ロンドン-パディントン駅でイギリスの鉄道クラス165が脱線しました。 列車は脱線の原因となったトラップポイントのセットを通過しました。 脱線後、列車の後部が支柱に衝突し、リードユニットの運転席側に深刻な損傷を与えた。

脱線は、いくつかの明確な原因の一つ以上に起因します。:

• トラックコンポーネントの一次機械的故障（例えば、壊れたレール、枕木（タイ）故障によるゲージの広がり）
• 車両の走行ギアのコンポーネントの一次機械的故障（例えば、axlebox故障、車輪の破損）
• トラックコンポーネントまたは走行ギアの幾何学的欠陥（例えば、車輪またはレールの過度の摩耗によるレール登り、土工スリップ）
• 走行中の準静的な故障をもたらす。トラックと車両の相互作用（例えば、極端な狩猟、垂直バウンス、トラックシフト 他の列車、道路車両、またはその他の障害物（踏切衝突、ライン上の障害物）
• 列車の取り扱い（突然の牽引または制動力によるひったくり、北米ではスラックアクションと呼ばれる）との衝突に続く二次的なイベントとして。

ビューから隠されたキャッチポイントでオーストラリアの脱線機関車ユニット（January2007）

壊れたrailsEdit

壊れたrailsEdit

おそらくレールヘッドに水素を含むことから始まる壊れたレール

伝統的な軌道構造は、指定された距離に固定された二つのレールで構成されています（トラックゲージとして知られています）、横方向の枕木（タイ）でサポートされています。 いくつかの高度な軌道構造は、コンクリートまたはアスファルトスラブ上のレールを支持する。 柵の連続した表面は事実上連続的、適切で幾何学的なレイアウトであるように要求される。

レールが壊れたり割れたりした場合、ピースが脱落したり、誤った場所に詰まったり、残りのレールセクション間に大きな隙間が生じた場合、レール走行面が破壊されたりすることがあります。 170の壊れた（ひびの入っていない）レールは、2008年に英国のネットワークレールで報告され、988のピークから1998/1999年にダウンしました。

• 接合されたトラックでは、柵は通常ボルトで固定されたfishplates（接合箇所棒）と接続されます。 柵の網は大きいせん断力を経験し、これらはボルト孔のまわりで高められる。 軌道維持が悪いところで、冶金の疲労はボルトホールからの星の割れることの伝播で起因できます。 極度な状態でこれは切り離されるようになる接合箇所で柵の三角の部分をもたらすことができる。
• 冶金学的変化は、ゲージコーナー亀裂（疲労微小亀裂が通常の摩耗よりも速く伝播する）の現象、および製造プロセス中の水素含有の影響により起こり、疲労
• 親金属の局所脆化は、ホイールスピン（トラックに沿って移動せずに駆動輪を回転させるトラクションユニット）のために起こることがあります。
• レール溶接（レールセクションが溶接によって接合されている）は、技量が悪いために失敗する可能性があります; これは絶えず溶接された柵の非常に寒い気候か不適当な重点を置くことによって高い抗張力が柵で発生するように誘発されるかもしれません。
• 接合されたトラックのfishplates（接合棒）は失敗するかもしれ非常に寒い天候で離れて引っ張るように柵がする;これは通常修正されていない柵のクリープと

脱線は、枕木または他の留め具が適切なゲージを維持できない過度のゲージ拡幅（時には道路拡幅と呼ばれる）のために起こることがあります。 レールが木材枕木にスパイクされている軽く設計されたトラックでは、スパイクホールドの失敗は、通常、曲線上のボギー（トラック）のカニの悪化作用の下で、レー

ゲージの拡幅のメカニズムは、通常、緩やかで比較的遅いですが、検出されない場合、最終的な故障は、過剰な速度、車両の走行ギアの維持不良、レールのずれ、極端な牽引効果（高い推進力など）などの追加要因の影響を受けて起こることがよくあります。 上で述べられるcrabbing効果は柵インターフェイスへの車輪の摩擦係数が高いとき、乾燥した条件でより印が付いています。

欠陥のあるホイール編集

実行中のギア—ホイールセット、ボギー（トラック）、およびサスペンション—が失敗することがあります。 共通の歴史的故障モードは不十分な潤滑による明白な軸受けの崩壊、および板ばねの失敗です;車輪のタイヤは冶金のひびの伝播による失敗にまた傾向

現代の技術は、設計（特に普通のベアリングの排除）と介入（サービスにおける非破壊試験）の両方によって、これらの故障の発生率をかなり減少させ

異常なトラックinteractionEdit

垂直、横、またはクロスレベルの不規則性が周期的であり、ルートセクションを横断する特定の車両の固有振動数に対応する波長で行われる場合、車両内の共振高調波振動の危険性があり、極端な不適切な動きや脱線の可能性がある。 これは、サイクリックロールがクロスレベルの変動によって設定されている場合に最も危険ですが、垂直循環エラーはまた、車両が風袋（空）状態にある場合、 最後の条件は風袋の状態で余りに堅いように懸濁液のはねが荷を積まれた状態、または妥協の負荷状態のために最大限に活用される剛さがあれば適

車両のホイールセットは、フランジまたはホイールトレッドの接触から必要なガイダンスが不十分であるように、瞬間的に垂直にアンロードされます。

特別なケースは熱関連の座屈です：暑い季節にはレール鋼が膨張します。 これは絶えず溶接された柵に（適当な温度で圧力の中立であるために機械的に引張られる）と接合箇所で適切な拡張のギャップを提供し、fishplatesがきちんと油を差されることを保障することによって重点を置くことによって管理される。 さらに、側面制限は十分なバラスト肩によって提供される。 これらの措置のいずれかが不十分である場合、トラックがバックルすることがあり、大きな横方向の歪みが起こり、列車は交渉することができない。 （2000年1月から2008年9月までのイギリスでは429件のトラックバック事件があった）。

制御システムの不適切な操作編集

ジャンクションや鉄道のルーティングの他の変更は、一般的にポイント（スイッチ—車両の以降のルートを変 鉄道の初期には、これらは地元のスタッフによって独立して移動されました。 事故（通常は衝突）は、スタッフがポイントが設定されたルートを忘れたり、競合するルート上の列車のアプローチを見落としたりしたときに発生しました。 中間ストロークで設定されたいずれのルートにもポイントが正しく設定されていない場合、通過する列車が脱線する可能性があります。

操作のために集められた信号とポイントのためのレバーの最初の集中は、1843年から1844年の期間にロンドン南東のBricklayer’s Arms Junctionであった。 信号制御場所（信号箱の前身）は、1856年にインターロック（利用できなかったルートに明確な信号が設定されるのを防ぐ）の提供によって強化されました。

サイディングから走行ラインへの貨物車両の意図しない動き、およびその他の類似の不適切な動きを防ぐために、サイディングからの出口にトラッ いくつかのケースでは、これらは、実行中のラインの収束時に提供されます。 ドライバーがトラップポイントを通過する権限を持っていると誤って信じていること、またはシグナラーが不適切にそのような許可を与えていることが時々起こり、これは脱線につながります。 速度でのトラップポイントの脱線は、かなりの損傷や障害物をもたらす可能性があり、単一の車両でさえ明確なラインを妨害する可能性があります。

衝突後の脱線編集

列車が巨大な物体と衝突した場合、トラック上の車両車輪の適切な走行の脱線が起こる可能性があることは明らかで 非常に大きな障害物が想像されていますが、ポルモント鉄道事故で発生したような速度で旅客列車を脱線させるためにラインに迷い込んだ牛で知られています。

遭遇する最も一般的な障害物は、踏切（グレード踏切）で道路車両です; 悪意のある人がレールの上に材料を置くことがあり、場合によっては比較的小さな物体がレールの上に一つの車輪を導くことによって脱線を引き起こすことがある（総衝突ではなく）。

脱線は、ネイティブアメリカンによる敵意の中など、戦争やその他の紛争の状況、特に軍人や物資が鉄道で移動されていた時期にももたらされてい

過酷な列車の取り扱い編集

列車の取り扱いも脱線を引き起こす可能性があります。 列車の車両はカップリングで接続されています; 鉄道の初期の頃には、これらはかなりのたるみで隣接する車両を接続する短い長さのチェーン（”緩いカップリング”）でした。 その後の改良でも、牽引状況（動力ユニットが連結器をしっかりと引っ張る）と動力ユニットブレーキ（機関車がブレーキをかけ、列車全体に緩衝器を圧縮する）の間にはかなりの緩みがある可能性がある。 これは結合のサージで起因する。

今日使用されているより洗練された技術は、一般的に、カップリングに弾性運動があるが、緩いたるみを持たないカップリングを採用しています; 連続制動が提供され、列車上のすべての車両が運転者によって制御されるブレーキを有するようにする。 一般的に、これは制御媒体として圧縮空気を使用し、信号（ブレーキを適用または解放する）が列車に沿って伝播するにつれて測定可能なタイムラグが

列車の運転手が列車のブレーキを急に激しくかけると、列車の前部は最初に制動力の対象となります。 （機関車だけが制動を持っている場合、この効果は明らかにより極端です）。 列車の後部が前部をオーバーランする可能性があり、連結状態が不完全な場合には、結果として生じる突然の閉鎖（”ランイン”と呼ばれる効果）により、風袋状態の車両（空の貨物車）が瞬間的に持ち上げられて線路を離れることがある。この効果は19世紀には比較的一般的でした。

湾曲したセクションでは、車両間の縦方向（牽引力または制動力）の力は、曲線上にそれぞれ内側または外側の成分を有します。

湾曲したセクションでは、車両間の縦方向（牽引力 極端な状況では、これらの横方向の力は脱線を促進するのに十分かもしれません。

列車の取り扱い問題の特別なケースは、鋭い曲線上の超過速度です。 これは一般的に、運転手がそれ以外の場合はより高い速度条件を有するルート内の鋭い湾曲したセクションのために列車を遅くすることができな 極端に、これは、列車が曲線を交渉することができない速度で曲線に入ることを結果として生じ、総脱線が起こります。 これの特定のメカニズムは身体の転倒（回転）を含むかもしれないが、転覆に先行している第一次失敗のでき事としてトラック構造および脱線の中断を

カーブ上でのスピード違反の例は、2015年5月のフィラデルフィア列車脱線事故で、アムトラックの列車が106mph(171km/h)で走行し、最大許容速度50mph(80km/h)の2倍であった。

フランジclimbingEdit

実用的な鉄道車両の誘導システムは、中程度の曲線（約500メートル、または約1,500フィートの半径まで）に対する車輪踏面の円錐性の操舵効果に依存している。 より鋭いカーブでフランジの接触は起こり、フランジの指導の効果は縦力（車の重量）に頼る。

フランジクライミング脱線は、これらの力L/Vの関係が過剰である場合に発生する可能性があります。 側面力Lは遠心効果からだけでなく、起因するが、大きい部品はフランジの接触と動くことの間に非ゼロ迎え角があるwheelsetのcrabbingからある。 L/Vの超過分は車輪の荷を下すこと、または不適当な柵または車輪の踏面のプロフィールから起因できる。 これの物理学は、ホイールとレールの相互作用のセクションで、より完全に説明されています。

車輪のアンロードは、トラックのねじれによって引き起こされる可能性があります。 これはトラックの傾斜（crosslevel、かsuperelevation）が車のホイールベースにかなり変わり、車の懸濁液がねじりで非常に堅い場合起こることができる。 準静的な状態ではそれは悪い負荷配分の極端な場合に、または低速で極度な傾斜で起こるかもしれません。

レールが極端なサイドウェアの対象となっている場合、またはホイールフランジが不適切な角度に着用されている場合、l/V比がフランジ角度が抵抗

サイド摩耗したスイッチの溶接修理が行われれば、悪い技量のために柵の頭部に近づいている車輪のフランジを逸らす直面方向のプロフィールの傾斜路を作り出すことは可能である。

極端な状況では、インフラストラクチャが著しく歪んだり、欠けている可能性があります。

Wheel-rail interactionEdit

ほぼすべての実用的な鉄道システムは、共通の車軸に固定された車輪を使用しています: 両側の車輪は一斉に回る。 低い床のレベルを要求する路面電車は例外であるが、車の指導の多くの利点は連結されていない車輪を持っていることによって失われる。

リンクされた車輪の利点は、車輪の踏面の円錐性に由来する—車輪の踏面は円筒形ではなく円錐形である。 理想的なストレートトラックでは、ホイールセットは、レールの間の中間、中央に実行されます。

ここに示されている例では、トラックの右カーブセクションを使用しています。 焦点は左側の車輪にあり、これは曲線を通って鉄道車両を案内するのに重要な力にもっと関与しています。

下の図1は、ホイールセットがトラック上でまっすぐに中央に走っているホイールとレールを示しています。 ホイールセットはオブザーバーから逃げています。 （柵が内部傾向がある示されていることに注意して下さい;これは現代トラックで車輪の踏面のプロフィールに柵の頭部のプロフィールに一致させるた)

図2は、トラックの曲率または幾何学的な不規則性のために、ホイールセットが左に変位したことを示しています。 左のホイール（ここに示されている）は、わずかに大きな直径で実行されています; 反対側の右のホイールは、トラックの中心に向かって、同様に左に移動しており、わずかに小さい直径で実行されています。 2つの車輪が同じ速度で回転するので、左の車輪の前方速度は右の車輪の前方速度より少し速いです。 これにより、ホイールセットが右にカーブし、変位が補正されます。 これはフランジの接触なしで起こる;wheelsetsはフランジの接触なしで適当なカーブの彼ら自身を操縦する。

曲線がシャープになるほど、曲線を達成するために必要な横方向の変位が大きくなります。 非常に鋭いカーブ（普通約500のmか1,500フィートの半径よりより少し）で車輪の踏面の幅は必要なステアリング効果を達成するには十分ではない車輪のフ

図3は、台車または四輪車における車輪セットの走行を示しています。 車輪セットはトラックと平行に走っていない：それはボギーフレームとサスペンションによって制約され、曲線の外側にヨーイングされている、すなわち、その自然な転がり方向は、トラックの実際の曲線よりも急激に湾曲した経路に沿ってつながるだろう。

自然なパスと実際のパスの間の角度は、迎え角（またはヨー角）と呼ばれます。 車輪セットが前方に転がると同時に、フランジの接触によってrailheadを渡って滑ることを強制される。 全wheelsetはこれをするために強制される従って低い柵の車輪はまた柵を渡って滑るために強制される。

この摺動は、それを実現するためにかなりの力を必要とし、摺動に抵抗する摩擦力は、横方向の力である”L”と指定されています。

この摺動は、 Wheelsetは柵に力Lを外側に加え、柵は車輪に力Lを内側に加える。 これは「遠心力」とは全く無関係であることに注意してください。 しかし、より高い速度では、遠心力が摩擦力に加えられてLを作る。

外輪の荷重（垂直力）はVと指定されているので、図4ではLとVの二つの力が示され

鋼と鋼の接触は、乾燥条件では0.5と高い摩擦係数を有するため、横方向の力は垂直方向の車輪荷重の0.5までである可能性があります。

このフランジの接触の間に、高い柵の車輪はカーブの外側の方の側面力Lを、経験しています。 車輪が回ると同時に、フランジはフランジの角度の上で上りがちです。 それは車輪Vの縦の負荷によってl/Vがフランジの接触角の三角のタンジェントを超過すれば、上昇が起こるように、握られる。 車輪のフランジは圧延の動きに側面抵抗がない、フランジの上昇の脱線は通常起こる柵の頭部に上り。 図5では、フランジの接触角は非常に急であり、フランジの上昇は起こりそうもありません。 但し、柵の頭部が側面身に着けられていれば（サイドカット）またはフランジが身に着けられていれば、図表6に示すように接触角は大いにより平らで、フランジクライミングは本当らしいです。

ホイールフランジがレールヘッドに完全に上昇すると、横方向の拘束はなく、ホイールセットはヨー角に従う可能性が高く、ホイールがレールの外側に落下します。 0.6より大きいL/Vの比率は危険であると考慮されます。これは物理学のはるかに単純化された説明であることが強調されています。

; 複雑な要因は、クリープ、実際の車輪とレールのプロファイル、動的効果、axleboxesでの縦拘束の剛性、および縦方向（牽引力と制動力）の横方向成分である。