[请注意，这篇文章是上面嵌入视频的文字记录。] 如果你曾经骑过自行车、开过车，或者驾驶过地球上几乎任何其他车辆，你可能会理所当然地认为一个事实：你可以看到的距离比停下来的距离要远。在看到一个静止的危险和与其发生碰撞之间，你有足够的时间来识别它、踩刹车并停下来以避免碰撞。你的视距比你的停车距离要大；听起来几乎有些傻，但这是几乎所有人类操作的机器都需要满足的关键要求。但这对火车来说并不成立。工程师的视距和我们其余人一样远，但一列满载的货运列车的停车距离可能超过一英里。这意味着，如果工程师能看到轨道前方的某个东西，通常已经为时已晚。因此，火车需要大量的安全基础设施来弥补这一缺陷。首先：火车在与道路或高速公路平行或平面交叉时几乎总是享有优先通行权。汽车必须等；我们在平面交叉口使用了一系列警告设备来实施这一优先通行权，并尝试防止碰撞。在大多数情况下，这些设备必须检测到列车即将到来的信号，并给汽车驾驶员足够的时间清理轨道或停车。听起来很简单，但使这一切成为可能的工程，我认为真的很有趣，当然，我还制作了一些演示来帮助解释。这个视频是我关于铁路系列的一部分，所以如果你想了解更多，请在这之后观看其他内容！我是Grady，今天我们将探讨平面交叉口的工作方式。道路与铁路交叉是不可避免的，显然不可能在每个情况都建桥。在美国，仅有的平面交叉口就超过20万个，汽车和火车必须共用空间。对货运列车来说，一辆车就像是一个铝罐：换句话说，重量差异非常大。因此，我们花了很多心思来保持汽车驾驶员、自行车骑行者和行人安全，因为火车无法为危险而急转弯或停车。你可能在道口停下来等火车，但你可能没有意识到所有安全功能的总和。当然，火车前面的机车本身就有警告设备，包括铃铛、明亮的前灯、更小的闪光灯，以及最引人注目的刺耳鸣笛。一个交叉口的标准鸣笛模式是两个长鸣、一个短鸣和一个长鸣。但交叉口也有警告。被动警告设备在列车接近时不会改变。它们包括停车标志或让行标志，交叉标志是铁路道口的国际符号，有时还有一个标示了有多少条轨道的牌子，这样你就知道是看一列火车还是多列火车。另一个交叉标志通常作为路面标记，以确保你知道前方会发生什么。许多交通量较少的交叉口只有被动安全功能，驾驶员需自行注意列车并在安全时再继续行驶。但许多交叉口需要更小的误差余地。那时安装了主动警告设备。一个典型的平面交叉口具有列车即将到来的视觉和听觉警告信号：红灯闪烁，机械或电子铃声响起，通常会有一个闸门降下在来车道上。这看起来很简单，但任务的复杂性相当高，如果出现任何问题，后果可能致命。而第一部分就是知道列车是否来临。检测列车对于平面信号至关重要（这对于向列车发出其他列车的信号也很重要，但那是另一个视频的话题）。这可以通过多种方式处理，但最简单的方法是利用钢轨和车轮本身的电导性。一个基本的轨道电路将电流传输到一根轨道，通过一个我稍后会解释的继电器装置，再回到另一根轨道。当一列火车驶来，重型钢轮和轴会导致短路，形成轨道电路中的电流优先路径。这使继电器失去电能，从而触发所有连接的警告设备或信号。但为什么用普通的旧图示来展示呢，当你有一个模型油罐车和从eBay上买来的旧铁路继电器时？让我向你展示这个真实演示是如何运作的。在左侧，我已将电源连接到轨道，为两根轨道之间施加电压。在右侧，我已连接了一个继电器。让我们看看它里面发生了什么。我喜欢玩这种东西。最简单来说，继电器只是一个机电开关：一种用电信号打开或关闭某物的方式。当我为线圈（在底部）供电时，它充当一个电磁铁，将杠杆吸引过来。杠杆的另一侧，你可以看到运动和多个电气组件的相互作用。