蒙内铁路联调联试行车组织环节安全因素分析

冯 旭，张健明

（1、2 中交铁道设计研究总院有限公司，工程师 北京 100088）

蒙内铁路即蒙巴萨港-内罗毕铁路，是东非铁路网的起始段，自2017年5月31日正式开通，已实现安全运营一周年。在正式开通运营前，蒙内铁路进行了成功的联调联试和动态验收，为顺利开通运营提供了必要的安全保障。总结蒙内铁路联调联试方法，对联调联试行车组织安全因素进行必要的分析和总结，将对其他新线开通，特别对以中国标准建设的海外铁路具有重要的指导意义。

国内普速铁路目前只采取动态验收方式进行调试，而蒙内铁路是我国铁路“走出去”的典范，应在确保安全开通和运营上更加重视、积累经验，对内起到标杆作用，对外树立良好形象。因此在动态验收的基础上，参照国内高速铁路的做法，在动态验收前开展联调联试，使新建铁路各子系统和接口间调试更加精细化和专业化，将有利于确保蒙内铁路设施设备达到安全状态，为顺利开通和运营奠定坚实基础。

1 联调联试含义及内容

“联调联试”是指新建铁路各系统间的综合调试，即调试所有的子系统，使之符合设计要求正常运行，确保整体系统的功能达到最优，满足运营要求。联调联试是在一定时间内持续的动态过程，经由铁路大系统到设备子系统的多次反馈与调试优化，方可判定系统功能结构的完整性与合理性[1]。

蒙内铁路为单线普速铁路，最高行车速度为120 km/h，因此，结合蒙内铁路的技术标准和运营条件，联调联试和动态验收的测试主要有轮轨关系测试、通信信号系统测试、地面各系统测试以及其他测试[2]等。

2 联调联试行车安全事故形态分析

联调联试和动态验收阶段是通过试验列车上线运行进行相关测试；试运营阶段将通过客货列车按运行图模拟运行。因此，试验列车行车组织安全是联调联试和动态验收工作的重中之重。根据事故形态的不同，可以将联调联试行车组织环节中可能发生的事故划分为列车脱轨事故、列车冲突事故和列车故障火灾及爆炸事故三个方面[3-7]。

2.1 试验列车脱轨事故分析 在联调联试行车组织中，试验列车发生脱轨事故，将造成试验列车颠覆，进而引发人身伤亡和财产损失。导致试验列车脱轨事故的发生，主要有以下几个因素：

1）轨道几何尺寸和轮轨动力学指标超限。联调联试要对轨道几何尺寸和轮轨动力学进行检测，检测指标包括轨距、小轨距变化率、三角坑、轨道水平、曲线变化率、左右高低、车体的横纵向加速度及其变化率等指标。这些指标要达到规定标准，才能保证列车安全运行；因此，在蒙内铁路静态验收阶段，需加强对轨道的精调和整治。如果出现指标超限及异常，则可能会造成列车脱轨事故发生。

2）轨道上或限界内有施工剩余物料。联调联试是行车和施工并行的过程。以下两种情况，均会对试验列车造成影响甚至酿成试验列车脱轨事故：一是施工人员未能按计划施工，超范围、超时间施工，使施工机具在试验列车开行时仍在线路上作业；二是在施工结束后，场地清理不彻底，将施工剩余物料遗留在线路上或者限界以内。

3）车站雨棚、防护栅栏等部件脱落。联调联试期间，一些设备和设施因尚在调试安装故呈不稳定状态，受阴雨、大风天气影响，容易发生雨棚部件、轨旁设备和防护栅栏等设备掉落在轨道上或限界以内或砸中正在运行的试验列车，严重时会造成试验列车脱轨事故。

4）限速调度命令发布错误和司机操纵错误。联调联试期间，由于线路受施工、地形等因素影响，将会在某一段或几段实行限速，以保证行车安全。可能存在调度员在发布调度命令时将限速区段搞错和晚发、漏发调度命令；抑或存在司机在收到调度命令后，未执行限速命令，造成试验列车以高于线路限速通过该区段，可能导致脱轨事故的发生。

2.2 试验列车冲突事故分析 联调联试试验列车在运行中，可能发生列车冲突事故。造成试验列车冲突事故的主要因素有：

1）试验列车行车进路办理错误。在联调联试的行车组织中，行车进路是保障行车安全的重要因素。错办行车进路，极易导致列车正面冲突和侧面冲突。

2）施工自轮运转小车占道。在联调联试期间，白天进行行车检测，夜间进行施工整治。如发生施工计划提报不准确，或者存在超范围、超计划施工的情况，施工自轮运转小车占用线路，有可能试验列车与其发生冲突，造成冲突事故。

3）通信信号设备和车载设备故障。通信信号设备是试验列车的“眼睛”，车载设备是试验列车的“大脑”，“眼”、“脑”相互协调，是列车安全运行的重要保证，当“眼”、“脑”出现故障，将会导致列车非正常运行，极有可能发生与前车追尾冲突事故。

4）试验列车调车作业未确认信号。试验列车在进行调车试验时，司机未确认车站发布的调车信号，有可能造成试验列车发生冒进信号，发生“挤岔子”事故，进而与邻线列车发生冲突事故。

5）试验列车的制动系统故障。试验列车的制动系统如发生故障，将导致列车制动力消失或者减弱。蒙内铁路沿线地形复杂，特别是内罗毕至蒙巴萨方向，长大下坡道密集，因此列车的制动系统非常重要。一旦制动系统发生故障，将会与前行列车发生冲突，造成事故。

6）联锁设备与列控系统发生故障。在联调联试中，联锁设备和列控系统相互协调才能完成对试验列车的行车指挥并确保其安全。一旦发生故障，将会出现列控正常传输信息，而联锁设备未正常进行道岔以及信号的转换，试验列车运行径路出现错误，成为与邻线列车发生冲突事故的隐患。

7）司机操作失误。如果司机在操纵时麻痹大意甚至臆测行车且未落实相应的防护规定，将会造成列车超速运行，甚至冒进信号，其后果可能是与前行列车发生冲突，或在车站内挤岔后与邻线列车发生侧面冲突。

2.3 试验列车故障和火灾及爆炸事故分析 试验列车在行车过程中，由于设备非正常运转和人员违规，会发生列车故障、火灾，甚至会发生列车爆炸事故。

1）试验人员违规吸烟。试验人员违规在列车上吸烟，且不按规定使用带有明火设备等，容易造成试验器材起火，酿成列车火灾。

2）试验人员携带易燃易爆物品。试验人员在登车试验时，携带的物品未经安检，如果有易燃易爆的物品带到试验列车上，在一定的外在条件作用下，会引起火灾或爆炸，最后导致试验列车发生火灾和爆炸事故。

3）试验列车维护欠缺。试验列车运行一定时间和一定公里数后要进行检修，如果检修不到位，存在安全质量隐患，试验列车运用时其设施设备极易出现故障影响正常工作，严重时还有可能导致试验列车发生火灾或爆炸事故。

3 行车安全影响因素的HAZOP分析

HAZOP（Hazard and Operability Analysis，即危险与可操作性分析）分析法是利用偏差=参数+引导词，针对划分的单元，逐条对潜在的危险因素进行分析，找出产生危险的原因，分析其可能产生的后果。在此基础上，制定安全预防的措施，以及保障安全的建议[8-11]。

铁路联调联试行车组织系统是一个复杂的系统，通过对行车事故形态的分析，我们可以总结归纳出联调联试行车安全的影响因素，这些因素相互交叉，相互影响，最终导致行车事故的发生。为便于识别风险，对风险进行管控，将联调联试行车系统安全影响因素划分为六个单元，即调度与运营管理单元、施工组织管理单元、基础设施单元、移动设备单元、自然因素单元和人为安全因素单元。利用HAZOP分析法分析铁路联调联试行车安全状况，可以更直观的对铁路联调联试行车安全状况进行掌握。

3.1 调度与运营管理单元 调度与运营管理是联调联试行车组织的“中枢神经”，调度与运营管理正常进行是确保行车组织安全的前提。通过对行车安全事故形态的分析、总结和引申归纳，将调度与运营管理单元划分为七个工艺参数，即进路、行车速度、运输计划、调度命令、四确认、事故监测和非正常运行及应急处置能力，对其进行HAZOP分析，如表3-1所示。

表3-1 调度与运营管理HAZOP分析

3.2 施工组织管理单元 施工组织一般都利用夜间或者天窗时间进行，重点在于对联调联试检测出的问题进行整改和销号，使设备达到安全和合格状态，因此，需要对施工组织进行严格管理，规范施工计划提报，严格按施工计划和施工时间进行施工作业。对施工组织单元进行HAZOP分析，将其划分为五个工艺参数，即上跨线路施工异物、施工剩余物料及机具、施工计划提报、雨棚和栅栏以及施工通道，如表3-2所示。

表3-2 施工组织管理单元HAZOP分析

3.3 基础设施单元 基础设施是铁路运营的基础。联调联试中存在施工和整治，对基础设施来说是更大的考验。对基础设施单元进行HAZOP分析，将其划分为四个工艺参数，即轨道几何状态、本线和上跨桥梁状态、通信信号设备状态以及轮轨动力学，具体分析如表3-3所示。

表3-3 基础设施单元HAZOP分析

3.4 移动设备单元 移动设备是联调联试行车安全的重要因素之一，对移动设备进行安全性分析，确保联调联试行车的安全。按照HAZOP分析法的要求，将其划分为四个工艺参数，即自轮运转小车、试验列车部件、站线车和车载设备，对其进行分析，如表3-4所示。

表3-4 移动设备单元HAZOP分析

3.5 自然环境单元 根据HAZOP分析，并结合联调联试的实际情况，将自然环境因素划分为极端天气、试验时间和沿线地形地貌三个工艺参数，并对其进行HAZOP分析，如表3-5所示。

表3-5 自然因素单元HAZOP分析

3.6 人为安全因素单元 联调联试行车安全影响因素中人的因素是主观的因素，它涉及试验人员、施工人员和沿线居民等，涉及面较广。做好人为影响因素的安全工作，对于联调联试整体行车安全具有重要作用。对人为因素进行HAZOP分析，划分为列车调度员技术水平及心理水平、施工人员责任意识、驻站联络员胜任能力、司机乘务员胜任能力和试验人员技术水平和安全意识等五个工艺参数，具体分析如表3-6所示。

表3-6 人为安全单元HAZOP分析

4 结束语

联调联试工作是一项系统的、复杂和精细的工作，需要技术做支撑，管理做保证。因此，做好联调联试的各项工作，有效识别联调联试中可能发生的风险，控制风险的形成，有利于确保联调联试的顺利完成。蒙内铁路联调联试的成功即得益于提前做好准备和筹划，也离不开建设、设计、施工和监理单位对联调联试中影响行车安全的因素进行潜在地风险识别和研判，做到了有效预防，达到了风险管控的目的。联调联试顺利开展和圆满完成，为蒙内铁路开通运营提供坚实的技术基础、严谨的科学依据、丰富的运营经验和专业的人员准备[12]，同时，也形成了中国铁路在海外铁路项目联调联试及试运营技术体系和管理体系的“中国标准”，为我国海外铁路项目的建设和运营管理起到示范性作用。