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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
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Señalización ferroviaria
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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.
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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
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Señalización ferroviariaEvolución
� Policías de ferrocarriles (guardavías):banderas y linternas. Seguridad limitada.
� Señalización mecánica� Señalización luminosa� Enclavamientos
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Señalización ferroviariaReglamentación
Banderas y linternas Anuncio de parada
(ADIF)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Anuncio de precaución
(ADIF)
Parada
(ADIF)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Limitaciones de velocidad
(ADIF)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Vía libre (FGC)
Anuncio de parada (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Parada (FGC)
Precaución (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Señal de maniobras (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Señales para las maniobras de los trenes (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Señales para comprobaciones de los sistemas de freno (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Indicadores de posición de los cambios de agujas (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Limitaciones de velocidad y zonas de trabajos (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Protección de pasos a nivel e hitos quilométricos (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Proximidad de pasos a nivel y disposición de colores en
las señales (FGC)
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Señalización ferroviariaReglamentación
Utilización y aplicaciones de la señalización (FGC)
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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).
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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.
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Señalización ferroviariaEnclavamientos
Tipos de enclavamientos :
� Control imperativo� Enclavamiento de proximidad� Enclavamiento de tránsito� Enclavamiento de sentido
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Señalización ferroviariaEnclavamientos
LOPEZ PITA, 2008 (DE P. BOUVAREL, 2004)
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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.
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Señalización ferroviariaEnclavamientos. FGC Barcelona-Vallès
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Señalización ferroviariaEnclavamientos. FGC Llobregat-Anoia
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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
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Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.
LOPEZ PITA, 2008 (DE RENFE)
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Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.
MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002
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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.
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Señalización ferroviariaSeñalización convencional. Circuito de vía.
LOPEZ PITA, 2008 (DE ETR, 2001)
Descomposición de la vía en cantones entres dos estaciones consecutivas
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� 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
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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).
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Señalización ferroviariaSistemas de protección automática
FONTELA, 2007
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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
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
LOPEZ PITA, 2008 (DE SNCF)
Sistema de control puntual de la velocidad
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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.
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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
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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.
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
LOPEZ PITA, 2008 (DE A. BLANC, 1990)
Sistema francés de control de velocidad por balizas (KVB)
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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.
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
LOPEZ PITA, 2008 (DE WEHNER, 1978)
Sistema INDUSI Sistema INDUSI para velocidades de 200 km/h
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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
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
Sistema ASFA
LOPEZ PITA, 2008 (RENFE, 1988)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
� Sistema ASFA
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
Sistema ASFA. Señalización en función de la velocidad de circ ulación
LÓPEZ PITA, 2008 (DE RENFE, 1988)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
� Sistema ASFA Digital
FONTELA, 2007
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
� Sistema ASFA Digital
FONTELA, 2007
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
� Sistema ASFA Digital
FONTELA, 2007
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual
� Sistema ASFA Digital
FONTELA, 2007
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)
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Señalización ferroviariaSistemas de frenado puntual(FGC Llobregat-Anoia)
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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
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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
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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.
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo
MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo
MELIS MAYNAR y GONZÁLEZ FERNANDEZ, 2002
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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.
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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.
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo (FGC Barcelona-Vallès)
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo (FGC Barcelona-Vallès)
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo (FGC Barcelona-Vallès)
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Señalización ferroviariaSistemas de control de velocidad y frenado continuo (FGC Barcelona-Vallès)
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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
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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
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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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Muchas gracias
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