.
    






1. rész: A helyhez kötött, pálya melletti jelzők




A vasút veszélyes üzem. Nagy tömegek mozognak kisebb vagy nagyobb, de mindenképpen veszélyes sebességgel, emiatt a vonatok elkülönítése és sebességüknek a pillanatnyi viszonyokhoz igazítása elengedhetetlen feladat. Ahogy a forgalom és a vonatok sebessége tovább nőtt, ez még nagyobb feladatot rótt a vasút biztonsági rendszerére.




A brit és az amerikai vasút fejlődési iránya

Sínes forgalom korábban volt, mint vasút, és ami a vasút előtt volt, nem tekinthető igazából veszélyes üzemnek. Amekkora tömeget egy vagy néhány ló elhúzott, az egy jó mechanikus fékkel az esetleges ütközés előtt megállítható volt. A baj akkor kezdődött, amikor megjelentek az első, a gyakorlatban is használható gőzmozdonyok.

Az első ilyeneket a XIX. század korai éveire fejlesztették ki ipari vasutak számára. 1821-ben aztán a brit parlament engedélyezte a Stockton & Darlington vasút megépítését, mely a világ első gőzvontatású nyilvános vasútja lett. Stephenson építette és 1825-ben nyitották meg, a Liverpool & Manchester vasútja pedig 1829-re lett készen.

A brit vasúti fejlődés felkeltette amerikai cégek érdeklődését is, és többen átkeltek az Atlanti-óceánon, hogy tanulmányozzák. Aztán az 1820-as évek vége felé több amerikai társaság alakult. Ezek brit vasúti technológiát importáltak: síneket és mozdonyokat, de vitték a nyomtávolságot is: 4 láb 8 1/2 hüvelyket használt Stephenson is, ami nem más, mint a nálunk normálnak tekintett 1.435 mm-es nyomtáv.
Ezzel nagyjából véget is ér a hasonlóságok sora a két vasút között. A tőkeerős és komoly műszaki hátterű brit vasutakkal szemben az amerikaiak gyakran küzdöttek forráshiánnyal és lazább "engineering"-gel. Az amerikai vasutaknak szélsőséges földrajzi és időjárási viszonyok között kellett működniük, viszont nagyobb űrszelvénnyel számolhattak, a hosszú vonalakon ritkább, de nagyobb tömegű vonatok jártak. Az amerikai embereknek más volt a technikához fordulásuk, mint a briteknek, és még a törvényeket is lazábban értelmezték, emellett erősebben építettek az egyén felelősségére. Amerikában a távolságok nagyok voltak, a népesség kicsi, de a növekedési potenciál végtelen.

E különbségek kihatottak a két, a brit és az amerikai vasút fejlődésének irányára, és a jelzés- és a biztonsági rendszerének alakulására is. Mégis, mivel semmi sem fejlődik vákuumban, sokszor megfigyelhetjük a két vasúti rendszer
egymásra hatását.

A brit vasúti jelzésrendszer már a legelső szakaszban fejlett volt. Az amerikai az 1800-as évek végéig meglehetősen primitív, de utána gyorsan fejlődött és bátran alkalmazta a legújabb találmányokat és műszaki fejlesztéseket.



A vasúti forgalomszervezés és az első jelzők

Mikor Angliában 1840 előtt az első vonatok elindultak, nem voltak helyhez kötött, pálya menti jelzők, az állomásokon a vonat előtt őr (Policeman) gyalogolt, állította a váltókat és utasításokat adott a mozdonyszemélyzet* számára, nappal színes zászlóval, éjjel olajlámpással Mikor a vonat kiindult egy állomásról, nem volt mód megállapítani, hogy biztonságosan pályára bocsátható-e, mert nem volt lehetőség a kommunikációra a másik állomással, hogy az előző vonat beérkezett-e már. A vonatot a Policeman az "egg timere" (tojás alakú zsebórája) alapján indította el, mivel tudta, hogy az mely idő intervallumban mehet az előző vonat után, akkor is, ha az esetleg megállt a vonalon, akár egy beláthatatlan íven túl. Mégis, akkoriban meglepően kevés baleset történt a vasutakon.

Aztán megjelentek a helyhez kötött jelzők, különböző formák egy árbocon, melyek függőleges tengely körül elfordulhattak.
Ha a mozdonyvezető látta a formát, meg kellett állnia. Ha a tábla elfordult, és gyakorlatilag láthatatlan lett, mert az élét mutatta a mozdony felé, a vonat továbbhaladhatott. Ilyen elvű jelzők ma is láthatók francia mellékvonalakon (és ilyen képet mutatott a magyar vasutakon az alak előjelző).

A pozitív Szabad jelzés hiánya biztonsági szempontból nem volt kielégítő, ezért a fejlesztés következő lépése a Megállj!, és a Szabad jelzés, vagy más szóval fogalmak (aspects) megvalósítása a helyhez kötött jelzők által. Angliában a leghíresebb ilyen jelző a "tárcsa és keresztrúd" (Disc and Crossbar) jelző volt, melyen, ha a tárcsa látszott, az Szabadot jelentett, míg a látható keresztrúd a Megállj! jelzést adta.

* A mozdonyszemélyzet a locomotive drivers angol kifejezésnek felel meg. A vasúti angol nyelvben a locomotive drivers a mozdonyvezető és a fűtő(k) voltak.









A kezdeti Disc and Bar jelző. A lapokon a szélnyomás csökkentésére vágtak nyílásokat.


Rajz [3]-ból





Disc and Crossbar jelzők 1852-ben Nagy-Britanniában
Fénykép [1]-ből.

A jelzők megjelenésével meglódult a biztberesek fantáziája Elrettentésül néhány jelző jelentése:
Balról az 1.: Down line crossbar showing "Danger" (A végpont felé a keresztrúd Megállj!-t jelez)

Balról a 4.: Level Crossing crossbar at "Danger" (szintbeli keresztezés, a keresztrúd  Megállj!-t jelez)

Az utolsó: váltójelző, azt mutatja, hogy a váltó egyenes állásban van.



Érdekes a 6. és a 8., szabad állású jelzők jelentése:

6.: The "Windsor Drum" at "All Right" (a Windsor dob "minden rendben" állásban,
8.:
The "Windsor Drum" showing "All Clear" (a Windsor dob "minden tiszta" állásban.

Mélyebb brit jelzési ismeretek lennének szükségesek azt tudni, hogy mi a különbség az "All Clear" és az "All Right" jelentés között.



Amerikában az első helyhez kötött jelzőket a Newcastle and Frenchtown Railroad, egy 17 mérföld hosszú vasút alkalmazta. A fa oszlopsoron először fehér vagy fekete  zászlók voltak, de később jobbnak találták, ha nagy gömböket (ball) húztak föl az oszlopokra. Ezzel Amerikában feltalálták a ball signal-t (gömb jelzőt). A könnyű gömbök köteleken függtek a rúdról.

Az első időkben ezek a jelzők nem adtak utasítást a mozdonynak. Ha fehér gömböt húztak föl, a vonat pontos volt, ha feketét, késett. Mint akkoriban minden jelzőt, ezeket is a helyszínről, kézzel állították.

E jelző használatát a brit Great Western Railway-nél fejlesztették tovább utasítást adó eszközzé: ha Reading állomása előtt a gömb látható volt, szabad volt a behaladás az állomásra, ha nem volt látható, tilos volt.

Amerikában
a magasan lévő gömb volt a Szabad jelzés, míg a leeresztett gömb a Megállj! Ebből a korból származik a ma is élő amerikai vasúti szleng: highball-nak hívják az akár a fényjelzőn megjelenő Szabad jelzést is.

Amerikában a gömbökre lámpát erősítettek az éjszakai üzem számára.

Amerikában ez, az egyik legkorábbi vasúti jelző nagyon sokáig fennmaradt. Az utolsó ilyen jelző Amerikában rendes szolgálatban New Hampshire-ben, Whitefieldben van, ahol a néhai Boston & Maine vasút keresztezte a Maine Central vonalát.

Brian Solomon felvétele [4]-ből



A gömb jelzők jelzése nem volt mindenhol ennyire egyszerű, hogy "ha fenn, szabad, ha lenn, megállj!". Az amerikai, vermonti White RIver Junction bonyolult, négyes keresztezésében négy gömb adta a jelzést:

"Egy gömb vagy egy vörös fény a szabad jelzés a Cetnral Vermont Railway felől (Northern Division) vagy mozgás nyugat felől a keresztezésbe.
...
Négy gömb vagy négy vörös fény a szabad jelzés a Central Vermont Railway. (Southern Division) vagy szabad a mozgás dél felől a keresztezésbe.

Ha nincs jelzés, minden, a keresztezés felé érkező vonatnak és mozgásnak meg kell állnia. Minden mozgás a keresztezésen át, mikor nincs látható jelzés, csak a jelzésadó felhatalmazásával történhet."


A "4-ball" jelző White River Junctionnél. Szabad a mozgás dél felől át a keresztezésen. 1957. július 27-én a Boston & Maine GP7-ese észak felé áll Woodsville és a New Hampshire-i Berlin felé



Jim Saughnessy felvétele {4}-ből



A szemafor (karosjelző) születése

A hajózásban (egyes irodalmak szerint a francia hajózásban) már régóta használtak információ közlésre karokkal felszerelt jelzőket, amikor 1841-ben Charles Hutton Gregory helyhez kötött karosjelzőt alkalmazott a Croydon Railway-n. Az 1840-es évek végére pedig már sok angliai vasút használt karosjelzőt. Ezek három állású, "lower quadrant" jelzők voltak, vagyis a kar a vízszintes és a lefelé irány között mozgott.

Az "upper quadrant" (a felső negyedben mozgó) jelzőt sokkal később találták ki. Itt a kart a vízszintes helyzettől emelik a függőlegesig.


Az alsó negyedben mozgó jelzőkar vízszintes állása "STOP" (Megállj!), a ferdén lefelé álló "CAUTION" (óvatosan), míg a függőlegesen lefelé álló karú jelző jelentése: "PROCEED" (szabad az elhaladás).

Rajz [3]-ból

Az első időkben az alakjelzők helyszíni kézi állításúak voltak, vagyis a vasúti dolgozó a jelző árbocánál állította őket.




A híres, nagy múltú amerikai vasúti eszköz gyártó cég, a Switch & Signal, Style-S típusú jelzője a néhai Erie Railroadon:




CLEAR   (SZABAD) APPROACH  (KÖZELEDJ!) STOP AND PROCEED (ÁLLJ ÉS HALADJ)




Fényjelzők



A régi időkben a vasúti fényjelzés hosszan égő olajlámpákat jelentett. Ezek sötétben megfeleltek, de világosban gyenge volt a fényük, jelzés adásra
magukban nem voltak megfelelők. A villamos izzólámpák megjelenése megoldást jelenthetett, de az izzólámpáknak több hátrányuk is volt, ezért a vasutak nem siettek az alkalmazásukkal. Az I. világháború végéig a legtöbb vasút olajlámpákat használt, és még 1924-ben is az ABS (automatic block signals, automatikus térközjelzés) 30%-a olajlámpákat alkalmazott.

Első időkben a villamos izzólámpák üzemét távoli jelzőkben a villamos hálózat hiánya is nehezítette, gyakran pálya menti akkumulátorokat használtak, amiket rendszeres időközönként cseréltek.

1913-ra a wolframszálas izzó technológiai fejlődése és a nyilvános villamos hálózat kiépülése javított a helyzeten. Az izzólámpák előtt lencserendszert alkalmaztak, mögöttük pedig (általában) fekete lapot, ezek mind javították a jelzés láthatóságát a mozdonyvezető számára.

A fény jelzőrendszer a legtöbb vasútnál színes jelzést jelentett. A színeket az izzó elé tett színes lencsék adták.


Ezt a zöld lencsét 1935-ben öntötték a Kopp Glass Company-nél

Tom Kline felvétele [6]-ból


A koncentrikus körök alkotta Fresnel lencse sugárba koncentrálja a fényt. A középponti prizma, amit a lencse közepén a vízszintes vonal mutat, lefelé irányítja a fényt, így a jelző közeléből jobban látható.





A színes fényjelzési rendszerek használatának fő kérdése volt, hogy a mozdonyvezetők kellő távolságból is meg tudják különböztetni a lámpák színeit. 1902-től kezdve a Corning Glass cégnél William M. Churchill úttörő munkát végzett a színes üvegek kutatásában. Megalkotta a vasúti jelzések színeinek a szabványát. Megállapította, hogy a vörös fény 3 - 3 1/2 mérföldről (4,8 - 5,6 km), a zöld 2 1/2 - 3, a sárga 1 - 1 1/2 mérföldről ismerhető fel. Más színek, mint a kék és a rózsaszín kevesebb mint 1 mérföldről láthatók, így nem célszerűek fővonali jelzésként alkalmazni, csak más célra. A hatodik szín, a lunar white (ezt magyarul holdfehér fénynek hívják) másik angol neve a pale blue (sápadt kék) tiltó vagy jelző fényként volt használatos néhány vonalon. (A Pennsylvania ilyen színű lámpákból állította össze a position lights (fény helyzet) jelzőit.

Az egyes vasutak a fényeket más-más elrendezésben használták.

A Norfolk & Southern vasút mozdonya a néhai Nickel Plate Road pályáján vontat. A Nickel Plate, mint a Chesapeake & Ohio is, egy lapon egy, kettő vagy három fényt használt, attól függően, hogy hány jelzési fogalmat kellett jelezniük.


John Leopard felvétele [6]-ból






A Chicago & North Western vasút vízszintesen helyezte el a különböző színű fényeket

1980. május 27, John Leopard felvétele [6]-ból





A Chicago Metra elővárosi vasút vonata a Union Pacific vasút vonalán halad Seegernél, Illinois-ban. A vonal korábban a Chicago & North Westerné volt, így a jelzőhídon a C&NW vízszintesen elrendezett jelzői is láthatók.

Chris Guss felvétele [6]-ból






A searchlights


Nincs rá olyan magyar szó, ami kifejezné ennek a jelzőnek a működését, talán a színváltó jelző írja le legjobban.

A Hall Switch
& Signal Company a legelejétől részt vett az automatikus blokkrendszer jelzésrendszerének a fejlesztésében. Aztán 1920-ban feltalálta a searchlight jelzőt. Ez a jelzőfajta egyetlen fényforrást tartalmaz, mely előtt a színszűrőt váltogatják. A searchlight jelző az amerikai vasút fénykorában a legszélesebb körben alkalmazott jelzőfajta volt.

A
searchlight jelzőben egyetlen fehér fényforrás van, mely elé egy szemafor-szerű mechanizmus más-más színű szűrőt fordít. Az akkorra kifejlesztett, nagyon erős fényű izzólámpával ennek a jelzőnek a színe 2 mérföld távolságról felismerhető volt.

A jelző fényforrását megkettőzték. A második izzó vagy ugyanazt a feszültséget kapta, mint a fő izzó, vagy akkor kapcsoltak rá feszültséget egy jelfogóval, ha a fő izzó kiégett. Ekkor a jelző fényereje kisebb lett, amit a mozdonyszemélyzet észlelhetett, és jelenteniük kellett.





A BNSF vasút searchlight jelzője De Sotónál, Wisconsinban, 2013. október 14-én

Scott Lothers felvétele [6]-ból




A New York Central vasút volt az első nagy társaság, amelyik alkalmazta a searchlight jelzőket. A Water Level Route (a Hudson mentén északra) Syracuse és Buffalo közötti szakaszán lecserélte a viszonylag új, Hall féle háromállású, upper quadrant (a felső negyedben mozgó) karosjelzőit searchlight jelzőkkel. A 18W-os izzók élettartamát növelendő a feszültségüket 10V-ról 9,5V-ra csökkentette.





A New York Central Ohio State Limited expressze J1-es, Hudson mozdonnyal az élén egy nyugatra tartó tehervonatot előz Cold Spring közelében

Donald W. Furler felvétele [6]-ból


A jelzőhídon az automatikus blokkrendszer jelzői, searchlightok vannak.

A Hall-féle searchlight elrendezésben az izzó elé háromféle színű szűrő fordulhatott. A vörös szűrő a zöld és a sárga között volt. Mikor a  jelző fénye sárgáról zöldre változott, a vörös egy pillanatra felvillant.
A searchlight jelző népszerű volt az amerikai, sőt, a kanadai vasutak körében, különösen az USA nyugati részén. Használták blokkjelzőként, ki- és bejárati jelzőként, írásbeli utasítás jelzőjeként (a forgalmista azt jelezte vele a mozdonyvezetőnek, hogy az állomáson írásbeli utasítást kell átvennie), és egyéb más célra is. A Hall-féle jelző olyan sikeres volt, hogy a nagyobb, Union Switch & Signal társaság megvette a Hallt, vele a searchlight tervet és szabadalmat.


A searchlight szerkezete



A már a Union Switch & Signal által gyártott searchlight jelző hátoldala

Tom Kline felvétele [6]-ból

Az izzót és a lencséket védő ház ajtaja lefelé nyílik. Az ajtó tetején a nyelven lévő furat a karbantartót segítette a fénysugár irányának a beállításában.





A position light signals


Az ilyen jelzők nevének legjobb fordítása talán a fény helyzet jelző. A fények színe lehet (hold)fehér, vagy többféle színű.




A néhai Pennsylvania Railroad (PRR) position light jelzői a fővonalon, a pennsylvaniai Portage közelében, 1998 novemberében

Brian Solomon felvétele [6]-ból


A három vízszintes fény jelentése "Stop and proceed", Állj, és haladj. A külön lapon látható G módosítja a fényjelző jelentését. A PRR idejében a módosítás így szólt: "Súlyos tehervonatok továbbhaladhatnak, legfeljebb 15 mph (24 km/h) sebességgel, a térközben vonatot találhatnak, törött sínt, pályaelzáródást vagy nem helyes állású váltót". Egyéb vonatok számára a jelzés "Stop and proceed", Állj és haladj.
A XX. század elején a Pennsylvania volt Amerika legnagyobb és legforgalmasabb vasútja. Sok műszaki megoldásában irányadó volt más vasutak számára, sokban pedig a saját egyéni útját járta.

Az I. világháború körüli időkben a PRR jelzőrendszer mérnöke, A. H. Rudd Amerika legbefolyásosabb személye volt a vasúti jelzések terén. Egyik első tagja lett a brit Institution of Railway Signal Engineers -nek.

Ő honosította meg a PRR-nél a három állású, felső negyedes alakjelzési rendszert, majd a tisztán fényjelzés lehetővé válásával kidolgozta a kör alakú lapon egyszínű fényekkel a jelzésadást.

Olyan műszaki részletekkel is törődött, hogy a 12V-os izzókat nappal 12V-tal táplálják, szürkületben 6V-tal, és éjszaka csak 3V-tal.

A position light jelzést elsőként a PRR újonnan, 11 kV-tal villamosított vonalán alkalmazták, ahol a felsővezeték miatt a karosjelzők használata nem volt tanácsos.

A próbaidőszak után a PRR vezetői megkérdezték a mozdonyvezetőket, akik erősen pártolták a position light jelzőket a karosjelzőkkel szemben.

1921-re kialakult a szabványos jelző forma, kör alapon 9 fény, három vízszintes, függőleges, és a két ferde átlós irányban. A három fény vízszintesen a vízszintes karú alakjelzőt utánozta, "Stop", Megállj! jelzést adott. Három függőleges fény "Proceed", Szabad. A bal lentről jobbra felfelé a 45°-ban felfelé álló kar mintájára "Caution", Óvatosan! Ennek tükörképe, a bal felülről jobbra le égősor a permisszív jelzés, a Megállj, majd haladj (csökkentett sebességgel).




A position light jelző fehér fényeit elsőként a PRR kezdte ki. Középső fényként vöröset alkalmazott, ez az absolute stop, Megállj! jelzés volt.

Az 1980-as években a Northeast Corridoron (Boston - New York - Washington), mely az Amtrak egyetlen saját tulajdonú vonala, az Amtrak módosítási javaslatot nyújtott be a National Transportation Safety Board-hoz (nemzeti szállításbiztonsági testület) a Pennsylvania típusú jelzők kiegészítésére színes fényekkel. Ahogy a színek betörtek a position jelzőkbe, elszabadult a pokol. A vasutak a legváltozatosabb jelzési képeket találták ki és alkalmazták.


(jobbra) A néhai Pennsylvania vonalán a módosított, color position light jelző két vörössel Megállj! jelzést ad, de átlósan sárga fények adnák az Óvatosan! jelzést. A sárga színt hívják ambernek is, de az véletlen, hogy ezt a megállót Cincinnati mellett, Ohio államban éppen Ambernek hívják.

 



   


John Leopard felvétele [6]-ból

(fenn)  Talapzatos jelző a Norfolk Southern vasút Buffalo vonalán Pennsylvaniában, 2010. március 27-én

Patrick Yough felvétele [6]-ból

A talapzatos (pedestial) jelző olyan, az árbócos jelzőénél rövidebb rúdon álló jelző, mely akár nagyobb sebességű fogalmakat is mutathat, mint egy szabványos törpe jelző. A jelző a képen "Medium Clear" jelzést ad, csökkentett sebességű haladást engedélyez a mellékvágányról a fővonalra.









Ez a Baltimore & Ohio stílusú CPL (color position light) jelző három jelző lappal minden jelzést tud, amit háromkaros jelző adni tudott. A CSX 6487-es mozdonya a Megállj! jelzés alatti kiegészítő lapon égő fehér fénnyel "restricting", korlátozott jelzést kap, azért, hogy guruljon a jelzőn túl a kitérő állású váltón át az ott álló tehervagonokra.


Chris Guss felvétele [6]-ból











Ez a Baltimore & Ohio stílusú törpe CPL jelző
absolute stop, Megállj! jelzést ad. A fölötte, és fölötte balra lévő marker (kiegészítő) fényekkel együtt minden jelzés adására képes, amire egy árbócos jelző.

Brian Solomon felvétele [6]-ból


(Ha valaki kifogásolná az árbóc szó hosszú ó-val írását, annak mondom, hogy a Magyar Tudományos Akadémia új szabályaként ez a helyes írásmód. A szerző.)



 
Utószó

Ez az írás nem kíván átfogó, teljes körű leírást adni az észak-amerikai vasúti jelzőkről és jelzésekről. A teljes kép három, a forrásokban felsorolt könyvben található. Az egyes jelző fajtákat és néhány különleges jelzőt és jelzést mutattam be. Aki a teljes képre kíváncsi, a felsorolt könyvek amerikai kiadóktól megrendelhetők.

                                                                                                                               A szerző







Források:

 

  • A. Vaughan: Great Western Signalling  [1]
  • William D. Middleton, George M. Smerk, and Roberta L. Diehl: Encyclopedia of North Amerikcan RAILROADS  [2]
  • Institution of Railway Signal Engineers: Introduction to North American Railway Signaling [3]
  • Brian Solomon: Railroad signaling [4]
  • L. G. Warburgton: L. M. S. Signals [5]
  • Brian Solomon: Classic Railroad Signals [6]
manhattani

2023. október 24.