浅谈确保高速铁路安全运行的措施

浅谈确保高速铁路安全运行的措施罗文志【摘要】Thesafetyoperationofhigh-speedrailwaysshouldbegiventhefirstpriorityasitisconcernedwiththelifesecurityofthepassengers.Tracingbacktothehistoryofhigh-speedrailwaydevelopment,thepaperseekstoexplorewaysofupgradingmeasuresforoperationsafetysuchastrainprotectionandauto-controltechnology,monitoringandalarmingsystem,fieldtesting,stafftrainingandmanagementetc.toestablishasafetyoperationsystemandensuresecurityofhigh-speedrailwayoperation.%高速铁路运行安全是关系到旅客生命的首要任务。文章从高速铁路的发展历程入手，探讨了列车保护和自动控制技术、监测报警系统、试验测试、人员培训与管理等铁路安全运营的重要措施，以探讨构建铁路安全运营体系，确保高速铁路安全运行。【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷)，期】2012(000)001【总页数】4页(P73-76)【关键词】高速铁路;安全;发展;措施【作者】罗文志【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司，成都610031【正文语种】中文【中图分类】U298.11引言高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到200km/h以上，或者专门修建新的〃高速新线”，使营运速率达到250km/h以上的铁路系统，简称〃高铁”。从20世纪初至50年代，德国、法国、日本等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和试验工作。日本新干线1964年正式投入运营，法国高铁TGV于1981年正式投入运营，德国城际特快ICE在1991年正式投入运营。而我国在1998年后开始建设高速铁路。在2003年第1条高速铁路投入运营，2008年后大批高速铁路投入运营，到2011年6月，运营的高速铁路已近万千米了。目前我国已经投入运输的高速铁路里程是世界其它国家的总和，已经开工建设的高速铁路里程也比世界其它国家已建和在建的总里程还多。随着高速铁路建成里程数的增加，中国将逐渐进入高铁时代［1］。高速铁路在我国的快速发展与组网的逐步完善，其运输的安全、便捷且受天气影响相对较小等优势成为人们出行的又一理想选择。但中国的高速铁路因起步晚、运行经验不足等原因，暴露出一些问题，特别是2011年7月23日晚发生的温州动车追尾的事故，对高速铁路安全运营提出了严峻的挑战。因此，要确保高速铁路的安全运行，必须从影响高速铁路安全运营的各种因素入手，强化安全保障系统建设。本文探讨了列车保护和自动控制技术、监测报警系统、试验测试、人员培训管理和应急管理等方面对高速铁路运营的影响，分析了安全运营因素，提高安全运营水平。2列车保护和自动控制技术高速铁路一般运行速度在200km/h-300km/h，一次运行搭载的旅客三四百人。高速下如何调解与控制列车安全运行，预防飞鸟撞击、飞石危险接近和避撞等，列车的各种保护和自动控制技术至关重要［2］。日本新干线开通48年来，因列车事故死伤的乘客人数极少。其安全运营成功经验之一是凡涉及到安全运行的关键地方，尽量排除人的介入而由机器自动操作。新干线在硬件设计时就考虑到不给人犯错误的机会。不仅在东京和大阪设置了对行驶的列车进行监视和远距离控制的中央控制系统，每条线路上还安装了被称为“ATC”的列车速度自动控制系统。当司机无视红色信号的提醒而贸然继续前行时，“ATC”就会无视人的存在而让列车强行自动停止。我国高速铁路在参照国外高速铁路列车保护和自动控制技术方面，建立了一系列安全技术保障系统。在2007年，我国自主研发的自动闭塞系统，可以控制同一条铁路上多列动车组安全间隔时间，信息通过钢轨传送到动车组的车载系统，防止列车追尾事故的发生。对于列车的逃生系统，每节列车都有4扇应急逃生窗，遇到危难时，乘客可以打破窗户逃生。如果乘客遇到紧急情况，每节车厢都有紧急按钮，卫生间内也有报警按钮。列车中设计了从内部材料、内部结构、空调采暖、电器设备等部位的防火和火灾报警设备等多重保障。即使发生火灾，列车仍能以时速80km的速度运行10min。同时，在关键技术和部件上留有充分的安全余量。例如，将保证列车沿轨道运行的转向架的临界速度升级为时速600km，为时速300km左右运营的高速铁路列车留有近100%安全余量。但是列车保护和自动控制技术是庞大复杂的系统。在保障如上所述的各项子系统的安全运营外，更应注重系统集成，避免子系统间的相互干扰，力求系统集成后的相互保护与互为备份，提高整个系统的安全性能。同时，要充分考虑系统运营环境的多样化与极限条件的变化，既要确保在雷雨、高温、潮湿、干旱等气象条件下能安全运营，更要充分考虑系统对地震、台风等自然灾害的及时响应，确保列车正常运行，防止各类事故的发生。3监测报警系统列车保护和自动控制技术是强化列车的自身的保护能力，而监测报警系统则是列车对潜在危险的探测及灾害发生第一时间的预警能力，对保护列车安全运行十分重要[3]。例如日本新干线装备的紧急地震监测报警系统，这套系统依靠设置在各地的地震仪捕捉地震初期的纵波，在危害更大的横波到来之前切断列车的供电，同时列车紧急停车，将损害控制在最小限度。2011年，日本发生“3・11”大地震时，以270km时速运行在东京和青森以及福岛与岩手之间的23趟列车由于有了这系统才全部安全停车，未造成事故。中国高速铁路网络控制系统也可实时监测轨道线路情况，一旦轨道被人为破坏或者被泥石流冲毁，轨道会断电，列车上能提前监测到，并停车避让。同时该系统还可监测车体横向振动加速度，预防脱轨。监测报警系统在强化铁路网络自身对危险及灾害的预警能力建设的同时，借鉴民航监测报警系统建设和借鉴国外成熟经验是必要的。民航运输的有序和安全运行依靠由导航设备、雷达系统、二次雷达、通信设备、地面控制中心组成空中交通管理系统，利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行。该系统特点是即充分发挥空中交通管制人员(AirTrafficController)在监测系统中的主观能动作用，又十分强调现代通信、电子与雷达等技术的综合运用。例如空中交通预警与防撞系统(TCAS:TrafficAlertandCollisionAvoidanceSystem)是在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上，把询问装置装在飞机上，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔，从而有效地辅助飞机驾驶员主动搜寻和目视发现可能的空中交通冲突，并在需要时提供语音告警，同时帮助驾驶员以适当机动方式躲避危险，能够有助于避免灾难性事故的发生。目前基于卫星导航技术的ADS-B系统，更能有效地帮助空中交通管制人员与飞行人员进行必要的监测与预警，预防和避免灾难性事件的发生。法国高速铁路的安全性和铁路系统完善的监测报警系统是分不开的，在巴黎至里昂的高速铁路线上，全线无平交道口和隧道。铁路沿线不设置任何单独的行车信号，而是采用自动安全信号系统。高速列车的紧急刹车距离约为3km，司机可通过道轨传导的低频电流系统探测前方道路状况。驾驶室和控制中心之间有一套不间断的无线电通讯系统，保障列车的高速和安全。在面对雷击造成“7・23”重大安全事故的惨痛教训时，我国高速铁路的监测与报警系统的建设还有待时间的检验。在系统建设上，吸取经验教训，充分运用现代技术发展，保障铁路运行安全。如基于GPS或者北斗的现代卫星定位技术和雷达与电信网络技术能够较好地避免环境与天气的影响，最大限度地实现信息传输与监测预警功能。4试验测试目前，我国高速列车拥有自主知识产权，设计制造水平世界领先。在成功消化世界技术的基础上，我国高速铁路走在了世界前列，创造了一个又一个的高速铁路奇迹。但高速铁路在设计、实验与制造等诸多需要工艺、材料等基础科技支撑方面，还必须开展更多的实验与测试。以京沪高速铁路为例，京沪高速铁路的动车组CRH380从设计到批量生产速度很快，2010年5月完成样车试制，CRH380样车做出来后，先做了静态试验，然后是动态试验，接着进行了行驶试验。列车开到铁科院的环形测试线上，以时速160km做了环线试验，然后到实验线段上做正线试验。2010年9月下线，11月联调联试（就是把列车、供电、信号、线路、桥梁、列车控制等结合起来在线路上跑几次，测量有限指标合格不合格），2011年1月运行验证，6月30日正式通车。从样车完成到正式通车仅用了1年左右的时间。但在国外研制一个新的车型，往往要花费数年，进行大量的严苛试验（包括静态试验，动态试验，行使试验，环线试验，联调联试，运行验证等），最终才能定型，进行运营。事实上，检测高速铁路安全需要大量的联调联试。其实这与民航设计制造飞机是相似的。最先设计的样机是用来做试验损坏的，以获取相关极限参数，然后才进行实际空中首飞。首飞成功后还有最重要的一关，根据相关法规进行验证，获取适航证，最后才能交付客户运营。中国的ARJ21-700飞机2010年8月首飞成功，一年以后它的试飞取证工作还没有完成。总之，试验测试阶段是我们发现问题，解决问题的阶段，也是确保系统安全的重要—关。如果在这一阶段我们疏忽大意，则在实际运行过程中关乎几百人安全的问题就可能暴露，造成不可挽回的损失。5人员培训与管理人的因素在安全系统建设中处于特别重要的一环。人员技术水平与能力、安全观念和安全意识的厚薄等都决定着能否及时发现安全隐患，能否采取正确措施处理安全事件。加强人员培训与管理，提高人员素质与能力，是安全系统建设必不可少的一环［4］。高速铁路技术知识覆盖了信息、材料、力学等新领域，部分培训资料采用的是从德国等国外翻译过来的技术资料［5］。这对参与培训的人员素质提出了极高的要求。要在培训项目与培训时间上给予充分的保证。在进行技术培训的同时，要对培训人员的道德素质进行必要的教育与管理，并在制度上保证事故发生时高速铁路人员参与事故救援的义务与责任。例如民航明确规定飞机机长在事故发生后必须是最后一名撤离飞机的人员。事实上在“7・23”动车事故发生后分析，在雷击造成温州南站信号设备故障后，相关人员处置不当，最终造成惨烈的事故。同为交通部门的两大运输体系，高速铁路的人员培训可以参考借鉴民航严谨的人员培训与考核体系。民航的飞行员、签派员、管制员以及机务人员基本上都必须经过专门的技术培训和考核，既需理论学习、理论考试，同时还必须经过实践考试。从通过理论考试到进行实践考试之间基本上需要1年以上的时间，并在工作后还有严格规定的复训内容和时间期限。严格人员选拔、严谨的培训与执照上岗等制度的结合，培养了民航高素质的飞行、机务和空管等专业技术人员队伍，为民航安全运输生产提供了智力与人才保障。6应急管理应急管理是指政府及其它公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后管理过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，保障公众生命财产安全，促进社会和谐健康发展的有关活动。我国高速铁路为保证旅客的旅行安全，在运营准备过程中，很重要的一项工作就是安全预案及演练。京沪高速铁路针对动车组列车发生火灾、爆炸、空调事故、弃车逃生、换乘、食物中毒、旅客伤害等各种可能出现的情况，制定相应的预案。例如北京铁路局制定了《京沪高速铁路客运应急预案》，并组织了由机务、车辆、客运等部门参加的高速铁路列车发生突发火灾事故、弃车逃生、空调故障后的应急处置演练。在德国，德国铁路公司在全国范围内设有7个险情控制中心，负责接收险情报告，通知消防等救援人员和紧急状况经理。紧急状况经理处于随时待命状态，最迟在事故发生后30min赶到现场，向救援人员提供专业咨询。德国铁路公司在卡塞尔设有一个培训中心，专门培训紧急状况经理。德国铁路公司在汉诺威一维尔茨堡以及曼海姆一斯图加特等重要铁路干线上还配备6辆专业救援机车。此外，公司支持在沿线各州各社区消防队开展铁路抢险救援培训。在京沪高速铁路运行的1个多月里，旅客因为列车电气故障多次被困于车厢，有的长达2h以上（无电，无空调）。另外卜旅客也普遍反映换乘的过程耗时较长。而在“7・23”动车追尾事故发生后，更凸显了高速铁路在应急管理的存在问题。而中国目前高速铁路运行的数量亟待相关部门建立完善有效的应急管理体系，确保安全运营。7结论我国高速铁路作为国家战略发展产业，正处在飞速发展的时期。高速铁路的安全运营，关系着人员生命与财产安全也关系着高速铁路能否顺利发展。在总结经验教训的同时，参考国内夕卜相关行业的安全体系建设，做好列车保护和自动控制技术、监测报警系统、试验测试、人员培训与管理工作。在安全技术、安全管理和人员培训等多方面入手，不断提高安全管理水平，促进我国高速铁路不断发展，为我国运输生产和国民经济建设提供更好的支持与保障。参考文献：[1]高速铁路:席卷全球的速度革命一一中国高铁:极速中驶向未来[J].环球财金，2011(1):74-77.High-speedRailway:SpeedRevolutionSweepingacrosstheGlobe-High-speedRailwayinChina:HeadtowardtheFuturewithFastSpeed[J].GlobeProperty,2011(01):74-77.[2]席璋.列控中心系统设备为高铁安全运营〃保驾护航”[J].铁道知识，2010(3):50-51.XiZhang.SystematicEquipmentinTrainControlCenter-EnsuringtheOperationSafetyforHigh-speedRailway[