerse una mejor idea de lo que está ocurriendo y puede prever mejor lo que va a ocurrir, puede informar al PM mejor, y el PM podrá tomar mejores decisiones.

Pero no todo es positivo. Lo malo es que las estaciones se quedan vacías y ya no hay nadie que pueda atender a nuestros viajeros, provocándoles sensación de abandono. Además, dejamos todo en manos de unos sistemas que, en un momento dado, pueden fallar y dejarnos "ciegos", sin saber qué ocurre, con lo que tendremos que desplazar a personal a pie de vía a que nos lo cuente y a que nos ayude a gestionar lo que sea que esté pasando.


Identificación de los trenes

Para poder gestionar correctamente toda la circulación, tenemos que tener un sistema por el cual identificar a los trenes. No podemos estar hablando de "el tren azul de las 7:30" o "el verde de las 7:36", porque, aunque quedan identificados perfectamente, no es útil hablar así. Además, puede llevar a errores.

En la red de ADIF se usa un sistema de identificación de trenes que usa un código alfanumérico, con letras y números, vamos. Vamos a ver cómo se numeran los trenes.
  • Trenes regulares: se identifican con cinco cifras con las que, cada día, identificaremos a un tren, haga el recorrido que haga. Nos sale que podremos numerar, diariamente, 100.000 trenes regulares, desde el 00000 hasta el 99999. Los trenes regulares, o los trenes con marcha determinada, son los trenes que se programan para que circulen cada día. Este rango de 100.000 números se divide en varios tramos, y gracias a esa división podremos distinguir de qué tipo es cada tren. Por ejemplo:
    • del 00000 al 07999: trenes de largo recorrido o AV
    • del 08000 al 09999: trenes de media distancia por AV
    • del 10000 al 11999: trenes de programación especial de largo recorrido o AV
    • del 12000 al 18999: trenes de Media Distancia
    • del 19000 al 21999: trenes de Cercanías Madrid
    • del 22000 al 22999: trenes de Cercanías Asturias
    • del 23000 al 23999: trenes de Cercanías Sevilla, Málaga y Cádiz
    • del 24000 al 24999: trenes de Cercanías Valencia y Murcia
    • del 25000 al 25999: trenes de Cercanías Barcelona
    • del 26000 al 26999: trenes de Cercanías Bilbao, San Sebastián y Santander
    • del 27000 al 27999: trenes de Cercanías Madrid
    • del 28000 al 29999: trenes de Cercanías Barcelona
    • del 30000 al 39999: trenes de programación especial o material vacío (trenes sin servicio)
    • del40000 al 99999: trenes de mercancías (aquí no me he entretenido en mirar qué cupo corresponde a cada tipo de tren, pero se diferencian en si llevan mercancías peligrosas, coches, siderúrgicos, contenedores, programación especial, longitud excepcional...)
  • Trenes especiales: se identifican con un código alfanumérico con dos o tres letras y tres o dos números. Son trenes que, por razones operativas, debemos crear para poder desplazarlos de un lado a otro, o por cualquier otro motivo del servicio. Las dos o tres primeras letras identifican la dependencia (estación o PM) que expide el tren, y con las tres o dos cifras se identifica la Subdirección de Circulación de origen, la de destino, y la paridad del tren. Por ejemplo, podemos tener un tren llamado MH107 que será un tren con origen en Madrid-Chamartín (MH), que pertenece a la Subdirección de Circulación Centro (1) y que es impar (07). O podemos tener un tren llamado CGR01, que será un tren creado por el Centro de Gestión de Red que es impar.
Los trenes serán pares o impares en función del sentido de circulación. Por ejemplo, en la línea Madrid-Irún, los trenes impares son los que van hacia Irún, y los pares los que van hacia Madrid. Así se define una paridad para cada una de las líneas. ¿Y qué ocurre si un tren tiene que cambiar de línea (tomar una bifurcación, por ejemplo) y entra en una línea cuya paridad es la contraria? Pues tendremos que cambiarle el número al tren. Así que, si un tren va a circular por varias líneas y va a tener que alternar su paridad, se le asignan dos números (por ejemplo, el 21232 y el 21233) siendo el impar siempre el mayor. Para los trenes especiales, el número será correlativo cada día, empezando por el 00 (ó 01).


Sistemas de ayuda en los CTC's

Lógicamente, con tantos trayectos y tantos trenes, los operadores de los CTC's tienen ayudas. La primera y más sencilla son las llamadas Sucesiones Automáticas. Son funciones que están implementadas directamente en los enclavamientos y que hacen que las señales de las estaciones se comporten como si fueran señales de bloqueo (¿os acordáis cuando explicamos el BAD o el BAB?), es decir, que se cierran cuando pasa un tren y se vuelven a abrir cuando el tren ha liberado esa sección.

La siguiente ayuda fue la Formación Automática de Itinerarios, que viene a ser prácticamente lo mismo, y que también es una función propia de los enclavamientos.

Y lo último que se ha incorporado es el GRP, el Gestor de Rutas y Prioridades. Es una base de datos en la que se programan los números de los trenes, los destinos que tienen que tomar en las bifurcaciones y las vías en las que deben de estacionarse preferentemente, así como la prioridad que van a tener con respecto a otros trenes. El sistema estará constantemente vigilando determinados puntos situados antes de las bifurcaciones (sean de estaciones o no) y cuando los trenes lleguen a esos puntos, consulta la base de datos y manda la orden al enclavamiento de la estación o de la bifurcación para que haga el itinerario correcto para el tren. Pero como el sistema no es infalible, ni tiene previstas todas las posibilidades, ni tiene programados todos los trenes especiales que se pueden crear en un día, ni entiende de averías o incidencias, tiene que haber alguien que supervise que el GRP hace bien su trabajo. Y ese alguien es el Jefe de CTC allí donde haya GRP. Hay estaciones en las que, por su tamaño (tipo Atocha, Chamartín, Bilbao-Abando, Valencia-Nord, Barcelona-Sants) y la cantidad de tráfico que generan, el GRP se convierte en algo inútil y que llega a entorpecer la labor de organizar la circulación.

Y con esto, acabamos. Me hubiera gustado poneros una foto de un Puesto de Mando, pero es complicado acceder a ellos. No obstante, aquí (http://www.adif.es/es_ES/infraestructuras/circulacion/circulacion.shtml) podéis ver, en pequeñito, un par de fotos de algún PM de ADIF en los que se ven también las pantallas de CTC. Además, como últimamente me ha dado también por enlazaros videos, aquí (http://www.youtube.com/watch?v=gpv84InoJIc) podéis ver, muy rápidamente, cómo es una pantalla de CTC, y se ve brevemente una pantalla con una malla con seguimiento en tiempo real.

jueves, 20 de diciembre de 2012

Itinerarios

Como ya sabemos mucho de cómo funcionan todas las instalaciones de seguridad, vamos a ver qué son los itinerarios y qué problemas podemos tener.

Habíamos dicho que los enclavamientos eran los aparatos encargados de controlar que no se puedan realizar itinerarios incompatibles para que los trenes no tengan problemas a la hora de circular.

Pero, ¿qué es un itinerario? Pues es la ruta o el recorrido que va a hacer un tren para entrar, salir o pasar por una estación o por una bifurcación.

Entrar, salir o pasar por una estación está bastante claro lo que es, pero no viene mal verlo más en detalle.
  • Itinerario de entrada: la ruta que sigue un tren desde la señal de entrada hasta que se estaciona
  • Itinerario de salida: la ruta que sigue un tren desde el punto de estacionamiento hasta que sale de la estación
  • Itinerario de paso directo: la ruta que sigue un tren para entrar y luego salir de una estación
Parece evidente que un paso directo es la suma de una entrada y una salida, pero las instalaciones no siempre lo ven así, con lo que el resultado no es el mismo.

Para establecer un itinerario se deben cumplir varias condiciones. Lo primero es que el recorrido que va a hacer el tren no esté afectado por otro itinerario. Lo segundo es que esté libre de trenes. Lo tercero es que las agujas, travesías, calces o pasos a nivel estén correctamente dispuestos para que pase el tren, y por último, que las señales permitan ese movimiento. Y si es un itinerario de salida, que el bloqueo que haya en la línea esté correctamente establecido.

Los enclavamientos antiguos, lo único que no hacían era comprobar que el itinerario estaba libre de trenes. Tenía que hacerlo una persona. Pero un enclavamiento moderno hace todas esas cosas. Y aquí es cuando tenemos que saber si un itinerario es compatible con otro o no.

La compatibilidad de los itinerarios quiere decir que los trenes que recorran esos itinerarios tienen que poder hacerlo con seguridad, sin acercarse entre ellos más de lo necesario y sin que se crucen. Para ello, cuando se diseña una estación, se crean unas tablas, llamadas cuadros de incompatibilidades. Es una tabla en la que se reflejan los distintos itinerarios que se pueden realizar cuándo son compatibles con otros o no.

Vamos a ver un ejemplo. Tenemos nuestra estación "B", que ya vimos en anteriores entradas.

Estación "B"
Vamos a hacer una lista con los distintos itinerarios que se pueden hacer. Empezamos por los de entrada, luego los de salida y por último los de paso directo, y los numeramos.
  1. Entrada desde "A" a vía 1
  2. Entrada desde "A" a vía 2
  3. Entrada desde "A" a vía 3
  4. Entrada desde "C" a vía 1
  5. Entrada desde "C" a vía 2
  6. Entrada desde "C" a vía 3
  7. Entrada desde "D" a vía 3 
  8. Salida de vía 1 hacia "A"
  9. Salida de vía 2 hacia "A"
  10. Salida de vía 3 hacia "A"
  11. Salida de vía 1 hacia "C"
  12. Salida de vía 2 hacia "C"
  13. Salida de vía 3 hacia "C"
  14. Salida de vía 3 hacia "D"
  15. Paso de "A" a "C" por vía 1
  16. Paso de "A" a "C" por vía 2
  17. Paso de "A" a "C" por vía 3
  18. Paso de "C" a "A" por vía 1
  19. Paso de "C" a "A" por vía 2
  20. Paso de "C" a "A" por vía 3
  21. Paso de "C" a "D" por vía 3
  22. Paso de "D" a "C" por vía 3
Con ésto, hacemos una tabla que en vertical y en horizontal tenga todos los itinerarios. Algo así:

Cuadro de incompatibilidades vacío
Y ahora lo rellenamos. Hay dos tipos de incompatibilidades. Una es por posición de agujas (si una aguja está a una posición no puede estar a la otra) y la otra es por condición, es decir, que haya alguna condición, que no sean las agujas por la que no se pueda hacer ese itinerario, como por ejemplo, que haya otro en sentido contrario. A las incompatibilidades por aguja le ponemos una X y a las de condición una O.
Cuadro de incompatibilidades relleno
Y aquí tenemos nuestro cuadro de incompatibilidades. Pero hay una cosa que no hemos tenido en cuenta. ¿Qué ocurre si un tren se rebasa una señal indebidamente mientras otro está moviéndose por la estación? A esta posibilidad se le llama deslizamiento. Un ejemplo de un posible deslizamiento sería que un tren que entrara desde "A" a la vía 1 no se detuviera en la señal S1/1 mientras que otro tren estuviese entrando desde "C" hacia la vía 2. En principio los itinerarios son compatibles, pero la realidad es que los trenes chocarían. Por eso, una de las incompatibilidades es que el itinerario no se vea afectado por ningún deslizamiento. Normalmente, se suele poner como afectado por deslizamiento el circuito de vía siguiente a punto donde termina el itinerario. Así que vamos a modificar nuestro cuadro para incluir los deslizamientos (en rojo). Donde hay un asterisco (*) es que el itinerario es compatible dependiendo de otra condición. En este caso, de la posición de una aguja.
Cuadro de incompatibilidades con los deslizamientos
Ya sólo nos faltan dos cositas. Lo primero es ponerle nombre a los circuitos de vía, y luego analizar qué circuitos tienen que estar libres para poder hacer los itinerarios y qué aspectos presentarán las señales.

He aquí cómo hemos nombrado los circuitos de vía (en amarillo) y cómo se vería nuestra estación "B" en un CTC o en un Puesto Local. En blanco los nombres de los elementos y en blanco con fondo azul los destinos. Además he pintado los bloqueos.

Videográfico de la estación "B"
Como decíamos, completamos los cuadros de incompatibilidades con una tabla que es el cuadro de explotación, donde están los circuitos necesariamente libres, las posiciones de las agujas y los aspectos que deben presentar las señales. Las casillas en blanco significan que no es relevante cómo esté ese elemento.
Resto del cuadro de incompatibilidades
Y con esto ya podemos programar el enclavamiento y empezar a hacer itinerarios.

Vamos a ver una animación de lo que ocurre cuando establecemos un itinerario para que pase un tren.
Paso de tren por la estación

  1. Partimos de nuestra estación B en esta situación. No tenemos ningún bloqueo, ningún itinerario y las agujas están todas a posición normal. "A" nos avisa de que va a expedir un tren hacia nosotros. Es un tren que no tiene parada en nuestra estación, por lo que le haremos un itinerario de paso directo de "A" a "C" por vía 1 (el número 15 en nuestro cuadro).
  2. Lo primero es que "A" tomará el bloqueo y expide el tren.
  3. Cuando el tren llegue al circuito de proximidad (el CV anterior a la señal avanzada), sonará un aviso acústico que deberemos reconocer. Vamos a establecer nuestro itinerario de paso.
  4. En el momento en el que le doy la orden al enclavamiento, éste comienza a explorar la ruta para comprobar si hay algo que impida el establecimiento. Lo primero que hace es comprobar que los circuitos están libres. Lo segundo es comprobar las agujas. Si están bien dispuestas (como es el caso), las enclava. Si no, las mueve a la posición que haga falta y las enclava (las pinta unas rayitas azules).
  5. El enclavamiento enclava toda la ruta hasta la señal de salida. 
  6. Se comprueba el bloqueo. En este caso no está establecido, por lo que el enclavamiento lo establece y cierra las señales del trayecto desde "C".
  7. Ahora sí podemos abrir las señales en el aspecto que nos marcaba el cuadro de incompatibilidades.
  8. El tren puede pasar por nuestra estación. Toda esta operación se hace en pocos segundos.
  9. Según el tren va avanzando y se van liberando los circuitos de vía, se desenclava el itinerario y se deshacen los bloqueos.

¿A que es más o menos como os lo habíais imaginado?

Vamos a ver una animación con el establecimiento de un itinerario de entrada a desviada. Concretamente de "A" a la vía 3 (itinerario nº 3 en nuestro cuadro).
Itinerario de entrada a desviada
¿Qué vemos aquí?
  1. Cuando mando la orden, el envclavamiento ve que las agujas 3 y 5 no están a la posición que deben estar, así que las manda moverse. Es cuando empiezan a parpadear.
  2. Las agujas comprueban a posición invertida y entonces se enclavan (la rayita azul).
  3. El itinerario se va enclavando hasta la señal S1/3.
  4. El trocito verde que se pinta después de la señal S1/3 es el deslizamiento.
  5. Una vez que está enclavada la ruta, se abren las señales según indica el cuadro de explotación.
Y creo que con esto podemos terminar por hoy, porque debéis de tener la cabeza como un bombo.

Instalaciones de Seguridad: Otros sistemas de señalización en cabina

Hemos visto ya uno de los sistemas más importantes de señalización en cabina, el ASFA en sus dos versiones. Pero hay más.

Ya comentamos que a altas velocidades al ojo humano le cuesta captar cierta información, aquéllo del "efecto túnel". Con la implantación de la alta velocidad en España (allá por 1992) hubo que adoptar un sistema de señalización que asegurara que los maquinistas verían todas las señales y podrían cumplir sus órdenes. Dijomos también que se trajo un sistema desde Alemania, el LZB.

Además de servir como base de un sistema de bloqueo (el BCA), se considera que es un sistema de señalización en cabina, porque le transmite al maquinista la información que necesita para circular. Por eso en el cuadro de mandos del tren, al maquinista le aparecen, entre otras, tres indicaciones fundamentales.

  • Velocidad límite: la máxima velocidad a la que podemos circular en ese momento. Las limitaciones temporales de velocidad deben introducirse en el sistema para que los trenes las reciban.
  • Distancia meta: la distancia a la que se produce un cambio de velocidad.
  • Velocidad meta: la velocidad que hay que llevar cuando se llegue a ese punto.
Panel de LZB de un tren ICE 2. Foto: bigbug21 en http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ice2_mfa_on_lzb.jpg con licencia Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 Generic
En la foto vemos cómo es un panel de LZB. Aunque el de la foto es de un tren ICE 2 de la DB alemana, los paneles de LZB de los trenes españoles son iguales (pero con las cosas en español, claro). Como cosas imporantes vemos una escala vertical llena de lucecitas y números que van de 0 a 4000, con una pantallita digital arriba. Ese es el indicador de la distancia meta. En la pantallita nos dice la distancia, y en la escala nos la muestra gráficamente cuando es menor de 4000 metros.

A la derecha vemos el velocímetro, que tiene dos agujas y una pantalla. La aguja amarilla nos dice la velocidad real del tren. La aguja roja (que se mueve por fuera de la esfera) nos dice la velocidad límite. Y en la pantalla nos dice la velocidad meta.

En resumen, que el LZB nos está indicando que durante a 9800 metros podremos seguir circulando a 250 km/h.

Debajo vemos un montón de lucecitas y botoncitos, que sirven para los casos especiales, como rebase de señales, principio o fin de zona con LZB, limitaciones de velocidad, etc.

ATP

ATP significa "Automatic Train Protection" o Protección Automática del Tren. Este sistema es una adaptación de otros sistemas europeos a la señalización española. Es una mezcla entre el ASFA y el LZB, ya que tiene información puntual (balizas específicas instaladas junto a las balizas ASFA) y supervisión continua de la velocidad. ¿Os suena? ¿A que se parece mucho al ASFA Digital? Más bien al revés, porque el ATP es anterior al ASFA Digital.

En la red de ADIF sólo se ha instalado un sistema de ATP, y fue en el Corredor Mediterráneo entre Barcelona y La Encina (Alicante). Se puso en servicio en el año 2004. El sistema elegido fue el EBICAB 900.

Las imágenes que veremos están extraídas del capítulo 23 del Manual de Circulación de ADIF, que no se puede descargar en la red.

Como hemos dicho, el ATP consta de unas balizas, conectadas a las señales y situadas de forma estratégica. Estas balizas transmiten al tren varias informaciones, como el estado de la señal, las limitaciones de velocidad que sean y la situación kilométrica exacta de la baliza. En la imagen vemos cómo se instalan.

Balizas de ATP
Además de las balizas asociadas a señales, también hay algunas asociadas a pantallas alfanuméricas y cartelones, con lo que la información que recibe el maquinista es más completa.

El panel del maquinista tiene, basicamente, lo mismo que en el LZB, pero con alguna diferencia. Aquí aparecen el velocímetro con la misma información, la escala de distancia, y además un teclado con pantalla.
Esquema el cuadro de mandos del ATP
Sin embargo, aquí el panel de botones es igual que el del ASFA. Esto es porque el ATP y el ASFA están íntimamente relacionados. El teclado sirve para introducirle al sistema determinados datos del tren, como su velocidad máxima, el tipo (N, A ó B), longitud del tren y otros datos de freno.

Vamos a ver, así por encima, qué hace el ATP ante las distintas señales.


  • Vía Libre: la velocidad límite será la máxima de la línea, y la velocidad meta por la siguiente señal, también.
  • Vía Libre Condicional: la velocidad meta por la siguiente señal será de 160 km/h.
  • Anuncio de Precaución: la velocidad meta por la siguiente señal será tal que el tren pueda llegar a 30 a la primera aguja.
  • Anuncio de Precaución con número: igual que antes, pero para que se cumpla la velocidad de la pantalla alfanumérica al llegar a las agujas.
  • Anuncio de Parada: la velocidad meta será de 30 km/h en la aproximación a la siguiente señal si es permisiva, y 20 si no lo es. Pero si la siguiente señal está en Rebase Autorizado con el foco blanco intermitente, la velocidad meta será 30.
  • Preanuncio de Parada: la velocidad meta por la siguiente señal será la que marque la pantalla.
  • Paso a Nivel Protegido: la velocidad meta por el PN será de 155 km/h.
  • Paso a Nivel sin Protección: la velocidad meta en el PN será de 10 km/h.
Igual que en el ASFA Digital, el ATP calcula una curva de frenado que el maquinista tiene que cumplir, y que, si no lo hace, le frena el tren automáticamente.

Esto ha sido el ATP a grandes rasgos.


ERTMS

Este montón de letras todas juntas que hacen una palabra impronunciable (los ferroviarios le dicen "erretemese", "emerretese" y todas las variantes que se os ocurran) es el "European Railway Traffic Management System", en español Sistema Europeo de Gestión de Tráfico Ferroviario.

Como habéis podido adivinar cuando hemos hablado de otros países, cada administración ferroviaria ha hecho su propio reglamento y ha creado su forma de circular y ha creado sus propios sistemas de señalización. Esto ha provocado que, tradicionalmente, los trenes internacionales tuvieran que cambiar de locomotora y de maquinista en cada frontera, lo cual era un problema, especialmente, en los pasos por Suiza, Bélgica y Luxemburgo, por ejemplo, donde había que cambiar todo para pasra por un país pequeñito. Así que las adminsitraciones ferroviarias se pusieron de acuerdo para crear unos poco trenes que pudieran pasar las fronteras y tuvieran instalados todos los sistemas que exigía cada país. Así, por ejemplo, una rama Thalys (trenes de AV que circulan entre Alemania, Holanda, Bélgica y Francia) tenían que estar equipados con LZB (Alemania), KVM (Francia), Crocodile (Bélgica)... Y además tenían que poder circular con tensiones de 25000 Voltios en alterna, de 1500 en continua, de 3000 en continua... En fin, un lío.

Entonces, la UIC, la Unión Internacional de Ferrocarriles en sus siglas en francés, se reunió para crear las normas de interoperabilidad, es decir, características comunes que deben de cumplir las distintas administraciones para que puedan circular por sus redes trenes de otros países.

Y entre esas normas de interoperabilidad está el ERTMS. Este sistema pretende adaptar todos los tipos de señalización de los países para dar una información en cabina única, independientemente del país en el que se esté. De esta forma, un maquinista alemán (por poner un ejemplo), podría llevar un tren desde Algeciras hasta Copenague sin tener que aprenderse los distintos reglamentos.

El ERTMS se divide en cinco niveles: el 0, el 1, el 2, el 3 y el STM. El nivel 0 es la ausencia de ERTMS, es decir, que se circula con el sistema de seguridad base, pero el equipo ERTMS no hace nada. En España sería el ASFA. El nivel 1 es muy parecido al ATP (de hecho usa las mismas balizas), o sea, información puntual y supervisión continua. En el nivel 2 los trenes se comunican con las instalaciones a través de radio y las balizas, con lo que tenemos información y supervision continua. El nivel 3 es lo más. Aquí ya no son necesarias las señales, desaparecen los cantones, y se establece una comunicación por radio entre el tren y las instalaciones, y además entre los propios trenes, y entre ellos se lo guisan y se lo comen, es decir, se autolocalizan, se pasan información de velocidades, longitudes de tren, etc. Y por último, el nivel STM es un nivel 0, pero en el que es el equipo ERTMS el que hace la supervisión del sistema nacional base, o sea, del ASFA en España. Pero esto que suena tan bonito se ha topado con un escollo importante.

A partir de ahora hablaré de eurobalizas y de eurorradio. Y es que como la E de ERTMS es de Europa, pues aquí todo lleva el prefijo "euro" delante.

Los distintos fabricantes de sistemas tenían ya algo así inventado. Por ejemplo, Dimetronic tiene algo parecido instalado en el Metro de Madrid. Siemens y Alcatel (ahora Thales) tienen el LZB. Bombardier creó su ATP con el EBICAB... Lógicamente, cada fabricante tiraba hacia su tecnología intentando hacer que se impusiera como estándar tecnológico. Y fruto de esas negociaciones tan espesas salió el ERTMS como hoy lo conocemos. Así que vamos a hablar de él.

Como hemos dicho, el ERTMS utiliza unas eurobalizas para transmitir información. Y la información que transmiten, a través de telegramas, es básicamente la misma que el ATP, es decir, cómo están las señales asociadas y dónde están situadas. De hecho, las eurobalizas son las mismas. Pero además, también se puede transmitir y recibir información más precisa vía eurorradio. Es la diferencia entre el nivel 1 y el nivel 2.

El sistema de eurorradio está basado en el GSM-R, que es una aplicación del GSM (los móviles de toda la vida) pero específica para la explotación ferroviaria.

La documentación que he podido consultar sólo habla de los niveles 0, 1 y STM. De todas formas, si queréis más detalles sobre los niveles 2 y 3, en internet hay mucha información, por ejemplo en la Ferropedia (http://www.ferropedia.es/wiki/ERTMS).

En el nivel 1, las eurobalizas (a veces pueden estar complementadas con eurolazos) generan una MA (Movement Authority - Autoridad de Movimiento), que autoriza al tren a continuar circulando una distancia determinada y el equipo del tren, en función de esa MA, genera información para el maquinista y una curva de frenado que tendrá que cumplir.

Las MA están compuestas por unas cosas que ya conocemos: una distancia meta y una velocidad meta. El equipo embarcado no permitirá que el tren supere ninguno de esos dos parámetros, calculando una curva de frenado en función de la composición del tren. La velocidad meta no es 0 km/h, ya que el sistema no permitiría que un tren se aproximase a una distancia determinada a una señal en Parada y a su baliza asociada. Así que la curva acaba en una velocidad llamada "velocidad de liberación", que es a la que se permitirá al tren aproximarse hasta el punto de supervisión (la eurobaliza) donde recibirá más información. A la distancia meta también se la llama EOA (End of Authority - Fin de Autoridad). Además,  las MA pueden ser temporizadas (si en X segundos no se alcanza un punto determinado, la MA termina) y más aspectos que sería larguísimo incluir aquí.

El eurolazo es un cable radiante tirado por la vía (como el del LZB) que transmite información continua y que se instala antes de las señales. Así, el eurolazo es capaz de transmitir el estado de la señal con antelación suficiente como para que el tren no tenga que frenar suponiendo que la señal está cerrada (en el peor de los casos). Sería como una baliza previa (en ERTMS se llaman balizas "infill"), pero situada aún más lejos.

Situación de las eurobalizas
Los grupos de eurobalizas están compuesto por un número variable de balizas fijas y conmutables (o controladas). Las balizas fijas son las que sólo pueden transmitir un telegrama previamente grabado. Las conmutables pueden transmitir varios telegramas. En la imagen vemos un ejemplo de instalación.

La información que se presenta al maquinista tiene esta pinta, más o menos.
Eurocabina
A esto se le llama eurocabina, y podemos ver, así importante, la velocidad a la que vamos, características de la vía, distintas indicaciones para la curva de frenado, distancia meta, velocidad meta y muchas más cosas. Esta es sólo una de las representaciones, pero hay otras, aunque todas muestran la misma información.

Curva de frenado
Hemos hablado de curvas de frenado, pero no hemos visto qué pinta tienen. Bueno, esto sería una representación. La velocidad límite es la que el maquinista no debe superar. La velocidad de aviso es a partir de la cual el sistema avisará al maquinista que se está pasando. La velocidad de supervisión es a la que el tren empezará a frenar (frenada de servicio, o sea, normal) hasta que la velocidad baje por debajo de la velocidad límite, luego, el tren suelta los frenos. Y, por último, la velocidad máxima de seguridad, a la que el tren aplicará el freno de urgencia. La diferencia entre la curva más baja y la más alta será de entre 5 y 15 km/h, es decir, si la velocidad límite es 300 km/h, la curva roja estará entre 305 y 315 km/h.

Los modos en los que puede funcionar el nivel 1 son un montón y con un montón de siglas. Y qué narices significan esas siglas es esto. Además, entre paréntesis os pongo el nivel al que corresponden y las velocidades de supervisión.

  • SB: "stand by", cuando encendemos el equipo (N0)
  • UN: "unfitted" o sin equipar, cuando circulamos por una línea sin ERTMS (N0, 200 con ASFA - 140 sin ASFA)
  • FS: "full supervision" o supervisión completa (N1)
  • SR: modo "staff responsible" o modo responsabilidad del maquinista (N1, 100)
  • SH: modo "shunting" o modo de maniobras (N1, 50 AV - 30 convencional)
  • OS: modo "on sight" o modo marcha a la vista, cuando rebasamos una señal en Parada con autorización (N1, 50 AV- 30 convencional)
  • TR: "trip", rebase indebido de una señal (N1)
  • PT: "post trip", lo que ocurre después de un "trip" (N1, nos permite ir marcha atrás 50 metros)
  • RS: "release speed" o velocidad de liberación, que es la velocidad a la que podemos acercarnos a la señal en Parada (N1, 35 AV - 20 convencional)
  • RV: "reversing", es el modo de retroceso, por si hay que retroceder por obstáculos en la vía, por ejemplo (N1)
  • ASFA (N1): es un modo degradado en el que se circula con ASFA (N1)
  • ATP: es un modo degradado en el que se circula con el ATP (Nivel STM)
  • ASFA (STM): es un modo degradado en el que se circula con ASFA (Nivel STM)
  • IS: "isolation" o que el ERTMS está inhibido
Hemos hablado antes de los EOA (fin de autoridad). Representan la distancia a la que el tren debe detenerse. Vamos a ver dónde se situarían los EOA en el ejemplo de la imagen de antes:
  • Señal en verde: EOA en la cuarta señal contando desde ésta
  • Señal en verde intermitente (también incluiría el verde-amarillo y el amarillo con número): EOA en la tercera señal contando desde ésta
  • Señal en amarillo: EOA en la segunda señal contando ésta
  • Señal en rojo, o en rojo blanco o en rojo con azul intermitente: EOA en la propia señal.
La señal con el foco azul intermitente sólo aparece en las Normas Específicas de Circulación de la LAV Madrid-Barcelona-Frontera Francesa, que están colgadas en la web de ADIF.

Otras funciones que tiene implementadas el Nivel 1 del ERTMS en España son:

  • Supervisión hasta toperas: se genera una MA con EOA a una distancia del final de vía
  • Aislamiento de equipos de vía: se sitúan eurobalizas que indican final y principio de zona supervisada por el ERTMS
  • Tren empujado: la máquina siempre leerá señales en rojo, por lo que se opera en modo SH
  • Alarmas externas: cuando hay cualquier incidencia se puede enviar un mensaje de texto al maquinista que tiene que reconocerlo y se le puede imponer una limitación de velocidad o una parada
  • Protección de trabajos en vía: se puede poner una limitación temporal de velocidad junto con un mensaje de texto
  • Sugerencia de parada en estaciones: se le puede notificar al maquinista una parada en una estación a través de mensaje de texto
  • Supervisión del control de puertas: en función de la vía en la que se estacione el tren, se da información a los viajeros de a qué lado del tren se abrirán las puertas
  • Comprobación del cierre de puertas: el sistema de control de puertas puede transmitir al ERTMS si se han cerrado o no y que sea este equipo el que permita o no traccionar al tren. Normalmente lo hace el tren con sus propios equipos, pero se puede meter al ERTMS
  • Gestión de ASFA: el control del ASFA se realiza a través de la eurocabina
  • Protección de pasos a nivel: las eurobalizas darán una MA temporizada hasta el PN con velocidad de supervisión de 155 km/h si el paso está protegido, si acaba el tiempo de la MA, se destruye, pasando a modo SR. Si el paso está desprotegido, se da una MA con velocidad de 10 km/h hasta que termine el PN.
  • Túneles, puentes, viaductos: indican al maquinista si se encuentra en alguno de estos lugares, que son susceptibles de algún tipo de limitación
  • Control de trampillas de ventilación: el equipo puede ordenar el cierre o apertura de trampillas de ventilación, por ejemplo, al paso por a un túnel
  • Zonas neutras o de bajada de pantógrafos: si el tren va a llegar a una zona neutra o a una zona en la que haya que bajar el pantógrafo, el equipo se lo indica al maquinista, y además, anula el freno de urgencia de los viajeros
No he contado aquí cómo interactúa el maquinista con el equipo porque es casi lo mismo que con el ATP o con el ASFA. Ante cualquier acción restrictiva, se solicita una confirmación por parte del maquinista y si éste no lo hace, el equipo toma el control sobre el freno del tren. Si aún así no es capaz de mantener la curva de frenado, el tren se frena de urgencia.

En el Nivel 2 del ERTMS, las MA's se transmiten a los trenes a través de la eurorradio, por lo que las balizas sólo están para localizar al tren. También, evidentemente, cumplen la función de respaldo por si el Nivel 2 cae, que se pueda circular con Nivel 1. En teoría, ya no son necesarias las señales, porque toda la información la recibe en cabina el maquinista de forma continua, pero en la práctica sí se instalan por la misma razón que antes.

Y finalmente en el Nivel 3, ya no son necesarias las señales, ni los circuitos de vía, ni siquiera las balizas de señal (como no hay señales...). Las que sí siguen existiendo son las balizas de relocalización, que le dicen al tren dónde se encuentran exactamente, para prevenir errores que pueda haber en los tacómetros de los trenes. El tren se pone en contacto con el centro de datos vía eurorradio y recibe de éste las MA's, que las calcula en función de la información que le llega de otros trenes. Así, cada tren recibe su MA en función de la posición de los demás trenes y del estado de las instalaciones. No hay, actualmente, ninguna línea en Europa con el Nivel 3 instalado.

He encontrado unos videos en Youtube en los que describe el funcionamiento del ERTMS niveles 1, 2 y 3. La única pega es que están en inglés, pero si los entendéis, aclara muchas cosas.

ERTMS Nivel 1: http://www.youtube.com/watch?v=gfUH5mZmV0o
ERTMS Nivel 2: http://www.youtube.com/watch?v=FJwX8faVaPI
ERTMS Nivel 3: http://www.youtube.com/watch?v=FJwX8faVaPI  http://www.youtube.com/watch?v=UbokA6iMkfg (Corregido gracias al comentario de Alberto)
Y con esto, también denso, dejamos los sistemas de señalización en cabina.

lunes, 10 de diciembre de 2012

Instalaciones de Seguridad: ASFA

Uno de los sistemas de seguridad más importantes que existen en nuestro ferrocarril es el ASFA. Estas siglas tan "así" son el acrónimo de Aviso de Señales y Frenado Automático, y su función es, precisamente, esa: avisar al maquinista de la señal que ha visto y frenar el tren automáticamente si no le hace caso.

Pero antes, vamos a hacer un poco de memoria.

Vamos a partir desde el punto en el que ya hemos inventado los enclavamientos, que nos impiden hacer itinerarios incompatibles con la seguridad, por lo que ya es bastante complicado que tengamos un accidente. Pero seguimos sujetos al fallo humano. Y es que, las señales se limitan a darle órdenes a los maquinistas, pero éstos, como personas que son, pueden cometer un fallo, y que eso desemboque en un accidente. Evidentemente, a los maquinistas les va la vida en no cometer fallos, y ya procuran ellos no cometerlos, pero nunca se está libre de meter la pata. Tenemos que inventar un sistema que evite esto.

Se inventó un sistema mediante el cual las locomotoras llevaban un tubo de cristal que formaba parte del sistema de freno en un lateral, sobresaliendo un poco de la planta de la máquina. A su vez, en las señales había una barrita metálica soldada en una parte giratoria del mástil (recordad que las señales son mecánicas todavía), que estaba paralela a la vía si la señal estaba abierta, y perpendicular si estaba cerrada. Además, la altura de esta barra coincidía con la altura del tubo de cristal de la locomotora.

Si la señal estaba abierta, el tren pasaba sin problemas por allí. Sin embargo, si estaba cerrada, la barrita metálica rompía el tubo de la máquina y la pérdida de aire o de vacío (depende del sistema de freno) provocaba el frenado del tren. Sistema sencillo y práctico, aunque no mucho. No era raro que los tubos se rompieran con el traqueteo de las máquinas, o que la vía se moviera por el paso de los trenes y al final la barra y el tubo no llegaran a tocarse.

Lo que más lamento ahora mismo es no poder dar referencias de dónde y cuándo se usó ese sistema. Recuerdo que lo leí hace bastantes años en un foro ferroviario, pero tampoco recuerdo dónde. esto lo comento sólo como curiosidad y anécdota. Ahora vamos con datos de verdad.

El caso es que los alemanes (¿quién sino?) decidieron que eso era un sistema muy poco fiable y decidieron inventar el suyo. Pero ellos empezaron a meter electricidad de por medio. El primer sistema era un sistema mecánico, pero que, lamentablemente, sólo se puede usar en líneas electrificadas. Por eso sólo se instaló en líneas de metro o cercanías. Se trata de una barra metálica móvil, instalada al lado de la vía, que está abatida si la señal está abierta, y levantada si la señal está cerrada. A la vez, en el tren hay instalado un sistema que, al contacto con la barra de la vía, abre el disyuntor del tren, dejándolo sin energía y abre la tubería de freno, provocando el frenado del tren. El disyuntor vendría a ser como el interruptor principal, como el automático de casa. Si tenemos que rebasar una señal en rojo (dentro de las posibilidades del reglamento, se entiende) se puede anular temporalmente el sistema y que éste no actúe. Este sistema se sigue usando en redes como la del metro y las cercanías (U-Bahn y S-Bahn) de Berlín o el metro de Nueva York. Si habláis alemán (y si no, cualquier traductor online hace milagros), echadle un vistazo a http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrsperre y veréis un ejemplo. También hay fotos. Como inconvenientes, vamos a citar que a altas velocidades, el sistema puede fallar, o provocar daños en el captador del tren o en la barra de la vía, dejando el sistema inútil.
Sistema Fahrsperre de la S-Bahn de Berlín. A la izquierda la barra de la vía. A la derecha el contacto del tren. Foto: mía en Berlin-Hauptbahnhof, septiembre de 2011.

Para solucionar este problema, en Francia los ingenieros Lartigue y Forest, de la "Compagnie des chmeins de fer du Nord" diseñaron el sistema "Crocodile" en 1872. El sistema se compone de unas barras metálicas, de unos dos metros de largo, que se instalan en el centro de la vía lo más cerca posible de la señal. En el tren hay una especie de brocha metálica que entra en contacto con el raíl. El funcionamiento es de lo más sencillo. Si la señal está abierta, no ocurre nada. Si la señal está cerrada, se le enciende al maquinista una lucecita que se lo recuerda, y si éste no pulsa un botón reconociéndolo, el tren se frena de urgencia. Si habláis frances, un vistazo a http://fr.wikipedia.org/wiki/Crocodile_(signalisation_ferroviaire) os cuenta cómo funciona con detalle. Si no habláis frances, os toca tirar de traductor online. Como inconvenientes, igual que el alemán de antes, que sólo transmite si la señal está abierta o cerrada. Hoy día se sigue usando este sistema en Francia, Bélgica y Luxemburgo.
Crocodile instalado en la estación de Oloron-St. Marie (Francia). Foto: mía - julio de 2005.

Pues con estas premisas, en Alemania (de nuevo) se inventan un sistema que pueda transmitirle al tren el aspecto de las señales y frene al tren si el maquinista rebasa alguna indebidamente. Básicamente, el sistema se basaba en que en la vía hay instalados unos imanes que transmiten información a un captador que va instalado en el tren y que requiere una actuación concreta del maquinista en función de la información que recibe. Si no hace lo correcto, el sistema frena el tren inmediatamente. A ver, quien dice inmediatamente, dice "frenada de urgencia", es decir, los cientos de metros que necesite el tren para pararse. Este sistema es el conocido como "Indusi" (Induktive Zugsicherung - Aseguramiento inductivo de trenes). Se empezó a instalar en las vías y trenes alemanes a partir de 1931 y sigue usándose hoy día. Más información en http://de.wikipedia.org/wiki/Indusi, pero en alemán, claro.
Locomotora eléctrica alemana en el taller de Meiningen. En el círculo, el captador del Indusi. Foto: mía - septiembre 2010.

Baliza Indusi en la estación de Berlin-Hauptbahnhof. Foto: mía - septiembre 2011.

Y con todo esto, ya podemos volvernos a España.

Mientras que en toda Europa tenemos sistemas de seguridad que detienen trenes, en España no hay nada. Todo queda en manos de los maquinistas.

En los años 70, RENFE decide que no es viable seguir en las condiciones que estábamos, y encarga el diseño de un sistema de repetición de señales en cabina y frenado automático para dotar a su red de una seguridad sin precedentes hasta entonces. La empresa encargada de diseñar dicho sistema fue Wabco Dimetal, una filial española de la Westinghouse inglesa (esta empresa, posteriormente se llamó Dimetal a secas, después Dimetronic, y ahora pertenece al grupo Invensys Rail Systems). A ver si os suena de algo el diseño básico del sistema.

Se instalan una serie de balizas a lo largo de la vía, cerca de las señales, que le transmiten al tren, por medio de electromagnetismo, la información de cómo está la señal. Si el maquinista no actúa de determinada forma, el tren se frena automáticamente. No sé a vosotros, pero a mí me recuerda al Indusi, pero con varias diferencias.
Baliza de ASFA. Es la parte central, de plástico. Los tacos de madera son de protección. Foto: mía en Monforte de Lemos - mayo de 2004.


En el ASFA, tenemos 9 frecuencias posibles (en Indusi sólo 3), con las que transmitiremos información al tren. En el tren tenemos instalado un captador, que resuena a una frecuencia constante y que, por acoplamiento inductivo con las balizas, desvía su frecuencia a la de la baliza, y así se transmite la información. Vaya lío. En realidad es muy sencillo Vamos con un símil. Tú estás cantando una canción, y llega alguien y te empieza a cantar otra al oído. Al final, una de dos, o acabas cantando la canción del otro, o te haces un lío de narices. Pues eso mismo es lo que ocurre en el captador del ASFA.

En el ASFA convencional, de las 9 frecuencias, sólo vamos a usar 4. Dos para las señales en Parada (frecuencias L7 y L8), otra para las señales en Vía Libre (frecuencia L3), y otra más para el resto de señales (L1). Recordad que estamos en los años 70, y aún no se puede correr a más de 140 km/h y aún no existe la Vía Libre Condicional.

Por cada señal, vamos a instalar dos balizas. A una la llamaremos baliza previa, y la colocaremos a 300 metros de la señal (esta distancia varía con la declividad de la línea) y la otra la colocaremos al pie de la señal (cinco metros antes) y la llamaremos baliza de pie de señal. Como en la figura.

Señal con sus balizas ASFA

Si la señal está en Vía Libre, la baliza de pie de señal oscilará con la frecuencia L3, y la previa también.
Vía Libre y sus frecuencias

Si la señal está en Anuncio de Precaución, Preanuncio de Parada, Anuncio de Parada, Anuncio de Parada Inmediata, Paso a Nivel Desprotegido o hay un Anuncio de Velocidad Limitada Temporal inferior a 100 o a 60 km/h (dependiendo de si la velocidad máxima de la línea es mayor o menor de 160), la baliza previa y la de pie de señal oscilarán con la frecuencia L1.
Anuncio de Parada y sus frecuencias

Si la señal está en Parada o Rebase Autorizado, la baliza previa tendrá L8 L7 y la de pie de señal L7 L8.

Señal en Parada con sus balizas y frecuencias
Esto en cuanto a lo que hay en la vía. Vamos a ver qué hay en los trenes.

Bien, pues en los trenes, el equipo ASFA se compone de un captador, instalado en los bajos del tren. Este captador es el que hemos dicho que emite una frecuencia determinada que se ve alterada por la frecuencia de resonancia de las balizas.

Captador ASFA. Es lo que está dentro del círculo rojo. Foto: mía en el Museo del Ferrocarril de Galicia, mayo de 2004.
Ya dentro del tren, tenemos el armario de control, donde está toda la electrónica que controla ésto. Lamentablemente, del armario no tengo fotos, pero no os perdéis nada.

Luego, ya en el pupitre de conducción, el maquinista tiene un panel repetidor, con unos selectores y una serie de luces y pulsadores, y en algún lugar que quede a mano, un pulsador de reconocimiento. Vamos a verlos en un par de fotos.

Cabina de la locomotora 7722 del Museo del Ferrocarril de Galicia. En el círculo grande, el panel repetidor. En el pequeño, el pulsador de reconocimiento. Foto: mía en el Museo del Ferrocarril de Galicia, mayo de 2004.
Cabina de una locomotora MAK G 1700 de Comsa en la estación de Ávila. En el círculo rojo grande, el panel repetidor moderno. En el pequeño, el pulsador de reconocimiento. Foto: mía, marzo de 2005.
Vamos a ver cómo tiene que actuar el maquinista.

Si la señal está en Vía Libre, al pasar tanto por la baliza previa como por la baliza de pie de señal, el sistema emitirá un pitido de 0,5 segundos y el maquinista no tendrá que hacer nada.

Si la señal está en Anuncio de Parada (y todos los demás aspectos que he comentado antes, pero lo vamos a simplificar así), al paso por ambas balizas el sistema emitirá un pitido continuo y encenderá dos luces blancas o amarillas en el pupitre de conducción. Una es un pulsador que sirve como reconocimiento de la señal, es decir, que si lo pulso es porque soy consciente de que estoy viendo una señal restrictiva, y el otro es un pulsador que sirve para frenar de urgencia. Lógicamente, éste no se pulsa, salvo causa justificada. El maquinista tiene que pulsar el reconocimiento antes de 3 segundos. Si no lo hace, frenada de urgencia. Como estamos hablando del sistema original, aquí acababa la labor del maquinista con el ASFA. En los sistemas modernos de ASFA tiene que hacer más cosas, que veremos más adelante.

Si la señal está en Parada, al paso por la baliza previa (frecuencia L7) se comprueba la velocidad a la que circula el tren. Si es inferior a la de control, sólo sonará un pitido durante 3 segundos y se encenderá una luz roja fija en el pupitre durante 10 segundos. Si la velocidad que llevamos es más alta que la de control, nos tirará urgencia.

La velocidad de control depende del tipo del tren. Para trenes tipo 50, 60 ó 70, la velocidad de control es 35 km/h. Para trenes tipo 80, 90 ó 100, la velocidad de control es 50 km/h, y para trenes tipo 110 o superior, la velocidad de control es 60 km/h.

¿Y qué ocurre si rebasamos una señal en Parada? Pues que al pasar la baliza con L8, el sistema nos frenará de urgencia, sea la velocidad que sea a la que vamos, porque hemos pasado la señal sin poder hacerlo.

Pero hemos visto que hay casos en los que una señal en rojo se puede pasar. De hecho, hay una indicación, el Rebase Autorizado, que me permite rebasar la señal legalmente. En este caso, en el panel de ASFA tenemos un pulsador para poder rebasar las señales, que anula el sistema durante unos segundos.

Cuando se aumentó la velocidad máxima de la red española a más de 160 km/h (y cuando se inauguró la primera línea de alta velocidad, la Madrid-Sevilla), hubo que incorporar una nueva funcionalidad al ASFA, porque ahora teníamos una indicación restrictiva más, la Vía Libre Condicional. Para ello, se usó una más de las 9 frecuencias disponible, la L2. Así, y análogamente a los casos anteriores, tanto la baliza previa como la de pie de señal, oscilan con esa frecuencia.

Vía Libre Condicional y sus frecuencias
En este caso, se pueden dar dos situaciones: que el tipo del tren que llevamos sea igual o inferior a 160, o que el tipo del tren sea superior a 160.

Si el tipo es igual a 160 o inferior, el ASFA actuará como si la indicación de la señal fuera Vía Libre: un pitido de 0,5 segundos.

Si el tipo es superior a 160, sonará un pitido, se encenderá una luz verde intermitente en el panel, y se encenderá el pulsador de reconocimiento. Si no lo pulsamos en tres segundos, el tren se detendrá. Una vez que pulsemos el reconocimiento, tendremos que reducir la velocidad a 180 km/h en un tiempo determinado, y después a 160 en otro tiempo determinado. He estado buscando, pero no encuentro los tiempos por ningún lado. Si no reducimos la velocidad en ese espacio de tiempo, el sistema nos frenará de urgencia. Si reducimos más la velocidad de lo que nos exige el ASFA y en menos tiempo, evidentemente no pasará nada.

Pues con esto ya tenemos dos versiones del ASFA, el normal y el ASFA 200. Además, a la vez que el ASFA 200 se inventó el ASFA AVE, que no es otra cosa que el mismo ASFA 200 pero para poder instalarlo en vehículos de alta velocidad, y es que, por compatibilidad electromagnética, hubo que variar una de las frecuencias del ASFA unos pocos Hertzios. Además, hay sistemas mixtos ASFA AVE y ASFA 200 para los trenes que pueden circular tanto por las vías de AV como por las convencionales.

A la inauguración del ASFA, que fue en el año 1975, acudió la todavía Princesa Sofía. Se subió en una novísima unidad 440 con el sistema instalado entre Atocha y Alcalá de Henares, viajando en cabina junto con los "peces gordos" de la RENFE de entonces. Llegando a Alcalá de Henares, y tal como estaba previsto, el maquinista del tren rebasó una señal en rojo y se produjo el frenado automático del tren para satisfacción de todos.

A pesar de demostrar su buen funcionamiento y la seguridad que aportaba, los maquinistas de la época renegaban del sistema, ya que no sólo les frenaba el tren ante cualquier error, sino que además registraba todas las actuaciones sobre el sistema. Los maquinistas decían que se sentían excesivamente controlados, y que no tenían que tener nada ni nadie que supervisara que ellos condujeran correctamente. Así que algunos desconectaban el sistema. RENFE, en aquella época empezó a sancionar a los maquinistas que lo hicieran, y así obligó a todos los trenes a circular con el sistema en servicio. Poco a poco sus bondades han ido calando entre el personal ferroviario, hasta tal punto que muchos maquinistas reconocen que, hoy día, se sienten desprotegidos sin él. Es más, el propio RGC dice que si un tren circula sin ASFA en servicio, deben ir dos personas en la cabina.

Pero, a pesar de todo lo bueno que tiene el sistema, también tiene defectos. Y es que es un sistema de supervisión puntual. El sistema sólo comprueba si se reconocen las señales, y sólo en dos casos controla que se cumpla la velocidad. Y precisamente en ese pequeñísimo hueco de seguridad que deja el sistema, es donde se han colado algunos accidentes en los que una supervisión continua de la velocidad del tren los podría haber evitado.

Pero lo que viene a continuación da para otra entrada, por eso de no hacerlas demasiado largas.