国际班列如何变轨运行的

1. 火车是如何变轨的

1. 火车车轮与钢轨的关系
几乎所有人都知如正道火车车轮是压在钢轨上面的，但是可能很多人没有仔细看过火车轮与钢轨的位置关系。


图为火车轮对与钢轨之间的关系



可以看出，火车的车轮确实是压在钢轨上的，用来传递火车的重力。但是还有一个地方要注意，图中红色部分，就是火车车轮内侧有一圈比车轮半径更大的圆盘，这个东西叫做“轮缘”（用锤子敲一下，会发出像敲锣一样清脆的声响……）。这薄薄的一层东西，让车轮与不仅是压在轨道上，更像“卡”在轨道里面一样。这个结构，就可以保证车轮始终在轨道上运行不出轨，用来控制火车运行的方向。


2. 道岔的原理
轮缘是用来控制火车运行方向的，那么要实现“变轨”，其实就是要控制轮缘的位置。
于是人们就发明了“道岔”这种东西，以控制轮缘位置的方式，实现变轨。


图2. 道岔示意图


第一个道岔示意图有一个会动的部分。当那个部分留有小细缝的时候，轮缘就可以从小细缝中穿过，按照外侧轨道引导的方向行进。当两根轨道密贴时，轮缘就被引导到靠内侧的轨道方向行进。
图上红色的尖轨部分靠右密贴时，开放A——B方向。靠左密贴时，开放A——C方向。
所以火车运行的方向，取决于道岔的开放方向。
说到这里，我们可以知道，火车在道岔处的运行方向，根本就不是司机控制的，而是靠地面控制道岔的开向来控制方向的的……
所以司机是不用管火车运行方向，也不用去变轨什么的，只要老老实实把火车往前开就行了。
但是一般列车在进站前，或者在车站里面进行调车作业的时候，司机还是需要了解进路的情况，知道自己将要经过什么道岔、进入哪条股道、道岔开放的是哪个方向。一来为了确认道岔是不是扳对位置了，而来要控制速度。一般来说侧向因为有曲线，通过速度要比正向慢。
3. 如何保证道岔的开放不出错
理论上，只要把道岔的位置扳对了，火车进入正确的股道或者通过车站是没有问题的。但是，由于人工操作实在是没有办法保证每次都扳对，即便是采用机械的方法，也不能保证其不出故障。
道岔一旦没有扳倒位，那么火车经过道岔的时候，很容易发生脱轨事故。
而道岔扳错方向了，就意味着火车可能进入到错误的股道里面。而错入的那条股道上，有可能有别的列车停放，也有可能同时正在接迎面开来的火车，也有可能有正在施工的工人（忽然想起哈佛公开课那个选择撞1人还是撞n人例子，业内人士表示司机是很无辜的……），因此要千方百计地保证火车不能入错道。于是铁路渣巧悔人就发明了“联锁”这种东西。


“联锁”，就是保证进路、道岔位置、信号三者的相互制约关系的机制。
就比如说，一列车要从下行方向接入，在车站的1道停车，那么信号员就会在联锁系统里面下达排列进入1道进路的指令，然后跟这个指令相关的道岔就开始转换，将所有相关的道岔都转换到开放至通向1道的方向，系统会自动检测道岔是不是都扳到位了，如果道岔全部扳到位，那么系统将开放防护这条进宽告路的信号，示意列车可以进入。同时，封锁与这条进路有冲突的其他进路。
总之，在联锁规则的约束之下，可以保证火车在车站里面所经过的进路，在同一时间是不冲突的，是可以避免列车相撞的

在不久之前，各个车站普遍使用的是6502型继电联锁，用继电器来实现约束关系。现在经过技术改造后，各个车站陆续采用微机联锁系统，使用计算机来实现联锁的约束关系。虽然如此，各个车站依然各自为政，可以自行控制本站的进路。下一步，铁路的调度系统将发展为CTC调度集中，所有车站的进路、道岔和信号都由调度指挥中心直接控制，自动排列。


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看见有的评论说到的CTC并不适用大站，因为大站的作业复杂，进路控制复杂，所以CTC水土不服，我觉得我有必要补充一点。


中国的铁路装备和铁路运输的发展，一直以来都不是以技术革新驱动的，而是以需求驱动的，换句话说，就是你有多少东西，我就给你运多少，直到我运不了了，我才想办法扩充运力，这个时候才想起来要更新技术。


高铁的出现，从某种程度上才扭转了这种思想，开始追求更好的速度，更优质的装备，更先进的运输组织理念和营销组织模式。

2. 卫星变轨的原理是什么

卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。卫星轨道是椭圆的，节省发射火箭燃料的方法，可以先发射到大椭郑段察圆轨道，卫星处于远地点的时候，卫星上面的姿态调整火箭点火，这样卫星的轨道变成需要的高度。喊茄变轨可以多次，这就需要精确计算卫星变轨的时间，由地面指令控制。

受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天 100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作。在轨道运行的过程中，常常需要变轨。变轨除了能规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命。

(2)国际班列如何变轨运行的扩展阅读：

变轨，改变原有轨迹的统称。一般指航天器在太空中利用喷射燃料或者其它喷射物，使航天器从一个固定或本身的轨道进入另一个轨道的过程叫变轨。变轨，还指列车从某个轨道，变向另一条轨道。是通过手动或电脑控制两条轨道之间的折岔来进行的。

手动控制，在每个变轨点旁都会有一个控制平台，通燃卜过扳下扳手，调整折岔即可。电脑控制，在每个控制站中，基本都会有专门控制折岔转向的电子控制平台，只要输入指令，电波就会传到变轨点旁的控制平台内，使其变轨。

影响因素：

转移轨道的确定需要考虑运载火箭能力、卫星测控时间要求、发射场地理位置和发射方向的限制等因素。

一般来说，转移轨道的设计结果，较多地取决于运载能力的大小及发射场纬度。近地点高度主要依赖于运载火箭的能力及测控要求，近地点高度的选取不宜过低，以免大气阻力对卫星轨道和姿态影响过大．一般不低于200 km。

轨道倾角的大小与发射场纬度有关系。对于不进行轨道面改变的运载火箭．转移轨道的最小倾角即为发射场纬度．但对于可进行轨道面改变的运载火箭，可利用火箭的余量尽可能压低倾角。远地点高度应至少达到地球同步高度，若运载火箭的能力有余量．可进一步抬高远地点高度，以节省卫星变轨对推进剂的消耗，但是高度也不能无限制地增加，需综合考虑星上测量仪器及测控链路的限制。

参考资料：网络-卫星变轨