SEÑALIZACION Y PROTECCION FERROVIARIA

I edición del curso de especialización en:

INGENIERINGENIERINGENIERINGENIERÍÍÍÍA FERROVIARIAA FERROVIARIAA FERROVIARIAA FERROVIARIADel 1 de febrero al 17 de mayo de 2013Del 1 de febrero al 17 de mayo de 2013Del 1 de febrero al 17 de mayo de 2013Del 1 de febrero al 17 de mayo de 2013

� MMMMÓÓÓÓDULO:DULO:DULO:DULO: 3. Explotación Ferroviaria

� TEMA:TEMA:TEMA:TEMA: 6. Señalización y sistemas de protección ferroviaria

� FECHA: FECHA: FECHA: FECHA: 15 de marzo 2013

� PROFESOR: PROFESOR: PROFESOR: PROFESOR: Joan Cantero de Matos

Señalización ferroviaria

Señalización ferroviariaObjetivos

La señalización ferroviaria responde a la necesidad de:

� Mantener una distancia de seguridad entre dos trenes consecutivos circulando por la misma vía.

� Posibilitar la circulación de trenes en sentido contrario , en condiciones de seguridad.

� Regular el paso de los trenes de acuerdo con la densidad de servicio y la velocidad exigida.

Sistema de mando y control para la localización seg ura de los trenes, semaforización y mando de los aparat os de vía .

� Señalización convencional . La transmisión de información de señalización en puntos determinados o la recepción de información sobre la presencia o ausencia de un tren se determina en el cantón.

� Señalización en cabina . Comunicación bilateral entre una zona de explotación y los trenes. Cada tren informa de su situación, velocidad, etc. y se le indica la situación del resto de trenes y las órdenes a seguir.

Señalización ferroviariaDefinición

Señalización ferroviariaEvolución

� Policías de ferrocarriles (guardavías): banderas y linternas. Seguridad limitada.

� Señalización mecánica� Señalización luminosa� Enclavamientos

Señalización ferroviariaReglamentación

Banderas y linternas Anuncio de parada

(ADIF)


Anuncio de precaución

(ADIF)

Parada

(ADIF)


Limitaciones de velocidad

(ADIF)


Vía libre (FGC)

Anuncio de parada (FGC)


Parada (FGC)

Precaución (FGC)


Señal de maniobras (FGC)


Señales para las maniobras de los trenes (FGC)


Señales para comprobaciones de los sistemas de freno (FGC)


Indicadores de posición de los cambios de agujas (FGC)


Limitaciones de velocidad y zonas de trabajos (FGC)


Protección de pasos a nivel e hitos quilométricos (FGC)


Proximidad de pasos a nivel y disposición de colores en

las señales (FGC)


Utilización y aplicaciones de la señalización (FGC)

Señalización ferroviariaEnclavamientos

� El enclavamiento constituye un elemento vital para la seguridad al impedir la formación de rutas y la autorización de movimientos entre trenes con itinerarios conflictivos .

� El enclavamiento relaciona la posición de los aparatos con la indicación de la señales, evitando de forma segura que pueda abrirse una señal (autorizarse un movimiento a un tren) si existe ya otra ruta autorizada que pudiera implicar un peligro de colisión entre trenes (existe la amenaza de un accidente).


Requerimientos de un enclavamiento :

� Itinerario libre.� Agujas convenientemente dispuestas.� Itinerario protegido contra todo movimiento

convergente o secante de sentido contrario.� Condiciones precedentes no modificadas antes

de que la circulación haya terminado de recorrer el itinerario considerado.


Tipos de enclavamientos :

� Control imperativo

� Enclavamiento de proximidad� Enclavamiento de tránsito

� Enclavamiento de sentido


LOPEZ PITA, 2008 (DE P. BOUVAREL, 2004)


Sistemas de enclavamientos :

� Cerraduras Bouré.� Enclavamiento mecánico: transmisión funicular por cable de acero,

transmisión hidráulica o transmisión hidroneumática.� Enclavamiento eléctrico.

Cuadro de servicio del enclavamiento : interrelaciones que deben sersatisfechas por las instalaciones de seguridad de las estaciones.

Señalización ferroviariaEnclavamientos. FGC Barcelona-Vallès

Señalización ferroviariaEnclavamientos. FGC Llobregat-Anoia

Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.

� Cantón : tramos de una cierta longitud en que se aísla la vía por medio de juntas aislantes: circuito de vía ocupado o desocupado .

� Base de la señalización moderna.� Juntas aislantes:

�Weber�Encoladas


LOPEZ PITA, 2008 (DE RENFE)


MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002


0· =dt

diL

� Las juntas permiten el paso de corriente continua (corriente de tracción).

� Impedancia significativa para la corriente de señalización de vía.


LOPEZ PITA, 2008 (DE ETR, 2001)

Descomposición de la vía en cantones entres dos estaciones consecutivas

� Sistemas superpuestos a la señalización.� Supervisión de la actuación de los

maquinistas.

�Sistemas de frenado puntual�Sistemas de control de velocidad y frenado

continuo

Señalización ferroviariaSistemas de protección automática


Criterios de diseño :

� Fiabilidad, fail-safe, diseños redundantes.

� Ferrocarriles metropolitanos: la densidad del servicio obliga a complementar los sistemas de señalización con sistemas superpuestos de ATP (Automatic Train Protection).


FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

Características :

� Transmisión no continua de órdenes de la vía al tren durante la ocupación de todo el cantón.

� Aportan información sobre las indicaciones de las señales y, en caso de no respetarse, proceden al frenado automático del tren.

� Balizas emisoras.

� Cocodrile francés, preanuncio y KVB francés� Indusi alemán� ASFA español� AWS inglés� FAP


LOPEZ PITA, 2008 (DE SNCF)

Sistema de control puntual de la velocidad


� Repetición de señales en la locomotora (sistema cocodrilo francés , 1872), mediante inducción entre baliza y el captador de la locomotora. Sólo supervisa el reconocimiento del maquinista ante un aviso de alerta.


� Sistema francés de repetición de señales y control de velocidad (preanuncio):

� Consecuencia de la elevación de la velocidad máxima (París-Toulouse y París-Burdeos a 200 km/h, 1968), con cantones inicialmente más cortos de 1.350 m.

� Introducción del verde destellante, cantón de 1.400m, distancia de frenado de 2.800 m


� Sistema francés de control de velocidad por balizas (KVB, ‘80)� Instalaciones de vía:

� Codificador con estado de señalización e itinerario.� Mínimo de 2 balizas por punto de información que transmiten

la información a los equipos a bordo (transmisión electromagnética).

� Instalaciones embarcadas� Equipo de análisis de la información (unidad de evaluación,

antena y paneles en cabina). Detiene el tren en caso necesario.


LOPEZ PITA, 2008 (DE A. BLANC, 1990)

Sistema francés de control de velocidad por balizas (KVB)


� Sistema alemán Indusi�Repetición de señales en locomotora a través

de la colocación de un imán en la locomotora y otro en la vía. Se evita el contacto directo.


LOPEZ PITA, 2008 (DE WEHNER, 1978)

Sistema INDUSI Sistema INDUSI para velocidades de 200 km/h


� Sistema ASFA� Anuncio de señales y freno automático (1978)� Repetición óptica y acústica en cabina de las señales de vía,

transmitidas desde las balizas en la vía al captador situado en la parte baja de la locomotora.

� Balizas previa y de señal� ASFA 200:

� Primer cantón: reducción de 200 a 160 km/h� Segundo cantón: reducción de 160 a 0 km/h

� ASFA Digital (desde 2007)� Equivalente al sistema FAP de FGC Llobregat-Anoia


Sistema ASFA

LOPEZ PITA, 2008 (RENFE, 1988)


� Sistema ASFA


Sistema ASFA. Señalización en función de la velocid ad de circulación

LÓPEZ PITA, 2008 (DE RENFE, 1988)


� Sistema ASFA Digital

FONTELA, 2007



FONTELA, 2007



FONTELA, 2007



FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)





Características :

� Transmisión continua de órdenes de la vía al tren (códigos de velocidad) durante la ocupación de todo el cantón.

� Supervisión continua de la velocidad .� Códigos de velocidad máxima y velocidad objetivo en cada cantón

en función de las condiciones de señalización incluidas las restricciones permanentes o temporales de velocidad.

� Sistema ATP� Alta velocidad: LZB, TVM, BACC

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo


LOPEZ PITA, 2008 (DE A. GUARAGNA ET AL., 1992)

Sistema de control continuo de la velocidad

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo� Sistema ATP

� Supervisión continua de la velocidad a través de la información que recibe de las balizas en la vía.

� Los códigos de ATP son interpretados por el equipo móvil como el número de cantones libres delante del tren . Un tren puede aproximarse al que le precede, sin reducir su velocidad, hasta una distancia tal que, con los debidos factores de seguridad, lepermita frenar delante del cantón ocupado por el tren anterior.

� Equipo de a bordo : sistema de captación, equipo de control y proceso (ECP), unidad de anulación de equipo, tacogeneradores e interfaz hombre-máquina.






� Principios de la señalización de alta velocidad�Eliminar señalización lateral:

� Dificultad de percepción de las señales por encima de 200 km/h.

� V= 260 km/h � Distancia de parada ≈ 5.500 m. Inviabilidad de cantones de dicha longitud.

�Señalización en cabina en forma de velocidad de consigna.


� Dos grandes sistemas en la señalización de alta velocidad:�Sistemas que utilizan el carril para la

transmisión de la información: TVM francés.

�Sistemas que utilizan un conductor distinto del carril (cable situado bajo la vía): LZB alemán.

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo (FGC Barcelona-Vallès)




Señalización ferroviariaCriterios de selección

Criterios de selección de un sistema de protección :

� Características de la red ferroviaria� Características de la explotación� Aprovechamiento de la capacidad� Factores económicos� Inversión inicial� Complejidad tecnológica� Costes de mantenimiento� Ciclo de vida del sistema

Criterios de selección de un sistema puntual:

� Líneas convencionales hasta 200 km/h.� No sustituyen a la señalización lateral.� Tráfico mixto (pueden circular trenes no equipados).� Aspectos económicos (implantación y mantenimiento).

Generalmente más económicos que los sistemas continuos. Amplia diversidad de costes.


Criterios de selección de un sistema continuo:

� Líneas convencionales hasta 200 km/h.� Altas prestaciones.� Máximo nivel de aprovechamiento.� Pueden prescindir de la señalización lateral.� En este caso todos los trenes han de estar equipados (no tráfico

mixto).� En caso de fallo no hay respaldo (a menos que se instale otro

sistema adicional o se activen señales).� Aspectos económicos (implantación y mantenimiento). Más

costosos que los sistemas puntuales.


Muchas gracias

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