傾斜式列車可解決彎道減速問題 但是一旦脫軌 後果更嚴重

by Knowing
2018.10.23 12:48AM
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是傾斜式列車為何要傾斜?為了解決彎道減速問題這篇文章的首圖

傾斜式列車能利向內傾斜抵銷過彎時產生的離心力,能以較高速度過彎,有減少耗能、提升整體速度的優點,卻也因為過彎速度較快,一旦有什麼小差錯更容易脫軌,後果也更嚴重。

首圖

(圖片取自 維基百科-ja:User:出々 吾壱)

 

這次普悠瑪列車發生嚴重傷亡事故,許多人開始檢討普悠瑪採用的傾斜式列車設計,根據《天下雜誌》,銘傳大學都市規劃與防災學系副教授馬士元就曾在2013年普悠瑪正式營運後,在臉書表示拒搭。理由是台鐵的基層維護人力不足,行駛傾斜式列車有很大風險。重點不是普悠瑪一定會翻車,而是如果台鐵的維護做不好,普悠瑪因為行駛較高速,翻車風險比較高。

 

為什麼普悠瑪要用傾斜式列車設計?為何行駛較高速?

 

所謂傾斜式列車,就是列車在過彎時會向彎道的內側傾斜,藉此才能以較高的速度過彎,不用像一般的火車要大幅減速。有些鐵軌轉彎處會設置兩個標示限速的標誌,其中限速較大的是給傾斜式列車司機看的。

 

為何火車過彎要向彎道內側傾斜?這其實是很簡單的生活常識,大家騎腳踏車過彎時,同樣弧度的彎道,如果想保持較高的速度,身子就要向內側傾斜,速度越快傾斜角度越大;傾斜式列車也是同樣的道理。火車發展高速線路時就已發現過彎時火車大幅減速的不便,曾有人發想將火車軌道設計成彎道內側低、外側高的狀態使火車向內傾斜,然而這種做法在山多的地形上設置成本極高;或是鐵路密集區要重建軌道太過困難。山不轉路轉,最後就發展出傾斜式列車,又叫擺式列車,即火車會因為過彎而擺來擺去。

 

因為列車會擺來擺去,因此傾斜式列車會給乘客帶來頭暈的不適感,甚至是暈車症狀。後來日本設計人員發明一套減少列車來回擺動的機制,加上提前斜擺列車使擺動過程拉長而平穩,才慢慢克服這個問題。

 

傾斜式列車的擺動分為兩種,一是利用車子過彎時產生的慣性使列車擺動,一是利用電腦控制擺動。

 

因為傾斜式列車能利向內傾斜抵銷過彎時產生的離心力,能以較高速度過彎,有減少耗能、提升整體速度的優點,卻也因為過彎速度較快,一旦有什麼小差錯更容易脫軌,後果也更嚴重。

 

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