Dos vías cuestan mucho más que una para construir y mantener. Una línea con poco tráfico suele tener, por tanto, una sola vía, y los trenes en ambos sentidos la comparten. Eso solo funciona porque los trenes nunca se cruzan entre estaciones. Se cruzan en un apartadero, un tramo corto de segunda vía donde un tren espera y el otro pasa. Cuántos trenes puede llevar la línea sale de una división sencilla.
La regla: un tren en una sección
Toma el tramo de vía única entre dos lugares donde los trenes pueden cruzarse, y llámalo una sección. The rule is that only one train may be in a section at a time. If two entered from opposite ends, neither could pass the other, and one would have to reverse a long way.
El artículo anterior sobre señales y bloqueos de ferrocarril cubren los trenes que siguen a otro. La vía única plantea el problema contrario, y la misma idea sirve para resolverlo: mantener una sección vacía hasta que el tren que está dentro haya salido.
Un ejemplo de capacidad trabajado
Estas son las suposiciones, elegidas para una aritmética limpia y no tomadas de ninguna línea real:
- Dos estaciones, A y B, están a 20 km de distancia en una vía única.
- Cada tren circula a una velocidad constante de 60 km/h, es decir, 1 km por minuto.
- Se ignoran paradas, tiempos de cambio de sentido y limitaciones de velocidad en los cambios de vía.
- Los trenes son lo bastante cortos para caber en cualquier apartadero.
- Los trenes se alternan: uno desde A, luego uno desde B, luego otro desde A.
Sin apartadero. La sección mide 20 km, así que un tren necesita 20 ÷ 1 = 20 minutos para cruzarla. Nada más puede entrar hasta que haya salido. El tren desde A tarda 20 minutos, y luego el tren desde B ocupa los siguientes 20. Un tren en cada sentido usa, por tanto, 40 minutos de la sección, y:
60 minutos ÷ 40 minutos = 1.5 trenes por hora en cada sentido, o 3 en total
El tiempo de recorrido de la sección marca el límite. Los trenes más rápidos ayudan solo en proporción: a 120 km/h el cruce tarda 10 minutos, el ciclo 20, y el límite sube a 3 en cada sentido.
Con un apartadero en el punto medio. La línea tiene ahora dos tramos de 10 km de 10 minutos cada uno. Envía un tren desde A y otro desde B en el mismo momento. Cada uno tarda 10 minutos en llegar al apartadero. Allí los dos trenes se cruzan, y cada uno usa su lado del apartadero para pasar. Durante los 10 minutos siguientes cada uno recorre la segunda mitad. Tras 20 minutos han llegado los dos, ambos tramos están vacíos, y puede salir la siguiente pareja:
60 minutos ÷ 20 minutos = 3 trenes por hora en cada sentido
Un apartadero duplicó la capacidad. En este modelo simple, el tiempo de ciclo es el doble del tiempo de recorrido del tramo más largo. La línea mide 20 km, así que el ciclo es 2 × 20 = 40 minutos sin apartadero, y 2 × 10 = 20 minutos con uno. Tres apartaderos, repartidos de forma regular, darían cuatro tramos de 5 km, un ciclo de 10 minutos y 6 trenes por hora en cada sentido. Las líneas reales ganan menos, ya que los trenes deben reducir para los cambios de vía y deben parar y esperar a que llegue su contrario. El 3 es un techo, no un horario.
La ficha de Valley Rail: Train Tycoon dice que tiendes vía de pueblo en pueblo, compras un tren y eliges adónde va. Espaciar los trenes en una ruta que tú mismo has tendido es una versión de las mismas cuentas.
Mantener la regla: bastones y fichas
Antes de los circuitos de vía y las señales eléctricas, la regla necesitaba algo físico que la hiciera cumplir. La respuesta clásica fue el bastón de vía única: un objeto único, como una vara de madera, que se guardaba para una sección. Un maquinista solo podía entrar en la sección llevando el bastón, y como solo había uno, solo podía haber un tren. Lo entregaba al llegar al otro extremo, y tenía que volver a llevarse de regreso para el siguiente tren en sentido contrario.
La debilidad se ve claramente en la aritmética anterior. Si dos trenes deben circular seguidos en el mismo sentido, el segundo no tiene bastón que llevar. Los ferrocarriles añadieron un sistema de boletos para este caso: se mostraba el bastón al maquinista, que recibía un boleto escrito para circular, y el último tren se llevaba el propio bastón.
Más tarde, los aparatos de fichas en cada extremo de la sección lo resolvieron. Los jefes de señales de cada extremo están unidos por cable, y los aparatos están enclavados, de modo que solo se puede extraer una ficha a la vez. Varias fichas pueden estar en las máquinas, así que los trenes pueden seguirse, pero hasta que no se devuelva la que está en la sección, no se puede liberar ninguna ficha para un tren desde ningún extremo. El principio no cambió: solo el tren que tiene la autorización puede estar en la sección.
Por qué un apartadero es una decisión de diseño
Un apartadero debe ser lo bastante largo para el tren más largo que lo usará, y se construye donde más sirve. En la línea de ejemplo el punto medio es lo mejor, porque reduce el tramo más largo al menor posible. Si el apartadero estuviera a 5 km de A, los tramos serían de 5 km y 15 km, el más largo seguiría siendo de 15 minutos, y el ciclo sería de 30 minutos, lo que da 2 trenes por hora en cada sentido en lugar de 3. El mismo dinero gastado en el lugar equivocado compra un tercio de la mejora.
Qué sacar de ello
- Una sección admite un tren, así que su tiempo de recorrido, duplicado para la vuelta, marca el ciclo.
- Trenes por hora en cada sentido = 60 ÷ tiempo de ciclo. Aquí, 60 ÷ 40 = 1.5.
- Un apartadero reduce a la mitad el tramo más largo solo si se coloca en el medio. En el punto de 5 km el ciclo es de 30 minutos, no de 20.
- Los bastones y las fichas aplican la regla físicamente: sin ficha, no hay entrada.
Valley Rail: Train Tycoon te deja tender vía de pueblo en pueblo, construir una estación en cada uno y comprar un tren que recorra su ruta por sí solo. El dinero que gana cada viaje es solo dentro del juego y no tiene valor en dinero real. Valley Rail está en pruebas cerradas y aún no está disponible públicamente.