Blokada liniowa
Samoczynna blokada liniowa (w skrócie SBL) – najbardziej zaawansowany rodzaj blokady liniowej, stanowiący element systemów sterowania ruchem kolejowym (SRK). Jej głównym zadaniem jest zwiększenie przepustowości linii kolejowej oraz zapewnienie najwyższego poziomu bezpieczeństwa poprzez automatyczne uzależnienie wskazań semaforów odstępowych od zajętości toru.
W odróżnieniu od blokad półsamoczynnych, SBL nie wymaga bezpośredniej ingerencji dyżurnego ruchu przy każdym przejeździe pociągu. System samodzielnie "wykrywa" obecność składu na szlaku i odpowiednio steruje sygnałami.
Geneza i rozwój SBL
Potrzeba wprowadzenia automatyzacji na szlakach kolejowych pojawiła się wraz ze wzrostem natężenia ruchu w XX wieku. Tradycyjne metody, oparte na porozumiewaniu się dyżurnych sąsiednich stacji, stały się niewystarczające.
Ewolucja technologiczna
Pierwsze systemy automatyczne opierały się na mechanicznych czujnikach nacisku, jednak przełomem stało się wykorzystanie elektryczności.
- Obwody torowe: Wykorzystanie szyn jako przewodników prądu pozwoliło na ciągłe monitorowanie integralności składu i zajętości sekcji.
- Elektronizacja: Wprowadzenie układów scalonych, a później mikroprocesorów, pozwoliło na budowę blokad wielostawnych, które przekazują maszyniście informacje o stanie więcej niż jednego odstępu przed nim.
W Polsce SBL zaczęto masowo wdrażać na liniach magistralnych (np. Linia Kolejowa nr 1 czy CMK) w okresie powojennym, co pozwoliło na skrócenie odstępów między pociągami do kilku minut.
Zasada działania systemu
Działanie SBL opiera się na podziale szlaku (odcinka między stacjami) na krótsze fragmenty zwane odstępami. Na początku każdego odstępu ustawiony jest semafor odstępowy.
Wykrywanie zajętości toru
SBL wykorzystuje systemy detekcji, takie jak:
- Obwód torowy: System mierzy napięcie między szynami. Gdy zestaw kołowy pociągu wjeżdża na dany odcinek, następuje zwarcie, co powoduje zmianę sygnału na semaforze na "Stój".
- Licznik osi: Czujniki magnetyczne zliczają koła wjeżdżające i wyjeżdżające z odcinka. Jeśli liczba osi się zgadza, odcinek jest uznawany za wolny.
Logika sygnałowa
Sygnalizacja w SBL jest ściśle powiązana z liczbą wolnych odstępów przed pociągiem. Wyróżniamy:
- Blokada dwustawna: Semafor wskazuje tylko "Stój" (S1) lub "Wolna droga" (S2). Stosowana rzadko, głównie na liniach o specyficznym charakterze.
- Blokada trzystawna: Najpopularniejsza w Polsce. Informuje o stanie dwóch kolejnych odstępów.
- Blokada czwórstawna: Stosowana na liniach o bardzo dużym natężeniu ruchu lub tam, gdzie drogi hamowania są długie. Informuje o stanie trzech kolejnych odstępów.
Rodzaje i oznaczenia semaforów SBL
W polskim systemie sygnalizacji (według Instrukcja Ie-1 (E1)), semafory SBL pełnią funkcję semaforów odstępowych.
Oznaczenia wizualne
Cechą charakterystyczną semaforów SBL w Polsce jest biały słup (często z czarnym pasem u dołu), co odróżnia je od semaforów wjazdowych i wyjazdowych na stacjach, które posiadają słupy malowane w pasy czerwono-białe.
Sygnały SBL
Typowy semafor trzystawnej SBL może wyświetlać:
- Światło czerwone (S1): "Stój" – odcinek przed semaforem jest zajęty lub wystąpiła awaria.
- Światło pomarańczowe (S5): "Następny semafor wskazuje Stój" – odcinek przed pociągiem jest wolny, ale kolejny jest zajęty.
- Światło zielone (S2): "Co najmniej dwa następne odstępy są wolne".
SBL a bezpieczeństwo pociągów
System SBL jest projektowany zgodnie z zasadą fail-safe (bezpieczeństwo w razie awarii). Oznacza to, że jakiekolwiek uszkodzenie systemu (np. przerwanie kabla, brak zasilania, pęknięcie szyny) musi skutkować wyświetleniem sygnału "Stój" lub wygaszeniem semafora.
Postępowanie w przypadku sygnału "Stój"
W specyficznych warunkach, gdy semafor SBL wskazuje sygnał "Stój" z przyczyn awaryjnych, przepisy pozwalają maszyniście na kontynuowanie jazdy po zatrzymaniu się, pod warunkiem zachowania szczególnej ostrożności i prędkości nieprzekraczającej 20 km/h (tzw. jazda "na widoczność"). Ma to na celu uniknięcie całkowitego paraliżu linii w przypadku drobnych usterek technicznych.
Korzyści z zastosowania SBL
Wdrożenie samoczynnej blokady liniowej przynosi wymierne korzyści dla zarządcy infrastruktury (np. PKP Polskie Linie Kolejowe):
- Zwiększenie przepustowości: Na szlaku może znajdować się wiele pociągów jednocześnie (jeden pociąg na każdym odstępie).
- Redukcja kosztów: Brak konieczności obsadzania posterunków odstępowych przez pracowników.
- Płynność ruchu: Maszynista otrzymuje informacje o sytuacji na szlaku z dużym wyprzedzeniem, co pozwala na optymalne hamowanie i przyspieszanie (Eko-driving kolejowy).
Wyzwania techniczne i modernizacja
Mimo swojej doskonałości, SBL wymaga ciągłej konserwacji. Do największych problemów należą:
- Wyładowania atmosferyczne: Burze mogą niszczyć wrażliwą elektronikę w szafach kablowych przy torach.
- Kradzieże infrastruktury: Wycinanie kabli miedzianych powoduje natychmiastowe przejście systemu w tryb awaryjny.
- Zajętość pozorna: Np. zanieczyszczona podsypka lub metalowe przedmioty na torach mogą błędnie sygnalizować zajętość toru.
W ramach modernizacji, klasyczna SBL jest integrowana z systemem ETCS (European Train Control System). W systemie ETCS poziomu 2, fizyczne semafory SBL mogą stać się jedynie punktami referencyjnymi, a zezwolenia na jazdę są przesyłane drogą radiową przez GSM-R.
SBL w strukturze sieci PKP
W Polsce SBL występuje głównie na liniach dwutorowych o dużym znaczeniu. Najdłuższe odcinki wyposażone w ten system to:
- E30 (Zgorzelec – Medyka)
- E20 (Kunowice – Terespol)
- Linia kolejowa nr 9 (Warszawa – Gdańsk)
Zobacz też
Bibliografia
- W. Bieńko, Urządzenia zabezpieczenia ruchu pociągów, WKŁ, Warszawa 2002.
- Instrukcja Ie-1 (E-1) o sygnalizacji na PKP, PKP PLK S.A.
- L. Rezmer, Automatyka kolejowa w teorii i praktyce, Poznań 2018.