Ficha (señalización ferroviaria)

En la señalización ferroviaria , una ficha es un objeto físico que el conductor del tren debe tener o ver antes de entrar en una sección determinada de vía única . La ficha está claramente marcada con los nombres de la sección a la que pertenece. Un sistema de fichas se utiliza con más frecuencia en líneas simples debido al mayor riesgo de colisión en caso de que un señalizador o la tripulación del tren cometan un error que en líneas dobles .

La operación de una línea de vía única bidireccional conlleva el riesgo de que dos trenes colisionen. La forma más sencilla de evitar este tipo de colisiones es tener solo un tren en la sección en un momento dado. Este sistema se conoce como "una locomotora en funcionamiento" (OES, por sus siglas en inglés) u "un tren en funcionamiento" (OTW, por sus siglas en inglés). ^[1] Este sistema se utiliza en algunas ramas de las redes ferroviarias y en ferrocarriles históricos. La principal desventaja es que restringe el número de movimientos de trenes que se pueden realizar. Para un sistema ferroviario más grande, se vuelve excepcionalmente limitante en el nivel de operaciones que permite, con el aumento del riesgo de que se cometan errores, lo que puede llevar a una colisión.

En lugar de ello, no se confía en el uso de un solo tren, sino en disponer de un único objeto físico, conocido como "ficha", disponible para la sección de vía única, y se establece que un maquinista puede entrar en la sección de vía única solo si está en posesión física de ese objeto. El objeto, que existe en una variedad de formas físicas, como un bastón, una tablilla, una llave o una pelota, está marcado para indicar a qué sección de vía única pertenece. ^[2]

El sistema de fichas se desarrolló en Gran Bretaña en el siglo XIX para permitir el funcionamiento seguro de los ferrocarriles de una sola línea. El Sr. Henry Woodhouse propuso por primera vez este sistema para Standedge Tunnels en 1849. ^[3] Si una línea secundaria es un callejón sin salida con un servicio de tren lanzadera simple, entonces una sola ficha es suficiente. El conductor de cualquier tren que entre en la línea secundaria (u ocupe cualquier parte de ella) debe estar en posesión de la ficha, y no es posible la colisión con otro tren.

Para facilitar su paso de mano en mano, la ficha solía tener la forma de un bastón, normalmente de 800 mm (31 pulgadas) de largo y 40 mm (1,6 pulgadas) de diámetro, y se denomina bastón de tren . ^[4] Un bastón de este tipo suele ser literalmente un bastón de madera con una placa de latón que indica las dos cajas de señales entre las que es válido.

En la terminología del Reino Unido, este método de trabajo en líneas secundarias simples se denominó originalmente One Engine in Steam (OES) y, más tarde, One-Train Working (OTW) . ^[1] Sin embargo, el sistema también se utilizó en líneas de larga distancia; RH Dutton, presidente del London and South Western Railway, explicó en 1876 el lento tiempo de viaje entre Exeter y Plymouth diciendo: "la causa del retraso es la parada en cada estación del sistema de personal. Eso realmente causa un gran retraso porque si el personal no está allí, el tren debe detenerse mientras se envía a un hombre a caballo para recogerlo [desde el otro extremo de la sección]"; citado en Williams. ^[5]

El uso de una sola ficha no proporciona una operación conveniente cuando se deben operar trenes consecutivos en la misma dirección. Por lo tanto, el sistema de fichas simples se amplió: si un tren iba a ser seguido por otro en la misma dirección, se requería que el conductor del primer tren viera la ficha, pero no tomara posesión de ella (en teoría se suponía que debía tocar físicamente la ficha, pero esto no se cumplió estrictamente). El conductor recibió una autorización escrita para ingresar a la sección de una sola línea, conocida como el billete . El tren podía continuar y un segundo tren podía seguirlo. En los primeros días, el segundo tren podía continuar después de un intervalo de tiempo designado, como en las líneas dobles en ese momento. Sin embargo, después del desastre ferroviario de Armagh de 1889, el trabajo en bloque se volvió obligatorio.

El hecho de ver al personal del tren daba la seguridad de que no podía haber una colisión frontal. Para garantizar que el billete no se emitiera de forma incorrecta, se guardaba un talonario de billetes numerados en una caja cerrada con llave, cuya llave estaba fijada permanentemente a la ficha, o era la ficha. Además, la cerradura impedía sacar la ficha hasta que se cerrara la caja de billetes, y no se podía cerrar a menos que el talonario de billetes estuviera en la caja. Una vez emitido un billete, su número se registraba en un libro de registro de trenes y la ficha se guardaba bajo llave en un lugar seguro. El sistema se conoce como personal y billete.

En una variación de ese principio, llamada personal de tren divisible , una sección de la ficha o personal, denominada porción del boleto , fue diseñada para ser removida y entregada al conductor, en lugar de un boleto de papel.

El sistema de billetes y personal era todavía demasiado inflexible para las líneas concurridas, ya que no permitía que el tren que debía llevar la ficha se cancelara o llegara con mucho retraso. Para solucionar este problema, se desarrolló el sistema de fichas para trenes eléctricos. Cada sección de una sola línea está provista de un par de instrumentos de fichas, uno en la cabina de señales de cada extremo. En los instrumentos, que están conectados por líneas telegráficas, se almacena un suministro de fichas idénticas. Una ficha puede retirarse de un instrumento solo si ambos señaleros cooperan para acordar la liberación. Una vez que se ha retirado una ficha, no se puede retirar otra hasta que la ficha que está "fuera" se vuelva a colocar en cualquiera de los instrumentos. (Existen variaciones en esta secuencia de eventos). De este modo, se puede garantizar que en cualquier momento, solo haya una ficha disponible para ser entregada a un conductor. Las fichas que pertenecen a secciones adyacentes tienen diferentes configuraciones para evitar que se inserten en el instrumento equivocado.

Sin embargo, el 18 de enero de 1918 se produjo una colisión frontal en un tramo de vía única de los Ferrocarriles Cambrianos. Los maquinistas de ambas locomotoras tenían la ficha correcta, emitida por las máquinas de fichas de Tyer cuando iniciaron sus respectivos viajes, pero los circuitos eléctricos que unían las máquinas en cada extremo también se utilizaban para teléfonos y, junto con un posible fallo de línea causado por el mal tiempo, esto permitió la emisión de dos fichas al mismo tiempo. ^[6] En la colisión de trenes de Abermule de 1921, también en los Ferrocarriles Cambrianos, los procedimientos de trabajo laxos permitieron eludir las salvaguardas proporcionadas por el sistema de fichas eléctricas; a un maquinista se le entregó una ficha para la sección equivocada y procedió con la creencia errónea de que la ficha era la correcta. Para tratar de evitar esto, la Inspección de Ferrocarriles de la Junta de Comercio del Reino Unido recomendó que las señales que controlaban la entrada a la sección de vía única ( señales de inicio o de sección ) se bloquearan en caso de peligro a menos que se hubiera liberado una ficha del instrumento de fichas correspondiente. ^[7] Esta medida no fue adoptada universalmente y muchos tramos de una sola línea continuaron sin tales salvaguardas hasta bien entrada la década de 1960.

En una situación ferroviaria básica, la ficha puede ser recogida personalmente por el conductor al inicio del trabajo de la tripulación en un ramal y entregada al final de su trabajo allí.

Cuando la sección de línea única es parte de una ruta de paso, es probable que cada tren que pase deba entregar y recoger una ficha en cada estación de fichas. Cuando los trenes paran en todas las estaciones, este es un arreglo conveniente, pero cuando algunos trenes pasan sin necesidad de hacer una llamada (por ejemplo, trenes expresos), era necesario que el señalero intercambiara fichas con el fogonero (en el caso de los trenes de vapor) a medida que el tren pasaba a baja velocidad. En el caso de los trenes operados solo por conductor, se proporcionó un botón de espera para que el conductor pudiera intercambiar la ficha sin aplicar el freno de emergencia.

Se podía entregar un bastón grande sin ningún aparato especial, pero si el sistema en uso empleaba bastones en miniatura, tabletas o fichas de llave, estos se colocaban generalmente en una bolsa de cuero unida a un aro, y el fogonero podía pasar su brazo por el aro sostenido por el señalero, y viceversa cuando pasaba la locomotora. En la práctica en el Reino Unido, la velocidad permitida para esto era de 15 mph (24 km/h) a la luz del día, pero hay historias de conductores ansiosos por recuperar el tiempo perdido cuando llegaban tarde y pasaban por el punto de intercambio a velocidades mucho más altas; los brazos magullados eran comunes entre los señaleros y los bomberos en esas líneas.

En algunos ferrocarriles se utilizaban aparatos fijos de intercambio de fichas. Cerca de cada caseta de señales se instalaban equipos junto a la vía para sujetar la bolsa que contenía la ficha y para recibir la bolsa de fichas que se entregaba. ^[8]

Algunos ferrocarriles desarrollaron sistemas mecánicos que permitían una entrega más rápida mediante dispositivos de captura. Estos podían extenderse desde el costado de la cabina de la locomotora justo antes de que el tren pasara por el punto de intercambio y luego retraerse automáticamente después. Estos permitían velocidades de entrega de 40 mph (64 km/h). Ejemplos de tales sistemas incluyen el sistema Whitaker en el Somerset & Dorset Joint Railway y el sistema Manson en el Midland & Great Northern Joint Railway y el Great North of Scotland Railway . Cuando el servicio de pasajeros de Aberdeen a Inverness se convirtió en operación de unidades múltiples diésel a fines de la década de 1950, el equipo a bordo del tren se fijó adyacente al compartimiento del guarda del tren . Un código de timbre especial confirmaba al guarda que se había recibido correctamente la ficha correcta.

Los intercambiadores mecánicos de personal también se utilizaron donde los trenes no paraban en las secciones de línea única de las líneas Main South , Main North y North Coast de los Ferrocarriles del Gobierno de Nueva Gales del Sur en Australia. En los Ferrocarriles Victorianos, los intercambiadores automáticos de personal sobrevivieron en las líneas Noreste , Oeste y Geelong-Ballarat hasta fines de la década de 1980. En los Ferrocarriles del Sur de Australia , se utilizaron intercambiadores automáticos de personal en la antigua línea de ancho ancho entre Adelaida y Port Pirie . En todos estos estados australianos, tanto las locomotoras de vapor como las posteriores locomotoras diésel-eléctricas estaban equipadas con intercambiadores automáticos. En los Ferrocarriles de Nueva Zelanda , donde la mayoría de las líneas son de vía única, se utilizaron sistemas múltiples como el sistema de bloques de Winter y el funcionamiento con esclusas y bloques de Sykes. En el Tronco Principal de la Isla Norte ^[9] y en otras líneas como la Línea Wairarapa , se utilizó la Tableta de Tren Eléctrico de Tyer con el instrumento No. 7. Los intercambiadores de tabletas fueron desarrollados por Wynne después de las pruebas del diseño australiano de Quirke. El sistema de tabletas permitió utilizar motores de banco para secciones empinadas con una llave de motor de banco separada. ^[10]

Los avances tecnológicos han propiciado el desarrollo de sistemas de fichas electrónicas. Los trenes pueden circular por tramos consecutivos de vía única, y la operación se controla por radio desde una sala de control central. Cada tren lleva una unidad electrónica que recibe y envía un bloque de datos cifrados que representa la ficha. El sistema está diseñado de forma que el centro de control no puede emitir una nueva ficha para un tramo de línea hasta que se "devuelva" la actual. Los trenes no pueden enviarse fichas entre sí. Este sistema permite que toda la línea funcione sin personal de señalización adicional y ha funcionado sin incidentes importantes.

El sistema Ternkey ( sistema de intercambio de fichas mediante números aleatorios ) es un híbrido entre el funcionamiento convencional con fichas y la tecnología de Internet. Las cerraduras convencionales de tambor de pines con "llave atrapada" ( mantenidas en una posición fija por solenoides ) se montan en unidades de liberación de llave instaladas en cada extremo de una línea única controlada. El número de cerraduras en cada unidad se determina según la frecuencia de tráfico esperada; opcionalmente, a veces se pueden combinar secciones cortas para reducir el número de paradas ( consulte Funcionamiento en secciones largas, a continuación ). Las unidades están conectadas a una computadora de control central por Internet. La computadora central realiza un "censo" de llaves antes de liberar un solenoide y liberar una llave para la sección de vía requerida; una etiqueta grabada que identifica la sección de vía respectiva se fija de forma segura a la llave correspondiente. El sistema se utiliza en el ferrocarril de la Isla de Man entre Castletown y Port Erin. ^{[11] [12]}

En determinadas circunstancias, era conveniente acortar los tramos de vía única mediante la instalación de una caseta de señalización intermedia equipada con instrumentos de señalización sin crear allí un bucle de paso. Esto se hacía, por ejemplo, cuando en el punto intermedio había una importante conexión de vía secundaria. Además, permitía que los trenes que iban detrás circularan a menor distancia, pero no facilitaba los movimientos en sentido contrario.

Debido al mayor riesgo de colisión en caso de trabajo irregular, esta práctica quedó en desuso en el Reino Unido, aunque existían algunos ejemplos, por ejemplo, en Beddington Lane, en la línea Wimbledon-West Croydon, antes de cambiar de carril. Por lo general, en estos casos se proporcionaba un enclavamiento especial entre los dos instrumentos en la caja de señales intermedia para garantizar que no se pudieran aceptar trenes de direcciones opuestas al mismo tiempo.

En 1876, en el Ferrocarril Conjunto Somerset & Dorset, cerca de Radstock, se produjo un desastre en una ubicación intermedia, durante la colisión de Foxcote . Esto ocurrió antes de que el S&DJR estuviera equipado para trabajar con fichas y dependiera únicamente de instrumentos de bloqueo: un catálogo de errores provocó que dos trenes de pasajeros ingresaran a la misma sección desde extremos opuestos.

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En el funcionamiento en doble vía, en momentos en que el tráfico es ligero, es conveniente "cambiar" una caja de señales intermedia, lo que permite que las cajas de señales de ambos lados se comuniquen directamente para el control del tren. En las líneas simples, esto es más complicado debido a que las fichas de los trenes se identifican con secciones de línea simple, pero la dificultad se puede superar con alguna forma de funcionamiento en secciones largas. ^[13]

Un sistema sencillo utilizaba varas de tren separables que se acoplaban entre sí cuando se cerraban los puestos intermedios , de modo que un conductor recibía a la vara de tren para dos o más secciones consecutivas del primer señalero. Un sistema alternativo emplea sistemas especiales de fichas de sección larga; cuando se va a iniciar el trabajo en la sección larga, todas las fichas de sección corta deben estar en sus respectivos instrumentos; al cambiar al método de sección larga, las fichas para la sección larga se pueden obtener de la manera habitual. Obviamente, todas las fichas de sección larga deben ser restauradas antes de que se pueda reanudar el trabajo normal.

Los instrumentos con fichas pueden configurarse para que funcionen sin supervisión, cuando son operados por la tripulación del tren en los cruces intermedios o en el final de la línea. Este sistema se encuentra ampliamente extendido en Australia, donde la densidad de tráfico en muchas líneas es baja.

En el Reino Unido se lo conoce como "sistema de fichas sin señalero". Ejemplos de ello en la red nacional del Reino Unido son la línea North Devon , donde el sistema se puso en funcionamiento el 1 de diciembre de 1987, la línea Heart of Wales (puesta en servicio en 1986 ^[14] ), la línea Derwent Valley en Derbyshire y la línea Liskeard a Looe en Cornualles . En esta última, el guarda del tren no solo opera el instrumento de fichas eléctricas nº 9 de Tyer que controla la sección superior del ramal, sino que también opera las agujas. La sección inferior se opera según el principio de "Una locomotora a vapor" con un simple bastón de madera. Se requiere la posesión del bastón para desbloquear el marco de tierra que controla las agujas en Coombe Junction , donde se unen las dos secciones. No hay otra señalización en el ramal excepto para controlar la entrada y salida hacia y desde la línea principal.

Después de las primeras experiencias con sistemas de fichas, se hizo habitual que la señal de salida en las estaciones de fichas estuviera interconectada con el instrumento de fichas: al retirar una ficha, se soltaba la palanca de señal de salida para tirar de ella una vez.

En ocasiones, se dispone de un apartadero intermedio en la sección de vía única, y la ficha misma, o una llave fijada en el extremo de la misma, desbloquea los desvíos para maniobrar en ellos. La ficha se bloquea en el aparato que hay allí y el maquinista no puede recuperarla hasta que los desvíos se hayan colocado en la posición de marcha directa y se hayan bloqueado de nuevo. En situaciones especiales en las que los apartaderos en la ubicación intermedia son extensos, se dispone el equipo para que el tren de maniobras se coloque completamente dentro de los apartaderos, alejado de la línea principal; en esta situación, se puede proporcionar un instrumento de ficha intermedia, que permita al maquinista entregar la ficha para que se pueda realizar el trabajo normal en la vía única mientras su tren está en los apartaderos.

En ocasiones se aplicaba un sistema similar cuando el mantenimiento permanente de la vía se realizaba mediante un carro motorizado. Normalmente, se utilizaban instrumentos especiales de "llave de ocupación" que se interconectaban con los instrumentos de fichas normales y se colocaban en lugares intermedios donde el carro podía desviarse de la vía (o almacenarse durante la noche).

Una variante del sistema de fichas es el trabajo con piloto , en el que el lugar de la ficha lo ocupa una persona designada como piloto . Este sistema se instaura en caso de avería del aparato de fichas, de fallo de la señal en un tramo de línea simple o en líneas dobles cuando una línea está bloqueada y se debe circular en ambas direcciones por la línea restante.

El piloto (identificado por un brazalete rojo con la palabra "PILOTMAN" en letras blancas) viaja en la cabina con el conductor o, si debe seguir otro tren, el piloto debe entregarle al conductor un boleto de trabajo de una sola línea y autorizarlo a ingresar en la sección. El señalero no debe pasar la señal de salida hasta que el piloto se lo ordene. El piloto debe viajar con el conductor si es el último tren que circula en esa dirección. Por lo tanto, el trabajo del piloto es análogo al sistema de "personal y boleto", descrito anteriormente, donde el piloto mismo se convierte en la ficha y su instrucción verbal es el equivalente del boleto.

A veces es necesario proporcionar al piloto una locomotora personal para hacer frente a las interrupciones del servicio. En ese caso, la locomotora del piloto suele estar acoplada a la parte delantera del tren, pero la práctica puede variar según la disposición local de las vías, los tipos de trenes, etc.

El uso de un piloto para tales fines es anterior al uso de fichas. ^[15]

Hasta finales del siglo XX, el sistema de fichas era estándar en las líneas de vía única británicas y todavía se mantiene en varias líneas allí y en otros lugares, como la línea entre Girvan y Stranraer en el suroeste de Escocia . Los sistemas de fichas tradicionales también se utilizan en los ferrocarriles históricos de Gran Bretaña, por ejemplo, en el Mid Hants Railway y el West Somerset Railway , que está equipado en todas partes con instrumentos de fichas eléctricas de Tyer. El Bluebell Railway tiene fichas de sección corta que funcionan entre cajas adyacentes y fichas de sección larga disponibles entre Sheffield Park y Kingscote.

El sistema de fichas se utilizó en la línea ferroviaria Hurstbridge , Melbourne, Australia, entre Greensborough y Eltham (personal eléctrico en miniatura) y Eltham y Hurstbridge (personal del tren y billete) hasta que se sustituyó por señalización electrónica a principios de 2013. El tramo de Greensborough a Eltham se abolió el 31 de enero de 2013, junto con la mitad del tramo de Eltham a Hurstbridge, hasta Diamond Creek . El tramo final de Diamond Creek a Hurstbridge se abolió el 22 de marzo de 2013.

El ferrocarril Puffing Billy Railway en Melbourne, Victoria, ha utilizado un sistema de boletos y personal desde que se inauguró originalmente desde Upper Ferntree Gully hasta Gembrook. La línea actual de Belgrave a Gembrook tiene estaciones de personal permanentes en Belgrave, Menzies Creek, Lakeside y Gembrook. Existe una estación de personal temporal en la ciudad de Emerald para permitir que los trenes pasen por Emerald en días concurridos. Para que se active el personal temporal de Emerald, se requiere que el personal de Menzies Creek a Lakeside esté encerrado en Menzies Creek. Una situación similar ocurre con la estación Cockatoo, por lo que para que se promulgue como estación de personal temporal, se requiere que el personal de Lakeside a Gembrook esté encerrado en Lakeside.

El método de fichas todavía se utiliza en ocasiones para situaciones temporales, como en obras de ingeniería o cuando todavía no se ha instalado el sistema de señalización. En diciembre de 1981 se inauguró una nueva línea de metro en Melbourne, que ofrecía un servicio circular alrededor del distrito comercial central de la ciudad. Aunque los servicios normales no se iniciaron hasta dentro de algún tiempo, durante dos meses funcionaron servicios especiales los domingos para que la gente pudiera probar la nueva línea y, durante este período, la línea funcionó con personal de tren, aunque no se preveía el uso de billetes.

En 2006, durante varios meses de 2006, se instituyó un servicio de mantenimiento de vías muy inusual en la línea entre Pakenham y Traralgon , en Victoria (Australia), mientras se realizaban mejoras en la misma. Durante este período, la línea se cerraba durante el día, pero se abría cada noche para permitir el paso de algunos trenes de mercancías . La línea es de vía doble entre Pakenham y Moe (excepto un breve tramo de vía única ). Se proporcionaron tres varas para los 100 km de longitud, una para cada uno de los tramos Pakenham- Warragul , Warragul-Moe y Moe-Traralgon. Los dos primeros son tramos de vía doble parcial o total, pero las varas en este caso se aplicaban a ambas vías, con el efecto de que solo se podía utilizar una de las vías a la vez.

El sistema de fichas todavía se utiliza con regularidad en el actual sistema de Ferrocarriles Estatales de Tailandia . Aunque la mayor parte del uso se produce en áreas regionales, también se utiliza en la capital, Bangkok, como en el tramo de Makkasan a Khlong Tan, etc. ^[16]

Los ferrocarriles de Sri Lanka utilizan un sistema de intercambio de tabletas en las líneas ferroviarias del interior del país.

Los ferrocarriles rusos utilizan el sistema de bloqueo de fichas eléctricas en algunas líneas, en particular en la línea Yanisyarvi – Lodeynoe Pole.

Los instrumentos eléctricos de pentagrama fabricados por Webb y Thompson que se muestran en la imagen de arriba están en uso en la línea Buenos Aires (estación Constitución) a Mar del Plata (Ferrocarril Roca) en Argentina, a partir de 2019. ^[17]

El sistema de fichas también se utiliza en el tranvía de Seaton entre Seaton y Riverside y en las líneas de circulación de algunos museos de tranvía.

En Malasia, todavía se utilizan señales de tokens en la línea de la costa este de KTM entre Gemas y Tumpat. Aunque la estación de Gemas presta servicio principalmente al servicio de trenes eléctricos, todavía recibe tokens de los trenes que llegan desde la estación de Bahau en la línea de la costa este. De manera similar, el jefe de estación de Gemas debe pasar un token clave para los trenes con destino a la costa este. El intercambio final de tokens normalmente se realiza en Tumpat y Gemas, pero también ocurre en Kuala Lipis y Dabong, ya que estas dos estaciones son la terminal de algunos servicios de trenes Eastern Shuttle (SH). Este sistema se abolió oficialmente en la línea de la costa oeste de KTM tras la finalización del proyecto de doble vía electrificada Ipoh - Padang Besar en 2014.

Los distintos ferrocarriles utilizan nombres diferentes para las mismas cosas:

• Personal de Tren Ordinario (OTS)
• Personal de trenes ordinarios y billetes (OTST)
• Personal del Tren Eléctrico (ETS)
• Personal piloto

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• La llave de Annett
• Bloque de fichas electrónicas de radio
• Sistemas de bloqueo de señalización
• Trabajo de una sola línea
• Tableta del tren eléctrico Tyers

• Heine, Richard W. (2000). Semáforo a CTC: señalización y funcionamiento de los trenes en Nueva Zelanda, 1863-1993 . Wellington: New Zealand Railway and Locomotive Society . ISBN 0-908573-76-6.
• Vanns, Michael A (1997): Una historia ilustrada de la señalización . Ian Allan Publishing, Shepperton, Inglaterra.