Signaalit eroavat toisistaan sekä siinä, miten ne näyttävät näkökohtia, että siinä, miten ne on asennettu radan suhteen.
Mekaaniset signaalitEdit
Vanhimmat opastinmuodot näyttävät eri merkkejään liikuttelemalla opastimen osaa fyysisesti. Varhaisimmat tyypit koostuivat taulusta, joka oli joko käännetty kuvapuoli ylöspäin ja täysin kuljettajan näkyvissä tai käännetty poispäin niin, että se oli käytännössä näkymätön. Näissä opastimissa oli kaksi tai korkeintaan kolme asentoa.
Semaphore-opastimet kehitettiin Ranskassa 1700-luvun lopulla, ja ne otettiin myöhemmin käyttöön rautateillä. Ensimmäisen rautatiesemaforin pystytti Charles Hutton Gregory Lontoon ja Croydonin rautateille (myöhemmin Brighton) New Cross Gateen, Kaakkois-Lontooseen, vuonna 1841. Se oli muodoltaan samankaltainen kuin optiset lennättimet, joita sähkölennätin korvasi tuolloin maalla. Kenraalimajuri Charles Pasley tarkasti ja hyväksyi Gregoryn laitteiston kauppaministeriön puolesta. Pasley oli vuonna 1822 keksinyt brittiläistä armeijaa varten optisen lennätinjärjestelmän, jossa käytettiin semaforia, ja hän näyttää ehdottaneen Gregorylle semaforin soveltamista rautateiden merkinantoon. Semafori otettiin sittemmin nopeasti käyttöön kiinteänä signaalina lähes kaikkialla. Joskus käytettiin Hall Signal Companyn valmistamia kiekkomerkkejä, mutta semaforit voitiin lukea paljon pidemmiltä etäisyyksiltä. Kun keksittiin sähkövalo, josta voitiin tehdä öljylamppuja kirkkaampi ja joka näin ollen näkyi sekä yöllä että päivällä, kehitettiin 1900-luvun alussa paikannusvalo- ja värivalo-opasteet, jotka vähitellen syrjäyttivät semaforit. Yhdistyneessä kuningaskunnassa on jäljellä muutamia nykyaikaisia opastimia.
Mekaanisia opastimia voidaan käyttää manuaalisesti, kytkettynä opastinlaatikon vipuun, sähkömoottoreilla tai hydraulisesti. Signaalit on suunniteltu vikasietoisiksi siten, että jos virta katkeaa tai linkki katkeaa, varsi siirtyy painovoiman avulla vaaka-asentoon.
Yhdysvalloissa, semaforeja käytettiin junien käskysignaaleina, joiden tarkoituksena oli osoittaa veturinkuljettajille, pitäisikö junien pysähtyä vastaanottamaan sähkösanomalla lähetettyä käskyä, ja myös vain yhtenä estomerkkien muotona.
Värivalo-opasteetEdit
Sähkölamppujen käyttöönotto mahdollisti värivalo-opastimien valmistamisen, jotka olivat riittävän kirkkaita, jotta ne näkyivät päivänvalossa, vuodesta 1904 alkaen.
Ostinpää on se osa värivalo-opastimesta, joka näyttää aspektit. Suuremman määrän merkkien näyttämiseksi yhdessä opastimessa voi olla useita opastinpäitä. Joissakin järjestelmissä käytettiin yhtä päätä yhdistettynä lisävaloihin perusaspektin muuttamiseksi.
Värivalosignaaleja on kahdessa muodossa. Yleisin muoto on moniyksikkötyyppi, jossa on erilliset valot ja linssit kutakin väriä varten liikennevalojen tapaan. Valojen varjostamiseksi auringonvalolta, joka voisi aiheuttaa vääriä merkkejä, käytetään yleensä kupuja ja suojia.
Hakuvalo-opastimet olivat viime aikoihin asti yleisimmin käytetty opastintyyppi Yhdysvalloissa, vaikkakin niiden suosio on vähentynyt ilkivallan vuoksi. Näissä käytetään yhtä hehkulamppua kummassakin päässä, ja joko vaihto- tai tasavirtarelemekanismia käytetään liikuttamaan värillistä spektaakkelia (tai ”roundelia”) lampun edessä. Tällä tavoin painovoima (vikasietoisesti) palauttaa punaisen pyörylän lampun optiselle reitille. Käytännössä tämä mekanismi on hyvin samankaltainen kuin värivalosignaali, joka sisältyy sähköisesti toimivaan semaforisignaaliin, paitsi että semaforivarren poisjättäminen mahdollistaa pyöreiden pyörien pienentämisen ja koteloimisen säänkestävään koteloon. Toisesta maailmansodasta lähtien Yhdysvalloissa laajalti käytetyissä hakuvalosignaaleissa on se haittapuoli, että niissä on liikkuvia osia, joita voidaan tarkoituksellisesti peukaloida. Tämä on johtanut siihen, että niiden käyttö on vähentynyt viimeisten 15-20 vuoden aikana, kun vandalismi alkoi tehdä niistä alttiita väärille merkkivaloille.
Jossain muissa maissa, kuten Italian rautateillä (FS) Regolamento Segnali -säädöksestä lähtien, ne ovat kuitenkin edelleen vakiovarusteisia värivalosignaaleja, vaikkakin uusissa asennuksissa ne on asennettu seuraavassa esitetyllä tavalla.
Viime aikoina on alettu käyttää hehkulamppujen, valonheijastimien ja -linssien tilalla LED-lamppujen ryhmittymiä. Nämä käyttävät vähemmän virtaa, ja niiden käyttöiäksi ilmoitetaan kymmenen vuotta, mutta todellisuudessa tämä ei välttämättä pidä paikkaansa.
Toimintasäännöt määräävät yleensä, että pimeän merkin on tulkittava antavan rajoittavimman merkin, jonka se voi näyttää (yleensä ”pysähdy” tai ”pysähdy ja jatka”). Monissa värivalojärjestelmissä on virtapiiri tällaisten lamppujen tai mekanismin vikojen havaitsemiseksi.
Asemavalosignaalit Muokkaa
Asemavalosignaalilla tarkoitetaan signaalia, jossa valojen asento, ei niinkään valojen väri, määrittelee merkityksen. Näkökohta koostuu pelkästään valaistujen valojen kuviosta, jotka ovat kaikki samanvärisiä. Monissa maissa pieniä asentovalo-opastimia käytetään vaihto-opastimina, kun taas pääopastimet ovat värivalomuotoisia. Myös monissa raitiotiejärjestelmissä (kuten Wolverhamptonin metrossa) käytetään asentovalo-opastimia.
Väriasento-opastimetEdit
Väri- ja paikannusjärjestelmän piirteitä yhdistelevä järjestelmä kehitettiin Baltimore and Ohio Railroadilla (B&O) vuonna 1920, ja sen patentoivat L.F. Loree ja F.P. Patenall. Se on samankaltainen kuin paikannusvalojärjestelmä, mutta siitä on poistettu keskimmäinen valo ja sen tuloksena syntyneet valoparit on värjätty niiden muodostaman kulman mukaisesti: pystysuora valopari on vihreä, oikeanpuoleinen diagonaalinen valopari on keltainen ja vaakasuora valopari on punainen. Toiseen diagonaaliin voidaan lisätä ylimääräinen pari, joka on väriltään ”kuunvalkoinen”, rajoittavia merkintöjä varten. Nopeusmerkkejä ei anneta ylimääräisillä opastinpäillä vaan valkoisilla tai keltaisilla ”kehävaloilla”, jotka on sijoitettu johonkin kuudesta paikasta pääopastimen ylä- ja alapuolelle. Ylä- tai alapuolella oleva asento ilmaisee senhetkisen nopeuden, kun taas vasemmalta oikealle oleva asento ilmaisee nopeuden seuraavassa opastimessa (täysi, keskinopeus tai hidas molemmissa tapauksissa). Kääpiöopastimissa on samat näkökohdat kuin täysikokoisissa opastimissa. Yksi järjestelmälle väitetyistä eduista on se, että palaneet lamput tuottavat näkökohtia, jotka voidaan tulkita yksiselitteisesti joko tarkoitetuksi merkiksi (pääpään osalta) tai rajoitetummaksi merkiksi (kiertoratojen osalta – jos vain keskipää palaa, merkki on joko hidas tai rajoittava).
Väripaikannusvalot (CPL) asennettiin ensimmäisen kerran kokeiluluonteisesti New Yorkissa sijaitsevalle Staten Island Railwaylle, joka oli tuolloin B&O:n tytäryhtiö; niitä käytettiin myös Chicago and Alton Railroadilla sen ollessa B&O:n määräysvallassa, sekä B&O:lla itsellään. B&O:n kadotessa CSX:n alaisuuteen ne on vähitellen korvattu NORAC-värivalosignaaleilla.