Skąd rogatki wiedzą, że jedzie pociąg

Sobota, kombi z przyczepką, wiozę do garażu złom na tokarkę. Przed przejazdem za miastem zapalają się czerwone światła i opadają półrogatki. Tor widać daleko w obie strony i nic po nim nie jedzie. Czekam. Po dłuższej chwili przelatuje pociąg, światła gasną, rogatki idą w górę. Chyba każdy, kto tak czekał, pomyślał przynajmniej raz, że urządzenie się pomyliło.

Nie pomyliło się. Wiedziało o pociągu, zanim mogłem go zobaczyć, bo dostało od niego sygnał dobre kilka kilometrów wcześniej. Uczeń, który dojeżdża do szkoły pociągiem, zapytał mnie kiedyś: „A skąd ono wie?”. Odpowiedź leży przy szynie i w blaszanej szafce przy przejeździe.

Z czego się składa

1. Czujniki przy torze - urządzenia, które wykrywają przejazd kół; jedne daleko przed przejazdem, drugie przy nim.
2. Szafa sterująca - kontener albo szafka przy torze z elektroniką, przekaźnikami i zasilaniem awaryjnym.
3. Sygnalizatory drogowe - dwa czerwone światła migające na przemian, często z dzwonkiem albo sygnałem dźwiękowym.
4. Napędy półrogatek - silniki z przekładnią w słupkach, opuszczające drągi.
5. Drągi rogatek - biało-czerwone ramiona z odblaskami, często ze światełkami.
6. Tarcza ostrzegawcza dla maszynisty - sygnalizator przed przejazdem, który pokazuje, czy urządzenie działa.

Czujnik daleko przed przejazdem

Daleko przed przejazdem, w odległości dobranej do największej prędkości pociągów na tej linii, przy szynie stoi czujnik. Zależnie od rozwiązania wykrywa koło, które nad nim przejeżdża, albo zlicza osie. Gdy minie go pierwsza oś, do szafy przy przejeździe idzie sygnał, że pociąg jedzie.

Najczęściej są to czujniki magnetyczne albo indukcyjne, przykręcone z boku szyny. Stalowa obręcz koła przejeżdża tuż obok, zmienia pole wokół czujnika, a elektronika liczy to jako jedną oś. Na człowieka, sarnę albo samochód, który stanął na torach, taki czujnik nie zareaguje. Wykrywa wyłącznie koło kolejowe. Na każdym kierunku zwykle stoją po dwa elementy obok siebie, żeby układ wiedział, w którą stronę koło jedzie.

Dalej idzie to tak.

Szafa włącza czerwone światła i sygnał dźwiękowy. Kierowcy mają czas, żeby się zatrzymać, a ci, którzy już są na przejeździe, zdążą z niego zjechać. Po kilku sekundach napędy zaczynają opuszczać półrogatki. Półrogatki zamykają tylko prawy pas wjazdowy, żeby auto, które zostało między nimi, zawsze mogło wyjechać do przodu. Na niektórych przejazdach są cztery półrogatki i wtedy zamykają całą szerokość drogi.

Czas od włączenia świateł do wjazdu pociągu na przejazd jest wyliczony. Projektant bierze pod uwagę długość strefy niebezpiecznej, czyli kawałka drogi, który auto musi przejechać od miejsca zatrzymania do bezpiecznego zjechania za tory, z zapasem na długi zestaw z naczepą. Do tego dochodzi największa prędkość pociągów. Z tych dwóch liczb wychodzi, jak daleko trzeba postawić czujnik. Na szybkiej linii stoi on bardzo daleko, dlatego czeka się dłużej, niż podpowiada oko.

Kiedy rogatki idą w górę

Drugi czujnik stoi przy samym przejeździe. Gdy ostatnia oś pociągu z niego zjedzie, układ odlicza jeszcze kilka sekund. Dopiero wtedy półrogatki idą w górę, a światła gasną. Według przepisów o skrzyżowaniach kolei z drogami ten zapas liczy się od chwili zjechania ostatniej osi z urządzenia przy przejeździe.

Osie liczy się dlatego, że pociąg może się zatrzymać, cofnąć albo mieć odczepione wagony. Licznik osi porównuje, ile osi wjechało w odcinek, a ile z niego wyjechało. Jeśli liczby się nie zgadzają, układ uznaje, że na odcinku coś jeszcze stoi, i trzyma przejazd zamknięty. Wolę poczekać pięć minut, niż żeby przejazd otworzył się przed ostatnim wagonem.

Jeśli zaraz za pierwszym pociągiem jedzie drugi, z przeciwnej strony, układ nie otworzy przejazdu między nimi. Stąd częsty widok: pociąg przejechał, a rogatki dalej leżą. Kierowcy się denerwują, a za chwilę pojawia się drugi pociąg.

Na przejazdach bez rogatek, gdzie są tylko światła, zasada jest ta sama, tylko bez drągów. Czujniki włączają czerwone migające światła, a wyłączają je kilka sekund po zjechaniu ostatniej osi. Dla kierowcy to taki sam zakaz wjazdu jak opuszczona rogatka, z tą różnicą, że nic go fizycznie nie zatrzyma.

Kiedy urządzenie się zepsuje

Urządzenia kolejowe projektuje się według zasady bezpiecznego uszkodzenia: jeśli coś się psuje, to tak, żeby było bezpiecznie. Przepisy wymagają, żeby awaria samoczynnego systemu z półrogatkami, która zagraża bezpieczeństwu, kończyła się opuszczeniem drągów albo włączeniem czerwonych świateł. Lepiej stać przed zamkniętym, zepsutym przejazdem, niż jechać przez otwarty przy nadjeżdżającym pociągu.

Maszynista też wie, w jakim stanie jest przejazd. Przed przejazdem stoi tarcza ostrzegawcza, która jednym sygnałem pokazuje, że urządzenie działa, a innym, że nie działa. W tym drugim przypadku maszynista zwalnia i przejeżdża ostrożnie, dając sygnał dźwiękowy.

Szafa ma akumulatory na wypadek braku prądu, a cały układ regularnie sprawdzają kolejarze od automatyki. Od ich roboty zależy tu znacznie więcej niż punktualność.