如果危险中有信号通过，为什么火车会自动脱轨？

在伦敦最近发生的事件中

Network Rail公司说，一列空火车经过红色信号，导致自动脱轨。没有人受伤。[链接]

出轨造成了相当大的损害，并且沿这条赛道造成了很多旅行中断。

我对《国家铁路声明》的解读是，出轨是系统的功能之一，是对危险中传递的信号的反应。尽管我确定它造成的伤害比火车撞车要少，但它似乎仍然危险且昂贵。

诸如火车停站，触发刹车之类的事情存在，或者人们可以想象将火车转移到沙坑中。为什么不使用这些选项代替出轨？

首先，事故发生在火车离开旁板并通过分流信号的时候。即使它们没有危险，它们提供的授权也比正常信号少（火车可以允许，只要线路畅通或下一个信号，就无法保证前进的轨道畅通）。

现在，在英国，有四种火车保护系统：AWS，TPWS，ATP和ETCS。但是，所有这些主要是为正常运行线上的火车而不是壁板上的火车设计的。在保护信号的范围内，我将依次研究它们：

AWS

自动警告系统（AWS）是一种简单的系统，使用磁体/电磁体向火车驾驶员发出警报，该警报必须在3-4秒内得到确认，或者启动紧急制动应用，根据规则手册，它们可能不会被覆盖。（可以通过使用隔离开关/公鸡来替代它，但是如果没有其他人坐在驾驶室中，则可能会因为离开座位来覆盖它而违反了规则—法规禁止将开关放置在他们可以触及的任何地方。）

磁铁的位置距离信号150-250m，以便驾驶员在确认信号之前有机会查看信号。对于壁板，假定火车将停在那儿一段时间，并且给定的壁板的长度通常与通常停在其中的火车的长度大致相同，如果出现这种情况，火车将不会越过磁铁离开壁板时安装了一个。结果，没有为壁板安装磁铁。

TPWS

火车保护和警告系统（TPWS）是一种相对较现代的系统，其历史可以追溯到90年代。当火车通过危险信号或接近设定速度以上的信号时，该系统会导致紧急制动（旨在将任何火车带入在“安全超限距离”内（即在轨道上的任何交叉点之前）停车。它被设计为比ATP（下图）便宜的解决方案，同时阻止了ATP停止的大多数事故。

原则上，它可以用于保护壁板，因为壁板通常具有较低的速度限制，由于停止距离较短，因此通常只能在信号处具有环路。它基本上没有被用于保护壁板，可能是因为此类事件很少发生，导致成本/收益得出的结论是不值得的。

三磷酸腺苷

自动列车保护系统（ATP）实际上是一组系统，其中有两个是在英国计划安装之前作为试验的一部分在英国安装的，由于估算的10亿英镑的成本，最终没有实现。这些系统旨在防止火车在危险中传递信号。

本质上，已安装了在其他地方开发的两个系统：比利时西部TBL1，位于大西部干线上，包括帕丁顿车站；SELCAB是德国LZB的发展，用于Chiltern线上。TBL1和SELCAB（或LZB）都没有被用来保护壁板。（LZB的安装特别昂贵，因为它需要沿着轨道使用连续的导线。）

但是，在这些线路上运行的火车不需要安装系统（如果系统发生故障，至少配备有在Great Western Main Line上运行的设备的火车必须退出服务），并且脱轨的火车没有配备它（尽管显然因为壁板没有配备，这不是原因）。

ETCS

欧洲列车控制系统是一个开始在英国推出的系统，目前仅在寒武线上有效，该系统被用作实验实施。关于此的文章很多，但是由于尚未在GWML上安装，因此在此不做讨论。

所以...出轨？

存在许多其他机制来保护线路。传统的是接驳点（在这里您可以将火车从可能占用的其他线路引开，通常有一段较短的路程），还有脱轨器（旨在立即使火车脱轨），主要用于诸如仓库等移动的地方。速度低）。

在这种情况下，火车越过了为保护干线而设置的接送点。火车出轨时会造成干扰，但如果撞上繁忙的通勤火车，结果可能是一场灾难。

您提到的其他选项是火车停靠站，然后将火车转移到沙坑中。火车停靠站几乎没有在干线铁路系统上使用，因为机械零件限制了它们的可能速度，可以将它们限制在低速轨道上使用，例如壁板和仓库，在这些地方事故很少发生。实质上，可以将集尘器放置在捕捉点后面（通常是使用的东西，或沙堆），但这需要一定的空间，在靠近站的拥挤区域不太可能存在。

最终，很多原因归结为各种解决方案的成本/收益，并且一个事实是捕获点经常安装在这样的位置已有一个多世纪，并且在信号通过危险的极少数情况下可以避免崩溃。如果某个地方经常有危险的信号通过（按照铁路标准，这是“经常”！），我希望可以使用另一种方法。

虽然我确定它造成的伤害比火车相撞少

究竟。这是旨在避免全面冲突的最后解决方法。

脱轨的火车会造成一些损坏，并且很乱。两列火车之间的碰撞可能会造成更大的破坏，甚至难以清理，甚至很可能导致人员死亡。如果运输危险化学品，也会影响周围地区。与火车之间发生的碰撞相比，两辆火车之间发生的碰撞要小得多，因此，以某种控制方式使火车出轨会使油罐车破裂和溢出其内含物的可能性大大降低。

触发刹车是一种完全不同的机制，其安全性也不尽如人意。一方面，它假定火车的制动系统正在运行。另一方面，它需要列车上的逻辑来检测问题。如果火车上的这种逻辑失败了，那不是最可取的，那是首先导致问题的原因。

使火车出轨是万不得已的方法，因此需要确保故障安全。除非所有其他操作均已失败，否则也无需触发它。这种情况需要独立检测，然后从普通火车系统中独立作用。自动制动可能是一个合理的安全系统，但是无论出于何种原因都无法通过外部手段脱轨仍然是最后的选择。基本上，自动制动和自动脱轨是两个独立且不同的系统，无论前者采用什么系统，都可能需要后者。

为什么要脱轨？

如果火车经过一个红色信号，则所有其他安全系统已经失效！不得已的方法是绝对确保火车不会沿着轨道行驶。这是通过使它脱轨来完成的。

它是如何到达这一点的？

真正的问题是如何到达红色信号的传递点？到那时，已经发生了一些不好的事情，因此，在不知道发生了什么不好的事情的情况下，就需要找到一种适用于每种情况的解决方案。这就是这里使用的。

如果危险中有信号通过，为什么火车会自动脱轨？

当脱轨的成本低于火车相撞的成本，并且存在火车相撞的可能性时，则可以使用火车脱轨装置。

红色信号表示危险，请停止。如果火车继续经过该点，则很可能会遇到另一趟火车或类似的危险，并导致碰撞或无法控制的脱轨。

控制出轨成本：

• 一辆损坏的火车及其所有火车库存
• 对在火车上和在出轨途中的人的伤害/致命性

火车相撞费用：

• 两列损坏的火车及其所有火车库存
• 直到火车通行，火车线路/轨道才可用
• 跟踪损坏
• 这两列火车以及在两个方向上不受控制的脱轨路径中的火车的伤亡

诸如火车停下来，触发刹车之类的事情已经存在，或者人们可以想象将火车转移到沙坑中。为什么不使用这些选项代替出轨？

首先，火车停靠不一定能挽救火车。一旦超过红灯，即使火车确实停止，火车也有碰撞的危险，因为迎面而来的火车可能没有足够的警告也要停止，特别是在不利的天气条件和铁轨弯曲处。

这种情况非常罕见，因此将所有脱轨设备升级为沙坑或马刺的成本甚至超过脱轨的成本。这些设备是不得已而为之的，只有在其他几个系统出现故障并且即将发生碰撞或重大损坏/死亡时，才可以使用这些设备。

换句话说，将此类设备升级为无故障安全钩的钱最好花在防止它们触发之前，而不是节省火车触发之后的花费。

因为不能保证有任何制动器跳闸，所以使用脱轨器而不是使制动器跳闸的装置。这些事情并不是为了阻止列车在动力作用下行驶，因为它们的空气压缩机撞击而制动油箱处于压力之下。它们的目的是阻止已经开始滚动并驶向干线的松散的汽车串。

可能应该注意的是，此事件发生在多轨铁路上一个非常大的客运站外的一段。根据上面链接的照片，我估计这辆火车最终以51.518867，-0.183969的价格接近韦斯特本桥。沿着这条轨道的信号以其复杂性而闻名，并已导致至少一场引人注目的铁路事故，包括 1999年的Ladbroke Grove铁路撞车事故。

因此，显然有非常强烈的动机来确保该区域的轨道安排使处于危险之中的信号安全终止，并且没有任何可能使火车弄脏其他线路（侧翼保护的概念），尤其是主要的上下通道高速列车的线路。显然，轨道工程师认为，对于该信号以及对于以该速度行驶的火车，这将导致火车脱轨。

简短的答案是因为它更便宜并且生命损失更少。

让我们看一个简单的例子。现在，我只真正了解美国的火车，如果其中一些翻译不完全正确，请原谅我。

首先，火车只能行驶在铁轨所在的地方。这不是可以拉到一侧的汽车。

通常，有“边线”可让火车通过，或让汽车在不阻碍交通的情况下就座。

信令有两个方面（大部分）。轨道旁边有灯，从本质上讲，轨道的下一段是清晰的并可以继续。发动机中有“驾驶室”信号，表示路径的下一段已经清理并继续行驶。

不同区域的信号覆盖范围不同。一些行进通畅的线路具有不错的驾驶室内自动化信号。有些区域的轨道旁有灯光。

信号之间的距离足够远，（在限速的情况下）火车应该能够在坐下一段之前停下来

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    G     R     G

在该图中，R（红色）信号应阻止火车进入火车所占据的路段。G（绿色）表示下一个段已清除。

====|<T==<T|=====|====
    G      R     G

这个数字是一场等待发生的事故。第二列火车将驶入第一列火车（就系统而言）。

其次，有许多安全系统可以确保滑轨保持畅通并且不会发生事故。

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     R           R           R           R         R 
     5           4           3           2         1    

假设这是一个正常的轨道段，正在查看从左侧驶向火车的信号。

1. 首先，所有人都准备好处于“高度戒备状态”，因为（在我们的示例中）<T不应那样做。的确，它可能会在交叉路口分流，但是（在此示例中）这是不正常的，火车太近了，有些地方已经出问题了。

2. 信号全部变为红色。含义立即停止。自动刹车系统启动。

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3. 废话少说，T>停止了，但<T没有停止。
4. 转移<T!!!! （请注意，有时无法进行转移）
5. 疏散T>（注意，除非是旅客列车，否则无法撤离）

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6. 天哪，它没有转移。
7. 打电话给急救人员，让他们去 T>
8. 将会发生崩溃。尽一切可能使损坏最小化。

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9. ||自动出轨
10. 没有人丧生，没有金钱损失，报废的新闻，但没有人丧生。清理人员是维修人员，不是灵车。

一些注意事项：

• 通常，带动力的发动机不会有此问题。基本上，它们会在发生任何严重故障时停止运行。
• 货车可能有此问题。火车可能是一些从铁轨车场出来的松散的货车。马车上的制动器就像半卡车上的制动器一样，需要空气压力才能使它们脱离接合，而没有接合的压力。因此，如果没有引擎行驶就没有制动器。
• 火车通常要花很长时间才能站起来，而要停下来也要花很长时间。英里，不是脚。
• 当火车以相同的方向行驶时，它们可以一起靠近。尾随火车的行驶速度必须慢于或领先于火车。
• 火车之间总是有足够的距离来停止，但是在拥挤的线路中，停止可能要经历几个阶段，并且可以同时进行。火车1减速，火车2减速。这样一来，每条线就可以容纳更多的火车。
• 由于两列火车在同一条线上相互对接，因此您应该保持两列火车之间足够的距离，以便在错过路口时都可以停下来。