Почему поезд автоматически сошел с рельсов, если сигнал передан в опасности?

В недавнем инциденте в Лондоне

Сетевой рельс сказал, что пустой красный поезд прошел мимо красного сигнала, что привело к автоматическому сходу с рельсов. Никто не пострадал. [ссылка]

Крушение повлекло за собой немало повреждений и много нарушений в пути по этой трассе.

Мое чтение заявления Национальной железной дороги состоит в том, что крушение было особенностью системы, ответом на сигнал, передаваемый в опасности. Хотя я уверен, что это вызвало меньше повреждений, чем столкновение поездов, оно все еще кажется опасным и дорогим.

Существуют такие вещи, как остановка поезда , чтобы активировать тормоза, или можно представить, как поезд отправляется в песчаную ловушку. Почему такие варианты не использовались вместо срыва?

Во-первых, инцидент произошел, когда поезд покинул сторону, передавая шунтирующий сигнал. Они обеспечивают меньшее разрешение, чем обычный сигнал, даже когда они не находятся в опасности (поезд может разрешить, если линия свободна или следующий сигнал , нет гарантии, что дорожка впереди свободна).

В настоящее время в Великобритании существует четыре системы защиты поездов: AWS, TPWS, ATP и ETCS. Однако все они в первую очередь предназначены для поездов на обычных линиях, а не на подъездных путях. Я рассмотрю каждый из них по очереди, поскольку они защищают сигналы:

AWS

Автоматическая система предупреждения (AWS) - это упрощенная система, использующая магниты / электромагниты для сигнализации о тревоге машиниста поезда, которая должна быть подтверждена в течение 3–4 секунд или инициируется экстренное торможение, которое в соответствии с правилами не может быть отменено. (Это может быть отменено с помощью изолирующего переключателя / крана, но без кого-то еще в кабине можно было бы нарушить правила, оставив свое место, чтобы переопределить его - правила запрещают переключателю находиться там, где он может достичь.)

Магниты расположены на расстоянии 150–250 м от сигнала, чтобы у водителя была возможность просмотреть сигнал до его подтверждения. В случае сайдинга предполагается, что поезд будет припаркован там в течение некоторого промежутка времени, и, учитывая, что подъездные пути обычно имеют примерно такую ​​же длину, что и поезда, которые в них обычно паркуются, поезд не будет проходить через магнит, если один был установлен при выходе из сайдинга. В результате магниты не установлены для подъездных путей.

TPWS

Система защиты и предупреждения поезда (TPWS) - это сравнительно современная система, датируемая 90-ми годами, которая вызывает экстренное торможение, когда поезд передает сигнал в случае опасности или когда он приближается к сигналу, превышающему заданную скорость (предназначенный для приведения любого поезда в остановка на «безопасном расстоянии пробега», т. е. до любого перекрестка на трассе). Он был разработан, чтобы быть более дешевым решением для развертывания, чем ATP (ниже), в то время как остановка большинства аварий остановит ATP.

В принципе, его можно использовать для защиты подъездных путей, поскольку с учетом обычно низкого ограничения скорости на подъездных путях, как правило, можно иметь только петлю в сигнале, поскольку тормозной путь будет коротким. Он в основном не использовался для защиты сайдинга, вероятно, потому, что такие инциденты редки, что приводит к соотношению цена / качество и делает вывод, что оно не стоит.

ATP

Автоматическая защита поездов (ATP) на самом деле представляет собой группу систем, две из которых были установлены в Великобритании в рамках испытаний перед предлагаемым национальным развертыванием, что в конечном итоге никогда не происходило из-за предполагаемой стоимости в 1 миллиард фунтов стерлингов. Эти системы предназначены для того, чтобы поезд не пропускал сигнал об опасности.

По сути, были установлены две системы, разработанные в других местах: бельгийский TBL1 на Великой западной магистрали, включая станцию ​​Паддингтон; и SELCAB, которая была разработкой немецкой LZB, используемой на линии Чилтерн. Ни TBL1, ни SELCAB (ни LZB) никогда не использовались для защиты сайдинга. (LZB особенно дорог в установке, так как требует непрерывного провода вдоль дорожки.)

Однако поезда, работающие на этих линиях, не обязаны иметь установленные системы (по крайней мере, поезда, оснащенные оборудованием, работающим на Великой западной магистральной линии, должны быть выведены из эксплуатации в случае сбоя системы), и поезд, который сошел с рельсов не был оборудован им (хотя, очевидно, учитывая, что сайдинг не был оборудован, это не причина).

ETCS

Европейская система управления поездом - это система, которая начинает внедряться в Великобритании, в настоящее время активна только на кембрийской линии, которая использовалась в качестве экспериментальной реализации. Об этом много написано, но поскольку он еще не установлен в GWML, я не буду обсуждать это здесь.

Итак ... крушение?

Существует ряд других механизмов защиты линии. Традиционными являются точки захвата (где у вас есть точки, чтобы направить поезд от других линий, которые могут быть заняты, как правило, с небольшим отрезком пути за пределами) и рельсы (предназначенные для немедленного схода поезда с рельсов, в основном используемые в местах, таких как склады, где движение скорости низкие).

В этом случае поезд прошел через точки улова, которые были установлены для защиты магистрали. Если сход поезда сошел с рельсов, это может привести к катастрофе.

Другими вариантами, которые вы упомянули, являются остановки поездов и отвод поезда в песчаную ловушку. Остановки поездов в значительной степени не используются в магистральных железнодорожных системах, поскольку механические детали ограничивают возможную скорость, которую они могут использовать, ограничивая их использование низкоскоростными путями, такими как подъездные пути и склады, где инциденты относительно редки. Песочная ловушка - это, по сути, то, что вы можете поместить после точек улова (и это часто используемая вещь, или песчаная банка), но для этого требуется место для нее, которое в перегруженной зоне рядом со станцией вряд ли будет существовать.

В конечном счете, многое из этого сводится к стоимости / выгоде различных решений, а также к тому факту, что точки перехвата часто устанавливаются в таких местах на протяжении более столетия и позволяют избежать аварий в тех редких случаях, когда сигнал передается в опасности. Если бы где-то часто передавались сигналы при опасности (то есть «часто» по железнодорожным стандартам, то есть!), Я бы ожидал, что будет использован другой подход.

Хотя я уверен, что это вызвало меньше повреждений, чем столкновение поездов

В точку. Это последнее средство, призванное избежать полного столкновения.

Сорванный поезд наносит некоторый ущерб и приводит в порядок беспорядок. Столкновение между двумя поездами, скорее всего, приведет к гораздо большему ущербу, его будет еще сложнее очистить, и, скорее всего, погибнут люди. Это также может повлиять на окружающую среду, если опасные химические вещества перевозились. Свертывание поезда (в некоторой степени) контролируемым образом значительно снижает вероятность того, что вагон-цистерна, например, сломает и разлит его содержимое, по сравнению с гораздо менее предсказуемым и более сильным столкновением между двумя поездами.

Включение тормозов - это совершенно другой механизм, который не так уж и надежен. Во-первых, предполагается, что тормозная система поезда работает. С другой стороны, для обнаружения проблемы необходима логика в поезде. Это не очень желательно, если эта логика в поезде не удалась и это то, что вызвало проблему в первую очередь.

Крушение поезда - последнее средство, и поэтому оно должно быть безопасным. Его также не нужно запускать, за исключением случаев, когда все остальное уже вышло из строя. Это условие должно быть независимо обнаружено и затем независимо от обычных систем поезда. Автоматическое торможение может быть разумной системой безопасности, но крушение с помощью внешних средств все равно будет последним средством, если по какой-либо причине это не сработает. По сути, автоматическое торможение и автоматический сход с рельсов - это две независимые и разные системы, причем последняя - то, что вам, вероятно, нужно, независимо от того, какая система используется для первой.

Зачем сходить с рельсов?

Если поезд прошел красный сигнал, значит все остальные системы безопасности уже вышли из строя! Метод последней инстанции - сделать абсолютно уверенным, что поезд не пойдет по пути. Это делается путем срыва.

Как это дошло до этого момента?

Реальный вопрос в том, как он добрался до точки прохождения красного сигнала? В этот момент что-то плохое уже происходит, поэтому, не зная, что происходит, должно быть одно решение, которое может работать для любой ситуации. Это то, что было использовано здесь.

Почему поезд автоматически сошел с рельсов, если сигнал передан в опасности?

Когда стоимость схода с рельсов ниже стоимости столкновения поездов, и существует вероятность столкновения поездов, тогда можно использовать устройство схода поездов с рельсов .

Красный сигнал означает опасность, остановка. Если поезд проходит мимо этой точки, он может столкнуться с другим поездом или подобной опасностью, что приведет к столкновению или неконтролируемому сходу с рельсов.

Контролируемая стоимость схода с рельсов:

• Один поврежденный поезд и весь его состав
• Травмы / смертельные случаи для тех, кто в поезде и тех, кто на пути крушения

Стоимость столкновения поездов:

• Два поврежденных поезда и весь их состав
• Железнодорожные пути / пути недоступны для использования до тех пор, пока поезда не будут очищены
• Отслеживать повреждения
• Травмы / смертельные исходы у этих двух поездов и тех, кто находится на пути неконтролируемого схода с рельсов в обоих направлениях

Существуют такие вещи, как остановка поезда, чтобы активировать тормоза, или можно представить, как поезд отправляется в песчаную ловушку. Почему такие варианты не использовались вместо срыва?

Во-первых, остановка поезда не обязательно спасет поезд. Оказавшись за пределами красного света, поезд подвергается опасности столкновения, даже если он останавливается, поскольку у встречного поезда может быть недостаточно предупреждений, чтобы также остановиться, особенно в неблагоприятных погодных условиях и на поворотах колеи.

Подобные ситуации очень редки, и поэтому стоимость модернизации всех сходящих с рельсов устройств для улавливания песка или отрогов даже больше, чем стоимость схода с рельсов. Эти устройства размещаются в качестве крайней меры и используются только после выхода из строя нескольких других систем и неизбежного столкновения или значительного ущерба / смерти.

Другими словами, деньги на модернизацию таких устройств до надежных предохранителей лучше потратить на предотвращение их, прежде чем они сработают, чем на спасение поездов после их срабатывания.

Для отключения тормозов используется устройство, а не устройство, потому что нет никакой гарантии, что есть какие-либо тормоза для отключения. Эти вещи не предназначены для того, чтобы остановить поезда, движущиеся под напряжением, когда их воздушные компрессоры стучат, а тормозные баки находятся под давлением. Они предназначены для остановки незакрепленных рядов автомобилей, которые начали катиться и направляются к главной линии.

Вероятно, следует отметить, что этот инцидент произошел на участке многоколейной железной дороги рядом с очень большой пассажирской станцией. Основываясь на фотографии, приведенной выше, я бы оценил, что поезд закончился недалеко от Моста Вестборна, в 51.518867, -0.183969. Сигнализация вдоль этой трассы известна своей сложностью и привела по меньшей мере к одной заметной железнодорожной аварии с множественными смертельными исходами, крушению железной дороги Ладброк-Гроув в 1999 году.

Таким образом, очевидно, что существует очень высокий стимул для обеспечения того, чтобы расположение путей в этом районе приводило к тому, что сигналы, проходящие под угрозой, заканчивались безопасно и без какой-либо возможности движения поездов по другим линиям (концепция боковой защиты), особенно основной вверх и вниз линии, несущие скоростные поезда. Очевидно, инженеры пути решили, что для этого сигнала и для поезда, движущегося со скоростью, которая была бы такой, это привело бы к крушению поезда.

Короткий ответ: потому что это дешевле и меньше потерь.

Давайте посмотрим на простой пример. Теперь, я действительно знаю только о поездах в США, так что извините, если что-то из этого не переводится точно.

Сначала поезд может идти только там, где рельсы. Это не автомобиль, где вы можете съехать на одну сторону.

Обычно существуют «боковые линии», которые позволяют поездам проезжать или позволяют машинам сидеть, не блокируя движение.

Сигнализация в два раза (в основном). Рядом с треком есть огни, которые, по сути, сигнализируют о том, что следующий сегмент трека свободен и продолжается. В двигателях есть сигналы «в кабине», которые сигнализируют о том, что следующий участок пути свободен и продолжается.

Разные зоны имеют разное покрытие сигналами. У некоторых хорошо пройденных линий есть хорошие автоматические сигналы в кабине. У некоторых областей есть огни у стороны следа.

Сигналы - это места, расположенные достаточно далеко друг от друга, чтобы (с ограничением скорости) поезд мог остановиться перед тем, как сесть на следующий отрезок

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

На этом рисунке сигнал R (красный) должен помешать поезду войти в участок пути, который занят поездом. G (зеленый) означает, что следующий сегмент свободен.

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

Эта цифра - случайность, ожидающая своего появления. Второй поезд БУДЕТ столкнуться с первым (насколько это касается системы).

Кроме того, существует множество систем безопасности, обеспечивающих чистоту рельсов и отсутствие аварий.

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

Допустим, это нормальный отрезок пути, и мы смотрели на сигналы поезда, идущего влево.

1. Во-первых, все были готовы в «состоянии повышенной готовности», потому что (для нашего примера) <Tне должно быть на этом пути. Это правда, что он может отклониться на перекрестке, но (для этого примера) это не нормально, поезда находятся слишком близко и что-то уже не так.

2. Сигналы все красные. Значение СТОП СЕЙЧАС. Авто тормозные системы запускают.

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

3. На дерьме T>остановился, но <Tне останавливается.
4. Отвлечь <T!!!! (обратите внимание, иногда утечка невозможна)
5. Эвакуировать T>(обратите внимание, невозможно, если это не пассажирский поезд)

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

6. OMG, это не отвлекало.
7. Вызовите аварийные бригады, чтобы они T>
8. Авария случится. Делайте все возможное, чтобы минимизировать ущерб.

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

9. Авто крушение на ||
10. Нет потерянных жизней, Ущерб в деньгах, дрянная печать, но нет человеческих жертв. Команда по уборке - это ремонтная команда, а не катафалк.

Некоторые заметки:

• Как правило, двигатель под мощностью не будет иметь этой проблемы. Они в основном настроены на остановку при любой серьезной неудаче.
• Вагоны могут иметь эту проблему. Поездом могут быть какие-то свободные вагоны, которые ушли с железнодорожного вокзала. Тормоза на вагонах такие же, как и на полуприцепах, для их отключения требуется давление воздуха, без какого-либо давления, которое они должны задействовать. Так что если там передвигаться без двигателя, то тормозов нет.
• Поезда, как правило, очень долго набирают скорость и очень долго останавливаются. Мили, а не ноги.
• Когда поезда движутся в одном направлении, они могут двигаться ближе друг к другу. Задний поезд должен двигаться медленнее или с той же скоростью, что и ведущий поезд.
• Между поездами всегда достаточно расстояния для остановки, но в тесной линии остановка может занять несколько отрезков и может быть выполнена одновременно. Поезд 1 замедляется, а поезд 2 замедляется. Это позволяет больше поездов на линию.
• С двумя поездами, идущими навстречу друг другу на одной линии, вы должны сохранять достаточное расстояние между поездами, чтобы оба могли остановиться, если перекресток пропущен.