坐了这么多年高铁,有没有想过一个问题:几百吨重的大家伙跑到三百多公里的时速,到底靠什么停下来?
真像汽车那样一脚刹车踩到底吗?
高铁的“刹车”其实比想象中聪明得多。
它会自己判断什么时候该停,连怎么停都有讲究。
先从一套专门盯着天灾的“千里眼”说起。
就在最近,西班牙中部托雷多省在10月28日发生两列火车追撞的重大事故,造成至少68人丧生、80人受伤,高铁安全一下子又成了热门话题。
台湾省高铁也趁机介绍了自家控制系统的3大安全功能,包括防止列车超速、维持前后车安全距离、与天然灾害告警系统同步。
台湾地区高铁全线长约350公里,其中72%为桥梁路段。
啥意思?
就是这条线大部分路段,列车都是在桥上跑的,脚底下是悬空的。
桥上跑也有桥上的麻烦,落石、地震、豪雨,哪样都得提前防着。
为了在灾害发生时提前发出警示,高铁全线均加装了DWS,即天然灾害告警系统。
名字听着挺唬人,说白了就是一套专门盯天灾的“报警器”。
全线共设有超过300个侦测器,分为7种类型,可侦测边坡滑动、落石、异物入侵、豪大雨以及地震等情况。
山坡滑下来、石头掉下来、有东西闯进轨道、雨下得太猛、地震来了,统统在它的监控范围里,一个都跑不掉。
一旦侦测到异常,系统会立即通知驾驶员和行控中心,随后列车上的ATC自动列车控制系统会介入,直接启动刹车,避免意外发生,提高行车安全性。
注意这里的关键词:“直接启动刹车”。
这脚刹车不一定是司机踩的,是系统自己踩的。
驾驶员和行控中心收到通知的同时,ATC已经接手了,不用等人反应过来。
就好比车上坐了个永远不会走神的副驾驶,一有风吹草动,刹车立刻踩下去,意外还没发生,车就已经开始减速了。
其中较为常见的是异物入侵侦测器,大多安装在围栏上,可以防范边坡滑动、落石以及异物侵入轨道。
坐车时往窗外瞄一眼,轨道两边的围栏上,很多就装着这种侦测器。
别小看它,滑坡、落石、异物闯入,它全都管。
此外,系统还包括地震侦测器,以及用于监测强风、豪雨和洪水的风速计等设备。
照片中的灰色圆形物体就是其中一种。
地震、强风、豪雨、洪水,都有专门的设备盯着。
那个灰色圆形的东西看着不起眼,其实也是这套系统里的一员。
高铁会按照不同路段的特点进行装设,例如靠近山坡的路段会架设边坡滑动侦测器,强风路段则可能加装风速计,整体配置相当完备。
说白了就是“哪里有风险,就往哪里装”。
靠山的地方防滑坡,风大的地方测风速,不是全线一股脑乱装,而是看菜下饭。
看到这里,估计不少人会冒出个念头:这么好的东西,台铁是不是也该装一套?
那么,台铁是否也会架设这套系统?
专家表示,台铁绝不会在全线布设,而是会针对存在危害、风险较大的地点重点设置。
这个答案有点出乎意料吧?
高铁装得这么全,台铁却不打算全线铺开,只挑风险大的地方重点装。
为啥呢?
首先,台铁的行车速度不及高铁,发车也不如捷运频繁,不属于A型路权,行车路线也没有与外界完全隔离。
简单理解就是:跑得没高铁快,车次没捷运密,路线也不是完全封闭的,条件本来就不一样。
专家还指出,意外发生时,由于台铁速度相对较慢,司机员的反应时间也比高铁更充裕,因此对这类系统的需求没有那么迫切。
车慢,司机就来得及看、来得及想、来得及踩刹车,对这类系统自然没那么依赖。
高铁则因为速度过快,一旦发生状况,单靠驾驶员或其他人工手段都来不及应对,所以凡是能考虑到的因素,都会尽量在安全上做好防范。
高铁可就不一样了。
速度太快,等人眼看到、脑子反应过来、手再去操作,黄花菜都凉了。
所以能想到的风险全都提前防好,前面那套系统就是非装不可的。
另外,高铁大多数路段为高架,而台铁大多位于地面,地震发生时高架路段可能受到更大的危害,因此高铁需要更多的安全机制。
还记得开头那个72%吗?
桥梁路段占了大头,地震一来,高架上的风险比地面大,安全机制自然得多加几层。
专家也建议,台铁属于B型路权,与外界交通混合行驶,沿线设有平交道等,虽然不必像高铁、捷运那样高规格防范,但仍需提高安全警觉,才能防范难以预测的突发事件。
平交道、混合行驶,都是台铁绕不开的现实。
不用照搬高铁那套高规格,但警觉心一点都不能少,毕竟意外从来不打招呼。
绕了一圈,其实就一个道理:速度越快,留给人的反应时间越短,就越得靠系统兜底。
话说回来,告警系统和ATC管的是“该不该停”,那高铁到底是怎么“停”的?
这才是最颠覆认知的地方。
很多人坐了十几年高铁,一直以为它跟汽车一样,靠刹车片死死夹住刹车盘,硬生生磨停。
汽车、大巴、老式绿皮车,靠的确实是机械摩擦,刹车片一夹,速度硬压下来。
这招简单粗暴,毛病也不少:磨损快、发热大,顿挫感还强。
高铁几百吨重,时速最高350公里,真这么硬磨,刹车片分分钟高温报废,谁敢这么干?
所以高铁的主力“刹车”其实是电机。
平时电机通电,带着车轮往前跑;一到要减速的时候,电脑瞬间切换模式,电机摇身一变成了发电机。
高速转动的车轮反过来带着它转,产生一股强大的反向阻力,把车速一点点拖下来。
更妙的是,这股劲儿不白费。
列车跑起来的巨大动能会变成电能送回接触网,给线路上其他列车用。
这招专业上叫再生电制动,大白话就是:高铁不是磨停的,是“发电拖停的”。
减速的大部分过程都靠它,没有摩擦,没有冲击,自然稳当。
那刹车片就彻底下岗了吗?
倒也没有。
电制动有个短板,车速越低,反向阻力越小。
等车速降到每小时10到15公里、快要停稳的时候,它就有点使不上劲了。
这时盘式机械刹车才登场,负责最后几秒的收尾,让列车精准停到位。
因为只干收尾的活,刹车片几乎不怎么磨,故障少、寿命长。
碰上雨雪、大雾、结冰的天气,轨道变滑,电制动还会和空气制动配合着来,防止打滑。
整套系统由车载电脑实时计算车速、距离和路况,力度拿捏得刚刚好,进站停车才能分毫不差。
这么一比,绿皮车坐着晃、高铁坐着稳,答案就在刹车上。
一个全程靠硬磨,一个以电制动为主、柔着来。
再加上沿线那套盯着天灾的告警系统,一个负责“发现危险马上停”,一个负责“停得又稳又准”,高铁的安全感就是这么一层层叠出来的。
下次坐高铁,不妨留意一下进站那几秒,车厢几乎没啥晃动,车就稳稳停住了。
窗外那些不起眼的围栏和灰色小装置,也可能正默默盯着沿线的一举一动。
小小的刹车背后,藏着一整套硬核科技。
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