科普 中国 [ .] [.] 握住 科学 钥匙 打开 科学 之 门 * ____________________ * [_.] - 首页 > 正文 高铁 的 车速 是 匀速 的 吗 ？ - - : 来源 ： 新华网 分享 到 有 一道 简单 的 题目 大家 肯定 都 能 算 出来 ： 京沪高铁 全长 千米 ， 上海虹桥站 到 北京 南站 的 高铁 直达 列车 最高 速度 为 千米/小时 ， 按照 这个 算法 来 计算 ， 只要 小时分钟 就 能 到达 。 但 奇怪 的 是 ， 京沪高铁 全程 运行 时间 在 个半小时 左右 。 为什么 实际 用时 与 理论 计算 出来 的 不 一样 呢 ？ 为什么 高铁 的 行进 速度 时常 变化 ？ 首先 ， 铁道 线路 状况 对 高铁 列车 的 运行 速度 影响 很 大 。 同一 辆 车 ， 在 高速公路 上 开 和 在 泥泞 的 乡村 小道 上 开 ， 速度 会 有 很 大 的 差 距 。 高铁 的 路程 比较 远 ， 有些 道路 是 直 的 有些 道路 是 弯 的 ， 当 列车 进入 弯道 的 时候 ， 为了 防止 列车 脱轨 或者 颠覆 ， 列车 就 需要 慢速 行驶 。 在 开车 的 过程 中 ， 列车 有 可能 会 经过 桥梁 或者 穿越 隧道 ， 这个 时候 ， 列车 的 线路 结构 和 环境 变化 之后 ， 列车 也 会 随着 变化 而 减速 。 就 算是 在 直道 上 行驶 ， 不同 地基 的 不同 情况 也 需要 用 不同 的 车速 行驶 。 可见 ， 列车 行驶 过程 中 遇到 的 复杂 情况 决定 了 列车 不可能 自始至终 按照 最高 的 速度 行驶 。 实际上 ， 在 高铁 列车 出发 以前 ， 人们 都会 把 路上 不同 地段 的 车速 数据 记录 在 可 读 写 电子 芯片 中 。 如果 列车 开 得 太 快 ， 就 会 有 专门 的 设备 提醒 司机 进行 降速 。 另外 ， 高铁 线路 的 一些 地段 可能 会 出 故障 或者 正在 维修 ， 经过 这些 地方 的 时候 列车 就要 减速 以 保证 行车 安全 。 前方 线路 有 什么 突发 状况 ， 比如 前边 的 列车 晚点 或者 线路 出现 故障 ， 列车 都 要 减速 甚至 停车 等待 。 为了 提高 线路 的 利用率 ， 满足 不同 旅客 的 需求 ， 很多 速度 不同 、 停靠 站点 和 到达 的 终点站 也 不 一样 的 高铁 列车 经常 会 在 同一 条 高铁 线路 上 运行 ， 这样 就 需要 综合 考 虑 这些 线路 的 运行 状况 设置 不同 的 速度 。 此外 ， 高铁 线路 也 一样 难免 会 避让 交会 、 停靠 以及 控制 车速 等 ， 这 也是 造成 高铁 列车 不能 一直 按照 最高 速度 匀速 前进 的 原 因 之一 。 因此 我们 坐 高铁 的 时候 会 发现 ， 列车 两端 上方 的 显示屏 上 ， 列车 的 即时 速度 一直 都 在 不停 地 变化 。 事实上 ， 不仅 高铁 的 速度 一直 是 变化 的 ， 普通 列车 的 速 度 也是 变化 的 。 你 知道 列车员 是 怎么 控制 车速 的 吗 ？ 高铁 运行 过程 中 的 速度 变化 是 怎么 控制 的 呢 ？ 目前 高速 列车 上 普遍 采用 的 速度 模式 叫 阶梯 式 控制 模式 。 阶梯 控制 方式 指 的 是 把 整条 高铁 线路 划分 为 不同 的 速度 区域 ， 列车 行驶 到 哪个 区域 内 就 按照 那个 区域 的 控速 标准 来 运行 。 用 这种 控制 方式 进行 控速 可以 在 不 知道 距离 信息 的 情况 下 对 速度 进行 控制 ， 只要 在 停车 信号 和 最高 速度 之间 增加 一些 中间 速度 信号 ， 就 能够 完成 阶梯 制控 方式 的 控 速 。 这是 一种 传统 的 控制 方式 ， 适用 于 轨道 信息量 较少 ， 设备 相对 比较 简单 的 情况 ， 目前 高速铁路 最 常用 的 就是 这种 控制 方式 。 阶梯 控制 方式 又 分为 出口 速度 查抄 和 入口 速度 查 抄 两种 方式 。 出口 速度 查抄 控制 方式 指 的 是 ， 列车 在 每个 速度 区间 内 把 列车 速度 减低 到 目标 速度 ， 设备 在 每 一个 速度 区间 的 出口 进行 查抄 。 要是 速度 没有 低于 目标 速 ， 控制 设备 就 会 自动 让 高铁 降速 。 采用 出口 速度 查抄 控制 方式 的 时候 ， 由于 要 在 列车 到达 停车 信号 的 地方 的 时候 才 检查 列车 速度 是否 为 目标 速度 ， 要是 列车 速度 不是 目标 速度 ， 控制 设备 才 会 进行 控 速 。 这时候 就要 考虑 高铁 运行 的 特点 ： 制动 后 列车 要 行驶 一段 距离 才能 停车 ， 所以 停车 信号 后方 要 有 留 出 一段 安全 防护区 。 入口 速度 查抄 节制 方式 指 的 是 ： 列车 在 每个 速度 分区 的 进口处 接收 到 目标 速度 信号 后 立即 按照 目标 速度 对 高铁 进行 查抄 ， 一旦 列车 超速 ， 系统 就 会 进行 制动 使 列车 速度 减低 到 目标 速度 以下 。 控制 车速 新技术 —— 连续 式 列车 运行 系统 目前 ， 这种 阶梯 式 控制 方式 已经 被 一种 新 的 控制 技术 —— 连续 式 列车 运行 控制 系统 所 逐渐 代替 。 在 当前 世界 上 ， 不管 是 全球 闻名 的 德国 高速铁路 、 法国 高速铁路 、 西班牙 高速铁路 、 日本 新干线 等 干线 铁路 ， 还是 近几年 开通 的 城市 轨道 交通 ， 全都 采用 了 连续 式 列车 运行 自动 控制 系统 。 连续 式 列车 运行 自动 控制 系统 是 适应 高速 干线 和 高行车 密度 的 地铁 、 轻轨 交通 而 发展 起来 的 一 项 新 的 铁路 信号 控制 技术 ， 毫无疑问 ， 连续 式 列车 运行 自动 控制 系统 的 技术 基础 正是 目前 飞速 发展 的 信息 传输 和 处理 技术 。 [ _ .] 本 作品 为 “ 科普 中国-科学 原理 一点通 ” 原创 ， 转载 时务 请 注明 出处 。 作者 ： 刘佳 [ 责任 编辑 : 李浩] 相关 稿件 高铁, 时速 * “ 秒 停 ” 的 超级 高铁 ， 现实 吗 ？ 推荐 阅读 * 原来 糖 还有 这些 用途 * 雨季 行车 安全 你 知道 多少 ？ * 汛期 到 ， 防汛 小 知识 快 收 好 ！ * 水果 与 药物 的 体内 “ 对抗 ” * 说说 夏季 出汗 的 这些 事儿 邮箱 ： @ . 电话 ： - 版权 所有 中国科协 新华网