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在铁路边长大,不时看到呼啸而过的火车,有一种亲近感。童年也有坐火车出事的亲身经历。那也是个雨天,单身一人坐火车去苏州看奶奶。坐的是快车,小站都不停,眼看快到苏州了,却在过“浒士关”站时,整列车剧烈摇晃起来,只听到“砰”的一声,还未反应过来,一个急刹车,司机已把火车给停住了,车厢被“刹”得侧翻向一边,车内已乱成一团。顾不上这些,赶紧从车门里钻出来。这是个小站,也无人来帮忙,都是靠自救。从车里爬出的人越来越多,可看到车头已陷在泥里,受损的铁轨弯翘在外面。说是下雨的缘故,道钉松了。大家都在庆幸,要不是司机反应快,还真不知会是怎样的后果。最后的几节车厢却一点没伤着,好好的都留在轨道上。苏州终是没去成,车站让免费换坐了慢车打道回家。
那是低速时代,说是快车,也不过每小时60公里。在铁路边看着系统慢慢被改善,原来的木枕换成了钢筋水泥枕,极易松动的道钉都改成了螺栓加弹簧固定,有缝钢轨被改成了无缝钢轨,坐火车再也听不到“磕顿、嗑顿”催人欲睡的节奏声了。车速也在提高,但还嫌不够快,仍赶不上百姓的需求。
正朝着现代化方向疾驶,中国人多啊,每天都有这么多人要坐火车赶远路,中国人心里急啊,已慢了这么多年,少说已慢了有数百年、数千年,都等不及了,特想快,坐快车,普快、特快、“子弹头”飞一般的快车,越快越好。
转眼几十年过去了,从低速的绿皮车,到中速红皮和蓝皮车,发展到今天的白皮“子弹头”高铁,时速已超300公里(轮速<30转/秒)。铁路系统的投资也越来越高,几万亿砸下去,还很不够,从世界各家拼凑买来仍未被彻底消化的高技术,也越来越复杂,这都是必须的,毕竟这么辽阔的土地,人口众多,依靠现代化的高铁系统,将对中国的经济和文化交流,以及各地区和民族的均质化发展起到积极的促进作用,其高速和高效率大规模输运人口的功能和优点是其它交通工具所难以比拟的。
对高铁系统的担忧主要是安全。与单轨双向行驶的传统铁路系统相比,目前的高铁都采用了合理的双轨单向行驶模式,从根本上免除了两车迎头相撞的风险。唯一要防止的是追尾。高铁设计了如此复杂的信号控制系统,包括严格的车辆调度制度,很大程度也是为了避免发生追尾事故。但在我国目前的科技水平和管理体制下,无论采用何种先进的技术,灾难还将不断发生,如这次动车(主要是信号出错,后车速度太快)的追尾事故。
老式的蒸汽车是给煤就走,柴油车是给油就走,现在的动车和高铁是给电就走。因此,在已被可靠隔离的单向行驶轨道上,只要铁轨不断,电网给电,动车和高铁就能尽管放心向前走,受约束的是前后两车间的安全距离和车速,目前主要是通过复杂的信号测量和调度控制系统来实现,却是最容易出错和发生故障的薄弱环节。
即使在优良的实验室环境下,计算机等精密电子系统都会发生故障,更不用说是在一年四季温度剧烈变化和刮风、打雷、下雨的野外,最易受伤害的是处理弱信号的电子电路,尤其对具有复杂电磁场分布的雷电更为敏感,平时被认为十分可靠的电子系统,在强雷电作用下,也极易发生信号故障,在我国复杂多变的地理环境和很糟糕的科技基础条件下,这些问题短期内不易被彻底解决。
但是,主要由雷电对弱电信号造成的季节性影响并非是全铁路线的,仅具有短时间和局域性影响的特征,一般仅发生在几小时和几十公里范围内。当因雷电造成信号差错而非供电系统故障时,其实并不需要让动车和高铁全线停下来,而仅需要由调度员给予司机明确的指令,在短时间的信号错误区,严格限速行驶,即必须以能够目测前方目标的安全距离和速度(50-100公里/小时,或更低时速)继续行驶,当通过几十公里的雷雨区信号恢复正常后,再按常规程序和速度行驶,将可避免许多人为的调度错误和混乱,显著减小因天气等因素造成的时间延误影响。
这与高速公路的行驶原理一样。在单向隔离行驶的高速公路上,并无任何信号管理系统,在两车的目测安全距离(50-100米)条件下,可达100-120公里的时速(在欧洲可达时速200公里)。路上发生故障,大多不是停下来不走,而是低速继续走。对于动车和高铁系统,两车间需有1-2公里(或更长)的安全距离,在高达200-300公里时速条件下,不可能通过目测方式有效控制安全车距。但在信号故障区的严格限速(时速50-100公里)条件下,即使无信号控制,仍能够针对现代高铁系统的大转弯半径和开阔视野等特点,由司机通过目测方式控制和保持合理车距,并在紧急情况下有充分的反应时间。
即使如此,在信号故障区,必须配备和启用与调度和信号系统无关的独立车载辅助测距仪器,包括:
1. 自动雷达测距仪
2. 自动激光测距仪
3. 配有高分辨显示器的全天候高倍率光学望远镜和夜视仪
4. 便于司机观察的前后车高亮度激光照明和显示系统
5. 高精度GPS前后车定位和显示系统
6. 前后车司机之间的有线和无线自动通话系统,实时确认两车间的安全车距和车速
7. 车载计算机分析系统,给出经实时数据分析的机车安全和警示信息
与复杂昂贵的高铁信号控制系统相比,上述较低成本的测距设备和技术都较为成熟,已被可靠应用,在有可能发生铁路系统信号失灵的故障区,将能够帮助司机确认前后车之间的有效安全距离和车速,可靠行驶。与此同时,还需要设计和启动信号故障区的机车自动行驶程序,即使在允许司机操控的低速行驶条件下,一旦由独立(不依赖于调度和信号系统)的车载传感和测距系统发现前后两车偏离安全距离时,将实现自动减速甚至停车,确保在任何天气条件下,无论是在有可能出现调度或信号差错时,都不会发生动车和高铁的追尾灾难。
虽然通过复杂的信号测量和调度系统已能够远距离实时控制全线行车的安全车距和车速,但当系统有可能出错时,最后决定一车人性命的安全车距和车速应掌握在高可靠性的自动化车载控制器和前后两车的驾驶员手里,这是阻止两车发生物理追尾碰撞的最后一道防线和关键。
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GMT+8, 2024-11-24 10:14
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