Balise

Una baliza ( / b ə ˈ l iː z / bə- LEEZ ) es una baliza electrónica o transpondedor colocado entre los rieles de una vía férrea como parte de un sistema de protección automática de trenes (ATP). La palabra francesa balise se utiliza para distinguir estas balizas de otros tipos de balizas. ^{[ 1 ]}

Las balizas se utilizan en el sistema de señalización KVB instalado en las líneas principales de la red ferroviaria francesa, a excepción de las líneas de alta velocidad Lignes à Grande Vitesse .

Las balizas constituyen una parte integral del Sistema Europeo de Control de Trenes (ETCS) , donde funcionan como "balizas" que indican la ubicación exacta de un tren. El sistema de señalización ETCS se está implementando gradualmente en las redes ferroviarias de toda la Unión Europea . ^{[ 2 ]}

Las balizas también se utilizan en las versiones CTCS-2 y CTCS-3 del Sistema de Control de Trenes Chino, instaladas en las líneas ferroviarias de alta velocidad en China, que se basan en el Sistema Europeo de Control de Trenes .

Una baliza que cumple con las especificaciones del Sistema Europeo de Control de Trenes se denomina Eurobaliza .

Normalmente, una baliza no necesita fuente de alimentación. En respuesta a la energía de radiofrecuencia emitida por un módulo de transmisión instalado bajo un tren en movimiento, la baliza transmite información al tren ( enlace ascendente ) o la recibe ( enlace descendente  ), aunque esta función rara vez se utiliza. La velocidad de transmisión de las Eurobalises es suficiente para que un tren que circula a cualquier velocidad de hasta 500 km/h reciba un telegrama completo .

Una baliza puede ser de datos fijos (o simplemente baliza fija), que transmite los mismos datos a todos los trenes, o de datos transparentes (también llamada baliza conmutable o controlable), que transmite datos variables. (Cabe destacar que el término «fijo» se refiere a la información que transmite la baliza, no a su ubicación física. Todas las balizas son inmóviles).

Una baliza fija está programada para transmitir los mismos datos a todos los trenes. La información que transmite una baliza fija suele incluir: su ubicación; la geometría de la vía , como curvas y pendientes; y cualquier restricción de velocidad. La programación se realiza mediante un dispositivo inalámbrico. De este modo, una baliza fija puede informar a un tren de su ubicación exacta, la distancia a la siguiente señal y advertirle de cualquier restricción de velocidad.

Una baliza controlable está conectada a una Unidad Electrónica de Vía (LEU), que transmite datos dinámicos al tren, como indicaciones de señales. Las balizas que forman parte de un sistema de señalización ETCS Nivel 1 emplean esta capacidad. ^{[ 3 ]} La LEU se integra con el sistema de señalización convencional (nacional) mediante la conexión a la señal ferroviaria de vía o a la torre de control de señalización .

Las balizas deben desplegarse en pares para que el tren pueda distinguir la dirección de viaje 1→2 de la dirección 2→1, a menos que estén vinculadas a un grupo de balizas anterior, en cuyo caso solo pueden contener una baliza. Se pueden instalar balizas adicionales si el volumen de datos es demasiado grande.

Las balizas funcionan con equipos en el tren para proporcionar un sistema que mejora la seguridad de la operación del tren: en los accesos a estaciones con múltiples andenes se pueden desplegar balizas fijas, como un complemento más preciso al GPS , para permitir la operación segura de la apertura selectiva automática de puertas . ^{[ 4 ]}

La baliza se monta normalmente sobre o entre traviesas o durmientes en el eje central de la vía. Un tren que viaje a una velocidad máxima de 500 km/h (310 mph) transmitirá y recibirá un mínimo de tres copias del telegrama al pasar por cada Eurobaliza. Las primeras balizas KER (KVB, EBICAB, RSDD) estaban diseñadas para funcionar hasta 350 km/h (220 mph) . ^{[ 5 ]}    

El ordenador de a bordo del tren utiliza los datos de las balizas para determinar el perfil de velocidad segura para la vía que tiene por delante. Se necesita suficiente información para que el tren pueda detenerse de forma segura si fuera necesario.

Los datos de la baliza pueden incluir la distancia a la siguiente baliza. Esto se utiliza para comprobar si faltan balizas, lo que podría provocar un fallo en el lado incorrecto .

Al inicio y al final del territorio equipado con ATP, se suelen utilizar un par de balizas fijas para indicar al equipo ATP a bordo que inicie o detenga la supervisión de los movimientos del tren.

Las eurobalizaciones se utilizan en:

• ETCS : el sistema europeo de protección de trenes.
• Sistema de Control de Trenes Chino, versiones CTCS-2 y CTCS-3, utilizado en líneas ferroviarias de alta velocidad en China.
• EuroSignum : una variante del anterior sistema suizo de protección de trenes Integra-Signum.
• EuroZub : una variante del anterior sistema de protección de trenes suizo ZUB 121.
• SCMT : un sistema italiano de protección de trenes.
• TBL 1+ – un sistema de protección de trenes utilizado en Bélgica
• GNT : el sistema para controlar trenes basculantes en Alemania.
• ZBS : un nuevo sistema de control de transporte rápido para el S-Bahn de Berlín.
• TASS : un sistema para controlar la inclinación de los trenes en la línea principal de la costa oeste.

Las balizas distintas de las Eurobalises se utilizan en:

• KVB : un sistema de protección de trenes utilizado en Francia.
• ASFA : un sistema de protección de trenes utilizado en España.
• ACSES : un sistema de protección de trenes utilizado por Amtrak en el Corredor Noreste de los Estados Unidos.
• ATACS : un sistema de protección de trenes con bloqueo móvil utilizado en algunas partes de Japón.
• Control automático de trenes (ATC), protección automática de trenes (ATP), parada automática de trenes (ATS) y control de trenes basado en comunicaciones (CBTC) en muchas partes del mundo.
• EBICAB : un sistema de protección de trenes utilizado en Noruega, Suecia, Finlandia y algunos otros países, incluyendo partes de España.
• TASC : un sistema automático de frenado y protección de trenes utilizado en algunas líneas ferroviarias japonesas.
• C-APT – (histórico) un sistema desarrollado en su momento para que el APT transmitiera información sobre la velocidad permisible y la hermeticidad ^{[ 6 ].}

Los primeros sistemas automáticos de protección de trenes eran puramente mecánicos, con una llave de paso que se conectaba directamente al sistema de frenado mediante la apertura de un interruptor en el sistema hidráulico. Se produjeron varios incidentes en los que los trenes se saltaron una señal de parada, pero debido a la velocidad excesiva, chocaron a pesar de la parada automática. Se inventaron varios sistemas para mostrar la velocidad en la cabina del conductor y para proporcionar un sistema electrónico en el tren que impidiera el exceso de velocidad. Con la llegada de los trenes de alta velocidad, se asumió que un indicador de velocidad en las señales de vía no era suficiente más allá de los 160 km/h (99 mph), por lo que todos estos trenes necesitaban señalización en cabina .  

Una solución combinada a los requisitos fue el sistema alemán LZB , presentado en 1965. Las instalaciones originales eran de lógica cableada. La primera electrónica de cabina propiamente dicha se presentó en 1972 (denominada LZB L72) y en 1980 se introdujo un ordenador de cabina (LZB 80). El sistema LZB utiliza un cable en el centro de las vías con bucles a intervalos de 100 m (330 pies), lo que permitía conocer la posición del tren con mayor precisión que en cualquier sistema anterior. Como resultado, el sistema LZB se utilizó no solo en vías de alta velocidad, sino también en trenes de cercanías para aumentar la capacidad de transporte. Sin embargo, debido a los costes de implementación del sistema, su uso se limitó a estas áreas de aplicación.  

Durante la década de 1970, British Rail desarrolló el C-APT. Este sistema utilizaba transpondedores pasivos (balizas) colocados a intervalos de vía de no más de 1 km, que transmitían la velocidad de la vía (en un paquete de 80 bits) a un tren que pasaba, para su visualización en cabina. Si el sistema de control del tren no recibía una actualización dentro de 1 km de la última señal, el límite de velocidad mostrado se desactivaba y se generaba un tono audible al que el conductor debía responder; de lo contrario, los frenos del tren se aplicaban automáticamente. El sistema entró en servicio comercial en diciembre de 1981, con la introducción de la British Rail Clase 370. ^{[ 6 ]}

El desarrollo de un sistema que utiliza el principio de balizas pasivas con información fija o controlada comenzó en 1975 por LMEricson y SRT, tras un incidente ocurrido en Noruega ese mismo año (Tretten). El sistema LME/SRT se convirtió en el sistema Ebicab. El sistema Ebicab estableció los principios del acoplamiento magnético, un enlace descendente de 27 MHz desde la antena de la locomotora para energizar las balizas y un enlace ascendente de 4,5 MHz para transmitir telegramas informativos desde las balizas. La información controlada en las balizas se codifica a partir de los estados del sistema de señalización. Los telegramas contienen información sobre velocidades y distancias permitidas. Esta información se utiliza en el ordenador de a bordo para calcular curvas de frenado, monitorizar la velocidad y, en su caso, aplicar los frenos. En Noruega, la primera línea equipada con Ebicab como ATP entró en funcionamiento en 1983. Los principios de Ebicab se utilizan posteriormente en los sistemas KVB y RSDD, así como en las balizas ERTMS ETCS. Durante la década de 1980, se introdujeron otros ordenadores de cabina para leer la señalización antigua y superponerla con un mejor control. El PZ80 alemán podía comprobar la velocidad en pasos de 10 km/h (6,2 mph) . El KVB francés sustituyó el sistema externo por balizas a principios de la década de 1990 para transmitir información combinada sobre aspectos de la señalización de entrada y la velocidad permitida del tren. Siemens también inventó un sucesor de la señalización PZB que se desplegó como ZUB 121 en Suiza desde 1992 y ZUB 123 en Dinamarca desde 1992. ABB mejoró las balizas externas en el sistema EBICAB 900, que posteriormente se adoptó en España e Italia.  

Siemens presentó un estudio sobre sistemas de balizas en 1992 ^{[ 7 ],} lo que influyó en la decisión de utilizar una tecnología basada en KVB y GSM en lugar de LZB cuando el Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario investigaba un posible sistema de señalización ferroviaria para Europa. Las primeras Eurobalizas se probaron en 1996 y, posteriormente, los sistemas de protección de trenes las utilizaron como base para sus necesidades de señalización.

• Sistema de alerta automática
• Señalización de cabina
• EBICAB
• Linienzugbeeinflussung
• Control positivo del tren
• Sistema de protección y alerta de trenes

• Especificación SUBSET-036 para Eurobalises (PDF; 1,12 MB)
• Fábrica de señales ferroviarias de Pekín