国外铁路安全技术保障体系分析研究
摘要:现代化铁路行车是一个涉及人--机环境管理多因素相互作用的复杂
系统,完善的安全保障体系是安全行车的前提。
国外铁路行车安全保障体系的共
性是:安全管理法制化、科学化;安全装备高新技术化,安全保障系统综合化、
集成化。
关键字:日本新干线法国TGV高速列车德国高速铁路ICE
日本铁路有关安全的法规十分完整,内容丰富、细致、具体。
早在1964年6
月及9月,为了保障高速铁路的运行安全,在东海道新干线即将开通之际,日本
政府及运输省即以法律形式,分别颁布了《关于对妨碍新干线列车运行安全行为
进行处罚的特例法》及其《实施细则》。
英、美等国都有经过国家最高权力机构
通过后颁布执行的有关铁路运输安全的系列法令和法规,如美国有《运输法》、《铁路法》、《铁路安全法》等;英国有《运输法》、《道路和交通管理法》、《铁路管理法》、《铁路雇佣法》等。
这些法律条文都明文规定了在铁路安全问
题上政府部门、铁路企业、有关行业等所具有的权利和承担的责任,从而使有关
的各个方面有了共同遵循的准则,做到了有法可依。
重视人的因素对于保障铁路行车安全是至关重要的。
首先,要对人员进行分析,找出容易发生事故的人员层次和个人,以及最常见的人的不安全行为。
然后,在对人的身体、生理和心理进行检查测验的基础上合理选配人员。
从行为科学出发,加强对人的教育、训练和管理,提高生理、心理素质,增强安全意识,提高
安全操作技能,从而最大限度地减少、消除不安全行为。
此外,还必须正确处理
好人、机、环境的相互关系,要以人为主体,同时确保机器正常运转,随自然环
境的变化不断完善人、机、环境的关系,加强安全管理,制定能充分发挥人-机
-环境系统总体功能的规则、制度和法令,从而确保铁路运输的安全。
法国TGV高速列车的乘务人员是从已经合格的常规列车乘务员中挑选的。
对
一名TGV司机的培训时间为3周,培训内容包括熟悉TGV列车、熟悉高速线路特
殊运用法规,以及熟悉将要运营线路范围内的特殊特征等。
培训结束时进行理论、实践和心理方面的考核。
英国铁路一直在开发列车驾驶人员的培训程序。
初级司机在获得自己能“单
独驾驶”资格前需接受大约5周的课堂和10周的监督操纵学习。
在积累起足够
的经验和资历前,一般他们需先在较次要的岗位上花几年的时间才能驾驶高速列车。
模拟器作为培训和评价操作人员能力的一种手段正广泛采用。
品格和能力考
试构成了驾驶人员选拔的组成部分。
根据事故致因理论,必须对事故原因进行全面的深刻的分析,找出发生事故
的各种原因,才能对其进行有效控制。
国外铁路对事故的统计和分析十分认真,
根据数理统计理论对数据进行长期的积累,建立数据库和多种数学模型,分析事
故原因的规律性。
日本铁路提出了“事故原因体系”,并特别对人为事故进行了
统计分析。
日本旅客公司利用计算机技术建立多种铁路数据库,在分析了近20
年的事故后发现,现在的事故都是过去事故的重演,从而强调安全对策不应片面
地局限于“冒进信号”、“道口事故”、“自然灾害”等,为搞好安全,首先要
从认识上进行一次革命,不放松小事故,了解事故发生原因,掌握同类事故的防
范措施,避免重蹈覆辙。
日本是世界上开行第一条高速铁路的国家,为了保障行车安全,高速铁路首
先采用全封闭、全立交的线路,从而彻底消灭了平交道口的事故。
同时为了在人
----机系统中防范可能的人为错误,采取了以机控为主的控制方式,亦即在行车
控制中,一旦得到报警和需要减速的信息后,不管司机处于何种状态,如果控制
速度没有降到应降的速度,机器会进行自行控制,自动减速,直到停车。
以机控
为主的列车自动控制系统(ATC)的采用,杜绝了司机冒进信号事故。
对于行车安全,设备的养护同样十分重要。
为了保证设备不间断使用,日本
发展并采用了先进的设备检测诊断与维修养护系统。
利用系统对运用中的设备进
行实时检测,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、定时地进行实际测试,发现异常立
即进行修理。
此外,对于移动设备,即动车和动车组,检查也很严格,一般都在
基地进行,并加以维修。
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。
由于海岸线长,
同时又是地
震频发的地区,自然环境对行车安全的影响十分明显,因此,日本在几条新
干线上均安装了大量的灾害检测与报警设备,包括地震仪、雨量计、水位报警器、风速监测装置、降雪监测器、积雪监视装置、长轨温度报警装置和地表滑落报警
装置等。
日本新干线的行车安全保障系统经过几十年的不断改进和完善,已经逐步发
展成为一个行车管理的综合系统。
在日本第一条高速铁路(东海道新干线)投入运
用时,作为行车安全保障的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。
而当第二条高速铁路(山阳新干线)投入运用时,就
增加了行车安全管理系统,引入了计算机辅助的行车指挥系统,即COMTRAC系统,利用计算机进行辅助操作,实现全线调度系统统一指挥,从而进一步提高了行车
安全性。
20世纪90年代以来,日本对于高速铁路的安全保障系统又进行了系统化改造,并作为运行管理自动化的一部分纳入新的综合系统。
该综合系统集运输计划、运行管理、车辆和设备管理、维修管理、电力控制,以及信息集中管理等于一体,以确保行车安全。
德国高速铁路ICE采用的是LZB系列列车速度控制系统,它
是德国铁路、西门子公司及劳伦茨公司合作研究的成果。
西班牙高速铁路AVE从
马德里到塞尔维亚471km,也采用了LZB80型列车速度控制系统。
LZB系列是目
前世界上典型的连续式列车速度控制系统之一,目前应用最广泛的是LZB80系统。
通过车--地信息传输系统,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车控制
中心。
列车控制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(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,确定出在保证行车安全的前提下使列车运行间隔最小
的列车运行速度,并立即通过LZB地--车双向传输系统将这一速度控制命令传送
到LZB车载设备,由此实现对列车运行速度的控制。
铁路综合调度系统是高速列车安全正点运行的指挥中枢,它通过协调保证列
车正常运行的各个环节,最终实现高速铁路运输的目标。
一个完善的综合调度系
统应包括下列各分支管理或调度机构:运输计划的制定和管理、列车运行和管理、机车车辆管理、维护作业的管理、设备管理、电力控制、安全监控、车站作业管理。
组成铁路调度系统的各个部分是紧密联系,相互协同的。
列车运营管理系统
是最关键的组成部分,其他系统都是通过列车运营管理系统对列车和车站进行控
制的。
列车运营管理系统是综合调度系统的核心,一般由中央系统、通信系统、车
站程序进路控制系统及旅客信息系统四个部分构成,通过列车运行图的调整来进
行进路的设定、列车运行的控制,以及为旅客提供列车运行相关信息。
它的主要
功能有:运行表示、运行调整、维护作业时间管理、进路控制、旅客信息、临时
限速控制等。