越来越长的货运列车增加了脱轨的几率

一项新的风险分析表明,用一列100节车厢的列车代替两列50节车厢的列车,脱轨的几率会增加11%

Steve Proehl/Getty Images

美国对货运列车的长度没有联邦限制,这使得注重成本的铁路行业可以自由试验巨型列车,例如2010年从德克萨斯州开往加利福尼亚州的3.5英里、九个机车的庞然大物。但是,去年一列150节车厢、1.75英里的列车运载化学货物在俄亥俄州东巴勒斯坦发生火灾性撞车事故,使得限制列车长度的问题突然成为焦点。

列车会太长吗?关于多英里货运列车可能造成的危险几乎没有数据。然而,现在发表在《风险分析》上的一项新研究表明,随着列车长度的增加,列车脱轨的几率也会增加。研究结论表明,即使考虑到运行列车总数的减少,用一列100节车厢的列车代替两列50节车厢的列车,也会使总体的脱轨几率增加11%。研究团队的计算表明,与四列50节车厢的列车相比,一列200节车厢的列车脱轨几率将增加24%。

增加的风险是相对的。“幸运的是,脱轨事件并不常见,”研究合著者彼得·马德森说,他是杨百翰大学组织行为学教授。他指出,在为期十年的研究期间,美国主要铁路线路上每年发生约300起脱轨事件。随着货运业的时间和成本压力可能继续增加,安全问题可能会迅速变得更加紧迫。


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为了进行计算,研究作者需要知道“不同长度的列车在不同路段上行驶的基本比率,”马德森说。由于这些数据似乎没有公开,该团队使用了一种先前应用于公路车辆碰撞的方法。这种技术被称为“准诱导暴露”,允许研究人员使用另一种类型的碰撞作为基线来评估一种类型的碰撞。理想情况下,比较事件不受所研究变量的影响,因此“那组事故可以作为缺失基本比率的一种替代”,他说。

本研究中使用的替代事件是“抢火车”碰撞:即司机试图在迎面而来的火车到达之前最后一刻冲过道口的事件。(作者假设司机不知道或不关心他们未能抢过的迎面而来的火车的长度。)在缺乏更好数据的情况下,这种方法为作者提供了一个了解火车长度趋势的窗口:美国交通部下属的联邦铁路管理局 (FRA) 记录了脱轨事故以及抢火车事故中涉及的列车长度。马德森和他的团队比较了1,073起前者的事故和1,585起后者的事故作为对照,按县和年份匹配,时间跨度为10年。

Graphic compares length and derailment risk of single long trains versus multiple shorter trains with equivalent numbers of cars. Examples include one 100-car train (11 percent higher odds of derailment than two 50-car trains) and one 250-car train (28 percent higher odds than five 50-car trains).

马德森表示,这是首次使用准诱导暴露来分析列车风险。“我犹豫是否称之为突破,但[研究作者]确实做到了,”密歇根州立大学交通工程和规划荣誉教授理查德·莱尔斯说,他研究过统计方法。鉴于准诱导暴露无法得出真正的“每列火车行驶英里的脱轨率”,莱尔斯表示,他会更强调研究的总体趋势,而不是具体的几率。

在 2023 年俄亥俄州脱轨事故发生后,国会要求国家科学、工程和医学院 (NASEM) 成立一个委员会,研究长度超过 7,500 英尺(约 1.4 英里)的列车。该委员会已经看到了《风险分析》研究,但通过 NASEM 交通委员会项目官员,拒绝就此发表评论。与此同时,FRA 的公共事务副主任沃伦·弗拉托表示,FRA 正在审查该论文,“以充分了解所使用的方法和得出的结论。”

美国铁路协会的通讯助理副总裁杰西卡·卡哈内克对该研究的风险评估提出异议。“杨百翰大学的研究未能考虑到不同类型的列车或不同的车厢类型,”她说。“例如,研究中的 50 节车厢的列车可能意味着 2,600 英尺的煤炭整列列车、10,000 英尺的联运列车或 5,000 英尺的混合货物列车。”

马德森表示,他和他的团队对他们的计算“非常有信心”,他们已经控制了他们可以控制的变量,例如一天中的时间。“我可以理解为什么[行业团体]不喜欢这个结果。我们当然不是在争辩说永远不应该允许更长的列车,”他说。正如研究作者指出的那样,长列车可以减少燃料消耗并降低运营成本。“我们只是想为讨论添加一份证据。”

铁路工人,例如贾里德·卡西蒂,一位前机车工程师,也是国际钣金、空气、铁路和运输工人协会运输部 (SMART-TD) 工会的安全主管,对长列车感到担忧。他将火车比作弹簧玩具;由于连接每节车厢的联结装置(俗称车钩),货运列车中存在一些松弛。卡西蒂说,他尤其担心长列车中的混合货物——即将原本是多列较短列车的货物合并成一列长列车——尤其是当空车厢被放置在装满货物的车厢前面时。他说,如果移动一列均匀装载的列车就像在桌子上拖动一个弹簧玩具,那么与长而异质的列车的惯性作斗争就像试图用一块两磅重的砖块连接在弹簧玩具的末端来控制同一个弹簧玩具。

“我们迫切需要国家立法来限制列车的长度,”卡西蒂说。“我们需要知道多长才算太长,我们需要知道限制将是多少。”在他看来,《风险分析》研究的大方向是正确的:“他们看到了现实,即长列车比短列车更容易脱轨,”卡西蒂说。

本·瓜里诺《大众科学》的副技术编辑。他撰写和编辑有关人工智能、机器人技术以及我们与工具之间关系的文章。此前,他曾在《大众科学》担任科学编辑,并在《华盛顿邮报》担任特约撰稿人,在那里他报道了 COVID 疫情、科学政策和虚假信息(以及恐龙骨骼和水熊)。他拥有宾夕法尼亚大学的生物工程学位和纽约大学科学、健康与环境报道项目的硕士学位。

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