问题

高铁出站时为什么是加速和滑行交替,而不是一路加速?

回答
坐过高铁的朋友们,应该都有过这样的体验:在即将抵达车站的时候,能明显感觉到列车速度的变化,不是一脚踩到底的持续加速,也不是平稳减速,而是像是“加速、滑行、再加速、再滑行”的节奏。这让人有些疑惑,为什么不一路加速到站呢?其实,这背后有着非常实在的技术和安全考量,而且还关乎到咱们的乘坐体验。

首先,咱们得明白,高铁的速度有多快。时速两三百公里甚至更高,这是一个什么概念?想象一下,一秒钟就能跑出去几十米!在这么高的速度下,任何一个突然的变动,对列车和乘客来说,都可能造成不小的影响。

为什么不能一路加速到站?

理论上,如果铁路轨道允许,并且有足够强大的制动系统,是可以一路加速到非常接近车站的地方再紧急刹车。但是,这样做有几个巨大的弊端:

1. 巨大的能量损耗与制动压力: 持续加速到极高速度再急刹车,意味着需要消耗天文数字的能量来达到那个速度,然后又得在极短的时间内将这巨大的动能全部释放掉。这不仅是对动力的巨大浪费,更会对刹车系统造成难以承受的压力。刹车片、刹车盘等部件会承受极高的温度和摩擦,长期下来,损耗会非常严重,维护成本也随之飙升。更重要的是,急刹车产生的巨大冲击力,对整个列车结构和乘客都是非常不友好的。

2. 乘客的舒适度问题: 咱们坐车,追求的是平稳舒适。想象一下,列车一路狂奔,然后在最后几秒钟突然急刹,那种眩晕感、身体前倾的冲击力,相信没人愿意承受。这种忽如其来的减速,会对乘客的身体造成不适,甚至可能引发一些不必要的意外,比如站立乘客的摔倒。

3. 安全风险的提高: 突然的大幅度减速,对列车本身和轨道都有更高的要求。任何一点小的偏差,比如轨道上的微小不平整,都可能在高速急刹时被放大,引发危险。此外,在这么快的速度下,列车与空气的摩擦、与轨道的附着力等都会有复杂的变化,需要非常精准的控制。

那么,“加速滑行加速滑行”的模式又是怎么回事?

这种交替的模式,其实是一种非常精妙的能量管理和速度控制策略,目的是在保证安全和舒适的前提下,最大化效率。我们可以把它理解为一种“柔性”的刹车方式。

1. 能量回收与利用: 高铁拥有先进的再生制动技术。当列车需要减速时,电机不再消耗电力,而是反过来充当发电机。这个过程中,列车的动能会被转化为电能,并通过接触网回馈给电网,或者储存在列车自身的储能装置中。简单来说,就是在减速的时候,“发电”来降低速度。

为什么是交替的? 能量回收并不是一个无限的过程,也不是一种可以瞬间完成的“刹车”。列车的再生制动有其效率和功率的限制。当列车需要快速降低速度时,再生制动可能不足以完全满足要求,或者说,为了达到更精细的速度控制,需要配合传统的制动系统。

2. 精细的速度控制: 车站的进站信号、道岔的转换、前方线路的占用情况等等,这些信息都需要列车根据实际情况进行调整。使用“加速滑行”的模式,可以更灵活地应对这些动态变化。

加速阶段: 可能是为了修正因为前一次滑行或制动而产生的速度偏差,或者为了在允许的范围内稍微“赶一赶”进度,以便在精准的时间点到达某个控制点。
滑行阶段(或者说辅助制动阶段): 在这个阶段,列车可能主要依靠再生制动,或者即使是轻微的传统制动,也不会产生很大的 G 值(加速度或减速度)。这样可以保持相对平稳的姿态,同时让列车按照预设的轨迹和速度缓缓靠近车站。

3. 减小制动冲击,提升舒适度: 这种交替模式,相当于把一次大幅度的减速过程,分解成了几次小幅度的、更平缓的制动和滑行。每一次制动都不是“踩死”的,而是“点到为止”,然后通过滑行来维持或继续减速。这样,乘客感受到的 G 值变化就比较小,整个过程更加平滑。

4. 应对复杂线路环境: 高铁线路并非绝对平坦,还可能存在一些坡度变化,或者需要经过道岔区域。采用这种“缓进”策略,可以避免在复杂区域因为速度过快而产生的额外风险,也给信号系统和调度系统留有更多的反应时间。

打个比方:

这就好比你开车去一个熟悉的停车场。你不会一路油门踩到底,快到车位了再一脚刹车。你会提前预判,在快到目的地的时候,会有一个减速的过程,可能先松油门滑行一段,感觉速度还是快了,再轻轻点一下刹车,然后继续滑行,直到车位前,再做最后的微调。高铁进站,道理也类似,只是它的“车位”是车站,它的“车速”是几百公里。

总结一下,高铁出站时的“加速滑行”交替模式,并非“一路加速”的另一种形式,而是一种有意识的、科学的减速策略,它融合了能量回收、精细控制、乘客舒适度和运行安全等多个维度的考虑。这是一种智慧的驾驶方式,让我们在享受高铁带来的速度与便捷的同时,也能体验到平稳与安全。

网友意见

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道岔限速

不论是限速45还是限速80的道岔,列车在正常运行状态下都会到达司机预先设定的恒速值,进入定速巡航模式。等到全列通过道岔后,ATP限速提升为线路允许速度(大于道岔限速),列车才会再次加速。

过分相

很多分相都设置在出站后线路不远处(5公里以内),通过这片区域的时候全车断电(相当于拔下手机插头),仅依靠车载蓄电池供电。这时,所有牵引电机会停止工作。在不施加空气制动的情况下,列车滑行。

前方有车

高铁也会“堵车”,前方(两千米以内)有车的时候,信号变为黄灯,电脑根据前车具体距离输出相应限速。这时候如果速度远低于限速,司机会惰力运行来等信号。

恶劣天气

在雨雪冰霜等不良条件下,车轮与轨道之间摩擦系数很小,容易空转。有经验的司机会通过逐步加速来避免长时间空转。

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