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Issue 45
July 24, 2011

日本新干线如何安全运行47年?

7月23日，在温州，两辆时速200公里的动车D301和D3115追尾，目前已经确认35人死亡，逾200人受伤，事故的原因尚无定，初步认定与雷电天气有关。和谐号动车组就是准高速铁路，自2007年引入中国至今也才4年多，就发生了这样的惨剧，而邻国日本的新干线运营47年，无重大安全事故，人员零伤亡，堪称“神话”。同样在人口拥挤的国度运营铁路，日本人是怎么做到安全二字的？
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       日本的高铁新干线始于战后的经济重建，1957年，日本运输省设立了由专家学者组成的“日本国有铁路干线调查会”，就如何增强东海道铁路线运输能力问题进行探讨。1958年12月，日本内阁会议批准了修建东海道新干线的设想。调查会当时提出三种方案：一是将已经复线化的原有窄轨铁路线再复线化；二是铺设窄轨新线；三是修建标准轨新线。从理论上来讲，自然是方案三为最优，也最为安全，但第一种方案成本最低。在这种情况下，日本国铁总裁十河信二选择了第三种，并历时5年高标准建成，在1964年10月1日开通，赶上了10月10日的东京奥运会。47年过去了，日本的新干线的前10年也是小故障不断，但最终实现了人员零伤亡的安全神话，只因地震在2004发生过脱轨一次，也无人员伤亡。
       日本新干线建成之后，还经历了半年的试运行时期，有足够的时间对各种故障进行模拟和应对。而法国高铁TCV高速列车也通常有6-9个月的试运营，期间不搭载乘客，主要用于调试设备和系统。中国的高速和准高速铁路，在近几年上马很快，2007年和谐号列车来到中国，2011年又引入了高铁，技术要求更高的高铁试运行时间也才仅仅2个月，而且有关建筑标准、路基沉降、设备招标腐败等方面一直遭到质疑。

7月23日，温州发生动车追尾事故，造成34人死亡，191人受伤。

3分钟一列，使用四合一中央控制系统

      在此次温州动车追尾事故发生后，有人质疑中国动车的班次过于密集，一条铁轨上车间距离不过10分钟。实际上，日本新干线最短的间隔是3分钟，平均下来也是每7.5分钟一列。但新干线的秘诀是先进的调度，且发车率和准点率很高，平均每班延误不超过0.7分钟，精确到秒。日本白天在全国同时行驶的新干线列车有150多列，每列列车的运营情况通过数据系统直接连接到新干线综合指令所，不仅从每列列车上获得运营数据，还在每个路段设置了运营监控信号装置，把列车与铁轨摩擦的声音等变化成数据传送到指令所，从而牢牢地掌握列车运行的第一手情况，并可根据情况来处理列车遇到的问题。日本铁路问题专家中村真司指出，日本新干线经过这几十年的发展，已经形成了车辆、轨道、架线、信号“四合一”的独特的综合运行与管理指挥系统。正因为有了这一综合运营与管理系统，才保证了新干线列车至今没有发生事故。
       而此次在温州发生追尾事故的两辆动车，D301北京到福州的列车归被北京铁路局调度，而D3115次杭州到福州的列车则是归上海铁路局调度，理论上讲，两大铁路局共用京沪路段应该是完全信息共享的，但据此次事故现有信息来看，则是说没有前车D3115停车后车D301未接到信号，有专家表示，调度出现问题的可能性非常大。

同时结合自动控制系统，降低人为影响

      在日本的铁路安全文化中，认为不要期望通过培训和职业训练，人就能够百分之百不犯错误，因此，新干线在硬件设计时就考虑到不给人犯错误的机会。新干线除统一的中央控制系统外，每条线路上还安装了称为“ATC”的列车速度自动控制系统。当司机无视红色信号的提醒而贸然继续前行时，“ATC”就会无视人的存在而让列车强行自动停止。而且在线路设计上，新干线是完全独立于既有铁路线的高速新线，没有容易发生事故的道口，全线都考虑了防止人畜等进入轨道的措施。

设立“绝对停止信号”防止列车追尾

      “ATC”使得列车可以自动地调整行驶速度或停止运行，这并不需要驾驶人员操作。列车进站时，如果列车超越规定的停止位置，也不会与前方列车相撞，这是因为，当后方列车接触到设在距前方列车150米处的“绝对停止信号”时，就会自动地紧急刹车。
       虽然按照专家的说法，我们的和谐号列车上也都有类似的自动控制系统，但显然未能禁住现实的考验，据报道此次追尾事故中路段的信号灯都是绿灯，等到列车驾驶员意识到开始手动急刹车已经为时已晚，自动控制系统并未起作用。

为保证列车以超过时速200公里的速度运行，新干线采用了许多与原有铁道不同的技术，例如为了防止列车与汽车追撞，新干线不设置平交道，且采用立体交叉设计。

先进的调度制度更是保证了新干线密集的发车率和准点率。平均每7.5分钟就有一趟新干线列车发车；平均每班次延误不超过0.7分钟。图为1969年9月9日，位于日本东京的东海道新干线调度室。

列车行驶3年就要解体大修，平均15年退役

      为了以后的行车安全，新干线的车辆开发决不是在完成了一辆新车后就宣告结束，在新车交付使用后，要经过长年的检查回馈，经过验证认定车辆数据没有问题之后，开发才算最终完成。一辆新干线列车每运营90万公里（约3年），就要进工场全面解体分析，连金属的疲劳程度都要进行验证，进行大修。即使进行如此密集的大修，新干线的列车寿命也只有13－15年，到后期即报废，只有部分能够运行到20年。日本列车的安全性是在扎扎实实地对数据进行收集、分析和确认的过程中得到确保，贯穿于整个设计、生产、运营、回收报废各个阶段。

开发地震检知警报系统，改进防脱轨装置

      日本的新干线也不是一建成就如“神话”般安全，2004年地震时，曾有列车脱轨，但未造成人员伤亡。此后JR东日本铁道公司在新干线沿线安装了一套地震预测系统。这套地震预测系统包括海岸地震计测仪、铁道沿线地震计测仪，标准名称为“早期地震检知警报系统”。紧急地震监测报警系统的反应时间从诞生之初的3秒缩短到目前的1至2秒。正是有了这重重保障措施，今年日本发生“3·11”大地震时，以时速270公里的速度奔跑在重灾区福岛县与岩手县之间的5列新干线，在大地震来袭时，速度已经降至30至100公里之间，并安然实现停车。
       除此之外，日本新干线还有多项安全保障措施，“防止脱轨装置”就是其中的一项。这种防止脱轨装置安装在新干线路基的两条铁轨之间，一旦发生地震或其他冲击性灾害时，逸脱的车轮将会被这种装置控制住，最终回到轨道上来，以防止列车脱轨和颠覆。日本4大铁道公司已经开始着手铺设这一种高成本的防止脱轨装置，以增强新干线的安全性。

一辆新干线列车每运营90万公里（约3年），就要进工场全面解体，进行大修。即使进行如此密集的大修，新干线的列车寿命也只有13－15年，到后期即报废，只有部分能够运行到20年。图为2001年4月5日，一辆被分解的退役新干线列车。

专设针对恶劣天气的减速停运机制

      其实日本新干线在最初运营的10年也一直因晚点、列车拥挤等问题遭批评不断，但进过几十年的发展，新干线应对异常天气和灾害的机制已经日渐成熟。日本新干线研究学者、庆应大学教授安住芳明副教授表示，新干线的安全运营标准十分的严格，在强风风速超过每秒30米，新干线沿线出现暴雨并可能发生洪水或泥石流灾害，会实行停驶或取消行驶计划。1992年，一列普通列车因遇到突如其来的飓风袭击而发生出轨事故，日本各铁道公司立即在新干线的各主要路段或风口设置了气象预报监控系统。一旦附近地区出现飓风等异常天气，这一系统就会及时将信息通知指令中心，指令中心随后就能立即对在该地区运营的新干线列车实行自动减速等控制。
       而D301和D3115列车的追尾事故，目前官方的说法称雷电导致列车失去动力，也有专家称接触网故障是比较常见的。而面对日本如此成熟的可供借鉴学习的预警减速和停运机制，为何我们还在拿接触网故障作为说辞？

事故后有独立的调查委员会一查到底

      在日本的铁路安全文化中，发生事故后必须一查到底，并且相同的错误绝不允许再犯第二次。而且在日本，为了防止腐败和隐瞒问题真相，铁路事故发生后，都由独立的铁道事故调查委员会进行调查，铁路公司职员只能协助提供数据，不能介入评估。而且评估报告对全社会公开，网上现在还能看到JR东日本旅客铁路公司2005年12强风导致羽越总线特快列车发生脱轨事故的道歉书。以及从2006年1月到2008年4月应对一些故障的措施以及落实情况，报告非常具体，细微到事故现场的技术图纸、风速计增设的地点、台数，防风栅栏设置的前后对照图表等。

1964年10月1日通车至今，全世界第一条客运高速铁路系统——日本东海道新干线已经安全运行了近47年。

结语

Conclusion