La hipótesis que manejan inicialmente los investigadores sitúa el origen del siniestro en una avería del sistema de seguridad que regula la circulación ferroviaria. Este sistema funciona de manera automatizada, pero, cuando deja de operar correctamente, la gestión de la circulación pasa a realizarse de forma manual.
Según esta reconstrucción preliminar, la incidencia habría provocado inicialmente la detención de alrededor de ocho trenes que circulaban por la zona. Posteriormente, desde el centro de control de Atocha se habría autorizado por error la continuación de la marcha de un tren AVE de Renfe, pese a que un convoy de Iryo permanecía en la vía.
El AVE terminó alcanzando por detrás al tren de Iryo en las proximidades de Urda, en el punto kilométrico 118 de la línea Madrid-Andalucía. La velocidad a la que circulaba el tren de Renfe en el momento del impacto todavía no ha sido determinada.
El siniestro adquiere además especial relevancia porque se produce diez meses después del accidente de Adamuz, también en la línea de alta velocidad Madrid-Sevilla. En aquel caso, las investigaciones han analizado, entre otras cuestiones, una posible fractura del carril y el estado de una soldadura de la vía.
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