التحويلة هي مجموعة من القضبان الحديدية تسمح للقطار بالإنتقال المرن من سكة إلى أخرى أي أن يغير طريق سيره.
أهم أجزاء التحويلة هي اللسان القابل للحركة والذي يتحكم به محرك فيغير مكانه النهائي قبل قدوم القطار.
وعوضاً عن شكل التحويلة الحقيقي نستخدم في علم التحكم في مسار القطارات رسماً مبسطاً على شكل زاوية حادة حيث يمثل رأس الزاوية لسان التحويلة.
للتحويلة ذراع أيمن وذراع أيسر، يسهل التعرف عليهما بالنظر من الرأس باتجاه الذراع .
حالة التحويلة
بما أن القطارات تسير على التحويلات يحتاج نظام التحكم في مسار القطارات إلى معلومات فيما إذا كانت التحويلة شاغرة أو محتلة حتى يستطيع بناءً على ذلك من فتح الإشارات أو إغلاقها. ولهذا السبب تزود التحويلات بمستشعرات القطارات والتي ترسل إلى نظام التحكم بالمسار المعلومات التالية:
| حالة التحويلة | المعنى |
| التحويلة شاغرة | لايقف أو يسير عليها أي قطار |
| التحويلة محتلة | يقف أو يسير عليها قطار ما |
| التحويلة مشوشة |
حالة تشويش لسبب ما غير معروف إن كانت شاغرة أو محتلة |
الوضع المكاني للتحويلة
إذا فكرنا قليلاً وقارننا التحويلة بالسكة لوجدنا أن المعلومات السابقة غير كافية، لأن التحويلة عبارة عن سكة متحركة تغير مسار القطار. لهذا السبب نضيف معلومات جديدة ونتكلم عن الوضع المكاني للتحويلة فنقول:
إذا سار القطار (أو أراد السير) على الذراع الأيمن تكون التحويلة على اليمين، وإذا سار القطار (أو أراد السير) على الذراع الأيسر تكون التحويلة على اليسار.
| الوضع المكاني للتحويلة | المعنى |
| التحويلة على اليمين | السير على الذراع الأيمن |
| التحويلة على اليسار | السير على الذراع الأيسر |
| التحويلة مشوشة (الوضع المكاني) |
حالة تشويش لسبب ما الوضع المكاني غير معروف |
| التحويلة في وضع متحرك | هذا الوضع يستمر لفترة زمنية قصيرة حين يقوم محرك التحويلة بتغيير مكان اللسان |
| التحويلة مُكْرَهة / أو في وضع الإكراه | هذا الوضع غير السليم ينتج عن سير القطار خطأً وإجباره لسان التحويلة على تغيير الوضع المكاني بالقوة |
لتأمين حركة القطارات على التحويلات نحتاج إلى تثبيت اللسان في وضعه النهائي قبل مرور القطار. هذه العملية المهمة تسمى "القفل" وكانت في الماضي عملية ميكانيكية بحتة، لكن أنظمة التحكم الإلكترونية أضافت لها عناصر أخرى كقطع التيار الكهربائي عن المحرك.
إن عملية قفل التحويلات شرط رئيسي قبل السماح للقطار بالمرور وتحتاج أنظمة التحكم إلى مستشعرات ترسل الخبر اليقين عن الوضع المكاني للتحويلة وعن عملية القفل. لذلك نضيف إلى الجدول الحالة التالية:
| الوضع المكاني للتحويلة | المعنى |
| التحويلة مقفولة | اللسان ثابت في وضع نهائي ولايستطيع التحرك بعد الآن |
| التحويلة غير مقفولة | قابلة للتحريك (غير الإرادي) |
لو عدنا إلى التحويلة السابقة لوجدنا أن هناك أربعة إمكانيات للسير:
الطريق ١: السير من الرأس على الذراع الأيسر أي السير بخط مستقيم دون إنعطاف
الطريق ٢: السير من الرأس على الذراع الأيمن أي الإنعطاف نحو اليمين
الطريق ٣: السير على الذراع الأيمن باتجاه الرأس أي الإنعطاف نحو اليمين
الطريق ٤: السير على الذراع الأيسر باتجاه الرأس أي السير بخط مستقيم دون إنعطاف
مما سبق نرى أن التحويلة السابقة ملائمة للإنعطاف نحو اليمين ولهذا السبب نسمي هذا النوع من التحويلات بالتحويلات اليمينية
هنا أيضاً توجد أربعة إمكانيات للسير، لكن الإنعطاف يكون إلى اليسار
ماذا لو أردنا زيادة الطرقات وزيادة الإمكانيات في المحطة؟
نزيد في قدرة محطة ما بزيادة عدد التحويلات وإليك المثال التالي:
لقد قمنا بتركيب تحويلتين (تح 1) و (تح 2) بين السكتين فزدنا عدد الإمكانيات
لهذا يعتبر عدد التحويلات في محطة ما مقياساً لسعتها ومقياساً لقدرة نظام التحكم في المسار.
أوامر إلى التحويلات
يمكن لمدير حركة السير في المحطة أن يصدر الأوامر إلى التحويلات. في حالة امتلاكه لنظام إلكتروني للتحكم بالمحطة يستطيع اختيار تحويلة معينة مستخدماً الفأرة فتظهر على شاشة النظام الأوامر الممكنة. بعد ذلك يختار من هذه الأوامر أمراً واحداً مستخدماً الفأرة ويرسل الأمر إلى كمبيوتر النظام الإلكتروني فيقوم بفحوصات معينة. إذا اجتاز الأمر تلك الفحوصات يقوم الكمبيوتر بتنفيظ الأمر.
الصورة لجزء من شاشة جهاز تحكم إلكتروني وفيه مجموعة الأوامر الممكنة للتحويلة تح ١٨١.
كما يظهر في الصورة اختياره أحد الأوامر مستخدماً الفأرة.
التحويلة بالمفتاح
ومن العناصر الأخرى المستخدمة في السكك الحديدية ما يسمى التحويلة بالمفتاح. هذه التحويلة تتميز عن التحويلات المذكورة سابقاً بكونها تحتاج إلى مفتاح حتى تتحرك من الوضع اليميني إلى الوضع اليساري أو العكس.
قبل إدخال المفتاح يحصل الموظف المسؤول على إذن من مدير حركة السير في المحطة بتحريك التحويلة من الوضع الحالي إلى وضع آخر.
حتى نتحكم بتحويلة المفتاح نحتاج إلى المعلومات التالية:
| الوضع المكاني للتحويلة | المعنى |
| المفتاح في القفل وسحبه من القفل ممنوع | التحويلة في وضع نهائي وثابت بالنسبة لنظام التحكم |
| المفتاح في القفل و سحب المفتاح مسموح | إذن من مدير حركة السير في المحطة بتحريك التحويلة |
| المفتاح مسحوب من القفل | التحويلة قد تتحرك في المستقبل |
| المفتاح في حالة تشويش | حالة تشويش لسبب ما |