Proiectantii circulatiei sustin cu toata certitudinea ca pentru transportul intern de marfuri si calatori cel mai bun mijloc ramane calea ferata . Drumurile aglomerate , lungile intarzieri inspre si dinspre aeroport i-a intors pe multi catre calea ferata .
Limitele posibilitatilor tehnice au fost tot timpul asediate de ingineri , astfel ca si azi mai cunoastem numele locomotivelor cu aburi ce au stabilit recorduri de viteza . De exemplu , o locomotiva cu aburi a companiei New York Central a stabilit in 1893 recordul de viteza de 181 km/h . Circulatie cu o asemenea viteza in traficul vremii era imposibila . Introducerea tehnologiilor moderne dupa era locomotivelor cu aburi a adus multe schimbari in practica multor retrele de cai ferate pe plan mondial .
Cu toate ca au foarte multe avantaje , locomotivele Diesel nu au fost niciodata asa spectaculoase si populare ca monstrii actionati de forta aburului . Fata de locomotiva cu aburi , care necesita un timp indelungat pentru fierberea apei , locomotiva Diesel porneste aproape instantaneu si se opreste la fel de repede . Necesita ingrijire mai putina , iar combustibilul utilizat este de patru ori mai eficient decat lemnul sau carbunele .
Locomotivele Diesel-electrice
Locomotivele Diesel au fost perfectionate in locomotivele Diesel-electrice : in acestea motorul Diesel actioneaza un generator de curent , iar curentul produs actioneaza la randul sau motoarele electrice cuplate la osiile rotilor . Din aceasta clasa , cel mai rapid tren este trenul Diesel-electric Intercity nr125 al Cailor Ferate Britanice , care circula cu viteza de 200 km/h in traficul curent . Recordul mondial de viteza il detine tot o locomotiva de acest tip , cu viteza de 257 km/h .
Trenul INTERCITY al Angliei
Electrificarea
Caile ferate moderne tind catre electrificare . Orincipiul trenului electric este mai simplu , mai fiabil si mai ecologic decat trenurile actionate de locomotive Diesel sau Diesel-electrice . Pentru alimentarea locomotivei electrice se utilizeaza doua sisteme . Dupa primul sistem curentul este colectat dintr-un conductor aerian - adica dintr-un conductor intins deasupra caii de rulare - printr-un pantograf (colector cu eclize) , iar dupa al doilea sistem curentul se colecteaza cu un sir de perii colectoare metalice sau cu un papuc de alunecare dintr-un al treilea fir de sina intins langa calea de rulare . In amandoua cazurile circuitul se inchide prin rotile motoare ale locomotivei si prin cele doua fire de sina .
Locomotivele electrice sunt folosite universal atat pentru rute scurte , cat si pentru trenuri de mare viteza , in transporturi interurbane . Principalele calitati pe care le au : prin exploatarea lor nu se polueaza mediul inconjurator si sunt silentioase . Modernizarea lor presupune inca multe posibilitati . Unul din sistemele studiate se compune din module asemanatoare autobuzelor , cu un randament bun , foarte economice , module care se cupleaza intre ele pentru rutele mai lungi , interurbane . La sosirea intr-un oras mare (nod de cale ferata) modulele care merg in alta directie se decupleaza de pe trenul rapid si impreuna cu calatorii lor ,
se cupleaza la un tren care pleaca intr-o cursa pe linii locale .
Sisteme de siguranta
Fatade numarul mare de calatori care folosesc zilnic trenul zilnic trenul ca mijloc de transport , cat si fata de distantele mari care cuprind caile ferate pe plan mondial , accidentele feroviare sunt foarte putine . Acest rezultat deosebit se datoreaza sistemelor de indicatoare de bloc (distante) si a sistemelod de bloc de sector dezvoltate in ultimii ani . Pe o retea de cale ferata, pe linii care se imbina sau se intersecteaza , in perioada de varf pot circula mai multe sute de trenuri cu viteza diferita . Trenurille de interes local sau marfarele nu pot ocupa calea in fata trenurilor rapide interurbane , chiar daca circula pe aceeasi ruta . Respectarea acestui deziderat intra in sarcina centrului de siguranta a circulatiei a operatorilor locali si a circuitelor electrice si electronice .
Inginerii care se ocupa de sistemele de siguranta si semnalizare cunosc in fiecare moment pozitia fiecarui tren din trafic , urmaresc si dirijeaza mersul lor in reteaua de cale ferata . In retelele moderne , atat conductorul , cat si operatorul sistemului de siguranta al circulatiei sunt in contact permanent cu operatorul sistemului de semnalizare , prin contact radio sau telefoane montate langa linia ferata . Rolul esential in sistem o au insa senzorii , mecanismele de reglare , circuitele electrice si electronice care asigura respectarea regulilor de circulatie cu vehicule distantate intre ele . La unele retele de cale ferata mai vechi mecanismele de reglare erau asezate langa calea ferata si actionau mecanic , de exemplu schimbarea luminii semaforului in rosu din verde dupa trecerea trenului . Aceste sisteme s-au dovedit a fi foarte bune atunci cand trenurile circulau cu viteza mica , dar la trecerea trenurilor expres de mare viteza din cauza vibratiilor produse , aceste mecanisme practic se dezmembreaza .
Circulatiea in sistemul bloc de cale este un sistem incercat , de incredere si universal aplicabil . In acest sistem linia ferata este impartita in blocuri (sectoare) lungi de 2.5km si intr-un asemenea bloc se poate afla un singur tren . Intrarea si iesirea trenului in si din bloc este dirijata cu semnalizatoare actionate manual sau automat .
Operatorul semnalizatoarelor actionate manual supravegheaza unul sau doua blocuri si anunta ceilalti operatori daca are ocupat vreunul din blocurile de care raspunde . In retele mari acest sistem s-a dovedit a fi greoi deoarece la o defectiune a sistemului de comunicatii trebuie suspendat traficul . La retele cu trafic intenes si cu trenuri de mare viteza este imperios necesara automatizarea .
Dirijare centralizata
La circulatia in sistemul bloc de cale automatizata mecanismele ce deservesc traficul, ca de exemplu macazurile , semafoarele si senzorii sunt legate in circuite electronice logice . Astfel intre trenurile aflate in trafic trebuie mentinuta doar o distanta minima . O componenta importanta a acestui sistem este frana de tren automata care intra automat in functiune daca se constanta inoperabilitate cauzata de greseli umane , comportament irational , pierdere momentana de memorie sau chiar un infarct . De exemplu , daca conductorul nu ar opri trenul la semnalul rosu al semaforului , atunci frana de tren automata sesizeaza aceasta stare de fapt si actioneaza franele trenului .
Deplasarea trenului in bloc e sesizata prin detectarea curentului scurs din roti in firele de sina . Cand trenul a intrat in bloc , blocurile invecinate primesc semnale de atentionare in toata perioada in care trenul se afla in interiorul blocului . Deci transmiterea informatiilor dintre tren si operatorii de circulatie se face prin firele de sina ; acest principiu sta la baza celui mai dezvoltat sistem de dirijare al traficului feroviar - dirijarea centralizata (Centralized Traffic Control , scurtat CTC ) . El include in ansamblul sau mai multe subsisteme de mare capacitate , ca de exemplu sistemul de control al blocurilor si sistemul de semnalizare a blocurilor . Cuprinde suprafete mari de cale , urmareste si dirijeaza circulatia multor trenuri , care astfel circula rapid si in siguranta pe reteaua de cale ferata . Fiecare tren are un cod propriu , vizibil pe monitorul de evidenta caii si a pozitiei momentane a fiecarui tren de pe reteaua de cale ferata .
Transportul de marfuri
In reteaua de cale ferata majoritatea semnalizatoarelor si a macazelor sunt de regula dirijate dintr-un centru de comanda . Aici operatorii intocmesc diagramele de circulatie unde fiecare tren are fixata o ruta sigura pe care este introdus prin actionarea semnalizatoarelor si a macazurilor corespunzatoare . De aici dirijarea sa este preluata de sistemul automatizat . Acest sistem este atat de sigur si de eficient , incat unele societati de transport utilizeaza un singur fir de cale economisind astfel bani si spatiu . Daca doua trenuri se apropie unul de altul pe acelasi fir de cale , atunci operatorul central muta un tren pe o cale anexa pana cand celalalt tren paraseste zona .
