以下文字试图说明为什么车轮驱动的动车加速比传统列车快──某些BT动车(比如下图的日本蒸汽动车)和某些编组BT的传统列车(比如一个调车机加一节平车)被排除在外,喷气推进车辆/列车、直线电动机车辆/列车等不是由车轮驱动的也显然被排除,仅就一般情况而言。　　对于铁路车辆/列车,轨道为驱动轮对提供向运行方向的前进摩擦力(下文简称进摩),为非驱动轮对提供与运行方向相反的阻碍摩擦力(下文简称阻摩)。车轮发生空转前,轮轨之间是滚动摩擦,车轮踏面上与轨道接触的部位和轨道上与车轮踏面接触的部位不发生相对位移,因而在计算时可视作静摩擦。　　在车轮与轨面之间就发生滑动之前施加在车轮上的驱动扭矩由小到大逐步增加,进摩也随之增大;而当施加在特定车轮上的扭矩大到超过轨道能为此车轮提供的静摩擦力时,车轮与轨面之间就会滑动,车轮开始空转,进摩几乎变成定值──这个滑动摩擦力仅由轮-轨压力和轮、轨自身的物理特性相关,而不再随驱动扭矩的增大而增大。　　当进摩大于阻力时,车辆/列车速率增加(由静止起步或越跑越快);当进摩等于阻力时,车辆/列车速率不变(或停着不动);当进摩等小阻力时,车辆/列车速率减小(直到停止)──在非高速状态下,阻摩在车辆/列车运行时的阻力中占主导地位,直接影响阻力大小。　　大部分动车所有轮对都是驱动轮对,剩下的小部分中的大部分,驱动轮对也占到全车轮对总数的一半或更多,也就是说,绝大多数动车全部或大部分重力压在驱动轮上,而传统列车只有机车的质量压在驱动轮上──一般机车重力在全列车中只占小头,其余全是累赘。　　时间:北京时间2011年7月23日20点34分　　地点:浙江省温州市　　原因:北京到福州的D301与杭州到福州的D3115追尾。两车方向一致,行至双屿路段下岙路时,D3115遭雷击失去动力停车,造成D301追尾,D301列车第1至4车厢脱轨,D3115列车第15和16车厢脱轨。　　救援:温州医院血浆供应告急。请愿意加入献血队伍的当地朋友,前往温州新城大道41号温州血站献血。请带身份证。　　回顾:　　悲剧突然降临,带走了近40个生命,留下了200名伤员。至今仍无人敢相信,这样一个多重安全机制互为保障的系统,如何能同时失效;这样一个低级错误导致的事故,如何能发生在定义为“中国高铁安全可靠”的时代。　　首先,要有纳税人意识。高铁是用纳税人的血汗钱建成的,在这一刻,让纳税人付出了血泪的代价。而广大纳税人也在期待,代表最广大人民最根本利益的执政方,最终能用科学的数据、严谨的判断,给出一个明确的答案。　　其次,要有问责意识。事故发生后,不能用简单撤职三两个官员的方式来回应公众的关切,对谁问责,为什么问责,问责的程序是什么样的,问责是否遵循公开透明原则,都应该成为此次事件中,需要重申的问题。　　再次,要有科学意识。处理如此重大的事故,须用科学思维、科学方法、科学程序,坚决杜绝非科学的人为因素,以客观公正之态度最大限度地赢得受害者和公众的信赖和信心。　　当然,在众说纷纭中,我们始终应该秉持法制意识。本刊注意到,最高人民检察院有关部门负责人7月27日确认,国务院“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故调查组成立后,最高人民检察院已派员赶赴温州参与事故调查工作。这意味着,此次事件或许将成为中国第一个铁路重大事故责任人承担法律责任的样本。　　技术再先进,最终还是要落实到人;列车的快与慢,不是衡量政绩的指标,其最终目的,仍应是使其中的乘客感受到幸福、安全和尊严。　　生死甬温线 　　一段寻常的旅途,一场出乎意料的追尾事故。当人们正在列车上百无聊赖地玩着手机,看着书的时候,一场灾难忽然降临 　　本刊记者/杨迪 (发自浙江温州)　　“快到温州了,大概晚点了半个小时,到福州估计要晚上十点多了。”　　7月23日晚8点过,高振华在福州接到妻子的最后一个电话。　　寻常的旅行 　　时值暑期,老家济南的妻子宋华要带着一儿一女到福州去看打工的老公高振华。除了过年,一家人一年难得聚在一起,暑期是绝对不能荒废的。　　高振华的女儿高艺睿9岁,儿子高天祥12岁,妻子宋华,为了这次难得的聚会计划了很久。宋华在济南买好了从北京直达福州的动车D301车票,“是第四车厢”,宋华告诉老公。而高振华则提前一天就在福州火车站旁的宾馆定好了房间,期待一起度过一个愉快的假期。　　听妻子说已经快到温州了,高振华喜滋滋地开始准备去车站。　　除了在南京停了25分钟之外,其他一切都很正常。D301号车组六车厢乘务员孙晓东算着,这一天总算就要过去了。　　从早上6点50上车到现在,32岁的孙晓东已经在车上超过12个小时了。她是天津人,已有三年的“动车龄”。　　D301车是今年京沪高铁开通后新开的北京至福州线路。以前的车组是2010年2月开通的D372/D371,也途经温州,但似乎是由于上座率不佳,或者是由于京沪高铁开通后全国的动车运行都要调整,今年4月中旬,这两列车次停运,直到7月1日D301/302次开通。　　不过,刚开通就赶上暑期,车上的孩子很多。孙晓东所在的车厢里就有好几个男孩子,几个小家伙特别淘气。有一个调皮的小男孩一会儿就跑去要一个一次性杯子。孩子刚刚上幼儿园的孙晓东也喜欢逗逗这些可爱的小朋友。一路上孩子们打打闹闹,让原本枯燥的旅行也充满了乐趣。　　列车晚点了,大多数旅客都在车上吃了晚饭,不少人的目的地是温州南站,但孙晓东的车厢大多数还是到福州的旅客。广播通报“列车即将到达温州南站,请下车的旅客带好随身物品”,孙晓东也开始招呼着下车的旅客准备一下。有一些比较着急的,已经拿好了行李站在门口等着了。　　每次跑车,她都是列车到温州之后才去吃晚饭的,这一天不知道为什么,她饿得特别早,7点多就到1号车厢的乘务员休息室去吃饭了。事后,孙晓东跟《中国新闻周刊》记者说,幸亏那天提前去吃饭了,否则她也就没命了。　　就在宋华给高振华打电话前不久,D3115次列车先于D301次列车,从永嘉站开了出来。　　第6车厢的张敏捷坐在自己的位子上无聊地玩着手机。这个20岁的小姑娘,在杭州做网页设计工作,打算在这个夏天的周末里,回温州的父母家休息两天。邻座有人去餐车吃饭了,但张敏捷想着,还有两站就到家了,虽然晚点了,但八点多总还能回家吃晚饭。　　可刚从永嘉开出不久,车就又停下了。　　“怎么了?”车厢里有人站起来张望。车外面的闪电和暴雨非常恐怖。　　300公里外的调度中心 　　谁也不知道,D3115和D301之间的距离正在缩短。　　这两列车均是CRH型号列车。D3115为加拿大庞巴迪公司与南车四方联合生产的CRH1型,共16节车厢,载客定员1299人,标称时速200公里,最高可达250公里。7月23日这个班次,全车共有1072人。　　后车D301则为CRH2型,为日本川崎重工与南车四方联合生产的车型,也有16节车厢,其中1号、16号车为二等座车,8号为餐车,其余为卧铺车,载客定员630人,标称时速200公里,最高时速也可达250公里。7月23日这一车次,全车共有558人。　　两辆列车先后开上的永嘉至温州南区间温州双屿段,是2009年刚刚峻工的客运专线,设计时速为200至250公里。永嘉站至温州南站间距离18公里,按照列车时刻表,D3115正常行驶只需7分钟。　　但从调度上,这里属300多公里外的上海铁路局管辖。　　2005年前,全国的铁道系统实行“部—局—分局—站”四级管理体制,时任铁道部长的刘志军决心改变这种多层次、低效率的组织方式,于2005年3月开始实行“部—局—段”三级管理模式,15个铁路局中的10个铁路局共撤销了41个铁路分局。在这次整合中,上海铁路局也撤销所管辖的4个分局:上海分局、南京分局、蚌埠分局和杭州分局,由上海铁路局调度直接指挥行车。　　至此,上海铁路局调度中心成为全国最繁忙的调度中心,担负江浙皖沪三省一市铁路的运输调度工作,辖区内有全国六大繁忙干线中的京沪、陇海、京九、沪昆四大干线, 61个运输直属站段,564个车站。　　上海调度所共有495名员工,在2008年4月,被中华全国总工会授予“全国五一劳动奖状”。　　这些调度员们被分成两班,12小时一班不停地监控和调度各个区段的列车运行。早班调度员5点钟就要起床,赶到调度室后先浏览当天的列车运行图、有无突发情况等,然后从7点到19点,一刻不停地盯着各区段上的列车,直到下班。　　由于新的京沪高铁于今年6月30日开通,这个全国最忙的调度室更加忙碌了。　　从7月1日零时起,上海铁路局试行新的列车运行图。上海铁路局特地发布公告,提醒旅客“列车车次及时刻变化较大”。据报道,这次调整运行图,涉及了该局20多条铁路,上海铁路局每天增加客车59对,货车47对。同时,针对沪宁、沪杭高铁周末客流高的特点,还对日常和周末做了两种不同的运行安排。　　如果在过去,列车由远在370公里外的调度室指挥,似乎有些不可思议。但CTCS系统提供了这种可能。　　据《文汇报》2011年7月14日报道,上海铁路局调度中心共27个行车调度台,墙壁上挂满了数十台显示器,其中有一台名叫“调度台监控系统”,能够实时显示各趟列车在铁路上的具体位置。其中,蓝线表示铁路,白线表示预计行车路线,短短的红线则表示列车。　　“如果红线沿着白线走,表示列车在按照计划前进;如果偏离了白线,表示列车‘不听话’了,需要马上和驾驶员联系进行‘纠错’。”调度室副主任梁斌介绍说。显示屏中的内容还可以随意进行缩放,既能够显示630多公里线路的“全景”,也可以只显示沿线某一个车站的线路,“如果想知道列车到哪里了,抬头看一眼红线在哪里就行。”　　“调度员会根据每天的列车运行计划,再综合‘调度台监控系统’中反映的列车运行情况、天气等因素,给调度台上的CTC系统发出指令,CTC系统会将调度员指令进一步拆解成更详细的指令——详细到某趟列车某个时间段内应该开160公里还是300公里,抵达下一站时是停站还是快速通过,再自动发送到车站、列车等各相关单位。”梁斌说,“简单来说,调度员就是指挥官,CTC系统就是传令兵。”　　CTCS系统中国自主研发的列车控制系统的简称,它的主要运行模式叫做“分散自律”——计算机从轨道和列车获取数据后,自动生成车辆的调度方案,车辆依照各自方案安全行驶。同时也规定,当系统运行不畅,或出现突发情况时,调度室人员可以通过按钮控制行车信号。　　比如,当有列车在线路上滞留,为防止追尾,CTCS会自动给后续列车发出“限速行车许可”,同时将这一情况反馈在调度台上,提醒调度员尽快协调解决问题。　　7月23日晚上,D3115和D301正在行驶的甬温线上,就装备了这种先进的列控系统。虽然雷雨交加,两辆列车的乘客都在期待不久将到达的终点,或是亲人团聚,或是热乎乎的饭菜,或是好好地睡上一觉。　　为方便说明问题,暂时取一列100吨的小编组常传统车(一台40吨轻型电力机车拖四节15吨市内客车,机车所有车轮均为驱动轮)和一列100吨由动车组成的列车(五节一样的20吨市内动车,每节动车的驱动轮均只承担一半的单节车厢重量)作为研究对象:　　→传统列车与钢轨间压力大小 = 980KN　　→动车列车与钢轨间压力大小 = 980KN　　→传统列车驱动轮与钢轨间压力大小 = 392KN (980KN x 40t / 100t)　　→动车列车驱动轮与钢轨间压力大小 = 490KN (980KN / 2)　　→轮轨动摩擦因数 = 0.1　　→传统列车能获得的最大进摩 = 39.2KN (392KN x 0.1)　　→动车列车能获得的最大进摩 = 49KN (490KN / 0.1)　　→(实际极限静摩擦力比滑动摩擦力略大,本文计算时暂时算做与极限静摩擦力等大)　　→传统列车能获得的最大加速度 = 0.392m/s^2 (39.2KN / 100t)　　→动车列车能获得的最大加速度 = 0.49m/s^2 (49KN / 100t)　　当传统列车机车提动的驱动扭矩使进摩达到39.2KN时,传统列车能获得0.392m/s^2的极限加速度;而一旦机车进一步提高输出扭矩,轨道便无法提供更大的摩擦力,驱动轮即开始空转,无论机车功率多大扭矩多大,进摩已不会再增大,甚至略有降低。　　反观动车列车,直到进摩达到49KN时才会出现空转,此时动车列车的加速度已经超过传统列车。　　进一步推导和计算可知,最大加速度只由驱动轮承载的重量比例主导。对于市内、市郊通勤动车来说,动车的驱动轮承载的重量一般都会超过全车的一半,而传统列车的驱动轮承载的重量往往只及全车的1/10甚至更少,实际使用中,加速差距是相当明显的。　　如果你的物理不好,或觉得以上说明过于无厘头,无法用想明白怎么回事,不妨做个试验:　　穿上溜底的、不防滑的鞋子,找一个你拿得动的重物,再找一处结实、光滑的平面(真冰溜冰场最佳)。试试拖/推着重物起跑(模拟传统列车,只有机车重量压在驱动轮上──只有你的体重压在你的脚上)和背/抱/提/举着重物起跑(模拟动车列车,所有重量压在驱动轮──你的脚上),看哪样加速更快。　　动车由早期的电力机车和客运车厢发展而来,所以最早的动车是电力动车,而市内有轨电车即为动车活化石。为了充分利用富余动力,一些通勤列车动车中间会混编少量无驱动装置的车厢。动车列车和这种混编列车就是动车组的前身。　　在动车组出现前,各节动车都是一个完整的体系,单车即可自力运行和自力运营。动车组出现后,因为某些技术和运营需要,一些供动车组使用的动车的司机室、变压器、受电弓或者某些控制设备被移到其他车厢,失去自力运行能力,必须与特定的其他车厢搭配组成单元,以单元为单位运行和运营。　　我国目前经营动车1000多个车次。　　动车的结构兼有客车和柴油机车或电力机车的特点。车体、底架和走行部跟客车基本相同。主要差别在于动车车体两端都有驾驶控制设备和了望窗,有一端的驾驶台后面是机器间,内装柴油机和传动装置。底架比普通客车的轻些。功率较小的动车走行部一般只有一个驱动转向架,另一个与普通客车的相同。电力传动动车的驱动转向架上安装有牵引电动机和车轴驱动齿轮箱。机械传动动车的驱动转向架上装有车轴驱动齿轮箱和万向轴。液力传动的驱动转向架有两种方式:一种同于机械传动动车;另一种是将柴油机和液力传动装置都安装在转向架上,使得结构紧凑。柴油机安装在车体地板的一个洞内,伸入车体下部。这个伸入部分同前面的司机操纵台之间、同后面的座席之间用隔声、隔热墙板隔开,形成机器间,柴油机的辅助设备全都装在机器间内。这种布置占用车体面积较小。有的动车为了多设座席,采用功率在360千瓦以下的卧式柴油机,并将柴油机、传动装置和冷却器等辅助设备装在动车底架下部。功率小些的采用机械传动装置,功率大的采用液力传动装置驱动一台转向架的车轮;功率更大的用两套卧式柴油机和传动装置分别驱动前后转向架的车轮。电力动车除车体内设座席外,其他部分与电力机车基本相同,但功率较小。　　动车组有两种牵引动力的分布方式:一种叫动力分散,一种叫动力集中。　　动力分散电动车组的优点是,动力装置分布在列车不同的位置上,能够实现较大的牵引力,编组灵活。由于采用动力制动的轮对多,制动效率高,且调速性能好,制动减速度大,适合用于限速区段较多的线路。另外,列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。动力分散的电动车组的缺点是:牵引力设备的数量多,总重量大。动力集中的电动车组也有其优点,动力装置集中安装在2~3节车上,检查维修比较方便,电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。动力集中布置的缺点是动车的轴重较大,对线路不利。　　动车的技术发展主要表现在功率、速度和舒适性的提高、单位功率重量的降低以及电子技术的应用等方面。动车组今后还将不断发展,特别是世界各国正在发展市郊铁路与地下铁道过轨互通,构成城市高速铁路网,动车组在其中将会起到主力军的作用。　　把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引力,又可以载动车客,这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组。带动力的车辆叫动车,不带动力的车辆叫拖车组.动车组技术源于地铁,是一种动力分散技术。一般情况下,我们乘坐的普通列车是依靠机车牵引的,车厢本身并不具有动力,是一种动力集中技术。而采用了“动车组”的列车,车厢本身也具有动力,运行的时候,不光是机车带动,车厢也会“自己跑”,这样把动力分散,更能达到高速的效果。作为一种适合铁路中短途旅客运输的现代化交通工具,动车组的分类有多种:按照传动类型,可分为电动车组和内燃动车组;按照动力形式,可分为动力集中型和动力分散型;按照传动方式,又可划分为电传动和液力传动两种类型。由于动车组可以根据某条线路的客流量变化进行灵活编组,可以实现高密度小编组发车以及具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点,受到国内外市场的青睐,被誉为21世纪交通运输的“新宠儿”。