西班牙高速列车事故提供安全系统教训

这起悲剧事件使西班牙数十年的成功故事戛然而止

7月25日,在西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉的一个急弯处脱轨的高速列车司机告诉控制人员,他以大约每小时190公里的速度过弯,尽管限速为每小时80公里。他在事故中幸存下来,并且目前正在接受地方当局的调查。即使最终证实是司机超速导致事故,铁路乘客可能会想知道安全系统中的哪些环节失效,才导致一个人的错误伤害了如此多的人。

这起事故是西班牙高速列车首次发生的致命事故。西班牙在1992年启动了高速铁路网络,现在每天为约10万名乘客提供服务。当局尚未确定事故原因,但这可能是一个特例。“最常见的[脱轨原因]是轨道或铁路和设备的问题,”北达科他大学的机械工程师乔治·比贝尔说,他是列车失事铁路灾难的法医一书的作者。从康涅狄格州法国的火车事故最近成为新闻,但脱轨的威胁正在下降,至少在美国是这样,从1976年到2011年下降了约90%

比贝尔说,这种下降部分是由于对轨道、车轮和轴承等老化基础设施的监测得到了改进。西班牙媒体报道称,这列火车行驶的轨道并非为最快的高速列车设计。这意味着轨道可能在某种程度上导致了事故。低等级的轨道振动更剧烈,磨损也更快。将相同的轨道用于多种类型的列车,例如高速列车、较长的本地客运列车,甚至货运列车,也可能加剧金属疲劳的不均匀。温度变化或潮湿的轨道,加上磨损的车轮或列车不均匀的载荷,都可能导致脱轨。然而,使用红外传感器定期检查热点或使用超声波传感器检查金属疲劳等基本操作可以提醒铁路运营商注意老化的基础设施。


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更高科技的控制系统也正在兴起。美国和欧洲都在采用半自动制动系统,旨在取代超速行驶的司机。事故现场的轨道非常靠近车站,使用的是一种名为ASFA的较旧一代信号技术,该技术会提醒司机注意即将到来的速度限制,但不能覆盖他的控制。相比之下,马德里-巴塞罗那高速铁路线使用的是2级欧洲铁路交通管理系统(ERTMS),该系统可以覆盖司机的控制。火车司机工会宣布,如果该段轨道安装了ERTMS,“本可以避免”这场悲剧。即使这是真的,西班牙已经是欧洲ERTMS部署最多的国家之一。在美国,铁路部门警告说,他们不太可能在2015年最后期限之前完成立法规定的类似技术升级。

比贝尔指出,没有任何自动制动系统可以涵盖所有情况:自20世纪20年代以来,就有了阻止列车的技术,但问题之一是你不能像阻止一列150节车厢的重型货运列车那样阻止超速行驶的客运列车。”但这并没有阻止研究人员尝试。美国交通部正在研究算法,该算法将根据每列列车的载荷开发一个动态的自定义制动曲线(pdf)。这可能会改进自动控制系统,尽管性能仍将取决于当地的轨道条件,这些条件可能更难考虑。

圣地亚哥事故中如此高的死亡和受伤率也是反常的。比贝尔说,脱轨往往不如碰撞那么有害,除非它们发生在山坡上、水面上或靠近脱轨列车可能撞上的物体附近。不幸的是,这正是发生在圣地亚哥弯道的情况。10节车厢的列车脱轨,机车开始翻滚,然后列车撞上了一堵混凝土挡土墙(视频)。

幸存者,如美国人斯蒂芬·沃德,称自己是幸运的,相对于死伤者来说,他们确实是幸运的。然而,所有乘客都不幸的是,有几个系统都失效了。列车仍然无法解释的速度、缺乏足够先进的制动系统以及紧靠混凝土墙脱轨都导致了死亡和受伤。

但并非所有的系统故障或解决方案都是技术性的。“问题在于你让人们注定会失败,”英国伯明翰大学的铁路系统工程师费利克斯·施密德说。“你有一条高度保护的铁路,几乎直接连接到一条保护较少的铁路。”这种转变类似于汽车司机在高速公路上顺利行驶后进入城市中心不太可预测的交通堵塞。“这是从低需求到高需求的转变,有时很难管理,”他补充道。

纽约市的大都会运输管理局通过采用日本的人为因素创新,减少了开门事故(即当列车没有安全停靠在站台上时错误地打开车门):要求司机在到达打开车门的相关站台标记时用手示意。这项要求确保司机在从低需求巡航转变为要求更高的站台停车时保持注意力。日本还声称在1964年至2009年期间,其高速列车运送了92亿乘客,没有发生过一起死亡事故。这是一个西班牙和所有其他高速铁路运营商都可以努力达到的标准。

比贝尔对本周的脱轨事件不应阻碍未来的高速铁路项目感到乐观:“这种事故一直都在发生。谢天谢地,它们很罕见。”

 

 

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