В железнодорожной сигнализации жетон — это физический объект, который машинист должен иметь или видеть перед въездом на определенный участок одноколейного пути . Жетон четко обозначен названием участка, к которому он принадлежит. Система жетонов чаще используется на одноколейных линиях из-за большего риска столкновения в случае ошибки сигнальщика или поездной бригады, чем на двухколейных линиях .
Эксплуатация двунаправленной однопутной линии сопряжена с опасностью 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 работающий поезд» (OTW). [1] Эта система используется на некоторых ветках железнодорожных сетей и на исторических железных дорогах. Главным недостатком является то, что она ограничивает количество движений поездов, которые могут быть сделаны. Для более крупной железнодорожной системы она становится исключительно ограниченной в уровне операций, которые она допускает, с повышенным риском совершения ошибок, которые могут привести к столкновению.
Вместо этого, опора делается не на использование только одного поезда, а на наличие одного физического объекта, известного как «жетон», доступного для однопутного участка, и на постановление, что машинист может войти в однопутный участок только при наличии у него этого объекта. Существуя в различных физических формах, таких как посох, табличка, ключ или мяч, объект помечен, чтобы указать, к какому однопутному участку он принадлежит. [2]
Система жетонов была разработана в Британии 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 является тупиком с простым челночным 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 жезла, обычно длиной 800 мм (31 дюйм) и диаметром 40 мм (1,6 дюйма), и назывался поездным жезлом . [4] Такой жезл обычно представляет собой деревянный жезл с латунной табличкой, на которой указаны два сигнальных поста, между которыми он действителен.
В терминологии Великобритании этот метод работы на простых ветках изначально назывался One Engine in Steam (OES) , а позднее One-Train Working (OTW) . [1] Однако эта система использовалась и на длинных сквозных линиях; Р. Х. Даттон, председатель Лондонской и Юго-Западной железной дороги, в 1876 году объяснил медленное время в пути между Эксетером и Плимутом, сказав: «причиной задержки является остановка на каждой станции в системе персонала. Это действительно вызывает большую задержку, потому что если персонала нет, поезд должен остановиться, пока человек на лошади не будет отправлен за ним [с другого конца участка]»; цитируется в Уильямсе. [5]
Использование только одного жетона не обеспечивает удобной работы, когда последовательные поезда должны были работать в одном направлении. Поэтому 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 забирать его (теоретически он должен был физически коснуться жетона, но это не соблюдалось строго). Машинисту давали письменное разрешение на вход на однопутный участок, называемое билетом . Затем поезд мог продолжить движение, а за ним мог следовать второй поезд. В самые ранние дни второй поезд мог продолжить движение после назначенного интервала времени, как на двухпутных линиях в то время. Однако после железнодорожной катастрофы в Арме в 1889 году работа с блоками стала обязательной.
Наблюдение за персоналом поезда давало уверенность в том, что лобового столкновения не будет. Чтобы гарантировать, что билет не был выдан неправильно, книга пронумерованных билетов хранилась в запертом ящике, ключ от которого был постоянно прикреплен к жетону или являлся жетоном. Кроме того, замок не позволял вынуть жетон, пока билетная касса не была закрыта, и ее нельзя было закрыть, если в ящике не было книги билетов. После выдачи билета его номер записывался в книгу регистрации поезда, а жетон запирался в надежном месте. Система известна как staff and ticket.
В вариации этого принципа, называемой разделяемым жетоном поезда , часть жетона или жезла, называемая частью билета , была разработана так, чтобы ее можно было снять и передать машинисту вместо бумажного билета.
Система персонала и билетов была все еще слишком негибкой для загруженных линий, так как не допускала ситуации, когда поезд, предназначенный для перевозки фактического жетона, отменялся или шел с большим опозданием. Чтобы обеспечить это, была разработана система жетонов для электропоездов. Каждый однолинейный участок снабжен парой жетонных приборов, по одному на сигнальном посту на каждом конце. Запас идентичных жетонов хранится в приборах, которые соединены телеграфными линиями. Жетон можно вынуть из одного прибора, только если оба сигнальщика сотрудничают в согласии на освобождение. После того, как жетон был вынут, другой не может быть вынут до тех пор, пока жетон, который «вышел», не будет заменен в любом из приборов. (Существуют вариации этой последовательности событий.) Таким образом, можно гарантировать, что в любой момент времени только один жетон будет доступен для выдачи машинисту. Жетоны, принадлежащие соседним секциям, имеют разные конфигурации , чтобы предотвратить их вставку в неправильный прибор.
Тем не менее, лобовое столкновение произошло на участке однопутной железной дороги Кембрийских железных дорог 18 января 1918 года. Машинисты обоих локомотивов держали правильный жетон, выданный жетонными автоматами Тайера , когда они начинали свои поездки, 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] В столкновении поездов в Абермуле в 1921 году, также на Кембрийских железных дорогах, нестрогие рабочие процедуры позволили обойти меры безопасности, предоставляемые системой электрических жетонов; машинисту вручили жетон для неправильного участка, и он продолжил движение, ошибочно полагая, что жетон был правильным. Чтобы попытаться предотвратить это, инспекция железнодорожной службы Совета по торговле Великобритании рекомендовала, чтобы сигналы, контролирующие въезд на однопутный участок ( стартовые или секционные сигналы), были заблокированы при опасности, если только жетон не был выпущен из соответствующего жетонного прибора. [7] Это не было принято повсеместно, и многие однопутные участки продолжали эксплуатироваться без таких мер предосторожности вплоть до 1960-х годов.
В обычной 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, скорее всего, каждый проходящий поезд должен будет сдать и получить жетон на каждой жетонной станции. Если поезда останавливаются на каждой станции, это удобное решение, но если некоторые поезда проходят без вызова (например, экспрессы), сигнальщику необходимо было обмениваться жетонами с пожарным (в случае паровозов), когда поезд проходил на низкой скорости. В случае поездов, управляемых только машинистом, была предусмотрена кнопка удержания мертвого хода , поэтому машинист мог обменять жетон без применения аварийного тормоза.
Большой посох можно было передать без какого-либо специального аппарата, но если в используемой системе использовались миниатюрные посохи, таблички или жетоны-ключи, их обычно помещали в кожаный мешочек, прикрепленный к обручу, и пожарный мог просунуть руку в обруч, который держал сигнальщик, и наоборот, когда локомотив проезжал мимо. В практике Великобритании разрешенная скорость для этого составляла 15 миль в час (24 км/ч) днем, но есть истории о машинистах, которые хотели наверстать упущенное время, когда опаздывали, и проезжали пункт обмена на гораздо более высокой скорости; ушибы верхних частей рук были обычным явлением среди сигнальщиков и пожарных на таких линиях.
На некоторых железных дорогах использовались стационарные аппараты обмена жетонами. Оборудование на путях устанавливалось около каждой сигнальной будки для хранения мешочка с жетоном и для приема мешочка с жетоном, который сдавался. [8]
Некоторые железные дороги разработали механические системы, которые обеспечивали более быструю передачу с помощью ловителей. Их можно было выдвинуть из кабины локомотива непосредственно перед тем, как поезд проходил пункт обмена, а затем автоматически убрать обратно. Это позволяло передавать сигналы со скоростью 40 миль в час (64 км/ч). Примерами таких систем являются система Уитакера на железной дороге Сомерсета и Дорсета и система Мэнсона на железной дороге Мидленда и Грейт-Нортерна и Грейт-Норт-оф-Шотландия . Когда в конце 1950-х годов пассажирское сообщение Абердин - Инвернесс было переведено на работу дизель-поездов, оборудование на поезде было установлено рядом с купе проводника . Специальный код зуммера подтверждал проводнику, 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 железных дорог правительства Нового Южного Уэльса в Австралии. На Викторианских железных дорогах автоматические обменники персонала сохранились на линиях North Eastern , Western и Geelong-Ballarat вплоть до конца 1980-х годов. На Южно-Австралийских железных дорогах автоматические обменники персонала использовались на бывшей ширококолейной линии между Аделаидой и Порт-Пири . Во всех этих австралийских штатах как паровые, так и более поздние дизель-электрические локомотивы были оснащены автоматическими обменниками. На Новозеландских железных дорогах , где большинство линий однопутные, использовались множественные системы, такие как система блокировки Winter's и работа с блокировкой Sykes'. На Главной магистрали Северного острова [9] и на других линиях, таких как линия Wairarapa , использовался планшет Tyer's Electric Train с прибором № 7. Планшетные обменники были разработаны Уинном после испытаний австралийской конструкции Quirke. Система планшетов позволяла использовать двигатели наклона для крутых участков с отдельным ключом двигателя наклона. [10]
Развитие технологий привело к разработке систем электронных жетонов. Поезда могут проходить по последовательным однопутным участкам, при этом управление осуществляется по радио из центральной диспетчерской. Каждый поезд несет электронный блок, который получает и отправляет зашифрованный блок данных, представляющий жетон. Система разработана таким образом, что центр управления не может выдать новый жетон для участка линии, пока текущий не будет «возвращен». Поезда не могут отправлять жетоны друг другу. Эта система позволяет всей линии работать без дополнительного сигнального персонала и функционировала без серьезных инцидентов.
Система Ternkey ( система обмена жетонами с использованием случайных чисел ) представляет собой гибрид между обычной работой с жетонами и интернет-технологиями. Обычные замки с запертым ключом (удерживаемые в фиксированном положении соленоидами ) устанавливаются в блоках разблокировки ключа , установленных на каждом конце контролируемой одиночной линии. Количество замков в каждом блоке определяется ожидаемой частотой движения; опционально иногда короткие секции могут быть объединены для сокращения количества остановок ( ). Блоки подключены к центральному управляющему компьютеру через Интернет. Центральный компьютер проводит «перепись» ключей, прежде чем отпустить соленоид и освободить ключ для требуемого участка пути — выгравированная бирка, идентифицирующая соответствующий участок пути, надежно прикреплена к соответствующему ключу. Система используется на железной дороге острова Мэн между Каслтауном и Порт-Эрином. [11] [12]
В некоторых случаях было удобно сократить однолинейные участки, поставив промежуточный блок с сигнальными приборами, не устраивая там объездной путь. Это делалось, например, если на промежуточном участке имелась важная ветка. Это также позволяло поездам, следующим за ними, двигаться с более близким интервалом, но не облегчало встречное движение.
Из-за большего риска столкновения в случае нерегулярной работы эта практика была отменена в Великобритании, хотя некоторые примеры все же существовали, например, на Beddington Lane на линии Wimbledon – West Croydon до повторной сигнализации. Обычно в таких случаях между двумя приборами на промежуточном посту сигнала предусматривалась специальная блокировка, чтобы гарантировать, что поезда с противоположных направлений не будут приниматься одновременно.
Катастрофа в таком промежуточном месте произошла на железной дороге Somerset & Dorset Joint Railway в Фокскоте, недалеко от Радстока, во время столкновения в Фокскоте в 1876 году . Это произошло до того, как S&DJR была оборудована для работы с жетонами и полагалась только на блокировочные приборы — ряд ошибок привел к тому, что два пассажирских поезда вошли на один и тот же участок с противоположных концов.
При работе в два ряда, в моменты, когда движение не интенсивное, удобно «отключать» промежуточный блок-пост, позволяя блокам-постам с обеих сторон напрямую общаться для управления поездом. На одинарных линиях это сложнее, поскольку жетоны поездов идентифицируются с секциями одной линии, но эту трудность можно преодолеть с помощью некоторой формы работы с длинными секциями. [13]
Простая система использовала разделяемые жезлы поезда, которые соединялись вместе, когда промежуточные блок-посты закрывались, так что машинист получал жезлы поезда для двух или более последовательных участков от первого сигнальщика. Альтернативная система использует специальные системы жетонов для длинных участков; когда должна быть введена работа на длинных участках, все жетоны для коротких участков должны быть в соответствующих инструментах; переключившись на метод длинных участков, жетоны для длинного участка можно затем получить обычным способом. Очевидно, что все жетоны для длинных участков должны быть восстановлены, прежде чем можно будет возобновить нормальную работу.
Жетонными приборами можно управлять без участия оператора, когда они управляются бригадой поезда на промежуточных перекрестках или на конечной станции линии. Эта система широко распространена в Австралии, где плотность движения на многих линиях низкая.
В Великобритании она известна как «система жетонов без сигнальщика». Примерами на национальной сети Великобритании являются линия North Devon Line , где система была введена в эксплуатацию 1 декабря 1987 года, линия Heart of Wales Line (введена в эксплуатацию в 1986 году [14] ), линия Derwent Valley Line в Дербишире и линия Liskeard to Looe line в Корнуолле . На последней поездной кондуктор не только управляет электрическим жетонным инструментом Tyer's No.9, управляя верхней секцией ветки, но и стрелками. Нижняя секция работает по принципу «Один двигатель в паре» с помощью простого деревянного жезла. Наличие жезла требуется для разблокировки наземной рамы, управляющей стрелками на перекрестке Coombe Junction , где встречаются две секции. На ветке нет другой сигнализации, кроме как для управления въездом и выездом на главную линию и с нее.
После первоначального опыта использования жетонных систем стало обычным связывать стартовый сигнал на жетонных станциях с жетонным инструментом: при изъятии жетона рычаг стартового сигнала отпускался одним нажатием.
Иногда на участке однопутной линии предусмотрен промежуточный подъездной путь, и сам жетон или ключ, закрепленный на его конце, разблокируют стрелки для маневрирования там. Жетон запирается в аппарате там, и машинист не может забрать жетон, пока стрелки не будут установлены в положение сквозного движения и снова заперты. В особых ситуациях, когда подъездные пути в промежуточном месте обширны, оборудование устанавливается таким образом, чтобы маневровый поезд был полностью помещен внутрь подъездных путей, вдали от главной линии; в этой ситуации может быть предусмотрен промежуточный жетонный инструмент, позволяющий машинисту сдать жетон, чтобы на однопутной линии могла осуществляться обычная сквозная работа, пока его поезд находится на подъездных путях.
Соответствующее соглашение иногда применялось, когда постоянное обслуживание пути выполнялось моторизованной тележкой. Обычно это использовало специальные инструменты «ключ занятости», которые были сблокированы с обычными жетонными инструментами и предоставлялись в промежуточных местах, где тележка могла быть снята с пути (или оставлена на ночь).
Разновидностью системы жетонов является работа пилота , где место жетона занимает лицо, назначенное пилотом . Эта система вводится в случае отказа жетонного аппарата, отказа сигнала на участке одной линии или на двухпутных линиях, когда одна линия заблокирована, а движение должно осуществляться в обоих направлениях по оставшейся линии.
Пилот (обозначенный красной нарукавной повязкой с надписью «PILOTMAN» белыми буквами) едет в кабине с машинистом, или, если должен следовать другой поезд, пилот должен выдать машинисту однопутный рабочий билет и разрешить ему войти на участок. Сигнальщик не должен отключать сигнал начала движения, пока пилот не даст на это указание. Пилот должен ехать с машинистом, если это последний поезд, идущий в этом направлении. Таким образом, работа пилота аналогична системе «штат и билет», описанной выше, где сам пилот становится жетоном, а его устные указания эквивалентны билету.
Иногда необходимо предоставить пилоту личный локомотив для обслуживания сбоев в обслуживании. В таком случае локомотив пилота обычно прицепляется к передней части самого поезда, но практика может различаться 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 Герваном и Странраером на юго-западе Шотландии . Традиционные системы жетонов также используются на исторических железных дорогах в Британии, например, на Mid Hants Railway и West Somerset Railway , которые везде оснащены электрическими жетонными приборами Tyer. На Bluebell Railway есть короткие секции жетонов, работающие между соседними будками, и длинные секции, работающие между Шеффилд-Парком и Кингскотом.
Система жетонов использовалась на железнодорожной линии Hurstbridge , Мельбурн, Австралия, между Гринсборо и Элтемом (миниатюрный электрический жезл) и Элтемом и Херстбриджем (поездной жезл и билет) до замены на электронную сигнализацию в начале 2013 года. Участок от Гринсборо до Элтема был отменен 31 января 2013 года, вместе с половиной участка от Элтема до Херстбриджа, вплоть до Даймонд-Крик . Последний участок от Даймонд-Крик до Херстбриджа был отменен 22 марта 2013 года.
Железная дорога Puffing Billy в Мельбурне, штат Виктория, использовала систему персонала и билетов с момента своего первоначального открытия от Upper Ferntree Gully до Gembrook. Текущая линия от Belgrave до Gembrook имеет постоянные станции для персонала в Belgrave, Menzies Creek, Lakeside и Gembrook. Временная станция для персонала существует в городе Emerald, чтобы поезда могли проходить через Emerald в загруженные дни. Для активации временного персонала Emerald персонал Menzies Creek to Lakeside должен быть заперт в Menzies Creek. Аналогичная ситуация происходит со станцией Cockatoo, когда для ее введения в качестве временной станции для персонала персонал Lakeside to Gembrook должен быть заперт в Lakeside.
Метод работы с жетонами иногда все еще используется для временных ситуаций, например, при проведении инженерных работ или там, где еще не была установлена система сигнализации. В декабре 1981 года в Мельбурне была открыта новая линия метро , которая обеспечивала кольцевое сообщение вокруг центрального делового района города. Хотя обычное обслуживание должно было начаться только через некоторое время, 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 возможности использовать билеты.
Очень необычная работа жетонов была установлена на линии между Пакенхэмом и Траралгоном в Виктории , Австралия, на несколько месяцев в 2006 году, пока линия была модернизирована. В этот период линия была закрыта в течение дня, но открывалась каждую ночь, чтобы пропустить несколько товарных поездов . Линия двухпутная между Пакенхэмом и Мо (за исключением короткого однопутного участка). На 100 км длины было предоставлено три жезла, по одному на каждый из участков Пакенхэм— Уоррагул , Уоррагул—Мо и Мо—Траралгон. Первые два из них являются частично или полностью двухпутными участками, но жезлы в этом случае были применимы к обоим путям, в результате чего только один из путей мог использоваться одновременно.
Система жетонов до сих пор регулярно используется в современной системе Государственных железных дорог Таиланда . Хотя большая часть использования происходит в региональных районах, некоторое использование появляется в столице, Бангкоке, например, на участке Маккасан - Клонг Тан и т. д. [16]
Железные дороги Шри-Ланки используют систему обмена планшетами на внутренних железнодорожных линиях.
На некоторых линиях РЖД , в частности на линии Янисъярви — Лодейное Поле, используется электрожетон-блок.
Электропоездные приборы, изготовленные компанией 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 трамвайной линии Ситона между Ситоном и Риверсайдом, а также на линиях некоторых трамвайных музеев.
В Малайзии на линии KTM East Coast Line между Gemas и Tumpat все еще используются сигнальные жетоны. Хотя станция Gemas в основном обслуживает электропоезда, она все еще получает жетоны от поездов, прибывающих со станции Bahau на линии East Coast Line. Аналогичным образом, начальнику станции Gemas необходимо передать ключ-жетон для поездов, направляющихся на восточное побережье. Окончательный обмен жетонами обычно происходит в Tumpat и Gemas, но это также происходит в Kuala Lipis и Dabong, поскольку эти две станции являются конечными пунктами некоторых поездов Eastern Shuttle (SH). Эта система была официально отменена на линии KTM West Coast Line после завершения проекта электрифицированной двухколейной железной дороги Ipoh - Padang Besar в 2014 году.
Разные железные дороги используют разные названия для одних и тех же вещей:
