Penggunaan persinyalan kereta api

Sinyal masuk elektrik memperagakan aspek 'bahaya'

Penerapan berbagai macam sinyal pada jalur kereta api ditentukan oleh banyak sekali faktor, khususnya lokasi kemungkinan adanya konflik, kelajuan, dan frekuensi kepadatan lintas kereta api dan gerakan yang diperlukan.

Kasus jika sinyal tidak dibutuhkan

Suatu keadaan apabila sinyal tidak diperlukan dapat diterapkan pada jalur-jalur KA tersebut:

• berupa sepur simpang yang pergerakannya dilakukan secara hati-hati pada kecepatan rendah.
• berupa jalur trem yang biasanya beradaptasi dengan lalu lintas jalan.
• memiliki aturan pergerakan yang tidak membutuhkan semboyan tetap (misalnya dengan perintah tertulis atau lisan), token, atau sinyal di kabin masinis.

Tujuan persinyalan

Sinyal bertujuan untuk menyampaikan perintah dan informasi kepada masinis. Masinis akan menafsirkan indikasi sinyal dan melaksanakan tindakan yang diperlukan. Indikasi yang sangat penting adalah 'bahaya', sehingga 'kereta api harus berhenti'. Akan tetapi, tidak semua sinyal dilengkapi dengan aspek 'bahaya'.

Perlindungan titik konflik

Sinyal diperlukan untuk melindungi komponen jalur kereta api tempat konflik mungkin timbul, seperti:

• Wesel
• Jembatan angkat
• Perlintasan sebidang
• Percabangan

Sinyal tidak akan memperagakan aspek 'aman' atau 'boleh berjalan' kecuali komponen tersebut diatur pada posisi yang benar atau, dalam kasus percabangan, tidak ada sinyal lain yang memberi indikasi aman. Hal ini dapat diperkuat dengan sistem interlocking.

Petak jalan

Jalur kereta api umumnya dibagi menjadi petak-petak. Dalam keadaan normal, hanya satu kereta diizinkan untuk memasuki sebuah petak. Sinyal disediakan di permulaan setiap petak, yang mungkin hanya menampilkan aspek 'aman' ketika jalur di mukanya tidak ada KA yang berjalan di petak tersebut, setidaknya sampai sinyal berikutnya.

Panjang petak serta jarak antarsinyal menentukan kapasitas kereta api. Jalur KA dengan petak yang pendek dapat menampung banyak lalu lintas daripada petak yang panjang.

Memasang sinyal

Pemasangan sinyal bergantung tujuan penggunaan tata letak jalur kereta api dan pergerakan yang akan direncanakan. Tidak perlu memberikan sinyal untuk semua pergerakan kereta api yang mungkin diizinkan. Jika gerakan harus dilakukan ke jalur yang tidak dipasangi sinyal, isyarat tangan atau semboyan sementara harus digunakan. Hal yang sama berlaku apabila sinyal terganggu.

Kategori sinyal

Sinyal utama

Sinyal yang memperagakan aspek 'aman terbatas'

Sinyal utama mengontrol pergerakan kereta api di jalur utama atau sepur raya. Aspek 'aman' pada sinyal utama menunjukkan kereta api boleh berjalan atau melewatinya dengan kecepatan ditetapkan dengan peraturan perjalanan. Kereta api penumpang jarak jauh biasanya akan menempuh perjalanan di bawah kendali sinyal utama yang berurutan.

Sinyal langsir

Sinyal langsir mengontrol gerakan kecepatan rendah saat penggunaan sinyal utama tidak cocok, seperti bergerak ke sepur simpang. Aspek aman sinyal langsir tidak selalu berarti bahwa jalur di muka sinyal aman dari sarana lain. Sinyal langsir sering dipasang di atas tanah dan lebih kecil dari sinyal utama, yang mencerminkan statusnya.

Sinyal berhenti

Sinyal berhenti adalah sinyal yang dilengkapi aspek 'bahaya', yang memerintahkan kereta untuk berhenti. Tujuannya adalah untuk mencegah konflik dengan kereta api lain serta untuk memastikan bahwa komponen jalur berada pada posisi yang benar. Bergantung pada cara penggunaannya, dan penamaan yang diterapkan oleh perusahaan perkeretaapian, sinyal berhenti dapat dikategorikan lebih lanjut sebagai 'sinyal masuk' atau 'sinyal berangkat/keluar', misalnya. Beberapa sinyal berhenti berbentuk semboyan tetap, yang berupa tebeng putih dengan lingkaran merah. Umumnya terdapat panel instruksi yang mengindikasikan pada keadaan apa saja masinis boleh melewati sinyal.

Sinyal muka

Sinyal mekanik muka yang memperagakan aspek 'aman'

Sinyal muka tidak menampilkan aspek 'bahaya', tetapi menampilkan aspek 'hati-hati' atau 'aman terbatas', yang memberi indikasi bahwa masinis akan menghadapi sinyal dengan aspek 'bahaya'. Sinyal muka dipasang sesuai dengan jarak pengereman keras saat mendekati sinyal berhenti, dengan mempertimbangkan gradien, kecepatan izin, dan kinerja pengereman kereta api. Masinis harus bersiap untuk berhenti jika aspek sinyal muka adalah 'hati-hati'. Jika sinyal muka menunjukkan aspek 'aman', kereta boleh masuk dengan kecepatan penuh. Sebuah sinyal tunggal dapat diperlengkapi dengan sinyal berhenti dan sinyal muka.

Beberapa sinyal muka berbentuk 'muka tetap'. Artinya, sinyal ini hanya menampilkan aspek 'hati-hati' dan tidak pernah 'aman'. Sinyal tersebut biasanya dalam bentuk lengan muka yang dipasang pada posisi horizontal ke tiang sinyal. Bentuk alternatif adalah gambar lengan muka horizontal yang tergambar pada sebuah tebeng.

Sinyal darurat

Aspek 'bahaya' dari sinyal darurat berarti "berhenti dilanjutkan aman terbatas". Masinis hanya diizinkan melewati sinyal aspek 'bahaya' dengan mempertimbangkan peraturan perjalanan.

Sinyal tambahan

Sinyal tambahan dapat memungkinkan pergerakan ke bagian jalur yang sudah terisi. Umumnya digunakan di stasiun terminus untuk mengizinkan dua atau lebih kereta api memasuki satu peron.

Sinyal percabangan

Sinyal yang menandai jalur bercabang ke arah kanan terhadap masinis selaku pengamat sinyal

Masinis yang akan mendekati jalur yang bercabang perlu mengetahui ke arah manakah tujuan kereta tersebut, sehingga kecepatannya dapat diatur sedemikian rupa. Lintas cabang dapat memiliki kecepatan izin lebih rendah daripada lintas utama, dan jika lintas yang dituju tidak sesuai harapan, hal itu dapat mengakibatkan anjlokan.

Terdapat dua metode persinyalan cabang. Di Britania Raya digunakan metode berdasarkan arah, sedangkan sebagian besar sistem kereta api di seluruh dunia, menggunakan metode berdasarkan kecepatan

Pada jalur dengan metode persinyalan cabang berdasarkan arah, masinis akan diberi tahu tujuan manakah yang telah diatur oleh indikator menyala yang dipasang di rumah sinyal. Sinyal akan menampilkan aspek terbatas yang memungkinkan masinis mengurangi kecepatan kereta. Setelah kereta sudah melambat, sinyal selanjutnya mungkin mengindikasikan aman, tetapi masinis harus bersiap memperlambat laju jika sinyal itu tidak menampilkan aspek aman.

Pada jalur dengan metode sinyal cabang berdasarkan kecepatan, masinis tidak diberi tahu tujuan manakah kereta yang ia jalankan, tetapi aspek sinyal akan memberi tahu berapa kecepatan yang ditempuh. Sinyal percabangan berdasarkan kecepatan memerlukan jangkauan aspek sinyal yang lebih banyak daripada persinyalan berdasarkan arah, tetapi pengetahuan rute bagi masinis kurang diperlukan.

Persinyalan dua arah

Banyak jalur ganda, dwiganda, atau rangkap memiliki ketentuan arah perjalanan. Sinyal dapat dipasang pada satu jurusan untuk mengizinkan lalu lintas searah.

Pada sistem jalur ganda dan sepur kembar (jalur-tunggal ganda), persinyalan dua arah memungkinkan operasional kereta api di kedua jurusan, baik untuk penggunaan reguler maupun darurat. Persinyalan untuk operasi reguler dapat memungkinkan lalu lintas mengalir pada frekuensi yang sama tingginya dalam satu arah. Jika ditujukan dalam penggunaan darurat, berjalan dalam arah berlawanan hanya dilakukan dalam frekuensi terbatas. Umumnya, persinyalan darurat menyediakan satu rute bersinyal dari dan menuju 'sepur salah', tanpa dilengkapi sinyal berhenti intermediet yang akan meningkatkan kapasitas.

Persinyalan dua arah lebih mahal karena membutuhkan lebih banyak peralatan daripada operasi satu arah, sehingga tidak selalu tersedia. Dengan tidak adanya persinyalan dua arah, gerakan 'sepur salah' masih dapat diterapkan jika terjadi gangguan, yang dikenal juga sebagai jalur tunggal darurat.

Persinyalan ini mudah diimplementasikan dalam satu rumah sinyal. Sebelum persinyalan elektrik tersebar luas, tata letak jalur cenderung dirancang untuk membatasi pengaturan dua arah.

Jalur tunggal harus dilengkapi dengan sinyal untuk kedua jurusan.

Sinyal untuk keperluan khusus

Sinyal perintah

Digunakan dalam sistem berbasis perintah (train order system) di Amerika Serikat, sinyal perintah memberikan masinis untuk menerima perintah kereta api di stasiun.

Sinyal bukit langsir

Pada bukit langsir, persinyalan dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan kereta yang mendorong sarana pada bukit langsir.

Sinyal bongkar muat

Sinyal dapat dipasang untuk mengendalikan gerakan kereta barang saat memasuki area pabrik atau membongkar-muat bahan tambang, seperti batu bara. Tidak seperti sinyal biasa, sinyal-sinyal ini dapat dipasang di seluruh jalurnya sehingga masinis dapat melihat sekurang-kurangnya satu sinyal. Semua sinyal pada gugus yang sama menampilkan indikasi yang sama. Indikasi 'berhenti' bermakna "segera berhenti atau rute belum terbentuk", meski tidak ada kereta api di muka sinyal. Sinyal tersebut dapat memerintahkan kereta untuk jalan mundur.

Referensi

• Byles, C. B. (1918). The First Principles of Railway Signalling (edisi ke-2nd). London: The Railway Gazette. 
• Challis, W. H. (1949). Principles of the Layout of Signals (British Practice) (edisi ke-1st). The Institution of Railway Signal Engineers.