蒙內(nèi)鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織環(huán)節(jié)安全因素分析

馮 旭，張健明

（1、2 中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司，工程師 北京 100088）

蒙內(nèi)鐵路即蒙巴薩港-內(nèi)羅畢鐵路，是東非鐵路網(wǎng)的起始段，自2017年5月31日正式開通，已實現(xiàn)安全運營一周年。在正式開通運營前，蒙內(nèi)鐵路進行了成功的聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收，為順利開通運營提供了必要的安全保障。總結(jié)蒙內(nèi)鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試方法，對聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織安全因素進行必要的分析和總結(jié)，將對其他新線開通，特別對以中國標準建設(shè)的海外鐵路具有重要的指導意義。

國內(nèi)普速鐵路目前只采取動態(tài)驗收方式進行調(diào)試，而蒙內(nèi)鐵路是我國鐵路“走出去”的典范，應在確保安全開通和運營上更加重視、積累經(jīng)驗，對內(nèi)起到標桿作用，對外樹立良好形象。因此在動態(tài)驗收的基礎(chǔ)上，參照國內(nèi)高速鐵路的做法，在動態(tài)驗收前開展聯(lián)調(diào)聯(lián)試，使新建鐵路各子系統(tǒng)和接口間調(diào)試更加精細化和專業(yè)化，將有利于確保蒙內(nèi)鐵路設(shè)施設(shè)備達到安全狀態(tài)，為順利開通和運營奠定堅實基礎(chǔ)。

1 聯(lián)調(diào)聯(lián)試含義及內(nèi)容

“聯(lián)調(diào)聯(lián)試”是指新建鐵路各系統(tǒng)間的綜合調(diào)試，即調(diào)試所有的子系統(tǒng)，使之符合設(shè)計要求正常運行，確保整體系統(tǒng)的功能達到最優(yōu)，滿足運營要求。聯(lián)調(diào)聯(lián)試是在一定時間內(nèi)持續(xù)的動態(tài)過程，經(jīng)由鐵路大系統(tǒng)到設(shè)備子系統(tǒng)的多次反饋與調(diào)試優(yōu)化，方可判定系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的完整性與合理性[1]。

蒙內(nèi)鐵路為單線普速鐵路，最高行車速度為120 km/h，因此，結(jié)合蒙內(nèi)鐵路的技術(shù)標準和運營條件，聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收的測試主要有輪軌關(guān)系測試、通信信號系統(tǒng)測試、地面各系統(tǒng)測試以及其他測試[2]等。

2 聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全事故形態(tài)分析

聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收階段是通過試驗列車上線運行進行相關(guān)測試；試運營階段將通過客貨列車按運行圖模擬運行。因此，試驗列車行車組織安全是聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收工作的重中之重。根據(jù)事故形態(tài)的不同，可以將聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織環(huán)節(jié)中可能發(fā)生的事故劃分為列車脫軌事故、列車沖突事故和列車故障火災及爆炸事故三個方面[3-7]。

2.1 試驗列車脫軌事故分析 在聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織中，試驗列車發(fā)生脫軌事故，將造成試驗列車顛覆，進而引發(fā)人身傷亡和財產(chǎn)損失。導致試驗列車脫軌事故的發(fā)生，主要有以下幾個因素：

1）軌道幾何尺寸和輪軌動力學指標超限。聯(lián)調(diào)聯(lián)試要對軌道幾何尺寸和輪軌動力學進行檢測，檢測指標包括軌距、小軌距變化率、三角坑、軌道水平、曲線變化率、左右高低、車體的橫縱向加速度及其變化率等指標。這些指標要達到規(guī)定標準，才能保證列車安全運行；因此，在蒙內(nèi)鐵路靜態(tài)驗收階段，需加強對軌道的精調(diào)和整治。如果出現(xiàn)指標超限及異常，則可能會造成列車脫軌事故發(fā)生。

2）軌道上或限界內(nèi)有施工剩余物料。聯(lián)調(diào)聯(lián)試是行車和施工并行的過程。以下兩種情況，均會對試驗列車造成影響甚至釀成試驗列車脫軌事故：一是施工人員未能按計劃施工，超范圍、超時間施工，使施工機具在試驗列車開行時仍在線路上作業(yè)；二是在施工結(jié)束后，場地清理不徹底，將施工剩余物料遺留在線路上或者限界以內(nèi)。

3）車站雨棚、防護柵欄等部件脫落。聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間，一些設(shè)備和設(shè)施因尚在調(diào)試安裝故呈不穩(wěn)定狀態(tài)，受陰雨、大風天氣影響，容易發(fā)生雨棚部件、軌旁設(shè)備和防護柵欄等設(shè)備掉落在軌道上或限界以內(nèi)或砸中正在運行的試驗列車，嚴重時會造成試驗列車脫軌事故。

4）限速調(diào)度命令發(fā)布錯誤和司機操縱錯誤。聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間，由于線路受施工、地形等因素影響，將會在某一段或幾段實行限速，以保證行車安全。可能存在調(diào)度員在發(fā)布調(diào)度命令時將限速區(qū)段搞錯和晚發(fā)、漏發(fā)調(diào)度命令；抑或存在司機在收到調(diào)度命令后，未執(zhí)行限速命令，造成試驗列車以高于線路限速通過該區(qū)段，可能導致脫軌事故的發(fā)生。

2.2 試驗列車沖突事故分析 聯(lián)調(diào)聯(lián)試試驗列車在運行中，可能發(fā)生列車沖突事故。造成試驗列車沖突事故的主要因素有：

1）試驗列車行車進路辦理錯誤。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試的行車組織中，行車進路是保障行車安全的重要因素。錯辦行車進路，極易導致列車正面沖突和側(cè)面沖突。

2）施工自輪運轉(zhuǎn)小車占道。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間，白天進行行車檢測，夜間進行施工整治。如發(fā)生施工計劃提報不準確，或者存在超范圍、超計劃施工的情況，施工自輪運轉(zhuǎn)小車占用線路，有可能試驗列車與其發(fā)生沖突，造成沖突事故。

3）通信信號設(shè)備和車載設(shè)備故障。通信信號設(shè)備是試驗列車的“眼睛”，車載設(shè)備是試驗列車的“大腦”，“眼”、“腦”相互協(xié)調(diào)，是列車安全運行的重要保證，當“眼”、“腦”出現(xiàn)故障，將會導致列車非正常運行，極有可能發(fā)生與前車追尾沖突事故。

4）試驗列車調(diào)車作業(yè)未確認信號。試驗列車在進行調(diào)車試驗時，司機未確認車站發(fā)布的調(diào)車信號，有可能造成試驗列車發(fā)生冒進信號，發(fā)生“擠岔子”事故，進而與鄰線列車發(fā)生沖突事故。

5）試驗列車的制動系統(tǒng)故障。試驗列車的制動系統(tǒng)如發(fā)生故障，將導致列車制動力消失或者減弱。蒙內(nèi)鐵路沿線地形復雜，特別是內(nèi)羅畢至蒙巴薩方向，長大下坡道密集，因此列車的制動系統(tǒng)非常重要。一旦制動系統(tǒng)發(fā)生故障，將會與前行列車發(fā)生沖突，造成事故。

6）聯(lián)鎖設(shè)備與列控系統(tǒng)發(fā)生故障。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試中，聯(lián)鎖設(shè)備和列控系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)才能完成對試驗列車的行車指揮并確保其安全。一旦發(fā)生故障，將會出現(xiàn)列控正常傳輸信息，而聯(lián)鎖設(shè)備未正常進行道岔以及信號的轉(zhuǎn)換，試驗列車運行徑路出現(xiàn)錯誤，成為與鄰線列車發(fā)生沖突事故的隱患。

7）司機操作失誤。如果司機在操縱時麻痹大意甚至臆測行車且未落實相應的防護規(guī)定，將會造成列車超速運行，甚至冒進信號，其后果可能是與前行列車發(fā)生沖突，或在車站內(nèi)擠岔后與鄰線列車發(fā)生側(cè)面沖突。

2.3 試驗列車故障和火災及爆炸事故分析 試驗列車在行車過程中，由于設(shè)備非正常運轉(zhuǎn)和人員違規(guī)，會發(fā)生列車故障、火災，甚至會發(fā)生列車爆炸事故。

1）試驗人員違規(guī)吸煙。試驗人員違規(guī)在列車上吸煙，且不按規(guī)定使用帶有明火設(shè)備等，容易造成試驗器材起火，釀成列車火災。

2）試驗人員攜帶易燃易爆物品。試驗人員在登車試驗時，攜帶的物品未經(jīng)安檢，如果有易燃易爆的物品帶到試驗列車上，在一定的外在條件作用下，會引起火災或爆炸，最后導致試驗列車發(fā)生火災和爆炸事故。

3）試驗列車維護欠缺。試驗列車運行一定時間和一定公里數(shù)后要進行檢修，如果檢修不到位，存在安全質(zhì)量隱患，試驗列車運用時其設(shè)施設(shè)備極易出現(xiàn)故障影響正常工作，嚴重時還有可能導致試驗列車發(fā)生火災或爆炸事故。

3 行車安全影響因素的HAZOP分析

HAZOP（Hazard and Operability Analysis，即危險與可操作性分析）分析法是利用偏差=參數(shù)+引導詞，針對劃分的單元，逐條對潛在的危險因素進行分析，找出產(chǎn)生危險的原因，分析其可能產(chǎn)生的后果。在此基礎(chǔ)上，制定安全預防的措施，以及保障安全的建議[8-11]。

鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，通過對行車事故形態(tài)的分析，我們可以總結(jié)歸納出聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全的影響因素，這些因素相互交叉，相互影響，最終導致行車事故的發(fā)生。為便于識別風險，對風險進行管控，將聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車系統(tǒng)安全影響因素劃分為六個單元，即調(diào)度與運營管理單元、施工組織管理單元、基礎(chǔ)設(shè)施單元、移動設(shè)備單元、自然因素單元和人為安全因素單元。利用HAZOP分析法分析鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全狀況，可以更直觀的對鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全狀況進行掌握。

3.1 調(diào)度與運營管理單元 調(diào)度與運營管理是聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織的“中樞神經(jīng)”，調(diào)度與運營管理正常進行是確保行車組織安全的前提。通過對行車安全事故形態(tài)的分析、總結(jié)和引申歸納，將調(diào)度與運營管理單元劃分為七個工藝參數(shù)，即進路、行車速度、運輸計劃、調(diào)度命令、四確認、事故監(jiān)測和非正常運行及應急處置能力，對其進行HAZOP分析，如表3-1所示。

表3-1 調(diào)度與運營管理HAZOP分析

3.2 施工組織管理單元 施工組織一般都利用夜間或者天窗時間進行，重點在于對聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測出的問題進行整改和銷號，使設(shè)備達到安全和合格狀態(tài)，因此，需要對施工組織進行嚴格管理，規(guī)范施工計劃提報，嚴格按施工計劃和施工時間進行施工作業(yè)。對施工組織單元進行HAZOP分析，將其劃分為五個工藝參數(shù)，即上跨線路施工異物、施工剩余物料及機具、施工計劃提報、雨棚和柵欄以及施工通道，如表3-2所示。

表3-2 施工組織管理單元HAZOP分析

3.3 基礎(chǔ)設(shè)施單元 基礎(chǔ)設(shè)施是鐵路運營的基礎(chǔ)。聯(lián)調(diào)聯(lián)試中存在施工和整治，對基礎(chǔ)設(shè)施來說是更大的考驗。對基礎(chǔ)設(shè)施單元進行HAZOP分析，將其劃分為四個工藝參數(shù)，即軌道幾何狀態(tài)、本線和上跨橋梁狀態(tài)、通信信號設(shè)備狀態(tài)以及輪軌動力學，具體分析如表3-3所示。

表3-3 基礎(chǔ)設(shè)施單元HAZOP分析

3.4 移動設(shè)備單元 移動設(shè)備是聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全的重要因素之一，對移動設(shè)備進行安全性分析，確保聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車的安全。按照HAZOP分析法的要求，將其劃分為四個工藝參數(shù)，即自輪運轉(zhuǎn)小車、試驗列車部件、站線車和車載設(shè)備，對其進行分析，如表3-4所示。

表3-4 移動設(shè)備單元HAZOP分析

3.5 自然環(huán)境單元 根據(jù)HAZOP分析，并結(jié)合聯(lián)調(diào)聯(lián)試的實際情況，將自然環(huán)境因素劃分為極端天氣、試驗時間和沿線地形地貌三個工藝參數(shù)，并對其進行HAZOP分析，如表3-5所示。

表3-5 自然因素單元HAZOP分析

3.6 人為安全因素單元 聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全影響因素中人的因素是主觀的因素，它涉及試驗人員、施工人員和沿線居民等，涉及面較廣。做好人為影響因素的安全工作，對于聯(lián)調(diào)聯(lián)試整體行車安全具有重要作用。對人為因素進行HAZOP分析，劃分為列車調(diào)度員技術(shù)水平及心理水平、施工人員責任意識、駐站聯(lián)絡(luò)員勝任能力、司機乘務員勝任能力和試驗人員技術(shù)水平和安全意識等五個工藝參數(shù)，具體分析如表3-6所示。

表3-6 人為安全單元HAZOP分析

4 結(jié)束語

聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作是一項系統(tǒng)的、復雜和精細的工作，需要技術(shù)做支撐，管理做保證。因此，做好聯(lián)調(diào)聯(lián)試的各項工作，有效識別聯(lián)調(diào)聯(lián)試中可能發(fā)生的風險，控制風險的形成，有利于確保聯(lián)調(diào)聯(lián)試的順利完成。蒙內(nèi)鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試的成功即得益于提前做好準備和籌劃，也離不開建設(shè)、設(shè)計、施工和監(jiān)理單位對聯(lián)調(diào)聯(lián)試中影響行車安全的因素進行潛在地風險識別和研判，做到了有效預防，達到了風險管控的目的。聯(lián)調(diào)聯(lián)試順利開展和圓滿完成，為蒙內(nèi)鐵路開通運營提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)、嚴謹?shù)目茖W依據(jù)、豐富的運營經(jīng)驗和專業(yè)的人員準備[12]，同時，也形成了中國鐵路在海外鐵路項目聯(lián)調(diào)聯(lián)試及試運營技術(shù)體系和管理體系的“中國標準”，為我國海外鐵路項目的建設(shè)和運營管理起到示范性作用。