Seinen
Seinen worden gebruikt als Mens Machine Interface om de toestemming om te rijden, inclusief de voorwaarden en de beperkingen vanuit de beveiliging kenbaar maakt aan de (bestuurder van) de trein. Seinen zijn de de functievervullers van de functie rijtoesteming of authorisatie. Voorbeelden hiervan zijn de functievervullers seinen en cabinesignalering.
Functie
Is het spoor veilig berijdbaar dan kan de machinist toestemming krijgen om te rijden over het voor hem bestemde spoorgedeelte. Deze toestemming kan worden gegeven of beperkt d.m.v.:
- Met langs het spoor staande seinen en/of door cabinesignalering;
- Mondeling c.q. schriftelijk, als regel wanneer door technische middelen geen volledige garantie op veilige berijdbaarheid kan worden gegeven.
- Met geluidssignalen, de lichten van een trein, handsignalen, vlaggen etc.
De toestemming is beperkt tot de te berijden afstand en bevat aanwijzingen over de maximale rijsnelheid.
Functievervullers
Sein
Een spoorwegsein geeft de machinist of treinbestuurder van een trein opdrachten, toestemmingen en informatie. Seinen hebben de vorm van een wit of gekleurd licht, een bord, een beweegbare arm, lichten aan de voor- of achterzijde van een trein, geluidssignalen, gebaren, enzovoorts.
Met het woord sein wordt de het apparaat waarmee een sein gegeven wordt bedoeld. Gewoonlijk is dat een paal met één of meer lichten en/of borden. Het seinbeeld is het beeld dat het sein laat zien. Sommige seinen tonen altijd hetzelfde seinbeeld. Een voorbeeld is een bord.
Seinstelsel
Een seinstelsel is een samenhangend geheel van seinbeelden en de betekenis van de opdrachten c.q. rijstoestemmingen die ze geven. Kennis van een seinstelsel omvat naast de betekenissen van de seinbeelden ook de algemene principes, kenmerken en samenhang van de seinbeelden. Kennis van het seinstelsel maakt het mogelijk om seinbeelden beter te begrijpen, en hun mogelijkheden en beperkingen te doorzien.
We kennen bijvoorbeeld rijweg en snelheid seinstelsels. In een rijwegseinstelsel kan uit het seinbeeld afgeleid worden welke rijweg de trein na passeren van het sein zal volgen. De machinist moet dan op basis van de wegkennis de toegelaten snelheid voor zijn trein daaruit afleiden en zijn snelheid overeenkomstig aanpassen. In een snelheidsseinstelsel communiceert het sein met welke snelheid de trein het sein mag passeren en meestal ook welke snelheid bij het volgende sein bereikt moet zijn. In eerste instantie lijkt het er daarbij op dat wegkennis een minder belangrijke rol speelt, maar de machinist zal nog steeds moeten weten waar het (eerstvolgende) sein staat en het kunnen herkennen te midden van soms aanzienlijke visuele “vervuiling”. Zo was bijvoorbeeld bij het naderen van het station Schiedam vanuit de richting Delft erg lastig om een sein te identificeren te midden van een grote hoeveelheid gele natriumlampen langs de snelweg op de achtergrond.
In Nederland kenden we diverse seinstelsels met armseinen, mechanische seinen, bij de diverse spoorwegmaatschappijen, die uiteindelijk werden verenigd in het NS-seinstelsel. Met de invoering van de lichtseinen werden na de tweede wereldoorlog het zgn. seinstelsel ‘46 en daaropvolgend het seinstel ‘54 ingevoerd.
Seingeving Nederlands Spoorwegnet
Seingeving heeft ten doel het geven van aanwijzingen aan de machinist m.b.t. de veilige en efficiënte afwikkeling van het spoorwegverkeer; het bevordert de snelle afwikkeling van het verkeer en voorkomt onnodig stoppen en snelheid verminderen. Aanwijzingen voor de machinist worden gegeven door seinbeelden. Waar zowel seinen langs het spoor als cabineseingeving worden gegeven wordt met regelgeving bepaald, welke seingeving prevaleert. De seinbeelden geven informatie, die betrekking heeft op de voor de trein ingestelde en vastgelegde rijweg.
Het door ProRail toegepaste seinstelsel is een snelheidsstelsel; met borden wordt de maximale snelheid aangegeven, lichtseinen geven:
· Toestemming om te rijden met de door borden aangegeven snelheid of eventueel een lagere;
· Toestemming om de snelheid tot een aangegeven waarde op te voeren;
· Opdracht om een bepaalde lagere snelheid aan te houden;
· Opdracht om "op zicht" te rijden;
· Een verbod om te rijden.
Er zijn drie aanwijzingen betreffende de snelheid:
1. Vaste beperkingen;
2. Variabele beperkingen;
3. Tijdelijke snelheidsbeperkingen.
Elke aanwijzing vereist een afzonderlijk seinbeeld, het totaal van de seinbeelden wordt het seinstelsel genoemd.
ProRail heeft of gebruikt geen rangeerrijwegen of rangeerseinen. Alle rangeerbewegingen worden op dezelfde wijze behandeld als treinbewegingen. Wat in Nederland rangeren genoemd wordt, zijn bewegingen van rangeerdelen in begrensde gebieden, waarbinnen de beveiliging uitgeschakeld is en wissels door rangeerders met de hand bediend worden. Bij de meeste spoorwegen worden zgn. “dwergseinen”, laaggeplaatste seinen, gebruikt als rangeersein, in Nederland worden dwergseinen gebruikt in gebieden waar de maximumsnelheid 40 km/h is.
De met langs het spoor staande seinen gegeven opdrachten dienen bij het bereiken van het sein te worden opgevolgd. Een opgelegde snelheid vermindering moet worden opgevolgd wanneer het eerste spoorvoertuig van de trein dit sein bereikt heeft.
De bestuurder mag een door een sein toegestane snelheidsverhoging uitvoeren, nadat het laatste spoorvoertuig van de trein dit sein of het punt van toegestane snelheidsverhoging gepasseerd is. Een door een lichtsein of een ETCS-cabinesein gegeven gebod of toestemming geldt vanaf dit sein totdat de trein het volgende sein heeft bereikt of tot een ander ETCS-cabinesein wordt getoond. De bestuurder neemt hierbij geboden of toestemmingen van specifieke snelheidsborden in acht.
De door een ETCS-cabinesein aangegeven toegestane snelheid treedt indien in de ETCS FS-modus wordt gereden, in de plaats van de aangegeven toegestane snelheden door de seinen.
De inhoud en betekenis van de seinbeelden inclusief eventuele toepassingsbepalingen staan vermeld in de bijlage 4 van de Regeling Spoorverkeer, die door de overheid wordt vastgesteld.
Eisen aan functievervullers
Een verminkt seinbeeld mag niet leiden tot een onveilige situatie. Daarom geldt de regel dat een gedoofd sein moet worden opgevat als een stoptonend, d.w.z. rood, sein. Echter, als er meerdere seinen op een meersporig baanvak naast elkaar staan, op een zogeheten “seinfront” kan het voorkomen dat het ontbrekende sein niet wordt opgemerkt, of dat een anders sein als geldig voor het spoor in kwestie geldt. Dan moet lampcontrole worden toegepast.
Een tweede vorm van verwarring kan optreden als er verschillende technologische varianten van een sein worden toegepast in elkaars nabijheid. Denk aan een LED sein dat achter een conventioneel gloeilampsein is geplaatst, maar onder omstandigheden feller brandt en daardoor dichterbij lijkt te staan.
In beide gevallen wordt een beroep op de wegkennis van de machinist gedaan, maar een treinprotectie systeem, in Nederland dus ATB of ETCS zal in het cabinesein de juiste informatie tonen en ingrijpen als de machinist op het verkeerde been is gezet.
Knipperende seinbeelden geven in het Nederlandse seinstelsel ’54 restrictievere opdrachten dan vast brandenseinbeelden. Zou, bijvoorbeeld door falen van de relais die de knipperspanning genereren een vaste voedingsspanning voor de seinlamp ontstaan, dan ontstaat een onveilige situatie. Ook een bewaking van de knipperspanning is vereist en beidt het cabinesein het benodigde onafhankelijke tweede kanaal in de veiligheidsketen.
De kleuren van seinbeelden moeten ook bij helden zonnig weer goed kunnen worden waargenomen, zonder dat bij de waarnemer enige twijfel optreedt. Daarom worden “seinlampen” van een vrij groot vermogen toegepast in combinatie met speciale lenzen die gerichte lichtbundels leveren.
‘s Nachts kan met minder fel licht volstaan worden, daarom wordt meestal een dimschakeling toegepast.
Lampcontrole
Controle op het branden van bepaalde seinlampen wordt toegepast wanneer de wijze van plaatsing van seinen daar aanleiding toe geeft.
Een veel voorkomende situatie is getekend in de figuur hieronder.
Twee baanvakken komen op een bepaald punt samen. Sein 6 is het linkerspoor-
inrijsein van baanvak A. Sein 4 is het rechterspoor inrijsein van baanvak B. Wordt er géén controle uitgevoerd op het branden van de rode lampen van beide seinen dan kan de hierna geschetste situatie ontstaan.
Inrijsein 4 toont Groen knipper 8. Sein 6 toont dan uiteraard rood. Nu raakt de rode lamp in sein 6 defect, Sein 6 is dan gedoofd.
Bij daglicht zal een over linkerspoor naderende trein het gedoofde sein 6 waarschijnlijk wel waarnemen maar als het donker is zal hij sein 4, dat groen knipper toont, abusievelijk kunnen beschouwen als zijnde sein 6 en niet stoppen maar doorrijden.
Daarbij is er grote kans op een flankaanrijding met een trein die over rechterspoor van baanvak B aan komt rijden.
Andersom kan natuurlijk eenzelfde situatie ontstaan met sein 4 rood en sein 6 uit de stand stop.
Om deze mogelijke gevolgen tegen te gaan worden de rode lampen gecontroleerd op het moment dat zij moeten branden.
(Aanvulling volgt)
Geschiedenis
Bij de eerste spoorwegen kende men nog geen beveiliging met seinen langs de baan die opdrachten gaven aan treinbestuurders. In plaats daarvan was langs het spoor een serie wachtposten ingericht, die alle bemand waren. De posten communiceerden onderling, en met de stations aan de uiteinden van het baanvak, door middel van een optische telegraaf. Opdrachten aan het treinpersoneel werden dan met vlaggen of lantaarns door de wachters gegeven.
Langs de in 1839 geopende spoorweg Amsterdam-Haarlem waren op bepaalde afstanden hoge masten opgesteld, waaraan bovenaan twee horizontale, draaibare assen waren aangebracht, die aan beide uiteinden ronde schijven droegen. Deze "seinpalen", waaraan, ter vergroting van het aantal te tonen seinbeelden, nog een mand kon worden gehesen, dienden om aan het personeel langs de weg en op de halten de nadering van een trein te melden.
Voor het geven van seinen waren langs genoemde baan eenentwintig wachters zodanig opgesteld, dat zij elkaar konden zien. Hun uitrusting bestond o.m. uit een rode, een groene en een witte vlag.
In verband met de inmiddels opgevoerde snelheid, waardoor voor de machinist de tijdige waarneembaarheid van een vlag aanzienlijk verminderd werd, bleek het rond 1845 meer en meer gewenst seinpalen in gebruik te nemen, waarmede aan het treinpersoneel seinen gegeven zouden kunnen worden. Omstreeks 1860 voerde de H.IJ.S.M. dan ook armseinen in, bevestigd aan ijzeren palen, als stations-dekkingsseinpalen.
Ook op de lijnen van de S.S., die in 1863 geopend werden, waren, ter beveiliging van de stations, afstandsseinen opgesteld. Het sein bestond uit een, om een horizontale as, draaibaar bord. De treinen werden van overwegwachter tot overwegwachter door hoornsignalen aangekondigd.
Bij de N.C.S. waren soortgelijke seinpalen in gebruik als bij de S.S.; het bord was hier echter niet om een horizontale, doch om een verticale as draaibaar.
Bij de N.R.S. werden, bij ingebruikneming van die spoorweg, de stations en andere gevaarlijke punten beveiligd door seinpalen, toentertijd semaphoren genoemd, die veel leken op de thans in gebruik zijnde seinpalen. Ze werden opgesteld in de onmiddellijke omgeving van het gevaarpunt en zo nodig, b.v. bij slechte waarneembaarheid, op belangrijke afstand voorafgegaan door soortgelijke semaphoren. Op goede waarneembaarheid werd goed gelet; palen van 10 tot 25 m. lengte waren in normaal gebruik.
In armseinen brandde ’s nachts een lantaarn. Door middel van gekleurde glazen werd het seinbeeld duidelijk gemaakt. Vanaf 1923 werden op enkele plaatsen waar armseinen slecht zichtbaar waren, daglichtseinen geplaatst. Hierin brandde dag en nacht een lamp. In de meeste gevallen waren dat seinen met kleurwisselaars. Ze hadden één lamp, maar door een elektromagnetisch bediende bril met gekleurde glazen konden ze verschillende kleuren tonen.
De basis van het lichtseinstelsel wordt gevormd door drie kleuren: De basis van het lichtseinstelsel wordt gevormd door vier kleuren:
- Rood. Een roodvariant betekent ’Stop’. Met roodvariant wordt bedoeld, dat de getoonde hoofdkleur van het lichtsein rood is.
- Groen. Een groenvariant betekent ’Voorbijrijden toegestaan’. Met groenvariant wordt bedoeld, dat de getoonde hoofdkleur van het lichtsein groen is.
- Geel: Een geelvariant betekent ’Snelheid begrenzen’. Met geelvariant wordt bedoeld, dat de getoonde hoofdkleur van het lichtsein geel is.
- Wit: Een witvariant betekent ’Voorbijrijden toegestaan’ onder met name genoemde voorwaarden. Met witvariant wordt bedoeld, dat de getoonde hoofdkleur van het lichtsein wit is.
Tot juli 1934 werden in de lichten van armseinen andere kleuren gebruikt: rood = stoppen, groen = langzaam, wit = veilig. Dit kon gevaar opleveren, want een rood sein waarvan het glas was gebroken gaf wit licht. T
Van stelsel 1946 naar stelsel 1955
De uit Amerika afkomstige lichtseinen met kleurwisselaars werden na de oorlog op grote schaal toegepast in het zogeheten lichtseinstelsel 1946. Dit was het geesteskind van NS-ingenieur Verstegen. Bij dit stelsel verviel het tot dan toe strikte onderscheid tussen voorseinen en hoofdseinen. Een hoofdsein kon voortaan tegelijk voorsein zijn van het volgende hoofdsein. Vandaar dat deze lichtseinen drie kleuren konden tonen: groen, geel, rood.
Bij stations en aansluitingen kwamen ook seinpalen voor met drie lichtseinen boven elkaar. Door verschillende combinaties van kleuren (wit, groen, geel of rood) konden uiteenlopende snelheidsopdrachten aan de machinist worden gegeven. Deze driehoogteseinen bevielen in de praktijk niet; het gebeurde nogal eens dat een machinist een seinbeeld verkeerd interpreteerde.
Daarom werd al snel een nieuw stelsel ontwikkeld. In dit lichtseinstelsel 1955 wordt niet gewerkt met kleurwisselaars: voor elke kleur is er een aparte lamp. Snelheidsopdrachten worden gegeven door middel van een cijferbak onder het sein. Het cijfer 6 betekent bijvoorbeeld 60 km/uur toegestaan.
Ontwikkelingen
Het in 1955 ingevoerde lichtseinstelsel (seinstelsel ’54) wordt nog steeds gebruikt, maar ‘achter de schermen’ zijn er veel ontwikkelingen geweest. Bijvoorbeeld seinen waarbij gebruik wordt gemaakt van glasvezel. De lampen zitten niet meer in het sein zelf, maar bevinden zich in een kast onder aan het sein; via lange glasvezels wordt het licht naar boven geleid. De nieuwste lichtseinen maken gebruik van led’s: lichtgevende diodes. Deze hadden aanvankelijk het bezwaar dat ze bij nacht niet konden worden gedimd. Bij de nieuwe generatie led-seinen is dat wel mogelijk.
Het sein van de toekomst vinden we niet langs de spoorlijn, maar in de cabine van de machinist. Bij het European Train Control System (ETCS) wordt niet meer gewerkt met vaste seinen langs de baan, maar met signaleringen in de cabine, waarbij het systeem automatisch berekent wat de veilige afstand tussen twee treinen is. Hierdoor kan de capaciteit van het baanvak veel beter worden benut.
Bronnen en links:
https://www.nicospilt.com/index_seinreglementen.htm
wetten en regels NL: Besluit en Regeling Spoorwegverkeer
Het rechtbankverhaal
Geschiedenis-nl
- European Railway Signalling, IRSE textbook,. ISBN 0-7136-4167-3, chapter 4 Signals