В железнодорожной сигнализации жетон представляет собой физический объект , который машинист поезда должен иметь или видеть перед входом на определенный участок однопутного пути . Токен четко подтверждается названиями раздела, к которому он принадлежит. Система жетонов чаще используется для одинарных линий из-за большего риска столкновения в случае ошибки сигнальщика или поездной бригады, чем для двойных линий .
При эксплуатации двунаправленной однопутной линии существует опасность столкновения двух поездов. Самый простой способ предотвратить такие столкновения — иметь на участке только один поезд в любой момент времени. Такая система известна как «один двигатель в паре» (OES) или «один поезд» (OTW). [1] Эта система используется на некоторых ветках железнодорожных сетей, а также на исторических железных дорогах. Основным недостатком является то, что он ограничивает количество возможных перемещений поездов. Для более крупной железнодорожной системы это становится исключительно ограничивающим уровень операций, которые она позволяет, с повышенным риском совершения ошибок, которые могут привести к столкновению.
Вместо этого делается ставка не на использование только одного поезда, а на наличие одного физического объекта, доступного для однопутного участка, и на то, что машинист может войти на однопутный участок только в том случае, если он физически владеет этим объектом. Этот объект известен как токен и помечен, чтобы указать, к какому участку пути он принадлежит.
Жетоны существовали в различных физических формах: посох, табличка, ключ и мяч. [2]
Система жетонов была разработана в Великобритании в 19 веке для обеспечения безопасной работы однопутных железных дорог. Впервые эта система была предложена г-ном Генри Вудхаусом для туннелей Стэндедж в 1849 году. [3] Если ветка представляет собой тупик с простым маршрутным поездом, то достаточно одного жетона. Машинист любого поезда, въезжающего на ветку (или занимающего любую ее часть), должен иметь жетон, и столкновение с другим поездом невозможно.
Для удобства передачи из рук в руки жетон часто имел форму посоха, обычно длиной 800 мм (31 дюйм) и диаметром 40 мм (1,6 дюйма), и его называли посохом поезда . [4] Такой посох обычно представляет собой буквально деревянный посох с латунной табличкой, на которой указаны два сигнальных поля, между которыми он действителен.
В британской терминологии этот метод работы на простых ветках первоначально назывался One Engine in Steam (OES) , а позднее One-Train Working (OTW) . [1] Однако система использовалась и на длинных сквозных линиях; Р. Х. Даттон, председатель Лондонской и Юго-Западной железной дороги, объяснил в 1876 году медленное время пути между Эксетером и Плимутом, сказав: «Причина задержки - остановки на каждой станции штабной системы. Это действительно вызывает большую задержку, потому что если посоха нет, поезд должен остановиться, а за ним пошлют человека на лошади [с другого конца участка]»; цитируется в Уильямсе. [5]
Использование только одного жетона не обеспечивает удобную работу, когда последовательные поезда должны двигаться в одном направлении. Таким образом, простая система жетонов была расширена: если за одним поездом должен был следовать другой в том же направлении, машинисту первого поезда требовалось показать жетон, но не завладеть им (теоретически он должен был физически коснуться жетона, но это строго не соблюдалось). Водителю было дано письменное разрешение на въезд в однолинейную секцию, называемое билетом . Затем они могли продолжить путь, и за ними мог последовать второй поезд. Раньше второй поезд мог следовать через определенный интервал времени, как в то время на двойных линиях. Однако после железнодорожной катастрофы в Арме в 1889 году работа блоков стала обязательной.
Увидев персонал поезда, я убедился, что лобового столкновения не может быть. Во избежание неправильной выдачи билета книжку нумерованных билетов хранят в запертом ящике, ключ от которого постоянно прикреплен к жетону или является жетоном. Кроме того, замок предотвращает удаление жетона до тех пор, пока касса с билетами не будет закрыта, и ее нельзя закрыть, пока в коробке не окажется книжка с билетами. После выдачи билета его номер записывается в книгу учета поездов, а жетон фиксируется в надежном месте. Эта система известна как персонал и билет.
В варианте этого принципа, называемом « делимый состав поезда» , часть жетона, называемая частью билета, была предназначена для удаления и передачи машинисту вместо бумажного билета.
Система персонала и билетов все еще была слишком негибкой для загруженных линий, поскольку не допускала ситуации, когда поезд, предназначенный для перевозки жетона, отменялся или шел очень поздно. Для этого была разработана система жетонов электропоездов. Каждая однолинейная секция снабжена парой жетонов, по одному на сигнальной будке на каждом конце. Запас одинаковых жетонов хранится в инструментах, соединенных телеграфными линиями. Жетон можно снять с одного прибора только в том случае, если оба сигнальщика согласятся на выпуск. После того как один токен был удален, другой не может быть удален до тех пор, пока «отсутствующий» токен не будет заменен в любом инструменте. (Существуют варианты этой последовательности событий.) Таким образом, можно гарантировать, что в любой момент времени водителю будет доступен только один токен. Токены, принадлежащие соседним разделам, имеют разные конфигурации , чтобы предотвратить их вставку в неправильный инструмент.
Тем не менее, 18 января 1918 года на участке однопутной Кембрийской железной дороги произошло лобовое столкновение. У машинистов обоих паровозов был правильный жетон, выданный жетонными автоматами Тайера , когда они начали свое путешествие, но электрические цепи, соединяющие автоматы на обоих концах также использовались для телефонов, и вместе с возможным сбоем линии, вызванным плохой погодой, это позволило выдать два жетона одновременно. [6] Во время столкновения поезда в Абермуле в 1921 году, также на Кембрийских железных дорогах, нестрогие рабочие процедуры позволили обойти меры безопасности, обеспечиваемые системой электрических жетонов; водителю вручили жетон на неправильный участок, и он действовал, ошибочно полагая, что жетон правильный. Чтобы попытаться предотвратить это, Железнодорожная инспекция Совета по торговле Великобритании рекомендовала, чтобы сигналы, контролирующие вход на однолинейный участок ( сигналы начала или участка ), были заблокированы при опасности, если только жетон не был выпущен из соответствующего жетонного инструмента. [7] Это не было принято повсеместно, и многие однолинейные участки продолжали существовать без таких гарантий вплоть до 1960-х годов.
В базовой железнодорожной ситуации жетон может быть получен лично машинистом в начале работы бригады на ветке и сдан по окончании работы там.
Если однопутный участок является частью сквозного маршрута, то вполне вероятно, что каждому проходящему поезду придется сдаться и получить жетон на каждой жетонной станции. Там, где поезда останавливаются на каждой станции, это удобно, но там, где некоторые поезда проходят без вызова (например, экспрессы), сигнальщику необходимо было обмениваться жетонами с пожарным (в случае паровозов ), когда поезд проезжал на медленной скорости. В случае поездов, управляемых только машинистами, была предусмотрена кнопка удержания мертвого человека , поэтому машинист мог обменять жетон без включения аварийного тормоза.
Большой посох можно было передать без какого-либо специального оборудования, но если в используемой системе использовались миниатюрные посохи, таблички или жетоны ключей, их обычно помещали в кожаный мешочек, прикрепленный к обручу, и пожарный мог просунуть руку через обруч. держал сигнальщик, и наоборот, когда локомотив проезжал мимо. В британской практике разрешенная скорость для этого составляла 15 миль в час (24 км/ч) в светлое время суток, но есть истории о водителях, стремящихся наверстать упущенное время, когда они опаздывают, и проезжают пункт обмена на гораздо более высоких скоростях; синяки на плечах были обычным явлением среди связистов и пожарных на таких линиях.
На некоторых железных дорогах использовался фиксированный аппарат обмена жетонов. Рядом с каждым сигнальным ящиком было установлено путевое оборудование для хранения мешочка с жетоном и приема сдаваемого мешочка с жетонами. [8]
На некоторых железных дорогах были разработаны механические системы, которые позволили ускорить передачу грузов с помощью улавливающих устройств. Их можно было выдвинуть из кабины локомотива непосредственно перед тем, как поезд проедет обменный пункт, а затем автоматически убирать после этого. Это позволило обеспечить скорость передачи обслуживания 40 миль в час (64 км/ч). Примеры таких систем включают систему Уитакера на Объединенной железной дороге Сомерсета и Дорсета и систему Мэнсона на Объединенной железной дороге Мидленда и Великой Северной Шотландии и железной дороге Великого Севера Шотландии . Когда в конце 1950-х годов пассажирское сообщение из Абердина в Инвернесс было переведено на работу с дизельными двигателями, установленное на поезде оборудование было закреплено рядом с отделением охраны поезда . Специальный код зуммера подтвердил охраннику, что правильный жетон был успешно получен.
Механические обменники персонала также использовались там, где поезда не останавливались на однопутных участках линий Main South , Main North и North Coast государственных железных дорог Нового Южного Уэльса в Австралии. На Викторианских железных дорогах автоматические обменные пункты персонала существовали на линиях Северо-Восточной , Западной и Джилонг-Балларат вплоть до конца 1980-х годов. На Южно-Австралийских железных дорогах автомобильные обменники применялись на бывшей ширококолейной линии между Аделаидой и Порт-Пири . Во всех этих австралийских штатах как паровые, так и позднее дизельные электровозы были оснащены автообменниками. На железных дорогах Новой Зеландии , где большинство линий однопутные, использовалось несколько систем, таких как блокировочная система Уинтера и блокировочная система Сайкса. На главной магистрали Северного острова [9] и на других линиях, таких как линия Вайрарапа , использовался планшет электропоезда Тайера с прибором № 7. Таблеточные обменники были разработаны Wynne после испытаний австралийской конструкции Quirke. Планшетная система позволяла использовать двигатели крена на крутых участках с помощью отдельного ключа двигателя крена. [10]
Развитие технологий привело к развитию систем электронных токенов. Поезда могут курсировать по последовательным однопутным участкам, при этом работа контролируется по радио из центральной диспетчерской. В каждом поезде имеется электронный блок, который получает и отправляет зашифрованный блок данных, представляющий собой токен. Система устроена так, что центр управления не может выдать новый жетон на участок линии, пока не будет «возвращен» текущий. Поезда не могут отправлять жетоны друг другу. Эта система позволяет всей линии работать без какого-либо дополнительного сигнального персонала и работает без серьезных происшествий.
Система Ternkey ( система обмена токенами с использованием случайных чисел ) представляет собой гибрид традиционной работы с токенами и интернет-технологий. Обычные тумблерные замки с запирающимся ключом (удерживаемые в фиксированном положении соленоидами ) устанавливаются в блоках разблокировки ключей, установленных на каждом конце контролируемой одиночной линии. Количество шлюзов в каждом блоке определяется ожидаемой частотой движения; при желании иногда короткие участки можно объединять, чтобы уменьшить количество остановок . Установки подключаются к центральному управляющему компьютеру через Интернет. Центральный компьютер проводит «перепись» ключей, прежде чем отпустить соленоид и освободить ключ для необходимого участка пути - к соответствующему ключу надежно прикрепляется выгравированная бирка, идентифицирующая соответствующий участок пути. Система используется на железной дороге острова Мэн между Каслтауном и Порт-Эрином. [11] [12]
В определенных обстоятельствах было удобно сократить однолинейные участки, предусмотрев промежуточный сигнальный пост, оборудованный жетонами, без создания там объездной петли. Это делалось, например, в том случае, если в промежуточном месте имелось важное соединение разъезда. Это также позволяло следовать за поездами с более коротким интервалом, но не облегчало встречное движение.
Из-за большего риска столкновения в случае нерегулярной работы эта практика была запрещена в Великобритании, хотя некоторые примеры все же существовали, например, на Беддингтон-лейн на линии Уимблдон – Западный Кройдон до подачи в отставку. Обычно в таких случаях между двумя приборами на промежуточной сигнальной будке предусматривалась специальная блокировка, чтобы исключить возможность одновременного приема поездов с противоположных направлений.
Катастрофа в таком промежуточном месте произошла на совместной железной дороге Сомерсет-Дорсет в Фокскоте, недалеко от Рэдстока, во время столкновения в Фокскоте в 1876 году . Это произошло до того, как S&DJR был оборудован для работы с жетонами и полагался только на блочные инструменты — каталог ошибок привел к тому, что два пассажирских поезда зашли на один и тот же участок с противоположных концов.
При работе с двойной линией в периоды слабого движения удобно «отключать» промежуточный сигнальный пост, позволяя сигнальным постам с обеих сторон напрямую обмениваться данными для управления поездом. На одиночных линиях это сложнее, поскольку жетоны поездов идентифицируются с однопутными участками, но эту трудность можно преодолеть с помощью той или иной формы работы на длинных участках. [13]
В простой системе использовались разъемные составные составы, которые соединялись вместе при закрытых промежуточных блокпостах , так что машинист получал состав поезда на двух или более последовательных участках от первого сигнальщика. Альтернативная система использует специальные системы токенов с длинными секциями; когда должна быть начата работа на длинном участке, все жетоны короткого участка должны находиться в соответствующих инструментах; перейдя на метод длинного участка, жетоны для длинного участка можно будет получить обычным способом. Очевидно, что все жетоны длинных секций должны быть восстановлены, прежде чем можно будет возобновить нормальную работу.
Жетонные приборы могут быть предусмотрены для работы без присмотра, когда ими управляет поездная бригада на промежуточных переездах или на конечной станции линии. Эта система широко распространена в Австралии, где плотность трафика на многих линиях невысока.
В Великобритании она известна как «система жетонов ключей без связиста». Примерами национальной сети Великобритании являются линия Северного Девона , где система была введена в эксплуатацию 1 декабря 1987 года, линия Сердца Уэльса (введена в эксплуатацию в 1986 году [14] ), ветка Мэтлок в Дербишире и линия Лискирд-Лу в Корнуолл . На последнем поездная охрана не только управляет электрическим жетоновым прибором Тайера № 9, контролирующим верхнюю часть ветки, но также управляет стрелками. Нижняя секция работает по принципу «Один двигатель в паре» с помощью простой деревянной рейки. Владение посохом необходимо, чтобы разблокировать наземную раму, контролирующую точки на перекрестке Кумб , где встречаются две секции. Никакой другой сигнализации на ветке, кроме контроля входа и выхода на главную линию и с нее, нет.
После раннего опыта работы с жетонными системами стало обычным, чтобы стартовый сигнал на жетонных станциях был связан с жетонным инструментом; при изъятии жетона рычаг пускового сигнала отпускался на одно нажатие.
Иногда на однопутном участке предусматривают промежуточный разъезд, и сам жетон или закрепленный на его конце ключ отпирает пункты для маневрирования на нем. Жетон фиксируется там в устройстве, и водитель не может извлечь жетон до тех пор, пока острия не будут установлены в положение сквозного хода и снова не заблокированы. В особых ситуациях, когда подъездные пути на промежуточном участке обширны, оборудование размещается полностью внутри подъездных путей, вдали от основной линии; в этой ситуации может быть предоставлен промежуточный жетон, позволяющий водителю сдать жетон, чтобы можно было осуществлять нормальную сквозную работу на одной линии, пока его поезд находится на разъездах.
Соответствующая схема иногда применялась там, где постоянное обслуживание путей осуществлялось с помощью моторизованной тележки. Обычно для этого использовались специальные инструменты-«ключи занятий», которые были связаны с обычными жетонами и располагались в промежуточных местах, где тележка могла быть сбита с пути (или оставлена на ночь).
Разновидностью жетонной системы является работа пилота , при которой место жетона занимает лицо, назначенное пилотом . Эта система вводится при выходе из строя жетонного аппарата, пропадании сигнала на одном участке линии или на двойных линиях, когда одна линия заблокирована и по оставшейся линии необходимо пропускать трафик в обоих направлениях.
Лоцман (обозначается красной повязкой на руке с надписью «ПИЛОТМАН» белыми буквами) едет в кабине вместе с машинистом, или, если должен следовать другой поезд, лоцман должен выдать машинисту однолинейный рабочий билет и разрешить ему войти. секция. Сигнальщик не должен подавать стартовый сигнал до тех пор, пока не получит на это указание от пилота. Лоцман должен ехать вместе с машинистом, если это последний поезд, идущий в этом направлении. Таким образом, работа пилота аналогична описанной выше системе «персонал и билет», где жетоном становится сам пилот, а его словесная инструкция является эквивалентом билета.
Иногда необходимо предоставить локомотиву личный локомотив на случай сбоев в работе службы. В таком случае локомотив локомотива обычно прикрепляется к передней части поезда, но практика может варьироваться в зависимости от местной схемы путей, типов поездов и т. д.
Использование пилота для таких целей предшествовало использованию жетонов. [15]
До конца 20-го века система жетонов была стандартной на британских однопутных линиях и до сих пор остается на ряде линий там, а также в других местах, например, на линии между Гирваном и Странраером на юго-западе Шотландии . Традиционные системы жетонов также используются на исторических железных дорогах Великобритании, например, на железной дороге Мид-Хантс и железной дороге Вест-Сомерсет , которые повсюду оснащены электрическими жетонными приборами Тайера. На железной дороге Блюбелл есть жетон короткого участка, работающий между соседними блоками, и жетон длинного участка, работающий между Шеффилд-Парком и Кингскотом.
Система жетонов использовалась на железнодорожной линии Херстбридж , Мельбурн, Австралия, между Гринсборо и Элтэмом (Миниатюрный электрический посох) и Элтэмом и Херстбриджем (поездной персонал и билет), пока в начале 2013 года не была заменена электронной сигнализацией. Участок от Гринсборо до Элтэма был упразднен. 31 января 2013 года вместе с половиной участка от Элтэма до Херстбриджа до Даймонд-Крик . Последний участок от Даймонд-Крик до Херстбриджа был упразднен 22 марта 2013 года.
Железная дорога Пыхтящего Билли в Мельбурне, штат Виктория, использовала систему для персонала и билетов с тех пор, как она была первоначально открыта от Верхнего Фернтри-Галли до Гембрука. Текущая линия от Белгрейва до Гембрука имеет постоянные штабные станции в Белгрейве, Мензис-Крик, Лейксайд и Гембруке. В Изумрудном городе существует временный пост для персонала, позволяющий поездам проходить через Изумруд в напряженные дни. Чтобы активировать временный персонал Изумруда, персонал от Мензис-Крик до Лейксайда должен быть заперт в Мензис-Крик. Аналогичная ситуация происходит со станцией Какаду: для того, чтобы она была преобразована в временную штабную станцию, персонал от Лейксайда до Гембрука должен быть заперт на Лейксайде.
Метод работы с жетонами иногда все еще используется во временных ситуациях, например, при проведении инженерных работ или когда еще не установлена система сигнализации. В декабре 1981 года в Мельбурне была открыта новая линия метро , которая обеспечивала круговое движение по центральному деловому району города. Хотя обычное движение не должно было начаться в течение некоторого времени, в течение двух месяцев по воскресеньям работали специальные службы, чтобы люди могли опробовать новую линию, и в этот период линия работала с поездным персоналом, хотя не было предусмотрено использование билетов. .
Очень необычная работа жетонов была введена на линии между Пакенхэмом и Траралгоном в Виктории , Австралия, на несколько месяцев в 2006 году, пока линия находилась в стадии модернизации. В этот период линия была закрыта днем, но открывалась каждую ночь, чтобы пропустить несколько товарных поездов . Линия двухпутная между Пакенхэмом и Мо (за исключением короткого однопутного участка). На протяженность 100 км было предусмотрено три штаба , по одному на участки Пакенхэм — Варрагул , Варрагул — Мо и Мо — Траралгон. Первые два из них являются частично или полностью двухпутными участками, но в этом случае рейки применимы к обоим путям, в результате чего одновременно можно было использовать только один из путей.
Система токенов до сих пор регулярно используется на современной государственной железной дороге Таиланда . Хотя большая часть использования происходит в региональных районах, некоторое использование наблюдается в столице Бангкоке, например, на участке от Маккасана до Клонг Тана и т. д. [16]
Железные дороги Шри-Ланки используют систему обмена планшетов на пригородных железнодорожных линиях.
РЖД использует Electric Token Block на некоторых линиях, в первую очередь на железной дороге Янисярви – Лодейное Поле.
Электрические штабные инструменты производства Webb and Thompson, показанные на рисунке выше, используются на линии Буэнос-Айрес (станция Конститусьон) — Мар-дель-Плата (Ferrocarril Roca) в Аргентине по состоянию на 2019 год. [17]
Система жетонов также используется на трамвае Ситона между Ситоном и Риверсайдом, а также на беговых линиях некоторых трамвайных музеев.
В Малайзии сигнальные знаки до сих пор используются на линии восточного побережья KTM между Гемасом и Тумпатом. Хотя станция Гемас в основном обслуживает электропоезда, она по-прежнему получает жетоны от поездов, прибывающих со станции Бахау на линии восточного побережья. Аналогичным образом, начальник станции Гемас должен передать жетон ключа для поездов, направляющихся на восточное побережье. Последний обмен токенов обычно происходит в Тумпате и Гемасе, но это также происходит в Куала-Липисе и Дабонге, поскольку эти две станции являются конечной станцией некоторых поездов Eastern Shuttle (SH). Эта система была официально отменена на линии западного побережья KTM после завершения проекта электрифицированной двухпутной дороги Ипох-Паданг-Бесар в 2014 году.
Различные железные дороги используют разные названия для одних и тех же вещей:
