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标题: 火车如何转弯?靠司机打方向盘吗?! [打印本页]

作者: w910621    时间: 2015-9-21 22:36
标题: 火车如何转弯?靠司机打方向盘吗?!

火车速度那么快,总是以为火车要转弯的时间,肯定是司机台上面有一个按钮或者是手柄之类的,看见要分岔的地方,一拨,然后火车就可以变轨了。


当时还纳闷,为什么火车司机那么厉害,火车跑的那么快还可以反应那么敏捷保证不出错。后来入行之后,发现当年自己真是 too young 啊……


先来看一个视频吧!火车或高铁变轨演示视频 ↓↓(英文字幕)



要解释这个问题,先要铺垫一下,说一些基本知识……



1
火车车轮与钢轨的关系



几乎所有人都知道火车车轮是压在钢轨上面的,但是可能很多人没有仔细看过火车轮与钢轨的位置关系。

图1.火车轮对与钢轨之间的关系



可以看出,火车的车轮确实是压在钢轨上的,用来传递火车的重力。但是还有一个地方要注意,图中红色部分,就是火车车轮内侧有一圈比车轮半径更大的圆盘,这个东西叫做“轮缘”(用锤子敲一下,会发出像敲锣一样清脆的声响……)。这薄薄的一层东西,让车轮与不仅是压在轨道上,更像“卡”在轨道里面一样。这个结构,就可以保证车轮始终在轨道上运行不出轨,用来控制火车运行的方向。





2
道岔的原理



轮缘是用来控制火车运行方向的,那么要实现“变轨”,其实就是要控制轮缘的位置。


于是人们就发明了“道岔”这种东西,以控制轮缘位置的方式,实现变轨。


图2. 道岔示意图




第一个道岔示意图有一个会动的部分。当那个部分留有小细缝的时候,轮缘就可以从小细缝中穿过,按照外侧轨道引导的方向行进。当两根轨道密贴时,轮缘就被引导到靠内侧的轨道方向行进。


图上红色的尖轨部分靠右密贴时,开放A——B方向。靠左密贴时,开放A——C方向。


所以火车运行的方向,取决于道岔的开放方向。


说到这里,我们可以知道,火车在道岔处的运行方向,根本就不是司机控制的,而是靠地面控制道岔的开向来控制方向的的……
所以司机是不用管火车运行方向,也不用去变轨什么的,只要老老实实把火车往前开就行了。


但是一般列车在进站前,或者在车站里面进行调车作业的时候,司机还是需要了解进路的情况,知道自己将要经过什么道岔、进入哪条股道、道岔开放的是哪个方向。一来为了确认道岔是不是扳对位置了,而来要控制速度。一般来说侧向因为有曲线,通过速度要比正向慢。



3
如何保证道岔的开放不出错



理论上,只要把道岔的位置扳对了,火车进入正确的股道或者通过车站是没有问题的。但是,由于人工操作实在是没有办法保证每次都扳对,即便是采用机械的方法,也不能保证其不出故障。


道岔一旦没有扳倒位,那么火车经过道岔的时候,很容易发生脱轨事故。


而道岔扳错方向了,就意味着火车可能进入到错误的股道里面。而错入的那条股道上,有可能有别的列车停放,也有可能同时正在接迎面开来的火车,也有可能有正在施工的工人(忽然想起哈佛公开课那个选择撞1人还是撞n人例子,业内人士表示司机是很无辜的……),因此要千方百计地保证火车不能入错道。于是铁路人就发明了“联锁”这种东西。

“联锁”,就是保证进路、道岔位置、信号三者的相互制约关系的机制。


就比如说,一列车要从下行方向接入,在车站的1道停车,那么信号员就会在联锁系统里面下达排列进入1道进路的指令,然后跟这个指令相关的道岔就开始转换,将所有相关的道岔都转换到开放至通向1道的方向,系统会自动检测道岔是不是都扳到位了,如果道岔全部扳到位,那么系统将开放防护这条进路的信号,示意列车可以进入。同时,封锁与这条进路有冲突的其他进路。


总之,在联锁规则的约束之下,可以保证火车在车站里面所经过的进路,在同一时间是不冲突的,是可以避免列车相撞的。


图3. 微机联锁界面



在不久之前,各个车站普遍使用的是6502型继电联锁,用继电器来实现约束关系。现在经过技术改造后,各个车站陆续采用微机联锁系统,使用计算机来实现联锁的约束关系。虽然如此,各个车站依然各自为政,可以自行控制本站的进路。下一步,铁路的调度系统将发展为CTC调度集中,所有车站的进路、道岔和信号都由调度指挥中心直接控制,自动排列。



作者: 延續    时间: 2015-9-22 15:11
讲解很详细,说白了火车走哪条路,取决于调度而不是司机!

作者: 2649202875    时间: 2015-9-22 18:10
挺不错的!

作者: 小路    时间: 2015-9-22 20:03
RW游戏也是这样的吧

作者: lwi8888    时间: 2015-9-28 22:04
我以前还以为火车里面的方向盘是打方向的呢,后来才知道那是手柄。

作者: 功夫3    时间: 2015-9-28 23:03
一清二楚了,谢谢

作者: 1292138120    时间: 2015-11-7 07:17
知道了,挺简单的

作者: 二等分我说的    时间: 2015-11-17 19:14
!!!1明白了

作者: qqq12345678    时间: 2016-2-16 19:14
这个是火车怎么变道的,楼主写成转弯,转弯和变道是两个不同的概念,转弯是靠火车的向心力的,高中的课本上有解释火车是怎么转弯的,
还是要谢谢楼主普及这个知识

作者: z1021453449    时间: 2016-2-19 17:48
长知识,赞

作者: 勇士之魂    时间: 2016-4-26 14:24



瞎搞,火车怎么会有方向盘

作者: letter88    时间: 2017-10-15 16:11
嗯  现实中如此这样啊   理解的更深刻了  但是游戏里需要自己板  比较费事  还的多看地图





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