Pinceladas técnicas sobre señalización ferroviaria: ERTMS nivel 1 y ASFA

 Tras el fatídico accidente de Santiago de Compostela, queremos mostrar ciertas pinceladas de los sistemas de señalización instalados en la línea de alta velocidad Ourense Santiago como en la línea convencional de llegada a Santiago. Hablamos de dos sistemas similares de protección automática del tren ( ATP ):

  • ERTMS n-1
  • ASFA

Los sistemas de ATP se desarrollan inicialmente como unos equipos complementarios a la señalización lateral para mitigar la amenaza del rebase de la señal en rojo.
La misión principal era evitar el rebase de una señal en rojo. Primeramente se actúa en en forma de aviso (supervisión), seguido de la aplicación del freno de emergencia (control) si el maquinista no reconocía el aviso.

Los sistemas de ATP se hacen mas complejos en respuesta a la necesidad de mitigar nuevas amenazas que aparecen como consecuencia de la demanda de mayor tráfico; mayor número de trenes y mayor velocidad. Es necesario informar del paso por las señales laterales de precaución. Las instrucciones al maquinista se hacen mas completas, exigiéndose normalmente su reconocimiento.

Las mayores velocidades y el riesgo de paso por curvas y desviadas a velocidades excesivas requieren de los sistemas de ATP una supervisión / control que evite la circulación a velocidades superiores a las permitidas. Por el mismo motivo la aproximación a las señales de parada requieren una supervisión del proceso de reducción de velocidad. Es decir los sistemas empiezan a ser mas complejos con mayores prestaciones.

Queremos en este post mostrar los detalles técnicos básicos sobre el tan citado hoy mismo «ERTMS n-1» y ASFA

El nivel 1 del sistema europeo ERTMS es un sistemas de operación basado en el envío de información desde la vía al tren de forma discontinua.

Este sistema es heredero de la gran mayoría de los sistemas ATP actualmente instalados en Europa.

En el nivel 1 la información se transmite desde la vía del tren a través de grupos de balizas situadas a lo largo del recorrido.

Se garantiza la interoperabilidad para que cualquier tren sea capaz de leer la baliza incluso si la baliza o el fabricante del lector embarcados son de diferente marca.

El principio de captación se basa en un elemento pasivo y es el equipo de tren el que a través de una señal emitida por una antena, excita la baliza la cual envía la información oportuna.

El en el nivel 1 el equipo ERTMS de a bordo del tren recibe del equipo de vía ERTMS información para permitir su movimiento a lo largo del recorrido. La información se recibe en ciertos puntos de la vía ( en donde están situadas las balizas ) y es válida hasta que el tren llega a una nueva zona de balizas con información.

La información enviada por las balizas puede ser información fija o variable. La información de las balizas está relacionada con la situación del trafico ferroviario ( autoridad de movimiento, restricción de velocidad al paso por agujas, etc… )

Las balizas variables están conectadas a la red mediante los equipos denominados LEU’s.

En el nivel 1 se emplea la información previa con dos objetivos:

a) Adelantar la información de señalización menos restrictiva para evitar la parada del tren.

b) Adelantar la información más restrictiva para, en la medida posible, frenar el tren en el menor tiempo posible.

Esta información se puede conseguir mediante la eurobaliza o el eurolazo. En este caso la primera.

Con el sistema ERTMS n-1 ya no es necesario que el maquinista conozca la señalización del tramo en el que está, dado que el equipo asegurará que se cumple, aunque si se usa la baliza previa el maquinista tendrá que mirar las señales en el caso que aproxime a una parada.

Para entender el sistema de funcionamiento del propio ERTMS, podemos analizar como funciona el ASFA básico y explicar un poco como es, ya que funcionalmente son muy similares.

El sistema de control de velocidad de respaldo al ERTMS L-1 y el principal en la red convencional y de respaldo de las LAV, es el denominado ASFA:

El sistema ASFA es el ATP que se desarrolló en España para mejorar la seguridad de la circulación de trenes, antes de la llegada del ERTMS.

El ASFA es el sistema de Anuncio de Señales y Frenado Automático, tipo ATP puntual, instalado en toda la Red Nacional desde el año 1972.
El ASFA, dentro de las limitaciones propias de todo sistema puntual, se ha ido adaptando a la evolución tecnológica de RENFE. Así se desarrolló la aplicación ASFA 200, para cubrir las necesidades en las líneas de 200km/h, el ASFA AV que ha servido como sistema de respaldo en las líneas de Alta Velocidad, el ASFA STM como adaptación al sistema ERTMS. Últimamente ADIF /RENFE han especificado el ASFA Digital con la idea de cubrir los requerimientos de seguridad en aquellas líneas en las que no se implemente el ERTMS o durante el periodo en el que aún no se haya instalado el ERTMS o se prevea la circulación de trenes sin ETCS.

El sistema consta de dos partes diferenciadas:

  • Los equipos de vía, balizas, que, teniendo en cuenta las condiciones impuestas por las instalaciones de señalización y las características de la línea, transmiten información en condiciones de ser captadas por los vehículos.
  • Los equipos de a bordo de los vehículos, que captan y procesan la información procedente de los equipos de vía y la transforman en indicaciones y órdenes al maquinista.

Como se ha indicado el equipo en vía está formado principalmente por las balizas y las unidades de conexión entre las balizas y las señales.

Las balizas están instaladas a pie de señal, baliza de señal, y a una distancia de 300 m. aproximadamente en horizontal en las líneas convencionales, balizas previas. Las balizas al sintonizarse con la bobina del captador situado en la locomotora y del que reciben la energía, produce una oscilación eléctrica a una frecuencia relacionada con el aspecto de las señales.

Gráficamente para una parada por presencia de tren:

El sistema ASFA básico realiza las siguientes funciones:

  • Informa al maquinista del aspecto que presentan las señales. Esta información se realiza solamente en determinados puntos de la vía: al pie de cada señal (baliza de señal)y a unos 300 m. antes de la misma (baliza previa).
  • Si la indicación presentada por la señal es la de vía libre, aspecto verde, el sistema sólo informa y no exige ninguna actuación del maquinista.
  • Si la indicación de la señal es la correspondiente al anuncio de parada o anuncio de precaución, aspecto amarilla o verde amarillo, el sistema, además de informar, exige que el maquinista se dé por enterado, actuando sobre un pulsador instalado a tal fin; en caso de no hacerlo dentro de un tiempo establecido, el equipo produce el frenado automático de emergencia.
  • Si la indicación presentada por la señal es la de parada o señal en rojo, en el punto de transmisión situado 300 m. antes de la señal, se comprueba si la velocidad del vehículo es igual o inferior a una preestablecida en función del tipo de tren, introducido por el maquinista al inicio de su marcha. Si la velocidad es superior se produce el frenado automático de emergencia. Si se rebasa la señal, el sistema produce también el frenado automático de emergencia.

  • Este protocolo de actuación es aproximadamente válido para una reducción de velocidad, sin señales de por medio. Es decir que las balizas previas indican la nueva velocidad de circulación avanzada.

Tanto las indicaciones presentadas por las señales, como las actuaciones del maquinista relacionadas con el equipo, quedan registradas en el tacógrafo del vehículo.

El maquinista dispone de un pulsador de rebase que le permite rebasar una señal prohibitiva cuando por avería o cualquier otra circunstancia, le sea autorizado el rebase, sin que se dispare el freno de emergencia.

Este sistema básico aquí descrito es válido tanto como para parada como para reducción de velocidad en sucesivas balizas dispuestas en la vía.

24 pensamientos en “Pinceladas técnicas sobre señalización ferroviaria: ERTMS nivel 1 y ASFA

  1. Magnífica explicación.

    En otro orden de cosas:
    «se comprueba si la velocidad del vehículo es igual o inferior a una preestablecida en función del tipo de tren, introducido por el maquinista al inicio de su marcha.»
    ¿Existe la posibilidad de error de transcripción del maquinista, y que este error le permita ir mucho más rápido de lo que debiera?

    • El fallo humano e incluso la imprudencia profesional, deben estar previstos en cualquier sistema de seguridad. Además de la instalación de sistemas automáticos de seguridad hay otras medidas que se deben adoptar. Habría que comprobar previamente si el conductor ha pasado los preceptivos controles psicofísicos de aptitud que exiga la normativa que sea de aplicación, que tiene el adiestramiento suficiente, que se le han dado las instrucciones correctas, que se le ha informado suficientemente de los riesgos, que se le ha formado adecuadamente para evitarlos, que se han hecho las comprobaciones que estén indicadas en los sistemas de seguridad y por el fabricante del tren, que se ha hecho el mantenimento correcto de vias, tren y equipos de seguridad…

      • Los accidentes no sueles tener una única causa, y además debe haber unas razones previas que posibiliten que existan esas causas.

      • Obviamente. Incluso un error humano, en cierto modo, es un fallo de seguridad o dicho de otro modo, creamos sistemas de seguridad a sabiendas de lo imperfecto que es el ser humano.

        La pregunta no es en el contexto de la vergonzosa caza de brujas que algunos han emprendido. Es sana curiosidad, saber que se supone que hace el sistema si el humano, tecleando un numero, se le escurre un dedo.

  2. En referencia a la portada de Libertad Digital, en la que te citan como fuente autorizada, comentarte que es totalmente falsa. Ya que las balizas ASFA, si la señalización es toda verde, no le darán ninguna indicación de reducción de velocidad si iba a 190Km/h.

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  6. En este vídeo, en el minuto 31:30, se observa que al salir del túnel previo a la curva del accidente existen balizas del sistema ERTMS. Si seguimos viendo unos segundos más, vemos que aún aparecen unas cuantas eurobalizas incluso después de la zona del accidente. Si nos están diciendo que ese tramo ya sólo estaba regulado por el sistema ASFA ¿cómo es que hay balizas ERTMS?

      • Si realmente esas eurobalizas determinan la entrada en el sistema ERTMS cuando se circule en sentido Santiago-Orense(¿por la misma vía habiendo dos?), en el minuto 31:57 y 31:47 se pueden distinguir más eurobalizas. Esto es, que las balizas que se encuentran a la salida (o entrada, según se mire) del túnel no son las «primeras», se distancian de la última (la más próxima a la estación) en unos 600 y pico metros. Por otro lado, si yendo en dirección a Santiago estas balizas a la salida del túnel actúan sólo como indicadores de entrada al sistema ERTMS cuando se vaya en dirección a Orense, eso significaría que la última eurobaliza en dirección a Santiago, la que indicaría la «salida» del sistema ERTMS, sería la que se halla en el minuto 30:59, a casi doscientos metros de la entrada del túnel sobre el viaducto (y a casi 1300 m del lugar del siniestro). El sistema ERTMS sería así unos 800 metros más largo en sentido Santiago-Orense que al revés. No sé si eso tiene mucho sentido.
        Para que se entienda, incluyo aquí un gráfico a partir de lo que puede verse en el vídeo:

        https://fbcdn-sphotos-f-a.akamaihd.net/hphotos-ak-prn2/1078542_203574856472926_417628258_o.jpg

        • No se ve tu foto (me imagino que por la configuración de privacidad de tu Facebook). Decirte que las vía están «banalizadas», es decir, que pueden usarse simultaneamente para ambos sentidos o incluso para realizar adelantamientos. De ahí la teoria de que esas balizas son las de salida de Santiago en dirección Ourense. De todas formas me sigue quedando la duda de si es necesario que haya unas balizas distintas para cada dirección o las balizas del ERTMS son bidireccionales y al igual que la vía sirven también para ambas direcciones.

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  9. En el famoso video del descarrilamiento, se puede ver que el maquinista aplica freno. ¿De urgencia?
    Bien, en caso de que así sea ¿Por qué el coche 5 se «encaballa» sobre los anteriores, rompe el enganche y sale volando hacia el talud? ¿La aplicación de freno no se distribuye por igual a toda la composición…?

    ¿Algo relacionado con el retraso del Alvia y la indicación de la señal semafórica de entrada a la curva, confundió al maquinista? ¿Qué ese semáforo indique VIA LIBRE o ANUNCIO DE PARADA cambia algo para que el ASFA ANALOGICO dé una señal u otra en cabina y pueda confundir al maquinista?

    LA PRIVATIZACIÓN DE RENFE NOS TRAERÁ, SI NO LO IMPEDIMOS, MAYOR INSEGURIDAD COMO SUCEDIÓ EN INGLATERRA

  10. En medios gallegos se entrevistó a una pasajera del tren que decía que el velocímetro del vagón marcaba 210 poco antes del accidente. ¿Si se confirma, tendría importancia? he leído en varios medios que el límite de 200/hora marca el paso del frenado automático al manual -o eso creí entender-.
    Fernando

    • El presidente de Adif por fin ha reconocido que el sistema ERTMS para los Alvia que hacen esa ruta no está operativo en el tramo Orense-Santiago, conque sólo funcionaría el sistema ASFA. Sin embargo, y como dices, el sistema ASFA activa el frenado automático al sobrepasar los 200km/h. Si se confirma que el tren pudo ir por encima de los 200, como afirma la testigo o como aparece como velocidad máxima (220km/h) en uno de los tramos de la hoja de ruta del maquinista (https://twitter.com/pablogamma/status/360904581158428672/photo/1, las conclusiones podrían ser aún más preocupantes…

  11. el sistema ASFA, ya sea en modo ASFA DIGITAL o en ASFA BASICO, (que es asfa digital en modo degradado por alguna disfuncion del sistema, solo esta concebido y validado para velocidades inferiores a 200 kms/h.
    para circular con velocidades superiores a esta, se debe circular obligatoriamente con ASFA ATP, ERTMS o LZB.

    Si circulaba con ASFA solo con que la ultima baliza que detecta el tren hubiera estado en señal L1, como indicacion de PRECAUCION, o en ANUNCIO DE PRECAUCION, habría provocado el frenado del tren por exceso de velocidad, rectificando el error debido al despiste del maquinista, que para eso estan los sistemas de seguridad, para evitar errores humanos.

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