Perché non ci sono cinture di sicurezza sui treni?

Questo articolo di Wikipedia è un buon punto di partenza .

Viaggi su strada, in treno e in aereo hanno considerazioni di sicurezza molto diverse. Gli incidenti sono molto più probabili nei viaggi in auto rispetto a quelli in treno e in aereo. Inoltre, le cinture di sicurezza prevengono le lesioni durante la decelerazione improvvisa, che è estremamente rara durante i viaggi in treno.

Gli incidenti aerei sono ancora meno probabili degli incidenti ferroviari, ma le cinture di sicurezza negli aerei sono anche progettate per ridurre le lesioni durante le turbolenze, un evento relativamente comune.

Quindi, mentre gli incidenti ferroviari sono rari, non potrebbe far male aggiungere le cinture di sicurezza? In realtà, i sedili dei treni sono attualmente progettati partendo dal presupposto che i passeggeri non siano vincolati, quindi sono destinati ad assorbire l'energia dell'impatto durante uno schianto. Modificare i sedili per aggiungere le cinture di sicurezza aumenterebbe la probabilità di lesioni per i passeggeri non vincolati, poiché i sedili dovrebbero essere resi più rigidi. È probabile che la conformità sui treni sia bassa, poiché i passeggeri percepiranno (correttamente) che l'uso della cintura di sicurezza è poco vantaggioso. Inoltre, in caso di incidente, alcuni passeggeri ricevono meno lesioni per il fatto di essere stati “scaraventati via”. La ricerca trova che non c'è alcun beneficio in termini di sicurezza nell'aggiunta di cinture di sicurezza (questo è un riassunto della citazione “Valutazione delle cinture di sicurezza a tre punti per i passeggeri (cinture di sicurezza) installate sui sedili dei veicoli ferroviari” nell'articolo di Wikipedia collegato).

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L'idea delle cinture di sicurezza nelle automobili è chiara: se si verifica una collisione, entrambi i partecipanti subiscono un forte scossone e possibilmente un'intrusione di materiale dall'altro veicolo che causa lesioni. Anche allora noterete che i camion e le auto pesanti se la cavano molto meglio nelle collisioni, sperimentando solo lievi scossoni mentre il veicolo più piccolo viene quasi completamente distrutto. La ragione è la massa, un camion con 10 volte il peso di un'auto sperimenterà solo 1/10 dell'accelerazione che sperimenta l'auto!

In un aereo le cinture di sicurezza hanno due funzioni:

• Tengono i passeggeri in modo che la loro testa non collida con il soffitto in caso di turbolenza.
• Trattengono i passeggeri negli atterraggi di emergenza quando l'aereo è fortemente decelerato da terra/acqua.

Ora le locomotive sono estremamente pesanti, pesano circa 100 tonnellate metriche. Non c'è semplicemente nessun veicolo che possa causare una decelerazione improvvisa e pericolosa a parte, solo un oggetto molto pesante come un albero/un altro treno o un deragliamento.

Anche i camion pesanti non hanno alcuna possibilità contro una locomotiva. Ci sono stati diversi casi in cui l'impatto con un'auto non è stato nemmeno notato dai passeggeri fino alla frenata. Il vantaggio di massa per le collisioni tra veicoli è grave.

Questo ci lascia con alberi sradicati/altri oggetti pesanti e deragliamenti. Le ferrovie sono normalmente sgombre da alberi nelle immediate vicinanze e il conducente del treno li noterebbe perché ha normalmente una visuale libera sulle rotaie, quindi solo circostanze sfortunate e rare (albero venuto male, cattiva visuale, curve delle rotaie ecc. ecc.) causano un incidente in cui il conducente non può fermarsi o almeno diminuire la velocità.

I deragliamenti sono molto rari e così imprevedibili che semplicemente non ha senso usare le cinture di sicurezza perché non avrete mai bisogno di usarle per il 99,999% del tempo seduti in un treno.

ADDIZIONE: phoog ha aggiunto correttamente che un altro treno avrà abbastanza massa da causare una grave collisione. Infatti la maggior parte delle morti sono causate da treni in collisione frontale. Un altro che ho trascurato sono gli escavatori medi che sono abbastanza pesanti e robusti da causare gravi danni e morti.

Nella maggior parte dei paesi i treni non hanno mai avuto le cinture di sicurezza. Ecco alcune ragioni che potrebbero spiegare il motivo:

• I treni sono un modo molto sicuro di viaggiare. Quando le cinture di sicurezza sono diventate popolari nei veicoli stradali, ecc., i treni avevano già raggiunto livelli di sicurezza sufficienti per essere visti come se non ne valesse la pena. Credo che questa sia la ragione principale. Le auto si schiantano molto più spesso dei treni, e gli aerei hanno turbolenze. I treni non soffrono di questi problemi.

• I treni (anche i treni a lunga percorrenza in molti paesi) hanno capacità per i passeggeri in piedi. Le cinture di sicurezza non li aiuterebbero.

• I treni, e sì, a volte anche i treni a lunga percorrenza, a volte si affidano a brevi tempi di sosta nelle stazioni. Dover slacciare la cintura di sicurezza per scendere o lasciare che altri si avvicinino al finestrino aumenterebbe il tempo di permanenza. Quando si ha a disposizione solo un minuto o due (o anche trenta secondi), questo può essere molto significativo. Guardate i viaggi di media distanza combinati con i percorsi dei pendolari, come Thameslink nel Regno Unito, per esempi di dove tutto è stato fatto per ridurre il tempo di permanenza. Fate un confronto anche con gli autobus urbani, per esempio, che di solito non hanno le cinture di sicurezza.

• Uno dei modi principali in cui le cinture di sicurezza nelle auto salvano vite umane è quello di evitare l'espulsione dal veicolo. I treni al giorno d'oggi sono progettati per prevenire l'espulsione con altri mezzi, come assicurare il più possibile che il veicolo mantenga la sua integrità, che i finestrini siano sufficientemente robusti per resistere agli urti, che i sedili (soprattutto quelli in stile aereo) aiutino a contenere i passeggeri, ecc.

Altri rispondenti hanno sottolineato che le cinture sui sedili sono ingiuste per i passeggeri in piedi che non possono usarle. Lasciate che vi spieghi perché i treni sono intrinsecamente infinitamente più sicuri dei veicoli stradali e degli aerei. La sicurezza dei treni è un ramo completo dell'ingegneria ferroviaria, ed è ovviamente diversa dalla sicurezza stradale, aerea e marittima.

Si prega di leggere le statistiche ufficiali di Eurostat per comodità. (indicatore chiave: 1742 vittime nel 2016)

Innanzitutto, nota sugli aerei: le cinture di sicurezza non servono principalmente a salvare le persone dagli incidenti a pieno carico (perché gli impatti da aria a terra su tutto il peso sono fatali ), ma soprattutto a aiutare a proteggerle da turbolenze o decelerazioni improvvise durante l'annullamento del decollo e dell'atterraggio. Le compagnie aeree non vogliono che si sbatta la testa con il sedile del passeggero anteriore durante questi eventi, perché le assicurazioni non amano pagare i danni.

Come l'infrastruttura ferroviaria previene gli incidenti

I treni si muovono su una singola dimensione in quanto non sono in grado di sterzare, quindi gestire la loro sicurezza è più facile rispetto alle strade. Gli impatti frontali e i deragliamenti sono gli unici tipi di incidenti che si verificano raramente.

Gli incidenti ferroviari sono incredibilmente rari per motivi infrastrutturali: la distanza di sicurezza è tecnicamente garantita da sistemi di segnalazione. I veicoli stradali non sono obbligati a rispettare una distanza di sicurezza (per esempio, gli autobus nell'UE hanno le cinture di sicurezza e gli incidenti di autobus si verificano sulle strade), il che è anche stimato in base alla velocità di viaggio (150kmh - 95mph di velocità massima, per esempio). La distanza di sicurezza non è semplicemente una delle principali cause di incidente dei veicoli stradali, ma fa sì che l'incidente effettivo avvenga anche a velocità più elevate.

A parità di velocità e di tempo di reazione del conducente, delle due auto che frenano improvvisamente quella con la distanza di sicurezza più lunga si schiantano a una velocità inferiore rispetto a quella di coda. E il tailgating è un fenomeno molto comune anche sulle nostre strade. Abbiamo bisogno di cinture sui veicoli stradali.

I treni sono molto diversi da questo punto di vista. Consideriamo un treno a 11 auto lanciato a 300 kmh (220 miglia all'ora?). Non solo le ruote di ferro forniscono una frazione dell'aderenza dei pneumatici sull'asfalto, la massa di quel convoglio è infinitamente più grande di un camion. Le autorità di regolamentazione dei treni ne tengono conto e fanno rispettare le distanze di sicurezza progettando l'infrastruttura ferroviaria secondo il concetto di ["blocks"]. SNCF (non c'è un collegamento diretto disponibile, perché ho usato un'altra fonte) stima che un TGV a 300kmh abbia bisogno di 3300m per fermarsi con il freno d'emergenza, quindi il treno è riservato sempre più di 3300m davanti dove non è garantita la circolazione di nessun altro stock.

Come viene effettivamente forzato? Non c'è polizia ferroviaria che tira su treni troppo veloci o troppo vicini all'altro, ma semplicemente la linea è controllata elettronicamente in modo che blocchi di dimensioni predefinite (ricordo 1200m per il traffico regolare 200kmh130mph e 5400m per l'alta velocità su ETCS, vedi più avanti) sono “trattenuti” dal treno che fa scattare gli scambi elettronici.

Nel diagramma sopra riportato, ogni semaforo è separato da ["block_length_here"] di rotaie. Quando un treno entra in un blocco, la luce che lo precede diventa rossa e uno (blocco 2x), due (blocco 3x) o più (blocco 3+x) cambiano colore a seconda della regolazione. In generale, i treni sono autorizzati a guidare in verde alla massima velocità, sono tenuti a rallentare in giallo e non devono assolutamente entrare in rosso perché un altro treno sta fisicamente guidando in quello spazio ["block_lenght_here"]. Ho sostituito le cifre con ["block_length_here"] per generalità. Quanto sopra è un concetto generale e ogni regolatore definisce il numero di stati e i colori effettivi. Ad esempio, un servizio di metropolitana può utilizzare solo il codice rosso, o decidere di chiudere due isolati dietro il treno.

Inoltre, tutti i treni sulle linee moderne sono tenuti a dotare i dispositivi di sicurezza che applicano il freno di emergenza non appena il treno passa un rosso, o un giallo troppo veloce.

Potete trovare quanto sopra in tutte le linee moderne in tutto il mondo, ma considerate che il segnale efficace (cerchio, quadrato, doppio giallo, ecc.) varia a seconda del paese, soprattutto in Europa, dove ogni paese ha il proprio sistema di segnalamento ferroviario. Ma il concetto stesso si applica a tutti. European Train Control System (ETCS) è un'evoluzione del tradizionale sistema a blocchi dove non ci sono più luci e il treno regola automaticamente la sua velocità in base alla posizione esatta del convoglio che precede piuttosto che su punti di spazio fisso. In questo caso, il macchinista non ha nemmeno bisogno di rallentare come fa il treno elettronicamente. Egli può vedere la distanza dal successivo punto di congiunzione con l'ostacolo che si trova sul suo display

Come la progettazione di un treno previene le lesioni in un incidente

È anche interessante notare che i treni sono anche progettati per ridurre al minimo i danni mortali in caso di incidenti frontali e deragliamenti.

In caso di collisione frontale, il macchinista è normalmente la prima vittima e, si spera, l'unica vittima, perché la maggior parte dei treni (escluderei immediatamente la Svezia e la Danimarca da questo elenco perché tutto il loro materiale rotabile ha distribuito Si noti che la forza dell'impatto non è non equamente distribuita attraverso la lunghezza del convoglio, ma è progettata per dissiparsi attraverso le parti anteriori. Sto semplicemente dicendo che i passeggeri seduti in piedi al centro del treno saranno scioccati dalla decelerazione, ma molto improbabilmente con una forza fatale.

A proposito di deragliamenti, i treni sono anche progettati per limitare il numero di vagoni deragliati. Si consideri, ad esempio, i treni AGV di Alstom slide #20 ) che sono dotati di ruote motrici e accoppiatrici tra due carrozze: il costruttore ha dichiarato che questa tecnica di progettazione, pur aumentando i costi di manutenzione non permettendo di disaccoppiare una carrozza sulla rotaia, permette di ricucire in modo coerente la probabilità che una carrozza deragliata si capovolga sul suo asse.

Anche gli interni dei treni hanno caratteristiche di progettazione per limitare i danni ai passeggeri. Mentre un passeggero sorpreso da un impatto durante il tragitto verso la toilette continuerà a cadere e a sbattere la testa su qualcosa di duro, i passeggeri seduti possono essere (parzialmente) protetti dal sedile di fronte a loro o dal tavolo prima del sedile di fronte a loro. Scegliete Shinkansen, dove ogni sedile è sempre in prima fila nella direzione di marcia del treno. I sedili non sono mai rigidi, ma consentono non solo di inclinarli (per il comfort del viaggiatore), ma anche di assorbire l'impatto.

I treni, a differenza delle automobili e degli aerei, sono stati progettati per viaggi più lunghi, sia in termini di distanza che di tempo.

Le automobili non prevedono che i passeggeri si alzino durante il movimento, rimangono seduti mentre il veicolo è in movimento. Su un aereo, tutto è servito al proprio posto. Ci si aspetta che rimaniate seduti, tranne quando dovete usare la toilette.

Mentre viaggiate in treno durante un “viaggio”, non solo è difficile, ma anche dannoso stare seduti per tutta la durata del viaggio. Ci si può muovere un po’ e probabilmente ci si può anche sdraiare.

In questo modo, le cinture di sicurezza sono naturali su auto e aerei, ma non in treno.

Nelle Ferrovie Russe un passeggero sul posto di riposo superiore può prendere una cintura di sicurezza da un facchino.

Tale cintura è usata su carrozze non correnti, quelle moderne hanno una barriera girevole.

Questo può prevenire la caduta accidentale o in caso di freno di emergenza.