到达卡莱尔之前，琼斯记下了头等和三等车厢里每一位乘客的姓名和地址，以及他们的车票号码。这些车厢，连同货车一起被彻底搜查了一遍，确认没有人藏在座位下面、盥洗室里、行李后面或其他任何地方。
一个卧车车厢的乘务员从离开普雷斯顿到检查结束都守在这节车厢后面的走廊里，他肯定除了琼斯没有任何人经过那里。因此似乎没有必要记录卧车旅客的姓名，但他们的车票号码还是被记了下来。
到达卡莱尔以后，这桩案子被移交警署。头等车厢被撤到一边，门上了锁并贴上了封条。原本在这里的乘客被留下录口供，然后警署展开了更加细致详尽的调查。通过这次调查，更多的真相显露出来。
警署采取的第一个措施就是检查火车停车的周边地区，希望能在沿线发现陌生人的痕迹。他们猜测凶手作案后，在火车停车时下了车，然后穿过乡村，从小路逃掉了。
因此天一亮，一列专列载着侦探们来到了出事地点，他们对铁路以及两边很大一片区域进行了长时间彻底的搜查，但没发现任何蛛丝马迹，没有找到陌生人可能落下的任何东西，也没看到一个脚印或任何印迹。我们前面介绍过天气对调查很不利。前段时间的干旱使地面变得坚硬，因此几乎不可能找到清晰的痕迹，就算留下点儿什么也被清晨的大雨冲刷得无影无踪了。
调查受阻后，调查人员把注意力转向附近的车站。距惨案发生地步行可至的车站只有两个，没看到过陌生人。事实上，自从出事的高速列车开过后，没有火车--无论是客车还是货车--在附近的任何一处停留过。也就是说，如果凶手离开了高速列车，那他不可能从铁路逃走。
调查人员接着把注意力转向了乡村公路和相邻的城镇，试图从那里发现线索--如果真有线索的话。但他们的努力又是徒劳。如果有凶手，如果他在火车停车时逃走了的话，那他已经消失得无影无踪了。
其他方向的调查也没有什么进展。
死者身份已查明，是霍雷肖·卢埃林夫妇，来自哈利法克斯市布罗德路的戈登别墅。卢埃林先生是约克郡一家大型钢铁公司的合伙人，三十五岁左右，经常出入上流社会，有正当而丰厚的收入。他非常友善，虽然有时脾气有点儿暴躁。从所掌握的情况看，他没有任何仇人。公司出示了他的商务访问计划，周四在伦敦，周五在卡莱尔。出事的这次旅行正好在他的计划之中。
他的妻子是一个商人的女儿，二十七岁左右，是个漂亮的女人。他们结婚才一个多月，而且一周前刚度蜜月归来。还不清楚卢埃林夫人为什么要陪丈夫共赴这趟死亡之旅，但据了解她也没有任何仇人，因此作案动机不得而知。
取出的子弹证明这两桩谋杀用的是同一件武器--一把设计时尚的小口径左轮手枪。但世界上有成千上万这种左轮手枪，这一线索毫无价值。
和卢埃林夫妇同一包厢的那位女士--布莱尔·布斯小姐--说她是在尤斯顿上的车，坐在靠走廊的座位上。开车前几分钟卢埃林夫妇来到包厢，坐在面对面的两个角落里。除了刚刚离开尤斯顿时收票员来看过一眼外，整个行程中没有人进过包厢。他们三个人都没离开过，通往走廊的门也从未打开过。
卢埃林先生对他年轻的妻子非常关心，火车启动后他们还谈了一会儿话。在征得布莱尔·布斯小姐的同意后，卢埃林先生拉下了帘子，遮住了灯光，安静地迎接夜晚的来临。布莱尔·布斯小姐不时地打着盹，但每次醒来时都没发现什么异常，直到被巨大的爆炸声突然惊醒。
她跳了起来，就在这时，什么东西从她膝盖附近的某处一闪，接着她听到了第二声巨响。她惊呆了，浑身颤抖着扯掉盖在灯上的遮板，发现通往走廊的门被打开了一英寸，一缕烟从那里飘进来。她闻到一股浓浓的火药味，转身时正好看到卢埃林先生重重地从妻子的膝盖边倒下。然后她看到了他妻子额头上的洞，知道他们都被枪击中了。
万分恐惧中，她拉起了走廊门上那个掩住了门把手的帘子，想冲出去求助，但根本打不开门。而且当她意识到自己正跟两具死尸关在一起时，恐惧有增无减。绝望中她拽了通信链，但火车看上去丝毫没有停下来的意思。她继续与那扇门斗争，直到在她看来“几小时之后”警卫琼斯才出现。
她说帘子拉起来的时候走廊是空的，直到琼斯到来之前都没看到一个人。
最后一个包厢里的四个男人是一起的，他们要从伦敦到格拉斯哥去。刚开车时他们打了会儿牌，大约午夜的时候也拉下帘子挡住灯光，安静地入睡了。除了收票员之外，整个旅途中没人进入过这个包厢，但在离开普雷斯顿后门被打开过。因为被停车惊醒了，其中一个人吃了点儿水果，曾去洗手间洗了一下弄脏的手。打开门后，走廊里没有人，也没有任何异常现象。
过了一会儿，四个人都被这两声枪响吓着了。开始他们以为是大雾信号，但很快意识到自己离火车头很远，不可能听到信号。他们接着像布莱尔·布斯小姐一样，也打开灯，拉起帘子，努力想冲出包厢看个究竟。同样，他们发现门打不开，也同样，他们在走廊里没看到一个人影。他们确信一定发生了严重事故，于是拽了火车的通信链，同时放下了外面的窗户，用力挥手希望能引起注意。通信链松松的，很容易就垂了下来，这就解释了为什么布莱尔·布斯小姐说她拉过链子，但人们却发现松的这头在最后一节包厢里。显然是布斯小姐先把它拉了下来，四个男人又拉了一次，这就使链子松驰的部分从一个包厢传到另一个包厢。
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