التحكم في الإشارات

في نظام النقل بالسكك الحديدية ، تُعرف عملية التحكم بالإشارات بأنها العملية التي يتم من خلالها التحكم في حركة القطارات عبر إشارات السكك الحديدية وأنظمة الإشارات لضمان تشغيل القطارات بأمان، وعلى المسار الصحيح، ووفقًا للجدول الزمني المناسب . في الأصل، كان التحكم بالإشارات يُمارس عبر شبكة لامركزية من نقاط التحكم، والتي عُرفت بأسماء مختلفة، منها غرفة الإشارات (دوليًا وبريطانيًا) وبرج التعشيق (في أمريكا الشمالية). يُطلق عليها مترو أنفاق لندن اسم كبائن الإشارات ، ^{[ 1 ]} بينما كانت تُعرف في سكة حديد غريت سنترال باسم كبائن الإشارات . حاليًا، يجري دمج هذه الأنظمة اللامركزية في مراكز إشارات واسعة النطاق أو مكاتب إرسال . وبغض النظر عن الشكل، يوفر التحكم بالإشارات واجهة بين مشغل الإشارات البشري ومعدات الإشارات على جانب الخط . يُطلق على الجهاز التقني المستخدم للتحكم في المحولات (النقاط) والإشارات وأنظمة الإشارات اسم نظام التعشيق .

في الأصل، كانت جميع الإشارات تُدار بوسائل ميكانيكية . وكانت المحولات والإشارات تُشغَّل محليًا بواسطة أذرع أو مقابض فردية، مما كان يتطلب من عامل الإشارات التنقل بين مختلف المعدات لضبطها في الوضع المطلوب لكل قطار يمر. وسرعان ما أُدرك ضرورة تركيز التحكم في مبنى واحد، عُرف فيما بعد باسم غرفة الإشارات. وفرت غرفة الإشارات مساحة جافة ومُكيَّفة لآليات التعشيق المعقدة، وكذلك لعامل الإشارات. كما أن التصميم المرتفع لمعظم غرف الإشارات (الذي أدى إلى ظهور مصطلح " برج" في أمريكا الشمالية) وفّر لعامل الإشارات رؤية جيدة للسكك الحديدية الخاضعة لسيطرته. وكان أول استخدام لغرفة الإشارات من قِبل سكة حديد لندن وكرويدون ، عام 1843، للتحكم في تقاطع بريكلايرز آرمز في لندن. ^{[ 2 ]}

مع التطور العملي للطاقة الكهربائية، لم يعد تعقيد غرفة الإشارات محدودًا بالمسافة التي يمكن عندها لرافعة ميكانيكية تشغيل مجموعة من المحولات أو إشارة السيمفور عبر وصلة ميكانيكية مباشرة (أو المساحة التي تتطلبها هذه الوصلات). فقد وسّعت محولات الطاقة وأجهزة الإشارة نطاق عمل نقطة تحكم واحدة بشكل كبير، من بضع مئات من الأمتار إلى عدة أميال. ^{[ 3 ]} ومع تطور تقنية منطق الترحيل الكهربائي ، لم يعد من الضروري أن يُشغّل عمال الإشارات أجهزة التحكم بأي نوع من المنطق الميكانيكي. ومع الانتقال إلى المنطق الإلكتروني بالكامل، لم يعد التواجد المادي ضروريًا، وأصبح بالإمكان دمج نقاط التحكم الفردية لزيادة كفاءة النظام.

من بين التطورات الأخرى التي أتاحها استبدال أنظمة التحكم الميكانيكية بأنظمة كهربائية بالكامل، تحسين واجهة المستخدم الخاصة بعامل الإشارات لزيادة الإنتاجية. فقد ساهم صغر حجم المفاتيح الكهربائية وأزرار الضغط في إتاحة المزيد من الوظائف لعامل الإشارات. كما ساهمت تقنية تحديد المسارات في أتمتة ضبط النقاط والمسارات الفردية عبر التقاطعات المزدحمة. وأزالت شاشات العرض الحاسوبية واجهة المستخدم المادية تمامًا، واستبدلتها بواجهة تعمل باللمس أو بنظام النقر . وأخيرًا، أدى استخدام نظام تحديد المسارات التلقائي إلى الاستغناء عن أي تدخل بشري، حيث أصبح بالإمكان أتمتة حركات القطارات الشائعة بالكامل وفقًا لجدول زمني أو منطق مُبرمج مسبقًا.

كانت غرف التحكم بالإشارات بمثابة مراكز اتصالات مهمة، تربط أجزاء خط السكة الحديدية المتباعدة وتضمن مرور القطارات بأمان. وقد أُتيحت أنظمة الإشارات الأولى بفضل تقنيات مثل التلغراف وجهاز الإشارات ، مما سمح لغرف التحكم المجاورة بالتواصل بشأن حالة جزء من السكة. لاحقًا، مكّن الهاتف موظفي التحكم المركزيين من التواصل مع غرف التحكم البعيدة، بل وسمح الراديو بالتواصل المباشر مع القطارات نفسها. وقد أثبتت القدرة الفائقة على نقل البيانات عبر مسافات طويلة زوال معظم غرف التحكم المحلية. لم يعد هناك حاجة لعمال الإشارات بجانب السكة ليكونوا بمثابة عيون وآذان نظام الإشارات. تنقل دوائر السكة مواقع القطارات إلى مراكز التحكم البعيدة، وتتيح روابط البيانات التحكم المباشر في نقاط التحويل والإشارات.

في حين أن بعض أنظمة السكك الحديدية تحتوي على عدد أكبر من غرف الإشارات مقارنة بغيرها، فإن معظم مشاريع الإشارات المستقبلية ستؤدي إلى زيادة كميات التحكم المركزي مما سيؤدي إلى حصر غرفة الإشارات على جانب الخط في تطبيقات متخصصة أو تراثية.

في أي نظام تحكم قائم على العقد ، يُعدّ التحديد الصحيح للمواقع أمرًا بالغ الأهمية لضمان وصول الرسائل إلى مستلميها المقصودين. ولذلك، تُزوّد ​​نقاط التحكم بالإشارات بأسماء أو مُعرّفات تُقلّل من احتمالية حدوث لبس أثناء الاتصالات. تشمل أساليب التسمية الشائعة استخدام المراجع الجغرافية القريبة، وأرقام علامات الكيلومترات على الخطوط، وأرقام التسلسل، ورموز التعريف. قد تُشير الأسماء الجغرافية إلى بلدية أو حيّ، أو طريق أو معلم جغرافي قريب، أو معالم محلية، أو صناعات قد تُزوّد ​​السكك الحديدية بحركة مرور أو خصائص سكك حديدية مثل ساحات التخزين، أو المسارات الجانبية، أو التقاطعات.

في الأنظمة التي تستخدم شفرة مورس، كان من الشائع تخصيص رموز تعريفية قصيرة لمواقع التحكم لتسهيل التواصل الفعال، مع أنه في حال كثرت مواقع التحكم بالإشارات أكثر من علامات الأميال، يُرجح استخدام الأرقام والرموز التسلسلية. وقد تتبنى أنظمة السكك الحديدية بأكملها أو المناطق السياسية اصطلاح تسمية موحدًا. ففي أوروبا الوسطى، على سبيل المثال، مُنحت جميع نقاط التحكم بالإشارات رموزًا إقليمية فريدة للموقع، استنادًا تقريبًا إلى موقع النقطة ووظيفتها، ^{[ 4 ]} بينما قامت ولاية تكساس الأمريكية بترقيم جميع نقاط التعشيق تسلسليًا لأغراض تنظيمية. ^{[ 5 ]}

مع توحيد مراكز التحكم بالإشارات، قد يصبح من الضروري التمييز بين غرف التحكم القديمة ومراكز التحكم الحديثة، حيث قد تختلف مهام ومسؤوليات مشغلي الإشارات. علاوة على ذلك، قد لا يُستخدم اسم مركز الإشارات نفسه في العمليات التشغيلية، بل يُفضّل استخدام اسم محطة عمل الإشارات الفردية. ويصدق هذا بشكل خاص عندما تتحكم مراكز الإشارات في مساحات شاسعة تمتد عبر خطوط ومناطق جغرافية متنوعة.

في معظم الحالات التي لا تزال فيها مواقع التحكم تقع في الحقل المجاور لخطوط السكك الحديدية، يُكتب اسم أو رمز نقطة التحكم بوضوح على جانب هيكل غرفة الإشارات كتذكير بصري إضافي لمشغلي القطارات بموقعها. علاوة على ذلك، قد تُجهز إشارة جانب السكة بلوحة تعريفية تُشير بشكل مباشر أو غير مباشر إلى الجهة المسؤولة عن التحكم في الإشارة والجزء المقابل من الخط.

على الرغم من ندرتها، لا يزال من الممكن العثور على بعض غرف التحكم بالإشارات التقليدية. بعضها لا يزال يتحكم ميكانيكيًا في نقاط التحويل والإشارات، مع أن إطار الرافعة في كثير من الحالات قد أُزيل أو أصبح خارج الخدمة، واستُبدل بلوحة تحكم أو شاشة عرض مرئية. معظم الدول الحديثة لا تملك إلا القليل من أنظمة الإشارات الميكانيكية، إن وُجدت أصلًا. مع ذلك، في كل من المملكة المتحدة وأيرلندا، لا تزال أنظمة الإشارات الميكانيكية شائعة نسبيًا بعيدًا عن الخطوط الأكثر ازدحامًا؛ وفي أوروبا، يوجد أيضًا عدد كبير منها في ألمانيا وبولندا وجمهورية التشيك. ويمكن العثور على غرف التحكم بالإشارات التقليدية في العديد من خطوط السكك الحديدية التراثية .

لقد حلت مراكز التحكم الحديثة إلى حد كبير محل كبائن الإشارات المنتشرة على نطاق واسع. وتتحكم هذه المراكز، التي عادة ما تقع بالقرب من محطات السكك الحديدية الرئيسية ، في شبكة السكك الحديدية كهربائياً أو إلكترونياً.

• 
  صورة داخلية لكابينة قطار تابعة لشركة غريت سنترال بالقرب من أنيسلي، إنجلترا (سبتمبر 1918)
• 
  جاي إنترلوكينج، خط سكة حديد لونغ آيلاند ، جامايكا ، مدينة نيويورك
• 
  برج رقم 18 التابع لهيئة النقل في شيكاغو ، في منطقة نقابية مزدحمة .
• 
  برج هاريس سويتش في هاريسبرج ، بنسلفانيا
• 
  نظام التعشيق داخل برج مفاتيح هاريس
• 
  صندوق إشارات شارع برمنغهام الجديد
• 
  غرفة إشارات في محطة السكك الحديدية في تورنيو ، فنلندا
• 
  غرفة إشارات على طراز آرت ديكو في ووكينغ ، إنجلترا
• 
  منشأة وردية اللون، ومعبر سكة حديد ، وقطار شحن في ثوار ، غرب فرنسا
• 
  إطارات رافعة ساكسبي الكهروميكانيكية + لوحة تعشيق في ثوارس

• جسر النقل
• إشارات السكك الحديدية

• كيتشنسايد، جي. وويليامز، أ.، (1998)، قرنان من إشارات السكك الحديدية ، شركة أكسفورد للنشر، رقم ISBN 0-86093-541-8
• فانز، ماجستير، (1995)، الإشارات في عصر البخار ، دار نشر إيان آلان ، رقم ISBN 0-7110-2350-6
• جون أرمسترونغ، "كل شيء عن الإشارات" ، مجلة القطارات، يوليو 1957

• غرفة الإشارات
• قائمة أبراج التحكم المتشابكة العاملة والمغلقة مؤخراً في أمريكا الشمالية