摘要：本文從高速鐵路工務(wù)系統(tǒng)的角度就行車安全、人身安全、設(shè)備安全和防災(zāi)等方面進(jìn)行了初步探討，并就與既有線的安全管理不適應(yīng)之處，人在安全中的重要性提出了初步意見(jiàn)。建立安全監(jiān)控系統(tǒng)及簡(jiǎn)單方案。

關(guān)鍵詞：高速鐵路??? 工務(wù)??? 安全

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安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題，是鐵路的生命線。高速鐵路及客運(yùn)專線作為鐵路運(yùn)輸?shù)囊环N新形式，安全問(wèn)題尤其重要。世界各國(guó)已建成和正在建成的高速鐵路.均將綜合安全保障體系的研究放在首位。我國(guó)地域遼闊，地形復(fù)雜，氣候變化大，致使鐵路災(zāi)害分布廣泛、類型眾多、發(fā)生頻繁，且各類的設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生。往往在一種誘發(fā)因素作用下形成群發(fā)性或鏈發(fā)性的事故，由此平均每年造成既有鐵路運(yùn)輸中斷100余次，累計(jì)1000∽2000h，最高峰曾達(dá)到年斷道211次。已發(fā)生病害路段占全路總運(yùn)營(yíng)里程的20%以上，尚有許多線路病害處于潛伏狀態(tài)，每年發(fā)生的設(shè)備故障不計(jì)其數(shù)，嚴(yán)重威脅鐵路的行車安全。鑒于此，高速鐵路有必要針對(duì)各種可能發(fā)生的危及行車安全的鐵路病害，認(rèn)真分析其成因及預(yù)防措施，并建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)及科學(xué)有效的頂警機(jī)制，采取各種預(yù)防和應(yīng)急措施。使事故的破壞降低到最小程度或避免災(zāi)害的發(fā)生，以確保高速鐵路和客運(yùn)專線列車的安全運(yùn)行。

1 國(guó)內(nèi)外鐵路工務(wù)安全研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

?? ?鐵路旅客列車運(yùn)行的安全性，是全世界鐵路部門(mén)均予以特別重視的問(wèn)題。以日本、法國(guó)、德國(guó)為代表的高速鐵路，一直把確保旅客生命財(cái)產(chǎn)和行車安全放在首位，把安全技術(shù)作為高速鐵路的先導(dǎo)型核心技術(shù)加以系統(tǒng)研究。針對(duì)其所處的自然環(huán)境、地理?xiàng)l件以及運(yùn)營(yíng)條件的不同，分別采取了各自不同的安全保障措施，并通過(guò)實(shí)際運(yùn)用對(duì)安全對(duì)策予以不斷完善和提高。

日本鐵路防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)始于新干線建設(shè)的初期。經(jīng)過(guò)30余年的不斷研制和開(kāi)發(fā)，已經(jīng)由簡(jiǎn)單的觀測(cè)、報(bào)警、防護(hù)逐步發(fā)展成為綜合的防災(zāi)報(bào)警管理系統(tǒng)。一旦發(fā)生災(zāi)害，自動(dòng)報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，阻止列車運(yùn)行，確保行車安全。日本鐵路還同時(shí)制定了災(zāi)害情況下相應(yīng)的行車安全規(guī)則，以及降低災(zāi)害對(duì)行車影響的措施。并制定有嚴(yán)格的軌道管理辦法，用于確保設(shè)備安全。

法國(guó)高速鐵路創(chuàng)造了當(dāng)前世界上輪軌交通的最高試驗(yàn)速度572 km/h。運(yùn)營(yíng)速度達(dá)到300---320 km/h，在TVM-430系統(tǒng)中，增加了設(shè)備監(jiān)測(cè)和報(bào)警子系統(tǒng).其主要內(nèi)容為接觸網(wǎng)電壓監(jiān)測(cè)、熱軸監(jiān)測(cè)、降雨監(jiān)測(cè)、降雪監(jiān)測(cè)、大風(fēng)監(jiān)測(cè)、橋隧落物監(jiān)測(cè)，為列車速度自動(dòng)控制提供參數(shù)。并有嚴(yán)格的軌道管理規(guī)定和系統(tǒng)的安全管理體系。

德國(guó)高速鐵路不同于日、法兩國(guó)，屬客、貨混運(yùn)型，且隧道約占線路長(zhǎng)度的1/3。因此，隧道內(nèi)的行車安全成為其安全保障的重點(diǎn)，除了采用安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外，還制定了嚴(yán)格有效的防范措施以及運(yùn)營(yíng)措施。

1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

?我國(guó)既有線鐵路經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐已經(jīng)形成了比較完善的安全管理體系，并制定了《鐵路工務(wù)安全管理規(guī)則》。從行車安全、人身安全、設(shè)備安全方面作出了詳細(xì)規(guī)定。對(duì)指導(dǎo)工務(wù)安全工作具有重要的意義。但在我國(guó)，人們的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)仍需不斷加強(qiáng)，加之鐵路安全監(jiān)控屬邊緣學(xué)科，對(duì)于鐵路安全防災(zāi)的研究仍停留在局部性和理論性研究階段，尚未形成全局和動(dòng)態(tài)性的良性局面，鐵路已有的安全監(jiān)測(cè)體系已經(jīng)不適應(yīng)高速鐵路日益提速的要求。

2 高速鐵路工務(wù)安全保障方面的特點(diǎn)

高速鐵路工務(wù)安全保障體系與既有鐵路相比，有以下特點(diǎn):

1、高速鐵路速度高，行車密度大，傳統(tǒng)的維修模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，必須嚴(yán)格做到行車不施工，施工不行車。設(shè)置合理充足的施工維修天窗。以消除事故隱患、保障人身安全。

2、高速鐵路速度快，行車密度大，對(duì)控制設(shè)備的依賴比以往大大增加，對(duì)鐵路線路基礎(chǔ)設(shè)施要求更加嚴(yán)格，所以，必須采用完備的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，同時(shí)還應(yīng)具備設(shè)備監(jiān)測(cè)設(shè)施，以消除設(shè)備隱患。

??? 3、高速列車在運(yùn)行中，軌道上如有其他障礙物，容易使列車脫軌，即使采取緊急剎車也需要相當(dāng)?shù)木嚯x，所以還需要及早探測(cè)障礙物的存在，采取相應(yīng)的消除措施。

??? 4、由于速度快，列車運(yùn)行中對(duì)線路產(chǎn)生的沖擊力，在隧道中受到的“活塞效應(yīng)”力及運(yùn)行中所受空氣阻力都大幅提高，列車設(shè)備自身狀態(tài)影響列車安全運(yùn)行，因此，需要一套完整的列車狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)，能及早根據(jù)列車設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)作出判斷。

??? 5、高速鐵路延線的橋梁、隧道、車站、站場(chǎng)、重要立交道口等所處狀態(tài)，都影響列車安全運(yùn)行，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)各部分狀態(tài)。

??? 6、由于臺(tái)風(fēng)、地震、滑坡等自然災(zāi)害給鐵路安全帶來(lái)的危險(xiǎn)，不容忽視，所以相應(yīng)的氣候和自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備必不可少。???

由于高速鐵路工務(wù)安全保障方面具有上述新特點(diǎn)，而傳統(tǒng)的工務(wù)安全保障系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，因此，必須探討適應(yīng)高速鐵路的安全管理辦法,建立適合高速鐵路的工務(wù)安全保障系統(tǒng)。

3 行車安全預(yù)防

《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》中對(duì)行車安全方面從施工作業(yè)施工組織與施工管理，施工防護(hù)，特殊線路故障的預(yù)防與處理，養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)，專用車輛的使用，材料裝卸與堆放等六方面作出了詳細(xì)規(guī)定有些規(guī)定已不能適應(yīng)高速鐵路行車安全的需要，應(yīng)進(jìn)行研究和修改。

1、有高速鐵路行車密度大、速度高的特點(diǎn)，決定了高速鐵路的施工和作業(yè)必須在天窗內(nèi)完成。既有線的90分鐘天窗已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足線路維修的需要，根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)分別設(shè)置檢測(cè)和維修天窗，檢測(cè)天窗設(shè)置90分鐘為宜，維修天窗影不低于180分鐘。并作為一項(xiàng)必需的制度列入行車組織。

2、既有線根據(jù)線路條件設(shè)置了5公里、15公里、25公里、45公里、60公里、80公里、120公里的限速。高速鐵路的線路條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于既有線鐵路。按照既有線的限速設(shè)置將大大影響行車時(shí)間，所以高速鐵路的限速應(yīng)最低保持在80公里以上。根據(jù)線路條件和我國(guó)鐵路的習(xí)慣分別設(shè)置為80、120、160、200公里等四個(gè)等級(jí)。

3、施工防護(hù)辦法應(yīng)加強(qiáng)和改進(jìn)，既有線的施工防護(hù)一般占用5人，施工現(xiàn)場(chǎng)一人，兩端各一人，距離施工現(xiàn)場(chǎng)（v≤120km/h為800m；120km/h＜v≤140km/h為1100m；140km/h＜v≤160km/h為1400m；160km/h＜v≤200km/h為2000m)處各一人。嚴(yán)重占用人力資源。應(yīng)參照外國(guó)的施工防護(hù)經(jīng)驗(yàn)，把施工防護(hù)列入列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。將計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于維修作業(yè)安全防護(hù)設(shè)備中，維修人員只需使用維修作業(yè)區(qū)附近的電話與維修作業(yè)安全防護(hù)設(shè)備進(jìn)行語(yǔ)音聯(lián)系，維修作業(yè)安全防護(hù)設(shè)備就能夠自動(dòng)完成維修作業(yè)區(qū)的安全防護(hù)操作，保證維修人員的作業(yè)安全。維修作業(yè)可以在預(yù)訂時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，列車控制系統(tǒng)能夠列表顯示相關(guān)維修作業(yè)信息，如安全防護(hù)區(qū)域、作業(yè)開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間、維修作業(yè)人員等。即簡(jiǎn)化又強(qiáng)化了施工防護(hù)。

4、跨區(qū)間無(wú)縫線路最致命的事故是脹軌跑道和鋼軌折斷，發(fā)生該事故的原因主要是鋼軌內(nèi)部的溫度力，而鋼軌最小抗彎強(qiáng)度與鋼軌橫向剛度、道床橫向阻力、軌排彎曲剛度有關(guān)。而根據(jù)預(yù)防為主的原則，在無(wú)縫線路管理時(shí)應(yīng)做到:正確設(shè)定鋼軌鎖定軌溫并嚴(yán)格檢測(cè);嚴(yán)格按章作業(yè)，確保道床橫向阻力;控制鋼軌的異常伸縮爬行;異常高溫時(shí)，增加添乘檢查，觀察線路方向，必要時(shí)采取慢行措施。確保不發(fā)生。萬(wàn)一真正發(fā)生脹軌跑道和鋼軌折斷時(shí)，嚴(yán)格按規(guī)定程序進(jìn)行處理。

5、大型養(yǎng)路機(jī)械上道作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守行車組織規(guī)定和安全注意事項(xiàng)，在天窗內(nèi)按規(guī)定程序進(jìn)行作業(yè)。但軌檢車、鋼軌探傷車、綜合檢測(cè)車由于其周期性、全面性及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)應(yīng)在運(yùn)行圖中顯現(xiàn)出來(lái)作為圖定列車來(lái)管理，更有利于高速鐵路的安全。

6、高速鐵路的有碴軌道線路作業(yè)可借鑒既有線的作業(yè)安全規(guī)定，但無(wú)碴軌道特別是軌枕板軌道的作業(yè)《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》并沒(méi)有作出規(guī)定，因此應(yīng)研究無(wú)碴軌道整正作業(yè)的有關(guān)安全規(guī)定，特別是CA砂漿墊層修理作業(yè)的有關(guān)安全規(guī)定。

4 人身安全預(yù)防

關(guān)于人身安全的有關(guān)規(guī)定，在《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》中從基本要求、避車、線橋作業(yè)、搬運(yùn)與裝卸作業(yè)、機(jī)具使用五方面進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，除因高速鐵路速度快避車需重新規(guī)定，其他規(guī)定應(yīng)嚴(yán)格遵守。

1、既有線避車規(guī)定120公里/小時(shí)時(shí)為鋼軌頭部外側(cè)2米以外，160公里/小時(shí)為2.5米，200公里/小時(shí)時(shí)線路兩側(cè)不允許有人。而法國(guó)高速鐵路的安全距離標(biāo)準(zhǔn)（如下表）遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，因此建議我國(guó)高速鐵路的安全距離標(biāo)準(zhǔn)定為2級(jí)：時(shí)速200公里及以下為2.5米，250公里以上為3米。

2、我國(guó)高速鐵路的線間距為5米，以時(shí)速250公里為例危險(xiǎn)區(qū)為下圖所示：

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當(dāng)右線行車，左線有維修作業(yè)時(shí)，左線上維修機(jī)械侵出范圍為軌外0.9m，侵入危險(xiǎn)區(qū)。因此，當(dāng)一線維修一線行車時(shí)，列車要降速運(yùn)行，結(jié)合心理因素考慮，將列車運(yùn)行速度降至160km/h。

3、如維修天窗在夜間，而雙向均無(wú)行車要求時(shí)，為尋求心理上的安全，雙向均應(yīng)封鎖。

4、白天高速線的天窗主要是沿線人工巡視以及道岔和電器設(shè)備保養(yǎng)，在加強(qiáng)預(yù)警安全措施的情況下，鄰線列車運(yùn)行可不限速。

5 設(shè)備安全預(yù)防

《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》和《鐵路安全保護(hù)條例》都對(duì)鐵路設(shè)備的保護(hù)作了明確規(guī)定。?但當(dāng)軌道上有障礙物出現(xiàn)時(shí)，列車必須停車。擋道障礙物是前面的列車，后面的列車會(huì)通過(guò)ATC自動(dòng)停車，但障礙物不是火車時(shí)，就不能被ATC顯示。既有線按慣例司機(jī)經(jīng)常地看前面的地面，一旦發(fā)現(xiàn)障礙物，就用緊急剎車停車，而且地面巡道工用發(fā)信號(hào)的方式向司機(jī)報(bào)告障礙。這些方法對(duì)高速鐵路列車是不夠的。因?yàn)樗鼈兊乃俣群芨?，剎車距離長(zhǎng)。因此，有必要開(kāi)發(fā)一套系統(tǒng)來(lái)查明障礙和使火車立即停車。

在傳統(tǒng)線路中，軌道障礙多數(shù)都發(fā)生在鐵路與公路交義處，下列預(yù)防措施已經(jīng)或正在一些高速或準(zhǔn)高速設(shè)計(jì)中或提速改造的線路中運(yùn)用。

??? 1、立交，所有鐵路與公路交叉處設(shè)計(jì)全立交;并在高速鐵路和客運(yùn)專線建設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量避免公路上跨鐵路。

??? 2、設(shè)限高防撞架，當(dāng)公路在軌道下面穿過(guò)時(shí)，可避免汽車貨物損壞大梁;當(dāng)公路在軌道上穿過(guò)時(shí)，設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，可避免汽車翻下來(lái)。

3、根據(jù)《鐵路安全保護(hù)條例》設(shè)置安全保護(hù)區(qū)，將整條線路圍以柵欄，根據(jù)既有線的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置巡線人員，對(duì)柵欄進(jìn)行不間斷的巡護(hù)，防行人牲畜入內(nèi)，并禁止非法侵占軌道。

6 自然災(zāi)害預(yù)防

鐵路建設(shè)初期的線路走向選擇設(shè)計(jì)是防減鐵路自然災(zāi)害的根本。在進(jìn)行線路選線時(shí)，必須收集沿線的氣象歷史資料，進(jìn)行實(shí)地勘察，了解沿線的氣候變化狀況，盡量避開(kāi)水害、雪害、風(fēng)害、霧等較嚴(yán)重的多發(fā)地段，線路走向盡量選擇與當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向平行或小交角，若遇到自然災(zāi)害時(shí)，必須及時(shí)采用快速的特殊的方法進(jìn)行處理。自然災(zāi)害主要包括風(fēng)、雨、雪、地震、塌方、滑坡等，由于我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)要考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。