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1、高速铁路运输安全,第1章 高速铁路安全概述,1.1 国内外现状日本铁路 日本国铁民营化后，成立了日本铁路公司集团(JR)。铁路客货运便由JR和为数众多的原私营铁路公司(PR)承担。80年代初安全培训和教育改进了列车自动停车装置(ATS)，完善了列车集中控制装置(CTC)，健全包括列车无线通信装置的行车安全设备。利用计算机等对机车车辆进行检查，加强了道口的防护措施。,JR铁路公司，1981年1990年行车事故由1193降为800件，平均每年减少3.6百万列车公里的行车事故数由2.0件下降至1.2件，平均每年减少4.4因行车事故导致死亡和受伤人数平均每年分别减少2.9、2.7。PR铁路公司，198
2、1年1990年行车事故数从834件下降至509件，平均每年减少4.3百万列车公里的行车事故从2.0件下降至1.0件，平均每年减少5.6因行车事故导致死亡和受伤人数平均每年分别减少2.2、3.7。,责任事故JR从29件下降至15件，平均每年减少5.4PR铁路公司的责任事故却有增加的趋势。道口事故JR铁路公司道口事故从771件下降至500件，平均每年减少3.9，因道口事故的死亡人数也从179名降至121名，平均每年减少3.2PR铁路公司道口事故从337件下降至254件，平均每年下降2.7。因道口事故的死亡人数从108名降至81名，平均每年减少2.8。属于在最后时刻抢行道口而引起的道口事故约占55从
3、被冲撞的对象来看，汽车约占70；二轮车和轻型车辆约占17；行人约占13。重大事故却有明显上升的趋势，其一半以上是由道口引起。,美国铁路,1980-1990年间，列车事故数减少了64。平均每百万列车公里的列车事故减少了60多。死亡人数中的绝大部分都不属铁路的责任。比如，1985年铁路死亡1036人，其中582人是由于汽车司机没有注意道口报警而死亡的，391人因非法侵犯铁路财产死亡，二者占死亡人数的93.9。危险货物运输的安全性得到提高。19801990年间的危险货物运输事故减少了70，运送危险货物的车辆受损或脱轨事故减少了50。1980年，铁路共发生危险货物运输事故819起，其中119起出现了危
4、险货物溢出现象；1990年，466件危险货物运输事故中只有35件出现了危险货物溢出。,英国铁路,分为四类：（1）列车事故 列车事故指列车和机车、车辆在客运线上发生的或影响客运线运营的事故。（2）设备破损设备破损指机车、车辆、线路、建筑物等发生的可能引起但不是一定引起列车事故的破损。（3）运转事故 运转事故指铁路车辆在运转中造成的人身伤亡事故，但不包括在列车事故中发生的人身伤亡事故。（4）非运转事故 非运转事故指在铁路产业范围内发生的与铁路车辆运转无关的人身伤亡事故。人身伤亡事故一般按旅客、铁路职工(包括承包单位的雇员)、其他人员(包括非法侵入铁路产业范围的人员和自杀者)等三类分别进行统计。,各
5、类事故的统计与分析（1）断轨事故有较大的改观，这是与铁路的现代化改造分不开的；（2）冲突事故又有上升的趋势，绝大部分冲突是由于司机冒进信号造成的；（3）火灾事故也呈上升的势头，大部分火灾与内燃机车有关，因为持续制动产生的火花引燃了机车下方的油污，导致列车火灾的发生；（4）因铁路职工的失误引起的事故急剧上升，以1986年为例，重大事故中约有50是由于铁路职工的失误造成的；（5）旅客从列车上坠落造成较大的伤亡。在19881990年三年间，由于上下车、开关车门从车上坠落等原因而造成旅客伤亡已达283人，占英国铁路全部旅客伤亡的46，已通过采用电动车门而全部消灭了。（6）侵入铁路限界造成的人员伤亡。1
6、9811990年间，西欧铁路的死亡和重伤人数达26815人，其中几乎一半(约46)是非法侵入铁路限界者和自杀者,中国铁路,1950年1月23日。津浦线花旗营车站发生列车正面冲突。死伤62人。这是新中国第一起旅客列车重大伤亡事故。1950年6月，全路统一的铁路技术管理规程公布实施。铁路运输部门各业务系统针对本系统的特点，又制定了保证行车安全的细则、措施和单项办法。重大、大事故由1952年的332件，下降到1957年的200件；事故率（每百万机车总走行公里的平均重大、大事故件数）由1952年的1.92件，下降到1957年的0.67件。但在1958年大跃进以后运输设备严重超负荷使用、规章制度被破除、
7、违章、违纪现象时有发生。行车重大、大事故1960年比1957年增加了2.06倍事故率由0.67件上升到1.2件安全形势出现下滑。1961年铁道部加强安全管理，行车事故1964年比1960年减少78.6%。重大、大事故减少85.6%。事故率为0.19件，为当时安全生产最好的一年。,1966年文化大革命开始，工作人员的劳动纪律松懈，事故直线上升。1969年仅重大、大事故即达964件，1966年1976年，年均发生行车安全重大、大事故659件。年事故率均在高水平徘徊。1977年1984年，铁道部重新修订公布了安全监察工作规则、铁路行车事故处理规则 使得1977年1986年，铁路行车事故呈下降趋势。进
8、入90年代，市场经济快速发展，铁路运输运能和运量矛盾十分突出，运输安全状况又呈现出不稳定造势，旅客列车重大、大事故时有发生。1994年铁道部用1年时间促进了安全基础工作的深化和发展。实现运输安全工作新的突破。1996年行车重大、大事故为10件，事故率为百万机车走行公路0.006件。自1996年我国事故率保持平稳态势，基本保持在0.02件以下。,1.2 国外行车安全体系,日本铁路行车安全体系 为了在人机系统中防范可能的人为错误，采取了以机控为主的控制形式。对运用中的设备进行实时监测，检查其完好状态。日本新干线利用专用检测车，对线路上的固定设备包括轨道、接触网和通信信号设备等定期、定时地进行实际测
9、试，发现异常立即进行修理。自然环境的预测和报警是确保行车安全的另一个重要措施。包括地震仪、雨量计、水位报警器、风速监测装置、阵雪监视器、积雪监视装置、长轨温度报警装置和地表滑落报警装置等。行车管理的综合系统。主要依靠列车自动控制系统，在行车指挥方面只是采取集中调度指挥的措施。1995年11月10日在东日本铁路上开通的计算机管理行车调度、设备维修和行车安全的综合系统(简称COSMOS系统)。它既包括设备检查与诊断、供电系统控制与监测，以及车站进路安全控制，又包括环境灾害的监测，是一个比较完整的人机环境安全系统。,法国高速铁路行车安全体系,法国的列车自动控制系统TVM实现列车与地面信息的交换。TV
10、M系统可靠件较高，它能代替部分司机的功能，当地面出现危险情况时，无需司机参与就能保证列车安全运行，可有效地防止司机的错误操作。接触网电压监视、热轴检测、降雨量检测、降雪量检测、暴雨及大风雪检测等，从而进一步强化了列车安全保障的功能。,德国高速铁路行车安全体系,德国高速铁路ICE采用的是LZB系列列车速度控制系统。LZB80系统最突出的特点之一就是利用铺设在钢轨之间的轨道电缆实现车地之间的双向信息传输。LZB车载设备可以将列车的精确位置、实际速度、机车及列车工作状况(设备状况、轴温、供电及故障)等信息及时送到地面列控中心。列控中心的计算机根据综合调度中心下达的列车运行计划、列车运行线路状况信息(
11、坡度、曲线半径、限制速度等)、相邻联锁中心送来的列车进路信息等经计算、比较处理后，确定出列车运行间隔最小的列车运行速度，并这一速度控制命令传达到LZB车载设备，由此实现对列车运行速度的控制。,用以测试和监视环境对铁路运营的影响、机车车辆走行部分的异常情况以及技术设备是否处于可操作状态的MAS90型预报传输设备；连续地检测这些系统的状态并把时间紧迫的信息和时间不紧迫的信息加以区别；德国铁路的隧道安全系统由两个等级构成。第一级为安全硬件保障系统，如LZB连续式列车自动控制、HOA90S型热轴检测定位装置、计算机辅助列车监控(或称行车调度RZU)。第二级安全系统就是安全预防措施程序包：阻止事故发生的
12、措施、降低事故后果或防止事故扩大的措施、容易进行自救或减低自救难度的措施、降低外部救援难度的措施。,其他欧洲国家高速铁路行车安全体系,欧洲一些国家正在建立统一的列车自动控制系统(ETCS)。既适应高速列车，也适应常规列车安全运行的需要。该系统将运用最新的数字通信技术和微机控制技术，列车不管行驶到哪个国家的铁路，这种列控系统都能确保列车安全。英吉利海峡隧道高速铁路采用了特殊的行车安全保障措施运用了两大系统；火警系统。为了预防可能的火灾，在50千米的隧道内安装了31个火情检测设备，对隧道内的空气质量进行分析，一旦发现火情信息，除能及时向控制中心发出报警外，还能自动与地面及车上的火警系统互相联系，并
13、进行自动灭火，以确保在发生紧急情况时旅客的安全。抢救系统能保证列车在隧道内行驶一旦发生险情时，可以进行紧急处理，确保旅客与货物能安全地脱离险地。,1.3 高速铁路行车安全系统的构成,1.3.1 机高可靠度、高性能的机车车辆及配套设施是高速铁路运行安全的基础与保证。1、安全信息通道系统由大量的高速光纤主干网、光纤局域网和数字移动通信系统组成的安全信息通道系统应能保证铁路员工和旅客全方位、全时空的自由通信，提供数据、话音、图文、多媒体通信的通道和手段，为调度指挥列车控制报警系统提供可靠的通信基础。2、机车车辆诊断和适时检测系统及时通报司机采取必要的防范措施，并可以通过无线通信系统，通知前方的维修部
14、门作好检修更换的准备工作。,3、线、桥、隧的检测系统除了定时的线路检测外，对于重要的区段、桥、隧应建立实时的状态检测系统，采用传感器件和信号处理技术，对一系列参数进行测量和分析，以提供报警信号，使之通过信息通道及时传到行车指挥中心，防止突发的意外事件引起重大的行车事故。4、安全可靠的列车自动控制系统司机能了解前后列车的运行状态，掌握列车间隔距离、线路的主要参数和行车的允许速度。列车控制系统实时监督和进行运行速度和允许速度的比较，当司机失误时，可自动与机车控制系统配合去采取调速措施和制动措施，确保列车的安全。5、集中化的行车指挥系统完成原调度所的各项调度指挥任务以外，还应包括电力指挥和报警中心，
15、真正成为高速铁路的指挥中心，减少部门之间的联系和交涉，提高指挥的效率和应变能力。,1.3.2 人,1、高速司机职业适应性检查 职业适应性检查是选拔司机的一种科学方法，用以检查应聘者心理素质对司机职业要求适应的程度，因此又称为心理适应性检查。主要包括：心理运动机能及持续性、注意力分配及稳定性、反应速度、记忆力、观察力、计算能力、认识能力及语言能力。高速司机职业适应性检查具体建议如下：(1)开展机车司机作业负荷和精神负荷的研究，实施对司机职业适应性检查。探索所拟定的心理学选拔方法的预测效度和鉴别效度；(2)开展对脑电图和脑诱发相关电位的生理心理学检查方法的研究，并对现职司机和下岗司机实施检查，以期
16、验证；(3)可利用高速驾驶模拟器对参加选拔的司机进行心理学检查效度的验证；(4)正式制定出我国高速司机职业适应性检查办法和实施细则。,2、高速司机的培训TGV司机的主要培训科目有：如何使用车上信号装置；复杂地形的驾驶；如何提高车辆的运转效率；如何运用自动辅助驾驶装置；列车的故障诊断；高速列车的出库准备。法铁TGV司机是从可司乘特快列车的司机(例如巴黎和里昂机务段)中选拔出来的，ELCR(见习司机)经过约需15个月的初级培训，便可取得一级驾驶资格，即具备了可驾驶两种型号高速列车的资格。使用TGV的模拟驾驶台，对司机进行故障诊断及应急处理的实际训练。,我国培养高速列车司机的模式大致为：提高高速司机
17、文化水平的录取标准；进行高速列车的构造原理、故障诊断应急处理、驾驶操作、高速列车操作规程等理论与实践课程，以及相关基础学科的学习；学习期间辅以模拟驾驶和故障处理的训练；在高速铁路试验线进行实车训练等。,1.3.3 环境,1、道口立交化高速列车的运行速度快，制动困难且了望差，因此要杜绝列车碰撞、压人等行车重大事故的发生。2、安全防灾系统恶劣的天气条件、地震、泥石流等自然灾害极有可能导致线路的破坏，使运行列车发生脱轨、颠覆、冲突等重大事故。因此须建立安全防灾系统，作到灾前的准确预报，并采取防范措施，确保高速列车的运行安全。3、保持轨道高平顺性的科学管理系统 保障轨道平顺性的检测、评定、维修和科学管理 对高速铁路钢轨温度监视 路基的稳定性,4、严防异物侵入限界监测系统 沿线的防护网、站台防护设施、与公路或既有铁路平行交叉时的防护工程 5、社会环境,
