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动车追尾事故:谁是真凶?
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(博讯北京时间2011年7月30日 转载)
    
    经济观察报 记者 彭亮
     (博讯 boxun.com)

    一封道歉信和一场简短的新闻发布会之后,“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故首个相关责任方浮出水面。
    
    “原本应该显示为红灯的区间信号机错误显示为绿灯”被认定为此次事故的初步原因,该区间信号机的提供方是北京全路通信信号研究设计院有限公司(下称“北京通号院”)。
    
    发生事故的甬台温客运专线,其通信、信号工程由“北京通号院”整体负责。该公司是中国铁路通信信号集团下属二级国有独资企业,在官方网站上宣称其“产品在国内高速铁路列控市场占有绝对领先的市场份额”。
    
    调查仍在继续,“红灯变绿灯”这个“事故初步原因”是否会成为在技术层面上唯一的、最重要的原因,目前依然是个未知数。
    
    仅以纯技术层面而论,事故原因也绝非如此简单。
    
    超小概率事件
    
    “从‘区间信号机的错误显示’这一点来反推事故原因,技术层面的因素还是不足。”中铁第四勘察设计院一位参与了武广高铁设计的工程师说,“还缺很多细节。比如,第一个问题应该是前方的D3115次为什么停车。”
    
    事故发生后,官方消息和相关报道均称“雷击”是罪魁祸首。D3115次减速并停车,也是因为雷击。
    
    “雷电到底击中了什么?首先要弄清这一点。”上述工程师表示,雷电击中接触网造成D3115次停车的说法不能成立,两列车均为下行列车,同一方向同一股道同一区段,动力来源都是接触网,如果接触网遭到雷击,则后车D301次也将失去动力。而如果是雷电击毁了D3115列车本身的受电设备,则ATP(列车自动防护系统)会立即发挥作用——该系统是由车载设备向轨道发射信号,后方的列车在接收到信号后会计算与前车距离并结合本身速度采取限速等措施,并且在调度台上也可看到各列车的运行状态位置等。
    
    如果雷击既毁坏了D3115次列车的动力设备,也毁坏了它的车载ATP设备呢?
    
    这种情况的发生概率相对更小,但并非完全不可能发生。不过,即便如此,追尾仍不应该发生——因为还有LKJ(列车运行监控记录装置)在起作用。
    
    这种系统原本用于电力和内燃机车,但也依然在我国的动车组上发挥作用。实际上,我国所有列车都安装有LKJ。
    
    LKJ通过接收轨道电路的地面色灯信号机的信号来实现对列车的安全控制。
    
    “即使D3115次的车载设备无法发射信号,只要该次列车的轮对在钢轨上,两根铁轨就会被轮对短接,接通电路,就会使D3115次后方的色灯信号机依次显示为红色、黄色、绿黄以及绿色。”上述工程师介绍,“换句话说,如果铁轨上搭着一根钢材,LKJ会保证开过来的列车减速直至停车。如果色灯信号机正常,后车司机即使是在睡觉,LKJ也会自动采取措施。”
    
    这一基于技术层面的反向推理,印证了此前专家们的事故原因推测——抛开调度的原因,“信号控制系统故障”是造成事故的必要条件。
    
    这也和“区间信号机错误显示为绿灯”的事故初步原因相符合。
    
    但问题是,在这种情况下发生的事故可能是一个超小概率事件——它需要数个“巧合”:首先是雷电要击中D3115次列车,这解释了它停止前进;其次是雷击要同时击毁D3115的车载ATP设备,这解释了CTCS(列车运行控制系统)和ATP的失灵;再次是雷电击穿了与LKJ相关的信号灯,这解释了D301次列车是在“一路绿灯”的情况下冲向前车。
    
    最后一点必须明确的是——D301次也只能在“一路绿灯”的情况下冲向前车。换言之,色灯信号机必须出现“红灯变绿灯”的特定故障,追尾才可能发生。如果色灯信号机完全坏了,D301次的LKJ将无法收到信号,该系统将会自动将D301次限速为0km/小时,紧急停车。
    
    如果D301次的LKJ没有出现未知故障的话,追尾事故的发生就意味着——信号机有故障;不能正确显示;但必须还有显示;且必须显示为绿灯。
    
    雷电的威力
    
    防雷保护系统的“脆弱”是“7·23事故”之后公众普遍质疑的一点。
    
    “目前来说,铁路的防雷保护系统能够起到的作用确实不尽如人意。”上述工程师表示,“但我认为这并不是最重要的。大家想当然地认为有防雷系统就不应该怕雷击,这实际上是不了解雷击真正的威力。硬件设备防雷性能差的问题肯定存在,但如果是遇到雷电直击,目前全世界也没什么电器能经得起。”
    
    这一看法被专家们广泛认同。
    
    事实的确如此,包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷器等防雷装置一直广泛运用在铁路沿线,但雷击事故还是屡屡发生,因雷电而产生的停运事故每年皆有发生。在7月份京沪高铁发生了4次故障停运,公布的故障原因均为雷电。
    
    “确实,防雷能力需要进一步提高。”上述工程师表示,“而晚点、停运等情况,从另一个角度来说,是安全保障系统起了作用。之所以给公众留下不好的印象,有多种原因,比如技术消化程度不足、应急处理能力差等等,和技术本身反而没有太大关系。大家常质疑国内高铁的‘技术先进性’,但‘先进’和‘安全’是两个概念,‘安全’才更需要被关注吧?”
    
    相对清晰的 ZPW(自动闭塞系统)为何失效,导致两列动车出现在同一闭塞区?对于这一情况发生的原因,专家推测似乎相对清晰、较少争议。
    
    每两个车站之间的区间线路都被划分成若干个小区段,称为“闭塞区”,当列车行驶的前方闭塞区有其他列车时,后面的列车就必须自动停车等候,以此有效防止火车出现追尾等事故。
    
    每一个“闭塞区”的距离根据路段的速度来定,通常闭塞区距离即为两车间可允许的最小距离。
    
    中国工程院院士王梦恕在接受采访时表示:该线路上,这一最小距离为6公里。
    
    两列动车出现在了同一个“闭塞区”之内,这与铁路的技术规定严重背离,在正常的情况下绝不可能发生。除去调度失误原因,纯技术层面的因素则可能与红光带故障有关。
    
    红光带故障是铁路信号故障最常见的表现形式。“红光”在铁路控制系统监视器中用于指示列车坐标,因为钢轨本身属于导体,一旦火车轮对与钢轨接触并形成回路,就能显示列车所在位置。但如果钢轨在无车通过的情况下绝缘失效而短接,就会在监视器中出现红光带或者闪红区域,出现红光带的因素极为复杂,潮湿、雷电、绝缘体破损等都能造成类似的故障。
    
    如果出现红光带故障,则ZPW系统会失效,不可能让列车全速通过。要么停车等候故障修复,要么从完全监控模式转为目视行车模式,车速降为能够随时停车的时速20公里。
    
    这与中铁第四勘察设计院某工程师的推测似乎能够相互印证。
    
    上述工程师大胆推测——D3115次并未因遭到雷击而产生故障,而是由于该路段发生了红光带故障,从而得到调度中心“目视行车”的指令并减速,直至停车。而这种故障通常伴随着立即抢修——伴随抢修,可能出现电路的断开导致一条线全部绿灯,也可能是调度强行将信号灯变为绿灯,但随后赶来的D301未接到减速或停止指令,导致D301在“一路绿灯”的情况下以118公里的时速“正常前行”。
    
    本文来源:经济观察报 (博讯 boxun.com)
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