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。建立安全監(jiān)控系統(tǒng)及簡單方案。

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，安全問題尤其重要。世界各國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 國內(nèi)外鐵路工務(wù)安全研究現(xiàn)狀

1.1 國外研究現(xiàn)狀

?? ?鐵路旅客列車運(yùn)行的安全性，是全世界鐵路部門均予以特別重視的問題。以日本、法國、德國為代表的高速鐵路，一直把確保旅客生命財產(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。針對其所處的自然環(huán)境、地理?xiàng)l件以及運(yùn)營條件的不同，分別采取了各自不同的安全保障措施，并通過實(shí)際運(yùn)用對安全對策予以不斷完善和提高。

日本鐵路防災(zāi)報警系統(tǒng)始于新干線建設(shè)的初期。經(jīng)過30余年的不斷研制和開發(fā)，已經(jīng)由簡單的觀測、報警、防護(hù)逐步發(fā)展成為綜合的防災(zāi)報警管理系統(tǒng)。一旦發(fā)生災(zāi)害，自動報警器發(fā)出警報，阻止列車運(yùn)行，確保行車安全。日本鐵路還同時制定了災(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)測和報警子系統(tǒng).其主要內(nèi)容為接觸網(wǎng)電壓監(jiān)測、熱軸監(jiān)測、降雨監(jiān)測、降雪監(jiān)測、大風(fēng)監(jiān)測、橋隧落物監(jiān)測，為列車速度自動控制提供參數(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。

德國高速鐵路不同于日、法兩國，屬客、貨混運(yùn)型，且隧道約占線路長度的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)測系統(tǒng)外，還制定了嚴(yán)格有效的防范措施以及運(yùn)營措施。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

?我國既有線鐵路經(jīng)過多年的實(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。對指導(dǎo)工務(wù)安全工作具有重要的意義。但在我國，人們的防災(zāi)減災(zāi)意識仍需不斷加強(qiáng)，加之鐵路安全監(jiān)控屬邊緣學(xué)科，對于鐵路安全防災(zāi)的研究仍停留在局部性和理論性研究階段，尚未形成全局和動態(tài)性的良性局面，鐵路已有的安全監(jiān)測體系已經(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，對控制設(shè)備的依賴比以往大大增加，對鐵路線路基礎(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)，同時還應(yīng)具備設(shè)備監(jiān)測設(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、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)測各部分狀態(tài)。

??? 6、由于臺風(fēng)、地震、滑坡等自然災(zāi)害給鐵路安全帶來的危險，不容忽視，所以相應(yīng)的氣候和自然災(zāi)害監(jiān)測設(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)國外的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)分別設(shè)置檢測和維修天窗，檢測天窗設(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)線路條件和我國鐵路的習(xí)慣分別設(shè)置為80、120、160、200公里等四個等級。

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)場一人，兩端各一人，距離施工現(xiàn)場（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)參照外國的施工防護(hù)經(jīng)驗(yàn)，把施工防護(hù)列入列車自動控制系統(tǒng)。將計算機(jī)語音識別技術(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)行語音聯(lián)系，維修作業(yè)安全防護(hù)設(shè)備就能夠自動完成維修作業(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)開始/結(jié)束時間、維修作業(yè)人員等。即簡化又強(qiáng)化了施工防護(hù)。

4、跨區(qū)間無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，在無縫線路管理時應(yīng)做到:正確設(shè)定鋼軌鎖定軌溫并嚴(yán)格檢測;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，增加添乘檢查，觀察線路方向，必要時采取慢行措施。確保不發(fā)生。萬一真正發(fā)生脹軌跑道和鋼軌折斷時，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、綜合檢測車由于其周期性、全面性及運(yùn)行時間長等特點(diǎn)應(yīng)在運(yùn)行圖中顯現(xiàn)出來作為圖定列車來管理，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》并沒有作出規(guī)定，因此應(yīng)研究無碴軌道整正作業(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/小時時為鋼軌頭部外側(cè)2米以外，160公里/小時為2.5米，200公里/小時時線路兩側(cè)不允許有人。而法國高速鐵路的安全距離標(biāo)準(zhǔn)（如下表）遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國標(biāo)準(zhǔn)，因此建議我國高速鐵路的安全距離標(biāo)準(zhǔn)定為2級：時速200公里及以下為2.5米，250公里以上為3米。

2、我國高速鐵路的線間距為5米，以時速250公里為例危險區(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，左線上維修機(jī)械侵出范圍為軌外0.9m，侵入危險區(qū)。因此，當(dāng)一線維修一線行車時，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，而雙向均無行車要求時，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，列車必須停車。擋道障礙物是前面的列車，后面的列車會通過ATC自動停車，但障礙物不是火車時，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)信號的方式向司機(jī)報告障礙。這些方法對高速鐵路列車是不夠的。因?yàn)樗鼈兊乃俣群芨?，剎車距離長。因此，有必要開發(fā)一套系統(tǒng)來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)計全立交;并在高速鐵路和客運(yùn)專線建設(shè)時，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時，可避免汽車貨物損壞大梁;當(dāng)公路在軌道上穿過時，設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，可避免汽車翻下來。

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)計是防減鐵路自然災(zāi)害的根本。在進(jìn)行線路選線時，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，必須及時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，由于我國幅員遼闊，不同地區(qū)要考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。