Tại sao một chuyến tàu sẽ tự động trật bánh nếu tín hiệu được truyền đi khi gặp nguy hiểm?

Trong một sự cố gần đây ở London

Network Rail cho biết một chuyến tàu trống đã đi qua tín hiệu màu đỏ, dẫn đến việc trật bánh tự động. Không ai bị thương. [liên kết]

Sự trật bánh đã gây ra một chút thiệt hại và rất nhiều gián đoạn đi lại dọc theo con đường này.

Tôi đọc được tuyên bố của National Rail là sự trật bánh là một tính năng của hệ thống, một phản ứng với tín hiệu được truyền đi khi gặp nguy hiểm. Mặc dù tôi chắc chắn rằng nó gây ra thiệt hại ít hơn so với một vụ va chạm tàu ​​hỏa, nhưng nó vẫn có vẻ nguy hiểm và tốn kém.

Những thứ như tàu dừng lại , để kích hoạt phanh tồn tại, hoặc người ta có thể tưởng tượng chuyển hướng tàu vào một cái bẫy cát. Tại sao các tùy chọn như thế này được sử dụng thay vì trật bánh?

Đầu tiên, vụ việc xảy ra khi đoàn tàu đang rời khỏi một bên đi qua tín hiệu shunt. Chúng cung cấp ít ủy quyền hơn tín hiệu thông thường, ngay cả khi chúng không gặp nguy hiểm (tàu có thể cho phép đường dây rõ ràng hoặc tín hiệu tiếp theo , không có gì đảm bảo đường ray phía trước rõ ràng).

Bây giờ, ở Anh, có bốn hệ thống bảo vệ tàu hỏa: AWS, TPWS, ATP và ETCS. Tuy nhiên, tất cả đều được thiết kế chủ yếu cho các chuyến tàu trên các tuyến chạy bình thường, thay vì các chuyến đi bên lề. Tôi sẽ kiểm tra lần lượt từng cái trong số chúng khi chúng bảo vệ tín hiệu:

AWS

Hệ thống cảnh báo tự động (AWS) là một hệ thống đơn giản sử dụng nam châm / nam châm điện để báo hiệu cho người lái tàu phải được nhận trong vòng 3 phút4 hoặc một ứng dụng phanh khẩn cấp được khởi tạo, theo quy tắc mà họ không thể ghi đè. (Nó có thể bị ghi đè thông qua việc sử dụng một công tắc / vòi cách ly, nhưng nếu không có ai khác trong xe taxi, người ta sẽ phá vỡ quy tắc bằng cách rời khỏi chỗ ngồi của họ để ghi đè lên nó. Quy định cấm công tắc ở bất cứ nơi nào họ có thể tiếp cận.)

Nam châm được đặt cách tín hiệu 150, 250m, để người lái có cơ hội xem tín hiệu trước khi nhận tín hiệu. Trong trường hợp về phía bên, người ta cho rằng tàu sẽ đậu ở đó trong một khoảng thời gian và các bên được đưa ra thường có chiều dài gần bằng với các chuyến tàu thường đậu trong đó, tàu sẽ không vượt qua nam châm nếu một đã được cài đặt khi rời khỏi mặt. Kết quả là, nam châm không được cài đặt cho các bên.

TPWS

Hệ thống Cảnh báo & Bảo vệ Tàu hỏa (TPWS) là một hệ thống tương đối hiện đại, có từ những năm 90, gây ra ứng dụng phanh khẩn cấp khi tàu chuyển tín hiệu gặp nguy hiểm hoặc khi tiếp cận tín hiệu trên tốc độ đã đặt (được thiết kế để đưa bất kỳ tàu nào tới một điểm dừng trong "khoảng cách vượt an toàn", nghĩa là, trước bất kỳ ngã ba nào trên đường đua). Nó được thiết kế để trở thành một giải pháp triển khai rẻ hơn ATP (bên dưới), trong khi ngăn chặn phần lớn các vụ tai nạn ATP sẽ dừng lại.

Về nguyên tắc, nó có thể được sử dụng để bảo vệ các bên, vì với giới hạn tốc độ thấp thông thường ở các bên, người ta thường chỉ có thể có vòng lặp ở tín hiệu, vì khoảng cách dừng sẽ ngắn. Phần lớn nó không được sử dụng để bảo vệ các bên, có thể vì những sự cố như vậy rất hiếm, dẫn đến chi phí / lợi ích để kết luận rằng nó không đáng giá.

ATP

Automatic Train Protection (ATP) thực sự là một nhóm các hệ thống, hai trong số đó đã được cài đặt ở Anh như một phần của các thử nghiệm trước khi triển khai quốc gia được đề xuất, cuối cùng không bao giờ xảy ra do chi phí ước tính 1 tỷ bảng Anh. Các hệ thống này được thiết kế để ngăn không cho tàu chạy qua tín hiệu gặp nguy hiểm.

Về cơ bản, hai hệ thống được phát triển ở nơi khác đã được cài đặt: TBL1 của Bỉ trên Tuyến chính Great Western, bao gồm nhà ga Paddington; và SELCAB, một sự phát triển của LZB của Đức, được sử dụng trên Tuyến Chiltern. Cả TBL1 và SELCAB (cũng không phải LZB) đã từng được sử dụng để bảo vệ các bên. (LZB đặc biệt rất tốn kém để cài đặt, vì nó yêu cầu một dây liên tục dọc theo đường đua.)

Tuy nhiên, các đoàn tàu hoạt động trên các tuyến này không bắt buộc phải lắp đặt hệ thống (ít nhất là các đoàn tàu được trang bị thiết bị chạy trên Tuyến chính Great Western được yêu cầu đưa ra khỏi dịch vụ nếu hệ thống bị hỏng) và tàu bị trật bánh đã không được trang bị nó (mặc dù rõ ràng là do các bên không được trang bị nhưng đây không phải là nguyên nhân).

ETCS

Hệ thống kiểm soát tàu hỏa châu Âu là một hệ thống đang bắt đầu được triển khai ở Anh, hiện chỉ hoạt động trên Tuyến Cambrian được sử dụng như một triển khai thử nghiệm. Có rất nhiều bài viết về điều này, nhưng vì nó chưa (chưa) được cài đặt trên GWML nên tôi sẽ không thảo luận về vấn đề này ở đây.

Vậy trật bánh thế nào?

Một số cơ chế khác tồn tại để bảo vệ dòng. Những điểm truyền thống là các điểm bắt (nơi bạn có điểm để điều khiển tàu đi khỏi các tuyến khác có thể bị chiếm đóng, thường là một đoạn đường ray ngắn) và trật bánh (được thiết kế để trật bánh ngay lập tức, chủ yếu được sử dụng xung quanh các địa điểm như kho chứa chuyển động tốc độ thấp).

Trong trường hợp này, đoàn tàu đã đi qua các điểm bắt được đặt để bảo vệ tuyến chính. Trong khi trật bánh một chuyến tàu gây ra sự gián đoạn, nếu nó chạy vào một chuyến tàu đi lại bận rộn, kết quả có thể là một thảm họa.

Các lựa chọn khác mà bạn đề cập là dừng tàu và chuyển hướng tàu vào bẫy cát. Điểm dừng xe lửa không được sử dụng nhiều trên các hệ thống đường sắt chính vì các bộ phận cơ giới hạn chế tốc độ có thể của chúng có thể được sử dụng để hạn chế việc sử dụng đường ray tốc độ thấp như bên hông và kho, nơi xảy ra sự cố tương đối hiếm. Một cái bẫy cát về cơ bản là thứ bạn có thể đặt sau các điểm bắt (và là thứ thường được sử dụng, hoặc một bãi cát) nhưng điều này đòi hỏi phải có không gian cho nó, trong một khu vực tắc nghẽn gần trạm không thể tồn tại.

Cuối cùng, rất nhiều trong số này giảm chi phí / lợi ích của các giải pháp khác nhau và thực tế là các điểm bắt thường được lắp đặt tại các địa điểm như vậy trong hơn một thế kỷ và tránh sự cố trong các trường hợp hiếm khi tín hiệu bị nguy hiểm. Nếu một nơi nào đó thường xuyên có tín hiệu vượt qua nguy hiểm ("thường xuyên" theo tiêu chuẩn đường sắt, nghĩa là vậy!), Tôi sẽ mong đợi một phương pháp khác sẽ được sử dụng.

Trong khi tôi chắc chắn rằng nó gây ra thiệt hại ít hơn một vụ va chạm tàu ​​hỏa

Chính xác. Đây là phản hồi cuối cùng nhằm tránh va chạm toàn diện.

Một chuyến tàu trật bánh gây ra một số thiệt hại và là một mớ hỗn độn để dọn dẹp. Một vụ va chạm giữa hai đoàn tàu có thể sẽ gây ra nhiều thiệt hại hơn, thậm chí còn khó dọn dẹp hơn và rất có thể khiến người ta thiệt mạng. Nó cũng có thể tác động đến khu vực xung quanh nếu các hóa chất độc hại đang được vận chuyển. Ví dụ, việc điều khiển một chiếc xe lửa theo cách được kiểm soát (phần nào) khiến cho một chiếc xe chở dầu ít có khả năng bị vỡ và làm đổ nội dung của nó, so với một vụ va chạm dữ dội và khó đoán hơn giữa hai đoàn tàu.

Kích hoạt hệ thống phanh là một cơ chế hoàn toàn khác mà không an toàn. Đối với một điều, nó giả định hệ thống phanh của tàu đang hoạt động. Đối với người khác, nó đòi hỏi logic trên tàu để phát hiện vấn đề. Điều đó không được mong muốn nếu logic này trên tàu thất bại và là nguyên nhân gây ra vấn đề ngay từ đầu.

Đi tàu là một phương sách cuối cùng, và như vậy cần phải không an toàn. Nó cũng không cần phải được kích hoạt trừ khi tất cả những thứ khác đã thất bại. Điều kiện này cần được phát hiện độc lập, và sau đó hoạt động độc lập từ các hệ thống tàu thông thường. Phanh tự động có thể là một hệ thống an toàn hợp lý, nhưng trật bánh bằng phương tiện bên ngoài vẫn sẽ là biện pháp cuối cùng khi nó không hoạt động vì bất kỳ lý do gì. Về cơ bản, phanh tự động và trật bánh tự động là hai hệ thống độc lập và khác nhau, với cái sau bạn có thể muốn bất kể hệ thống nào phù hợp với hệ thống trước.

Tại sao lại trật bánh?

Nếu tàu đi qua tín hiệu màu đỏ, thì tất cả các hệ thống an toàn khác đã thất bại! Phương pháp cuối cùng là đảm bảo chắc chắn rằng tàu sẽ không đi theo đường ray. Điều đó được thực hiện bằng cách trật bánh.

Làm thế nào mà nó đi đến điểm này?

Câu hỏi thực sự là làm thế nào mà nó đi đến điểm truyền tín hiệu màu đỏ? Tại thời điểm đó, một cái gì đó xấu đã xảy ra, vì vậy mà không biết điều gì xấu đang xảy ra, cần phải có một giải pháp có thể làm việc cho mọi tình huống. Đó là những gì đã được sử dụng ở đây.

Tại sao một chuyến tàu sẽ tự động trật bánh nếu tín hiệu được truyền đi khi gặp nguy hiểm?

Khi chi phí trật bánh thấp hơn chi phí va chạm tàu ​​hỏa và khả năng xảy ra va chạm tàu ​​hỏa, thì có thể sử dụng thiết bị trật bánh tàu .

Một tín hiệu màu đỏ có nghĩa là nguy hiểm, dừng lại. Nếu một chuyến tàu tiếp tục đi qua điểm đó, nó có khả năng gặp phải một chuyến tàu khác hoặc nguy hiểm tương tự, và dẫn đến va chạm hoặc trật bánh không kiểm soát.

Chi phí trật bánh được kiểm soát:

• Một chuyến tàu bị hư hại và tất cả các kho tàu của nó
• Chấn thương / tử vong cho những người đi tàu và những người trên đường trật bánh

Chi phí va chạm tàu ​​hỏa:

• Hai chuyến tàu bị hư hại và tất cả các kho tàu của họ
• Đường tàu / đường ray không có sẵn để sử dụng cho đến khi tàu bị xóa
• Theo dõi thiệt hại
• Chấn thương / tử vong của một trong hai chuyến tàu và những người bị trật bánh không kiểm soát được ở cả hai hướng

Những thứ như tàu dừng lại, để kích hoạt phanh tồn tại, hoặc người ta có thể tưởng tượng chuyển hướng tàu vào một cái bẫy cát. Tại sao các tùy chọn như thế này được sử dụng thay vì trật bánh?

Đầu tiên, một điểm dừng tàu không nhất thiết phải cứu tàu. Khi vượt đèn đỏ, tàu có nguy cơ bị va chạm ngay cả khi dừng, vì tàu sắp tới có thể không có đủ cảnh báo để dừng, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết bất lợi và quanh khúc cua.

Những tình huống như thế này rất hiếm, và do đó, chi phí nâng cấp tất cả các thiết bị trật bánh thành bẫy cát hoặc cựa thậm chí còn nhiều hơn chi phí trật bánh. Các thiết bị này được đặt như là phương sách cuối cùng và chỉ được sử dụng sau khi một số hệ thống khác bị hỏng và sắp xảy ra va chạm hoặc thiệt hại / tử vong đáng kể.

Nói cách khác, tiền để nâng cấp các thiết bị như vậy lên các sản phẩm khai thác an toàn không bị trật bánh tốt hơn là dành cho việc ngăn chặn chúng trước khi chúng kích hoạt hơn là tiết kiệm các đoàn tàu sau khi chúng kích hoạt.

Một trật bánh được sử dụng chứ không phải là một thiết bị để ngắt phanh vì không có gì đảm bảo có bất kỳ phanh nào để ngắt. Những điều này không nhằm ngăn chặn các đoàn tàu di chuyển dưới sức mạnh với máy nén khí của chúng đập mạnh và bình chứa phanh của chúng chịu áp lực. Họ dự định ngăn chặn những chuỗi xe lỏng lẻo đã bắt đầu lăn bánh và đang hướng đến dòng chính.

Có lẽ nên lưu ý rằng sự cố này xảy ra trên một phần của nhiều tuyến đường sắt ngay bên ngoài một ga hành khách rất lớn. Dựa trên bức ảnh được liên kết ở trên, tôi ước tính chuyến tàu đã kết thúc gần cầu Westbourne, tại 51.518867, -0,183969. Tín hiệu dọc theo đường ray này nổi tiếng vì sự phức tạp của nó, và đã dẫn đến ít nhất một vụ tai nạn đường sắt đáng chú ý với nhiều trường hợp tử vong, vụ tai nạn đường sắt Ladbroke Grove năm 1999.

Vì vậy, rõ ràng đã có một sự khuyến khích rất cao trong việc đảm bảo rằng sự sắp xếp theo dõi trong khu vực khiến các tín hiệu bị nguy hiểm chấm dứt an toàn và không có bất kỳ khả năng nào làm tắc nghẽn các đường khác (khái niệm bảo vệ sườn), đặc biệt là đường lên và xuống chính các tuyến chở tàu cao tốc. Rõ ràng là các kỹ sư theo dõi đã quyết định rằng đối với tín hiệu này và cho một chuyến tàu di chuyển với tốc độ như vậy, điều đó sẽ dẫn đến sự trật bánh của tàu.

Câu trả lời ngắn gọn là bởi vì nó rẻ hơn và ít mất mạng hơn.

Hãy xem xét một ví dụ đơn giản. Bây giờ, tôi chỉ thực sự biết về các chuyến tàu ở Mỹ, vì vậy hãy tha thứ cho tôi nếu một số điều này không dịch chính xác.

Đầu tiên một chuyến tàu chỉ có thể đi nơi đường ray. Đó không phải là một chiếc ô tô nơi bạn có thể kéo sang một bên.

Thông thường có "đường bên" cho phép tàu chạy qua hoặc cho phép ô tô ngồi mà không bị chặn giao thông.

Tín hiệu là hai lần (chủ yếu). Có đèn bên cạnh bản nhạc đó, về cơ bản, đoạn tiếp theo của bản nhạc rõ ràng và được tiến hành. Có các tín hiệu "trong taxi" trong các động cơ báo hiệu rằng đoạn tiếp theo của đường dẫn đã rõ ràng và sẽ tiếp tục.

Các khu vực khác nhau có phạm vi bảo hiểm khác nhau với các tín hiệu. Một số dòng du lịch tốt có tín hiệu tự động trong xe taxi tốt đẹp. Một số khu vực có đèn bên cạnh theo dõi.

Tín hiệu là những nơi đủ xa nhau (với giới hạn tốc độ), một đoàn tàu có thể dừng lại trước khi ngồi vào đoạn tiếp theo

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

Trong hình đó, tín hiệu R (màu đỏ) sẽ ngăn một đoàn tàu đi vào đoạn đường ray bị tàu chiếm. Các tín hiệu G (màu xanh lá cây) cho thấy phân đoạn tiếp theo rõ ràng.

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

Con số này là một tai nạn đang chờ để xảy ra. Chuyến tàu thứ hai S run chạy vào chuyến đầu tiên (theo như hệ thống có liên quan).

Tiếp theo, có nhiều hệ thống an toàn tại chỗ để đảm bảo rằng đường ray luôn rõ ràng và không có tai nạn.

 =================================\=/==========================
 ====|====T>=====|===========|=====X=====|=========|==<T=======
     R           R           R           R         R 
     5           4           3           2         1    

Giả sử đây là một đoạn đường ray bình thường và đang xem xét các tín hiệu từ tàu chạy sang trái.

1. Đầu tiên, tất cả đã sẵn sàng trong một "tình huống cảnh báo cao" bởi vì (ví dụ của chúng tôi) <Tkhông nên nằm trên đường đua đó. Đúng là nó có thể chuyển hướng ở ngã ba nhưng (ví dụ này) không bình thường, tàu quá gần và có gì đó không ổn.

2. Tín hiệu được chuyển sang màu đỏ. Có nghĩa là DỪNG NGAY. Hệ thống phanh tự động đá vào.

=================================\=/========================== ====|====T>=====|===========|=====X=====|===<T====|=========== R R R R R 5 4 3 2 1

3. Trên crap, T>dừng lại, nhưng <Tkhông dừng lại.
4. Chuyển hướng <T!!!! (lưu ý đôi khi không thể chuyển hướng)
5. Di tản T>(lưu ý, không thể trừ khi đó là tàu chở khách)

=================================\=/========================== ====|====T>=====|===========|===<TX=====|=========|=========== R R R R R 5 4 3 2 1

6. OMG, Nó đã không chuyển hướng.
7. Gọi phi hành đoàn khẩn cấp, đưa họ đến T>
8. Một vụ tai nạn SILL xảy ra. Làm mọi thứ bạn có thể để giảm thiểu thiệt hại.

=================================\=/========================== ====|====T>=====|===||==<T==|=====X=====|=========|=========== R R R R R 5 4 3 2 1

9. Tự động trật bánh tại | |
10. Không mất mạng, Thiệt hại về tiền bạc, báo chí nhảm nhí, nhưng không mất mạng. Làm sạch phi hành đoàn là một đội sửa chữa không phải là một chiếc xe tang.

Một số lưu ý:

• Thông thường, một động cơ dưới sức mạnh sẽ không có vấn đề này. Chúng cơ bản được thiết lập để dừng lại ở bất kỳ thất bại nghiêm trọng.
• Toa xe có thể có vấn đề này. Một chuyến tàu có thể là một số toa xe rời khỏi sân đường sắt. Hệ thống phanh trên xe ngựa giống như trên xe bán tải, cần có áp suất không khí để giải phóng chúng, không có áp lực nào nên tham gia. Vì vậy, nếu có di chuyển mà không có động cơ thì không có phanh.
• Xe lửa thường mất nhiều thời gian để tăng tốc và thời gian dừng rất lâu. Miles, không chân.
• Khi các đoàn tàu đang chạy cùng hướng, chúng có thể chạy gần nhau hơn. Tàu kéo chỉ cần đi chậm hơn hoặc cùng tốc độ với tàu hàng đầu.
• Luôn có đủ khoảng cách giữa các chuyến tàu để dừng, nhưng trong một đường bị nhồi nhét, việc dừng có thể mất một số phân đoạn và có thể được thực hiện cùng một lúc. Đào tạo 1 chậm và đào tạo 2 chậm. Điều này cho phép nhiều chuyến tàu hơn trên mỗi dòng.
• Với hai chuyến tàu đi về phía nhau trên cùng một tuyến, bạn phải giữ đủ khoảng cách giữa các chuyến tàu mà cả hai có thể dừng lại nếu ngã ba bị trượt.