I principali sistemi di protezione dei treni e il loro funzionamento: un'analisi

Una panoramica completa dei sistemi di protezione dei treni

Protezione dei treni

Il segnalamento ferroviario è il fondamentale sistema di sicurezza che regola la circolazione dei treni. Si tratta di una componente di sicurezza vitale della funzione di controllo dei treni della ferrovia. È responsabile della creazione di percorsi sicuri e non conflittuali per i treni, della definizione delle limitazioni di movimento e della comunicazione di istruzioni o direttive ai macchinisti una volta istruiti da un segnalatore o da un sistema di automazione. Un sistema di protezione del treno è costituito da due componenti principali: rilevamento del treno (sapere dove si trova il treno) e autorità di movimento (dire al treno quanto lontano può viaggiare). Questi due componenti vengono utilizzati dal sistema di protezione del treno per garantire il funzionamento sicuro di un treno.

Sfondo

Tradizionalmente, i sistemi di segnalamento in Europa, Gran Bretagna e molte altre nazioni si affidavano alla reazione dei macchinisti alle indicazioni visualizzate dal semaforo lungo la linea o ai segnali luminosi colorati e alla regolazione di conseguenza della velocità del treno. Nel corso dei 150 anni di storia del segnalamento ferroviario, la mancata risposta da parte dei macchinisti alle direttive comunicate da elementi di segnale di qualsiasi tipo ha provocato numerosi incidenti, alcuni dei quali hanno provocato un numero considerevole di vittime. Vari tipi di dispositivi di allarme per i macchinisti e sistemi di controllo dei segnali sono stati sviluppati in risposta alla continua necessità di mitigare i rischi causati dal mancato rispetto dei comandi dei segnali da parte dei macchinisti. Questi sono indicati come sistemi di protezione dei treni. I sistemi ATP (Automatic Train Protection) sono quelli che monitorano continuamente la velocità effettiva del treno e ne garantiscono la conformità a uno schema di velocità specificato.

Tipologie di sistemi di protezione dei treni

Lo scopo e l'obiettivo di quasi tutti i sistemi di protezione dei treni è ridurre o evitare ed eliminare la probabilità di errori del macchinista che risultano in un incidente correlato al movimento del treno non dando ascolto a un'istruzione di segnale visibilmente visualizzata lungo la linea o in cabina. La protezione dei treni sulle linee ferroviarie principali è iniziata con l'introduzione e la realizzazione di sistemi di allarme ed è proseguita con l'esecuzione e l'attuazione delle direttive emanate da questi sistemi.

Originariamente, i sistemi di allarme notificavano e avvisavano gli autisti quando si avvicinavano a un aspetto sfavorevole o restrittivo del segnale lungo la linea e richiedevano agli autisti di riconoscere e accettare l'indicazione emessa dai sistemi di allarme. Altrimenti, i sistemi attiverebbero i freni dopo un breve ritardo o un breve periodo di inattività. I successivi progressi da parte delle amministrazioni ferroviarie nazionali includevano vari livelli di limitazione e applicazione della velocità. Inoltre, alcuni sistemi sono stati ampliati per accogliere limiti di velocità permanenti o temporanei. Combinazioni di magneti permanenti ed elettromagneti, risponditori induttivi che cambiano la polarità, fari codificati e semplici circuiti di binario codificati sono tra le tecnologie utilizzate in tali sistemi di allarme e di controllo dei treni.

Recentemente, sono stati progettati e sviluppati sistemi completamente automatici di protezione dei treni (ATP) per far rispettare i limiti di velocità e le autorità di movimento sull'intera gamma di segnali restrittivi, comprese limitazioni di velocità di linea permanenti e temporanee, con e senza segnali lungo la linea. La guida viene ancora effettuata manualmente, anche se i limiti di velocità vengono applicati rigorosamente nella maggior parte dei casi. Tuttavia, le modalità degradate in genere includono la guida a vista a bassa velocità.

Sistemi di sicurezza a due canali

Molti vecchi sistemi di sicurezza ferroviaria sono stati costruiti tenendo presente la natura statistica dei guasti dei macchinisti e delle apparecchiature. Progettando attentamente i sistemi, è giusto presumere che gli errori del conducente e i guasti alle apparecchiature non si verifichino contemporaneamente. Una caratteristica significativa di tali sistemi è che il macchinista non viene informato se il sistema di protezione del treno è operativo o meno, ed è quindi incoraggiato a guidare con la piena responsabilità del movimento del treno. Il sottosistema tecnico interferirà solo se il conducente tenta di superare un segnale o guida troppo velocemente. TPWS, controlli dei treni e Indusi sono esempi tipici di questo tipo di configurazione.