Dlaczego pociąg miałby wykoleić się automatycznie, jeśli sygnał zostanie przekazany w niebezpieczeństwie?

Podczas niedawnego incydentu w Londynie

Network Rail powiedział, że pusty pociąg przejechał obok czerwonego sygnału, co spowodowało automatyczne wykolejenie. Nikt nie został ranny. [połączyć]

Wykolejenie spowodowało sporo szkód i wiele zakłóceń w podróży na tym torze.

Z mojego odczytania oświadczenia National Rail wynika, że ​​wykolejenie było cechą systemu, odpowiedzią na sygnał przekazywany w niebezpieczeństwie. Chociaż jestem pewien, że spowodował mniej uszkodzeń niż kolizja pociągu, nadal wydaje się niebezpieczny i drogi.

Istnieją takie rzeczy, jak przystanki pociągów , aby wyzwolić hamulce, lub można sobie wyobrazić, że zmieniamy pociąg w pułapkę piasku. Dlaczego nie zastosowano takich opcji zamiast wykolejenia?

Po pierwsze, zdarzenie miało miejsce, gdy pociąg opuszczał bocznicę, mijając sygnał bocznikowy. Zapewniają one mniejszą autoryzację niż normalny sygnał, nawet gdy nie są w niebezpieczeństwie (pociąg może zezwolić, o ile linia jest wolna lub następny sygnał , nie ma gwarancji, że tor przed nimi jest czysty).

Obecnie w Wielkiej Brytanii istnieją cztery systemy ochrony pociągów: AWS, TPWS, ATP i ETCS. Wszystkie są jednak przeznaczone przede wszystkim do pociągów na normalnych liniach jezdnych, a nie na bocznicach. Zbadam kolejno każdy z nich, o ile chronią one sygnały:

AWS

Automatyczny system ostrzegawczy (AWS) to uproszczony system wykorzystujący magnesy / elektromagnesy do sygnalizowania maszyniście pociągu alarmowego, który musi zostać potwierdzony w ciągu 3–4 sekund lub zainicjowane jest uruchomienie hamowania nagłego, które zgodnie z instrukcją nie mogą zastąpić. ( Można to obejść za pomocą przełącznika / kurka odcinającego, ale bez kogoś w kabinie ktoś łamałby zasady, zostawiając swoje miejsce, aby je pominąć - przepisy zabraniają przełącznikowi przebywania w dowolnym miejscu).

Magnesy są umieszczone 150–250 m od sygnału, aby umożliwić kierowcy obejrzenie sygnału przed jego potwierdzeniem. W przypadku bocznicy zakłada się, że pociąg zostanie tam zaparkowany na pewien czas, a biorąc pod uwagę, że bocznice są zwykle mniej więcej tej samej długości, co pociągi, które zwykle w nich parkują, pociąg nie przejechałby przez magnes, jeżeli jeden został zainstalowany przy opuszczaniu bocznicy. W rezultacie magnesy nie są instalowane dla bocznic.

TPWS

System ochrony pociągu i ostrzegania (TPWS) to stosunkowo nowoczesny system, pochodzący z lat 90., który powoduje hamowanie awaryjne, gdy pociąg mija sygnał o niebezpieczeństwie lub zbliża się do sygnału przekraczającego ustaloną prędkość (zaprojektowany w celu doprowadzenia dowolnego pociągu do zatrzymanie w „bezpiecznej odległości najazdu”, tj. przed jakimkolwiek skrzyżowaniem na torze). Został zaprojektowany jako tańsze rozwiązanie do wdrożenia niż ATP (poniżej), przy jednoczesnym zatrzymaniu większości wypadków, które zatrzyma ATP.

Zasadniczo można go zastosować do ochrony bocznic, ponieważ biorąc pod uwagę typowo niskie ograniczenie prędkości w bocznicach, zwykle można mieć tylko pętlę przy sygnale, ponieważ droga zatrzymania byłaby krótka. W dużej mierze nie jest używany do ochrony bocznic, prawdopodobnie dlatego, że takie incydenty są rzadkie, co powoduje, że koszty / korzyści wskazują, że nie warto.

ATP

Automatyczna ochrona pociągu (ATP) to tak naprawdę grupa systemów, z których dwa zostały zainstalowane w Wielkiej Brytanii w ramach prób przed proponowanym wprowadzeniem na rynek krajowy, co ostatecznie nigdy się nie wydarzyło z powodu szacunkowego kosztu 1 miliarda funtów. Systemy te zostały zaprojektowane w taki sposób, aby pociąg nigdy nie przejechał sygnału niebezpiecznego.

Zasadniczo zainstalowane zostały dwa systemy opracowane gdzie indziej: belgijski TBL1 na Great Western Main Line, w tym stacja Paddington; i SELCAB, który był rozwinięciem niemieckiego LZB, zastosowany na linii Chiltern. Ani TBL1, ani SELCAB (ani LZB) nigdy nie były używane do ochrony bocznic. (Szczególnie instalacja LZB jest bardzo droga, ponieważ wymaga ciągłego drutu wzdłuż toru.)

Jednak pociągi działające na tych liniach nie muszą mieć zainstalowanych systemów (przynajmniej pociągi wyposażone w sprzęt, który jeździ na głównej głównej linii Great Western muszą zostać wycofane z eksploatacji, jeśli system ulegnie awarii), a pociąg, który wykoleił nie był w to wyposażony (choć oczywiście ze względu na brak wyposażenia bocznic nie jest to przyczyną).

ETCS

Europejski system sterowania pociągiem to system, który zaczyna być wdrażany w Wielkiej Brytanii, obecnie aktywny tylko na linii Cambrian, która została wykorzystana jako eksperymentalna implementacja. Napisano o tym wiele, ale ponieważ nie jest (jeszcze) zainstalowane na GWML, nie będę tutaj o tym dyskutować.

Więc ... wykolejenie?

Istnieje szereg innych mechanizmów chroniących linię. Tradycyjne to punkty zaczepienia (gdzie masz punkty, aby skierować pociąg z dala od innych linii, które mogą być zajęte, zazwyczaj z niewielkim odcinkiem toru za nimi) i przerzutki (zaprojektowane do natychmiastowego wykolejenia pociągu, stosowane głównie w miejscach takich jak składy, w których ruch prędkości są niskie).

W tym przypadku pociąg minął punkty zaczepienia ustawione w celu ochrony linii głównej. Wykolejenie pociągu powoduje zakłócenia, gdyby wjechał on w ruchliwy pociąg podmiejski, wynik mógłby być katastrofą.

Inne wspomniane opcje to przystanki i przekierowanie pociągu w pułapkę na piasek. Przystanki kolejowe w zasadzie nie są używane w głównych systemach szyn, ponieważ części mechaniczne ograniczają możliwą prędkość, którą można wykorzystać, ograniczając ich użycie do torów o niskiej prędkości, takich jak bocznice i zajezdnie, gdzie incydenty są stosunkowo rzadkie. Pułapka na piasek jest zasadniczo czymś, co można umieścić za następującymi punktami zaczepienia (i jest czymś często używanym, lub ławicą piasku), ale wymaga to miejsca, które w zatłoczonym obszarze w pobliżu stacji jest mało prawdopodobne.

Ostatecznie wiele z nich sprowadza się do kosztów / korzyści różnych rozwiązań, a także fakt, że punkty zaczepowe były często instalowane w takich miejscach od ponad wieku, i unikają awarii w rzadkich przypadkach, gdy sygnał jest przekazywany w niebezpieczeństwie. Gdyby gdzieś często sygnały były przekazywane w niebezpieczeństwie (to znaczy „często” według standardów kolejowych!), Oczekiwałbym zastosowania innego podejścia.

Chociaż jestem pewien, że spowodował mniej obrażeń niż kolizja pociągu

Dokładnie. Jest to reakcja w ostateczności, mająca na celu uniknięcie kolizji.

Wykolejony pociąg powoduje pewne uszkodzenia i jest bałaganem do posprzątania. Zderzenie dwóch pociągów prawdopodobnie spowoduje znacznie większe szkody, będzie jeszcze trudniejsze do oczyszczenia i całkiem prawdopodobne, że zabije ludzi. Może również wpływać na okolicę, jeśli transportowane są niebezpieczne chemikalia. Wykolejenie pociągu w (nieco) kontrolowany sposób znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo, że np. Cysterna rozbije się i rozleje jego zawartość, w porównaniu do znacznie mniej przewidywalnej i bardziej gwałtownej kolizji między dwoma pociągami.

Wyzwalanie hamulców to zupełnie inny mechanizm, który nie jest tak bezpieczny w razie awarii. Po pierwsze zakłada, że ​​działa układ hamulcowy pociągu. Po drugie, wymaga logiki w pociągu, aby wykryć problem. To nie jest tak pożądane, jeśli ta logika w pociągu zawiodła i to właśnie spowodowało problem.

Wykolejenie pociągu jest ostatecznością i jako takie musi być bezpieczne. Nie należy go również uruchamiać, chyba że wszystko inne już się nie powiodło. Ten stan musi być niezależnie wykryty, a następnie niezależnie od normalnych systemów pociągów. Automatyczne hamowanie może być rozsądnym systemem bezpieczeństwa, ale wykolejenie za pomocą środków zewnętrznych byłoby nadal ostatecznością, gdyby nie zadziałało z jakiegokolwiek powodu. Zasadniczo automatyczne hamowanie i automatyczne wykolejenie to dwa niezależne i różne systemy, przy czym ten drugi jest prawdopodobnie czymś, czego prawdopodobnie potrzebujesz, niezależnie od tego, jaki system jest zainstalowany dla tego pierwszego.

Dlaczego wykolejasz się?

Jeśli pociąg minął czerwony sygnał, wszystkie inne systemy bezpieczeństwa już zawiodły! Ostateczną metodą jest absolutne upewnienie się, że pociąg nie będzie jechał w dół toru. Odbywa się to poprzez wykolejenie go.

Jak do tego doszło?

Prawdziwe pytanie brzmi: jak doszło do przekroczenia czerwonego sygnału? W tym momencie dzieje się już coś złego, więc nie wiedząc, co się dzieje, musi istnieć jedno rozwiązanie, które może działać w każdej sytuacji. Właśnie tego tutaj użyto.

Dlaczego pociąg miałby wykoleić się automatycznie, jeśli sygnał zostanie przekazany w niebezpieczeństwie?

Gdy koszt wykolejenia jest niższy niż koszt kolizji pociągu i istnieje możliwość kolizji pociągu, wówczas można zastosować urządzenie do wykolejenia pociągu .

Czerwony sygnał oznacza niebezpieczeństwo, zatrzymaj się. Jeśli pociąg przejedzie przez ten punkt, może napotkać inny pociąg lub podobne niebezpieczeństwo i spowodować kolizję lub niekontrolowane wykolejenie.

Kontrolowane koszty wykolejenia:

• Jeden uszkodzony pociąg i cały tabor kolejowy
• Urazy / ofiary pociągu i osób znajdujących się na drodze wykolejenia

Koszty kolizji pociągu:

• Dwa uszkodzone pociągi i cały tabor kolejowy
• Linia / tory kolejowe niedostępne do momentu wyczyszczenia pociągów
• Śledź uszkodzenia
• Urazy / ofiary śmiertelne tych dwóch pociągów i osób znajdujących się na drodze niekontrolowanego wykolejenia w obu kierunkach

Istnieją takie rzeczy, jak przystanki pociągów, aby wyzwolić hamulce, lub można sobie wyobrazić, że zmieniamy pociąg w pułapkę piasku. Dlaczego nie zastosowano takich opcji zamiast wykolejenia?

Po pierwsze, przystanek niekoniecznie uratuje pociąg. Po przekroczeniu czerwonego światła pociąg grozi kolizją, nawet jeśli się zatrzyma, ponieważ nadjeżdżający pociąg może nie mieć wystarczającego ostrzeżenia, aby się zatrzymać, szczególnie w niesprzyjających warunkach pogodowych i wokół zakrętów.

Takie sytuacje są bardzo rzadkie, a zatem koszt modernizacji wszystkich urządzeń wykolejenia do pułapek piaskowych lub ostróg jest nawet większy niż koszt wykolejenia. Urządzenia te są umieszczane w ostateczności i są używane tylko po awarii kilku innych systemów i zbliżającej się kolizji lub znacznego uszkodzenia / śmierci.

Innymi słowy, pieniądze na modernizację takich urządzeń do bezpiecznych zaczepów bez wykolejenia lepiej wydać na zapobieganie im przed ich uruchomieniem niż na uratowanie pociągów po ich uruchomieniu.

Do wyzwolenia hamulców stosuje się raczej przerzutkę, ponieważ nie ma gwarancji, że wyzwolą się hamulce. Te rzeczy nie są przeznaczone do zatrzymywania pociągów poruszających się pod napięciem, gdy ich sprężarki tłuką się, a zbiorniki hamulcowe pod ciśnieniem. Mają zatrzymać luźne sznurki samochodów, które zaczęły się toczyć i zmierzają do głównej linii.

Należy prawdopodobnie zauważyć, że incydent ten miał miejsce na odcinku kolei wielotorowej tuż za bardzo dużym terminalem pasażerskim. Na podstawie zdjęcia powiązanego z powyższym szacuję, że pociąg wylądował blisko Westbourne Bridge, na 51.518867, -0.183969. Sygnalizacja wzdłuż tego toru jest znana ze swojej złożoności i doprowadziła do co najmniej jednego znaczącego wypadku kolejowego z wieloma ofiarami śmiertelnymi, katastrofy kolejowej Ladbroke Grove w 1999 roku.

W związku z tym istniała bardzo silna zachęta do zapewnienia, że ​​rozmieszczenie torów w tym obszarze powoduje, że sygnały przekazywane w niebezpieczeństwie bezpiecznie się kończą i nie ma możliwości zablokowania pociągów przez inne linie (koncepcja ochrony flanki), zwłaszcza głównej w górę iw dół linie przewożące pociągi dużych prędkości. Najwyraźniej inżynierowie torowi zdecydowali, że dla tego sygnału i dla pociągu jadącego z taką prędkością, spowoduje to wykolejenie się pociągu.

Krótka odpowiedź jest taka, że ​​jest tańsza i zmniejsza liczbę ofiar śmiertelnych.

Spójrzmy na prosty przykład. Teraz naprawdę wiem tylko o pociągach w USA, więc wybacz mi, jeśli niektóre z nich nie tłumaczą dokładnie poprawnie.

Najpierw pociąg może jechać tylko tam, gdzie są szyny. To nie jest samochód, w którym można zjechać na bok.

Zwykle są to „boczne linie”, które pozwalają przejeżdżać pociągom lub pozwalają samochodom siedzieć bez blokowania ruchu.

Sygnalizacja jest podwójna (głównie). Obok ścieżki znajdują się lampki sygnalizujące, że następny segment ścieżki jest czysty i że należy kontynuować. W silnikach są sygnały „w kabinie”, które sygnalizują, że następny odcinek ścieżki jest wolny i należy kontynuować.

Różne obszary mają różny zasięg z sygnałami. Niektóre dobrze przejechane linie mają ładne automatyczne sygnały w kabinie. Niektóre obszary mają światła z boku toru.

Sygnały to miejsca wystarczająco odległe od siebie, że (z ograniczeniami prędkości) pociąg powinien być w stanie zatrzymać się przed siedzeniem następnego odcinka

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

Na tej figurze sygnał R (czerwony) powinien powstrzymać pociąg przed wjazdem do odcinka toru zajmowanego przez pociąg. G (zielony) sygnalizuje, że następny segment jest czysty.

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

Ta liczba to wypadek, który czeka. Drugi pociąg BĘDZIE wjeżdżał do pierwszego (jeśli chodzi o system).

Następnie istnieje wiele systemów bezpieczeństwa, aby upewnić się, że szyny pozostają wolne i nie dochodzi do wypadków.

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

Powiedzmy, że jest to normalny odcinek toru i patrzyliśmy na sygnały z pociągu jadącego w lewo.

1. Po pierwsze, wszyscy byli gotowi w „sytuacji wysokiej gotowości”, ponieważ (na przykład w naszym przypadku) <Tnie powinno być na tej drodze. To prawda, że ​​może się zmieniać na skrzyżowaniu, ale (na przykład) nie jest to normalne, pociągi są zbyt blisko i coś już jest nie tak.

2. Sygnały zmieniają kolor na czerwony. Znaczenie STOP TERAZ. Uruchamiają się automatyczne układy hamulcowe.

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

3. Na bzdury, T>zatrzymałem się, ale <Tsię nie zatrzymuję.
4. Odwróć <T!!!! (zwróć uwagę, że czasami przekierowanie nie jest możliwe)
5. Ewakuacja T>(uwaga, nie jest to możliwe, chyba że jest to pociąg pasażerski)

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

6. OMG, to się nie zmieniło.
7. Zadzwoń po ekipy ratunkowe, zabierz ich T>
8. Awaria się stanie. Zrób wszystko, aby zminimalizować uszkodzenia.

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

9. Automatyczne wykolejenie przy ||
10. Nie stracono życia, zniszczenia pieniędzy, gówniana prasa, ale żadnych strat życia. Zespół sprzątający to zespół naprawczy, a nie karawan.

Niektóre uwagi:

• Zwykle silnik pod napięciem nie miałby tego problemu. Zasadniczo są one ustawione tak, aby zatrzymać każdą poważną awarię.
• Wagony mogą mieć ten problem. Pociągiem mogą być jakieś luźne wagony, które uciekły ze stacji kolejowej. Hamulce w wagonach są jak w naczepach ciężarowych, które potrzebują ciśnienia powietrza, aby je rozłączyć, bez ciśnienia, w które powinny się włączyć. Więc jeśli porusza się bez silnika, nie ma hamulców.
• Przyspieszenie pociągów trwa zwykle bardzo długo, a zatrzymanie - bardzo długo. Mile, nie stopy.
• Gdy pociągi jeżdżą w tym samym kierunku, mogą jechać bliżej siebie. Pociąg nadążający musi jechać wolniej niż lub z taką samą prędkością jak pociąg prowadzący.
• Zawsze jest wystarczająca odległość między pociągami, aby się zatrzymać, ale na zatłoczonej linii zatrzymanie może zająć kilka segmentów i może być wykonane w tym samym czasie. Pociąg 1 zwalnia, a pociąg 2 zwalnia. Pozwala to na większą liczbę pociągów na linię.
• Ponieważ dwa pociągi jadą ku sobie na tej samej linii, należy zachować wystarczającą odległość między pociągami, aby oba mogły się zatrzymać, jeśli skrzyżowanie zostanie pominięte.