铁路车辆溜逸问题分析与控制
2016-12-13鲜前黄松和
鲜前,黄松和
(西南交通大学机械工程学院,四川成都610031)
铁路车辆溜逸问题分析与控制
鲜前,黄松和
(西南交通大学机械工程学院,四川成都610031)
铁路车辆溜逸问题对行车安全有着重要的影响,尤其是在坡道上停留时,事故更为频繁。铁路车辆由于外力或者自身重力作用下易发生移动而失去控制,进而出现侵限、撞击信号机以及损坏道岔线路,造成严重的行车事故。主要以轨道车、接触网作业车为介绍背景,结合案例详细分析车辆防溜设备、人员因素及其它因素对车辆溜逸的影响,依据轨迹交叉理论模型,提出有效的解决方法。
溜逸;事故;轨迹交叉理论模型
车辆溜逸是铁路行车安全的一项重要风险点,危害性大。一旦防溜失效引起车辆溜逸,轻则挤岔脱线,重则溜入到发线、正线甚至区间,造成与列车冲突,后果不堪设想。现阶段还没有行之有效的方法去完全避免事故的发生,以下结合事故案例对车辆溜逸的原因进行分析,并提出了相应的防御措施,对减少事故的发生也有着一定的参考意义。
1 溜逸基础知识介绍
1.1定义及原因分析
溜逸是指停留在线路上的铁路车辆,由于没采取止轮措施或止轮措施不当,在自身重力或外力的作用下发生无目的溜动而导致车辆的自然移动,使其在失控的状态下所造成的行车事故。
如图1所示,当重力在坡道上向下的分力大于坡道给车辆的最大静摩擦力时,就会引起车辆溜逸,在其它外在条件下(如强风的影响下。暴雨的冲击力),很可能会产出与坡道平行向下的分力,通过采取适当的防溜措施来抵消坡道向下的分力从而避免溜逸的产生,溜逸的场景主要分为2类。
图1 车辆坡道停留受力状态分析
(1)平路上溜逸(一般是在外力的情况下发生,如人力推动);
(2)坡道上溜逸(自身重力和外力的双重影响),在坡道上发生溜逸的概率远远大于平路上所产生的。
1.2防溜设备及系统介绍
目前车辆防溜措施主要有两类:一是人力制动机、防溜铁鞋(止轮器)、防溜枕木等工具,以上设备的操作需要通过人力来完成;二是GYK溜逸功能模块,它能自动有效地起到防溜逸的目的。
(1)人力制动机:以人力为原动力,通过手轮(或杠杆)的转动和手力的大小作用到拉杆上,从而把力传递到闸瓦上以实现车轮的制动。
(2)防溜铁鞋(止轮器):在车辆处于静止状态,铁鞋鞋尖应紧贴车轮踏面,有效固定。
(3)防溜枕木:安放置在距停留车辆不大于5 m处的位置,起到预防的作用。
(4)GYK溜逸控制功能:GYK有空档溜逸、相位溜逸以及管压溜逸三种情况,一旦检测到出现以上任意一种情形,将产生溜逸报警功能,可在规定的时间内按压“警惕”以解除报警,否则实施紧急制动。
2 案例分析
2.1案例内容
2015年8月3日重庆供电段,襄渝线兴隆场站Ⅵ场1道停留的57061次供电轨道作业车(重庆供电段配属,JW-2型1402154号)向北碚方向溜逸并挤坏651号道岔,停在643号道岔上,致使Ⅵ场4道已开放45743次的出发信号机恢复定位,司机在4‰坡道上没有采取防溜措施的情况下,擅自关闭发动机,导致作业车制动缸泄漏后在坡道上溜逸挤坏道,构成铁路交通一般C(C8)类事故。
2.2案例原因分析
(1)事故流程分析
司机违反《接触网作业车管理规则》中“接触网作业车在站内等、会列车时,须进行保压制动,严禁关闭发动机,按规定及时检查走行部”和“接触网作业车在车站停放时,须有人留守,同时在列车前、后两端进行防护和防溜处理”等规定,在停留时,仅采用保压制动,擅自关闭发动机,且在停机停留时未采取任何防溜措施,致使作业车制动缸压力泄漏无法提供足够的制动力,最终发生溜逸、挤坏道岔的事故。
制动简要原理如图2所示,发动机带动空气压缩机工作,空气压缩机产生的高压空气经过各种阀及管路传递到作用风缸,作用风缸在把储存的高压空气送入基础制动装置中(制动缸),从而产生制动力。发动机关闭时,通过作用风缸储存的高压空气作为动力源来提供制动力,一旦压力空气泄漏量达到一定程度就失去了制动的作用。
图2 制动简要原理图
综上所述:在等、会列车时,实施保压制动,严禁关闭发动机,在停机等待时,必须做好防溜措施。
(2)管理人员因素分析
安全风险管理不到位,管理人员对车辆防溜安全风险实时性差,缺少对司机的作业标准检查和指导力度。
(3)作业人员因素分析
跟车作业人员安全意识淡薄,缺少对风险的预判能力。
另外,在铁路总公司组织的轨道车、接触网作业车司机培训班中,通过研讨了解到司机现阶段普遍存在的几点问题:
一是,正式司机少,年级偏大,青黄不接,对于高新技术接受程度偏慢;
二是,工作任务繁重,工作压力大,在工作中出现的事故承担的责任大;
三是,司机所负责的线路长,作息不规律,影响家庭生活;
四是,工资待遇偏低等。
以上几点直接影响到司机正常工作的心里状态,对生产运行安全也有直接的关联。所以,管理人员在加强司机的培训监管以外也要关心司机的日常生活及心理状态。
3 防溜逸措施的建议
如图3所示,根据海因里希提出的轨迹交叉理论模型,物和人的因素在事故中占有同等重要的位置,实际作业中人的行为自由度远大于物,物受到结构或者运行程序的约束,而人都有自己独立的思维和情绪,这种自由性一方面能提高工作的能动性及效率,另一方面容易使作业人员处于不可控性,由此可知,生产事故预防的关键在于把握参与人员的缺点,消除人员的不安全行为和设备的不安全性,一是加强对人员的教育和管理,二是改进流程,采用新技术。
图3 轨迹交叉理论模型
3.1加强对人员的管理及教育
制定完善的防溜逸体系,提高业务人员的业务素质,增强安全风险意识。制定对应的奖惩制度,以提高相关人员的主观能动性,定期组织防溜相关科目演练,提高作业人员的业务水平,确保停留车辆能按规定采取防溜措施、不发生溜逸。
3.2完善设备,提高效率
方案1:设置车辆防溜逸预警系统及自动制动装置,实现过程如下,位置传感器一旦检测到停留的车辆发生移动就及时报警,通过无线传输装置将溜逸的信号及时的传递到司机或车站值班员的移动通讯设备上,另一方面根据检测的结果及时的采取相应的制动措施(在车辆上添加一个小型的备用风缸,通过检测到的溜逸信号连通备用风缸和闸瓦之间的回路来实现制动)。
方案2:设置铁鞋智能报警装置,原理是在铁鞋放置柜上安装电子元件和行程开关,在车辆停留时,通过检测到的发动机不工作信号传递给铁鞋装置,产生报警语音信息,提醒作业人员及时安设铁鞋,防止漏设铁鞋问题的发生。防溜铁鞋智能报警装置的研制和推广使用,有效防止了作业人员出现误判、误动现象的发生,大大降低了轨道车辆运行安全风险,避免了因轨道车辆溜逸、脱线等铁路事故造成的重大经济损失。
4 结束语
停留车辆未按规定采取防溜措施造成挤岔、侧冲、相撞等事故,产生的后果往往是相当严重的,通过自动控制技术以及无线传输技术的快速发展,在未来的发展中,这些先进的技术与铁路车辆防溜系统相结合能更大程度的保障铁路运行的安全。
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Analysis and Control of the Railway Vehicles Running Problem
XIAN Qian,HUANG Song-he
(School of Mechanical Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu Shichuang 610031,China)
The Railway vehicle running problem has a significant impact on traffic safety,especially when staying on a slope,very frequent accidents will occur.The Railway vehicle is moving at an external force or self gravity,and finally out of control.It may occur intrusion threshold,hit signal and damage turnout line,causing serious traffic accident.This paper describes the rail car,catenary work vehicle as a theme background,combined with a detailed analysis of the case the vehicle anti-running equipment,personnel and other factors on the impact of runaway vehicle,this paper is based on a theoretical model trajectories cross to express the effective solutions.
running;accident;trace intersecting theory model
U298.5
B
1672-545X(2016)10-0180-03
2016-07-21
鲜前(1990-),男,四川人,硕士研究生,研究方向:工程机械方向。