铸星龙王索尔bug介绍:中国高铁安全之忧

中国高铁安全之忧      自2011年6月30日正式运营以来，京沪高铁陆续出现了一系列故障。7月23日发生在温州境内的列车追尾事故，更是给中国不断升温的高铁敲响警钟。
    中国高速客运铁路，常被简称为“中国高铁”。目前，包括京港高铁、京沪高铁等在建铁路重点工程有277项，开工建设的客运专线及城际铁路项目已超过40项，建设规模超过1万公里。随着沪杭城际客运专线的正式通车，迄今为止我国投入运营的高速铁路营业里程已达到7431公里，居世界第一位。京沪高速铁路客运专线最高时速达到300公里；在运输能力上，一个长编组的列车可以运送1000多人，每隔3分钟就可以开出一趟列车，运力强大；在适应自然环境上，高速列车可以全天候运行，基本不受雨雪雾的影响；在列车开行上，采取“公交化”的模式，旅客可以随到随走；在节能环保上，高速铁路是绿色交通工具，非常适应节能减排的要求。
    但是最近，京沪高铁不断出现的安全事故打破了这一神话。
祸起接触网

    7月10日18时左右，因山东省境内雷雨大风造成京沪高铁曲阜东至滕州东至枣庄间下行线接触网故障，从而影响了京沪高铁19趟下行列车。时隔两天，7月12日中午，京沪高铁宿州附近又因接触网故障，再度造成部分列车晚点。
    在铁路系统中，接触网通俗讲就是铁路两边架设的、列车顶部的裸露电线。京沪高铁是电气化铁路，列车依靠位于车顶的受电弓与之接触后，继而从2.7万伏的高压接触网获得动力。
    接触网就好比铁路的动脉，一旦出现故障，列车动力源将丧失并最终停运。但仅仅是遭遇雷雨大风天气，京沪高铁的运行就出现如此巨大的故障，还是让很多人难以理解。
    根据中国中铁公司提供的材料，京沪高铁接触网采用雷电防护技术，电气冰融技术，西南大学牵引力国家重点实验室赵永翔教授告诉记者，现在避雷技术在中国铁路运营上已经比较成熟。一般列车上都有避雷设备，供电网、列车都应有防雷系统。因此这次的突发事件，会让一些人感到比较意外。
    专家分析认为，该事故受天气影响的几率很小，从事故几率的角度来讲，最大几率的原因主要有三个：其一，设备本身质量有问题；其二，设备安装施工工艺有问题；其三，人为操作出现问题。
    而很多人认为，现在出现这样的问题与京沪高铁赶工期留下的隐患有关。由于要赶工期，很多接触网并没有留下充足的调试时间，因此留下了一些隐患。曾参与铁道部高铁项目规划的中铁隧道集团有限公司副总工程师、中国工程院院士王梦恕在接受记者采访时表示，因为京沪高铁的建设周期大幅压缩，运营时间大大提前，不排除目前京沪高铁一些区域接触网在安装的工艺上还存在一些问题。
    记者了解到，按照原先专家组一些成员的意见，京沪高铁需要半年的调试期和半年的试运行期，但京沪高铁实际的调试期和试运行期缩短了一半。由于当前我国对高速列车的电气控制技术还不是很完善，因此容易出现一些问题。
    针对目前接触网所出现的故障，王梦恕对记者表示，柔性的接触网最容易受到外力的影响发生位移，在设计时，虽然已经充分估计到了这个情况，但京沪高铁运行中还是首先在这方面暴露出了问题。“高铁接触网设计时考虑的最大承受风力是8级，但7月10日的风力达到了9级，超过了设计预期。”王梦恕说。
    对于京沪高铁而言，1300多公里的路程，在此区间，高铁的一些路段不时都要遇到8级、甚至9级、10级以上的大风袭击，接触网在设计时为何没有考虑会遭受更大的风力袭击呢？
    对此王梦恕表示，就当前而言，接触网在实际操作过程中工艺比较复杂，在开始设计时从可靠性上达到这样的高标准还有很大的难度，并且其可靠性也需要在实际运营过程中予以调整。随着调试的完成及相关技术的完善，解决这个问题的难度并不是很大，接触网也能够抗击9-10级大风的袭击。
    电力系统曾参与京沪高铁电网建设的一位专家也表示，虽然京沪高铁电网都有防雷设施，但不能完全避免雷击，接触网一旦被强雷电击中，强大的电流仍有可能会把避雷设施击穿，造成设备损坏、线路跳闸，并造成重大行车事故，但是该专家认为，就算出现雷击也并不意味着京沪高铁电网存在严重的设计缺陷，因为这样的事故此前在日本、法国等一些已经运行高铁的国家也多有发生。事后的检测也发现，本次发生故障的接触网虽然也遭受了雷电的袭击，但是并没有出现设备被击穿的情况。

列车故障之忧
    目前京沪高铁出现的故障并不仅仅是接触网的问题。
    7月13日上午11时许，由上海虹桥开往北京南站的G114次列车，运行至常州北站突发故障，列车无法正常运行，铁路部门启用备用车，组织旅客换乘继续运行。该列车到达北京南站，晚点2小时30分。
    7月14日11时许，京沪高铁G105次中途停车，全程晚点40分钟。当天下午原定于18时06分发车的G201次列车晚点1小时，更换了故障车后才发车。而当天从上海虹桥开出的G150次列车中途在泰安站也“趴窝”了，并通知乘客集体下车，自行换乘了随后驶来的G154次列车后才顺利出发。14日18时左右，G21次列车从北京南站开出后停车。
    一天之内，4辆高速列车出现故障让很多人大跌眼镜，也让不少人对高速列车的系统稳定性提出了质疑。
    据了解，14日晚点的G105次高铁，发生了和前天G114次同样的故障列车动力系统的一根电线接触不良，导致列车速度传感器出了故障，从而自动降低了运行速度。
    根据北车技术人员后来的说法，G114次列车事故发生后，列车电气自动保护机制立即启动，将列车限速运行以确保列车和乘客的安全。但是据知情人士透露，G114次列车并不存在什么“电气保护机制”，出现这一事故的原因是列车网络自动控制系统软件存在缺陷。对于高速列车的运行而言，速度传感器出现故障只是一个微不足道的问题，如果列车系统安全可靠，它出现问题并不会影响到列车的安全运行。
    赵永翔告诉记者，事实上，每一列高铁列车的开通都很不容易。列车完成设计、制造，从实验室出炉后，还需要进行多项测试。赵永翔所在的牵引动力实验室，主要承担快要上线的列车高速度的检验。在速度测完以后，列车才能到线路上实际运行，首先是试验线的考验，这主要是模拟一些线路的真实情况进行测试。有了这一基础后，列车才可以在真正的线路上试跑，这主要是想测试列车在运行过程中各项数据是否与当初的设计吻合。只有当这些所有的检测都通过以后，高铁才能够开始正式的商业运营。
    赵永翔曾经参与过国家863计划科研项目《高速列车动车组的寿命与可靠性设计技术》。他表示，我国高速列车的发展走过了引进、消化、吸收，再创新的过程，从技术上讲，其安全性都是可以得到保证的。
    但是运行的列车最近为何频繁出现故障呢？相关分析人士认为，这可能与该列车自身的质量控制存在问题有很大的关系。记者了解到，7月13日G114次列车型号为CRH380BL型，由中国北车集团制造，16节编组，定员1005人，乘务由上海客运段担任，该车的速度传感器坏了以后，软件未能识别运行良好的传感器与出现故障的传感器，好的坏的都参与控制，结果导致车速受到影响。而如果该列车上的软件设计到位，列车自动网络控制系统应该能识别出存在故障的传感器，并弃用其信号，而其他正常的速度传感器可以保证车速不受影响。但是对于北车而言，目前他们并不能掌握这一控制软件技术，没有办法自主操作，因此才造成了这一结果。此外，其他一些高速列车出现故障也与软件控制技术有很大的关系。而如果这个问题得不到有效解决，以后类似的问题可能还会在列车的运行过程中发生。

轨道工程质量悬疑
    由于国内包括京沪高铁在内的很多高铁线路已经被查出在招标、投标过程中存在一些问题，最近一段时间，高铁的工程质量也受到了很多人的质疑。
    例如，高速铁路的钢轨具有严格质量要求，如果钢轨材料存在较多的杂质或者内部存在缺陷，运行一段时间以后就会存在疲劳折损的风险。为了避免钢轨的疲劳折损，提高钢轨的可靠性并延长其使用寿命，就必须提高钢轨材质的纯净度。
    有人担心，在我国高铁的建设过程中，如果有人对钢轨进行偷梁换柱，降低钢轨材质的规格，就会给高速列车的运行留下安全隐患。
    王梦恕表示，高铁在建设的过程中，钢轨的质量是最为重要的一个环节，目前我国都制定有严格的材质标准和技术标准，也都是委托有资质的厂家进行生产。并且从出厂到安装，要经过彼此独立环节的检验，如果过不了关，就会被打回去，钢轨就是到了正要安装的节骨眼上，如果检验时出现质量问题，一样要被予以摒弃，因此外界没有必要过于担心。
    针对京沪高铁等一些高铁线路因为赶工期而受到的一些指责，王梦恕认为这个需要一分为二地看待。他对记者表示，在高铁线路的建设时，赶工期并不意味着一定就会出现工程质量问题。如果施工方多增加机械和作业点同时开工建设，建设工期就必然会缩短，这并不影响工程的质量。不过他也表示，也不排除一些单位在一个点赶工期而留下一些隐患。“这些问题需要在以后的检修中找出来并加以解决。”王梦恕说。
    高速铁路对线路的要求非常高，路基工后沉降一般不能大于15毫米。而线路的工后沉降在国外要经过5-6年的时间，我国对如何控制和解决工后沉降还没有经过实践检验的办法。然而，高速客运专线建设在我国已经全面铺开，因此，在未来应对地面沉降存在技术和运营安全方面的风险。“只要我们不追求太高的速度，高铁现阶段不会出现致命的安全问题，但是从长期而言，如果建设高铁不解决地面沉降问题，将来高速列车的运行就会面临很大的风险。”北京交通大学经济管理学院教授赵坚说。
    针对京沪高铁南京南站在高铁开通以后出现的返工及地基下沉现象，王梦恕认为这个肯定与赶工期有关，但是由于是高速列车站点，高速列车在进站或者出站都是低速运行，因此地基轻微下沉并不会出现安全事故。不过他也强调，当前南京南站急需针对地基下沉采取一些应对措施，以后在高铁的建设中，类似的问题需要引起足够的重视。
    但王梦恕也表示，目前我国的高铁在软土区都是采用以桥代路的形式，这有效避免了地面沉降的威胁，就是万一以后部分高架桥发生了一些轻微沉降，也可以通过垫高架桥支座的方式加以解决。另外，在一些通过穿山隧道的路段，由于位于山体中的隧道要么直接在岩石要么在硬土层以上，因此铺设的轨道也不存在下沉的问题。

安全问题导致减速
    今年4月22日，铁道部的一次工作会议上，上任两个多月的铁道部部长盛光祖在讲话中出现了一个新概念：快速铁路网。并且盛光祖在谈到“十二五”的铁路建设安排时表示，“我们考虑，以高速铁路为主骨架的快速铁路网按三个速度等级来建设：“四纵四横”主通道的部分高铁按时速300公里的标准建设；高铁延伸线、连接线及城际铁路按时速200公里到250公里的标准建设；客货并重的快速铁路以及中西部大部分铁路按时速200公里以下的标准建设。”
    很多人注意到，在这一最新表述中，“高速铁路”将作为快速铁路网的一个骨架，并且高铁运营速度被划分成多个档次，最高运营速度也从380公里降低到300公里。
    京沪高铁在6月20日投入运营以后，运营时速由原来计划的350公里调整到了300公里和250公里两种混跑模式。铁道部6月1日公布的最新列车运行图显示，从今年7月1日起，武广高铁、郑西高铁、沪宁高铁也将采取时速300公里和时速250公里两种速度等级混跑模式，实行两种票价。这意味着，目前运营的武广、郑西等高铁，其320公里到350公里的最高时速，也将下调至300公里的速度之内。唯一保持350公里最高时速不变的，只剩下京津和沪杭两条城际高铁。
    铁道部的高铁减速也得到了专家层面的支持。王梦恕对记者表示，京沪高铁按350公里的时速标准设计，在试验时最高可以以超过10%即380多公里的时速运行，但是这并不意味着京沪高铁就要以350公里或者更高的时速运营。
    “现在在国际上，为了让列车的运行更加安全可靠，高速列车的实际运行速度一般都是设计时速的80%左右，因此京沪高铁列车一般都采用300公里以下的时速运行是合适的。”王梦恕说，虽然目前国内已经建成的高铁在运行时都可以按照350公里的时速运行，但是如果真的跑350公里的时速，对机车的损害就比较严重。
    记者了解到，以前国内跑350公里时速的列车，已经多次出现了安全方面的问题。2009年12月26日开通的武广高铁，是国内首条运营长度超过1000公里的高铁，实际最高运营速度接近每小时350公里，为世界上跑得最快的高铁之一。但是武广高铁在运营的前3个月内，仅媒体公开披露的因设备故障而导致列车晚点的事件共有5次。2010年2月7日，因设备故障，从郑州开往西安的最高时速为350公里的G2003次、G2007次和西安开往郑州的G2006次动车组列车也都全部停运。
    赵永翔表示，目前在国内，因为高铁上的所有线路都是新修成的，车体上的所有设备初期都会有一个可靠性的转化。因此，高铁运行初期，需要考虑技术与实践之间的差异，现在以低速运行，将会让乘客的人身安全得到更为充分的保证。
    赵坚告诉记者，从技术经济可行性和节能减排的要求考虑，高速铁路并非速度越快越好。高速列车在行驶中所受到的阻力与速度的平方成正比，高速列车的能耗与速度的立方成正比。速度愈高，能源消耗越大，成本越高，票价也越高。因此要在高速列车速度、能源消耗水平和成本价格水平之间找到合理的平衡点。如果高速列车的能耗和票价接近飞机的能耗和票价水平，而速度又不可能超过飞机，这种高速铁路技术是没有存在价值的。任何一种技术的生命力都在于它能够适应市场需求，而不是市场去适应技术。应根据技术经济可行性和节能减排的要求，在充分考虑我国基本国情的基础上，研究确定我国发展高速铁路客运的速度标准，而不能盲目追求高速度。
    对当前的中国而言，高铁运行350公里的时速，高成本所形成的高票价让很多消费者无法承受，近两年来的低上座率也是十分现实的证明。因此，现在中国高铁减速也是一种必然的选择。
加强日常维护尤为重要
    针对目前所出现的问题，王梦恕认为，我国高铁在以后的运营和建设之中可以逐步摸索予以解决，如果因噎废食，中国的高速铁路技术就很难取得进步，更难在一些关键技术领域予以突破。
    不过赵永翔告诉记者，中国高铁在发展的过程中，不管如何发展，安全都是永远的主题。因此高铁的运营部门、管理机构都需要高度重视，保证时刻在技术和管理上做好安全工作。
    而就现在已经建成的高铁线路而言，加强日常管理和维护就显得尤为重要。以京沪高铁为例，王梦恕表示，现在该线路实现正常运营，依靠的是一支强大的维护大军，每天零点开始到四点之间，是养路护路大军紧张的维护期，在1300公里的线路上，同时投入了几千人来进行检修和维护。正是这支维护大军在为京沪高铁的正常运行提供保证。
    王梦恕对记者透露，在我国地铁的运行过程中，一般每天零点开始到四点之间不再运行列车，而是作为地铁系统的检修时间。现在在高铁线路上，我国也采用了这样的工作模式，即一般零点开始到四点之间不再安排列车运行，而是将这个时间窗口留给检修队伍，只要一直坚持这样的检修方式，就可以保证高铁列车的安全运行。“以后这个也会作为一项制度在高铁系统中被固定下来。”王梦恕说。
如何提升高铁的安全性
“技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大。”2010年底，铁道部总工程师何华武一口气用了“五个最”概括中国高铁。
    截至2010年底，中国新建高铁营业里程5149公里，另有在建里程1.7万公里。中国在短短几年里新建的高铁里程超过世界所有国家在过去半个世纪里新建的高铁里程总和。
    这些新建或者正在建设的高铁将以一种前所未有、也让很多西方发达国家感到眩晕的速度将中国带入了高铁时代。“速度快、规模大、国际化……”已经成为我国高速铁路的明显特征。然而，中国高铁走向世界在安全性、可靠性方面还需要进一步完善。
    我国高速铁路技术在各方面与国外先进水平存在很大的差距，这样我国只能全面引进国外的高速铁路的技术。
    在移动装备方面，我国的动车组制造分别引进西门子、川崎、阿尔斯通、庞巴迪等跨国公司的技术，通过消化吸收，国产化率达到70%左右。但跨国公司是不可能把核心技术转让他人的。目前，国内的整车生产企业主要把资金用于建厂房买设备，形成铝合金或不锈钢车体的加工能力、高速转向架的制造能力，但这不过是按国外图纸加工制造，而没有掌握核心技术，不能自主设计或修改设计。
    另外我国的自主创新能力的形成是一个渐进的过程，实际上我国轨道交通运输装备制造业的技术水平是在不断提高的，已经掌握了时速200公里的技术，并且具有完全的自主知识产权。但一下跨越到时速300公里高标准，不仅国内的轨道交通装备制造业无法在短时间内实现技术上的跃进，高速客运专线的通信信号技术和轨道工程技术也没有相关的技术储备。在这种情况下，我国高铁的运行就会出现一些问题。
    例如，由于高铁运行速度快，现在我国高铁车外的噪音问题比较突出，而这种噪音来源于车轮与轨道间的摩擦，以及轨道和车体本身震动所产生的声音。
    以后在高铁线路的建设过程中，我国一方面需要考虑线路的平滑程度，从弯道设计、水平位置等等都需要权衡，其次在车轮的材料以及重量上也需要改进，比如可以用一些新的技术手段对车轮进行处理，从而增加其耐磨性、抗疲劳程度或者减少与轨道的冲击等等。
    此外，在高铁技术领域，车轮技术、车轴技术，轴承技术以及牵引供电技术这四项技术最为关键。虽然目前中国引进了国外的技术，但是中国全部消化这些技术还需要一段时间，眼下，这四项技术的进一步研究，也是目前我国高铁发展的技术瓶颈。如果中国在这些技术领域都有了实质性的突破，未来中国的高铁运行也将会更加安全可靠。
    中国现在大规模建设高速铁路网是为了解决长期困扰我国社会经济发展的瓶颈问题，即我国运输供给能力严重不足。但高速铁路网只有达到一定的规模之后，它才能够形成一种可持续的规模效应，到那时随着相关技术的成熟与完善，中国高铁的运行也将更加安全可靠，但是现在我国现有的高速铁路还远远没有达到它应该达到的那种临界水平。因此，中国当前大规模建设高速铁路网以及一些区域性的快速铁路网是很有必要的，也是我国推动建立合理、高效的综合交通运输体系的正确选择。