摆式列车（精选12篇）
摆式列车 篇1
1 概述
有2种方法可以提高列车速度。第一种方法是采用高速列车。用这种方法必须修建具有改进平面线形(即大曲线半径)的新铁路。所以采用这种方法会非常昂贵,并且还要额外占用宝贵的土地。第二种方法是采用现有线路。在列车通过曲线时,使车体向内倾斜,从而减小乘客遭受的侧向力和侧向加速度。配备这种车体倾摆系统的列车在现有线路上运行速度通常能提高20%～25%,并且无需降低乘坐舒适度[1,2,3]。所以,许多国家已经开始重视摆式列车的开发。摆式列车在诸如意大利、西班牙、德国、瑞典、英国、日本等国已得到成功应用。
在韩国,目前还没有摆式列车。韩国铁路研究所(KRRI)正在开发韩国的摆式列车。韩国摆式列车的目标是提高湖南线、长项线和军港线等常规线路的速度,因为这些线路曲线线路较多[4],这些线路适合运行摆式列车,可以提高速度并缩短旅程时间。
轨道车辆的转向架必须支承车体质量并控制轮对正确走线,以满足列车在直线轨道上平稳运行和在曲线上具有良好的曲线通过性能,且对轨道磨损小,这2个相矛盾的要求。目前,对常规轨道车辆转向架构架强度评定进行了研究[5,6]。然而,很难查到关于摆式列车转向架构架的研究文献。总的来说,摆式轨道车辆转向架必须在小半径曲线非常苛刻的条件下运行,并且还要承受车体质量运动产生的不平衡负载。
目前,有好几个关于常规转向架构架的强度评定标准,例如:KS R9210、JIS E 4207[7]和UIC 615-4[8]。然而,还没有关于摆式列车转向架构架的标准。
本研究通过分析研究和静态试验,对韩国摆式列车转向架构架的疲劳强度进行了评定。首先,根据车体的摆动,运用多体动力学分析计算出动载荷。然后,将由UIC标准和动力学分析获得的组合载荷工况,用于转向架构架的有限元分析和静态试验,采用Goodman图评价疲劳强度。
2 韩国摆式列车
韩国摆式列车的设计速度是200 km/h。由于列车配有车体主动倾摆系统,使其在曲线上能维持较常规列车更高的速度,同时还不损害乘客的乘坐舒适度,从而可以缩短旅程时间。摆式列车的组成见图1。为了提高运营效率和编组的灵活性,列车由单元组成(1个单元由1辆拖车和2辆动车组成)。韩国摆式列车的主要参数见表1。
在韩国摆式列车的转向架上安装了摆枕,用来支承和摆动车体。车体质量通过连杆作用在转向架构架的横梁上。转向架构架和摆枕间的倾摆作动器产生倾摆力矩,使车体产生倾摆(图2)。转向架倾摆机构采用四连杆系统。转向架构架是通过焊接钢箱的形式来完成的(图3),其中包含了2个侧梁、2个横梁和2个作动器座。侧梁和横梁是一个封闭箱型结构,由上下盖板、内外侧板与箱内的垂向筋板焊接而成,其中上下盖板厚14 mm,内外侧板厚12 mm,垂向筋板厚9 mm。牵引杆座、摆杆座和制动吊座焊在横梁上。作动器座焊在侧梁内侧,抗蛇行减振器座焊在侧梁外侧。转向架构架是由SM490A钢制成的,材料特性见表2。
图4阐明了车体摆动时倾摆连杆的相对位置。图4(a)展示了车体在正常位置时倾摆连杆的相对位置。作用在转向架构架的力的方向与连杆的方向是一致的,这是因为车体的质量是通过连杆传递给转向架构架。在正常位置(无倾摆状态),左右倾摆连杆相对于垂直轴倾斜 23°。因此,合力FL可以分解为y和 z方向的FLy和FLz。当车体倾斜到+8°时,左连杆和垂直轴之间的角度增加到45°,而右连杆和垂直轴的角度则减少到5°(见图4(b))。那么, FLy和FLz增大,而FRy和FRz减小。另外,为了使车体倾摆,作动器产生力Fact。当车体倾斜到-8°时,其趋势与车体倾斜+8°相反(见图4(c))。
3 有限元分析和静态试验
3.1 静载荷
本研究中,静载荷工况采用在UIC 615-4规定的主要运用载荷工况。主要运用载荷工况用于验证在运营期间遭受的主要力联合作用下不会产生疲劳裂纹。这些载荷工况是由转向架构架受到的不同载荷情况组成,包含在直线轨道运行、曲线通过、侧倾和跳动影响,以及轨道扭曲等。载荷组合由表3所示的17种工况组成。轨道扭曲产生的力对应于在5‰轨道扭曲量的线路上运行作用在车轮上的力。表3中的Gi表示轨道扭曲产生的力加在何处。
3.2 倾摆产生的动载荷
除了转向架构架的常规载荷组合外,还要确定车体倾摆产生的动载荷工况。对动载荷,需要额外考虑以下因素:
(1) 由于倾摆,质量通过车轴从一个车轮传到另一个车轮。
(2) 高速通过曲线时产生的未平衡离心力。
(3) 机电式作动器产生的供车体倾摆的驱动力。
为了研究由于倾摆而产生的动载荷,运用ADMAMS 软件,采用多体动力学分析来计算动载荷[9]。运营中最严酷的运行条件是在小半径S形曲线上运行,最大未平衡的横向稳定加速度为2 m/s2、最大倾摆角速度为4 (°)/s、最大倾摆角度为8°。将以上条件用于动力学分析。用于仿真的轨道几何形状由2个300 m的圆曲线和4个长75 m、超高100 mm的过渡曲线组成。列车速度采用100 km/h,对应于2.0 m/s2未平衡的横向稳定加速度。曲线半径和倾摆角度的轮廓见图5。
图6展示了多体动力学模型,其中包含:1个倾摆机构、2个二系悬挂、2个横向减振器、2个横向缓冲止挡和车体。因为动力学分析的目标是获得作用在倾摆连杆上的连接力,所以没有考虑轮轨之间的相互作用。而对由倾摆作动器、倾摆连杆和摆枕组成的倾摆系统进行了详细建模(见图6)。为防止车体出现不切实际的现象,在转向架横向缓冲止挡和车体止挡之间施加了接触约束。驱使车体倾斜的力由作动器产生。图7展示了用动力学分析计算获得的连接力的时间历程。从
图 7 可以看出,当车体倾摆到+8°,右侧连接力达到最大值;当倾摆到-8°,达到最小值。左侧连接力则呈现相反趋势。在+8°最大倾摆位置,作用在左右连杆的合力比为2.37,在-8°最大倾摆位置,作用在左右连杆的合力比为2.10 。左右连杆力的差异是由倾摆连杆的旋转、沿曲线半径向外的未平衡横向加速度以及车体重心的转移引起的。表4列出了根据动力学分析结果得出的动载荷载荷组合,将动力学分析得到的合力与作动器力和轨道扭曲产生的扭曲力组合在一起。
3.3 有限元分析
基于转向架构架的结构特点,对转向架构架采用壳单元和实体单元进行网格划分。使用ABAQUS软件进行有限元分析[10]。侧架、横梁和所有隔板均划分成四边形壳单元(ABAQUS的S4单元)。牵引杆座、抗蛇行减振器和连杆划分成实体单元(ABAQUS的C3D8I单元)。因此,转向架构架被划分为56 823个节点和50 821个单元。考虑到转向架构架安装在轴箱的橡胶弹簧上,因此,运用弹性边界单元建模,单元刚度与100 kgf/mm的一系悬挂刚度相同。图8显示了在表3的工况1下,转向架构架的应力分布情况,出现了几个应力集中区。在转向架构架的顶部,应力集中区主要位于侧架与横梁的交叉区域。底部最大应力区位于倾摆作动器座附近。
3.4 静态试验测试装置
图9展示了静态试验的测试装置。试验中采用了5个液压作动器。对于FR和FL垂直方向的分力,采用2个100 t的作动器施加,作动器安装在倾摆连杆座上。对于横向分力,采用2个50 t的作动器施加。倾摆作动器力由1个25 t作动器提供。为了安放转向架构架,制作了4个假轴箱,并将它们与焊接在转向架构架上的一系悬挂座连接在一起。假轴箱能够沿与车轴平行的轴转动,并允许纵向移动。
根据有限元分析结果,主应力方向已知的部位布置单向应变片,其他位置布置三向应变片(应变花)。图10显示了转向架构架顶部、底部和侧面应变片的粘贴位置。布置了13个单向应变片和12个应变花,共25个。在图10中,S和R分别表示单向应变片和应变花。图11展示了施加在倾摆连杆座上的垂向力和横向力的载荷时间历程。载荷施加两次。每次载荷按0%→70%→100%的顺序进行施加,第一次加载是为了消除结构内应力。记录第二次加载的试验数据。
对表3和表4规定的23个载荷工况进行了静态测试。记录了每个测点每个载荷工况的应力。利用测试结果,按以下程序确定最大主应力σp max和最小主应力σp min[11]:
(1) 计算表3和表4中每个载荷工况的主应力值和主应力方向;
(2) 选定出现最大主应力值σp max的载荷工况,确定主应力方向;
(3) 将其他载荷工况下获得的应力转换到上一步获得的应力方向上去;
(4) 确定最小主应力值σp min;
(5) 平均应力σmean和应力幅Δσ是按下式定义:
undefined
4 试验结果和结论
表5列出了在表3载荷工况1下5个应力集中点处所测得的应变和应力。应变花1-4布置在侧架和横梁的交叉区域。应变片14贴在底部倾摆作动器座周围。最大主应力和最小主应力分别出现在应变片14和应变片2上。在应变片2的Von-Mises应力最大。在表3中载荷工况1下,侧架和横梁连接处与侧架上倾摆作动器座焊接处是薄弱点。试验结果与仿真分析具有较好的一致性。
表6显示了根据ERRI B12 RP 17报告[11]规定的程序,计算得到的最大主应力、最小主应力、平均应力、交变应力,以及最大应力和最小应力所在的载荷工况。表6的结果是从表3中17种载荷工况下的合成应力计算得来的。在表6中,括弧中的数字表示表3中规定的载荷工况。最大主应力出现在表3载荷工况12应变片14上。最大平均应力和交变应力也出现在表3载荷工况12和工况7组合应变片14上。表7展示了表3和表4组合载荷工况下的计算情况。除了3、4、13和14这几个应变片外,表7的计算结果与表6是一致的。在这些测点,静载荷与动载荷组合在一起。图12展示了表6和表7结果的Goodman图。从图12可以看出,动载荷和静载荷组合工况,比纯静载荷工况稍严峻。但是,所有点均位于焊缝特性曲线下,因此,转向架构架满足疲劳安全性要求。
5 结论
本研究运用分析研究和静态试验,对韩国摆式列车转向架构架的疲劳强度进行了评定。采用有限元法对应力集中区进行了计算。通过分析可知,在转向架构架顶部应力集中区位于侧架和横梁的交叉区域。底部最大应力区位于倾摆作动器座附近。
最大主应力出现在倾摆作动器座附近的应变片14上。所测得的应力分布与计算结果有相同的趋势。所有应力均位于Goodman图焊缝特性曲线下,因此,转向架构架满足疲劳安全性要求。
摘要：运用仿真分析和静态试验,对韩国摆式列车转向架构架的疲劳强度进行了评定。
关键词：转向架构架,疲劳,评定,韩国
参考文献
[1] Pearson JT,Goodall RM,Pratt I.Control system studies of an active anti-roll bar tilt system for railway vehicles[J].Proc Inst Mech Eng 1991,212:43-60.
[2] Forstberg J.Motion-related comfort in tilting trains VTI Rapport 449A,2000.
[3] Koyanagi S,Okamoto I,Fujimori S,Terada K.An active tilting system for railway cars[J].JSME Int J 1989,32(2):316-322.
[4]SwedeRail.High speed tilting EMUs for conventional railways to KRRI final report,2003.
摆式列车 篇2
一、接车作业
时间段：12：00─12：30 终到班组守车人员随车底入库守车，列车车底入库前，组织守车人员检查边门锁闭情况。始发班组守车人员于12：00到列车中部进行交接。
二、库内作业
时间段：车底入库后进行
1.严格遵守守车纪律，按规定巡视车厢，对整备人员作业情况进行监督指导，发现违章违纪现象及时纠正。
2.根据守车作业时间安排表到备品库领取发放备品，实行终到班组守车的，车底上线后与接车班组办理相关的交接事宜。
三、出乘报到
时间段：列车始发前90分钟进行
1．穿着规定统一服装，佩戴规定标志，带齐健康证、岗位合格证等证件。
2．列队听取派班员传达上级命令、指示、通知，接受提问和考试。3．报到完毕后，在列车长带领下列队上站台，待车底上线后列队从站台到宿营车放置乘务包，放置完毕后从车内返回到值乘车厢与整备人员交接。
四、整乘交接
时间段：列车车底出库上线后进行
1.单元车厢两名列车员负责与整备工办理各自车厢卧具备品交接，签字确认，督促整备工对未达标项点进行整改，将清扫工具定位摆放，对报刊栏进行定置，整理乘务室。
2.交接完毕后两名列车员负责检查各自车厢车门、车窗、厕所锁闭情况，锁闭单元与单元间端门，打开单元内端门。
五、始发作业
时间段：开车前45分钟进行
1．放客前锁闭本车厢厕所，将活动顺号牌、抹布、高站台警示标志、高站台渡板定置摆放在乘降门处。
2.广播通知放客后两名列车员分别打开本单元两个车厢边门，挂活动顺号牌、擦抹扶手、安放渡板、挂警示标志，面向旅客放行方向立岗，车门验票、安全宣传、扶老携幼。
3.发车铃响后，站白线，铃止后取下高站台警示标志卷起，取抹布，举高站台警示标志示意，手扶活动顺号牌，等候中部列车员示意后统一摘取活动顺号牌，上车转身取渡板。将渡板平放在反面乘降门处，高站台警示标志、活动顺号牌、抹布依次放在渡板上，返回乘降门，右手拉扶手进行瞭望，车动关门。
4.铃止后，仍有旅客急于上车，确认是本次列车的旅客后，应请其就近上车，开车后再前往所乘车厢。
六、始发开车后作业 时间段：列车出站台后进行
1.车动关门，锁、销到位，面向站台行举手礼，列车驶出站台后，按要求对边门锁闭情况进行检查和瞭望。
2.列车出站台后，将渡板、高站台警示标志、抹布、活动顺号牌放入乘务室，定置摆放。
3.适时开启厕所（列车通过昆明东站后方可开厕所）。
4.按照广播通知，单元车厢两名列车员分别在两个车厢运行方向第六组床铺楼梯旁走道中央做始发通告。
5.通告完毕后送开水，整理车容，为各自车厢旅客做去向登记、对
重点旅客进行登记，登记、发放服务质量监督卡、填写小速报。6.始发开车后40分钟，休班列车员在本车厢作业完毕后，与当班列车员办理票本、重点旅客交接，交接完毕后间休，车厢由单元车厢当班列车员代看，挂放代看车厢牌。
七、途中作业
（一）到站前作业： 时间段：到站前30分钟进行
1.到站前30分钟为单元车厢下车旅客换票。
2．清理果皮盘和小垃圾桶，擦抹洗脸间、电茶炉，清扫地面，冲、锁厕所，锁闭单元与单元间端门。3．通告前方到站站名、停车时间。4．帮助重点旅客到车门口等候下车。
5．列车进站提前到岗，用车门钥匙检查锁柱、销柱作用是否正常（塞拉门除外），面向站台行注目礼。
（二）停车时作业: 时间段：列车停车后进行
1．列车停稳开门，挂活动顺号牌，抹扶手，高站台安放渡板。2．安全宣传，向旅客指明所在车厢方向。3．组织乘降，扶老携幼，查堵“三品”，验票上车。4．按规定投放垃圾，检查督促上水。
5．铃响站线，请还未上车的旅客上车，铃止上车。6．摘活动顺号牌，高站台渡板，左右了望。7．立于翻板上等候开车。
（三）开车后作业 时间段：列车开车后进行
1．车动锁销车门，面对站台行注目礼，出站台按要求对车门进行检查了望。
2．开启厕所及单元与单元间端门，放活动顺号牌、抹布及高站台渡板。
3．及时为上车旅客安排铺位，换票协助旅客摆放行李。4．整理车容。
5．通告前方车站站名。
（四）巡视作业
时间段：每隔30分钟进行，一人两车时，每隔1小时进行 1.运行途中严格执行半小时车厢巡视制度（一人两车时至少1小时巡视一次车厢），保持车内卫生清洁、秩序良好、开水供应及时，做到全面服务，重点照顾。
2.遇有临时停车、较大隧道、桥梁时加强巡视。
八、清晨作业 时间段：6:00至8:00 1．擦抹洗脸间、冲刷厕所、清扫车厢，整理本单元窗帘，补充恭纸，擦抹暖瓶并为暖瓶更换开水后发出。2．帮助重点旅客订餐、送餐。3．清理洗脸间、厕所卫生。
4.7:30关闭本单元地灯（昼间遇天阴、自然光昏暗、过隧道可开半灯）。
九、餐后作业
时间段：早餐7：00分至8：30分、午餐11：00至13：00、晚餐17：30分至19:30分
1．餐前为旅客送开水，餐后及时清理茶几、果皮盘。2.倾倒小垃圾桶，清扫地面，整理行李架、毛巾绳、衣帽钩。
3.冲刷四间，擦抹洗脸间台面、面镜。4.餐后19:00开全灯。
十、交接班作业
时间段：10:00、17:00、2:00前
1．进行卫生清扫、车厢整容、备品整理。
2．接班列车员洗漱后列队到餐车就餐，餐后班前会，听取列车长布置本班工作及注意事项，列队接班。（夜间接班除外）3.填写交接簿，对交接情况进行签认。
4．交接完毕后，交班列车员列队到餐车就餐（夜间接班除外），餐后列队回宿营车休息。
5.夜间接班时，接班列车员洗漱后列队到各车厢接班。
十一、晚间作业 时间段：21:00至22:00 1．全面进行车厢整容、备品定位，清理车厢卫生、茶几杂物，清洗果皮盘，将暖瓶及小垃圾桶定位摆放于过道小茶几下。
2．巡视车厢，核对票本及去向登记，对夜间下车旅客提醒下车时间。3.闭合客室、过道窗帘。4．宣传夜间行车安全注意事项。5．22:00关顶灯，开地灯。
十二、夜间作业 时间段：22:00至6:00 1．协助列车长对单元车厢查铺。
2.夜间突击车厢卫生死角，值乘小夜班列车员突击车厢一位端死角（连接处、茶炉间、乘务室），值乘大夜班列车员员突击二位端死角（洗脸间、大垃圾桶、厕所、连接处）。3．每隔半小时巡视一次车厢。
4.坐边凳守岗，在本单元乘务室一侧第一个边座值岗，每两小时换到另外一个车厢。
5.夜间有下车旅客要提前30分钟换票，将旅客组织到自己所开车门口等候下车。途中有旅客上车认真引导铺位。
十三、折返站作业
（一）双班作业
时间段：到站前90分钟进行
1.到站前提前90分钟开始双班作业，共同完成终到站前卫生清扫，擦抹洗脸间、茶炉间、冲洗厕所，进行备品整理，提前30分钟为本车厢旅客换票，提前10分钟锁闭厕所和车厢两端端门。
2.进站时两名列车员分别在两个车厢靠餐车一端边门立岗，面向站台行举手礼。
3.开启靠餐车一端边门，安放渡板，挂活动顺号牌，擦抹扶手，放置抹布，安全宣传、扶老携幼。
4.列车员上车查看确认旅客下车完毕后，站白线，等候列车长示意后统一取抹布，摘取活动顺号牌，上车及时巡视检查车内是否有旅客遗失物品，检查完毕后回到车门口取渡板，同意整备人员上车，并将渡板定置摆放。
5.垃圾装袋、封口、定点投放。6.及时锁闭门窗，防止闲杂人员上车。
（二）守车作业
时间段：旅客下车完毕后进行 1.守车人员按列车长安排参加守车。2.督促保洁人员认真进行车内卫生整备。
3.列车由库内调到站台以前，检查车门车窗锁闭情况。4.车内备品定位摆放情况。
（三）折返站纪律要求 时间段：旅客下车完毕后进行
1.除守车人员外其余人员在站台中部集队，听取列车长交代注意事项，在列车长带领下列队前往公寓休息。
2.住公寓时，遵守公寓的规章制度，服从列车长安排，不得私自外出。
3.按规定时间，在公寓规定地点参加点名，列队上站台。
4.召开折返站会议，听取列车长总结乘务工作，公布单程考核事项，布置返程工作要求。
5.根据使用情况领取易耗备品。
十四、终到作业
（一）双班作业
时间段：到站前90分钟进行
1.到站前提前90分钟开始双班作业，共同完成终到站前卫生清扫，擦抹洗脸间、茶炉间、冲洗厕所，进行备品整理，提前30分钟为本车厢旅客换票，提前10分钟锁闭厕所和车厢两端端门。
2.进站时两名列车员分别在两个车厢边门立岗，面向站台行举手礼。3.开启靠餐车一端边门，安放渡板，挂活动顺号牌，擦抹扶手，放置抹布，安全宣传、扶老携幼。
4.列车员上车查看确认旅客下车完毕后，站白线，等候列车长示意后统一取抹布，摘取活动顺号牌，上车及时巡视检查车内是否有旅客遗失物品，检查完毕后回到车门口取渡板，同意整备人员上车，并将渡板定置摆放。
5.垃圾装袋、封口、定点投放。6.及时锁闭门窗，防止闲杂人员上车。
（二）终到退乘
时间段：旅客下车完毕后进行
1.两名列车员分别在两个车厢内与整备工办理整乘交接，在《交接班簿》上签字确认，如有缺失，由列车值班员开具财材-29交整备工。2.车内交接完毕后，各车厢列车员依次从车内到宿营车集中，取乘务包，站台列队，乘务包统一放置在队列前方成一排，列两路纵队，听取列车长总结本趟工作情况。在列车长带领下列队通过地下通道，从一站台回段。到达段车队楼下后解散.3.负责守车人员随车底进库守车，在库内与接车班组守车人员进行卧具备品交接。
古董列车穿越非洲 篇3
越来越多的人加入收藏行列，对于普通的收藏爱好者而言，收藏就是“收着”、“藏着”，或者期待升值大赚一笔。如何让稀有的收藏品再造商业价值？
英裔南非人罗安沃斯（Rohan Vos）将上个世纪的火车搜集修葺，开发非洲豪华游，让收藏品的价值在现代商业社会中得到了真正意义的体现。
全木结构的包房、最顶级的16平方米皇家套房、维多利亚式的爪足浴缸，富家小姐和太太们可以一边泡澡，一边欣赏维多利亚大瀑布；先生们也可以躺在包房中24小时平放的贵族大床上，翻翻小说，抽根雪茄，预习一下旅行的行程安排。这就是被视为非洲最奢华舒适的旅行方式，“非洲之傲”（Rovos Rail）列车游。
奢华的宫廷体验
“非洲之傲”列车被美国《国家地理杂志》评为世界十大最豪华列车之一，具有19世纪殖民风格。整列火车最多只能搭载72名乘客，全木结构的包房面积基本都在11平方米，且配有独立卫生间，包括淋浴房在内的卫浴设施一应俱全。在全车最顶级的16平方米皇家套房里，还有一个维多利亚式的爪足浴缸。
列车上有超过3个休闲车厢和观景台。最让人心仪的是火车最后面的观景台，爱德华风格花纹的沙发、老式台灯，古朴而温馨。推开落地玻璃门，走出车厢，坐在长椅上，非洲长风拂面而来。
火车上的一日三餐全部免费，每次开饭之前，车厢中都会响起悠扬的摇铃声。所有乘客都精心打扮，着正装来到火车中部的餐车车厢。侍者会直接叫出你的名字并在你胸前别上一枝玫瑰花。坐在铺着雪白桌布的餐桌旁，端起水晶酒杯，品一口南非最著名的Pinotage红酒，老式吊扇慢条斯理地在头上旋转，让人陶醉，仿佛回到了上个世纪的英国宫廷。餐车本身是罗安沃斯所有收藏品中最古老的几节车厢之一，已经有超过一百年的历史。
偶然的收藏发现
二十多年前的一天，经营汽配生意的英裔南非人罗安沃斯和妻子偶然参加了一次蒸汽火车旅行。酷爱机械的罗安沃斯很快就迷上了这个隆隆作响的庞然大物。回来后，他参加了当地保护传统火车俱乐部举办的一次拍卖会，拥有了自己的第一节老式火车车厢。从此，罗安沃斯对火车的痴迷一发不可收拾。
1986年底，他在一个废料场中找到了一辆制造于1938年的Class 19D蒸汽机车头。他欣喜若狂，马上把这个“宝贝”买回家并进行了一系列的修复，他还用自己最疼爱的一个女儿Bianca的名字命名了这个大家伙。1986年下半年的一天，罗安沃斯在普马兰加省的内尔斯普雷特发现了一节险些被当做废木烧掉的旧车厢，他急忙阻止工人并花钱买下了这节车厢，专家看完后吃了一惊，这堆木头竟是一节制造于1903年的古董级车厢。就这样，一节节、一列列的车厢被罗安沃斯从世界各个角落找来，在能工巧匠的修复下，全部变成五星级的玩具。到现在，他已经拥有三列完整的火车和四个蒸汽机车，成为世界上最大的火车收藏家。
1989年4月，罗安沃斯成立了以自己名字缩写命名的“非洲之傲”（Rovos Rail）私人火车公司并进行商业运行。他将其他生意悉数转让，全身心投入到自己的“火车帝国”建设中，还购买了四架小型豪华客机来配合铁路的游览线路。
多样的游历行程
“非洲之傲”的行程遍布非洲南部各国，很多行程可以称得上是传奇之旅。
有一天一夜的花园大道之旅，也有每年只进行一次的纳米比亚之旅和坦桑尼亚之旅，长达一周以上。开普顿至比勒陀利亚游线，堪称经典：游客可以在古老的荒漠驿站——Majiesfontain探寻英布战争的历史，在百年小酒馆里伴着风琴追寻当年的喧嚣。到达金伯利时，您可以亲临钻石大洞和钻石博物馆感受曾发生在这个钻石之国的商业浮华。
维多利亚大瀑布位于津巴布韦和赞比亚交界处，是世界最宽的瀑布。瀑布发出的怒吼声在几十公里以外都可以听到。“非洲之傲”列车可将游客直接送到瀑布口，让游客直接体验山呼海啸般的激流飞泄。
摆式列车 篇4
为提高铁路运输的竞争力,列车迫切需要提速。而在既有线路中,存在着诸多曲线轨道段。提高列车在这些曲线段的通过速度,将造成轮轨力、乘坐舒适性等车辆动力学性能的急剧恶化[1],这势必阻碍着列车速度的提高。解决这一问题有两个基本途径:一是加大曲线半径,将既有线路按高速线改造;二是对机车车辆进行改进,即采用车体倾摆技术改进机车车辆。开行摆式列车是在既有线路提速的一个有效手段。出于对经济和环境因素的考虑,近年来诸多国家纷纷借助于该方法以实现对既有线路的提速[2,3,4]。车体倾摆控制系统是摆式列车的关键技术之一。由于PID控制器结构简单、便于实现,因此倾摆控制系统中一直采用PID控制器[5,6,7]。然而,PID控制是一种线性控制,摆式列车却是个强非线性系统,它的载荷以及路况都在不断变化中[8]。怎样使PID控制能更好的应用于摆式列车这样一个时变、非线性、强耦合的系统,并且具有较好的智能性,是值得深入研究的问题。
模糊自适应PID控制器是一种智能非线性控制器。它的原理是:人们运用模糊数学的基本理论和方法,把规则的条件和操作用模糊集表示,并把这些模糊控制规则以及有关信息(如评价指标、初始PID参数等)作为知识存入计算机知识库中,计算机再根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理即可自动实现对PID参数的最佳调整[9,10,11]。本文将模糊自适应PID控制应用于摆式列车倾摆控制系统中,仿真研究表明,模糊PID控制器比PID控制器有更好的控制效果。
2 系统描述
2.1 车辆系统
摆式车辆模型如图1所示,其基本原理为:当列车提速通过曲线时,通过控制客车车体相对轨道平面倾摆一角度,补充轨道超高不足,借助旅客自身重力的横向分力部分抵消其通过曲线时所产生的离心力作用,从而改善乘坐舒适性。
2.2 控制系统
控制原理如图2所示。头车根据线路检测子系统所测得的车体未平衡离心加速度等信息实时计算出列车各车辆所需的倾摆角度,并以指令的形式通过通信子系统下发到各车辆。安装在各车辆上的倾摆控制器再根据该倾摆指令与传感器所测得的车辆实际倾摆角度的偏差e来控制倾摆作动器的输出δ。
式中:Mv、Jv分别为半车质量和转动惯量;Mb、Jb分别为转向架的质量和转动惯量;θo、R分别为轨道超高角和轨道半径;v为列车行驶速度;θv、θb分别为车体、转向架转动角;δa为作动器输入转动角。
4 控制器设计
4.1 模糊PID控制器的结构原理
模糊自适应PID控制器的结构框图如图3所示。是以误差e和误差变化率ec=de(t)/dt为输入的二维模糊控制器,e=r-y。e是误差信号,ec是误差变化率。根据e和ec的变化随时调节PID参数,使PID控制既能利用模糊控制方法有效地克服系统过渡过程的非线性,又能利用一般PID控制方法在系统线性段准确跟踪目标。模糊控制规则是根据大量试验积累的控制知识所提供的信息,以及目标运动趋势而设立的。根据控制规则,经过一系统的模糊运算,模糊推理,形成模糊决策表。实际应用时,只需根据输入e和ec进行模糊化,通过查表确定PID的系数增量Δkp,Δki,Δkd,完成对系统的自适应模糊PID控制。
4.2 模糊自适应PID控制算法
控制系统的精确量包括误差e、误差变化率ec和控制输出u(Δkp,Δki,Δkd);模糊量模糊量包括误差E、误差变化率Ec及控制量V(Δkp,Δki,Δkd)。E和Ec论域为邀-10,10妖;Δkp论域为邀-0.3,0.3妖;Δki论域为邀-0.06,0.06妖;Δkd论域为邀-1.5,1.5妖。其模糊子集均为邀NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB妖。子集中元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。设e,ec和Δkp,Δki,Δkd均服从正态分布。
模糊处理根据图4设计,即把误差分为四个趋向段:(1)误差为负,误差变化率为正;(2)误差为正,误差变化率为正;(3)误差为正,误差变化率为负;(4)误差为负,误差变化率为负。
图4中Δe和Δt分别为误差变化率和时间当量,这里一个时间当量等于一个采样周期。根据这一变化趋势,可制定出相应的模糊控制规则。以kp为例,制定了49条模糊规则,其语言描述为:
将该控制规则列成表如表1所示。
该规则可用一句条件语句加以概括:
其中Ai、Bj、Cij分别是定义在误差E、误差变化率Ec和PID参数的变化量Δkp(Δki,Δkd)上的模糊集,其模糊关系为:
R的隶属函数:
当输入误差、误差变化率分别取模糊集A、B时,PID参数的变化量Δkp(Δki,Δkd)为:
Δkp的精确量输出:
根据(10)式可制定出模糊控制决策表。控制算法采用增量式PID算法。
5 仿真实验结果
对系统进行仿真实验分析,其中计算的线路构成为55m直线+145m缓和曲线+400m圆曲线+145m缓和曲线+455m直线,其中圆曲线半径为1000m,外轨超高角为6°。列车速度取为210km/h。仿真结果如图5、图6所示。
从图5可见,采用模糊自适应PID控制后,列车在通过曲线段时,乘客所承受的横向加速度峰值小于采用传统PID控制时的情况,且具有更好的稳态精度。图6表明,采用倾摆模糊自适应PID控制,车体倾摆角更逼近于理想状况。跟踪误差和所需的调整时间均小于传统PID控制。
6 结语
本文将模糊控制、自适应控制和常规PID控制的思想融合,设计了基于模糊自适应PID的摆式列车倾摆控制器。仿真实验表明,采用模糊自适应PID控制技术的控制器,既发挥了模糊控制对非线性系统具有良好控制性能的优势,又表现出PID控制结构简单、鲁棒性好的特点,同时也较好的解决了模糊控制稳态精度欠佳的问题。相比于常规PID控制器,模糊PID控制可以使系统获得更快的调节时间和较小的超调量,并且稳态精度也大为提高。
参考文献
[1]翟婉明.车辆-轨道耦合动力学[M].北京:中国铁道出版社,2001.
[2]Mike Knutton.Japan's first Shinkansen train with active tilt-ing[J].International Railway Journal,2004,44(9):70.
[3]Kottenhahn,V.Rolling stock to eliminate the gaps in the high-speed network-tilting trains in Germany[J].Journal of Rail and Rapid Transit,1998,212(1):85-102.
[4]李芾.国外摆式列车发展和运用概况[J].西南交通大学学报,2000,35(6):569-575.
[5]F.CHELI,G.DIANA,F.RESTA.Numerical Model of a Tilting Body Railway Vehicle Compared with Rig and on Track Tests[J].Vehicle System Dynamics,2001,35(6):417-442.
[6]刘晔,吴学杰.摆式列车倾摆伺服控制系统的研究[J].中国测试技术,2003(1):7-9.
[7]西南交通大学牵引动力研究中心.摆式列车倾摆控制系统设计说明[R].成都:西南交通大学,2001.
[8]杨名利,张汉全.摆式列车的H∞鲁棒控制研究[J].铁道学报,1999,21(1):19-22.
[9]L.X.Wang.Adaptive Fuzzy System and Control:Design and Stability Analysis[M].Englowood:Prentice-Hall,1994.
[10]James Carvajal,Guanrong Chen,Haluk Ogmen.Fuzzy PID controller:Design,performance evaluation,and stability analysis[J].Information Sciences,2000(123):249-270.
[11]Kim E.A new approach to numerical stability analysis of fuzzy control systems[J].IEEE Transactions on Systems,2001,31(1):107-113.
执行列车送执行 篇5
活动开始时间: 2012-04-21 12:00
活动结束时间: 2012-05-07 18:00
主办方: 青岛慧人方舟管理咨询有限公司
报名截止: 2012-05-06 18:00
活动类型: 其他
活动地点: 上清路八号
活动费用: 0
限制人数: 9999
执行列车“送执行” ——锡恩2012年战略转型系列活动（免费）
主题：降低内耗 优化团队 提升团队执行力 ———彻底解决企业中“不执行、执行难、不持续”的问题！！【课程内容】 执行的八字方针：认真第一、聪明第二 不认真与太过于聪明，是一个问题的两面，聪明人一生都在想办法，想如何找到更好的超过对手，而不是通过认真做事超过对手。
二、执行的十六字原则：结果提前、自我退后、锁定目标、专注重复 什么是不简单？能够把简单的事千百遍做对，就是不简单；什么是不容易？把大家公认的非常容易的事情认真地做好，就是不容易。锁定目标，将能量和精力聚焦在一点上，目标一旦确定，一切归于简单。专注重复，每一天，每一月，每一年，简单的事情重复做。
三、执行的二十四字战略：决心第一、成败第二 速度第一、完美第二、结果第一、理由第二 光说不练的人背后是没有决心,是害怕失败的表现;追求完美的人多半的结果是失败,而讲究速度的人至少会有结果;任何理由都不能够代替胜利的结果,只有胜利是我们的目的!
【授课讲师】 孙敬章 职 务：北京锡恩英才高级讲师、山东公司培训总监、高级管理顾问、项目经理 介 绍：孙老师有多年的企业管理经验及企业内训经验。曾服务过北京银行、上海震 旦、北京京客隆等多家知名企业。其培训课程见解独到，深刻震撼。注重实 战，幽默而不失大气。受到客户的一致赞扬和推崇。
宋 颂 职 务：北京锡恩英才山东公司总经理、高级讲师、高级管理顾问 介 绍：锡恩公司集理论与实战经验相结合的资深咨询专家，曾在世界500强跨国公司 和大型国有企业担任营销及管理职务，拥有丰富实战管理经验；先后曾在清华 大学、香港大学求学深造，拥有深厚理论功底。致力于企业执行力提升、运营 管理、战略规划、流程重组、激励体系的项目咨询与培训；企业运营与管控, 企业执行力实战项目的调研、课程研发设计、培训授课实施与评估等。
对企业的要求： 授课对象：民营企业、成长型企业，企业年营额2000万以上（第一负责人董事长、总经理须全程参加，不限人数，建议30——50人较为合适）
请准备好投影仪、音响、麦克风、白板、白板笔、白板纸 由主办方承担讲师团行程及食宿安排（食宿标准：三星级以上的酒店 工作餐）总裁及学员在培训过程中不积极参与课程的，讲师团有权终止培训 锡恩英才执行列车“送执行” 调研申请表 为保证培训有效深入及后期工作的良好对接，我公司申请锡恩英才“执行列车送执行”培 训活动，锡恩英才公司将对贵公司进行内部调研，调研分为三种形式：
一、内部资料收集
二、相关问卷的填写
三、相关人员的工作面谈 我司承诺事前做好准备工作，各部门积极支持与配合，我司基本情况如下： 企业全称 公司地址 公司电话 公司传真 年营业额 总裁姓名 总裁手机 企业人数 联系人姓名 联系人手机 职务 目前企业最大的管理困惑 贵公司董事长确认签名 手机 注：1.必须董事长或总经理签字申请才有效，无董事长或总经理签名，此申请将视为无效！2.为保证培训效果，企业第一负责人必须全程参与调研与培训！市场价：8800元/半天 帐户名：济南神州英才企业管理咨询有限公司 开户行：中国工商银行济南高新支行 账 号：1602 0236 0920 0936 473 客户经理： 王晓 联系电话： ***
活动URL:
列车车次的编排 篇6
列车车次字母也有其特殊意义。Z开头的列车：直达特别快速旅客列车，简称直特，字母Z是“直”字的汉语拼音简写。这样的列车在行程中一站不停，或者经停必须站但不办理客运业务。所有的直特列车都是跨局(不是在一个铁路局内)运营列车。
T开头的列车:特别快速旅客列车，简称特快，字母T是“特”字汉语拼音的简写。这样的列车在行程中一般只经停省会城市或当地的大型城市。
K开头的列车：快速旅客列车，简称快速，字母K是“快”字汉语拼音的简写。这样的列车在行程中一般只经停地级行政中心或重要的县级行政中心。
N开头的列车：管内快速旅客列车,简称管内快速，字母N是“内”字汉语拼音的简写。这样的列车一般经停一些重要车站。
L开头的列车：临时旅客列车，简称临客，字母L是“临”字汉语拼音的简写。这类列车只在需要的时候才运营。临时列车在《全国铁路旅客列车时刻表》上是查不到的，所以又称之为不上表列车。
D开头的列车：动车组列车，把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。
A——管内临时旅客列车。
Y——旅游列车。
全球化列车晚点城市化列车超员 篇7
进入20世纪90年代之后, 中国进入了加速对外开放的新时期。外国资本大量涌入中国, 农村剩余劳动力滚滚流入东部沿海。在这一时期, 国际分工和国际贸易发生了巨大的变化。过去的国际贸易是产业间的贸易, 比如中国生产劳动力密集型的产品, 美国生产资本密集型和技术密集型的产品, 再互相交换, 因此令中国人有了“八亿条裤子换一架飞机”的感慨。20世纪90年代之后, 国际上出现了产业内的分工, 任何一个产业, 都会有劳动密集型的生产环节, 这些生产环节可以被转移到中国, 于是, 中国加入国际贸易的机会一下子大大增加了。
2008年, 美国金融危机的海啸冲击了中国的出口部门。中国的出口在2008年第四季度经历了急剧下滑, 2009年以来出口形势略有好转。但是, 考虑到美国经济仍然没有出现持续复苏的信号, 而且美国居民的储蓄率在短期内增长较快, 预计美国贸易逆差的减少也会加速, 这意味着中国的出口将进入一个漫长而漆黑的隧道。全球化的列车晚点了, 很多坐车的人等不及下一班车到站, 纷纷要求退票换车了。
除了全球化, 中国还有城市化。中国的城市化率从1978年的17.9%一路上升到2008年的45.7%。在未来十年, 中国的城市化率仍然将以年均1%~2%的速度提高。城市化带来的不仅仅是楼房和道路的建设, 而且意味着生产要素在地域上的重新配置和优化。城市的空气是自由的, 创新将在这里集聚, 创业将在这里扩散。
全球化的列车晚点了, 从这趟车上下来的乘客争先恐后地要挤上城市化的列车。中国的房地产在2009年几乎一夜之间, 从冬天迈入夏天。房价不停上涨, 地价不断创出新高。极度扩张的货币政策对助长房地产的“繁荣”负有直接的责任, 但是, 上车的人多, 车上的座位少, 也是导致房地产业异常火爆的另一个原因。
全国房价上涨速度最快的地方, 不是上海和北京, 也不是杭州和深圳, 而是温州一个不起眼的县级市——瑞安。这个小小县城的房价甚至超过了北京和上海的水平。温州历来以炒房著称, 其中的一个原因就是过去的温州商人主要做制造业, 靠出口赚钱, 但制造业已经是千军万马过独木桥, 赚了钱的温州商人就转而搭上城市化这趟列车。他们的真实意图不是为了坐车, 而是为了炒作车票。这些投机者看准的, 就是想上城市化列车的人会越来越多。
在“黄牛党”的队伍中, 陡然又增加了国有企业的身影。这一轮拍卖出来的天价地王, 几乎全进入国有企业的囊中。这些国有企业并非专门做房地产开发的, 之所以涉及这一领域, 无非是看中地产的丰厚利润, 凭借其融资成本低的优势, 先圈钱, 后圈地。上车之后, 先占座, 占好座。
国有企业不计成本地拿到了土地之后会做什么呢?第一种可能是, 自己不开发, 倒手卖给别人开发。但谁会是后面的买家呢?下家要想把地王迎回家, 需要付出的成本比当初的天价更高。土地的价格越高, 开发的风险就越大。谨慎的开发商一定会知难而退。或许, 这些土地投资会成为国有企业的“走麦城”, 这将再次印证盲目多元化是企业走向绝地的必由之路。
第二种可能性是, 国有企业拿到土地之后真的要摇身变为开发商了。这将意味着在房地产领域“国进民退”的故事将再度上演。房地产业原来是一群民营的房地产商的天下, 这群房地产商有着敏锐的商业嗅觉、高超的商业技巧, 逐利而来, 饱食而去。但是, 当国有企业进入房地产业之后, 这些原本坐在头等舱的房地产商, 可能就要被排挤到二等舱和三等舱了。
摆式列车 篇8
1 列车紧急列车线回路问题分析
列车紧急列车线是列车执行列车紧急制动、快速制动、牵引允许供电的关键回路,当紧急制动列车线给出高电平时列车紧急制动缓解,同时给出牵引允许供电。当紧急制动列车线处于低电平时列车紧急制动施加,同时中断牵引允许供电,列车无法动车,如列车在正线运营时紧急列车线突然掉电将导致列车无法动车,甚至出现救援,因此紧急列车线回路是列车的安全至关回路,如图1。
由于紧急列车线回路的关键性,是车辆检修需要检查的关键回路,因此需要重点对其进行分析,在分析过程中拆解紧急列车线回路的紧急制动继电器22-K125,发现其紧急列车线回路继电器的触点存在烧蚀的情况。由于紧急列车线供电回路中负载较多,包括G阀、S阀、牵引箱、ATC车载设备等,而且均为列车制动及牵引相关的核心部件,因此主要从列车紧急负载电流进行分析。其中G阀、S阀为KNORR公司的EP2002电磁阀,电磁阀在接通时呈容性,属于容性负载,紧急列车线回路继电器22-K125触点的负载为12个并联使用的KNORR公司的EP2002电磁阀,同一时刻通过22-K125触点的电流应为12条回路电流叠加,叠加后的电流将更大,产生的电弧将更严重的影响触点的寿命,如图2、图3所示为紧急制动继电器触点烧损前后对比图。
采用电流分析仪器对紧急列车线回路电流进行测量,分别对紧急列车线回路得电及失电两种情况进行测量,发现列车紧急制动继电器在得电吸合瞬间的浪涌电流达到80 A左右,如图4所示,电压工况在108 V左右的情况下。
通过电流分析仪器对紧急列车线电流的测试情况,可以判断浪涌电流是导致列车紧急制动继电器触点烧蚀的主要原因。通过以上分析紧急列车线回路中的负载为KNORR公司的EP2002电磁阀,电磁阀在接通时呈容性,属于容性负载,在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,根据图4可以看出在110 V电压下紧急回路接通瞬间产生的浪涌电流高达80 A,此时继电器触点处于回跳阶段,受浪涌电流影响产生电弧,电弧使继电器触点产生烧蚀并降低其使用寿命。而目前使用的继电器是型号为D-U204-KLC的中间继电器,吸合释放电流为1 A,无短时过载能力且容量不足,导致紧急制动继电器的触点出现烧损的现象。
2 列车紧急列车线回路整改分析
为了解决紧急列车线回路中D-U204-KLC型继电器触点烧蚀的问题,需要重新对继电器进行了选型,将原用的D-U204-KLC型继电器更换为3RT1017-2KF41型接触器,3RT1017-2KF41型接触器的参数见3RT1017直流情况各电压等级触点串联容量,如图5所示。
3RT1017-2KF41型接触器线圈两端并联有抑制浪涌电流的压敏电阻,除了抑制过电压还可以避免对其他电子设备形成干扰。将D-U204-KLC型继电器的被烧触点线改接3RT1017型接触器的三对主触点串联使用,其余触点联线改接3RT1017型接触器的辅助触点,通过串联接触器的触点可以提高触点的灭弧能力,可以避免触点烧蚀的情况出现。
3 列车紧急列车线回路效果分析
紧急列车线回路D-U204-KLC型继电器换型为接触器后,通过4个月的跟踪期,再次对换型后的3RT1017-2KF41型接触器进行拆解,发现其触点运行良好,未发现有烧损情况,如图6所示。以此说明通过以上整改方式可以很好地解决了继电器由于浪涌电流而导致继电器触点烧蚀而带来的列车安全隐患。
4 结束语
紧急列车线回路是列车的关键执行回路,直接影响列车的牵引及制动的执行,如果一旦出现继电器烧蚀而导致触点出现粘结情况,将导致列车制动无法缓解,给列车运行带来安全隐患,将D-U204-KLC型继电器换型为3RT1017-2KF41型接触器,可以更好地确保列车的安全运营。
摘要：广州地铁三号线列车由中国南车集团株洲电力机车有限公司生产,列车采用6节编组,列车最高运行速度120 km/h,通过分析三号线车辆的紧急列车线回路相关参数,提出改进的措施,以提高列车安全性能。
关键词：紧急列车线,容性负载,浪涌电流,压敏电阻
参考文献
摆式列车 篇9
关键词：高速列车,非稳态气动力,隧道,日本
1 概述
随着日本新干线列车最高速度的增加, 隧道内列车受非稳态气动力作用引发的横向振动, 尤其是横摆振动已成为乘坐舒适性方面一个重要的研讨课题。对各种类型的列车进行实测的结果表明, 气动力具有如下特征[1]:
(1) 非稳态气动力的幅值与相对于列车的气流速度的平方成正比;
(2) 面向隧道壁的列车侧壁出现的持续压力波动是产生非稳态气动力的主要原因;
(3) 压力波动在保持其形状的情况下, 沿顺流方向传播;
(4) 从头车到第6辆~第8辆车压力波动逐渐增大, 然后保持稳定, 最后在列车尾部急剧增大。
运用数值仿真对列车所受的气动力进行了研究。数值计算表明列车底部周围产生的涡流, 以及该涡流沿车辆侧面传播是沿整列车产生压力波动的原因[1]。该研究也揭示了由于列车尾部气流有效截面积的突扩而引起的气流分离是列车尾部产生剧烈压力波动的原因[2]。
已经运用了几种措施来提高隧道内列车的乘坐舒适度。在车辆之间采用了衰减力与车辆间角速度成正比的抗横摆减振器[3]。还开发了主动悬挂系统[4]。这些系统已经在几种系列的日本新干线列车上得以安装并且效果显著。然而, 这些措施只是权宜措施。列车的进一步提速需要减少气动力本身。
改变列车外形对减小作用在车辆上的气动力非常重要。本研究中, 通过线路试验和风洞试验来探究减小气动力的列车外形。首先, 对线路试验数据进行统计分析, 识别出引起非稳态气动力的列车外部部件。然后, 进行风洞试验对列车外形进行分析, 重点关注统计分析识别出的外部部件。最后, 进行线路试验验证根据风洞试验结果提出的列车外形的效果。
2 运用统计分析识别影响气动力的外部部件
2.1 方法
在过去的10年间, 分别对各种型式的列车进行了实车气动测试[1]。测试列车中车辆外形 (例如:车头、车顶和车底) 不同, 并且被测车辆在列车中的位置也不相同。由于有很多参数需要考虑, 因而根据这些数据很难识别出影响气动力的列车部件。
于是, 查找在同一列车上仅外部部件改变情况下的实车试验记录, 并找到了6辆编组列车为期2年的长期试验记录。试验期间, 受电弓和绝缘子罩 (以下称受电弓罩) 、转向架罩等发生了变化 (图1) 。测量了第5辆车两侧的压力。车辆每侧侧面积沿长度方向被分为四等份, 在每部分的中心处布置压力传感器。运用这些测试数据, 力图识别出影响气动力的列车部件。
当列车头车进入隧道时, 将产生压缩波, 当列车尾部进入隧道时, 将产生膨胀波。这些压力波在列车前方以声速传播, 在远端的隧道出口, 压力波被反射并且产生膨胀波朝着隧道入口方向传播。隧道内运行的列车遇到这些压力波时, 压力值将发生突变。在膨胀波经过列车瞬间和列车遇到反射的膨胀波瞬间这段时间内, 列车周围的气流变为准稳定状态。作者估算了该期间内作用在列车车体上的气动力。
运用布置在列车两侧的8个压力传感器的压力测试数据, 作用在车辆上的气动横摆力矩可近似表示如下:
式 (1) 中:Mp———气动横摆力矩;dp———车辆两侧的压力差;si———列车侧面的第i部分的特征面积;li———第i部分的力臂, 等于车辆中心与第i部分中心之间的距离。
以前的研究报道, 当不与迎面而来的列车相遇时, 非稳态气动力的均方根值 (RMS) 与列车速度的平方成正比[1]。运用该关系, 将列车速度250km/h以上的气动横摆力矩的均方根值换算为270km/h速度下的值。统计分析中采用了110组数据。
列车外部部件的改变大部分并不是为了气动研究, 而是有其他目的的。同时, 改变的部件是以各种方式组合在一起的 (表1) 。从而很难估算单个部件对气动力的影响。因此, 作者进行了被称为数量化理论Ⅰ类[5]的统计分析, 来识别引起作用在第5辆车上的非稳态气动力的列车外部部件。数量化理论Ⅰ类将定性数据转换为数字数据并进行多元回归分析。获得了一个作为解释变量的外部部件的组合, 以得出最佳回归线。
2.2 结果
通过采用下列解释变量 (图2) 获得了最佳回归线。
(1) 第5辆车上的受电弓罩;
(2) 中间车的转向架侧罩;
(3) 通道连接处的底部外部风挡;
(4) 转向架与车辆端部之间的侧罩。
自由度调整后的决定系数为0.95[5]。
3 通过风洞试验估测外部部件的气动效应
3.1 方法
如上所述, 根据在有限数量测点获得的压力数据, 近似得出了作用在线路试验真实列车上的气动力[1]。在以前的风洞试验中[6], 采用同样的程序来估测气动力。虽然该估测方法适用于局部压力波动相对缓和的中间车, 但是, 很难确定作用在列车尾部 (该处流场复杂) 的气动力, 也很难估测小型外部部件的影响。因此, 在风洞试验中, 作者力图运用荷重传感器直接测量气动力。
试验在日本铁道综合技术研究所的小型消声风洞进行。喷嘴宽720mm, 高600mm, 试验装置见图3。制作了一个由5辆车组成的新干线列车模型和一个双线隧道模型, 模型比例为1/40。测试在第4辆车和第5辆车上进行。转向架固定在隧道地面上。车内安装了2个荷重传感器 (Minebea U3C-5K-B) 。荷重传感器的一端与转向架连接, 以测量作用在车体上的横向力。气动横摆力矩ML由以下公式得出:
式 (2) 中:Lfront———前转向架处荷重传感器的测量值;Lrear———后转向架处荷重传感器的测量值;d———前转向架与后转向架间距离的一半。
第4辆车的两侧壁均设有4个测压孔。压力传感器 (Scanivalve ZOC23B) 安装在车内, 同时测量每个测压孔处的压力。
列车模型的外部部件, 如列车底部、尾部和罩均是可变的。标准列车模型为底部为方形 (见3.2节 (4) ) , 采用三维长型头部和尾部 (见3.2节 (5) ) , 无通道连接外部风挡、受电弓罩和转向架侧罩的列车模型。外形改变均在标准模型的基础上进行。
在隧道入口上方, 用皮托管测量气流速度。气流速度设定为30 m/s。根据流速和列车高度, 雷诺数 (Re) 为1.6×105。
以前的研究证实[6]:在真实情况正常观察到的振动加速度范围内, 列车振动对流场的影响很小。因此, 本试验中, 列车保持静止状态。
实际上, 列车和隧道之间存在相对运动, 然而风洞试验中两者无相对运动。尽管存在这种差异, 但在风洞试验中, 确定能定性地再现实际现象[6]。认为列车和隧道之间的气流不仅仅是库埃特状流, 而是库埃特流和泊肃叶流的组合[7]。人们认为泊肃叶状流对产生非稳态气动力起重要作用, 因此, 风洞试验能模拟该现象。
3.2 结果和讨论
如果模型的固有频率与气动力的峰值频率接近, 那么很难准确地测量其所受的气动力。因此, 首先要确定荷重传感器能否估测非稳态气动力。将估测的作用在第4辆车上的非稳态气动力与通过对压力数据积分得出的值进行比较 (图4) 。发现两者几乎一致, 事实证实荷重传感器测量系统能估测非稳态气动力。
接下来就运用该测试系统对外部部件, 尤其是统计分析识别出的外部部件的效果进行测试。
(1) 受电弓罩。
上节的统计分析证实受电弓罩对气动力的影响很大。于是估测了3种受电弓罩的影响:二维型、三维型和箱型受电弓罩 (图5) 。三维型受电弓罩的侧板是圆形的, 而二维型受电弓罩的侧板是直的。侧护板可安装在二维型和三维型受电弓罩的侧面。二维型和三维型受电弓罩安装在第2辆车和第4辆车的车顶, 箱型受电弓罩分为两个部分:前部分安装在第4辆车上, 后部分安装在第5辆车上 (图6) 。受电弓本身不安装。
首先研究受电弓罩对顺流场的影响, 测量了下列情况下作用在第4辆车上的气动力:
(a) 在第2辆车上安装二维型受电弓罩和侧护板;
(b) 在第4辆车上安装二维型受电弓罩和侧护板;
(c) 在第2辆车和第4辆车上安装二维型受电弓罩和侧护板 (图7) 。
情况 (a) 的气动力几乎与无受电弓罩的情况相同。受电弓罩的影响局限在其邻近区域。情况 (c) 的气动力低于情况 (b) 。可能是因为第2辆车上的受电弓罩减小了逼近第4辆车受电弓罩的气流流速。
继而估测受电弓罩形状对作用在第4辆车上的气动力的影响。在第4辆车上分别安装二维型受电弓罩、二维型受电弓罩和侧护板、三维型受电弓罩、三维型受电弓罩和侧护板。箱型受电弓罩分开安装在第4辆车和第5辆车上。同时也对只安装侧护板但无受电弓罩的情况进行了研究。图8说明了受电弓罩形状的影响。安装箱型受电弓罩的情况作用在车辆上的气动力最大, 其次是仅安装侧护板的情况, 第三和第四分别为安装三维型受电弓罩+侧护板和安装二维型受电弓罩+侧护板。这说明侧护板引起了气动力增大。
(2) 转向架侧罩。
上节线路试验的分析说明转向架侧罩有助于减小气动力。为估测其影响, 测量了有无转向架侧罩时作用在第4辆车上的气动力。所有车辆均安装了转向架侧罩。图9证明了转向架侧罩能减小气动力。
(3) 通道连接外部风挡。
线路试验表明, 在通道连接周围存在较大的压力波动[8]。安装外部风挡似乎是一个降低压力波动的有效措施, 上节的统计分析也说明下部外部风挡对气动力有有利影响。因此, 整列车车辆间的间隙处安装由塑料膜制成的外部风挡。为安装方便, 只在模型列车的侧面安装外部风挡。图10显示了外部风挡对作用在第4辆车上的气动力的影响, 外部风挡降低了气动力。
(纵轴表示基于不安装情况气动力横摆力矩均方根值的无量纲值)
(纵轴表示基于无转向架侧罩情况横摆力矩均方根值的无量纲值)
(纵轴表示基于不安装情况气动横摆力矩均方根值的无量纲值)
(4) 车辆底部截面形状。
(纵轴表示基于无外部风挡情况气动横摆力矩均方根值的无量纲值)
数值仿真表明, 列车底部周围区域有涡流产生[1]。认为列车底部形状对于减小气动力起至关重要的作用。
对圆形的底部横截面形状进行了检验 (图11) 。在图11中, 小R的曲率半径为400mm, 大R的曲率半径为800mm, 这与实际列车情况是一样的, 列车所有车辆均采用同一形状。图11显示了作用在第4辆车上的气动力, 大R情况的气动力较小。
也在列车底部安装了导流板 (图12) , 导流板安装采用2种方式:列车的整个侧面安装导流板 (整体导流板) , 或除转向架侧面以外的侧面安装导流板 (部分导流板) 。导流板的高度对应于实际列车上的165 mm高度, 这是车辆限界允许的最大高度。在所有车辆上安装导流板, 测量作用在第4辆车上的气动力。图12说明整体导流板能有效减小气动力, 部分导流板对减小气动力也有一定的作用。
(纵轴表示基于底部方形角情况气动横摆力矩均方根值的无量纲值)
(纵轴表示基于无导流板情况气动横摆力矩均方根值的无量纲值)
(5) 列车的尾部形状。
线路试验说明列车尾端部分压力波动最大[1], 数值流体仿真证明这是由尾部形状影响的气流分离引起的[2]。因此, 测试了尾部形状对作用在尾车上的气动力的影响。试验中准备了5种不同类型的尾部形状:二维短型、二维长型、三维短型、三维长型和方角型 (图13) 。
(纵轴表示基于方角型情况气动横摆力矩均方根值的无量纲值)
短型尾部长度对应于实际列车的3.5m长, 长型尾部长度对应于实际列车的7.5 m长。二维型即所谓的楔形, 三维型的侧面是圆形的, 结果显示三维短形的气动力最大。以前数值研究[2]证明侧面的非稳态气流分离引起尾车的非稳态气动力。推荐运用二维形状抑制侧面的气流分离来降低气动力。现在的试验结果证实了此观点。长型尾部形状减小了由气流分离引起的压力波动, 因此, 二维长型和三维长型的影响几乎没有差异。
4 运用线路试验验证导流板的影响
在真实的列车上安装了上节风洞试验证明有效的导流板, 进行线路试验来验证其影响。
4.1 方法
在4辆车上安装了导流板, 即16辆编组列车的头车到第4辆车。虽然3.2节 (4) 中的风洞试验说明整列车侧面安装整体导流板对于减小气动力有显著作用, 然而, 考虑到转向架的维护, 在除转向架侧面外的侧面安装部分导流板。导流板的高度设为90mm, 这样在车体与转向架间的空气弹簧无气的情况下也不会侵犯车辆限界。通过对车辆每侧4个点测得的压力数据积分, 估算出作用在第4辆车上的气动力。在第4辆车转向架上方走廊地板上安装加速计测量车体的横向加速度。试验装置见图14。
(第5辆及以后车辆未加装导流板)
4.2 结果和讨论
图15显示了气动横摆力矩均方根值和典型功率谱密度分别随列车速度和频率的变化规律。可发现导流板有减小气动力的作用。
图16给出了车体横摆加速度的均方根值和典型功率谱密度。可以看到导流板对车体振动加速度均方根值没有明显效果。原因如下:气动力峰值频率约为3Hz~5Hz, 车体振动频率约为1Hz~2Hz。车体振动在3Hz~5 Hz区间能量很小, 而导流板只减小了约3Hz~5Hz区间气动力的功率谱密度, 因此, 对车体振动几乎没有影响。以前的线路试验验证了从第3辆车到尾车的气动力的峰值频率, 从第3辆车到第6辆~第8辆车峰值频率逐渐减小, 而后直到尾车保持在同一水平[1]。当列车以300km/h的速度运行, 第8辆车以后气动力峰值频率约为2Hz, 与车体振动频率相当。因此, 需要至少从头车到第8辆车安装导流板来探究导流板对车体振动的影响。
5 结束语
通过线路试验和风洞试验研究了降低隧道内作用在列车上的气动力的措施。首先, 对线路试验数据进行统计分析, 识别出引起非稳态气动力的列车外部部件。接着, 通过风洞试验对各种列车外形进行了检验, 重点关注由统计分析识别出的外部部件。风洞试验表明, 车体底部的导流板能有效减小气动力。最后, 运用线路试验来证实导流板的作用。
译自《Journal of Mechanical Systems for Transportation and Logistics》2009, №1, 1~12
参考文献
[1]Suzuki, M., Ido, A., Sakuma, Y.and Kajiyama, H..Full-scale measurement and numerical simulation of flow around high-speed train in tunnel[J].Journal of Mechanical Systems for Transportation and Logistics, 2008, 1 (3) :281-292.
[2]Suzuki, M., Arai, N.and Maeda, T..Numerical simulation of flow around train (2nd report, Unsteady aerodynamic force on tail car) [J].Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers B, 1996, 62 (595) :1069-1067 (in Japanese) .
[3]Fujimoto, H..Lateral Vibration and decreasing measure of it on a Shinkansen train (Decrease of train vibration with yaw damper between cars) [J].Quarterly Report of RTRI, 1995, 36 (3) :122-123.
生命列车 篇10
降生人世,我们就坐上了生命的列车,我们曾以为最先见到的那两个人——养育我们最亲爱的父母,会在人生旅途中时刻陪伴我们左右,但令人痛心的是,他们也会在某个车站下车。他们所给予的爱以及不可替代的陪伴,往后的旅途中我们再也无从找回。而被留下的我们,却要孤单单地面对接下来的漫长旅途。尽管如此,人生列车行进途中还会有其他人上车,其中的一些人将与我们有着特殊的关系,有我们的兄弟姐妹,也有我们的亲朋好友,他们的陪伴带给我们诸多慰藉和帮助。更值得期待的是,在漫长的旅途中,我们或将体验千古不朽的爱情故事。
同乘一班列车的人当中,每个人的心情各异,有的人轻松愉快地完成旅行,有的人却闷闷不乐、忧郁而悲伤……有的人在列车上四处奔波,随时准备帮助他人。很多人下车后,仍旧会给其他旅客留下永久深刻的印象;但也有一些人,当他们离开座位时,却没有人察觉。在列车行进的某个时刻,对你来说情深义重的伴侣却离开你坐到了另一节车厢,而你只能目送他(她)继续接下来的旅程;当然,你也可以摇摇晃晃的得一路去到别的车厢寻找他(她),只是,他(她)身旁的位置早已被人占据,而你也无法坐回他(她)身旁。
旅途总是充满挑战、梦想、希望和离别,它就是一趟生命的时光隧道列车,只能往前,没有返途。因此,每个人都应该愉快的旅行,善待旅途中遇见的所有旅客,找出人们身上的闪光点。永远记住,在某一段旅程中,每个人都有彷徨犹豫的时刻,在这些艰难的时刻我们需要他人的理解。推己及人,旅途中我们也要懂得理解他人。
生命之谜就是我们在什么地方下车?坐在身旁的伴侣又会在什么地方下车?我们的朋友在什么地方下车?我们根本无从知晓……
我时常这样想,到我该下车的时候,我会留恋吗?我想我还是会的。与朋友们分离,我会痛苦,而让我的孩子孤单的前行,我会悲伤。我执着地希望在我们大家都要到达的那个终点站,我们还会相聚。我的孩子们上车时没有什么行李,如果我能在他们的行囊中留下美好的回忆,我会感到幸福。下车后,与我同行的旅客还能记得我,想念我,我将感到快慰。
列车为何频频出轨 篇11
预防恐怖袭击，势在必行
“4·28”特大列车安全事故发生之后，人们的第一反应是怀疑有恐怖分子故意破坏。恐怖袭击导致火车出轨的主要方法是针对铁轨或是针对列车车轮的爆破。而爆炸会留下一些比较明显的痕迹，例如火药等（爆炸物）残留、爆炸中心点的位置、爆炸损伤等。在2005年6月12日俄罗斯莫斯科郊外的列车脱轨事故中，爆炸装置的爆炸当量相当于5公斤梯恩梯炸药。爆炸发生在列车车头抵达爆炸装置安放地点前的一瞬间。出轨列车车头上有一个爆炸后留下的直径10厘米左右的凹坑，铁道上出现了一个爆炸后留下的直径约1米、深0.5米的坑。
公安机关对“4·28”特大列车安全事故现场进行勘察后，没有发现相应的爆炸残留物和爆炸痕迹。此外，没有发现铁轨遭遇人为破坏，也没有发现轨道上有障碍物。因此，最终排除这次事故为恐怖袭击案件。但是，随着北京奥运会的迫近，国内各种敌对势力越来越嚣张。因此，预防针对火车和铁路的恐怖袭击也势在必行。
随着奥运会临近，目前北京和上海的铁路安保工作已经提前进入奥运状态，进入售票大厅买票的旅客和进站台接站人员及列车工作人员，均要逐一接受安检。据称此举为与奥运安保接轨，进入“奥运安检模式”，不但可以避免普通乘客把危险品携带上火车，更可以有效地防止恐怖分子和反社会分子携带危险品上火车。
但是，由于火车线路很长，铁轨安全保障比公路、河道等交通方式脆弱，目前针对铁轨的安全保障难度还比较大。2004年4月3日，德国一列城际高速列车在西部城镇多特蒙德附近高速行驶时，险些撞上被事先固定在铁轨上的6块金属板而造成出轨事故。由于司机发现及时并紧急刹车，从而避免了一次重大事故的发生。德国警方表示，这可能是一起未遂的恐怖袭击。这次事件发生在科隆至柏林之间的铁路线上，列车上有乘客200名。有人事先在一段铁轨上用螺栓固定住6块各重17.5公斤的金属板，而列车司机在看到前方有障碍物后紧急刹车，避免了重大的伤亡事故。警方认为此事有多人参与的迹象，因为那些金属板很重，一人难以搬动。另外，金属板是在高速列车到达之前不久才被固定到铁轨上的。
目前保障铁轨安全的方法主要有三个：第一，沿途加紧人工安全检查，安检人员可以检查出肉眼看得见的一些炸弹、石块、金属板等可能导致火车出轨的物品，对于一些伪装成铁路石子等隐蔽性很强的炸弹，需要采用炸弹探测器；第二是在铁路沿线加增防护网，防止无关人员进入防护网，并在防护网上安装警报器，如果有人试图破坏防护网进入铁路，警报就会响起；第三是在火车头安装炸弹探测器和干扰器，现在不少恐怖分子采用电子方式定时引爆炸弹，如果探测器检测出前方有这种炸弹，就可在紧急刹车的同时，启用炸弹干扰器，延迟炸弹爆炸的时间，或者让炸弹成为“哑弹”，以便人工排除炸弹。
出轨，制造车毁人亡的惨剧
目前，全世界117个国家和地区拥有铁路约120余万公里，其中美国铁路20多万公里，俄国铁路10多万公里，中国铁路将近8万公里，印度、加拿大的铁路6万多公里。其他如法国、德国4万多公里，阿根廷3万多公里，日本、意大利、墨西哥、巴西、波兰、南非等2万多公里，英国、西班牙、瑞典、罗马尼亚等1万多公里。
铁路已经成为除了公路之外第二大重要的运输系统，成为一种重要的长途运输旅客和货物的方式。然而，每年发生的铁路交通事故也由此增多，因铁路交通事故的死亡人数仅仅少于公路而排名第二。在所有的铁路事故中，最多的一种事故类型就是火车出轨。近年来，世界上伤亡人数最多的一次交通事故是海啸造成的斯里兰卡火车出轨事故。事故发生在2004年12月26日，事故中有大约1700人死亡。那是世界上最严重的火车事故，死亡人数超过1981年发生在印度的火车出轨事故。当时，这列火车正行驶在距离斯里兰卡西海岸200米左右的铁轨上，巨大的海浪突然袭来将火车掀翻，铁轨也被海水淹没。事后在事故现场还能看到玻璃被打碎的车厢，估计是绝望的乘客想打破车窗逃生。1981年6月6日，飓风使得印度比哈尔邦境内的一列火车出轨，最后坠入河中，这次事故夺走了800人的性命。
火车为何频频出轨呢？有一些是自然灾害引起的；更多的是人为事故，有的是玩忽职守，有的是恐怖袭击，有的是反社会的报复行为。利用现代科技，司法部门、安全部门和相关单位可查清火车出轨的原因，就可以分析事故各方应当承担的责任，对肇事者给予应有的行政处罚、民事处罚和刑事处罚。另外，查清原因后，相关部门采取一些防范措施，可以减少类似“4·28”胶济铁路特别重大交通事故中出轨事件的发生。“4·28”胶济铁路事故发生不到10个小时，铁道部宣布对济南铁路局局长陈功、党委书记柴铁民免职审查，由铁道部副总工程师耿志修、铁道部总工会副主席徐长安分别担任济南铁路局局长和党委书记。事故发生的当天，最高人民检察院就介入事故的司法调查，目前侦查工作仍在进行中。到底谁该为被事故夺走生命的72人和受伤的460多位旅客负责呢？事故的相关责任人中，已有6人涉嫌犯罪，他们分别是原济南铁路局主管运输的副局长郭吉光（涉嫌铁路运营安全事故罪）、2名调度员、1名车站值班员、1名车站助理值班员和1名火车司机。目前，这些嫌疑人已被公安机关依法刑事拘留。
高速，可怕的高速
在不同的路段控制不同的速度是列车安全的重要保障。而在“4·28”事故中，因为火车限速的相关文件混乱而出事。从4月23日到4月28日，济南局仅就出事路段限速80公里的命令就改了3次。济南铁路局4月23日印发了《关于实行胶济线施工调整列车运行图的通知》，其中包含对该路段限速每小时80公里的内容，并在该局的网站上发布，对外局及相关单位以普通信件的方式车递。4月26日，济南局又发布了一个调度命令，取消了多处限速命令，其中包括事故发生段。
4月28日4时02分，该局又补发了该段限速每小时80公里的调度命令，但该命令没有发给T195次机车乘务员。而王村站值班员对最新临时限速命令未与T195次司机进行确认。文件传递及调度命令传递混乱，给事故发生埋下了极大的隐患。4月28日凌晨4点41分，T195次列车驶入一段S型轨道的中部，突然脱轨，列车中后部10-17号的8节车厢倾覆。更加要命的是，此时由烟台开往徐州的5034次列车迎面驶来，与T195次列车倾覆车厢正面相撞，惨剧由此发生。
高速，可怕的高速！目前世界上许多列车出轨事件都是由于列车速度过高引起的。按照牛顿第一定律，行驶的车辆有保持原来运动状态的特性，如果列车在拐弯处不适当减速，很可能冲出铁轨而酿成大祸。现在，世界各国都在实施火车提速的计划。火车的速度越大，惯性也就越大。火车提速之后，必将面临类似出轨的安全问题。2005年4月25日，日本兵库县的列车出轨，事故导致91人死亡，456人受伤。火车上的“黑匣子”（车辆控制装置），记录了事故发生时列车速度、刹车情况等行车数据。数据显示，火车出轨前5秒钟的速度为每小时100多公里，大大超过了每小时70公里的限速。
此外，如果火车的行驶速度过高，车轮与铁轨之间的震动都随之增大。尤其在两根铁轨的接缝处，或铁轨上有障碍时，车轮与铁轨之间的震动会更大，更容易发生出轨事故。例如，1980年，日本京阪铁路段发生火车出轨翻车事故，造成100多人不同程度的受伤，事故原因是铁轨上有一个只有拳头大小的石块。
人为因素，引发安全事故
在许多交通事故中，我们都可以看见人为因素的影响，火车事故也不例外。比如最近的“4·28”列车事故中，除了临时铁路、S形弯道等客观原因外，主要的原因还是人为的失误。限速文件三种版本的混乱是事故的主因，但是S形弯道前有每小时80公里的限速标志，司机没有仔细观察交通标志也是事故发生的一个原因。
人为疏忽、操作失误、恐怖袭击等人为因素是造成火车出轨的重要原因。2005年6月12日上午，一列旅客快速列车在莫斯科近郊遭遇恐怖分子的爆炸装置袭击，导致部分车厢出轨，10多人受伤。所幸的是，这里是一个转弯路段，当时的车速不快，再加上列车司机非常有经验，采取的措施得当，因而没有造成更大的人员伤亡。与这个案例对比可以发现，如果列车司机处置得当，即使在弯道处遭遇恐怖袭击，也可以减少损失。
在一些岔道口，经常发生火车和汽车、行人、牲畜等相撞而出轨的事件，这也是一些人为因素影响的出轨事件。2006年6月12日，以色列一列乘载200名乘客的市郊往返火车撞向一辆小型货车，引发3节车厢出轨侧翻。这次意外造成至少5人死亡、80人受伤。
粗制滥造和过度使用引发的车轮损伤也会导致火车出轨。根据美国联邦铁路协会安全管理办公室整理得出的数据，在1990年到1999年的10年间，有70多次火车出轨事故是由车轮的轮缘损毁造成的。有的车轮在出厂之时就有轮缘损伤，有的车轮材质疏松，有的车轮在制造过程中混入了杂质。
另外一些车轮损伤事故是由货物超载引起的，部分铁路运输公司为了满足运输货物需求的激增，追求更高的利润，擅自增加火车装载量。对此，研究人员开发出了对火车车轮的轮缘进行超声测试的技术。当检测到有问题车轮时，系统会发出自动警报，提醒操作员注意，不让问题车轮出厂，或者及时更换使用一段时间后出现问题的车轮。
自然灾害，并非完全难以躲避
在火车出轨的各种因素中，突发的地震、泥石流、暴风雨、大雪、龙卷风、沙尘暴等自然灾害，被安全部门认为是最难以避免的因素。但是，这些事故也并非完全难以避免。2004年10月，在日本一次大地震后，虽然铁路部门对灾区内的铁路进行了检修，但是结果还是有些路段没有得到很好的修复，结果行驶于浦佐与长冈间的新干线列车发生出轨事故，所幸的是151名乘客无一人受伤。
2004年2月18日早晨，伊朗东北部的呼罗珊省内沙布尔市郊外，几节没有牵引机车的货车车厢在铁轨上滑行，车厢里满载易燃易爆物质，滑行几十千米后出轨翻车，车厢燃起大火并爆炸，离爆炸点最近的5个村庄几乎被夷为平地。这次事故造成200多人死亡，300多人受伤。这几节“没头”的列车为什么会自己跑起来呢？伊朗德黑兰大学的研究人员表示，列车出轨事故发生之前的内沙布尔市及周围地区发生了里氏3.6级的地震，地震先使整列“没头”的火车产生晃动，并开始在铁轨上由地势高的地方向地势低的地方滑行，最终酿成了这场灾难。像这样的事故也是可以避免的，那是需要地震预报部门及时发布地震预报，而铁路部门根据预报采取相应的措施。
2005年10月29日凌晨，印度一列客运列车在南部安得拉邦首府海德拉巴以南30公里处脱轨，造成惨重人员伤亡，死亡人数多达109人。暴雨天气和洪水被认为是造成列车脱轨的罪魁祸首。出事列车当时是在从雷伯莱开往塞康德拉巴德的途中，经过一条河上的铁路桥时发生脱轨，原因在于桥上的铁轨已被连续3日来的暴雨和洪水冲走。2006年6月10日，一列从台北开往高雄的火车在经过苗栗和铜锣路段时，因为连日大雨造成的铁道边坡土石覆盖到铁轨上，导致车头及前3节车厢出轨，车体严重倾斜，将近10人受伤。现在，一些国家也开始重视极端天气对火车的危害，开始制定在什么天气下可以行驶的法规，这样就可以有效避免恶劣天气下的火车出轨事故。■
背导弹的列车 篇12
铁路是现成的庞大运输系统,铁路车辆具有强大的机动能力,如果能把导弹装在铁路车辆上,不就成了一种机动性能很强的战略武器?苏联很早就注意到了这个问题,在1983年开始试制铁路机动式洲际弹道导弹系统,命名为SS-24“手术刀”。这种新型武器系统其实就是把RT-23型固体燃料弹道导弹装在一列火车上,而火车则可以高速隐蔽行进,每天可以行驶1 000千米以上,可以在任何地点停车并发射导弹。一个完整的SS-24铁路机动洲际弹道导弹系统属于团级编制,整列火车包括3辆柴油机车车头和17节车厢,17节车厢中包括9节平板拖车和8节勤务车厢,装备有3具导弹发射装置。经过一系列试验,苏军在1987年开始部署SS-24导弹,苏联当时希望用这种新型导弹系统,作为核反击的重要力量,因为铁路机动洲际弹道导弹具有良好的隐蔽性和机动能力,它们有可能在对方的首轮核打击下幸存下来并发动反击。
1987年10月,第一个装备RT-23铁路机动远程弹道导弹团开始战斗值班。到1988年年中,3铁路机动导弹系统的数量已经增加到20个,到1999年,苏联已经组建了3个弹道导弹师,每个师下辖4个导弹团,发射器达到36个。这种铁路机动弹道导弹主要部署在固定地点,每列列车相距4千米。只要在战斗值班状态,各列车全部采用分散布局方式,以避免被敌方打击一次摧毁。
实际上“手术刀”导弹仅发射过一次。在科斯特罗马地区军事演习中,苏军发射了一枚“手术刀”导弹,导弹命中了堪察加半岛上的目标。尽管有着强大的情报和侦察手段,但在苏联试射前后,美国情报部队都没能确定发射列车的具体坐标,这证明了铁路机动弹道导弹系统的实战潜力。
上世纪90年代初,鉴于苏联国内外的一系列问题,戈尔巴乔夫政府决定停止铁路巡逻任务。但这还不是压垮导弹列车的最后一根稻草,真正的打击来自美苏第二阶段战略武器限制协定,该协议要求苏联拆除全部“手术刀”弹道导弹。但当美国在2002年6月宣布推出反弹道导弹条约后,俄罗斯也宣布第二阶段战略武器限制协定也随之失效。此后俄罗斯政府决定停止销毁几种特定的战略武器,其中就包括铁路机动弹道弹道系统。俄罗斯战略火箭军司令尼古莱·索洛夫斯托夫宣布,俄罗斯战略导弹部队将继续保留铁路机动导弹系统到2010年。当时俄罗斯的军费预算正在逐渐增加,许多人相信,这些背着导弹的列车,有一天还能重返战斗值班序列。
但这种希望最终被证明仅仅是回光返照。不久俄军高层决定彻底销毁铁路机动弹道导弹系统。2003年6月,俄罗斯在布良斯克销毁了第一个RT-23系统。而最后一个RT-23系统,是在2005年撤出战斗值班,并在一年后拆除。
表面上看,之所以决定销毁RT-23系统,主要原因还是设计过于陈旧,而俄罗斯重新启动生产又需要巨大的资金。导弹最初是在乌克兰制造的,再加上公路机动远程弹道导弹技术已经成熟,俄罗斯不必再依靠庞大笨重的导弹列车来维持核反击威慑。
索洛夫斯托夫在谈到让铁路机动弹道导弹系统从战略导弹部队退役时说,“让一种已经超过服役寿命的弹道导弹系统担负战斗值班是不可接受的,核武器可不是玩笑”。他还表示,铁路机动弹道导弹系统将被更新的“白杨”井下发射和公路机动发射系统所取代。
但事实真的如此吗?许多防务专家认为,现代地下发射井式导弹生存能力已经大大提高,但俄罗斯对于导弹的机动问题还似乎缺乏足够的认识。现代侦察卫星可以很容易发现公路机动式“白杨”那种百足巨虫式的运输/发射车一一这种车有24米长,近5米高,宽度达到3.5米,开动起来红外和电磁信号都十分明显。相比之下,铁路运输系统的隐蔽性非常强,因为铁路上平时就是各种列车你来我往,谁也无法分辨哪列火车上搭载着可怕的洲际弹道导弹,导弹可以隐蔽地通过铁路运输到任何地点部署。美国情报部门当时的研究显示,在核打击中能够全部摧毁苏联25部铁路机动导弹系统的概率只有10%,而实际上苏联当时拥有50部铁路机动导弹,而且分散在长达120 000千米的铁路线上,普通的侦察手段根本无法准确掌握它们的行踪。
俄罗斯计划在2015年前生产54套公路机动式“白杨”洲际弹道导弹系统和76套固定发射井式“白杨”,这些导弹足够装备两个导弹师。一些俄罗斯专家担心,如果美国同时向俄罗斯发射大量洲际弹道导弹,俄罗斯这些导弹是否真的能在核打击下幸存下来,并有效地发动反击呢?
有鉴于此,俄罗斯不少防务专家仍然认为,继续维持和升级当时的36套铁路机动弹道导弹系统可能是最好的选择,每套铁路机动弹道导弹系统能够携带10枚核弹头,每个核弹头都比广岛原子弹当量大25倍以上,具有可怕的打击能力。如果继续维持这些铁路导弹系统,那么这些战备水平很高的导弹就不至于被废弃,而俄罗斯也不必匆忙地制造替代产品。
由此看来,俄罗斯决定抛弃铁路机动弹道导弹的真正原因,还是缺少足够的维护经费,毕竟要维持这么多庞大复杂的铁路机动导弹系统,费用是相当高昂的。