防脱轨系统

kingrecoba

构思很久了，我想谈谈有胶济铁路脱轨想到的一个不成熟的想法，欢迎大家热烈讨论，为机车设计出谋划策！
      据我了解，这次事故是由于弯道速度过高，导致的脱轨，坛子里也有大车同志说了，在长途运转时，人很容易注意力分散。那么我们可不可以设计一套监控装置呢？
我脑子的装置是这样的：首先我们要了解列车转弯的时候会产生离心力，离心力在一定区间内可以由外侧钢轨承担，如果要出现脱轨，必然会产生一个临界状态，这个状态可以用实验测得。超过临界状态会产生脱轨的危险。在接近临界状态的时候，外侧车轮一定会出现抬高然后轮缘脱离钢轨的趋势。我们可以设置传感器在车轴及转向架上，时刻监控车辆的姿态和侧向应力，特别是车轮状态，传感器采集的数据通过总线传给仲裁器，仲裁器是一个微型计算机系统，每秒采集上万次传感器数据并比对实验测得的危险临界值，一旦发现接近临界值立刻超越手动操作权限自动制动。这套装置有点像汽车上的ABS系统，只不过更加复杂，也更加可靠。仲裁器可并联安装三个，相对独立仲裁。这样有两个好处，一个是避免一个仲裁器误判造成的紧急制动，二是可以避免个别仲裁器损坏后造成的事故。这个系统还有一个有点就是价格低廉体积小，很容易实现。现有的机车都可以加装这种装置。
      以上就是我的想法，非常不成熟，只是个框架，欢迎大家拍砖:lol

[ 本帖最后由 kingrecoba 于 2008-6-1 18:31 编辑 ]

marmot

在出现临界状态的时候可能制动的危险性更大吧,再说感觉技术上可行性不大

kingrecoba

速度越大离心力越大，速度只要下降了，离心力自然会减小。因为离心力的实质是以车轮和钢轨接触处为一点，以钢轨弯道半径为圆，在接触点的切线上产生的脱离钢轨的应力。这个值只和速度与质量有关。操规只有禁止弯道超速，并没有禁止弯道制动。

chenjiaxin.112

应该大多数人为造成的事故,那线路是老线路那儿连特快列车都无!那地方根本谈不上提速!

自由狼-台风

原帖由 kingrecoba 于 2008-5-31 09:16 发表
速度越大离心力越大，速度只要下降了，离心力自然会减小。因为离心力的实质是以车轮和钢轨接触处为一点，以钢轨弯道半径为圆，在接触点的切线上产生的脱离钢轨的应力。这个值只和速度与质量有关。操规只有禁止弯 ...

常规列车，控制车在前，而且使用空控气制动。制动时，前方的控制车首先下闸，后车依次下闸，之间有时间差，在全列下好闸之前，后车的制动力比前车小，甚至根本没制动，顶在前车上。在弯道处，在临界速度下，前堵后拥，脱轨几率很大。

当然，如果有人在末车拉非常，由后向前制动可避免此问题。不过这样可能容易断钩。如果采用电控制动等方式保证全列一起制动，且各车制动力道能保证不前堵后拥，则是最好。

airywinner

这个想法恐怕难度很大，而且不会是“价格低廉体积小，很容易实现”。
这样一个临界状态很难判定，即使可以判定也难以在很短的时间控制，所以必须有保证安全的富裕量，恐怕也是很难选择的吧？
路况和车况在不停变化，脱轨是瞬间发生，即使计算机也难避免其发生吧。

kingrecoba

电子系统是趋势，发现接近临界值还会出轨因该是不可能的，打个比方来说，ABS装置美秒采样率只有几百到一千，它的作用就是发现车轮抱死后立即松开制动，事实证明，我们并不会感觉到制动系统的开于闭，更不可能感觉到由车轮抱死产生的侧滑，况且我设计的装置是在接近临界值就会发挥作用，并不是到达临界值。关于它的体积，如果有搞汽车修理的朋友就知道，ABS系统最多只是一个收音机大小的小盒子，一些导线，和传感器，如果要在铁路上实现，可以肯定的是它的体积并不会比我们的旅行箱大，电子系统的体积其实很小。最后解释一下可靠性，还是用汽车来作比喻，一辆车整个生命周期中会有很多配件需要更换，但是电子系统除外，尤其是安全电子系统，其实crh2中已经大量使用了电子驾驶与操控装置，事实证明他们是可靠的。现在的电子系统已经可以值得大家信赖，出错的几率微乎其微，我设计中的有三个仲裁器，两个以上同时出错的可能性更加小。

方土豆子

T195的脱轨过程与楼主的设想无异，都是在发觉超速的时候进行制动。楼主可能不知道，这非但不能防止脱轨，还恰恰是脱轨的最直接的原因！

方土豆子

另外，汽车需要“刹车防抱死系统”（ABS）是因为汽车刹车时一旦抱死，行驶方向就不受控制了，会发生侧滑。而火车由于在铁轨上行驶，不需要ABS，相反，为了获得最大的刹车效果，火车在紧急制动时恰恰是一律采用直接抱死的方式。

airywinner

有区别，ABS或防滑器是瞬间改变制动状态，车的速度有相对变化。但脱轨不同，一但发生脱轨倾向，也只能是瞬间减弱，但不可能完全消除。

kingrecoba

我用abs做比喻其实是说技术相似性，并不是说像汽车那样对刹车一放一紧的工作，我的意思是，靠近临界值时，电子系统有足够的反应时间和速度紧急刹车消除隐患，要知道汽车速度在一百公里以上时，踩刹车，出现车轮抱死并侧滑也只是瞬间，ABS在这样的情况下也能发挥有效的作用。所以事实证明电子系统反应时间是绝对足够的。还有，感谢airywinner 同志的建议，我们可以用把信号线缆整合到风管中，一旦紧急制动那就是全列拉非常，不会存在后车推前车的现象，只要全列速度下降，脱轨隐患会立刻消除，原理我在2楼解释过了，物理告诉我们，离心力仅仅和速度及质量有关，整车质量不会变，那么速度下降了，离心力自然减小。

Q神

高速通过弯道时减速是造成脱轨的重要原因
楼主没理解火车车辆的模型
跟汽车等不同 火车是分节的 各节分别应力学分析