Turvalaitteiden historiaa, osa 1: Britannia

Britannia tunnetaan rautateiden ”kotimaana”, sillä siellä rakennettiin teollisen vallankumouksen myötä ensimmäiset nykymuotoiset rautatiet. Pitkän historian aikana myös turvalaitteet ovat käyneet läpi monenlaisia kehitysvaiheita. Niistä on myös otettu mallia muualla maailmassa. Tässä artikkelissa käydään läpi turvalaitejärjestelmien kehitystä lähinnä brittiläisten opastinten näkökulmasta. Myöhemmissä osissa käsitellään tarkemmin muita turvalaitteita ja niiden kehitystä muualla maailmassa. Erilaisten toimintaperiaatteiden takia suomen- ja englanninkieliset termit eivät aina vastaa toisiaan täysin. Siksi olen pyrkinyt antamaan tärkeimmistä termeistä ensimmäisellä käyttökerralla myös englanninkielisen vastineen. Asiaa on tiivistetty huomattavasti, ja tämä artikkeli pyrkiikin antamaan lähinnä yleiskatsauksen aiheeseen. Artikkelin lopussa on linkkejä laajempiin asiaa käsitteleviin sivustoihin.

Ajanjaksot

Britannian rautateiden historia voidaan jakaa tiettyihin ajanjaksoihin esimerkiksi seuraavasti. Jako auttaa ymmärtämään kehityksen alkuvaiheen hajanaisuutta ja tehtyjä ratkaisuja.

  1. Rautateiden esimuodot ennen vuotta 1830: hevosvetoiset raitiotiet, kaivosradat, lihas-, vesi- tai höyryvoimalla toimivat kaapeliradat sekä höyryveturin prototyypit. Aikakaudella kehitettiin nykymuotoisen rautatien tunnusomaiset elementit: valssatut teräskiskot, laippapyörät ja käyttökelpoinen veturi.
  2. Vuodesta 1830 noin 1870-luvulle asti: rautateiden alkuvaiheet. Voimakkaan kasvun, kehityksen ja muodonmuutoksen aikaa. Uusia keksintöjä patentoitiin kaiken aikaa, mutta vain pieni osa näistä päätyi laajempaan käyttöön. Linjoja rakennettiin nopeaan tahtiin, erityisesti 1840-luvulla.
  3. 1870-luvulta vuoteen 1922: paikallisten yhtiöiden aika. Liikennettä harjoittivat kukin omalla radallaan pienet, paikalliset yhtiöt (luettelo 1850-luvulle mennessä perustetuista yhtiöistä). Turvalaitteet olivat saavuttaneet kohtalaisen vakiintuneen muodon. Ensimmäisen maailmansodan aikana rautatiet olivat valtion valvonnassa, jolloin kävi ilmi, että yhtenäisestä hallinnosta olisi etua.
  4. 1922-1947: neljän suuren yhtiön aika. Ensimmäisen maailmansodan jälkeen rautatiet palautettiin yksityisten hallintaan, jolloin suurin osa pienistä yhtiöistä sulautui neljäksi suureksi: Great Western Railway (GWR), London and North Eastern Railway (LNER), London, Midland and Scottish (LMS) ja Southern Railway (SR). Muutamia yhtiöitä jäi itsenäisiksi.
  5. Vuodesta 1948 noin 1960-luvun puoleenväliin: valtionrautateiden aika. Toisen maailmansodan aikana rautatieyhtiöt olivat jälleen toimineet valtion valvonnassa yhteisen hallinnon alaisuudessa. Sotatoimien tukemisesta oli syntynyt suuri korjausvelka, ja tässä vaiheessa pidettiin järkevänä kansallistaa rautatiet kokonaan. Muodostettiin British Railways (myöhemmin British Rail, BR).
  6. 1960-luvun puolestavälistä vuoteen 1994: BR:n uudistusten aika. BR oli tuottanut tappiota vuodesta 1955.  Tri Beeching esitti radikaaleja leikkauksia ja uudistuksia, joilla saataisiin BR jälleen kannattavaksi. Leikkaukset tarkoittivat mm. monien sivuratojen lakkauttamista, mistä syystä ne herättivät voimakasta vastustusta, eikä niitä lopulta toteutettu esitetyssä laajuudessaan.
  7. Vuodesta 1994: julkinen rataverkko, yksityiset operaattorit. British Rail purettiin ja rataverkko avattiin kilpailulle. Aluksi rataverkkoa hoiti pörssiyhtiö Railtrack, mutta pian kävi ilmi, että pörssiyhtiön tulostavoitteet ja rataverkon kunnossapidon vaatima pitkäaikainen rahoitustarve eivät sopineet yhteen. Perustettiin valtionyhtiö Network Rail, joka nykyisin hallinnoi Britannian julkista rataverkkoa.

Varhaisvaiheet

Jo ennen höyryveturin keksimistä tavaraa on kuljetettu kiskoilla hevosen tai ihmisen vetämänä. Silloinkin liikennettä on pitänyt turvata jollakin tavalla. Käytössä ovat kaiketi olleet jonkinlaiset käsiopasteet, sikäli kuin on tarvinnut antaa opasteita yli huutoetäisyyden, mutta näistä ei ole kovin helposti löydettävissä tietoa.

Höyryvetoisten rautateiden yleistyessä ja liikenteen lisääntyessä 1830-luvulta alkaen ilmeni välittömästi tarve kehittää turvallisuutta. Valmiita ratkaisuja ei ollut, joten kaikki oli kehitettävä kokemusten perusteella.

Huskissonin onnettomuus

Rautateillä on sanonta, että jokainen sääntö on ”verellä kirjoitettu”, toisin sanoen syntynyt jonkin onnettomuuden seurauksena. Sanonta pitää valitettavan usein paikkansa.

Stockton & Darlington -rautatie oli aloittanut toimintansa jo 1825 kuljettamalla hiiltä höyryveturin vetämissä vaunuissa, mutta matkustajaliikenne hoidettiin hevosvedolla. Siinä mielessä Liverpool & Manchester -yhtiötä pidetään ensimmäisenä nykymuotoisena rautatienä. Yhtiö aloitti ensimmäisenä aikataulunmukaisen yleisen liikenteen vuonna 1830, ja ensimmäinen kuolonuhrin vaatinut onnettomuus sattui jo avajaispäivänä 15.9.1830. Junan pysähdyttyä ottamaan vettä entinen parlamentin jäsen William Huskisson nousi junasta viereisen raiteen puolelle, vaikka matkustajien oli käsketty pysyä junassa. Huskisson näki George Stephensonin rakentaman Rocket-veturin lähestyvän, hätääntyi ja kompastui. Veturinkuljettaja ei ehtinyt pysäyttää Rocketia, joka ajoi Huskissonin jalan yli. Huskisson kuljetettiin Rocketilla Manchesteriin sairaalaan, jossa hän menehtyi muutamia tunteja myöhemmin.

Onnettomuus aiheutti kuuden tunnin myöhästymisen. Viivytyksestä ärtynyt ja yhä enemmän päihtynyt radanvarren väkijoukko pommitti avoimissa vaunuissa istuvia matkustajia käteen sattuneilla esineillä, kuten hedelmillä ja juomapulloilla.

Rautatiepoliisit

Huskissonin kuolemaan johtanut onnettomuus alleviivasi turvallisuuden merkitystä. Rautatieyhtiöt olivat palkanneet jo rakennusvaiheessa erityisiä poliisimiehiä, joiden tehtävä oli aluksi pitää työmiehet kurissa. Työmailla oli nimittäin paljon irlantilaisia, jotka olivat taitavia ja ahkeria työmiehiä, mutta vapaa-ajalla yhtä lailla ahkeria juomaan ja tappelemaan. Vuonna 1826 oli perustettu rautatiepoliisi (Railway Police), jonka tehtävänä oli valvoa järjestystä rautateillä. Onnettomuus kohdisti kaikkiin yhtiöihin painetta lisätä rautatiepoliisien määrää.

Huskissonin tragediasta huolimatta ­- osin myös sen laajan uutisoinnin ansiosta – rautateiden suosio lähti räjähdysmäiseen kasvuun.

Rautatiepoliisit olivat kunkin yhtiön palkkaamia, ja heillä oli monta tehtävää:

  • estää yleisön joutuminen saapuvan tai lähtevän junan tielle, varsinkin alkuvuosina kun laitureita ei vielä ollut
  • varmistaa linjan vapaana olo ja antaa siihen liittyviä opasteita, aluksi käsin, 1840-luvulta alkaen mekaanisella opastimella (1870-luvulle asti)
  • käyttää linjavaihteita ja antaa niihin liittyviä opasteita (1870-luvulle asti)
  • estää matkustajiin ja rautatien omaisuuteen kohdistuva ilkivalta – kaikki eivät hyväksyneet rautatietä, ja mm. Huskissonin tapauksesta alkunsa saanut matkustajien heittely erilaisilla esineillä piti estää
  • estää matkustajien ja rautatien omaisuuden varastaminen – mm. vetureiden polttoaineeksi tarkoitettua hiiltä kähvellettiin talojen lämmitykseen
  • lennättimen tultua käyttöön 1840-luvulta alkaen välittää viestejä hätätapauksissa paikallispoliisille tai muille tahoille tarpeen mukaan
  • vuodesta 1831 alkaen (Special Constables Act) toimia myös paikallispoliisina – käytännössä tämä tarkoitti sitä, että rautatiepoliisin oli puututtava havaitsemiinsa rikoksiin myös vapaa-aikanaan ja rautatiealueen ulkopuolella.

Poliisilla oli suojanaan pieni koppi, joita oli pitkin linjaa enintään mailin (n. 1,6 km) välein tai tarvittaessa tiheämminkin.

British Transport Police vastaa rautateiden järjestyksenvalvonnasta edelleen. Colchester 2014

Tässä yhteydessä on huomattava brittiläisen rautatieliikenteen erityispiirre, jota ei suomalaisittain tule välttämättä ajatelleeksi. Linjaosuudet ovat pääsääntöisesti vähintään kaksiraiteisia, ja linjaraiteet ovat normaalitilanteessa yksisuuntaisia: Lontooseen päin mentiin ”ylös” (up) ja Lontoosta poispäin tultiin ”alas” (down). Kumpaankin suuntaan käytettiin kulkusuuntaan nähden vasemmanpuoleista raidetta. Tämä käytäntö on voimassa edelleenkin, ja säännöissä sitä pidetään normaalitapauksena. Yksiraiteiset rataosuudet ovat suhteellisen harvinaisia, ja niillä liikennöimiseen on omat erityissääntönsä. Nykyisin on jo kahteen suuntaan suojastettuja (bidirectional) osuuksia, joissa kumpaakin raidetta voidaan käyttää molempiin suuntiin, mutta normaalitilanteessa noudatetaan silti liikenteen pääsuuntaa.

Ennen lennättimen käyttöönottoa linjan vapaana olon varmistaminen tapahtui aikatauluja valvomalla. Seuraavaa junaa ei saanut lähettää edellisen perään ennen kuin 5-10 minuuttia oli kulunut. Tätä varten varustukseen kuului taskukello. Poliisit oli sijoitettu näköyhteyden päähän toisistaan niin, että he pystyivät viestimään keskenään lippu- tai lyhtyopastein. Näin pystyttiin ilmoittamaan esimerkiksi lähestyvästä junasta.

1840-luvulla alettiin kokeilla vastikään keksittyä sähkölennätintä, jolla voitiin välittää sanomia junien kulusta. Sen avulla rautatiepoliisi onnistui vuoden 1845 ensimmäisenä päivänä pidättämään rikoksesta epäillyn. John Tawell oli myrkyttänyt vaimonsa, mutta hänet havaittu pakenevan Slough’sta Lontooseen lähteneellä junalla.

Veturinkuljettajalle annettiin 1830-luvulla käsiopasteita, jotka olivat tyypillisesti seuraavat:

  • käsi ojennettuna vaakasuoraan: Selvä (Safety) – nykytermein Aja
  • yksi käsi pystyssä: Varo (Caution) – nykytermein Aja varovasti
  • molemmat kädet pystyssä: Seis (Stop)

Näistä kolmesta käsitteestä tuli opastinjärjestelmän perusta. Kuitenkaan mitään yhtenäistä järjestelmää ei ollut vielä 1830-luvulla, koska jokainen rautatieyhtiö oli erikseen vastuussa poliisien palkkaamisesta ja oman turvallisuutensa valvomisesta.

Varhaiset opastimet

Maassa seisova mies ei kuitenkaan näkynyt kovinkaan hyvin, etenkään pimeässä, sumussa tai sateessa, joista Britanniassa ei ole puutetta. Siksi kehitettiin varsin nopeasti, jo 1830-luvulta alkaen, erilaisia mekaanisia apuvälineitä näkyvyyttä parantamaan. Eräs varhaisimmista oli jalustalevyopastin (capstan signal), jossa oli jalustalle asennettu levy. Opastinta käytettiin vaihteen yhteydessä. Levy kääntyi 90 astetta niin että se joko näkyi tai ei näkynyt. Linjalle näkyvä levy tarkoitti pääraiteen suuntaan käännettyä vaihdetta.

Vaihdeopastimen ideaa laajennettiin niin, että levy nostettiin maston päähän. Korkealla olevaan levyyn täytyi tehdä reikiä, jottei tuuli kääntäisi sitä vahingossa. Lisävarmistuksena edellytettiin, että levyopaste vahvistetaan käsiopasteella. Opastimia käyttivät 1870-luvulle asti poliisit suoraan maston juuresta.

Yksi suosittu opastintyyppi oli nuolen tai kolmion muotoinen viiriopastin (vane signal, vrt. tuuliviiri, weather vane). Sitä pystyi kääntämään 180 astetta, jolloin radalle osoittava, radasta poispäin osoittava ja radan suuntainen opastin antoivat eri opasteet. Opastimen tarkasta muodosta ja merkityksestä oli runsaasti muunnelmia.

Tiettävästi ensimmäinen mekaaninen opastin oli Liverpool & Manchesterin vuodesta 1834 käyttämä Woodsin opastin, jossa oli jalustan varassa kääntyvä masto. Sen päässä oli öljylyhty, jossa oli kaksi valoaukkoa, punainen ja väritön. Punaisella annettiin Seis-opaste, valkoisella Selvä. Opastin oli aluksi vain yökäytössä, mutta siihen lisättiin sittemmin viiri, joka kääntyi Seis-asennossa näkyviin. Tällöin opastimella pystyttiin antamaan myös päiväopaste. Joissakin tapauksissa myös Selvä-asennossa oli näkyvissä puolikas viiri. Näin saatiin opastin näyttämään jotakin opastetta kaikissa asennoissaan (positive signal).

Erilaisia viiri- ja levyopastimia kehiteltiin nopeaan tahtiin 1830-luvulta alkaen. Muunnelmien määrä on liian suuri tässä lueteltavaksi – lisätietoa on verkossa. Pääsääntöisesti Selvä-opaste annettiin kääntämällä levy raiteen suuntaiseksi näkymättömiin, eli opasteen puuttuminen tarkoitti Selvä.

Viiriopastimissa viiri oli usein epäsymmetrinen ja eri puolilta eri värinen. Näin pystyttiin antamaan Seis- ja Varo-opasteet. Väreiksi vakiintuivat punainen (Seis) ja vihreä (Varo). Selvä-opaste annettiin kääntämällä viiri näkymättömiin. Leveäraiteinen Great Western -rautatie käytti yhdistelmäopastinta, jonka Seis-asennossa kuljettajalle näkyi pyöreä levy ja Selvä-asennossa pitkä nelikulmainen palkki.

Täysin oma tyyppinsä oli merenkulusta lainattu pallo-opastin, joka jäi lyhytikäiseksi. Se koostui mastosta, jonka viereen pystyttiin köydellä nostamaan yksi tai useampia koripunoksesta tai muusta kevyestä aineesta tehtyjä palloja. Menetelmä oli vastaava kuin laivoissa merkinantoon käytetty. Sitä käytettiin myös asemien väliseen merkinantoon. USA:ssa pallo-opastimia käytettiin pitempään, ja siellä niistä vakiintui ajon sallivaan opasteeseen viittaava sana highball.

Vakiintuminen

Varhaisvaiheissa kokeiltiin ja kehitettiin monenlaisia laitteita ja käytäntöjä, joista useimmat hylättiin nopeasti. Osa havaittiin hyviksi, ja ne alkoivat vakiintua ja kehittyä edelleen. Yhtenäisten käytäntöjen puute aiheutti kuitenkin ongelmia. Eri rautatieyhtiöiden junat ajoivat keskinäisillä sopimuksilla toistensa raiteilla, ja kuljettajat saattoivat yhden matkan aikana joutua noudattamaan usean erilaisen järjestelmän opasteita ja määräyksiä.

Tammikuussa 1841 Liverpool & Manchester -yhtiön Henry Booth kutsui rautatieyhtiöiden johtajat koolle Birminghamin Queen’s Hoteliin (rakennus on edelleen pystyssä). Parlamentti oli esittänyt rautateiden turvallisuusasioiden selvityttämistä mahdollista lakiesitystä silmälläpitäen. Tarkoitus oli päästä sopimukseen yhteisistä turvallisuusnormeista erityisesti opasteiden osalta. Suositukset muodostuivat periaatteessa Liverpool & Manchester -yhtiön käytännöistä Boothin kymmenvuotisen kokemuksen pohjalta. Käsiopasteet ja opastevärit vakioitiin: punainen tarkoitti Seis, väritön (valo) tai valkoinen Selvä, vihreä Varo.

Semaforit

Claude Chappe kehitti 1790-luvulla Ranskassa optisen lennättimen, jossa liikuteltavien siipien asennoilla välitettiin viestejä. Järjestelmä oli käytössä vuodesta 1795 aina 1850-luvulle asti. Lennätinasemat toimivat ketjuina, joita pitkin viestejä välitettiin toistamalla niitä asemalta toiselle. Mainittakoon pohjoismaisena sivujuonteena, että Ruotsissa oli käytössä samaan aikaan kehitetty hieman erilainen optinen lennätin, joka eräässä vaiheessa ulottui Ahvenanmaalle asti ja jonka viimeinen osuus oli käytössä 1880-luvulle asti. Vuonna 1800 entinen tykistöupseeri Depillon esitteli rannikon ja laivojen väliseen viestintään tarkoitetun muunnelman, jossa pylväässä oli kolme siipeä ja liikuteltava levy. Englannissa puolestaan kenraali Sir Charles William Pasley esitteli oman versionsa vuonna 1815. Siinä oli pylvään molemmin puolin siipi, jota voitiin liikutella 180 astetta pystyasennosta toiseen. Merkkejä annettiin periaatteessa viidellä siiven asennolla: siipi alhaalla, 45º alaspäin, vaakasuorassa, 45º ylöspäin, pystysuorassa. Ala-asennossa siipi meni pylvään sisään näkymättömiin.

Pasley valittiin rautateiden ylitarkastajaksi (Inspecting Officer) vuonna 1840. Hän ehdotti vilkkailla risteysasemilla tekemiensä havaintojen perusteella semaforijärjestelmänsä soveltamista rautatiekäyttöön. Ensimmäisissä rautatiesemaforeissa oli kaksi siipeä kuten rannikkosemaforeissa, yksi kumpaakin kulkusuuntaa varten. Junan oli noudatettava vasemmalle osoittavaa siipeä. Siiven taustapuoli oli maalattu valkeaksi. Siivet oli kytketty maston alaosaan asennettuun kahvaan ketjuvälityksellä. Siivellä oli kolme asentoa: vaakasuora (Seis), 45º alaspäin (Varo) ja alhaalla (Selvä). Ala-asennossa siipi oli pylvään sisällä näkymättömissä kuten rannikkosemaforissa. Jos raiteita oli useita, siipiä oli vastaava määrä allekkain, ja semafori oli asennettu yhteen keskitettyyn paikkaan. Kuljettajan oli tiedettävä mikä siipi koski mitäkin raidetta ja mihin juna tuli pysäyttää.

Asetinlaitteiden, joista myöhemmin lisää, yleistyessä opastimet alettiin sijoittaa radanvarteen eikä niitä saanut ohittaa. Opastinta käytettiin vaijerilla, joka veti siiven ajon sallivaan asentoon (käytettiin sanontaa pull off; Seis-opastetta näyttävän opastimen tilasta käytetään sanaa on, Selvä-opastetta näyttävän off). Palautus Seis-asentoon tapahtui vastapainolla. Opastimista kehitettiin erilaisia variaatioita. Vallitseva tyyppi 1920-luvulle asti oli alaviistosemafori (lower quadrant signal), jossa Seis-asento oli vaakasuora ja Selvä-asennossa siipi osoitti alaviistoon. Alaviistosemaforin ongelmana on, että jäätävissä olosuhteissa se saattaa jäädä jumiin ajon sallivaan asentoon – erityisesti varhainen tyyppi, jossa siipi menee maston sisään piiloon. Semaforista kehitettiinkin erilaisia versioita, joissa lepoasentoon palautuminen oli luotettavampaa, mm. keskeltä nivelöity siipi (somersault signal). Maailmalla hyvin yleiseksi tyypiksi vakiintui yläviistosemafori (upper quadrant signal). Kaikissa tapauksissa pyrittiin siihen, että opastin näyttäisi lepoasennossaan rajoittavinta opastettaan.

Siiven väriksi vakiintui jo varhain punainen. Kontrastin vuoksi siipeen maalattiin valkoinen merkkiraita. Esiopastimen siipeen tehtiin lovi, jotta se erottui pääopastimen siivestä. 1890-luvulle mennessä yleistyi käytäntö, jossa merkkiraita noudatteli loven muotoa. Muitakin siiven muotoja käytettiin tarpeen vaatiessa erottamaan eri kulkuteitä toisistaan. Aluksi kaikki siivet olivat punaisia ja merkkiraita valkoinen.

Esiopastimen siipi, jossa lovettu pää ja vastaava maalaus. East Anglia Railway Museum, Chappel & Wakes Colne, 2014.

Keltainen esiopastimen siipi, jossa lovettu pää ja vastaava maalaus. Värilinssit puuttuvat, mutta viereisessä pääopastimen muotoillussa siivessä ne ovat vielä paikoillaan. Etuvasemmalla levyraideopastin, johon on maalattu semaforin siipeä vastaava kuvio. Etuoikealla matala pienoissemafori, jollaisia on käytetty toisto-opastimina huonon näkyvyyden aikana. East Anglia Railway Museum, Chappel & Wakes Colne, 2014.

Asetinlaitteiden yleistyessä 1860-luvulta alkaen semaforeja alettiin ryhmitellä siten, että samassa mastossa oli kullekin kulkutielle oma siipensä, jotka olivat rinnakkain samassa järjestyksessä kuin kulkutiet.

Yöopasteet

Levy-, viiri- ja pallo-opastimiin sekä semaforeihin liitettiin yleisesti yöopasteeksi lyhty, joka kääntyi samalla kuin opastinkin; semaforeissa liikkui värilinssi lyhdyn edessä. Lyhty näytti seis-opasteena punaista ja Selvä-opasteena väritöntä valoa. Vaihdeopastimissa käytettiin toisinaan violettia ja sinistäkin.

Opastevärien valintaan vaikutti eniten lasin saatavuus. Värillistä lasia osattiin valmistaa, joskaan tulos ei ollut aina täysin ennakoitava. Värit himmensivät valoa väistämättä. Vihreä väri oli vaikea ja tahtoi mennä kellertäväksi. Kellanvihreä väri oli kuitenkin hyväksyttävissä. Sininen väri onnistui, mutta jätti valon niin himmeäksi, ettei lopputulos ollut käyttökelpoinen muuten kuin erikoistapauksissa. Violettia osattiin tehdä eikä valo ollut aivan yhtä himmeä kuin sininen. Keltaista väriä ei tässä vaiheessa käytetty. 1800-luvun standardiväreiksi jäivät siis punainen, vihreä ja väritön eli valkoinen. Semafori, jonka siiven asennot olivat Seis ja Selvä, oli hyvin yksinkertainen: siiven alapuolella oli lyhty, jonka edessä oli monokkelimainen värilinssi. Seis-asennossa värilinssi meni lyhdyn valoaukon eteen.

Värinäön fysiologiaa alettiin tutkia vasta 1850-luvulla, jolloin todettiin, että punainen/vihreä-yhdistelmä oli jokseenkin huono ratkaisu: punainen ja vihreä ovat toistensa vastavärejä ja jälkikuvavärejä. Punaiseen valoon tuijotettuaan ihminen näkee jälkikuvana vihreän täplän. Tutkijana oli edinburghilainen tri G. Wilson, joka ehdotti, että värin sijaan opasteen tunnistus perustuisi muotoon tai liikkeeseen. Havainto otettiinkin jossakin määrin huomioon muotoilemalla semaforien siipiä ja lisäämällä niihin valkoisia raitoja tai kuvioita kontrastia antamaan. Näin pystyttiin myös yksilöimään eri kulkuteitä tarkoittavat siivet.

Värinvaihtolaite, jonka avulla pystyttiin yhdestä valoaukosta näyttämään kulloinkin tarvittava väri, patentoitiin vuonna 1854. Näin pystyttiin yhdellä lyhdyllä näyttämään kolme opastetta: Seis, Varo ja Selvä. Lyhty voitiin sijoittaa semaforin siivestä riippumatta sopivalle korkeudelle parhaan näkyvyyden saavuttamiseksi.

Öljylampuista ryhdyttiin siirtymään sähkövaloihin 1800-luvun lopulla. Öljyvaloja oli kuitenkin käytössä vielä pitkään. Ruotsalainen AGA markkinoi kaasuvaloja 1900-luvun alkuvuosina, mutta ne eivät yleistyneet.

Selvä-opasteen väriksi vaihtui vihreä 1890-luvun puolessavälissä, kun valkoinen valo alkoi sekoittua muihin keinovaloihin. Tällöin värilinssejä asennettiin kaksi kappaletta, punainen ja vihreä. Vuonna 1892 annettiin suositus, jonka mukaan opastinväreinä tuli käyttää ainoastaan punaista ja vihreää.

Kolme väriä

Opastimen muoto oli ollut kutakuinkin vakiintunut 1870-luvulta asti. Asetinlaitteen yleistyttyä suoraan maston juuresta käytettävät opastimet katosivat pian täysin, ja rautatiepoliisin tehtävistä jäi liikenteenohjaus pois. Asetinlaitteista ja liikenteenohjauksesta lisää seuraavissa osissa.

Pohjois-Amerikassa oli 1900-luvun alussa laajalti levinnyt käytäntö, jossa yhdellä siivellä oli kolme mahdollista asentoa, ja niitä vastasi kolme yöopasteen väriä:

  • Vaakasuora siipi ja punainen valo – Seis
  • Siipi 45° kulmassa ja keltainen valo – Varo
  • Pystysuora siipi ja vihreä valo – Selvä

Great Western -yhtiö asensi tällaisia opastimia Lontoon Paddingtonin asemalle vuonna 1914. Tällöin kävi selväksi sellaisen käytännön etu, että keltainen väri on yksiselitteisesti Varo-opasteen tunnus. Tästä syystä Great Central Railway alkoi vuodesta 1916 alkaen vaihtaa esiopastinten punaisia värilinssejä keltaisiin. Looginen seuraus oli, että esiopastinsiiven väri muutettiin vastaavaksi, minkä Great Central aloitti Lontoon seudulla vuonna 1918. Kontrastiraita maalattiin mustaksi.

Semafori vakiintuneessa muodossaan. Yläviistosemaforissa on kolme eri tarkoituksiin käytettävää siipeä: junaa koskeva pääsiipi, seuraavaa opastinta koskeva esiopastinsiipi ja vaihtotöitä koskeva pieni raideopastinsiipi. Viereisen raiteen opastinmastossa on raideopastimena siiven sijasta pienempään tilaan mahtuva levy. Colne Valley Railway, Castle Hedingham, 2014.

Valo-opastimet

Ensimmäisenä nykyisenkaltaisia valo-opastimia käytti Liverpool Overhead Railway vuonna 1920. Niissä oli kaksi valoa, punainen ja vihreä. Vuonna 1923 LNER asensi Marylebonen ja Neasdenin välille kolmivaloiset opastimet, joissa opasteet olivat vastaavat kuin kolmiasentoisessa semaforissa:

  • Punainen – Seis
  • Keltainen – Varo, seuraava opastin näyttää punaista
  • Vihreä – Aja

Vuonna 1924 julkaistussa raportissa esitettiin neljännen opasteen lisäämistä:

  • Kaksi keltaista valoa pystysuoraan päällekkäin – Seuraava opastin näyttää keltaista

Kaksoiskeltaista näyttävää opastinta käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1926 Southern Railwayn linjalla Holborn Viaductin ja Elephant & Castlen välillä.

Valo-opastimet alkoivat yleistyä 1920-luvulta alkaen, mutta mekaaniset opastimet pitivät pintansa vielä pitkään.

Semaforin jälkeläisenä voi pitää toisto-opastinta, joka ilmoittaa kuljettajalle näyttääkö mutkan tai muun esteen takana oleva opastin ajon sallivaa opastetta. Palkin ollessa vaakasuorassa odotettavissa on seis-opaste, vino palkki tarkoittaa ajon sallivaa. Marks Tey, 2014.

Nelikäsitteinen valo-opastin Colchesterista Lontooseen lähtevien junien laiturilla. Opastimessa on kaksi valoaukkoa. Alemmassa näytetään värinvaihtolaitteen avulla punainen, vihreä tai keltainen valo, ylemmässä tarvittaessa toinen keltainen. (2014)

 

Ratapihoilla vaihtotöitä ohjaavia opastimia käsitellään tulevissa osissa.

Lähteitä ja lisätietoa:

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_early_British_railway_companies

http://mysite.du.edu/~jcalvert/railway/landm.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/UK_railway_signalling

https://en.wikipedia.org/wiki/Signalling_control

https://en.wikipedia.org/wiki/Railway_semaphore_signal

http://www.kirkgatecalling.co.uk/volunteer-projects/ken-rowley/accidents-on-the-railways

http://www.henderson-tele.com/police/boxes/railway.html

http://www.gwsbristol.org/hearly.html

http://mysite.du.edu/~etuttle/rail/sigs.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Semaphore_line

http://pavillon.houseflag.free.fr/signaux/histoire_s%E9maphore.html

http://www.irse.org/minorrailways/publicdocuments/PA01%20-%20Mechanically%20Operated%20Points%20v2.pdf

http://www.railsigns.uk/