轨道系统：故障安全轨道切换中的突破
铁路轨道交换机没有秘密 - 超过200年的工作方式 - 面对顽固的可靠性问题和昂贵的维护账单。内置的发信号，检测和锁定系统和周围的开关可以减慢速度，并显着降低网络容量。
此外，当存在问题时，开关故障停止列车。由于铁路网络继续扩大并携带更多的乘客和运费，因此需要大量的投资来应对需求增加，建立新轨道始终是一个困难的选择。然而，可能存在一种不同的方向，增强了安全性，减少了维护和提高能力，作为Loughborough大学控制系统研究组主管，以及Sam Bemment的高级项目工程师，解释......
“当我们的控制系统研究小组被RSSB询问2010年的RSSB来查看现有线路上的能力的方式，我们发现对容量和系统可靠性的重大限制是轨道开关。我们与运营商，维护者和设计师交谈，并开始了解现有的交换技术的极限。如果我们的Loughborough大学的团队可以重新设计从头开始，我们询问他们想要什么表现。
考虑到这一点，你理想的轨道切换愿望清单是什么？瞬时切换？零成本？没有失败？
这些只是我们对这个古老的问题的新方法解决了一些积分 - 一种称为更新的革命点机制1。旨在满足当前和未来的铁路标准，包括与欧洲轨道交通管理系统（ERTMS）的兼容性，更新允许的追踪，锁定和检测的第一次多通道冗余，用于跟踪开关。
利用来自航空航天和核工业的安全概念，电梯和落水运动提供了一种锁定机构，几乎没有摩擦损失。这种机制是独一无二的，因为它允许几个点机器/致动器采用相同点，这意味着剩余的机器可以在其中一个点失败的情况下安全地操作该点。这正是现代飞机推进和飞行控制系统采取的方法 - 因为飞机没有奢侈，只需在关键失败时停止修复。因此，列车可以在没有延迟的情况下继续运行，这意味着不需要即时维护。通过多路复用冗余传递容错能够提供容错，并且当需要维护时，它具有单线可更换单元结构，可在几分钟内更换。由于这些创新，更新赢得了行业范围的认可。
升力下降动作的额外益处 - 减少摩擦 - 是可以更快地将开关移动得比现有的设计更快;在实验室示范中相当不到一秒钟。这种致动速度也有助于提高网络容量。
可以使用标准开关轨概况（redople灯）或以存根开关配置中的互锁轨道的专利布置进行重新定向 - 这是原始的延展概念。
通过更新具有更高容量的更可靠的网络，可以提供额外的容量和灵活性，如频道隧道等关键基础架构;柏林S-Bahn等繁忙城市网络;以及在远程位置，如中欧的高山隧道。结果将增强可靠性和可用性在关键节点和基础设施（如王点）中得到改善。
可持续性也集成到设计中;更新可以在可变导轨上运行，可能允许火车通过点保持速度，从而再次删除需要减速，然后再次使用较少的能量。
该概念已经采用现代CAE工具（384毫米）示威者进行了建模，在Loughborough大学的实验室中建立了规模（384毫米）。该项目中的下一阶段是用于搭配原型换热轨道开关，以开发RSSB，伦敦地下及其供应基地。RSSB在2016年初批准了进一步的大量资金，使得延期项目将在2018年在伦敦地铁车库安装全规模示威者。
铁路行业的创新主要障碍是什么？在交换机的情况下，一个因素肯定必须使用安全性平衡性能。在没有完全开发和试验的新颖设计中失败，存在潜在的网络潜在的破坏;或者最糟糕的是，脱轨的威胁，但虽然脱模，但显然是为了避免这种情况而设计。保守的方法始终采用证明，尝试和测试的内容 - 所有这些都是低风险的。这种方法促成了现代铁路享有前所未有的安全水平，但它带来了网络能力和可靠性约束。这些问题是一些问题，repopT团队最初任务处理。
repople是技术的步骤更改的示例。这是一项勇敢的决定，从柴油和电动蒸汽牵引到柴油和电动，但一旦运营效益变得清晰，蒸汽就会在一代人中灭绝。目前，与市场上的其他任何东西相比，更新概念的哲学似乎是激进的。However, as is the case with many innovations, we believe that in 50 years the industry will look back to the ‘old’ point machines – now mostly in railway museums – and question why the change to a fault-tolerant system was not made sooner. Certainly the travelling public won’t hark back to the good old days of delays and cancellations attributable to points failure, frequent weekend possessions and bus replacement services.
重新发送到全球铁路工业的可能性更亮：更频繁的列车在网络上运行更快的火车，其中点故障发生的可能性显着降低。
Loughborough大学目前正在探索在国际铁路网络中推出专利技术的机会。在南非，澳大利亚和中国的公司举行了讨论，Loughborough大学已发出邀请招标通知的工程支持官方欧盟杂志。
参考
传记
罗杰迪克森是Loughborough大学沃尔夫森机械，电气制造工程学院的控制系统工程和副院长教授。他是一位注册的特许工程师和Imeche和高等教育学院的研究员。他的专业是在控制系统领域，他在工业（阿尔斯通）和学术界（Loughborough和Lancaster）中获得了超过20年的经验。Roger对研究和研究导向教学充满热情。他的研究兴趣专注于铁路，航空航天和能源领域，并跨越许多控制和系统技术领域，包括机电一体化;先进控制;先进的执行器;故障检测和健康/条件监测;容错控制;安全关键系统设计; system identification; system modelling; and simulation.
萨姆森林大学是Loughborough大学控制系统研究组的高级项目工程师。他的研究宽泛涉及铁路运输的各个方面，包括新颖的铁路信号和控制系统，主要涵盖：铁路网络建模和优化;轨道性能指标进行仿真，优化和调节;铁路可靠性指标;低成本轨道技术;未来铁路控制系统;和铁路资产条件监测。
