Treinseparatie

Functiebeschrijving

Deze functie die garandeert dat elk deel van de infrastructuur op elk moment van de tijd slechts ten behoeve van één enkele trein gereserveerd of gebruikt kan worden.

De functie treinseparatie heeft als doel het waarborgen van de veiligheid van treinen op het

spoor door te zorgen dat treinen voldoende afstand tot elkaar bewaren. Dit is met name van belang op plekken waar meerdere treinen (gedeeltelijk) op hetzelfde spoor rijden, en dus ook waar de rijwegen elkaar kruisen. Hiermee moeten kop-kop, kop–staart en flankaanrijdingen voorkomen worden. Het beveiligingsprincipe is dat elk deel van de infrastructuur op elk moment van de tijd slechts ten behoeve van één enkele trein gereserveerd of gebruikt kan worden.

Separatie in ruimte is veiliger dan separatie in tijd

Treinen worden van elkaar gescheiden zodat ze niet met elkaar kunnen botsen. We onderscheiden in principe twee verschillende vormen van separatie, separatie in tijd en separatie in ruimte. In de beginjaren van de spoorwegen werd separatie in tijd toegepast; een tweede trein mocht pas na bepaalde tijd na de vorige vertrekken. Dit leidde tot kop-staartbotsingen omdat niet gegarandeerd kon worden dat een stilstaande trein tijdig door de machinist van een volgende trein opgemerkt werd. Daarom passen we tegenwoordig separatie in ruimte toe. Hierna in meer detail toegelicht.

Treinseparatie in tijd

Treinseparatie in tijd bestaat uit het ervoor zorgen dat er zoveel tijd tussen het vertrek van een trein en de daaropvolgende zit dat de tweede trein de eerste niet kan inhalen. Het is duidelijk dat hieraan risico's kleven. Als de vooroprijdende trein onverwacht tot stilstand komt of (te) langzaam rijdt. Als de machinist van de daaropvolgende trein dat niet op tijd waarneemt, door weersomstandigheden of obstakels op de lijn zal een kop staat botsing het gevolg zijn. Al heel vroeg werd duidelijk dat deze vorm van treinseparatie niet adequaat is voor frequent rijdende, of treinen die sneller dan stapvoets rijden. Dit soort systemen wordt wel aangeduid als "train order working".

Weetje: de factor tijd in relatie tot het rijden van treinen. Bron: Spits, 2010

Een speciaal geval wordt wel aangeduid als "One engine in steam". Als maar een trein in staat is om te rijden, "onder stoom staat" en de andere treinen zich niet in het blok bevinden, kun je nauwelijks tegen een andere trein aan rijden. In Nederland komt dit principe niet meer voor tijdens de normale exploitatie.

Treinseparatie in plaats

Om treinseparatie in plaats te realiseren gebruiken we het rijweg principe. Een stuk spoor wordt onderverdeeld in een of meer blokken die elk een eigen toegangssein hebben. Het bloksein. Daarnaast kan, als de gevraagde capaciteit het toelaat, een meersporig baanvak zo worden ingericht dat voor elke rijrichting een bepaald spoor wordt gereserveerd.

Toelichting

Frontale en flankbotsingen worden vermeden door paden over de railinfrastructuur uit te zetten en treinen gecontroleerd tot die paden toe te laten. Aan deze paden worden voorwaarden gesteld, zo mogen ze elkaar niet kruisen en niet overlappen.

Uit veiligheidsoogpunt kan tot ieder pad maar één trein toegelaten worden maar omdat de paden, bijvoorbeeld tussen twee emplacementen, vele kilometers lang kunnen zijn kan dat tot capaciteitsproblemen leiden. We kunnen er in dat geval voor kiezen meerdere treinen achter elkaar tot een pad toe te staan waarbij, om kop-staartbotsingen te vermijden, een minimale afstand tussen twee opeenvolgende treinen gegarandeerd moet blijven.

Samengevat worden nu dus twee vormen van separatie toegepast: separatie in paden over de infrastructuur om frontale en flankbotsingen te vermijden en separatie in afstand tussen twee treinen in een pad om kop-staartbotsingen te vermijden.

Na het passeren van de trein toont sein 524 rood, het volgende sein toont nog groen. De overwegbomen gaan na het passeren zojuist open. Sein 524 zal geel tonen als het hele blok tot het volgende sein vrij is. Zo is treinseparatie met een eventueel volgende trein gerealiseerd. Sein 522 toont groen omdat vanuit de tegenrichting geen rijweg is ingesteld en geen trein onderweg is (foto MW).

De afstand tussen twee treinen, de "separatie", moet altijd groot genoeg zijn om te garanderen dat er voldoende remweg is om tot stilstand te kunnen komen voordat een aanrijding plaatsvindt. Daarbij wordt op hoofdspoorwegen tot nu toe in de praktijk vrijwel altijd op "absolute remwegafstand" gereden. De aanname is nl. dat de voorste van twee achter elkaar aanrijdende treinen vrijwel onmiddellijk tot stilstand kan komen, bijv. door een ontsporing, zodat de tweede trein altijd moet kunnen remmen voor de plek waar zich op dat moment de achterzijde van de vooruitrijdende trein bevindt. Ook als een treindeel zou afbreken, bijv. een of meer achteroplopende wagons, komen die, doordat de remleiding leegloopt en de remmen vol aanslaan, vrijwel direct tot stilstand. Ook in het treindeel dat doorrijdt worden de remmen geactiveerd, maar het is mogelijk dat de remreactie langer duurt doordat sommige locomotieven veel lucht kunnen pompen.

Bij mass-transit systemen zoals metro’s wordt ook wel op relatieve remweg afstand gereden. We spreken dan bijv. van bewegend blok, glijdend of variabel blok of moving block. De vereiste treinseparatie wordt dan bepaald door het snelheidsverschil tussen de vooroprijdende en de daaropvolgende trein. Ofwel wordt daar het risico op het afbreken van een treindeel aanvaardbaar klein geacht, het gaat daar immers om treinen die uit een of meer gekoppelde treinstellen bestaan, ofwel de treinen beschikken over een treinintegriteitscontrole.

ETCS

ETCS level 3 biedt in principe ook de mogelijkheid om op relatieve remwegafstand te rijden. Hoewel die functie in de specificaties is voorzien, is het in de praktijk nog niet gelukt om voor goederentreinen een veilige en betrouwbare treinintegriteitscontrole te ontwikkelen. In het hybride ETCS Level 3 systeem wordt dat probleem omzeild door een vaste blokindeling, gebaseerd op het rijden op absolute remwegafstand, te gebruiken, maar treinen die voorzien zijn van treinintegriteitscontrole op relatieve remweg afstand van elkaar te laten rijden

Treinseparatie op vrije baan en stations

We verdelen de spoorweg in emplacementen en vrije banen. De vrije baan, een stuk spoor tussen twee emplacementen, of preciezer twee plaatsen waar via één of meer wissels uit twee rijwegen gekozen, kan worden, wordt verdeeld in een of meer blokken. Een blok is een spoorgedeelte, normaal gesproken begrensd door seinen, waarin zich niet meer dan één trein mag bevinden.

Het blokstelsel is dus een systeem dat op de vrije baan als functievervuller voor de functie treinseparatie kan worden. Het uitsluiten van strijdige rijwegen beperkt zich op de vrije baan tot het voorkomen van het toelaten van treinen met tegengestelde rijrichtingen. De treinseparatie functie op de vrije baan voorkomt dus frontale botsingen en achteroprijdingen.

Op emplacementen wordt de treinseparatie door de emplacementsbeveiliging (interlocking) verzorgd door het rijwegprincipe. Omdat in elke rijweg trein maar een trein wordt toegelaten en strijdige rijwegen met een eenmaal gereserveerde of vastgelegde rijweg worden verhinderd, worden zowel een kop/kop, kop/staart als de flankaanrijdingen verhinderd. Een speciaal geval daarbij vormen de rijwegen waarin ten behoeve van het koppelen of splitsen van treinen bewust twee of meer treinen of treindelen in dezelfde rijweg worden toegelaten. In Nederland spreken we dan van een rijweg naar bezet spoor, waarbij het seinbeeld “rijden op zicht” (geel knipper) wordt getoond in het sein en/of cabinesein.