美國鐵路為了防止晚點，要向日本新幹線取經了！

火車晚點總是讓人又愛又恨。偶爾趕火車路上遇著擁堵，巴不得火車晚點，一旦急事纏身可就耽誤事兒了。所以，應廣大乘客的要求，技術人員和鐵路部門也是想盡辦法防止各種狀況造成的晚點和事故。下面就來看看如今美國鐵路客運採用了哪些技術讓列車準點發車，安全智能運行。原文來自《Popular Science》：All the ways we could make trains safer and smarter。

紐約賓州車站是北美最繁忙的火車站，同時它也經常晚點，頻發設備老化引起的事故。

乘火車出行可能非常順利，也可能特別悲催。紐約賓州車站是北美最繁忙的交通樞紐，今年春天卻發生了一系列脫軌事件，還有設備老化造成頻頻晚點，最終有關部門推出了一項為期數月的搶修計劃，儘管這項計劃必然會耽誤上班族通勤。

要想徹底解決這些列車相關問題，我們還有很長的路要走，美國鐵路客運還要繼續與基礎設施老舊和資金緊張等難題作鬥爭。不過，鐵路交通確實是個很安全的出行方式（至少比開車安全，而且我們有不少法子可以完善列車和軌道。）這裡介紹了五種我們目前使用的技術，有了這些技術，列車可以運行得更快，更安全，更高效：

精密列車操控系統（PTC）

在陷入麻煩前迫停列車，防止事故發生。列車配備了裝有GPS的精密列車控制系統，Wi-Fi和說明前方軌道路況的無線電信號，可以根據自身運行速度和重量決定減速的時機。

所以，如果列車運行速度太快，或者工程師未能留意到停車信號，PTC可以在列車即將脫軌或撞上另一輛列車前及時剎車。但在其他情況下——如汽車被困在列車即將經過的鐵路交叉口，這種技術可能就沒有太大幫助了。聯邦鐵路局客運鐵路分部主任Devin Rouse表示，他們正在設計其他可以提前發現前方軌道上的人，樹木和汽車，並向列車發出警示的技術。

PTC原本預計2015年底普及，美國國會卻將最後期限一直推到2018年底，不過，部分地區已經實現採用這一技術。PTC難以普及的原因之一是，美國的列車一般都是只在自家軌道上運行，不會共用軌道。美國鐵路協會新聞秘書Jessica Kahanek說，「他們可能需要就列車運行路線的問題好好商量解決一下，比如，北伯林頓鐵路公司（BNSF）的列車就只能在自家軌道路線運行。」

列車上安裝上PTC後，它還可以略微調整以獲得額外的技巧。Rouse說，「整個行業在這項技術上投入了大量資金，把計算機技術帶到火車上可以實現很多以前和現在都做不到的事情。」

目前，大多數火車和地鐵都是使用的固定閉塞信號，這種信號分為好幾部分，一次只能通過一輛列車。他說，「很可能出現這樣的情況：綿延數里，每個信號閉塞區域只有一輛列車」。

理想情況下，列車會使用移動閉塞系統，根據附近列車運行狀況計算出一個安全區。這種緩衝允許火車更近距離地行駛，卻不用擔心發生碰撞。

也可以使用PTC的「智能」操作將列車轉到移動閉塞系統。例如，在列車內部添加感測器，告訴計算機自身的精確重量。這樣，計算火車多久能完成減速就比較精準了。

防撞緩衝區

汽車發生車禍時，發動機罩可以緩衝撞擊力量，保護乘客。但Rouse說，我們很難弄清楚列車類似的緩衝區如何設計。確保車輛以自己想要的方式「變形」需要大量的測試。而且，火車比汽車大很多，相應地，測試成本必然很高。

而且火車體積龐大又很沉重，他們遭遇撞擊時需要吸收比汽車更大的衝擊力量。他還說，「這裡討論的完全是個關於物質可以做什麼的另一個領域，關於結構如何表現的問題也更加複雜，列車不像汽車，它沒有那麼緊湊的車體框架。」

直到最近，我們運用了計算機技術，可以hold住不同的碰撞情況，預測軌道作何回應，最終允許工程師設計列車緩衝區。很多新型火車都有這項衝擊力管理安全功能。

安全檢查

不僅人為因素會釀成事故，列車自身或軌道的問題都有可能導致事故。但幸運的是，我們有辦法及早找到這些缺陷。

交通運輸技術中心位於科羅拉多的普韋布洛，他們對鐵路設備進行測試，以便確定如何改進或者何時需要調整，也就是在實驗室里使用車輪或車廂，確定它們多破多舊才會出現運轉故障——用機器晃動車廂，模擬行進中的列車振動。

其他檢查服役時間較長的列車和軌道的技術已經投入使用。軌道沿線邊上裝有探測器，掃描來往列車是否正常，如車輪是否有裂紋。還有工程師在研究裝在火車上的感測器，每當列車駛過時，感測器就會檢查經過的軌道是否有問題。

掃描時需要注意支撐軌道的枕木是否裂開，碎岩是否足夠撐起枕木。中間的空隙有點像呈凹下去的；如果任由空隙擴大可能會損壞列車減震裝置，甚至造成脫軌。西門子和英國赫德斯菲爾德大學的研究人員已經找到一種探測有害空隙的方法——感測器受列車作用，讀取列車行駛時的微妙變化，然後探測有害空隙。

通常情況下，這類問題由專門的檢修車定期檢查。但這一新技術簡化了檢查程序，還不用擔心總是漏檢了哪裡。大學鐵路研究所的研究員Farouk Balouchi說，「軌道每隔數月就會用這一技術檢查記錄一次，列車的安全排查更規律。」

這項技術還有其他用途，如確保乘客平穩的列車乘坐體驗。他還說，「車輛都有一定的乘坐質量，而這個系統就能檢測出車輛行駛時的乘坐質量。」

無人機

鐵路也開始拿無人機試驗了。無人機可以很方便的檢查人類難以檢查到的區域，比如橋樑。Kahanek說，「無人機可以在無人控制的情況下運作」。也可以在天氣不好的時候運作，如天氣特別冷的時候，鋼軌可能出現裂紋。

同時，無人機也可以幫鐵路公司應對緊急情況。2015年，BNSF鐵路公司曾用無人機飛越受到德州和俄克拉荷馬州洪水破壞，無法通行的鐵軌路段。

當列車遭遇事故時，無人機可以「身先士卒」進入高溫，有害化學物質，或其他危險區域工作。不用找人穿上防護衣進去，無人機還可以把救援包帶過去，可以讀取火車或軌道上的感測器並「全身而退」。

高速鐵路

至於高鐵，美國確實遠遠落後於其他國家。穿梭於華盛頓、波士頓等地的美國Acela特快列車，可以在以150英里每小時的速度運行，而有些地區的軌道只能承受25英里每小時的速度。

不過，我們有理由期待列車提速。加州計劃在舊金山與洛杉磯之間鋪設一條時速可達200的高鐵路線，不過，建設進展比較緩慢。德州也表示出了修建高鐵的意向。美國東北地區的高鐵修建事宜仍在考慮中。

除了速度，高鐵還有其他優點。雖然日本以子彈頭列車聞名，但它並不是唯一值得注意的，以繁忙和快而聞名的新幹線也很值得關注。他們利用強大的計算機系統操作列車，比我們習慣利用的技術更先進，也更能避免列車晚點。

Rouse還表示，美國很少有像日本這樣把所有這些東西結合在一起的鐵路系統，讓現行鐵路運行這種系統就更複雜了。而且，和PTC一樣，要想運行這種系統必須先支持所有鐵路共享軌道。雖然有點難度，但俗話說的好，辦法總比問題多！

（本文由36氪編譯組授權發布，未經許可不得轉載。文/郝鵬程）

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