II edición del curso de especialización en:

INGENIERÍA FERROVIARIAINGENIERÍA FERROVIARIAINGENIERÍA FERROVIARIAINGENIERÍA FERROVIARIA

� MÓDULO:MÓDULO:MÓDULO:MÓDULO: 3. Explotación Ferroviaria

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

� FECHA: FECHA: FECHA: FECHA: 25 de abril de 2014

� 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 trenesconsecutivos circulando por la misma vía.

� Posibilitar la circulación de trenes en sentidocontrario , en condiciones de seguridad.

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

Sistema de mando y control para la localización segurade los trenes, semaforización y mando de los aparatosde vía .

� Señalización convencional . La transmisión de información deseñalización en puntos determinados o la recepción deinformación sobre la presencia o ausencia de un tren sedetermina en el cantón.

� Señalización en cabina . Comunicación bilateral entre unazona de explotación y los trenes. Cada tren informa de susituación, velocidad, etc. y se le indica la situación del resto detrenes 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)

Señalización ferroviariaReglamentación

Anuncio de precaución

(ADIF)

Parada

(ADIF)

Señalización ferroviariaReglamentación

Limitaciones de velocidad

(ADIF)

Señalización ferroviariaReglamentación

Vía libre (FGC)

Anuncio de parada (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Parada (FGC)

Precaución (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Señal de maniobras (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Señales para las maniobras de los trenes (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Señales para comprobaciones de los sistemas de freno (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Indicadores de posición de los cambios de agujas (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Limitaciones de velocidad y zonas de trabajos (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Protección de pasos a nivel e hitos quilométricos (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Proximidad de pasos a nivel y disposición de colores en

las señales (FGC)

Señalización ferroviariaReglamentación

Utilización y aplicaciones de la señalización (FGC)

Señalización ferroviariaEnclavamientos

� El enclavamiento constituye un elemento vital para laseguridad al impedir la formación de rutas y laautorización de movimientos entre trenes conitinerarios conflictivos .

� El enclavamiento relaciona la posición de los aparatoscon la indicación de la señales, evitando de formasegura que pueda abrirse una señal (autorizarse unmovimiento a un tren) si existe ya otra ruta autorizadaque pudiera implicar un peligro de colisión entretrenes (existe la amenaza de un accidente).

Señalización ferroviariaEnclavamientos

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 recorrerel itinerario considerado.

Señalización ferroviariaEnclavamientos

Tipos de enclavamientos :

� Control imperativo� Enclavamiento de proximidad� Enclavamiento de tránsito� Enclavamiento de sentido

Señalización ferroviariaEnclavamientos

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

Señalización ferroviariaEnclavamientos

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 seaísla la vía por medio de juntas aislantes:circuito de vía ocupado o desocupado .

� Base de la señalización moderna.� Juntas aislantes:

�Weber�Encoladas

Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.

LOPEZ PITA, 2008 (DE RENFE)

Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.

MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002

Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.

0· =dt

diL

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

� Impedancia significativa para la corrientede señalización de vía.

Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito 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

Señalización ferroviariaSistemas de protección automática

Criterios de diseño :

� Fiabilidad, fail-safe, diseños redundantes.

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

Señalización ferroviariaSistemas de protección automática

FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

Características :

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

� Aportan información sobre las indicaciones de lasseñales y, en caso de no respetarse, proceden alfrenado automático del tren.

� Balizas emisoras.

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

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

LOPEZ PITA, 2008 (DE SNCF)

Sistema de control puntual de la velocidad

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Repetición de señales en la locomotora (sistemacocodrilo francés , 1872), mediante inducción entrebaliza y el captador de la locomotora. Sólo supervisa elreconocimiento del maquinista ante un aviso de alerta.

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema francés de repetición de señales ycontrol de velocidad (preanuncio):

� Consecuencia de la elevación de la velocidadmáxima (París-Toulouse y París-Burdeos a 200 km/h,1968), con cantones inicialmente más cortos de1.350 m.

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

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema francés de control de velocidad porbalizas (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 (transmisiónelectromagnética).

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

antena y paneles en cabina). Detiene el tren en casonecesario.

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

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

Sistema francés de control de velocidad por balizas (KVB)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

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

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

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

LOPEZ PITA, 2008 (DE WEHNER, 1978)

Sistema INDUSI Sistema INDUSI para velocidades de 200 km/h

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� 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 laparte 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

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

Sistema ASFA

LOPEZ PITA, 2008 (RENFE, 1988)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema ASFA

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

Sistema ASFA. Señalización en función de la velocidad de circ ulación

LÓPEZ PITA, 2008 (DE RENFE, 1988)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema ASFA Digital

FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema ASFA Digital

FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema ASFA Digital

FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual

� Sistema ASFA Digital

FONTELA, 2007

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)

Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)

Características :

� Transmisión continua de órdenes de la vía al tren (códigos develocidad) 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 lasrestricciones permanentes o temporales de velocidad.

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

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo

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 lainformación que recibe de las balizas en la vía.

� Los códigos de ATP son interpretados por el equipo móvil comoel número de cantones libres delante del tren . Un tren puedeaproximarse al que le precede, sin reducir su velocidad, hastauna 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 yproceso (ECP), unidad de anulación de equipo,tacogeneradores e interfaz hombre-máquina.

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo

MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo

MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo

� Principios de la señalización de altavelocidad�Eliminar señalización lateral:

� Dificultad de percepción de las señales por encimade 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 velocidadde consigna.

Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo

� Dos grandes sistemas en la señalizaciónde 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): LZBalemán.

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

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

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

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 sistemascontinuos. Amplia diversidad de costes.

Señalización ferroviariaCriterios de selección

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.

Señalización ferroviariaCriterios de selección

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