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台铁最惨事故,什么会造成列车脱轨

科普小知识2021-10-19 07:16:58
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。TRS _编者按:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编者DIV {页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编者按{页边距:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编辑TH {页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编者SPAN {页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编辑器FONT {页边距-顶部:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编辑UL {页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编者李{页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;}。TRS _编辑甲{页边空白:5px底部边距:5px。线高:1.5;2018年10月21日北京时间16: 50,一列满载乘客的列车在*省东北部的依兰县出轨。目前,已知有18名乘客死亡,171名乘客受伤,一名姓游的司机受伤。事故导致了东部干线上、下线路的交通中断。经过铁路工程师紧急抢修,2018年10月22日05时12分,西干线单向和双向交通恢复。

此次事故是2012年投入运营以来最严重的动车事故,也是*自1991年以来最严重的铁路事故。据悉,事故中的TEMU2000车辆是从日本进口的倾斜列车,具有不减速转弯的功能。这个陈述正确吗?火车出轨的常见原因是什么?

台铁最惨事故,什么会造成列车脱轨

脱轨的列车在现场形成了一个W形,事故曲线在右侧。资料来源:日本媒体报道

事故的简要背景是什么?

据报道,脱轨发生在从森林到台东的6432普优马列车上。列车在高速通过新马站时因不明原因脱轨。第三节到第八节车厢被掀翻(包括倾斜和侧坡下降),扭曲成“W”形。由于列车在新马站出站,事故发生时的速度可能高达每小时140公里。

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事故发生后的现场,由282f3,CC0

事故涉及的6432普优马列车属于台铁列车运行序列中最高等级的“强子”特快列车。普约马于2013年2月6日开始运营,相当于*穿过*西部的高速铁路。目前,普约马主要运行在东部干线路段。其运营模式与西部高铁相似,因此被称为“高铁第二军”。

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事故现场一片混乱。资料来源:*媒体报道

“普有马”一词来源于*北南人的土著语言,意思是“聚集和团结”。在*铁路公司和台东县*领导的域名争夺战中,普约马击败了其他竞争对手,最终成为该列车的官方运营名称。

普约马列车车体采用日本车辆制造有限公司提供的TEMU2000电动列车单元,属于倾斜车体的中长距离交流电动列车。该车采用铝合金车体,最高设计速度为150公里/小时,最高运行速度为140公里/小时。

台铁最惨事故,什么会造成列车脱轨

由Rsa在Wiki上从台北火车站拍摄的TEMU2000电动车组。

摆式列车真的能在不减速的情况下转弯吗?

摆式列车,也称为摆式列车,是一种在转弯时可以侧向倾斜的列车。与普通列车相比,倾斜列车确实可以在设计曲线速度允许的范围内以更高的速度通过曲线。这一优势使得摆式列车广泛应用于多曲线的山区铁路。因此,日本和意大利等山区国家对摆式列车的开发和应用水平很高。

列车进入曲线轨道后,必然会受到离心力的影响。此时,轮对从轨道轴向接收侧向推力,以平衡离心力并确保列车仍在轨道内运行。但是,当离心力达到一定水平时,必须采取一系列措施防止列车脱轨,如降低运行速度、设置倾斜路基等。

当上述措施仍不足以抵消离心力的影响时,如果列车本身能提供一定的倾斜度,倾斜的车体将产生与向心力方向相同的重力分量,进一步抵消离心力的影响。倾斜列车就是在这一设计理念的基础上提出并发展起来的。

摆式列车发展了许多技术分支,包括自然摆式、主动摆式和空气弹簧摆式。

自然倾斜列车依靠连杆等机械结构,使列车在转弯时随着曲率和路基倾斜度的变化而自然摆动,是一种较早发展起来的倾斜列车技术。在通过弯道后自然摆动校正倾斜形态的过程中,早期的自然倾斜列车会像钟摆一样左右摆动,导致乘客晕车。目前,通过各种技术手段可以极大地抑制这种现象的发生。

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JR北海道Kiha 283系列摆式柴油发电机组,它是倾斜的弯道,来自:在维基上吹窝

主动倾翻式通过一系列复杂的机电和传感器系统主动感知曲率和向心力,从而迫使车身以必要的幅度以电和油压的方式倾翻,因此被称为主动倾翻式。目前,欧洲国家的摆式列车普遍采用主动摆式作为技术基础。

空气弹簧摆式是一种相对较新的摆式列车技术。它利用转向架上方空气弹簧的气压变化来控制列车的轻微倾斜。它具有成本低、重量轻的优点,所以也被称为简易倾斜装置。这是遭受事故的普优马特快列车采用的技术。此外,最新的N700新干线也使用这个简单的系统来加速其过度弯曲。

更快的翻转速度可以大大提高运行效率。采用摆式列车后,*东部主要铁路线路的运营时间比以前缩短了30%左右。

火车出轨的主要原因是什么?

目前,事故的最终原因尚未得到明确调查。我们不妨简单谈谈火车出轨的主要原因。导致列车脱轨的因素很多,一般可分为四种。

第一,轨道和车辆运行造成的脱轨。

第二,地震、强风、泥石流或倾倒树木等灾害造成的脱轨。

第三,在下了大量的雪之后,被火车压实的雪可能会在道岔和其他地方结冰,导致道岔处脱轨。

第四,火车在十字路口与汽车相撞后出轨。

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开关的工作原理,在维基上通过Emdx实现

根据日本交通安全委员会对日本脱轨事故原因的调查结果,最常见的脱轨原因是交通事故和道口地质灾害,由铁路和火车因素造成的事故并不常见。然而,由于上述其他诱因在事故现场并不存在,*的事故基本上可以确定是由轨道和列车本身的因素造成的。

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日本交通安全委员会统计了2001年至2012年日本脱轨事故的原因。资料来源:参考文献1

列车在轨道上运行时,轮对周围的凸缘可以很好地确保列车不会脱离轨道。在理想情况下,当列车在直线上运行时,位于轨道内的轮对的凸缘不会受到轨道的影响。此时,分散在每个车轮上的列车自重与车轮和轨道产生的支撑力相平衡。

当列车高速通过弯道时,轮缘将受到来自轨道的侧向力,车辆重量与侧向力之间的相对大小关系将直接影响车辆脱轨的可能性。在相同的横向力下,汽车越重,出轨的可能性越小,这可以简单地理解为汽车越重,越稳定。在车辆重量相同的情况下,横向力越大,脱轨越容易,这可以简单地理解为转弯越快,速度越快,漂移越大。

当铁路轨道上某处发生事故时,火车的车轮可能会在一瞬间处于失重状态,而火车在此处的重量会在一瞬间减轻,这样凸轮的边缘就可以在没有太大侧向力的情况下“跳上”铁路并脱轨。如果轨道中有异物或道路基因灾难中止,车辆可能会因瞬间跳跃而减重,如果有侧向力,则有可能发生脱轨。此外,如果钢轨边缘磨损,脱轨事故的概率也会增加。

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单边轮对作用于轨道的几种情况,来源:维基上的Afterbrunel

现代高速列车通常使用铝合金等轻质材料作为车体,与重型列车相比,铝合金重量更轻,脱轨概率更高。因此,如何在穿越弯道时将侧向力降至最低尤为关键。在铁路铺设条件良好的地区,可以尽可能选择合理的路线,以避免出现大量弯道,但在山区和丘陵地区,必须仔细考虑弯道处的行车安全。

列车脱轨的具体机理仍然是一个非常复杂的问题,很难用三言两语来解释。这篇文章只是帮助读者建立一个总体概念。目前,事故仍处于紧张的救援阶段,后续的事故分析需要一个漫长的过程。最终结论可能需要进一步披露,希望这场灾难能尽快远离*同胞。

参考:

1.http://bunken . rtri . or . jp/PDF/CD Roms 1/0009/2014/0009000194 . PDF

2.我是尼克,西蒙,艾德。(2006年)。铁路车辆动力学手册。佛罗里达州博卡拉顿:泰勒和弗朗西斯。ISBN 970-8493327

3.http://www 7b . big lobe . ne . jp/~ nagase _ rail/rail _ discuse _ No12 . html

4.https://entamescramble.com/6630.html

(本文中显示的图片均经过授权)