कैब सिग्नलिंग

कैब सिग्नलिंग एक रेलवे सुरक्षा प्रणाली है जो लोकोमोटिव, रेलकार या बहु इकाई के कैब, क्रू कम्पार्टमेंट या ड्राइवर कम्पार्टमेंट को ट्रैक की स्थिति और स्थिति की जानकारी देती है। ट्रेन ड्राइवर या इंजन ड्राइवर को पढ़ने में आसान डिस्प्ले देते हुए जानकारी को लगातार अद्यनीकृत किया जाता है।

सबसे सरल प्रणाली ट्रैकसाइड सिग्नल प्रदर्शित करते हैं, जबकि अधिक परिष्कृत प्रणाली स्वीकार्य गति, पास की ट्रेनों का स्थान और आगे के ट्रैक के बारे में गतिशील जानकारी भी प्रदर्शित करते हैं। कैब सिग्नल एक अधिक व्यापक ट्रेन सुरक्षा प्रणाली का भी भाग हो सकता हैं जो खतरनाक स्थिति में प्रचालक द्वारा उचित प्रतिक्रिया नहीं देने पर ट्रेन को रोकने के लिए स्वचालित रूप से ब्रेक लगा सकता है।

अवलोकन
सिग्नल प्रणाली का मुख्य उद्देश्य ट्रेनों के मध्य सुरक्षित अलगाव उपयोजित करना और प्रतिबंधात्मक स्थिति से पहले ट्रेनों को रोकना या धीमा करना है। कैब सिग्नल प्रणाली सड़क किनारे की सिग्नल प्रणाली का एक सुधार है, जहां मार्ग के किनारे या ऊपर दृश्य सिग्नल ट्रेनों की आवाजाही को नियंत्रित करते हैं, क्योंकि यह ट्रेन प्रचालक को अंतिम रास्ते के सिग्नल की निरंतर अनुस्मारक या निरंतर संकेत प्रदान करता है।

इस तरह की पहली प्रणाली प्रायोगिक आधार पर 1910 के दशक में यूनाइटेड किंगडम में, 1920 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में और 1940 के दशक में नीदरलैंड में स्थापित की गई थी। आधुनिक हाई-स्पीड रेल प्रणालियाँ जैसे कि जापान, फ्रांस और जर्मनी में सभी को नई उच्च ट्रेन गति पर रास्ते के संकेतों को देखने की अव्यवहारिकता के कारण प्रारंभ से ही कैब में सिग्नलिंग का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। दुनिया भर में, पुरानी रेल लाइनों में उच्च घनत्व या उपनगरीय रेल जिलों के बाहर कैब सिग्नलिंग को सीमित रूप से अपनाया जा रहा है और कई स्थिति में पुरानी आंतरायिक स्वचालित ट्रेन रोकने की तकनीक के उपयोग को प्रतिबन्धित कर दिया गया है।

उत्तरी अमेरिका में, पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग (पीआरआर) और यूनियन स्विच एंड सिग्नल (यूएस एंड एस) द्वारा विकसित कोडित ट्रैक सर्किट प्रणाली वास्तविक राष्ट्रीय मानक बन गई है। इस प्रणाली के विभिन्न रूप कई की विविधताएं कई तेज़ सार्वजनिक परिवहन सेवा प्रणाली पर भी उपयोग में हैं और कई अंतरराष्ट्रीय कैब सिग्नलिंग प्रणाली जैसे कि आयरलैंड में सीएडब्ल्यूएस, इटली में बीएसीसी, रूस में एएलएसएन और जापान नेशनल रेलवे (जेएनआर) द्वारा विकसित पहली पीढ़ी के शिंकनसेन सिग्नलिंग का आधार बनते हैं।

यूरोप और दुनिया में अन्य जगहों पर, कैब सिग्नलिंग मानकों को देश-दर-देश आधार पर सीमित अंतरसंचालनीयता के साथ विकसित किया गया था, हालांकि यूरोपीय रेल यातायात प्रबंधन प्रणाली (ईआरटीएमएस) जैसी नई तकनीकों का उद्देश्य अंतरसंचालनीयता में सुधार करना है। ईआरटीएमएस का ट्रेन-नियंत्रण घटक, जिसे यूरोपीय ट्रेन नियंत्रण प्रणाली (ईटीसीएस) कहा जाता है, एक कार्यात्मक विनिर्देश है जो कुछ पूर्व राष्ट्रीय मानकों को सम्मिलित करता है और उन्हें कुछ संशोधनों के साथ पूरी तरह से अंतर-संचालित करने की अनुमति देता है।

कैब सिग्नल प्रकार
सभी कैब सिग्नलिंग प्रणालियों में ड्राइवर को ट्रैक की आगे की स्थिति के बारे में सूचित करने के लिए निरंतर कैब में संकेत होना चाहिए; हालाँकि, ये दो मुख्य श्रेणियों में आते हैं। आंतरायिक कैब सिग्नल रेल लाइन के साथ अलग-अलग बिंदुओं पर अद्यनीकृत किए जाते हैं और इन बिंदुओं के मध्य डिस्प्ले पिछले अद्यनीकृत की जानकारी को प्रतिबिंबित करता है। निरंतर कैब सिग्नल आगे के ट्रैक की स्थिति के बारे में जानकारी का निरंतर प्रवाह प्राप्त करते हैं और किसी भी अद्यनीकृत को प्रतिबिंबित करने के लिए किसी भी समय कैब संकेत बदल सकते हैं। अधिकांश कैब सिग्नलिंग प्रणालियाँ, जिनमें कोडित ट्रैक सर्किट का उपयोग करने वाली प्रणालियाँ भी सम्मिलित हैं, निरंतर हैं।

आंतरायिक
जर्मन इंडसी और डच एटीबी-एनजी इस श्रेणी में आते हैं। ये और ऐसी अन्य प्रणालियाँ ड्राइवरों को आगे की ट्रैक स्थितियों के बारे में लगातार अनुस्मारक प्रदान करती हैं, लेकिन केवल अलग-अलग बिंदुओं पर ही अद्यनीकृत की जाती हैं। इससे ऐसी स्थितियाँ उत्पन्न हो सकती हैं जहाँ ड्राइवर को प्रदर्शित जानकारी पुरानी हो गई है। आंतरायिक कैब सिग्नलिंग प्रणाली में कई अन्य ट्रेन सुरक्षा प्रणालियों जैसे ट्रिप स्टॉप के साथ कार्यात्मक ओवरलैप होता है, लेकिन अंतर यह है कि ड्राइवर या स्वचालित प्रचालक प्रणाली अंतिम प्राप्त अद्यनीकृत का निरंतर संदर्भ देता है।

सतत
निरंतर प्रणालियों में असफल सुरक्षित व्यवहार का अतिरिक्त लाभ होता है, उस स्थिति में जब ट्रेन कैब सिग्नलिंग प्रणाली द्वारा भरोसा किए जाने वाली निरंतर घटना को प्राप्त करना बंद कर देती है। प्रारंभिक प्रणालियाँ सड़क किनारे सिग्नल प्रणालियों और ट्रेन के मध्य निरंतर संचार प्रदान करने के लिए ट्रैक के किनारे निर्धारित रेल या लूप कंडक्टर का उपयोग करती हैं। ये प्रणालियाँ समसामयिक आंतरायिक प्रणालियों की तुलना में अधिक जानकारी के प्रसारण के लिए प्रदान करती हैं जो विशिष्ट रूप से समकालीन आंतरायिक प्रणालियों के साथ संभव थी और ड्राइवर को एक लघु संकेत प्रदर्शित करने की क्षमता को सक्षम बनाती हैं; इसलिए यह शब्द, "कैब सिग्नलिंग" है। निरंतर प्रणाली को स्वचालित ट्रेन नियंत्रण तकनीक के साथ अधिक आसानी से जोड़ा जाता है, जो सिग्नलिंग प्रणाली के माध्यम से प्राप्त जानकारी के आधार पर गति प्रतिबंध उपयोजित कर सकता है, क्योंकि निरंतर कैब सिग्नल किसी भी समय कम या ज्यादा प्रतिबंधात्मक हो सकते हैं, जो आंतरायिक एटीसी प्रणाली की तुलना में अधिक सक्षम संचालन प्रदान करता है।

सूचना प्रसारण
कैब सिग्नलों को रास्ते से ट्रेन तक सूचना प्रसारित करने के साधन की आवश्यकता होती है। इस सूचना हस्तांतरण को पूरा करने के लिए कुछ मुख्य विधियाँ हैं।

विद्युत या चुंबकीय
यह प्रारंभिक आंतरायिक प्रणालियों के लिए लोकप्रिय है जो संकटमय स्थिति को निर्दिष्ट करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र या विद्युत प्रवाह की उपस्थिति का उपयोग करते थे। ब्रिटिश रेल स्वचालित चेतावनी प्रणाली (एडब्ल्यूएस) चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने वाली दो-संकेत कैब सिग्नल प्रणाली का एक उदाहरण है।

आगमनात्मक
आगमनात्मक प्रणालियाँ गैर-संपर्क प्रणालियाँ हैं जो किसी संदेश को प्रसारित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र की साधारण उपस्थिति या अनुपस्थिति से कहीं अधिक पर निर्भर करती हैं। आगमनात्मक प्रणालियों को विशिष्ट रूप से प्रत्येक सिग्नल और अन्य मध्यवर्ती स्थानों पर एक बीकन या प्रेरण लूप स्थापित करने की आवश्यकता होती है। आगमनात्मक कुंडली ट्रेन तक संदेश भेजने के लिए बदलते चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है। विशिष्ट रूप से, आगमनात्मक कुंडल में पल्स की आवृत्ति को अलग-अलग अर्थ दिए जाते हैं। एक लंबे ट्यून्ड इंडक्टिव लूप के रूप में रनिंग रेल्स का उपयोग करके निरंतर आगमनात्मक प्रणाली बनाए जा सकते हैं।

आंतरायिक आगमनात्मक प्रणालियों के उदाहरणों में जर्मन सिंधु प्रणाली सम्मिलित है। निरंतर आगमनात्मक प्रणालियों में शिकागो और उत्तर पश्चिमी रेलमार्ग पर स्थापित दो-पहलू सामान्य रेलवे सिग्नल कंपनी स्वचालित ट्रेन नियंत्रण सम्मिलित है।

कोडित ट्रैक सर्किट
एक कोडित ट्रैक सर्किट आधारित प्रणाली अनिवार्य रूप से एक आगमनात्मक प्रणाली है जो सूचना ट्रांसमीटर के रूप में चलने वाली रेल का उपयोग करती है। कोडित ट्रैक सर्किट दोहरे उद्देश्य को पूरा करते हैं: एक मानक ट्रैक सर्किट के ट्रेन का पता लगाने और रेल निरंतरता का पता लगाने के प्रकार्य को निष्पादित करना, और ट्रेन को सिग्नल संकेतों को लगातार प्रसारित करना। कोडित ट्रैक सर्किट प्रणाली विशेष बीकन की आवश्यकता को खत्म करते हैं।

कोडित ट्रैक सर्किट प्रणाली के उदाहरणों में पेंसिल्वेनिया रेलरोड मानक प्रणाली सम्मिलित है, जिसका एक रूपांतर लंदन अंडरग्राउंड विक्टोरिया लाइन पर उपयोग किया गया था, बाद में, ऑडियो आवृत्ति (एएफ) ट्रैक सर्किट प्रणाली अंततः तीव्र पारगमन अनुप्रयोग में  पावर  आवृति प्रणाली को प्रतिस्थापित करने के लिए आए क्योंकि उच्च आवृत्ति सिग्नल रोधित रेल जोड़ों की आवश्यकता को कम करने में स्वयं-क्षीण हो सकते थे। एएफ कैब सिग्नल प्रणाली के पहले उपयोगकर्ताओं में से कुछ में वाशिंगटन मेट्रो और बे क्षेत्र तीव्र पारगमन सम्मिलित हैं। हाल ही में, डिजिटल प्रणाली को प्राथमिकता दी गई है, जो सरल कोड के बदले डेटाग्राम का उपयोग करके ट्रेनों में गति की जानकारी प्रसारित करता है। फ्रेंच टीवीएम डिजिटल सिग्नलिंग जानकारी प्रसारित करने के लिए चालक रेल का उपयोग करता है, जबकि जर्मन एलजेडबी प्रणाली सिग्नलिंग जानकारी को लगातार प्रसारित करने के लिए ट्रैक के केंद्र में लगे सहायक तारों का उपयोग करता है।

ट्रांसपोंडर
ट्रांसपोंडर आधारित प्रणाली निश्चित एंटीना लूप या बीकन (जिन्हें बालीज़ कहा जाता है) का उपयोग करते हैं जो ट्रेन के ऊपर से पारित होते समय डेटाग्राम या अन्य जानकारी संचारित करते हैं। जबकि आंतरायिक आगमनात्मक प्रणालियों के समान, ट्रांसपोंडर आधारित कैब सिग्नलिंग अधिक जानकारी संचारित करती है और यातायात प्रबंधन में सहायता के लिए ट्रेन से जानकारी भी प्राप्त कर सकती है। लूप और बीकन की कम लागत बड़ी संख्या में सूचना बिंदुओं की अनुमति देती है जो पुराने प्रणाली के साथ-साथ सूक्ष्मतर सिग्नलिंग जानकारी के साथ संभव हो सकती है। हाल के डच एटीबी-एनजी के साथ ब्रिटिश स्वचालित ट्रेन सुरक्षा इस तकनीक का एक उदाहरण था।

बेतार
बेतार कैब सिग्नलिंग प्रणाली सभी ट्रैक-आधारित संचार आधारिक संरचना के साथ समाप्त होते हैं और इसके बदले ट्रेनों की सिग्नलिंग जानकारी भेजने के लिए निश्चित बेतार ट्रांसमीटरों पर निर्भर होते हैं। यह विधि संचार-आधारित ट्रेन नियंत्रण से सबसे अधिक निकटता से जुड़ी हुई है। ईटीसीएस स्तर 2 और 3 इस प्रणाली का उपयोग करते हैं, जैसा कि विकास के अंतर्गत कई अन्य कैब सिग्नलिंग प्रणाली करते हैं।

कैब डिस्प्ले यूनिट
कैब डिस्प्ले यूनिट (सीडीयू)(ईआरटीएमएस मानक में ड्राइवर मशीन अंतरापृष्ठ (डीएमआई) भी कहा जाता है) ट्रेन प्रचालक और कैब सिग्नलिंग प्रणाली के मध्य का अंतरापृष्ठ है। प्रारंभिक सीडीयू ने सरल चेतावनी संकेत या सड़क के किनारे रेलवे सिग्नल का प्रतिनिधित्व प्रदर्शित किया है। बाद में, कई रेलवे और रैपिड ट्रांजिट प्रणालियाँ लघु कैब में सिग्नलों को हटाकर यह संकेत देंगी कि प्रचालक को किस गति से यात्रा करने की अनुमति है। विशिष्ट रूप से यह कुछ प्रकार की स्वचालित ट्रेन नियंत्रण गति प्रवर्तन प्रणाली के संयोजन में था, जहां प्रचालकों के लिए सिग्नल संकेतों के आधार पर अपने निर्णय का उपयोग करने के बदले विशिष्ट गति पर अपनी ट्रेनों को चलाना अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। एक सामान्य नवाचार स्पीडोमीटर और कैब सिग्नल डिस्प्ले को एकीकृत करना, वर्तमान गति के साथ अनुमत गति को अध्यारोपण करना या जोड़ना था। डिजिटल कैब सिग्नलिंग प्रणाली जो "लक्ष्य से दूरी" जानकारी के साथ डेटाग्राम का उपयोग करती हैं, सरल डिस्प्ले का उपयोग कर सकते हैं जो ड्राइवर को सूचित करते हैं कि वे स्पीड पेनल्टी के पास आ रहे हैं या स्पीड पेनल्टी प्रारंभ कर दी है या गति लक्ष्य या अधिक जटिल लक्ष्य प्रारंभ कर दिया हैं जो गति लक्ष्य तक पहुंचने के लिए अनुमत न्यूनतम ब्रेकिंग वक्रों का एक गतिशील आलेख दिखाता है।

सीडीयू प्रचालक को यह भी सूचित करता है कि प्रणाली किस मोड में है या सक्रिय है। सीडीयू को सतर्कता प्रणाली में भी एकीकृत किया जा सकता है, जो सतर्कता दंड के लिए विलोमगणन प्रदान करता है या अलार्म को रद्द करने का एक साधन प्रदान करता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में कैब सिग्नलिंग प्रणाली
संयुक्त राज्य अमेरिका में कैब सिग्नलिंग 1922 में अंतरराज्यीय वाणिज्य आयोग (आईसीसी) के फैसले से प्रेरित थी, जिसके अंतर्गत 49 रेलवे को 1925 तक एक पूर्ण यात्री विभाजन में कुछ प्रकार के स्वचालित ट्रेन नियंत्रण स्थापित करने की आवश्यकता थी। जबकि सांता फ़े और न्यूयॉर्क सेंट्रल सहित कई बड़े रेलवे ने आंतरायिक आगमनात्मक ट्रेन रोकने का उपकरण स्थापित करके आवश्यकता को पूरा किया, पीआरआर ने परिचालन दक्षता में सुधार करने का अवसर देखा और पहली निरंतर कैब सिग्नल प्रणाली स्थापित किया, अंततः यूनियन स्विच और सिग्नल द्वारा आपूर्ति की गई पल्स कोड कैब सिग्नलिंग तकनीक पर समझौता किया हैं।

पीआरआर लीड के जवाब में, आईसीसी ने आदेश दिया कि देश के कुछ अन्य बड़े रेलवे को प्रौद्योगिकियों और परिचालन प्रथाओं की तुलना करने के परीक्षण के रूप में कम से कम एक विभाजन को निरंतर कैब सिग्नल तकनीक से लैस करना होगा। प्रभावित रेलमार्ग उत्साह से कम थे, और कई लोगों ने तंत्र से सुसज्जित लोकोमोटिव की संख्या को कम करने के लिए अपने अधिक पृथक या कम क्रय विक्रय वाले मार्गों में से एक को सुसज्जित करने का विकल्प का चयन किया है।

कई रेलवे ने पीआरआर द्वारा अस्वीकार किए गए आगमन लूप प्रणाली का चयन किया है। इन रेलवे में न्यू जर्सी का सेंट्रल रेलमार्ग (इसके दक्षिणी विभाजन पर स्थापित), रीडिंग रेलरोड (इसकी अटलांटिक सिटी रेलरोड मुख्य लाइन पर स्थापित), न्यूयॉर्क सेंट्रल और फ्लोरिडा ईस्ट कोस्ट सम्मिलित हैं। शिकागो और उत्तर पश्चिमी और इलिनोइस सेंट्रल दोनों ने शिकागो के पास विशिष्ट उपनगरीय लाइनों पर दो-रूप प्रणाली को नियोजित किया हैं। कैब सिग्नल  स्पष्ट  या  प्रतिबंधित  रूप प्रदर्शित करते है। सीएनडब्ल्यू आगे बढ़ गया और एल्महर्स्ट और पश्चिम शिकागो के मध्य ट्रैक के विस्तार में सड़क के किनारे के मध्यवर्ती संकेतों को समाप्त कर दिया, जिससे ट्रेनों को केवल 2-रूप कैब सिग्नल के आधार पर आगे बढ़ने की आवश्यकता हुई। शिकागो, मिल्वौकी, सेंट पॉल और पैसिफिक रेलरोड में 1935 तक पोर्टेज, विस्कॉन्सिन और मिनियापोलिस, मिनेसोटा के मध्य 3-रूप प्रणाली संचालित थी। पेंसिल्वेनिया रेलरोड प्रणाली बृहत अपनाई गई एकमात्र प्रणाली थी, यह एक वास्तविक राष्ट्रीय मानक बन गई, और वर्तमान युग में कैब सिग्नल की अधिकांश अधिष्ठापन इसी प्रकार की हैं। हाल ही में, कई नए प्रकार के कैब सिग्नलिंग सामने आए हैं जो सड़क के किनारे के उपकरणों की लागत को कम करने या गति प्रतिबंधों और पूर्ण स्टॉप को उपयोजित करने और ग्रेड क्रॉसिंग की निदान नेमका या अंतःक्रमण का जवाब देने के लिए उपस्थित सिग्नल प्रौद्योगिकियों को पूरक करने के लिए संचार-आधारित तकनीक का उपयोग करते हैं।

इनमें से पहला गति प्रवर्तन प्रणाली (SES) था जिसे न्यू जर्सी ट्रांजिट ने 13 GP40PH-2 लोकोमोटिव के समर्पित फ्लीट का उपयोग करके एक अग्रगामी कार्यक्रम के रूप में अपनी कम घनत्व वाली पास्कैक वैली लाइन पर नियोजित किया था। एसईएस ने सिग्नल की गति को उपयोजित करने के लिए वेसाइड ब्लॉक सिग्नल से जुड़े प्रेषग्राही बीकन की एक प्रणाली का उपयोग किया हैं। एसईएस को इंजन क्रू द्वारा नापसंद किया गया था, क्योंकि इसकी आदत थी कि बिना अधिव्यय अलार्म बजाए तत्काल पेनल्टी ब्रेक लगाना और इंजीनियर को गति कम करने का मौका देना हैं। एसईएस को इस लाइन से हटाने की प्रक्रिया चल रही है, और इसे सीएसएस से बदला जा रहा है।

एमट्रैक एनईसी पर अपनी एसेला एक्सप्रेस हाई-स्पीड रेल सेवा के लिए उन्नत सिविल स्पीड प्रवर्तन प्रणाली (एसीएसईएस) का उपयोग करता है। एसीएसईएस उपस्थित पीआरआर-प्रकार सीएसएस का एक ओवरले था और वक्रों और अन्य भौगोलिक विशेषताओं पर स्थायी और अस्थायी दोनों गति प्रतिबंधों को उपयोजित करने के लिए समान एसईएस ट्रांसपोंडर तकनीक का उपयोग करता है। ऑन-बोर्ड कैब सिग्नल यूनिट पल्स कोड  सिग्नल स्पीड  और एसीएसईएस  सिविल स्पीड  दोनों को संसाधित करती है, फिर दोनों में से निचले को उपयोजित करती है। एसीएसईएस निरपेक्ष सिग्नलों पर एक सकारात्मक रोक भी प्रदान करता है जिसे डेटा रेडियो के माध्यम से रुके हुए लोकोमोटिव से प्रसारित प्रेषक द्वारा प्रदान किए गए कोड द्वारा जारी किया जा सकता है। बाद में इसे कैब सिग्नल डिस्प्ले पर एक सरल  स्टॉप रिलीज़  बटन में संशोधित किया गया है।

यह भी देखें

 * उत्तर अमेरिकी रेलमार्ग सिग्नल
 * रेलवे सिग्नलिंग