镜泊湖风景区:高铁自主创新

高铁“自主创新”之谜 半生不熟的列控系统
2011年07月29日02:14第一财经日报我要评论(0)
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张丽华 张莉
“7·23”甬温线动车追尾事故发生5天后，新任上海铁路局局长安路生终于宣布了事故发生的原因，是由于信号设备在设计上存在严重缺陷，遭雷击发生故障后，导致本应显示为红灯的区间信号机错误显示为绿灯。
他同时分析称，是雷击造成温州南站信号设备故障，导致后车D301接收到了错误的信号。而事故初始的原因是由于前车D3115因接触网线路遭受雷击，导致断电故障而停车。雷电，再次被推到了导致数十条生命陨落的前端。
7月1日，自京沪高铁开通以来，京沪线发生多起因雷击导致的供电设备故障而引发的停车事故。数起事故都在表明，我国高速铁路在防雷系统以及高速列车的自动控制系统上存在重大缺陷。
中科院院士、北方交通大学光波技术研究所所长简水生教授近日在接受媒体采访时表示，高铁在其机车使用的轴承、轮轨、列车运行的防雷系统，以及大面积使用国外尚且在试验中的无砟轨道等方面都存在巨大的安全隐患，需要时间来考验。
半生不熟的列控系统
7月28日，中国铁路通信信号集团公司（下称“中国通号”）属下的北京全路通信信号研究设计院（下称“通号院”）发布致死伤者及家属道歉信。中国通号为事故路线甬温线提供信号总体集成，而通号院则负责CTCS系统的设计工作。
此前媒体报道称，中国通号的列控技术开发经历了四个阶段：第一阶段是上世纪八九十年代，欧洲高铁技术开始发展时，就派人到外国学习观摩，并参与京沪高铁建设的技术准备、论证；第二阶段是2007年铁路第六次大提速期间，运用自主研发的CTCS-2级列控系统，满足了六大干线时速250公里动车组列车的控车需求；第三阶段是2008年，京津城际铁路建设后期，中国通号以系统集成方式，推出了CTCS-3D列控技术，满足了时速350公里动车组列车的控车需求；第四个阶段是武广高铁建设后期，中国通号完成了研发具有完全自主知识产权的CTCS-3级列控系统的任务。
列车控制系统CTCS是高速铁路运行的中枢系统，如果没有这套连接列车、调度中心、信号传送线路和设备的系统，再先进的机车和再精良的轨道也无法维持高速运行。
在列车高速运行的条件下，地面信号难以辨认，于是列车自动保护装置ATP成为建设高速铁路的必要条件。而ATP车载系统的信号来源即来自于CTCS从钢轨到信号机、应答机、测速传感器等一连串信号传导装置，以及连接它们的软件程序。
CTCS这套列控系统，一直是被铁道部标榜为由我国自主研发和创新的成果。2007年全国铁路第六次大提速时，广铁集团高级工程师陈建译称自动闭塞系统就是控制同一条铁路上多列动车组安全间隔时间、信息通过钢轨传送到动车组的车载系统，以防止列车追尾事故的发生。
一份CTCS2列控系统的功能及技术特点介绍文档中显示，CTCS-2是参照欧洲列车控制系统(ETCS)制定的我国现代铁路列车控制系统。
国内一家信号工厂的销售经理告诉本报记者，CTCS系统（包括软、硬件部分）虽然也采用招投标方式，但基本上由通号院垄断，设备大多由通号院下属的沈阳、北京、西安等分厂负责硬件设备的生产。
中国到底有没有掌控CTCS系统的核心技术？又是否对CTCS穷举了包括高电压雷击测试在内的所有测试？通号院对CTCS的垄断是否不利于系统本身的改进和升级？“7·23”事故对此打上了巨大的问号。
防雷系统的问题到底有多大
京沪高铁仅开通10天，7月10日，京沪高铁G151次列车在山东境内因雷暴天气发生停车断电，受此影响，京沪高铁19趟下行列车晚点。12日，京沪高铁再次遭遇接触网故障，至少11列进京高铁晚点。13日，G114次运行至常州北站突发故障。14日，G105、G201、G150次再现故障。遭受雷击是接触网频发故障的主要原因。
简水生在接受媒体采访时表示，京沪高铁整个的防雷系统不行。而京沪高速列车自备的电源根本无法在断电情况下运行时间过长。他表示，防雷是个复杂的问题，受地质条件好坏的影响，防雷系统的性能可能出现偏差。
国际电工委员会中国专家关象石在接受采访时表示，目前的高铁设计规范对供电应急恢复系统也没有进行细致的研究。高速铁路设计规范中没有强制架设避雷线的相关规定，而仅仅采取与电力系统类似的防雷措施。这就是问题的关键。
中国工程院院士、铁道专家王梦恕则指出，高铁纵使有防雷设施，也只能防高空雷击，不能防“滚地雷（球状）闪”。他在接受《第一财经（微博)日报》记者采访时表示，现在的天气状况与以往不同，经常低空起雷。但他表示，即使是低空打雷，击穿接触网，修理起来也很简单。为什么数次京沪高铁停电都花费数小时修理电网呢？
一位铁路防雷工程师告诉本报记者，关于铁路的防雷系统，由铁道部颁布的第26号文统领。铁路的防雷体系包括避雷针、防雷器以及接地系统三项，他坦言，200公里以上的非高铁的铁路设备，接地系统并没有完全做好。
本报记者获悉，由凤凰卫视组织召开的防雷专家对此次事故的研讨会将于8月4日在北京召开，通号院亦被邀请参加。
高铁还有多少隐患？
“7·23”事故发生后，铁道部部长盛光祖在现场表示，从即日起开始为期两个月的安全生产大检查。以高铁安全和客车安全为重点，采取拉网式检查的方法，全面排查问题，制定针对性的措施逐项整改。
两个月时间能将高铁目前存在的隐患排除干净吗？从专家们的分析来看，这是一个艰巨的几乎不可能完成的任务。
简水生认为，除防雷系统外，轮轨、轴承以及无砟轨道均存在安全隐患。比如，轮轨的轴是中国自己制造的，但轴承却不是中国制造的，连进口轴承所使用的钢材是什么也不知道。
而超长线路的无砟整体道床令简水生亦不敢苟同其安全性。目前，中国300公里以上的高铁轨道上，比如京津、京沪、武广均铺设的是无砟整体道床。
中科院西安地球环境研究所的张拾迈教授在弥留之际表示：“如果非要上高铁，至少一定要用有碴道床。”碴即砟，即小石子。张拾迈教授认为，小石子可以对夏尔谢夫力起一定的缓冲作用，而今天我们的高铁建设中普遍采用的是无碴道床，把钢轨硬生生钉在水泥地上，则会给夏尔谢夫力带来火上浇油的效果。
张拾迈的担忧不仅对铁路安全，更延伸至对其应力无法缓冲、从而对增加地质灾害产生的担忧。
但网络上的人们亦有不同的看法。有人认为，2003年，德国铁路无碴轨道总铺设长度为600多公里；日本累计铺设里程已达2700多公里，因此这一技术已经相当成熟。
铁道部宣称，无碴轨道也是一项自主创新技术。但中国是否已经掌握了无碴技术的核心，以及无碴道床的一些疑点，仍未有权威的解释。
而专家关于高铁路基需要数年时间等待其自然沉降，而不能仓促开通运行的讨论之声，也是不绝于耳。
所有的疑问和担忧，至今还没有一个权威机构给出结论。
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