盡管經歷了引進吸收到消化再創新的陣痛,中國高鐵仍然迎來了發展的高速期,但是與高鐵建設速度相比,包括高速鐵路安全等在內的相關因素是否也實現了配套的升級?中國高鐵在引進國外先進技術的同時,是否出現了“消化不良”?在嚴格執行鐵路建設項目工期、高鐵降速的要求之下,中國高鐵是否可以駛入“安全軌道”?中鐵電氣化勘測設計研究院高級工程師王術合,他圍繞高鐵電氣安全等相關話題進行了深入的分析。 “接觸網故障”下的安全保障 在京滬高鐵運營初期出現的幾次斷電事故中,“接觸網”成為了每次故障必提的詞匯。眾所周知,在電氣化鐵路中,機車的供電來源幾乎全部來自于接觸網,接觸網的故障會導致整個運營的電力供應中斷。那么,作為露天設備,接觸網受到暴雨、冰雪、雷電、大風等極端天氣的影響之后,是否就會出現性能不穩定的情況,進而影響列車的正常運行呢? “接觸網是能夠以極端天氣情況作為設計標準的,但是,這必然會產生更高的建造成本。”中鐵電氣化勘測設計研究院高級工程師王術合說道。確實如此,由于極端天氣發生頻率較小,從成本的角度考慮,接觸網一般不會按照最高的標準來進行設計和建造。同時,接觸網的設計標準一般都是按照歷史的天氣數據制定的。面對今年幾次極端的天氣狀況,原有的標準必然“水土不服”。那么,除了架空式接觸網外,電氣化鐵路還有哪些供電方式呢?王術合介紹說,第三軌供電也是一種電氣化鐵路的供電方式,也就是說在列車行走軌道外,架設第三條軌道專用于供電。第三軌供電無需架設高架電纜,也就不容易受天氣影響。但由于列車無法在高速運行中抓住供電的軌道,因此,第三軌供電的方式在國內僅限于一些城市的軌道交通的應用,而不能在高速鐵路系統中得以運用。 “高鐵能夠在發生故障的時候停下來,就說明其安全性是滿足要求的。”王術合說道。那么,在列車停止的過程中,如何確保乘客的安全與機車內部的舒適性呢?據了解,除了通過受電弓接收接觸網輸電外,機車自身還有備用蓄電池。盡管蓄電池不能夠驅動機車繼續向前行駛,但可以在一定程度上保證機車內部的應急照明與通風。在這種情況下,機車車門也能夠手動打開,以保證電力用盡后的通風和乘客的疏散。如果列車由于故障滯留在半路且故障在短時間內無法修復的話,那么只能通過其他機車,如燃氣渦輪機車等來將乘客運送至更安全的地點。也有專家指出,進一步提高和改善高鐵的安全保障,需要涉及到包括機車系統、通訊系統、路軌系統、管理系統、服務系統、救援系統等方方面面。因此,在高鐵上配置安全帶、逃生設施等,同時制定和完善各種救援預案,改進高鐵的救援服務,才能從細節方面解決高鐵運營中的安全問題。因此,如何確保列車故障發生情況下的人員安全,勢必是高鐵安全技術提升的重要標準。 安全與效率孰輕孰重? 在國內某知名鐵路技術論壇上,一網友對“7.23”甬溫線特大鐵路交通事故的分析頗值得玩味。因天氣因素,7月23日晚,永嘉——溫州南之間的某一條或某幾條區間軌道電路出現故障,溫州南的列控中心讀取了兩站之間的多條區間軌道電路的信息,未進行深度檢查、判斷、校驗,將其當作正確的信息進行計算并按結果點燈控車,于是給后車發出了綠燈,導致追尾事故的發生。他分析,當某一條或某幾條區間軌道電路故障后,傳給列控中心的信息必然是存在矛盾的,邏輯上也是不一致的。這種情況下,如果列控中心沒有檢測到這些邏輯不一致,或檢測到了但無視之,那么計算結果就可能包含了錯誤,甚至導致危險。 據他介紹,鐵路既有線多條相鄰軌道電路之間是通過繼電器和收發碼實現點燈計算的,由于算法固化在電路當中的技術是成熟的,因此除非通過人為改變電路來變更算法和結果,否則是不會出現問題的;但客專C2則不同,其取消了區間軌道電路之間的繼電器等電路,改由列控中心計算機來實現計算和點燈,算法完全體現在列控中心計算機的軟件中。軟件代替了固化的硬件,可以實現更加復雜的邏輯判斷,也可以更靈活地進行更改,這一方面可以更方便地進行控制,但另一方面,太容易改動就造成了算法受人的影響更大,很容易將人的失誤無意識帶進去。 當軌道電路發生故障,列控中心發出指令,線路停止運行,在旅客的人身安全得到保障的同時,頻繁出現的故障也讓列車的運輸效率降低。那么,如何解決這個棘手的問題呢?目前的狀況是軌道電路的故障率無法降低,只好從列控中心的算法入手,放寬對輸入軌道電路信息的邏輯一致性的限制,減弱檢查、判斷、校驗的強度,將某些看起來危險性不大的軌道電路信息組合視為安全狀態,于是列控中心不輕易導向安全了,線路停運的次數減少了,運輸效率得到了提升。但是,這種方法對于列車運行的安全性與可靠性是否是既治標又治本的“良藥”呢?答案顯然是否定的,“7.23”甬溫線特大鐵路交通事故的發生就在很大程度上說明了這一點。 有業內人士曾指出,如果輸入信息給列控中心的軌道電路能更可靠一些,不要總出故障,那么列控中心的檢查、判斷、校驗算法就可以做得很嚴格,軌道電路偶爾出現的故障導致列控中心導向安全,線路停運,影響并不是很大。但是,據了解,盡管已經使用了近十年,如今的軌道電路的可靠性依然無法大幅提高。因此,對于中國高鐵來說,在引進國外技術的同時,消化吸收再創新的過程中是否出現了“消化不良”?面對安全與效率,中國高鐵該如何抉擇?同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院教授孫章曾指出,按照綜合調試的基本原則,京滬高鐵起碼應按照時刻表聯調聯試一年,甚至更長時間,這樣,包括固定設施、移動設備、控制以及運營管理等高鐵子系統之間才能得到充分的磨合,將中國高鐵順利駛出“雷區”。因此,安全與效率,其實并不矛盾。高鐵技術在中國的“磨合”是需要時間的,一方面需要相關政策的細化和完善,同時,更需要的是高鐵從業人員對技術的吸收與沉淀。 |