Parada automática del tren

La invención del freno neumático ferroviario a prueba de fallos proporcionó un medio externo para detener un tren mediante un objeto físico que abría una válvula en la línea de freno a la atmósfera. Conocidos posteriormente como sistemas de parada de trenes o paradas de viaje , el primer sistema ATS mecánico se instaló en Francia en 1878, y algunos ferrocarriles en Rusia siguieron el ejemplo utilizando un sistema similar en 1880. En 1901, Union Switch and Signal Company desarrolló el primer sistema automático de parada de trenes de Norteamérica para el ferrocarril elevado de Boston . Este sistema pronto fue adoptado por el metro de la ciudad de Nueva York y otros sistemas de transporte rápido en los Estados Unidos. ^{[ 1 ]}

El sistema mecánico de transferencia automática de señales (ATS) era más popular en los sistemas de transporte rápido y en los ferrocarriles de cercanías que en las líneas de carga o de pasajeros de larga distancia, debido a una combinación de la mayor complejidad de las operaciones ferroviarias principales, el riesgo de activación inadvertida por escombros u otros dispositivos en la vía, y el peligro de la aplicación de los frenos de emergencia a altas velocidades. Además, las fuerzas involucradas en una activación física pueden comenzar a dañar tanto el equipo en la vía como el equipo instalado en el vehículo a velocidades superiores a 110 km/h (70 millas por hora ) . 

En 1910, las compañías ferroviarias Pennsylvania y Long Island Rail Roads instalaron un sistema ATS mecánico que cubría varias líneas hasta la estación Penn de Nueva York, utilizando la válvula de disparo Hall patentada, diseñada para evitar activaciones involuntarias por acumulación de escombros. Sin embargo, el sistema solo se instaló en locomotoras y unidades múltiples que viajaban a Penn Station y no se adoptó posteriormente.

Aunque los sistemas mecánicos de funcionamiento son similares en todo el mundo, generalmente son incompatibles debido a la gran variedad de dimensiones de los vehículos y anchos de vía, lo que provoca que los dispositivos de frenado mecánicos no activen la válvula a bordo.

Los sistemas electrónicos utilizan corrientes eléctricas o campos electromagnéticos para activar alguna acción en la cabina de la locomotora . Mientras que los sistemas mecánicos generalmente se limitaban a liberar la presión del tubo de freno y activar una parada de emergencia, los sistemas electrónicos pueden activar otras acciones, como una confirmación del conductor, el corte de energía o una aplicación menos severa de los frenos. Sin contacto físico, los sistemas electrónicos podrían utilizarse a velocidades más altas, limitadas únicamente por la capacidad del equipo para detectar la señal de los dispositivos de parada.

El primer sistema electrónico de este tipo fue el Crocodile (sistema de protección de trenes), instalado en los ferrocarriles franceses a partir de 1872. Este sistema utilizaba un carril de contacto electrificado para activar una señal de confirmación del maquinista. Si no se recibía dicha señal en 5 segundos, el tren se detenía. En el Reino Unido, la Great Western Railway implementó un sistema similar en 1906, denominado Control Automático de Trenes , que sirvió de modelo para el Sistema Automático de Advertencia (AWS) magnético , el cual finalmente lo reemplazó a partir de la década de 1950.

En Estados Unidos, la corporación General Railway Signal introdujo su sistema de parada automática de trenes inductiva intermitente en la década de 1920, que utilizaba bucles inductivos en una placa montada fuera de los rieles de circulación. Este sistema también era del tipo de confirmación y fue adoptado por varias compañías ferroviarias, continuando en servicio hasta 2013. ^{[ 2 ]}

En 1954, Japón introdujo ATS-B , la primera variante conocida de ATS. En 1967, se inventó ATS-S (y sus diversos suplementos), el primer ATS sin contacto que se utilizó; en 1974, se utilizó ATS-P por primera vez, y en 1986, se inventó H-ATS . ^{[ 3 ]}

La mayoría de los sistemas que cumplen con la definición de Parada Automática de Trenes en Estados Unidos son sistemas mecánicos de parada de emergencia asociados con líneas de transporte rápido construidas en la primera mitad del siglo XX. Desde 1951, la Comisión de Comercio Interestatal (posteriormente Administración Federal de Ferrocarriles ) ha exigido la instalación de un sistema de parada automática de trenes como requisito mínimo de seguridad para permitir que los trenes de pasajeros superen un límite de velocidad de 127 km/h (79 mph ) . El requisito reglamentario se refiere a un sistema que activa una alerta en la cabina de la locomotora cuando el tren pasa una señal restrictiva en la vía y que requiere que el maquinista responda a la alerta dentro de un período de tiempo determinado antes de que se apliquen automáticamente los frenos.  

La implementación más popular del ATS en la industria ferroviaria principal fue realizada por la compañía General Railway Signal a partir de la década de 1920 y consistía en bobinas inductivas montadas justo fuera del riel derecho con respecto al sentido de la marcha. A menudo denominado simplemente ATS en los manuales de operaciones ferroviarias, el nombre completo del sistema es Parada Automática Inductiva Intermitente de Trenes (Intermittent Inductive Automatic Train Stop) para diferenciarlo de los sistemas mecánicos que se ofrecían en ese momento. La popularidad del ATS como mecanismo de protección de trenes disminuyó tras la introducción de las señales de cabina con código de vía en la década de 1930.

Muchos trenes en Japón están equipados con este sistema. Los sistemas ATS en Japón son ligeramente similares a los utilizados en Estados Unidos, pero actualmente se basan principalmente en transpondedores . Los primeros sistemas ATS mecánicos en Japón se introdujeron en la línea principal Tōkaidō en 1921, seguidos por la línea Ginza del metro de Tokio en 1927; sin embargo, el ATS no se generalizó en el país hasta finales de la década de 1960 como consecuencia del accidente ferroviario de Mikawashima ocurrido en 1962. A continuación se presenta una lista de sistemas ATS específicos de Japón:

Ferrocarriles privados / Líneas de metro

Además, diversas líneas ferroviarias y de metro del sector privado han adoptado sus propias versiones del sistema ATS desde la década de 1960. Al igual que los sistemas ATS utilizados por las compañías ferroviarias del Grupo JR, también se basan en transpondedores, pero generalmente son incompatibles con los sistemas ATS utilizados por JR.

• C-ATS/ATS Tipo 1 (Utilizado por Keikyu Corporation , Keisei Electric Railway , así como en la línea Hokusō , la línea Narita Sky Access y la línea Toei Asakusa )
• i-ATS (utilizado por el ferrocarril de Shizuoka desde 2007)
• K-ATS (Utilizado por Keihan Electric Railway desde 2015)
• Meitetsu ATS ( M-ATS ) (Utilizado por Meitetsu )
• OM-ATS (anteriormente utilizado por el Ferrocarril Eléctrico de Odakyu )
• D-ATS-P ( ATS-P digital ) (Utilizado por Odakyu Electric Railway , no compatible con JR ATS-P)
• T-ATS (anteriormente utilizado en la línea Toei Mita , similar al Tobu ATS, reemplazado por el ATC-P)
• Tobu ATS ( TSP ) (Utilizado por Tobu Railway , excepto en el tramo de vía entre Ikebukuro y Ogawamachi en la línea Tobu Tojo )
• Hankyu Railway , Hanshin Electric Railway , Kintetsu , Sanyo Electric Railway , Seibu Railway y Tokyu Corporation (solo las líneas Ikegami/Tamagawa) utilizan sus propios sistemas ATS patentados.
• Sotetsu sustituyó su propio sistema por el ATS-P de JR East.
• Keio Corporation sustituyó su propio sistema por el ATC.

En Wellington, solo unas pocas señales en un cruce convergente están equipadas con ATS mecánico. Todos los trenes eléctricos están equipados con este sistema.

Algunas líneas de Korail y del metro están equipadas con este sistema, como las siguientes: Línea 1, Línea 4 (tramo elevado entre las estaciones de Geumjeong y Oido), Línea Suin-Bundang (entre Gosaek e Incheon), Línea Gyeongui-Jungang y Línea Gyeongchun. El primer sistema ATS de Corea del Sur se instaló en la red de Korail en 1969, seguido por la Línea 1 del metro de Seúl en 1974 (similar al ATS-S japonés).

Las líneas del metro de Buenos Aires y cuentan con ATS, mientras que , , y tienen el control de trenes basado en comunicaciones más avanzado . ^{[ 6 ]}

La línea Roca está equipada con ATS en sus ramales electrificados desde 1985. ^{[ 7 ]} Su ATS fue suministrado por la empresa japonesa Nippon Signal. ^{[ 8 ] [ 7 ]}

Muchos trenes de la Administración de Ferrocarriles de Taiwán están equipados con un sistema ATS desarrollado por Ericsson desde finales de la década de 1970 (similar a los sistemas japoneses ATS-SN y ATS-P), ^{[ 9 ]} que sirven como respaldo para un sistema ATP diseñado por Bombardier introducido en 2006 (equivalente a ETCS Nivel 1 ), de los cuales este último sistema reemplazó al antiguo sistema AWS introducido originalmente en 1978 en los trenes expresos EMU100 y EMU200 .

El Metrolink de Manchester utiliza equipos ATS entre Timperley y el Intercambiador de Altrincham . Estos consisten en balizas electromagnéticas antes de la señal correspondiente. Si se rebota una señal en peligro, el dispositivo ATS dentro del tranvía activará los frenos de vía. ^{[ 10 ]} Este sistema solía ser universal en toda la red, pero se ha restringido a este tramo debido a la reciente modernización del sistema de señalización.

Las líneas del metro de Londres están equipadas universalmente con el sistema ATS. Este sistema consta de un brazo de parada situado justo fuera del carril derecho y una válvula de aire, conocida como disparador, en el bogie delantero del tren. Cuando la señal correspondiente indica «peligro», el brazo de parada se mantiene elevado mediante un muelle. Si un tren intenta rebasar la señal, el brazo de parada entra en contacto con el disparador. Esto abre el disparador, que está conectado al conducto de los frenos de aire del tren, y activa el freno de emergencia. Cuando la señal indica «vía libre», el brazo de parada se baja mediante aire comprimido.

Muchas líneas troncales de China Railway utilizan un sistema ATS introducido a finales de la década de 1980, similar en principio a los sistemas japoneses ATS-P y ATC.