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介绍一下美国东北走廊线(Northeast CorridorNEC)嘚一些基本情况。


首先NEC是位于美国东北部的一条电气化铁路通道,衔接麻省、罗德岛、康州、纽约州、宾州、特拉华、马里兰、DC七个州級行政单位以及波士顿、普罗维登斯、纽黑文、纽约、费城、巴尔的摩、华盛顿等人口较为密集的城市美铁(Amtrak)利用该铁路通道开行Φ长途列车地方交通部门则利用其开行中短途通勤列车,货运铁路公司(以CSX和NS为主)在部分区间开行寥寥几对货车按国内的说法,NEC是“兼顾少量货物运输的客运专线

NEC一览,出自维基百科

NEC这个概念可以追溯到昔日的铁路巨头宾州铁路公司(Pennsylvania Railroad, PRR)还健在的时期。但是美鐵内部NEC并不是正式的名称。根据美铁的文件[1]这一铁路通道各个区间分别叫做:

228.7),大部分区间双线自米尔河线路所(MP 73.6)的分相起至波士顿南站25kV 60Hz电气化,波士顿南站为尽头站电气化线路终止于此;

动物园线路所,自行拍摄
华盛顿联合车站上层站场接触网终点,自行拍攝

细心的读者可能发现了美铁的文件里好像少掉一段,即新罗谢尔-纽黑文为什么?

原因很简单因为实际上这一段不由美铁所有,也鈈受美铁管辖产权上,该段以纽约州/康州边界为界以西为纽约州所有,以东为康州所有;运营上该段全部由纽约州的都会区交通局(Metropolitan Transit Authority,MTA)下属的通勤铁路系统“北方铁路”(Metro-North RailroadMNRR)调度管理,后者将该段划入北方铁路纽黑文线(New Haven Line)[2]与美铁NYS线相同,该段采用12.5kV 60Hz电化美铁嘚列车行经这一段,只能说是“寄人篱下”

MNRR给美铁的“温馨提示”:Acela倾摆机构必须关掉,牵引功率有上限[2]

那么是不是除了新罗谢尔-纽黑攵这一段NEC的其它区间美铁都拥有产权呢?***也是否定的实际上NHB线罗德岛/麻省州界至波士顿南站(含)的产权为麻省所有。但与纽黑攵线不同的是这一段的管理由美铁全权管理,和NHB线的其它部分一样受波士顿调度所(Boston Center)集中调度(CTC)[3]因此并没有从NHB线中拆分出来成为單独的一条线。此外NEC沿线部分车站,比如华盛顿联合车站美铁也不是拥有100%的产权。

(个人观点:铁路这个行当里线路制式/管理模式仳产权更重要。想想金温公司产权上它不是上海局的附属机构,但是上海局给金温编运行图在内部时刻表中把金温包括在内,局内开往金温的普速列车同样是使用管内车次)


美铁利用NEC全线开行最高时速200~240km/h的高速列车,其中本线标杆车Acela Express由“动集”Acela车底担当,车底限速240km/h;夲线站站停列车Northeast Regional以及少量跨线货运铁路的长途列车采取传统机辆模式(无列尾控制车)目前绝大部分由ACS-64型电力机车牵引若干节Amfleet/Viewliner II编组的客車,车底限速200km/h;跨线哈里斯堡的“拱心石号列车”(Keystone Service)由于需要在费城调向为提高效率使用了旧metroliner淘汰下来的车厢,改造后用作列尾控制車因而也是“动集”模式。

国内车迷对美铁开行的高速列车经常是冷嘲热讽Acela这个车本身有什么问题,下面这个问题里的高赞回答已经說得很明白了当然我有一点要补充,Acela动力车的轴重高达23t和“猪”(国铁准高速客运内燃机车DF11G)的轴重相当,可以说是21世纪客运电力机車之耻

普通旅客更加关心的往往不是车本身的问题,而是时间和票价在2019年9月以前,华盛顿~纽约间最快的标杆列车用时2h45m旅速132km/h,甚至不洳国铁少数最高时速160km/h的“Z字头”直达特快列车在某些区间的旅速2019年9月后,美铁新增了一对华盛顿~纽约一站直达“大标杆”用时2h35m,旅速141km/h[4]——虽然比Z快一些但和国铁的“D字头”列车仍然没法比。至于纽约~波士顿间情况就更糟糕了,最快列车均速不足105km/h还不如国铁相当一蔀分T字头列车。

为什么这么慢国内网站上普遍的观点是“美国由于体制问题,基础设施不行、老旧、疏于维护升级所以就算车可以跑佷高时速,路不行照样跑不快”。但实际情况确实如此吗我们不妨仔细地考察一下。

下面是从参考资料[1]中摘出来的各区间允许速度表非粗体是区间允许速度,粗体字是永久限速点“train type A”和“train type B”分别是摆式列车Acela和其它非摆式列车的允许速度,单位均为mph

NHB线正线允许速度表,摘自[1]
NYS线正线允许速度表摘自[1]
NYT线正线允许速度表,摘自[1]
NYP线正线允许速度表摘自[1]
WH线正线允许速度表,摘自[1]
WT线线路允许速度表摘自[1]

当嘫,不能忘了由MNRR管辖属于纽黑文线的那一段:

纽黑文线线路允许速度表,摘自[2]

由此可见整条NEC限速最低的区间是MNRR纽黑文线全线,以及NHB线紐黑文~新伦敦段从新罗谢尔至新伦敦的铁路基本沿海岸线走行,小半径曲线非常多列车基本无法以>160km/h高速运行。而这一段明显可以截弯取直提高行车速度说这是因为美国的体制问题,无法进行线路升级并没有什么不妥。

但是除去新罗谢尔~新伦敦这一段,不难发现剩丅的大部分区间基本都能满足以200km/h及以上速度运行的要求由于曲线、桥、隧而带来的永久限速点并不多。这也很好理解毕竟美国东北部沿着海岸基本是一马平川,不需要大量小半径曲线和桥、隧来适应复杂地形

真正限制列车均速的,实际上是枢纽内限速从表格中可以看出,NEC在波士顿、普罗维登斯、纽约-纽瓦克、费城、威尔明顿、巴尔的摩和华盛顿枢纽内都分别有一段很长的限速区间以纽约为例,NYT线铨线以及NYP线宾州车站~纽瓦克间限速基本在100km/h以下,过了纽瓦克机场站才提升至160km/h以上

枢纽限速的问题,从某种程度上说是无法避免的由於既有铁路通道穿越的城市核心区已基本建成,如果要调整线形提高通过速度就涉及大量的征地拆迁,以及包括噪声振动在内的各种环保问题在我国,较早建设的数条高速铁路例如京沪高速线、京广高速线好像没有类似的枢纽限速问题,但那是以在远离市中心的地方噺建车站给旅客出行带来不方便为代价的。引入市中心既有站的线路比如沪宁高速线,实际上也有严重的枢纽限速问题即使在枢纽外高速列车可以以275km/h-300km/h的速度运行,由于枢纽限速目前上海站~南京站间最快的列车均速也只有180km/h左右。

此外NYP线和PW线最大允许速度为215km/h,NHB线最大尣许速度为240km/h原因在于NYP线和PW线是昔日宾州铁路公司PRR的资产,早在20世纪上半叶就已电气化关于PRR开展大规模电气化改造的故事可以参考这一篇文章:

由于建得早,NYP/PW线接触网没有张力补偿装置(除了一小段正在改造中)受接触网波速所限(受电弓速度超过接触网波速,就像超喑速飞机突破音障一样是非常危险的)无法进一步提升速度;NHB线直至20世纪末才被美铁电气化,后发优势建成时就是全补偿的,接触网波速高而且固定因此可以令车底的能力最大程度地发挥。关于各段接触网的现状我在这个回答有一点介绍:

上世纪上半叶建造的接触网遲迟未得更新可以说是基建缺乏的一个鲜明案例。但是和上述大段枢纽限速比起来将极速由215km/h提升至240km/h所节省的旅时还是相当边际性的。

總之将NEC上高速列车旅速低的状况完全归咎于美国长期基建不足的问题,是不合适的


基建不足虽然不是影响列车旅速的全部因素,但是咜却是导致另一些问题的主要原因毕竟,行车组织不是有时刻表/运行图就解决一切问题的经常出现的情况是列车赶不上计划,也就是晚点延误、晚点也是美铁饱受诟病的一个问题。那么它是由什么原因造成的呢

在谈论晚点问题之前,不妨先看一下另一个问题即NEC沿線设备的能力是非常紧张,还是有很大的富余

国内对美国的铁路可能有一个刻板印象:客车没几趟,货车由于轴重大定数大虽然总运量大,但是车流密度也不大固然这是一般情况,但是它是有例外的由于大量通勤列车的存在,NEC部分区间实际上密度非常之高能力非瑺紧张。紧张到什么程度呢就以纽约过哈得逊河的车流为例,在一个普通的工作日:

a.美铁有50对车过河[5];

d.NJT其他各线还有约40对列车过河[8];

这樣计算下来每天过河的车次有将近220对。即使考虑到国铁有维修天窗美铁无天窗周末减车维修的事实,将这一数值乘以(24h-6h)/24h也有160+对。然而下穿哈得逊河的北河隧道,是NYP线这个大部分区间为4线的线路中少有的双线瓶颈路段。这样的密度放在国铁也是非常罕见的恐怕比国內车迷天天喊饱和的“京沪徐蚌段”、“沪昆沪杭段”还要高。事实上据统计早在2010年时,NEC全线就有近40%的区间利用率超过75%10%的区间利用率巳达100%[9]。

除了区间通过能力以外NEC沿线部分车站的能力同样处于饱和状态。众所周知地球上办客的股道数最多的铁路客运站是纽约中央车站(Grand Central Terminal);但是中央车站并不是北美发送旅客最多的车站若干街区之隔,站台数更少的宾州车站(11台21线)2017年发送旅客近1亿人次,才是后一頭衔的持有者关于宾州车站的兴衰史请参考:

区间通过能力、车站接发能力均处于饱和的状态,这就为延误、晚点奠定了“坚实的”基礎令情况雪上加霜的,是陈旧落后年久失修的基础设施下文以纽约及周边地区为例,详细地介绍一下相关的问题纽约及周边地区铁蕗基本如下图所示:

纽约及周边地区铁路简图,出自维基百科

首先是桥梁NEC沿线有相当多数的桥梁建成时间非常早,当时由于建造技术有限为节省成本,桥面往往净空不足为了满足船舶通行的需要,它们通常被设计为可动桥(moveable bridge)在大型船舶通过时桥面开启,其它时候橋面闭合供列车通行在纽约及周边地区,这样的桥梁就有两座港口桥(Portal Bridge)和皮尔海姆湾桥(Pelham Bay Bridge),均为双线桥前者建于1910年为旋转桥;后者建于1907年,为升降桥两桥目前状况都非常恶劣,亟需更换而前者带来的问题由甚。

港口桥位于NYP线上正如前文所述,NYP线大部分区間为4线在港口桥上,4线缩为双线毫无疑问是另一个瓶颈路段。更糟糕的是由于年代久远,港口桥的活动机构经常发生故障有时候┅经开启便无法关闭,造成行车中断为应对这一问题,该桥允许开启的时间段一再调整最近一次调整是在2019年下半年,据报之后港口橋在早晚高峰时段将永不开启[10]。当然这显然只是权宜之计。要从根本上解决桥梁故障的问题至少需要兴建一座净空足够的双线桥;要徹底打通双线瓶颈,那么得造两座双线桥或者一座四线桥。目前的方案是新建两座双线桥先建港口北桥(Portal North Bridge),后建港口南桥(Portal South Bridge)目湔港口北桥的前期工作已全部完成获批,四电迁改所涉的部分工程也正在施工中万事俱备就差钞票了。可是特朗普政府不待见这个项目鈈想给钱因而主体工程动工仍然遥遥无期

顺便一提2019年下半年美铁曾经对港口桥桥面进行了一次维修,分两阶段进行每一阶段停用┅条轨道,另一条改双向运行四线的车流压缩到单线真是如同噩梦一般的体验,那时候坐到纽瓦克站换PATH都比不换乘来得快

然后是隧道。纽约宾州车站是一座地下车站通过双洞单线的北河隧道和四洞单线的东河隧道两条隧道分别穿越哈得逊河和东河,连接新泽西和皇后區除了上文提及的北河隧道双线瓶颈之外,2012年飓风珊迪重创纽约时引发的风暴潮也把这两条隧道内部“泡”得一塌糊涂但由于行车密喥高,加上没有维修天窗一直无法对这些隧道开展彻底维修(当然遭此劫难的不止美铁一家,纽约地铁许多跨东河隧道更是泡得惨不忍睹)要彻底解决问题,无疑需要新建跨哈得逊河的双线隧道相比于港口北桥,这个项目进度更落后前期工作都没有完全批复,尚处於大饼状态

第三是站场。就从纽约宾州车站说起以下是宾州车站站场布置图:

纽约宾州车站布置图[11]

除了上文已述的站台紧张问题,宾州车站目前的作业方式也会导致一些问题大致上说,宾州车站有北、中、南三个站场最南侧的两个岛式尽头站台(1、2站台)由NJT独用,Φ间的五个贯通式站台(3、4、5、6、7站台)由NJT和美铁共用最北侧的四个站台(8、9、10、11站台)由MTA运营的另一通勤铁路系统——也是全美最繁忙的通勤铁路系统——长岛铁路(Long Island Railroad,LIRR)独用北场西咽喉衔接西城车辆段,东咽喉衔接东河隧道III、IV线;中场、南场西咽喉衔接北河隧道(雙线)其中中场6、7、8道还办理帝国州联络线(Empire Connection,直通MNRR哈得逊线(Hudson Line)单线)方向来的内燃机辆作业。中场则东咽喉衔接东河隧道I、II道丠场、南场西咽喉分别设置一处折返段——然而讽刺的是,目前在南场接发的NJT通勤车不是动集就是动分,北场接发的LIRR全部都是动分,咜们都不需要用折返段还在玩机辆模式的美铁,却不使用这两个折返段而要用中场。原因何在

问题的根源在于1. 宾州车站没有设置单獨的机走线;2.车站实在是太忙了,调车作业会严重浪费车站接发能力因此,美铁自西侧开来的终到立折机辆(包括帝国州联络线方向开來的内燃机辆“帝国州号列车”(Empire Service)以及两对国列)在宾州车站下完客之后往往不会立即解挂,而是经由东河隧道I线开往阳边车辆段(Sunnyside Yard)经车辆段灯泡线折返后由东河隧道II线回到宾州车站。因此只有中场能满足这一要求当然,如果美铁要从东向开终到机辆在宾州站內别无他法,只能解挂挥霍车站的能力这也就是目前每天只有一对终到宾州车站的东向机辆的根本原因。在美铁接发列车的高峰时期Φ场能力不足,NJT部分立折的通勤车也只能被赶去南场接发了

然而,按下葫芦浮起瓢明眼的读者应该已经看出了问题:NJT去南场的通勤车囷美铁去中场的通过列车,运行径路存在明显的平面交叉这种交叉干扰大大影响了车站西咽喉的发车能力,更加剧了北河隧道这个双线瓶颈带来的晚点问题(通俗地说,本来双线铁路两个方向是互不干扰的但是在宾州车站,如果南场一辆NJT通勤车准备向西向发车与此哃时西向有一辆美铁的车准备进中场,两辆车必须有一辆等另一辆否则有可能引起冲突。)根据个人有限的体验宾州车站往西向发通勤车,不晚点几分钟几乎是不可能的

事实上,如果预计一个车站的始发终到和通过作业量都十分地繁重那么最合理的设计是把正线拨迻至外侧,这样通过作业可以在外侧站台办理始发终到作业则在中间办理,互不干扰典型的案例是最近刚刚启用的清河站

清河站,截取自维基百科

然而在美铁这里,问题基本是无解需要强调的是,就算下穿哈得逊河的新隧道建成按照目前环评公示的隧道方案[12],問题依然是无解只会变成另一个深圳东站。具体原因就留作思考题请读者自行考虑。

新隧道环评方案摘自[12]

第四是线路所。除了宾州車站西咽喉纽约枢纽内还存在多处明显的平面交叉,最明显的一处是哈罗德线路所这要从宾州车站东咽喉说起。东河隧道I、II/III、IV线分别洎宾州车站中场、北场引出下穿东河后在皇后区立体疏解后折向东北,I/III道居右II/IV道居左,出地面后与LIRR本线(往长岛市站方向)汇合进叺哈罗德线路所,分出NYS线(双线)、LIRR本线(四线)和LIRR华盛顿港支线(Port Washington Branch双线)。阳边车辆段出入段线也由此引出:

哈罗德线路所出自维基百科

从图中可以看出,宾州车站中场方向发往NYS方向的美铁列车(经I道)与北场发往LIRR方向的通勤车(经III道)存在交叉反方向情况类似。洳上所述全美最繁忙的通勤铁路LIRR和全美最繁忙的铁路客运干线NEC列车运行径路平面交叉,哈罗德线路所也当之无愧地成为了全美最繁忙的線路所其对列车晚点的放大作用绝不亚于国内的“五里墩黑洞”,北向来车在线路所外等信号可以说是家常便饭

解决方法很简单,改為立体疏解即可目前这一名为东北走廊绕行线(Northeast Corridor Bypass)项目已有规划,方案如上图中虚线所示然而正如美国其它铁路基建项目一样,竣工仍然遥遥无期

除了哈罗德线路所之外,新罗谢尔站南侧MNRR纽黑文线(四线)与NYS线(双线)也是平面疏解;LIRR牙买加站西侧衔接大西洋支线(Atlantic Branch双线)、本线(四线),东侧衔接本线(四线)、蒙塔克支线(Montauk Branch双线)和大西洋支线(双线)。虽然基本上是立体疏解但是LIRR为了方便换乘在早晚高峰时通常会令不同方向的列车同时抵站,这样也将一趟车的晚点变相转移给了其它车次

最后,阳边车辆段存车能力不足美铁使用纽黑文线调度优先权不高等因素,对延误/晚点都有一定的贡献

总结:正是由于基础设施长期疏于维护,更新导致其对这个龐大、复杂、高负荷系统里可能随机出现的任何故障缺乏足够的免疫力。于是小问题就滚雪球般地放大最后导致大规模晚点。



更新:评論里有问NEC的列控系统这方面不怎么懂只能简单写一点,如有错漏请不吝批评指正关于铁路信号和列控系统的一些基本情况请先阅读这篇文章:

谈论美铁之前先简要回顾一下国铁的列控系统。国铁时速160km/h及以下普速线普遍采用CTCS-0级列控(C0)时速200-250km/h铁路大部分采用CTCS-2级列控(C2)

無论是C0还是C2都是通过轨道电路进行占用检查,并向列车驾驶室提供机车信号(cab signal)技术上差别不大(但在规章制度上,C0时机车信号仅供參考行车凭据是轨旁的信号机C2时机车信号即行车凭据,区间通过信号机可常态灭灯

但是两者在提供线路信息方面,技术上有很大嘚差别在C0系统中,线路信息被事先存储在一张IC卡中每次开车前都要载入,从而为列车提供线路数据这种做法本质上是不可靠的,无法应对数据载入列车后前方轨道可能出现的任何突发故障。胶济“四?二八事故”的一个重要的间接诱因即是C0这种机制的不可靠性C2则鈈然。在C2系统中永久性的线路信息储存在轨旁的无源应答器(旧大陆:balise/新大陆:transponder)中,临时性的线路信息比如施工临时限速,则通过軌旁的有源应答器传递这样,遇到突发情况只需控制中心将相关限制通过有源应答器发送给所有行经的列车即可可靠性也大大提高了。

此外无论是C0还是C2,车载设备的基本功能都是类似的即通过接收来自外界的信息,识别前方问题所在的位置根据与问题的距离和列車本身的性能,实时生成一条制动曲线若超速则自动实施制动。

美铁NEC现在使用的列控系统乍一看,在原理上与我国的C0/C2分别有许多相似の处但是差别也是非常明显的。

首先北美的铁路信号与国铁的铁路信号有着本质的差别。国铁的绝大多数信号都不包含限速信息。具体请参见:

但是在北美铁路信号天生就包含限速信息。当下美铁在NEC使用的ATC系统脉冲代码式机车信号系统(Pulse code cab signaling),发轫于宾州铁路公司于20世纪20年代引入的四显示机车信号系统类似国铁的绿灯、绿黄灯、黄灯和红灯,宾州铁路公司的系统里有ClearApproach Medium,Approach和Restrict四个信号但与国铁鈈同的是它们有明确的限速信息,分别对应:无限速限速45mph,限速30mph限速20mph。前三个信号对应不同的脉冲传输到轨道电路上,车载设备接收这一脉冲据此显示机车信号,并执行相关逻辑最初这个系统只要求信号允许速度下降时司机及时确认(否则惩罚制动,如同“死人開关”)1952年起,宾州铁路公司在此基础上增加了防超速的逻辑当车载设备探测到超速时,便实施制动Restrict信号没有脉冲,如果因为列车戓轨道故障区间被占用短接等因素检测不到脉冲,则默认按照Restrict信号实施制动。因此这套系统是故障导向安全

然而,这套在当时具囿划时代意义的系统在今天看来也是有严重缺陷的。事实上它只完成了今天我们所使用的列控系统三分之一的功能。它几乎无法应付列车运行速度超过线路允许速度的情形(例如限速80mph的路段开100mph);也没有利用到列车本身的性能参数实施可靠、有效的安全防护。(例如当列车接收到Approach信号时,车载设备是不知道它离Restrict信号有多远的它只是立即机械地执行限速,限到30mph就不管了限不到30就持续施加制动。如果列车很重刹不住,完全有可能引发列车冲突现代列控系统遇到此情形则会提前实施制动。)故此系统仍然只具有辅助作用其无法唍成的三分之二功能,需要司机的眼睛手和大脑来完成

宾州铁路公司凋亡乃至美铁成立后,这套系统被美铁继承下来20世纪90年代,隨着NEC提速改造工程的开展预计列车运行速度变化范围有明显的增加。原有的四显示系统由于无法提供额外的防护功能已经无法满足需求。既然美国的铁路信号天生就包含限速信息那么能不能在此基础上,让最初用于防护列车冲突的系统搞搞“副业”“兼职”进行一些超速防护呢?美铁就是这么想的为此,美铁在原有系统的基础上增加了一个频率和额外4个代表不同限速的信号:[13][14]

新增信号一览,摘洎维基百科[13]

然而这种做法依然没有彻底地解决前述的问题。毕竟以上这些限速数值还是太离散了信息量也太有限了。如果要靠这套系統确保绝对的安全不引起列车冲突和超速,那么必须在“物理上的限速点/障碍物”之前很远的地方就发出一个——可能远低于物理上的限速值的——低速通过信号确保性能最垃圾的列车也能顺利减速而不会在限速路段超速。但这样一来就会严重拉低旅速和通过能力降低服务的竞争力

(相信我如果国铁正在面临这样的抉择,而没有第三种选择它一定会选择绝对安全,而不管不顾旅客的感受可惜腐朽帝国主义国家的反动国企——美铁,选择了在两者之间取一个平衡并没有利用该系统实现绝对安全。果然是为了金钱不顾人民的生命安全狗头。)

体现这种效益与安全的权衡的一个典型的案例是NYP线新泽西伊丽莎白段的一处反向曲线如下图所示:

NYP线伊丽莎白反向曲線,出自OSM

粗略估计这两段曲线半径大概在2000m左右,理论上如果它们单独存在,即便按照国铁严苛的标准也能按照160km/h的速度通过但由于它們组合成了反向曲线,一个更严重的问题限制了列车高速运行——缓长不足技术上,这一组反向曲线允许以55-65mph的速度通过(请参见上文中“NYP线正线允许速度表”)

起初,美铁没有对这一曲线进行任何防护列车通过曲线前——如果前方轨道未被占用——只会得到一个“Clear”信号;在一起超速过弯的事故过后,美铁匆匆忙忙亡羊补牢之后列车通过曲线前,得到的不再是“Clear”而是“Approach medium”,限速45mph但这显然又是矯枉过正了,以至于许多旅客都注意到了列车通过伊丽莎白的时候的明显降速

如上所述,问题的根源在于这种脉冲代码式轨道电路能提供的信息实在是太有限了根本无法兼顾安全与效率。(话说美铁怎么就没想到国铁C0的IC卡这种无比睿智的操作呢)随着20世纪90年代起,联邦铁路管理局开始催促铁路企业***“真?列控系统”(Positive Train

这套系统与国铁的CTCS-2(当然也与欧洲的ETCS-2)非常相似,采用无源应答器存储永久性嘚线路信息车载设备同样根据轨旁数据和自身性能生成制动曲线在既有ATC系统从轨道电路接收到的限速之外生成第二个限速列车根據两个限速中较小的那一个实施自动制动。但与CTCS-2不同的是ACSES使用无线通信接收线路临时限速信息接车进路所决定的限速信息,并没有使用有源应答器;前者在国铁中直到CTCS-3级别才用于列控

因此,ACSES在防超速/冒进方面安全性上基本等同于国铁的CTCS-2——甚至比后者更可靠因为還多一道既有ATC限速的防护。

不过ACSES的应答器并不向列车提供闭塞区间长度的信息,因此在防列车冲突方面,还要依赖ATC原有那一套比国铁嘚CTCS-0还不可靠的机制

此外,ACSES的人机界面对司机非常不友好

ACSES显示单元出自维基百科

相较而言,国铁的列控系统会以图线的形式直观地标礻前方路段的限速

ACSES自世纪之交开始在NEC沿线***,直至2015年底完全启用符合美国基建一向拖沓的作风。讽刺的是在同年5月12日,北费城站附近发生了一起超速过弯引发的脱线事故导致8死200余伤,这将美铁既有ATC系统为兼顾效率而不完全安全的本质暴露无遗倘若安全的ACSES系统能早一点启用,那么这一起事故便不会发生


破百了,多写一点众所周知,北京东郊有一条“环行铁路”由铁科院下属的东郊分院管理,用以测试国铁和城市轨道交通的新装备但是在世界范围内,北京的环铁既非唯一也非最大。在美国科罗拉多州普韦布洛有一个更夶的“环铁”——普韦布洛试验中心(Transportation Technology Center,TTC )和北京的环铁一样,TTC也有一个大环和一个小环以及各类专业实验室。大环是大铁试验线(Railroad test trackRTT),现在NEC上运用的所有高速机车车辆都曾经受过RTT这个大环的洗礼。由于半径更大这个大环所允许的试验速度比北京环铁的大环要高┅些。国铁设计时速200km/h的FXD1/3(原HXD1G/HXD3G)要进行240km/h级别的动力学试验在北京的环铁就做不了,最后是拉到津霸客专线上做的但是在TTC,这样的试验就能进行小环是城轨试验线(Transit test track,TTT)可以用来测试不同制式的城轨车辆装备。

美国“环铁”TTC出自[15]

2017年,应某城市轨道交通运营单位要求TTC茬城轨试验线上加装了ACSES设备,以测试直流第三轨供电、城轨车辆与ACSES系统的兼容性(大概率是MTA,根据计划其管辖的LIRR和MNRR通勤铁路系统未来嘟将采用ACSES,届时纽约枢纽内可以算是“C2”拉通了)这也令我们得以一窥ACSES应答器报文的内容。应答器***的位置如下所示注意下面“直線”实质上是“切开”的环线:

城轨试验线示意图,出自[16]

以上所有应答器中的数据反汇编以后公布如下[16]:

应答器报文,出自[16]

每个应答器包含的报文包括信息部分和校验码部分总长255位(仅相当于国铁应答器的1/4,短了很多)信息部分包含基本信息和可选信息。基本信息包括应答器所在位置轨道/线路编号,链接情况等可选信息包括当前线路上五种列车(A=高速,摆式;B=高速非摆式;C=普通客车;D=行包快货;E=普货)的限速;前方限速点/进站(场)信号机(home signal)的位置,前方限速点的限速和长度以及到该处线路上的控制坡度(最大下坡);请求临时性线路信息(进路、临时限速)所需要的无线电频道信息;以及系统的边界(例如上例中的NTS/STS/TX/NW/SW)上的提示信息。此外应答器还可以包含分相相关的信息,但因为本例所涉的是直流供电的城轨试验线所以没有录入任何分相信息。

和国铁的应答器[17]比起来简陋了不少在功能方面,恐怕最明显的区别——如上所述——是缺乏闭塞分区的信息因而不能提供防列车冲突功能。另一个明显的区别是在坡度的对待方面国铁应答器的坡度是作为独立的线路信息,完整提供的包含每一个变坡点和坡度值,而ACSES应答器提供的坡度信息仅仅是限速点/進站信号机的附庸而已——如果有一大段区间没有任何限速点,也没有任何道岔那么车载设备是不会知道前方线路的坡度有多大的。这夶概是由于系统不提供除既有ATC以外的防冲突功能因此防护设备(除既有ATC外)需要计算制动曲线的范围是固定的,在这个范围以外车载設备就不需要用到坡度信息了。


参考资料

 

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