新型车载系统可即时检测“在线树叶”
为了对抗低附着危害，如铁路上的树叶，工程师和研究人员合作开发了一种车载列车系统，可以立即检测问题和危险热点。
研究人员正在为火车开发一种车载系统，该系统可以识别低附着风险，如“铁轨上的树叶”，以及其他导致铁路出现黑冰的问题。
低黏附是由于铁路线路受到生物、化学和物理因素的污染造成的，其中一些因素不容易监测或控制。据估计，英国铁路行业的低附着率的总成本估计为每年3.5亿英镑(RSSB)。
最低水平的附着力是必要的可靠的制动和牵引性能，特别是维护安全并限制延迟。附着力的变化可能是非常局部的、不可预测的和短暂的，一列火车所经历的较差的附着力可能不会影响在同一位置的后续列车。
现在，来自拉夫堡大学、谢菲尔德大学和工程公司Perpetuum的工程师合作开发了一种新产品，该产品可以实时检测低附着热点，并绘制出最新的英国网络地图，显示可能存在的危险。
该地图将允许网络运营商对潜在风险做出快速反应，使服务运行更加安全和平稳。
Loughborough的Chris Ward博士是该计划的领导者，他说:“网络随时都有低附着率事件发生的危险，油气行业非常重视这些事件的影响。
“铁路网和更广泛的铁路行业在铁路头部清洁、控制沿线植物和预测低附着事件可能发生的地方投入了大量资金，但这不是一门精确的科学，受影响的区域可能只有在事故发生后才会被发现。”
“低附着系数的区域通常是短暂的，不同类型的列车对环境的反应也不同。
“这项新技术通过实时检测在役车辆的低附着率，可以更准确地了解英国庞大的轨道网络中危险的位置，这将意味着更快的反应——比如防御性驾驶或轨头处理——从而更安全、更少延误。”
该检测系统将使用已建立的传感方法来收集数据，然后使用Ward博士和拉夫堡大学的同事创建的算法进行处理。
实验软件应该能捕捉到车轮在不同轨道条件下的微小变化。
当火车经过低附着系数的区域时，它的运行方式与在高附着系数的轨道上运行时不同。
传感器接收到移动信号，然后对其进行处理，并将其转化为对附着水平的评估。如果需要，可以向司机或更广泛的网络用户发送警告。
Elaine Cockroft，项目经理网络的铁路他说:“我们的目标是开发一种解决轮轨界面低附着问题的首款产品，并考虑一种能够确定轨头摩擦系数的摩擦计/测量工具。
“中期目标是在铁路头部处理列车(RHTT)或多用途车辆(MPV)或任何其他合适的车辆上安装一个设备，以最低60英里/小时的速度捕捉智能季节性处理数据，并证明铁路头部处理的有效性。
“未来的目标是将该技术添加到乘客火车或货运机车因此，需要开发一种技术，以在网络中以每小时125英里的速度连续捕捉数据。这将提供最新的网络黏附图。”
在为期22个月的研究中，研究团队将于2022年夏天在铁路网的铁路创新和发展中心进行一项大型测试项目，以测试他们的算法。
在测试项目中，将使用谢菲尔德大学最先进的摩擦测量设备进行人工低黏附测试。
来自谢菲尔德的David Fletcher教授评论道:“我们与英国铁路研究创新网络的合作使我们能够开发一套全面的铁路表面分析硬件。现在，我们可以从实验室获取轨道轮接触的专业知识，并将其部署到拉夫堡这样的现场试验中。”
“LAD系统”将补充现有的了解低附着位置的方法，如车轮滑移的触发和车轮滑移保护系统。来源:www.lboro.ac.uk
Ward博士补充说:“和任何靠轮子滚动的车辆一样，铁路车辆依赖于在轮轨接触区域产生的摩擦力来引导和牵引力——例如，转向、制动和加速。”钢轨系统与钢轨上的钢轮有特殊的刚性和低摩擦接触区域。当涉及到滚动过程中的能量损失时，这是非常有效的，这意味着与有轮胎的车辆相比，保持车辆速度所需的能量更少。这是因为即使在巨大的接触压力下，它们的接触面积变形也很小，只有手指甲那么大。”
沃德博士接着说:“这种接触处的低粘连有多种原因，但最广为人知的原因之一是‘在线上的叶子’。树叶的化学作用、雨水和巨大的压力产生了一种类似于“特氟龙”或黑冰的材料——几乎没有摩擦。所以，当刹车时，车辆可以滑动。最近的一个例子是，一辆以100公里每小时(60英里每小时)的速度行驶的汽车，预计在1公里内停下来。由于附着力低，全程5公里。这就意味着红灯会被通过，站停错过，可能会发生碰撞。主要的问题是，我们不确定这些情况是否已经发生。目前还没有实时测量。这是我们要解决的关键点技术并转化为一个可以部署在现有铁路上的过程。”
