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动车组“自动闭塞系统”还需人工操作 防雷设施不堪一击再遭质疑


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2011-07-25

 

“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故原因追问

新华网温州7月25日电

近40人死亡,约200人受伤————7月23日,这是令中国铁路人心中悸痛的一个日子,也是中国铁路史上让人悲伤的一天。

追尾!这本应局限于汽车行驶中较为常见的事故,但竟然不可思议地在身形庞大、技术先进的两列动车上发生了。

那么,这起“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故究竟是如何发生的?乘客生命不能白白消失,人们衷心希望,事故原因能早日查明,引以为戒。

追问一:行车安全系统为何失效?

“我是对中国动车安全有信心的,但这次追尾事故却令我疑惑不解!”D301次列车乘客李妍婷说。

40岁的李研婷是天津人,7月23日早上8点10分许,打算去温州雁荡山游玩的她们一家五口从天津上了车。一路有雨,不过列车行驶还算平稳,但却时常走走停停。

进入温州永嘉站前,雨越来越大,闪电频繁,李妍婷隐约有些担心,感觉车速有些慢了。“时速大约不到100公里,列车当时已晚点25分钟左右。”

D301次动车在永嘉站本不停靠,但这趟列车却在此停留了几分钟。20时24分许,得到出发信号后,列车重新启动,车速明显快了不少。“早是这样的速度,列车就不会晚点了。”李妍婷当时这样对家人说。

此时此刻,另一辆D3115次动车正在前方不远处行驶,且车速明显慢于D301次。两车距离在危险地缩短,但没有人意识到——无论是乘客,还是动车司机,乃至后方列车控制指挥中心……

乘客网友“希希宋”当时坐在D3115次动车15车厢。她微博回忆说,“大致当晚7时50多分列车停站在永嘉站,车厢内列车员告诉大家是因为天气关系,须停车等候。”20时15分许,列车驶出永嘉站,但车速较慢。

20时38分,在温州市鹿城区黄龙街道双坳村下岙处的瓯江大桥上,D301次列车高速追上前车。发现险情的D301次列车司机潘一恒,紧急采取制动措施,但为时已晚,两车不可避免地追尾相撞。当武警撬开严重变形的司机室,潘一恒已经牺牲,他的胸口被闸把穿透……

后车D301次动车紧急刹车时,乘客李妍婷感觉车不停地抖动,并发出“咣、咣”减速声响,随着最后一声相撞巨响,她们一家五口全部摔倒在地。

前车D3115次乘客网友“希希宋”感觉车厢一下快速向前冲行,大致滑行五六分钟,后整个车厢一片漆黑,车厢也往左倾斜。

剧烈追尾撞击,令D3115次动车组列车第13至16节车厢脱轨,D301次动车组列车第1至5节车厢脱轨,四节坠落桥下,其中1节车厢悬空,一头担在高桥上,另一头插在地下,犹如一个巨大惊叹号!到25日15时,事故已造成35人死亡、192人受伤。

按照列车运行常识,无论是一般电力机车,还是高端动车,都装载有防止相撞和追尾的安全闭塞系统。这套系统可以有效测定列车速度,对位置进行定位。但是这套至关重要的行车安全系统却在最关键时刻失效了,这是为何?

“按照正常的情况,列车不应该发生这样的追尾,但它就是发生了……”铁道部新闻发言人王勇平痛心地说:“国务院已经组织事故调查组,将会认真地、严肃地、细致地把事故原因查清楚,铁道部会积极地配合事故调查。”

追问二:列车调度管理是否到位?

在安全生产专家和铁路人士看来,列车追尾是很荒唐的事,其中人为、管理因素不容忽视。

“即使列车信号失灵了,电话总能沟通吧?咋能撞上呢?”不少乘客这样发问。

列车体积大、速度快,刹车距离至少以数公里计,高速行进的动车距离则更长,防止列车追尾不可能凭司机目测。列车行进中,不仅有一套行车控制系统,更重要的是还要听从调度中心指令。

“管理责任不容懈怠,任何一起事故必定破坏了种种制约原则才导致而成。”清华大学教授、管理学家陈国权这样强调管理的重要性。

2008年4月28日发生的胶济铁路特别重大交通事故中,两列火车相撞的原因正是源于内部管理混乱,是一起典型的责任事故。

“海恩法则”是安全生产管理上一条著名原理,它核心要义提醒人们:事故背后有征兆,征兆背后有苗头。

事故发生的甬温线调度管理归上海铁路局管控,而从北京南开往福州的D301次列车是7月1日铁路调图后刚刚开通,其在京沪段走京沪高铁铁路线。“开通不到一个月就出事,这着实令人叹息!”一位不愿透露姓名的铁路业内人士说:“其实近来频频雷击事件导致列车晚点,本就应该引起管理部门的高度重视。”

像防止追尾,别说是动车,就算是普通列车,也会有极为严格的安全操作、调度指挥规范。即使雷击导致信号失灵,但列车终究是归人来管理,“车是死的,人是活的”。

据两车乘客回忆,撞击时,前车D3115次动车时速度大约20公里,而后车D301次动车时速则在100公里上下。如果调度正确,且两车驶出永嘉站时间相差约10分钟,后面车应有充分时间停车,这起事故应涉及信号系统和调度管理系统等方面问题。

“这绝不是天灾!事前一点征兆也没有,应有调度失控原因,没有协调好。”D301次动车乘客刘义鑫说。

7月24日晚,铁道部党组决定对发生“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故的上海铁路局局长龙京、党委书记李嘉、分管工务电务的副局长何胜利予以免职,并进行调查。

“作为上级主管部门,不管是什么原因导致事故发生,都应当负有领导责任。”铁道部新闻发言人王勇平在接受记者提问时说。他还表示,动车的“黑匣子”已经找到。“黑匣子”是列车运行的监控系统,它用于分析事故,提供原始数据。目前对黑匣子的数据调查正在进行中。

追问三:平安能否不用鲜血来换?

惨剧令人痛心,事故令人警醒。

“还是对中国动车很有信心,但是我们衷心希望有关部门能吸取这次事故的沉痛教训,加强安全管理,既让动车跑得快,也要行得稳,让百姓放心!”D301次乘客高士莉说。

24日,前来温州指导这起事故救援、善后处理和事故调查工作的中共中央政治局委员、国务院副总理张德江,宣布成立国务院事故调查组。他说,事故调查组要以严肃认真、实事求是、科学严谨的态度,开展事故调查工作,查明事故原因,总结事故教训,依法依规严肃处理相关责任人员。

铁道部相关负责人表示,这起事故性质十分严重。对这起事故,铁路部门将深入调查分析,查明原因,深刻吸取教训,坚决杜绝类似事故的再次发生。

不少乘客反映说,这起事故暴露出的其他一些细节问题应引起重视。比如,目前动车座位没有安全带,一些乘客导致碰撞外伤;事故发生后,动车包厢门打不开,玻璃敲不碎;车厢内也缺少救生锤;乘客逃离列车后,高架桥轨道两侧本可作为逃生通道,但失修严重,增加了逃离难度……

乘客刘义鑫说,列车出事后,好不容易找到救生锤,但是三个人轮流砸玻璃,但还是砸不开。“后来听人说,砸窗有很多注意事项和技巧,但当时慌乱一团,谁会去琢磨?”

D301次车15号车厢乘客孙女士则说,动车是不是应该像飞机一样,乘务员一上车先对乘客进行安全培训,可我们动车上,不少乘务员还是延续着旧时列车的习惯,忙着卖饮料、扑克、书赚钱。

温州康宁医院参与救护的医务人员说,如果动车有安全带,伤亡可以减少一大半,因为很多受害者都是被甩离座位撞到硬物后,头部、胸部、腰部受伤所致。

这是一起不该发生的事故,遇难乘客的血不能白流,这令人痛心,更令人警醒。

铁道部部长盛光祖表示,将调查分析事故原因,认真吸取事故教训,迅速行动,振奋精神,采取坚决有力措施,认真开展安全大检查活动,全面排查和消除安全隐患,坚决防止发生新的严重事故,迅速稳定运输安全局面。(记者张旭东、朱立毅、齐中熙、李亚彪、岳德亮)

    [新华网]

动车组“自动闭塞系统”还需人工操作

  中国动车组应急自动制动仍未实现,“自动闭塞系统”还需人工操作

  早报记者 储静伟 沈靓

  实习生 梁怡 王莉雯

  针对7月23日甬温线列车严重脱轨伤亡事故,多名铁路轨道专家昨天指出,从目前了解的情况看,初步判断事故主要原因指向信号控制系统:自动闭塞系统或列车的ATP系统发生故障,导致两列列车追尾事故。

  这一严重事故也让许多乘客和网友纷纷质疑中国铁道部号称自主研发世界领先的“动车防追尾系统”——主要指自动闭塞系统,可将高速运行的两列动车组的间隔时间控制在5分钟,防止列车追尾事故的发生——为何在关键时刻没能发挥作用?有关专家认为,铁道部研发的“自动闭塞系统”实际上还不成熟,还要依赖人工操作。

  三种情况或导致信号故障

  “自动闭塞系统”是保障铁路行车安全的重要信号控制系统。同济大学铁道与城市轨道交通学院副院长罗雁云介绍,自动闭塞系统装置能为铁路行车提供一个最低的防护。“当列车在某一区间因停电、熄火等原因,主动或被动停车,其轨道区间就会向后续列车发出信号,后续列车就会及时降速停下来。”

  据悉,火车运行调度系统包括三个部分,分别是负责执行全部调度方案的TDCS(列车调度指挥系统),各车站内的负责执行管内所有信号机的信号控制、道岔的定位与反位的计算机连锁设备,以及区间轨道电路自动闭塞系统。

  自动闭塞系统的作用原理是将轨道信息通过钢轨传送到动车组的车载系统,通过信号机红、黄、绿三种显示方式,预告列车运行前方两个闭塞分区的空闲状态。红灯表示分区正被占用,要求列车停车,暂时不得越过(2分钟后可低速度运行);黄灯表示前方有一个闭塞分区空闲,要求列车注意运行;绿灯表示前方至少有两个分区空闲,指示列车可按规定的最高速度运行。

  自动闭塞系统是中国列车控制系统(CTCS)下的一种模式。早在2007年中国铁路第六次大提速时,铁道部总工程师何华武就曾宣称:“经过3年多的反复研究和无数次实验,我国最终自主研发出一整套先进的列车控制系统。这项技术不但彻底解决了动车组应用于我国线路上的安全难题,在世界领域也是遥遥领先。”对CTCS2列车控制系统是否会防止列车发生追尾,何华武更是胸有成竹,“前行列车的限速停车信息会反馈给后行车的车载计算机,后行列车就会进行制动或者是减速,并保持一定的安全距离,不会发生尾追。”

  时任铁道部运输局局长、副总工程师张曙光也表示,中国已自主研发世界领先的“动车防追尾系统”,也就是自动闭塞系统,可将高速运行的两列动车组的间隔时间控制在5分钟,“就是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。”

  但7月23日这一严重的两列动车追尾事故,让许多乘客和网友纷纷质疑:为何号称世界领先的“动车防追尾系统”在关键时刻没能发挥作用?

  究竟什么原因造成“自动闭塞系统”等信号控制系统失灵?同济大学铁道与城市轨道交通研究院常务副院长、谢维达教授分析,有三种可能导致信号传输出现问题:

  “第一种可能是铁路运控系统已经传输信号,后续列车却没能接到信号;第二种是轨道信号没发出,或者没发送成功;第三种是后续列车ATP功能出现故障,对接收到的信号没能成功反应,但这种可能性极小。”谢维达教授解释,导致“自动闭塞功能”等信号控制功能失灵的原因现在并不能确定,“雷击可能性小,轨道及信号设备都应该有严密的防雷设备。”

  还有网友质疑,“自动闭塞系统”等信号系统万一失灵,高铁难道就没有其他应急设备保障信号传输,能否最后通过电话保障信号的及时传输?同济大学教授孙章表示,高铁应该有车地传输等备用信号设备系统,“但从23日的事故来看,铁路的信号控制系统还需要接受检验和进一步的技术提升。”

  有关专家均表示,通过电话传输信号,事实上不现实,“速度太慢,无法从制度上保障,所以铁路信号传输不会采用这种模式。”

  没日没夜开动车的司机

  按照张曙光在中国铁路第六次提速前所言:“这套系统一共进行了4.5万公里的试验,而我们动车的司机,两年前就被送到德国,送到法国,送到日本去培训,设备本身的安全性、可靠性,加上严格的管理,加上人员的素质,我认为是构成安全的几个主要的方面。”

  但从目前来看,这“设备本身的安全”和“人员的素质”并没能同时保证列车的安全,此次事故中D3115在事故发生前半个小时左右的缓慢行驶时间里,停车信号到底是否到达了后车D301的车载计算机中,而驾驶员又是否做出了相应措施都成为了巨大疑点。

  按CTCS2列车控制系统的系统设计能力来说,列车的停车信号以及区间内的列车运行状况是完全可以通过车载系统进行传输的,而且雷击也并不能造成所有控制系统的全部失效,在自动闭塞系统的信号传导之外,同样拥有覆盖分区内的、全部铁路网络的调度系统。如果信号的传达没有问题,那么中间很有可能是有人为的操作不当的因素。

  一位从事铁路系统教学近半个世纪的北京交通大学退休教授认为,这次温州事故出现信号失灵的情况本不应该出现。首先雷击不应造成前车信号监测系统的失效,如果该系统不能抗雷击就是不合格产品;其次,后车也不应该因为高速行驶而造成信号监测系统的失效,除非司机疏忽或行车速度过快;最后,不管前车的信号能否发出,铁路调度都应该发现前车停在某一路段,而调度未发现此情况,未向后车发出警告,这是调度的失职。

  中国工程院院士、北京交通大学教授王梦恕表示,目前,中国的“自动闭塞系统装置”并没有达到很高的水平,动车紧急情况下自动制动系统现在还没有实现,行驶主要依靠人工进行。司机的判断和操作是动车行驶中至关重要的因素。王梦恕说,“京沪高铁有一次事故是开到杭州停下来了,当时的问题就是司机操作不够熟练,速度达不到300(公里/小时),只能到130,所以调乱了,停下来换车头。

  王梦恕表示,一般来说,动车司机的培训体系非常严格,铁道部设立了30多个职业技术学院,高中或中专毕业的学生经过专业培训后需要在副司机岗位上工作满一年才能做正司机。列车行驶中,两个司机协同工作,其中副司机专门负责看信号,“按规定有情况需要互相答疑,相互提醒”。

  王梦恕强调了目前中国的轨道驾驶专业人才非常紧缺,司机疲劳行驶偶有发生,“现在他们没天没夜地开,有时候无法保证休息。”王梦恕称,以前铁路方面设有专门的司机公寓,司机要在规定时间内睡觉,吃饭。但随着铁路后勤系统的市场化,这些规定逐渐消失,“很多司机反映休息不好。我们也反映过很多次,但是没人管。”

  西南交通大学交通运输学院杜文教授介绍,目前,世界高速铁路列车自动控制系统的控制方式主要分为两类。一类是以设备为主、人控为辅的控制方式,这种方式以日本为代表。另一类是人机共用、人控为主的方式,以法国为代表。而中国列车运行控制系统(CTCS)是中国自己制造的系统,具有自动制动的功能。“从后面列车(D301)的司机人为做出制动判断,说明机器可能出现了故障。”

  据悉,本次事故的列车属于跨线运行的列车,其中D301在京沪高铁段、沪宁段、沪杭段采用CTCS3系统(这是基于时速300公里及以上的高铁信号控制系统)行车,然后在杭州到福州段切换至CTCS2系统(基于时速200公里的动车信号控制系统)行车。事故区间,两列列车均处于使用CTCS2系统的状态中。

  同一线路有多个控制系统

  网友“剥了皮的西瓜”是一位工程师,他在微博中声称,根据“内部消息”,此次事故原因是由于通号公司的列控中心遭雷击导致信号出现错误,D3115占用轨道电路信息没有被处理,导致这番惨剧,是地面列控信号设备的原因,和列车车载系统、司机之类没有关系,现铁路系统各家列控中心供应商都在对设备重新进行防雷实验。

  无独有偶,日本朝日新闻社昨天(7月24日)援引一位熟悉日本新干线技术的业内人士的话表示,中国高铁采用日本技术的只有车辆本身,信号等运行系统是中国独自开发使用的。“如果不是受电弓的损伤等车辆自身问题的话,很可能是运行系统存在一定问题。要是发生相撞的话,就不是车辆的问题,而只能是运行系统发生故障了。”

  该人士指出,以日本新干线来讲,为了保持两辆列车间一定的距离,包括输送指令室对列车的控制等,采取了多重对策,“要是考虑其他因素的话,轨道等构造物也有可能发生问题。中国的高速铁路集合采用了日本和德国等很多国家的技术,因此对于具体事故原因不是那么容易能够阐明的。”

  一位熟悉日本国内外铁路的专家表示,中国高铁中,有些地方即使是同一条线路,也使用了不同方式的信号系统。他强调,“为了避免列车间相撞和追尾,在一定区间里不让别的列车进入,这是世界通行的铁路安全原则。这次事故,可能是信号与控制系统中哪里出现了故障所引起的。”此外,由多个系统来控制停车是不是合适,这也是关键点所在。

  日本新闻网则认为,此次中国动车相撞坠桥惨剧,应该既有动车技术问题,也有运营管理的系统问题。报道称,中国高速列车没有很好的避雷装置和技术,这是“不可理解的”。遇到雷雨天气就断电就被迫停车,显示中国高铁技术的“脆弱性”。

  另外,前方列车停驶,后续列车也应该当即停驶,这是最基本的铁路运营管理技术。23日的事故说明,中国高速铁路列车虽然已经开出了350公里的时速,但是系统管理根本就没跟上。该网指出,这一起惨案将会引起中国最高层对于高速铁路安全问题的高度关注。也许,这么多逝去的鲜活生命将会给中国高速铁路铺上一条走向正轨的血路。

    [东方早报]

事故列车防雷设施不堪一击再遭质疑

  防雷设施不堪一击再遭质疑 铁道部称司机没有责任

  D301驾驶员潘一恒在最后关头紧急刹车 胸口被紧急制动闸把穿透 黑匣子已经找到将准确反映7月23日列车信号传输情况

  早报记者 储静伟 实习生 王莉雯

  23日温州南站附近列车追尾事故发生后,上海铁路局调查人员在事故现场表示,脱轨原因是前行D3115次列车遭到雷击后失去动力停车。专家和网友提醒铁路部门,频频被雷电所伤的中国高铁,应切实提高防雷技术。

  昨天(7月24日),铁路部门公布,记录D301次动车运行状况和数据的“黑匣子”已经被找到,并已送交有关部门进行检测。南昌铁路局人士昨天告诉早报记者,铁道部表示,驾驶员潘一恒操作没有违章,没有任何操作责任。为了挽救更多人的生命,潘一恒在最后关头启动紧急制动。当救援人员发现他时,他的胸口已被紧急制动的闸把穿透。

  雷电致列车失去动力

  据了解,温州市气象台曾在23日列车脱轨事故前一小时,也就是晚上7点35分发布了温州市区、文成和泰顺的雷电黄色预警信号,预计23日晚到上半夜温州市区中西部、文成、泰顺西部阴有雷阵雨,有雷雨地区可伴有短时强降水、强雷电和7—9级雷雨大风。

  事故发生后,上海铁路局调查人员在事故现场表示,脱轨原因是前行D3115次列车遭到雷击后失去动力停车。中国工程院院士、著名铁道专家王梦恕昨天在接受记者采访时也表示,从气象部门发布的信息以及当天的天气情况看,极有可能有雷电击中铁路高压接触网,造成列车停电失去动力。

  信号系统也为雷所伤?

  有专家认为,23日的列车追尾事故,极大可能是因为信号传输系统出现故障,导致后续列车无法及时反应。但信号故障原因则有两种可能:一种是直接被雷电击坏,还有一种是因失去电力而导致信号系统混乱。

  “不排除雷电直接导致高铁信号设备故障,但雷击可能性小,毕竟,轨道及信号设备都应该有严密的防雷设备。”同济大学铁道与城市轨道交通研究院常务副院长谢维达教授解释,导致“自动闭塞功能”等信号控制功能失灵的原因现在并不能确定。

  同济大学教授、著名铁路专家孙章昨天接受采访时表示,雷电有可能致使事故路段供电故障,D3115次列车及所处轨道区间暂时中断电力。“此时,D301次列车的轨道自动闭塞区间本应显示红灯,却因没电而出现绿灯信号。”孙章表示,后续列车有可能因接收到绿灯信号而继续前进,导致追尾事故。

  高铁难防“滚地雷”

  从23日当天事故来看,D3115次列车因故停车,才导致后续的D301次列车追尾事故。有网友表示:脆弱的高铁供电系统,又一次“导演”了这次惨烈的高铁事故。此前的7月上、中旬,京沪高铁曾分别发生两起高铁停运事故,事故原因都是雷电击中高铁的供电网。

  对于频频被雷电所伤的中国高铁,有网友质疑:铁路系统的防雷防电设施难道不存在吗?为什么如此“羸弱不堪”?

  王梦恕先生告诉早报记者,包括京沪高铁、甬温高铁在内的所有中国高铁,都有避雷设施;但其避雷针等避雷设施通常只防高空雷击,却难防止“滚地雷”,“除了青藏高原,中原地区极少有滚地雷发生,因而京沪高铁设计时并未从这方面考虑。”王梦恕认为,极偶尔发生的“滚地雷”也有可能导致“接触网故障”。他认为,屡屡发生的雷电击中高铁供电网事故,应该引起铁路部门的重视,及时进行相应调整。

  孙章教授也认为,23日的事故暴露出中国高铁技术及管理方面的一些缺陷和不成熟,急需铁路部门加以研究、改进。

  已经找到黑匣子

  截至昨晚6点,救援人员将路轨上剩余的残骸清理妥当,以及完成人员、设施的撤离后,整条路线正式恢复通行。记者获悉,救援人员在对D301次列车施救过程中,已经找到了该列列车的黑匣子。同济大学铁道与城市轨道交通研究院常务副院长谢维达教授表示,黑匣子将能准确反映7月23日列车信号传输情况。高铁列车的黑匣子,相当于飞机黑匣子的行车记录器,它会记录该趟列车与运行有关的运行数据,以及事故发生时,驾驶员应急处理及与调度部门的交流信息。

  至于D301次列车为何会撞上已停驶的D3115次列车。“我们都觉得难以理解,根本不可能发生的事情。”事故现场上海铁路局的一位路段技术负责人告诉财新记者,其管辖路段每天早晨5点,都会安排一对空客列车对开,测试相关数据,保证当日运行通畅。

  已在现场协调技术支持十余小时的该负责人称,D3115次的停驶原因已初步查明,“有雷击等多重因素造成……不是列车质量的问题,信号、司机因素都会导致事故发生。”此外,D301次列车原定到达终点时间早于D3115次列车,为何会从后面撞上D3115次列车,该负责人解释称为D301次列车晚点所致。

  “黑匣子记录下了详细的信号传输信息,具体到几点几分,D301次列车收到什么样的信号,当时,列车处于什么位置,运行速度多少等。”谢维达教授解释,解读这些信息,就可以知道前行轨道区间是否向D301次列车发送了信息,以及发送了什么信息,“通过这些记录,专家和相关技术人员就能判断出信号传输究竟在哪个环节上出了问题。”

  谢维达教授介绍,通常情况下,D301次列车接收到前行轨道停有列车的信号传输后,它会自动减速或停车,司机通常只需监控这些信号,做出相应的反应。

  司机不可能疲劳驾驶

  至于此前有媒体质疑,是否存在D301次列车司机疲劳驾驶。有关专家表示,这种可能性不大。“即便普通的列车,也有防司机睡觉功能。”同济大学铁道与城市轨道交通学院副院长罗雁云解释,如果真的出现司机因疲劳没应对,或者没有正确应对信号,该趟列车将会自动停车。

    [东方早报]

专家称动车信号系统难被雷击 人祸大于天灾

  前晚,D301次与D3115次动车追尾。铁道部昨日表示,事故原因是雷击造成设备故障导致的。而就在当日20时左右,D3212次经过温州南站途中遭雷击,供电系统中断,列车用尽备用电源后停驶,但无人员伤亡。为何雷击能导致动车停驶?本报记者采访电力、铁路方面专家释疑。

  疑问1 动车系统如何防范雷击?

  专家称,雷电通过避雷器、导线,直接引入地

  电力专家(曾参与京沪高铁电网建设):铁路防雷击最基本的原理是,雷电通过避雷器引走,通过导线,直接引到大地上。由于动车组的接触网导线是裸露的,列车行驶在空旷地带,动车组相对较高,所以容易被雷击。

  对动车组危害最大的是落地雷,这种雷可以对人、树木、电气设备产生较大的危害。落地雷有可能会落到动车组上,有可能会落到动车组旁边,从地上弹到动车组上。针对这种情况,铁路避雷设备一般会使用一根裸露的线,安装在动车组接触网上方。

  西南交通大学铁道工程专业教授易思蓉:列车和轨道都有接地系统,两个接地系统都与铁轨有关。接地不好,雷击有可能导致短路。在正常行驶中,列车与轨道之间形成一个闭合环,这样列车才会通电,才能行驶。

  如何加强列车的接地和轨道的接地,让它们成为有机的整体,正是最近研究的一个课题。

  疑问2 雷击何以导致系统失灵?

  牵引与信号系统使用不同电源,后者被雷击几率极低

  电力专家:除了不可抗拒的雷击导致设备故障,还有三种可能:第一,从设计角度讲,有可能是避雷系统的密度不够;第二,从施工角度讲,可能是避雷设施的接地网不合理,雷来了,引不到地下去;第三,从产品质量角度讲,可能避雷装置的导线质量不合格。

  目前,动车的牵引与信号系统使用两个不同的电源。牵引系统电力来源为裸露的接触网,而信号系统的电源为10千伏,使用绝缘电缆,即使架空,高度也比接触网的高度要低,被雷击的几率极低。同时,列车还应有电池组等后备电源,不理解此次事故中D3115次信号系统为何没有起作用。

  铁科院专家:中国的动车号称是全天候的。既然是全天候,也就是说除了地震、海啸外,像雷电、风雨等气象情况都应在防范范围内。雷击导致动车动力系统失灵,可以说概率非常非常小。如果说存在雷击因素,与之相比,人的因素大得多。

  同济大学铁道与城市轨道交通研究院教授孙章:天灾是外因,会通过技术或管理上的缺失、失误而造成严重事故,应该有人为责任在。

  疑问3 如何提高雷击防范能力?

  专家称,铁路部门应充分利用沿线地方气象台信息

  同济大学铁道与城市轨道交通研究院教授孙章:动车经过的地区是雷雨、风暴非常频繁的,针对防雷电,我们应该进行大量的实验,积累大量的数据,在什么样的数据下要采取什么样的措施。

  同时,我们铁路部门的预警应该充分利用沿线地方气象台的信息,作为我们调度指挥必须掌握的内容之一。如果要超前做预案,就必须掌握地方气象台的信息,这应该是我们改进的内容。

  日本新干线就有经验,它沿着高铁有地震仪,每两公里有一个,这个是和全国地震局联网的,信息是可以互通的,很短的时间就可以知道地震的震源在哪里、震级是多少,然后下达调度的命令。

  ■ 链接

  动车雷击事故

  2010年8月15日

  多趟动车停路上

  合肥周边地区暴雨雷电,六安至武汉间的合武铁路发生故障,接收不到信号,D3001次等多趟动车被迫停在路上。

  2010年6月22日

  遭雷击部件需更换

  由于强雷电暴雨天气,导致福厦线泉州区间接触网故障,造成一列动车部件受损需重新更换。受此影响,6月24日起至26日福州—厦门多次列车停运。

  2009年8月22日

  雷击致接触网故障

  由于雷电,上海至杭州的D5673次接触网突发故障,数百旅客滞留站台近两个小时。

  2008年8月15日

  雷击列车趴窝2小时

  上海开往无锡的D458次被雷电击中,趴窝2小时。

  2007年8月4日

  雷击致电力系统受损

  因雷电劈倒树,损害动车的电力系统,受此影响,苏州站共有7趟列车晚点。这是沪宁铁路动车组投入运行后的首次电力系统故障。

  2007年8月2日

  雷雨造成列车断电

  受雷雨影响,京沪铁路沪宁段电气化设备出现故障,短时停电,造成部分列车断电,共计5趟动车组受到影响。

  综合本报记者刘春瑞 李超 实习生秦悦 央视报道

    [新京报]

450亿铁路信号垄断市场争夺战:四企业垄断市场

7月23日20时50分,浙江温州永嘉至温州南间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故造成重大人员伤亡。图为事故列车残骸。中新网 何蒋勇 摄

7月23日20时50分,浙江温州永嘉至温州南间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故造成重大人员伤亡。图为事故列车残骸。中新网 何蒋勇 摄

  意外发生的动车追尾特大事故,不仅让上市公司辉煌科技(002296.SZ)的铁路信号微机监测系统陷入质疑,同时也折射出目前整个铁路信号系统领域的垄断与暴利。

  7月24日下午,接受《第一财经日报》记者采访的辉煌科技董事会秘书李新建表示,该公司已经派人前往温州,而铁道部相关人员,则已经抵达位于郑州的公司总部,对此次事故展开紧急调查。

  但李新建拒绝承认辉煌科技与此次动车追尾事故有直接关系。“我们确实给温州火车南站提供了铁路信号微机监测系统,但D3115与D301列车上所用的信号系统设备并不是我们提供的。”

  辉煌科技年报里的秘密

  辉煌科技成立于2001年,于2009年9月在深圳A股上市。辉煌科技是高铁检测系统和防灾系统的垄断公司,其铁路信号微机监测系统、防灾系统和无线调车系统在高铁中都占据极高份额。

  根据辉煌科技2010年年报,由其提供的铁路信号微机检测系统在整个行业拥有40%以上的市场占有率,平安证券分析师马先文甚至预计,该系统有望在2011年将份额提升至60%左右。

  辉煌科技的招股说明书显示,其生产的铁路信号微机监测系统被广泛安装于国内的4000多家火车站,用于监测火车运行状况和火车运行环境(包括外部自然环境和铁路电气化、自动化设备运行情况),并以此为列车运行人员提供全面准确的系统实时监测。

  遗憾的是,事故发生时,D3115距离温州南站仅剩下不到10分钟车程,但已经被安装的铁路信号微机监测系统仍未能阻止悲剧的发生,没有及时将D3115列车意外停滞的消息告知随后而来的D301列车。

  辉煌科技所处的铁路信号通信产品行业,在1997年4月之后开始迎来更大的发展空间。彼时,随着列车速度的不断提高,铁路系统对现代化信息设备的需求量和依赖程度都在不断增加。

  另据业内人士透露,目前国内能提供行车安全监控系统的厂商并不多,除辉煌科技外,其他厂家主要有铁道科学研究院通信信号研究所、卡斯柯信号有限公司以及北京世纪瑞尔技术股份有限公司等,上述四家公司占据了整个行业近50%的市场份额。

  垄断难有新进入者

  分析人士认为,造成上述垄断状况的原因,可能与目前铁道部实行的严格的准入制度有关,该制度的后果,直接造成目前整个铁路信号通信行业难以有新进入者。

  “铁路部门对行业产品有着严格的要求。这种要求不仅体现在对生产企业的规模、经营实力等方面……还表现在对行业企业、行业产品进入国家铁路市场采取了严格的行政许可制度,并通过一些行业管理政策来调节行业产品的供应。”

  辉煌科技在招股说明书中说,涉及铁路运输安全的产品需要经过繁琐的程序才能申请发放相关产品的生产企业认定证书,因此,行业新进入者的时间成本较高。

  相对温和的竞争局面让包括辉煌科技在内的多家公司维持着相对较高的行业毛利率。由辉煌科技提供的2010年年报显示,其在2010年的行业整体毛利率高达51%,部分产品的毛利甚至高达63%以上。

  而与辉煌科技同属铁路信号通信行业的世纪瑞尔(300150.SZ),虽然与辉煌科技在铁路综合视频监控领域、铁路防灾安全监控等多个领域存在竞争,但两家公司的2010年年报则显示,近三年来,两家公司的毛利率水平却比较接近且均保持平稳增长状态。

  根据铁道部科学技术信息研究所预测,2008年至2012年铁路行车安全监控系统的建设投资规模继续快速增长,年复合增长率达到29.08%,整个“十一五”期间,铁道部针对铁路信号和通信系统的投资在450亿元左右。(马纪朝)

    [第一财经日报]

正常的动车信号系统应该怎样工作

  根据《铁路客运专线技术管理办法(试行)》(200~250km/h部分),动车的信号系统主要包括计算机联锁系统、列车运行控制系统、调度集中系统和信号集中监测系统等。

  在这其中,调度集中系统(CTC)负责列车运行监视、车次号追踪、列车运行计划调整和临时限速设置等功能,相当于铁路的指挥中枢。列车运行控制系统(CTCS)则是监控列车安全运行的控制系统,包括列车自动监控系统(ATS)、列车自动防护子系统(ATP)、列车自动运行系统(ATO)三个部分。信号集中监测系统像是一只独立的眼睛,全程监控以上信号系统发生的所有过程。

  按照中国动车系统具备的“自动闭塞系统”,每两个车站之间的区间线路,会被划分成若干个小区段,每个区段大约1公里长,任何两列列车之间都必须保持间隔一个以上区段的距离,当某列车行驶的前方区段有其他列车时,该列车就必须自动停车等候。这套系统的运作有赖于动车信号系统的正常。

  动车的信号系统又是如何运作的呢?根据辉煌科技的招股说明书,我们梳理了动车信号体系的运作原理。

  铁轨本身是导电体,一个低压电源输出端分别连接在铁轨两根并行轨道上时,轨道之间就会产生电压。如果该区段内有车,金属导体的车轮就会在车轮区域内的轨道短路,使得该区段原本产生的电压为零。根据这个原理,监控部门就可以通过对每一个区段的电路检测来保障行车安全。即如果特定区段轨道电压为零,则发出区段占用信息,限制后面的列车行驶速度。

  但轨道电路容易受到气候环境等外部条件的影响。比如在冬季北方的下雪天及南方下冻雨的时节,铁轨上会被冰雪覆盖,冰雪层会阻隔铁轨和列车车轮的直接接触,也就无法形成短路,不会发出应该发出的列车占用信号。此外,铁道轨道表面生锈、风沙覆盖等也有可能导致发生上述状况。因此,还有一套计轴系统能够解决这个问题。

  计轴系统的原理是在铁路某一区段的入口和出口处设立监测点,来监测计算进入本区段列车的车轮数量和离开本区段列车的车轮数量,若进出的车轮数量一致,就说明途径该区段的列车已经完全离开,区段将处于空闲状态,下一列列车可以进入该区段;若进出的车轮数量不一致,则说明列车还在本区段内,区间处于占用状态,下一列列车暂不能进入该区段。

  通过上述的区段电压检测以及计轴系统,将会控制列车行驶过程中每个区段入口处的信号机,根据实际区段占用情况来确定红、黄、绿灯。通常有“红灯”、“黄灯”、“绿黄灯”和“绿灯” 四种表示状态。红灯表示列车要停车,黄灯表示要慢行,绿黄灯表示要中速行驶,绿灯则表示列车可以按照最高等级的限制速度行驶。

  同时,调度中心的监控台上也会显示区段占用、道岔位置和信号灯显示状态等信息,车站值班人员结合运行图和调度计划,通过控制台向联锁系统发出指令,联锁系统判断是否具备安全条件,发出控制指令,编排列车将要行驶的路径,同时将沿途的信号灯设置为绿灯,为列车开放线路,列车按照地面的信号指示沿着指定的线路行驶。

  这里要注意,联锁系统是通过对实际信息的采集,由计算机系统来判断安全防护条件是否满足,以及确定是否执行为列车开放某一条线路的指令。如果计算机系统通过检测分析判断发现线路中有某个区段被占用或计划开放的线路与已经开放的线路有发生冲突的危险,不满足开放线路的安全条件,那么计算机联锁系统将拒绝执行值班人员的命令,不开放新的线路。

  但是在列车运行过程中,实际发生的状况往往会产生变化,这时所有的实际运行信息,都会被集中到列车调度指挥系统(TDCS)中,TDCS会将原有的列车运行图与实际的列车运行状况进行比较分析,然后自动生成新的临时列车运行计划,并将新的运行计划经确认后自动下达到相关的各个车站和客货列车,逐步恢复铁路运输的正常秩序。

  如果向联锁系统发出指令的车站值班人员因故无法工作,车站的调度系统仍然能够自动化运行。这就要依靠分散自律调度集中系统(CTC)。分散自律调度集中系统相当于TDCS的一个分机,除了涵盖列车调度指挥系统的全部行车调度指挥功能外,还设立了一套计算机子系统,该子系统根据分散自律调度集中系统自动形成下达的运行图和本车站各个轨道区段的具体空闲占用情况,能够自行安排列车进站停车、列车发车和列车通过的作业,能够实现车站的无人干预和无人值守。

  如果说轨道电路检测、道岔口、信号灯等都是系统收集外界信息的触手,TDCS和CTC相当于接收所有信息后进行处理的指挥整个系统的大脑,铁路信号微机监测系统则是一只独立的眼睛,全程监控以上信号系统发生的所有过程。

  铁路信号微机监测系统将采集反映轨道电路工作状况的轨道电压、反映道岔转辙机工作状况的道岔动作电流、反映道岔是否被推到指定位置的道岔缺口、控制台上各种显示单元的状态等等一系列参数;若发现参数超出正常范围时,就会向监测中心发出报警信息,管理部门可立即派技术人员处理故障,以预防事故的发生。

  另外,铁路信号微机监测系统还记录车站值班人员全天对控制台的操作过程,以便管理部门事后可以核查值班人员是否有违反操作程序规定的行为,对车站值班人员进行监督。铁路信号微机监测系统所采集的所有数据,都做处理分析,分类存储。铁路信号微机监测系统因此被称为电务系统的“黑匣子”。(宋冰)

    [第一财经日报]

事故列车监控系统提供商涉裙带垄断

  事故列车监控系统提供商 垄断全国八成电气化铁路

  ■ 网民问责多家铁路“裙带”企业 ■ 世纪瑞尔称只负责机房监控 事故与己无关

  早报记者 王道军

  至昨晚截稿时,“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故已发生整整一天多,事故的具体原因仍未公布,相应的“问责”在网上则已呈铺天盖地之势,不少公司卷入其中,其中包括负责甬台温、温福通信信号系统集成和施工的中国铁路通信信号集团公司,动车制造商中国南车股份有限公司(601766.SH),以及中国中铁股份有限公司(601390.SH)下属的中铁一局、中铁四局和中铁电气化局集团有限公司等。

  相比上述与铁路系统系出同门的铁路巨头,与铁路系统一衣带水的相关监控系统提供商更受关注。其中,尤以在细分行业居垄断地位的北京世纪瑞尔技术股份有限公司(300150.SZ,世纪瑞尔)和河南辉煌科技股份有限公司(002296.SZ,辉煌科技)最受注目。原因无他,眼下公开的事故原因实在过于简单,区区20字,焦急的投资者只能联想。根据铁道部昨日发布的消息,“初步了解,事故原因是雷击造成设备故障导致的。”

  不派人去温州调查

  世纪瑞尔销售部相关负责人昨日告诉早报记者,世纪瑞尔是连接甬温线的温福线线路综合监控系统的提供商,但该公司只是负责机房监控,不负责列车行进过程中的系统监控,此次事件和该公司无关。

  至于列车行进过程中的监控系统由哪家公司提供,该负责人表示并不知情。

  据前述世纪瑞尔负责人介绍,所谓机房监控,就是把设置在火车站或者监测点机房的温度、湿度、机房门等环境状况综合给监控者,比如温度升高,就要采取措施去调节温度,以此来保证机器的正常运转。

  该负责人称,该公司并未派人赴温州参加调查。他表示,世纪瑞尔提供的监控设备好比是十字路口的红绿灯,只是提供信息给决策者,并不能阻止行人闯红灯。

  世纪瑞尔去年12月在创业板上市,当月发布的招股意向书显示,该公司为甬台温客运专线和温福客运专线至少提供两类监控系统,包括铁路综合监控系统平台(含通信监控系统)和铁路综合视频监控系统。

  世纪瑞尔官方网站资料同时显示,世纪瑞尔的综合视频监控系统同时为青藏线提供铁路综合监控系统平台(含通信监控系统)、铁路综合视频监控系统和铁路防灾安全监控系统。

  根据招股意向书,世纪瑞尔的主要产品应用于行车安全监控领域。自1999年设立以来,世纪瑞尔累计实施了近400个铁路行车安全监控项目。其中铁路综合监控系统(含通信监控系统)实施了超过350个项目,累计覆盖电气化铁路2.4万公里,占全路电气化铁路里程的80%, 覆盖里程数排名第一; 铁路综合视频监控系统实施了20个项目,累计覆盖客运专线1842公里,占已建设视频监控客运专线里程的40%,覆盖里程数排名细分行业第一;铁路防灾安全监控系统实施了6个项目累计覆盖客运专线1178公里,占已建设防灾安全监控客运专线里程的45%,覆盖里程数排名第一。

  世纪瑞尔一季报显示,当季,世纪瑞尔实现净利润2363.66万元,较去年同期增长141.79%。其中,铁路综合监控系统(含通信监控)收入为1520.8万元,占主营业务收入的22.96%;铁路综合视频监控系统收入为4507.18万元,占主营业务收入的68.05%。两项相加,占比超过91%。

  而2010年年报显示,铁路行业的收入占世纪瑞尔当年2.34亿元主营业务收入的96.11%。2010年,世纪瑞尔的净利润为6343万元,据此计算,其净利润率接近30%。

  铁路收入占利润大头

  被世纪瑞尔列为主要竞争对手的辉煌科技的赚钱能力一点都不比世纪瑞尔差。辉煌科技2010年年报显示,2010年该公司毛利润率为51.18%,比上年同期增长1.2个百分点。

  辉煌科技官网资料显示,该公司是“铁道部信息化建设定点单位、铁道部指定铁路通信信号及行车指挥领域标准制定、系统研制与系统集成单位”。辉煌科技的传统拳头产品是信号微机监测系统(现名为“铁路信号集中监测系统”),占到其主营业务收入的三分之二;在这一细分市场,该公司份额占比达40%。甬台温客专即采用了这一系统。

  “国际先进的高速铁路系统采用了铁路移动无线通信系统GSM-R、列车运行控制系统、计算机联锁系统和行车指挥系统等先进技术装备。国内行业在高速铁路技术方面的研发实力与跨国企业相比还有差距。”在2009年8月发布的招股意向书中,辉煌科技列数“影响行业发展的不利因素”时,坦言差距。

  不仅是世纪瑞尔和辉煌科技。官方网站资料显示,自称铁路调度设备最大供应商的北京佳讯飞鸿电气股份有限公司(300213,佳讯飞鸿)为温福客专和甬台温客专提供调度设备。佳讯飞鸿的产品覆盖全国18个路局。

  此外,今创安达交通信息技术有限公司为甬台温线提供防灾安全监控系统。该公司在其官网《成功案例》栏目中介绍:“2009年7月,我们承接甬台温防灾安全监控系统集成任务,我们仅用两个月的时间,完成该线的防灾安全监控系统集成工作,与正线‘四电’设备同时在2009年十月投入使用。”

    [东方早报]

 

 

 

 

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    [东方早报]

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    [东方早报]

 

 

 

 

   

 

 

 

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