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我国高速铁路安全影响要素分析

发布时间:2022-03-31 08:40:49 浏览数:

摘要:分析我国高速铁路安全影响要素,提出形成覆盖从基础设施到运营管理全过程的安全保障体系,确保高速铁路安全。

关键词:高速铁路;安全;影响要素

1 高速铁路的发展状况

铁路于十九世纪初产生于英国,是世界交通运输体系的骨干力量。随着社会发展进步,环境问题日益严峻,世界各国纷纷将发展高速铁路作为重要运输政策。1964年日本建成世界第一条高速铁路东海道新干线,运营速度高达210公里/小时,标志着世界高速铁路新纪元的到来。

高速铁路具有输送能力大、速度快、安全性好、受气候变化影响小、正点率高、舒适方便、能源消耗低、对环境影响轻、社会效益好等显著优势,因而受到广泛青睐,在世界范围内掀起持续不断的建设高速铁路的热潮。

目前中国投入运营的高速铁路营业里程达到7531公里,居世界第一位,成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运行速度最高、运营里程最长、在建规模最大的国家。根据我国中长期铁路网规划,到2020年新建高速铁路将达到1.6万公里以上。中国高铁正在引领世界高铁发展。

2 我国高速铁路安全影响主要因素分析

随着大规模高速铁路的投资建设,安全成为高铁发展中最首要的问题。影响高速铁路安全的因素很多,对高速列车的安全运行都有举足轻重的影响。

2.1 机车自身因素

机车自身因素主要与机车车辆自身设计制造有关,无论在设计还是生产制造中出现问题都对高速铁路的安全有重要影响。

2.1.1 高速传动技术的影响

内燃机车、电力机车等传统传动系统只适合于中小功率、中低速度的铁路运输,高速铁路机车的传动系统必须向功率大、质量轻、体积小、可靠性高和低成本的方向发展。先进的大功率电力牵引传动系统是高速列车的核心技术,是保证高速列车高速安全运行的关键。

2.1.2 高速转向架的影响

高速列车轮轨动作引力加大,轮轨粘着快速降低,制动功率需要增加,为保证行车安全,高速转向架需达到更高要求:具有良好的高速运行平稳性;具有良好的横向性,不允许发生蛇形失稳;保证良好的曲线通过能力;尽可能使转向架结构轻量化,减少轮对簧下质量,降低轴重。

2.1.3 高速制动技术的影响

高速列车制动作用时间、制动能量、制动力和减速度远大于普通列车,高速列车制动技术必须解决列车动能的快速转换和能量消耗问题,在粘着允许的条件下,做到高速列车的可靠制动停车或降速。为此可采用微机控制电气指令,优化控制制动过程;对制动力进行合理分配;减少车辆间制动力的差别,以缓和车辆间纵向动力作用,增加乘客和乘务员的舒适性。

2.1.4 高速车体技术的影响

高速列车车体方面的因素包括车体的轻量化、优良的气动外形和车体的密封程度。

2.1.4.1 车体的轻量化主要着眼于降低轴重。轨道的承重有限,列车速度越高对轨道的冲击力越大,钢轨磨耗和损伤越大,甚至毁坏线路酿成事故。我国严格规定高速列车轴重随速度的增高而降低。

2.1.4.2 高速列车与空气的动力作用加剧,运行阻力大增,因此高速列车必须具有完善的气动外形:具有细长而流线型的头尾部,平滑、光顺的车体表面,在车体底部和顶部设有流线型整流罩,以降低高速列车的压差阻力、表面摩擦阻力、气动阻力。

2.1.4.3 高速列车在隧道中运行时,由于活塞效应,列车头部承受的正压力,尾部承受的负压力,中部承受的列车与隧道壁间的空气摩擦阻力要比在空旷地区大数倍,在隧道内交会时情况更为严重。为使车内压力保持稳定,同时降低车内噪声,高速列车车体、门窗必须保持密封,车厢间连接装置采用弹性内风挡,通向通过台的内端门为自动门,以保持密封状态。

2.2 轨道及设施因素

2.2.1 无砟轨道

高速铁路轨道要求高平顺性和高稳定性,高速铁路全线铺设无砟轨道,这是高速列车高速安全运行的支撑条件。为保障列车平稳高速运行,无砟轨道对路基的沉降控制以mm为单位。在基建过程中,无砟轨道施工高精度要求。在运行过程中,高铁定期开出动检列车,用红外探测仪和激光三维定位技术检测线路轨道状态,对高速铁路进行全面“诊脉”,确保轨道的安全。

2.2.2 可靠的供电系统

高速列车上方伸出的受电弓从铁路上方架设的接触网取得高压电流,如同人身上的血液一般,源源不断地给高速列车提供运行动力。一旦出现供电故障,对列车会产生很大的冲击,列车将无法运行。

高速铁路的供电系统可靠性高,采用两路电,拥有备用装置,一旦线路出现故障,电脑会瞬间启动备用装置,保证供电正常。远动控制装备检测故障发生地,维管系统迅速跟进抢修。综合视频监控系统防御自然灾害及外界侵入物对供电系统的破坏。

2.2.3 高精度的运营控制系统

高速铁路最小行车间隔为3分钟,行车速度高密度大,一旦出现列车冒进和追尾等,后果严重。在软件装备上,集行车控制、调度指挥、信息管理、设备监测、故障检测于一体的先进运营控制系统,是确保高铁实现高速度、高密度的中枢神经。我国高速铁路列车采用世界先进列控系统,在驾驶室显示屏上司机能看到前方32公里的路况信息,系统监控列车运行速度,自动调整列车间追踪间隔,避免追车撞车事件的发生,检测到任何可能影响列车安全运营的因素,立即自动采取设备切换、降级运行,减速停车等措施,及时防止发生灾难性后果。

2.3 工作人员因素及其他因素

2.3.1 工作人员因素

高速铁路安全生产和运营中,各项规章制度和措施最终要落实到工作人员身上。工作人员的管理是高速铁路安全的核心。严格进行工作人员的教育与培训、安全法令法规管理、安全作业标准管理及设施设备安全技术标准管理,保障高速铁路运营的安全。

2.3.2 自然灾害侵袭

中国地域辽阔,高铁线路贯穿南北,必然会受到自然灾害侵袭。建立安全、可靠、实时、准确的防灾安全监控系统,制定科学有效的预警机制和应急预案,在灾害发生前或发生后及时控制运行列车减速或停车,使自然灾害破坏力降至最小或避免灾害发生。

2.3.3 其它因素

高铁全线封闭式运行,严令禁止非法人员破坏入侵,通过视频监控系统全线监控,配合人员巡逻,防止非法人员的侵入。并通过视频监控路基、路口、桥梁、隧道、公跨铁、咽喉区,防御落物、坍塌,确保运行安全。在建设过程中,设置崩塌、落物防护监测网,主动防御落物。

3 结语

安全是高速铁路的生命线。高速铁路的安全涉及到建设、运营管理、指挥调度的方方面面,每个要素都决定着高铁安全的成败。要贯彻主动安全意识,保证建设的每个环节安全,同时对基础设施、环境、车站等进行全面状态监控,形成一个覆盖从基础设施到运营管理全过程的安全保障体系,确保高铁安全稳定,高速畅通运行。

参考文献:

[1]董锡明.高速动车组工作原理与结构特点.北京:中国铁道出版社,2007.

[2]吴克俭、芦金宁主编.中国高速铁路技术标准体系.中国铁路.2010(7).

[3]席璋.列控中心系统设备为高铁安全运营“保驾护航”.铁道知识.2010(3)

作者简介:

刘新(1977——)女,包头铁道职业技术学院运输系,讲师。现兰州交通大学交通运输学院交通运输工程专业09级工程硕士在读。

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