专题：从零开始理解SimRail

近期中国玩家逐渐增多，问卷调查也显示出一些玩家从未了解过铁路，而目前我们的教程都是基于玩家已经对铁路有一定了解的情况下进行编写的，这对一些玩家而言很难读懂，不如借着这个Wikipedia，本人从零开始给各位讲解一下这款游戏。

——SimRail官中组 CN-BX-3N，A Cooperator of SimRail。

序言 SimRail是一款怎样的游戏？

SimRail聚焦的是波兰铁路的真实运作，试图让玩家了解波兰的铁路是以何种方式运行的。这款游戏的开发商的主业是给波兰国家铁路（PKP，这个缩写之后会经常出现，希望您记住）提供训练软件。我们现在游玩的，是删去了一部分功能的民用版本。因此，这款游戏追求的是认真、严谨地游戏态度，而绝非简单的“多人联机找找乐子”。

考虑到这个页面是从零基础一点点讲解的，所以在一开始我不会抛出专用名词和一些铁路术语。讲述内容可以看这个词条的目录，一章一章、一节一节的读下去，相信您会有所收获的。

第一章 从一些基础概念讲起

第一节 信号

我们在生活中能看到许多的信号灯，他们或是简单的红绿黄三色，又或者是加上了一些数字，这些叫做交通灯，而铁路上也需要交通灯，这些交通灯叫“铁路信号”。

“红灯停，绿灯行”，这个原则在除了法国及少数国家的铁路上不完全适用外，其它都是按照这个原则的。只是，单纯的告诉一列车能不能走，是远远不够的，因为铁路上不止有一列车在运行，很多车都同时在铁路上行驶。这个时候，单凭司机的眼睛，是来不及判断的，所以，我们会使用不同的颜色和显示，来告诉司机这些信息：

• 你离前面的车有多远？
• 你的车前面要怎么开？
• 你前面能开多快？

但如果我们单纯的告诉司机，你离前面的车大约是1600m，这样又太过笼统，也不好显示出来。因此，我们会在铁路上，分出一个又一个小段，分别安上信号机。这里的每个小段称作“区间”，而我们的交通灯是设置在区间的分界点的。

那么这就又会带来一个问题，一个区间可以有多少车？不妨想想，平时我们开车的时候，你会把前车作为一个参照物，当前车车尾的红灯亮起时，您也会踩刹车，这个红灯就相当于我们设置的信号机。当您排队的时候，如果前面的人停下，您也会停下，这时候您会把前面的人当作参照物，而前面的人就发挥着铁路上信号机的作用。

或许看到这，您应该知道答案了：原则上，一个区间只能进一列车，这个区间一般叫闭塞区间。至于为什么用闭塞这个名字，用上面两个例子就能明白。灯变绿的时候，如果前车还没动，您会鸣喇叭，对吧？这种情况下您为什么会鸣喇叭呢？因为前车堵住了您的路。同样，您在排队时候看见前面已经有了一个空隙，但您前面的人还没走，您会提醒他向前走，因为前面的人堵住了您的路。这就是一种对“闭塞”一词的理解，您的路被“关闭”并且“堵塞”住了。

我们接着信号往下讲，前面提到了，我们要告诉司机”你前面能开多快“，和“你前面要怎么开”。那么问题来了，如果我们开的太快，如果下一个闭塞我们要停车，我们会刹不住车，这怎么办？这就是为什么铁路上的信号机，必须也告诉您“你这个信号要开多快”。那么我们要用几个信号机呢？2个？这是不是太费钱了？于是，我们试图把二者结合到一个信号机里。为了便于理解，我们用德国的Hl信号系统来讲解。

德国Hl系统信号一例

左图就是一个Hl信号系统的显示，您可能会觉得，这么多灯该怎么看？这个Post Plate又是什么东西？先解答一下后一个问题，这个Post Plate是告诉你这个信号机是做什么用的，相当于表示，我这个信号机”单纯告诉你前面啥情况“，我这个信号机”你现在就得看“。这个信号机便是一种合并的方式，您可以看到，上面的两个灯是用来告诉“你前面是什么情况”，下面这些灯则告诉您”现在你要做什么“。

Hl系统并不难理解，因为您只要记住这个灯的划分，剩下的也就是背下来各部分显示的含义了。整体来讲，也就是这么个表格：具体各显示您可以参看下方链接（点击每个橙色下划线文字）

http://www.tf-ausbildung.de/SignalbuchOnline/hlsignale.htm

本表单位均为：km/h		下一信号机限速
		最高速度	100	40/60	停车
当前信号机限速	最高速度	Hl1	Hl4	Hl7	Hl10
	100	Hl2	Hl5	Hl8	Hl11
	60	Hl3b	Hl6b	Hl9b	Hl12b
	40	Hl3a	Hl6a	Hl9a	Hl12a
	停车	Hp0

波兰的这套信号系统底层逻辑也相同，我们甚至可以直接把上面的表格一变，就是波兰的信号模式了。您可以把S1的红灯作为分界线，上面的灯表示的就是“下一信号机限速”，红灯下面的灯表示的是“当前信号机限速”。我们罗列一遍，而后如上表画一下，如果您好奇，您可以自己试着比对这两个表格，灯色上的四条线，表示这个灯是闪烁状态。

波兰信号S1-S10样式

波兰信号系统S10a-S13a

本表单位均为：km/h		下一信号机限速
		最高速度	100	40/60	停车
当前信号机限速	最高速度	S2	S3	S4	S5
	100	S6	S7	S8	S9
	60	S10a	S11a	S12a	S13a
	40	S10	S11	S12	S13
	停车	S1

记不住也不必要太过着急，游戏界面会告诉你信号机的限速的。

第二节 闭塞

这个词的理解，在上文已经说过了，不过，最好了解一下这个东西的历史，因为很重要，之后我们要用很多闭塞相关的术语：

随着发展与进步，车站与车站之间不再只有一列车辆行驶，为避免车辆出发时间过度密集而发生意外，在1840年发明了“时间间隔法”，用时刻表控制列车发出，缺点是如果列车因故停在线路上，回报不及有造成后车追尾意外的可能。到了1842年，英国发明了“空间间隔法”，辅佐时刻表，以两车之间相隔一段里程的方式来保证安全，之后更进一步发展出间隔区间的概念，为闭塞的起源。由于铁路车辆的车厢数量以及行驶速度所需要较长的制韧里程（铁路用语，即为一般的刹车里程），当列车运行途中发现前方线路有任何状况，大多数情况下都是刹停不及，于是规划将铁道分为一个个的区块，强制每个区间内只能有一列车辆经过，用以间隔两车之间的里程，称为闭塞区间，闭塞区间的长度不得小于列车制动的安全距离，是铁路上列车运行的基本要求，为现代铁路广泛使用。 ——Wikipedia词条”铁路（闭塞） “

虽然人们发明了闭塞，但人们并没有真正脱离开”人工“这个词，除了自动闭塞，所有的闭塞都需要人工参与。而波兰用的是哪一种呢？虽然你会看到很多词条写着”半自动闭塞“，但波兰调度的实质是”电话闭塞“。 电话闭塞是如何实现的呢？我们假设一列车，车次（相当于汽车的车牌号）为XXXX次，要经过A站和B站，当列车通过A站时，A站的负责人要给B站的负责人打电话（这个负责人叫车站值班员），具体来讲，两站之间会发生下面的对话：

“XXXX次于X时X分通过A站” “XXXX次于X时X分通过B站，B站收到”

于是B站会开始为XXXX次的通过做一定准备，例如保证XXXX次通过时，这条线路上不会有车堵路，同时确保给司机看的是绿灯，或者说，不是红灯，这样才能保证XXXX次正常通过B站。同样，如果B站有车通过，正在往A站开去，B站也要打电话通知A站。这一点在游戏里得到了简化，你只需要按一下对应的键，选择对应的套话。或者，只要距离不大于20km，直接按住“·”键（Tab上面的键）就能说话通知了。

说完电话闭塞，我们要解答一下两个术语的问题，“半自动闭塞”和“自动闭塞”。

我们先来谈自动闭塞，自动闭塞的一个特点就是没有人参与，等车让出指定空间，信号灯会自己更换显示，不需要人来操作。换句话说，这个过程是完全“自动”的，所以被称作“自动闭塞”。

半自动闭塞是相对于自动闭塞而言的，我们已经知道，自动闭塞的信号机会自己改变显示，但半自动闭塞的信号机不会，这个过程是要人来确认的。而两个车站间如何确认这个时候要改变信号机的显示呢？这就要用到上文的电话闭塞的原理。

我们假设1234次要从A站开往B站，现在列车在A站装好了乘客，准备发车。这个时候，司机会通知A站的值班员，询问能否发车。此时，A站的值班员要询问B站，能不能允许1234次进入B站，得到肯定答复后，A站才能改变信号显示，让司机发车。你在游戏中执行的都是这样一个操作，特别是已经注明是“半自动闭塞”的车站，你需要先问：“X站能否于X时X分在X道为XXXX次建立闭塞（因为闭塞是一种状态，所以我们要说建立了这种状态）？”得到B站的肯定答复后，你才能给XXXX次绿灯发车。

第三节 道岔

汽车在行驶过程中可以直接打方向盘转弯，但火车只能沿着轨道走。那么如何让火车变个方向呢？这就是道岔的作用。

一个道岔

左图就是一个道岔的基本结构。这里不会给各位讲解术语，我们单纯从道岔的作用来理解。各位可以看到，从A到B方向，是直接向右走的，这种情况在游戏里叫“直行”。而如果我们要从A走到C，那么你会发现，这个时候我们转了一个方向，这种情况在游戏里叫“转线”。当你设置这个道岔指向的位置时，你可能会观察到红色的部分会一起移动并分别会在两种位置固定，这就是能让火车直向通过（直行，从A到B）或者换一条线侧向通过（转线，从A到C）的原因。

不同的道岔会有不同的限速，就像转弯时如果您开车过快您会直接失控出车祸一样，火车在通过道岔转线时，如果开的太快，也会导致侧翻或者脱轨，这也是为什么我们需要给道岔设置一个限速。目前，游戏里有40km/h、60km/h、100km/h三种限速的不同道岔，这个速度的差异取决于你的“弯”转的多急，如果您细心观察，您会发现，这个弯转得越急，限速就会越低。

如果您发现自己无法识别前方的是哪一种限速的道岔，请注意看信号灯给出的限速，一般来讲，每一个道岔的限速都能由一个信号机告诉您。

第四节 线路与股道

汽车开的路叫公路，高速公路一般都会有一个编号，以便管理。铁路也是一样，在中国，铁路会以线路的起点和终点车站的名字来命名铁路，例如北京-上海的铁路被称作“京沪铁路”。而在波兰，线路会被赋予一个线路号，最少一位，最多三位。游戏中目前有的线路号是：1、4、8、62、64、171，以及一些小线路，诸如660这些。

一条线路上有很多车站，但这些车站里也有不少线路，他们又该怎么叫呢？我们使用“股道”一词称呼他们。同样，既然我们给线路进行了编号，股道也是要编号的，我们一般会把单双数一字排开，分列两侧。例如：

• 9
• 7
• 5
• 3
• 1
• 2
• 4
• 6
• 8
• 10

而在称呼时，我们会使用“X道”进行简称。例如1号股道称“1道”，2号股道称“2道”以此类推。那么1该标在哪？2又该标在哪呢？答案是标在正线上。正线是一个车站内列车经过所有道岔时候，不进行任何转线会走的线路。这样的正线，在由两条线路组成的复线铁路上是两条，由一条线路组成的单线铁路上是一条。除了正线以外的股道，都称为侧线。

第五节 车站及其分类

1.中间站、区段站、线路所、乘降所是什么？

要搞明白这个问题，我们首先要理解一下长途运输中的情况。因为主要国家都拥有极其庞大的铁路体系，如果单纯由一个“指挥中心”进行管理，会造成很多不必要的麻烦，这个时候，我们就会把一个庞大的铁路网拆分成几个区域，设置一些“区域管理中心”，来进行管理。当您驾车从一个分区要进入另一个分区时，您要经过的两个分区交界的车站就是“区段站”。“区段站“的规模一般会比”中间站“大，而且一些时候会承担地区枢纽的职责，例如游戏中的马佐夫舍省格罗季斯克站就承担了这样的作用。

“中间站”是除了“区段站”、“线路所”、“乘降所”以外，划定的管理区域内所有车站所属的类别。顾名思义，“中间站”基本只负责客货运营，不承担枢纽任务，只是一个单纯的“车站”。

“线路所”可以理解为没有站台的“车站”，存在的目的是在两条线路要分开时，确定列车要开哪个方向。或者负责让慢车在这里进入侧线停车，以方便快车超车（铁路术语叫越行）。

“乘降所”是一种有站台的车站，但这些车站是没有侧线的，列车直接停车，大部分是即停即走，宛如公交车站一样。通常，您会在一些村镇看到这样的“乘降所”，这些乘降所是为了当地居民出行方便而设置的，乘客可以上车后再买票。

2.岛式站台、侧式站台是什么？

站台的长短、高低虽然有很多变化，但站台的类型是基本只有两种的：岛式站台、侧式站台。

岛式站台-实例

岛式站台是一个像小岛一样的站台，站台在中间，列车会停靠在两边。这种设计可以在中国的地铁和高铁、日本的JR和私铁，以及部分欧洲铁路上看到，岛式站台对于乘客们来说，最大的优点便是：不管你想去哪个站，都是在同一个站台等候列车，只需辨明乘车方向即可。

地铁以及部分高铁车站会采用这种岛式站台设计，在游戏中，本津站即采用了这种设计。而中国铁路上的小站，大多采用的是侧式站台的设计。

侧式站台-实例

侧式站台是站台在铁轨两侧的一种设计方式，相较于岛式站台，侧式站台的候车乘客较为分散，不同方向的客流不会交叉。出于客流的考虑，有些车站可以只有一个侧式站台（例如游戏中的奥波奇诺南站），有些车站则有两个侧式站台，分别修建在铁轨的左边和右边。

一个车站可以同时具有岛式站台和侧式站台，二者不是一种对立关系，并非使用岛式站台就一定好，使用侧式站台就一定只能使用侧式站台，而不能用岛式站台。二者的选择，要考虑到车站的人流量，以及可用空间等因素。

第六节 接触网和电流制式

不知道您有没有注意到，在铁轨上面，总有一条被杆子架着的像电线一样的东西，这个东西就是“接触网”，它的作用是给那些电车提供能源，使他们能够正常运行，就像电动车的电瓶一样。为什么这个东西要叫“接触网”？您可以翻到第二章第六节 受电弓一节来进一步了解。

那么我们知道了这个东西是用来提供电力的，但电流都是有自己的属性的，划分这些属性的东西，我们叫做“制式”。制式有很多层的划分方式，我们先来看第一层：直流电（DC）和交流电（AC）。

专业书籍上，对二者的定义是这样的：

直流电：方向不随时间而变化的电流都称为直流电。

交流电：方向和大小都随时间变化而变化的电流称为交流电。

这对很多人来讲难以理解，因此，我们换一个形象的说法：

我们可以把直流电看成山顶湖泊里的水，它一直流向山脚。山顶就像直流电的正极，山脚就像直流电的负极，水流就像电流，从高处流向低处。

交流电路中没有正负，只有零线和火线之分，火线用L表示，零线用N表示。比如空调、电视、电灯等用的都是交流电，电流方向是一会从火线流向零线，过一会电流又从零线流向火线。我们可以把交流电看成一个水车，水车上相对的两个圆筒可以看成火线和零线。水车在转动的时候，两个圆筒的高度(水位)交替变化，类似火线和零线的电位交替变化，所以电流一下子从火线流向零线，过一会又从零线流向火线。

直流电的区别在于电压，交流电的区别在于电压和频率，目前，世界上常见的制式有：3kV DC、15kV 16.7Hz AC、25kV 50Hz AC。

第二章 车辆术语解说

第一节 机车及其分类

提起“机车”一词，我想您最先想到的是摩托车，亦或者是台湾人常说的“机车”。事实上，铁路上“机车”一词的概念与这些都没有关系。您或许见过那些被称作“火车头”的东西，那些东西就是“机车”，我们会根据不同的分类标准，把”机车“分成无数个小类，在这里，我们只从动力来源的角度进行分类，机车可以分为：电力机车、内燃机车、蒸汽机车。

电力机车是以电力为动力的一类机车，您会在这些车上看到两个很大的像弓一样的东西，这些东西叫”受电弓“，我们在第六节会具体来讲。

内燃机车是以燃油等化石能源为动力的一类机车，您会发现这些车运行时会喷出黑色的烟。

蒸汽机车不难理解，是以蒸汽作为动力的一类机车，这些机车在欧洲基本绝迹，在中国还能在少数地方看到。

第二节 动车组及其分类

您或许在新闻上经常看到”和谐号动车组“、”复兴号动车组“这样的字样，什么是动车组呢？专业定义是这样的：

动车组列车为自走行固定编组列车。——中国铁路总公司《铁路技术管理规程》第208条

您会对”编组“”自走行“这些概念感到迷惑，我们通俗一些理解：动车组是一类长度固定、节数固定，可以开起来的一种车。游戏里的EN76、EN96、ED250都属于动车组。

第三节 为什么车要有电池？

要解答这个问题，我们得写了解一下，蓄电池是干什么的：

蓄电池是可以贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。

换句话说，蓄电池的作用是储存电能的，你会在很多电力机车上看到相关的开关。

电力机车的蓄电池是机车上直流电源的辅助电源，并兼作可控硅稳压电源的滤波原件。在升弓前及可控硅稳压电源发生故障时，由蓄电池组向机车控制电路供电。换句话说，在升弓（这里是受电弓）前，我们需要用电把这个弓推起来，这个电力就来自蓄电池。而假设我们机车的正常电源损坏不能正常工作，蓄电池也可以提供电力，不至于使机车直接瘫在半路。

第四节 驾驶室的激活到底在激活什么？

在开车时，有一个步骤是激活驾驶室，那么激活的是什么呢？其实答案很简单，是车载电脑。在汽车里，您应该看见过那些能点击的像平板一样的小屏幕，列车上的屏幕也是这样的东西。您应该记得，当您转钥匙打火的时候，这些平板一样的屏幕才会亮起。同样，您扳动开关或者转钥匙的过程，就是这个”打火“的过程，只有您”打火“了，这些车载电脑才会启动。

第五节 主断路器

不知道您有没有看过一些电学的书籍，上面会画出很多电路图。这些机车内部，也存在着很多电路，来帮助列车运行。您的家里或者您家的楼道里，基本都会有家家户户的总闸，主断路器就是每一台机车和每一组动车组的总闸。只有当您闭合了主断路器，相当于”合闸“，您才可以启动机车和动车组。

第六节 受电弓

我们前文讲到过，电力机车上面有两个像弓一样的东西，这些是”受电弓“。但我要补充的是，不止电力机车有”受电弓“，动车组同样也有。

受电弓的基本作用便是把机车和上面的接触网连接起来，这样才能给机车提供电力。波兰铁路是直流电，虽然有一些车配备了兼容多个制式的装置，但很多车还是直流电机车。这些机车在启动的时候，往往需要很大的电流，因此，您要同时升起前后两个电弓，以确保机车有足够的电流开起来。在您开起来之后，您要降下前方的受电弓，原因是：铁路上的接触网的电压不是一个固定的数值，可能因为多种因素，有两段电压不同，如果您两个弓都升着，前后弓可能会接受不同的电压，这种情况很容易导致”跳闸“，处理很麻烦。因此，请您务必遵守本节要求。

第七节 劈相机、变流机

劈相机，是三相异步电机的一种类型，其拥有着特殊的结构和用途，是能够实现单一三相变换的异步电机，能为各种单相电源供电提供重要支撑，并且将三相异步电动机作为负载。单相工频交流电力机车的辅助系统之中，劈相机能够将主变压器辅助绕组所提供的单向电源进行划分，使其成为三相，从而向各电力机车辅助系统内部的各个三相异步电动机实施供电作业。当前国内所使用的SS系列电力机车之中都广泛使用劈相机，这类劈相机都是从一些拥有相近容量的三相异步电动机进行改装设计而实现的。劈相机的容量较小，采用交流电的形式，具有较高的经济性和可靠性，结构较为简单，因而维修十分便利，能够直接接入到正常交流电源上开展使用。

上文节选自李延民《电力机车劈相机电路探究》（原载于《电力设备》2018年第30期）。我想这么一段文字，已经可以让很多人头疼了，因此，我们换一个角度来理解。我们都知道，输电的时候，会用高压电来传输，而后走到您家那里的”调节“装置，变成您家的对应电压。劈相机就相当于把接触网上的电进行一个转换，变成机车能用的电。劈相机是把一种交流电变另一种交流电，变流机是把直流电变成另一个电压的直流电。

第八节 压缩机

压缩机的全称是”空气压缩机“，顾名思义，是压缩空气用的。其它的作用是产生电力机车上用压缩空气 (也称风源)，其压缩空气不仅要提供机车上所有风动电器 (如受电弓、主断路器等)的操纵控制，更重要的是空气制动系统的动力源，换句话说，如果您没有空气压缩机，是刹不住车的。

第九节 各类制动

”制动“就相当于汽车的”刹车“，而刹车的方式是不一样的，因此，我们会把制动分成三个部分：空气制动、电阻制动、机车制动。

1.空气制动

空气制动的动力来源就是上面压缩机产生的压缩空气，以改变压缩空气的压强来操纵控制列车的制动。本系统由美国企业家、工程师乔治·威斯汀豪斯 于1872年发明。

2.电阻制动

电阻制动又称动态制动，广泛应用于电力机车和电传动柴油机车。在列车需要减速或停车时，停止给原来驱动车轮的牵引电动机供电，同时将一个电阻器接入牵引电动机。列车失去动力后，由于惯性力，仍将继续前进，带动牵引电动机转动，将原来驱动车轮的牵引电动机转变为发电机。原来消耗电能的牵引电动机继续转动，转变为输出电能，从而产生一个与牵引电动机原来的转动方向相反的反转力矩。这个反转力矩的大小与列车速度成正比，消耗列车的动能，产生制动作用。牵引电动机转变为发电机后发出的电流通过专门设置的电阻器，使电阻器发热。电阻制动把回馈不回去的电能用电阻器发热的形式消耗掉。

我相信这一段相当难理解，您只需要知道，电阻制动是利用电来制动即可，这种制动在一些情况下是比单纯的空气制动要快的。

3.机车制动

上文谈到的都是利用某些设备来进行制动的方式，那么有没有一种制动方式不需要这些设备呢？这种不用这些设备，靠对车轮进行控制的方式就是机车制动，您可以参看这篇文章进一步了解这些系统：【铁道知识ABC】9-列车制动（上） - 知乎 (zhihu.com)

附录：波兰语发音教程

【待续】

参考资料

国内部分

• 教材《机车电传动系统》第二十三章 电力机车辅助电路
• 李延民《电力机车劈相机电路探究》
• 中国铁路总公司《铁路技术管理规程》

国外部分

波兰

• 波兰国铁技规：
  • 《列车运行规范》（Ir-1）
  • 《铁路无线电使用规范》（Ir-5）
  • 《信号规范》（Ie-1）
  • 《计算机铁路控制设备使用说明》（Ie-20）
  • 《计算机铁路控制设备显示、指令输入和记录事件指南》（Ie-104）

• 【波】Paweł Niedomagała 《铁路信号》（载于其网站）（http://www.pod-semaforkiem.aplus.pl/index.php）
• ISDR – Symulator prowadzenia ruchu kolejowego《用户手册》
• Symulator Pojazdów Szynowych "MaSzyna"《Opis Kabiny EU07》（《EU07驾驶室概览》）
• 【波】H. Maciszewski, J. Pawlus, S. Sumiński《Lokomotywy Elektryczne – serii EU06 i EU07》（电力机车EU06和EU07）
• Simrail官方英语教程（https://tutorials.simrail.eu/index-en.html）
• 波兰PESA 比得哥什造车厂《INSTRUKCJA OBSŁUGI 22WE 0146-1》（《22WE 0146-1操作手册》）

德国

• 【德】TF-Ausbildung《Lichthaupt- und Lichtvorsignale (Hl) (DV 301)》（《主信号和预告信号（Hl）（DV 301）》