浅谈关于地铁追尾事故预防的问题

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摘要：以地铁追尾事故为主，结合7.23甬温线动车追尾事故，对追尾事故原因，以及现有预防措施进行分析，提出并介绍新型的预防事故的方案。

关键词：地铁追尾；CBTC技术；ATP技术；红外线感应；声呐技术

中图分类号：O434.3文献标识码：A

在世界的发达国家，地铁交通已经得到越来越广泛的使用。甚至成为现代城市文明的标志性设施。

近年来，我国高速发展的快速、大流量的地下公共轨道交通，在显示出其无可比拟的快速、准时、舒适的优越性，给平民百姓带来交通便利之外，在运营多年之后，其对管理、维护、应急和防止事故出现的要求也在不断提高。如同任何事物都具有两面性一样，地铁交通也有一些值得警惕和注意的问题，其中，最值得引起我们关注的就是它可能会引发重大的公共安全事件。稍有不慎，风险如影随形。

一、地铁追尾案例

9·27上海地铁追尾事故：2011年9月27日14：10分，上海地铁10号线新天地站设备故障，交通大学至南京东路上下行采用电话闭塞方式，列车限速运行。期间14：51分列车豫园至老西门下行区间1005号车与1016号车不慎发生追尾，经初步统计，约有伤员40余名，大部分为轻微伤乘客，未发现重伤。

又是列车！又是追尾！就在“7·23”动车特大追尾事故发生仅2个月之余，上海地铁又惊现类似事故，不禁令人唏嘘。事故发生后的不到3小时时间里，不少网友开始在微博上追问，为何这些处于高科技控制之下的调度设备，会让一辆列车对于另一辆靠得如此之近的列车视而不见？

链接： 7·23甬温线特别重大铁路交通事故：2011年7月23日晚上20点30分左右，北京南站开往福州站的D301次动车组列车运行至甬温线上海铁路局管内永嘉站至温州南站间双屿路段，与前行的杭州站开往福州南站的D3115次动车组列车发生追尾事故，后车四节车厢从高架桥上坠下。这次事故造成40人（包括3名外籍人士）死亡，约200人受伤。

二、事故原因分析

1. 7·23甬温线特别重大铁路交通事故：经调查认定，导致事故发生的原因是：通号集团所属通号设计院在LKD2—T1型列控中心设备研发中管理混乱，当温州南站列控中心采集驱动单元采集电路电源回路中保险管F2遭雷击熔断后，采集数据不再更新，错误地控制轨道电路发码及信号显示，使行车处于不安全状态。雷击也造成5829AG轨道电路发送器与列控中心通信故障。使D3115次列车超速防护系统自动制动，在5829AG区段内停车。由于轨道电路发码异常，导致其三次转目视行车模式起车受阻，未能及时驶出5829闭塞分区。因温州南站列控中心未能采集到前行D3115次列车在5829AG区段的占用状态信息，向D301次列车发送无车占用码，导致D301次列车驶向D3115次列车并发生追尾。

2. 9·27上海地铁追尾事故：对于事故的责任，一位上海地铁工作人员推测，出错有两种可能，一种是行车调度员忘记确认前车位置，而前车一直停在区间没有行驶，造成两车追尾。另一种可能是，车站的值班员把新天地站的放行确认信号误发给豫园方向的列车。

悲剧总是惊人地相似，但从悲剧中，我们却可以发现很多不同的问题和漏洞，毕竟，事故已然发生，一切追悔莫及都是枉然，事后的原因分析及以后对于此类事故的预防显得更为重要。

三、当前预防列车追尾事故的措施及方案

在轨道交通运营中，为保证列车运行安全，必须保证列车间以一定的安全间隔运行。为此，运营方要将线路划分为若干闭塞分区，以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态，列车则根据信号显示运行。保证一个区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车的设备称为闭塞设备。

1.CBTC技术

CBTC指的是基于无线通信的列车控制系统。CBTC是20世纪60年代随着无线自动闭塞而出现的，是以通信技术代替轨道电路的新一代列车控制系统。CBTC分CBTC-FAS和CBTC-MAS，前者仍保留固定闭塞分区，后者可适应移动闭塞方式。一般CBTC-FAS系统适用于城市轨道交通运量较小的发展初期，之后过渡到CBTC-MAS系统。

·CBTC系统特点

（1）无线双向移动通信是MAS的技术关键，充分反映了无线通信技术与信号技术的整合，为信号技术开辟了新的信息通道；

（2）可做到连续、双向、大信息量的“地-车”通信，并实现闭环控制，大大提高列车控制的安全性；

（3）无线通信列车控制系统的应用可实现以车载信号为主题，大幅度减少轨旁信号设备，地面信号系统结构十分简单，减少维护量，经济实用；

（4）CBTC系统可以在不干扰既有线路信号制式正常运行的基础上进行信息叠加，使采用多种制式信号系统的不同线路，做到互联互通。

·CBTC系统缺点

那么，上海地铁追尾事故的原因既然是信号故障导致的，那么是什么设备的信号故障了呢？

CBTC是利用无线通信，将高科技检测仪器放置在列车内部，可以连续监测列车的位置及安全状况，比如列车速度太快，与前方列车的距离太近等，CBTC会立刻发觉。所以这次事故也很可能是检测器的信号出现了问题。10号线此前曾因CBTC信号升级的调试，发生了信息阻塞故障。

2.ATP技术

ATP（列车自动防护）是ATC（列车自动控制）系统的一个子系统，后者还包括ATO（列车自动运行）和ATS（列车自动监控）两个子系统,而和防止列车追尾息息相关的技术就是ATP。

ATP系统主要用于对列车驾驶进行防护，对与安全有关的设备或系统进行监控，实现列车间隔保护、超速防护等功能，其主要的工作原理是：不断地将一些信息从地面传至车上，从而得出此时刻所允许的安全速度，依此来对列车实现速度监控及管理。

图2ATP系统组成

ATP系统一般包含车载和地面两部分，车载ATP系统通过接收地面ATP系统解算的运行参数保证车辆安全运行，地面ATP通过接收车载ATP汇报的全线列车的运行参数，为它们解算运行参数并通过通信系统发送给车辆。车载ATP的工作原理是向轨道发射信号，跟在后面的列车接收信号并经过计算得出与前车距离。正是有了这个技术，列车才能计算出前后方列车的距离，在紧急时刻采取必要措施。

·ATP系统缺点

当列车的信号系统发生故障的时候，ATP系统便不能正常运行，一旦前车出现问题，后车却不能及时得到消息，这样一来，便很容易发生事故，比如甬温线动车追尾就是因为雷电侵入信号设备，导致前车无法行进停在轨道上，而后车没有及时收到这个信息一直正常行驶便发生了那样的悲剧。

那么在列车信号故障的时候，是否有临时的应急方案呢？地铁在应对信号故障时的方案就是启动电话闭塞运营模式。

3.电话闭塞运营模式

电话闭塞法是当基本闭塞设备不能使用时，由区间两端站(线路所)车站值班员利用站间行车电话以发出电话记录号码的方式办理闭塞的一种方法，是一种代用闭塞法。简单来说就是两个车站区间通过电话方式联系、调度车辆运营。在系统自动控制出现故障时，两个车站区间立刻通过电话方式进行联系调度，以达到地铁正常的运行。

·电话闭塞运营模式缺点

不过这样的模式必须要求相应安全制度的执行及关键岗位人员的尽职尽责才能达到。

电话闭塞法由于没有机械、电气设备控制，全凭制度约束来保证闭塞作用，安全性较差，因此办理手续必须严格。为保证同一区间在同一时间内不会用两种闭塞方法，避免一个区间同时放入两个列车，在停用基本闭塞法，改按电话闭塞法或恢复基本闭塞法时，都必须确认区间空闲，并须根据调度命令办理。遇列车调度电话不通时，闭塞法的变更或恢复，应由该区间两端站的车站值班员确认区间空闲后，直接以电话记录办理。

四、新型预防列车追尾事故措施及方案

列车追尾大多是由于信号系统升级、信号系统故障等原因导致列车车速及位置等信息无法确定而产生的。信号系统是复杂且庞大的，信号系统一旦出现问题，便将列车暴露于风险之中，那么，是否可以采取一些备用方案来保障行车安全呢？

方案一：光线反射装置：在列车尾部安装警示灯光发射器，在隧道两侧安装反光镜，利用反射原理，经过多次反射，使强光可以到达一定的距离i，后车在感受到强光的同时采取紧急制动，便可避免事故的发生。

说明：光线传播的最小距离i=列车最大制动距离+司机反应时间×车速

方案二：红外线感应装置：在列车的车尾部两侧安装红外线发射器，在隧道两侧相同高度的位置安装红外线接收器，每个接收器与距离为i的警示灯相连，当接收器接收到列车尾部发射出来的红外线时，与之相对应的警示灯便亮起，后车在看到警示灯的时候，及时制动，便可避免追尾事故的发生。

此方案的另一种版本，即在隧道左右两侧分别安装红外线发射装置与红外线接收感应装置，由于列车的行驶会阻断红外线的传播，导致列车一侧的接收装置无法接收到红外线，此时距离i处的警示灯便会亮起，后车在看到警示灯的时候，及时制动，便可避免追尾事故的发生。

此方案也可用于铁路方面，可以将装置安装在铁轨两侧。

方案三：声呐技术：声呐技术在海洋探测方面应用最为广泛，它可以对水下目标进行探测、定位和通信，它同样也可以应用到轨道交通方面。

在每列车的车尾安装声波发射器，在车头位置安装声波接收器，按照声呐技术的原理，后车便可以知道前车的速度，距离等信息，可以有效防止事故的发生。

五、总结

在安防的各个领域，无论再好的技术，都需要人来操作。真正达到人机结合的高度，才能将机器的功效发挥到极致。中国是个地大物博，人口众多的国家，轨道运输是其最大的运输方式。在轨道安全方面，不光要有先进的技术，还必须要求操作机器的人员具有高超的使用技能和责任心，这样才能避免事故的发生，真正把技术用到实处。地铁安全是个不能掉以轻心的事，必须警钟长鸣，长抓不懈，坚持“安全第一，预防为主”的方针，不断提高人的素质，实行严格的科学管理，大力开展综合治理，才能达到理想的效果。

参考文献：

[1]吴文麟.城市轨道交通信号与通信系统.北京：中国铁道出版社，1998

[2]郑刚.华盛顿地铁追尾事故的分析与启示.现代城市轨道交通.2009

[3]宗明；郜春燕；何燕.基于CBTC控制的全自动驾驶系统.都市快轨交通.2006

[4]李为为；唐桢敏.地铁运营事故分析及其对策研究.2007