编组站咽喉区安全分析

2024-05-04

编组站咽喉区安全分析(精选2篇)

篇1:编组站咽喉区安全分析

交通运输毕业论文

题 目:编组站咽喉区安全分析 年 级:2010级 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师:

摘要

安全是铁路运输永恒的主题,是铁路企业做好一切工作的基础,是铁路工作质量的综合反映。编组站咽喉区往往是事故多发区,它的安全与否将直接影响铁路的经济效益与社会效益。铁路越是深化改革,走向市场,加快发展,越要强化安全基础,搞好安全生产,特别是编组站咽喉区安全。

本论文以铁路行车事故为背景,根据铁路行车事故的重要性质,系统地分析了咽喉区易发生的各种行车事故。运用人—机—环境工程学理论和事故树、事变树以及成败树等多种模型,采用宏观分析与微观分析相结合的办法,对列车冲突、脱轨、冒进、溜逸、错误办理接发列车以及调车挤岔等惯性事故进行了系统分析。从直接影响编组站咽喉区安全的人员、设备、环境等因素来分析事故发生的原因及其相互间的内在联系,科学合理地提出预防措施,减少咽喉区事故的发生,避免重蹈覆辙。论文的主要工作如下:

1、提出问题,分析比较国内外对咽喉区安全分析的现状;

2、系统分析了编组站各场咽喉区的关键技术与主要用途;

3、运用人—机—环境工程学理论和事故树、事变树、成败树等多种模型,采用宏观分析与微观分析相结合的办法,对列车冲突、脱轨、冒进、溜逸、错误办理接发列车以及调车挤岔等惯性事故进行系统分析,有针对地分别提出预防措施;

4、通过对导致咽喉区安全事故的分析,分别从强化职工工作控制、提高设备质盘、实行规范管理以及通过构建科学的安全检查监测保障体系实现科技保安全4个方面,提出实现编组站咽喉区安全有序可控生产的对策。【关键词】铁路运输;咽喉区;行车安全;事故分析

Abstract The safety is the theme of railway transportation, the basis of all the railway works, the comprehensive express of railway work quality.Marshalling throat is often accident-prone areas.Its safety will influence directly the economical and social benefits of railways.The railway must enhance the safety base and do safeties work well as the railway reforms deeply and develops quickly.According to the important properties of Railway Accident, this thesis systematically analyzes various traffic accidents which took place in railway as the background.In the thesis, the railway traffic accidents of the conflict, separation from the track, smooth movement, slide, mistake operation of the train meeting and departing, the movement of the train will be analyzed systematically, applying the engineering theory of human-machine-environment and the model of the accident tree, the changing tree, the tree of success-lose.This thesis puts forward to the forecast and scientific measures, reduces the occurrence of the railway traffic accident, and avoids drawing a lesson with the analysis of the accident occurrence reason and mutual contact of human, equipments environments which influence directly the railway traffic safety.The main work of the thesis as follows: 1.Raising a question and comparing the domestic research with research abroad in the safety of throat area 2.Systematically analyzing the feature and application of all the throat area in marshalling 3.The railway traffic accidents of the conflict, separation from the track, smooth movement, slide, mistake operation of the train meeting and departing, the movement of the train will be analyzed systematically, applying the engineering theory of human-machine-environment and the model of the accident tree, the changing tree, the tree of success-lose.Respectively pertinence coming up with the preventive measures 4.By right of bringing on the reason analysis of the railway traffic accident occurrence, this paper distinguishes from sum total four aspects respectively under mentioned to enhance the employee work control, to strengthen equipments quality, to carry out the standard management along with clinging to set up scientific safe check and supervision, supervisory, guarantee system so as to come true science and technology in accord with public security, in the end putting forward the concrete counter plan that bring to success the safety Production in an orderly way in Marshalling throat.Key words: Railway transportation, Throat, train safety, accidents analysis

目 录

第一章 绪论....................................................1 1.1研究背景....................................................1 1.2国内外研究现状..............................................1 1.3本文研究的主要内容和方法....................................2 第二章 编组站各车场咽喉区作业与技术分析........................3 2.1 到达场咽喉区...............................................3 2.1.1到达场咽喉区的主要作业内容................................3 2.1.2线路分组..................................................3 2.2 出发场咽喉区...............................................4 2.2.1出发场咽喉区的主要作业内容..............................5 2.2.2线路分组..................................................6 2.3到发场咽喉区................................................6 2.3.1顺向到发场(一级三场)....................................6 2.3.2反向到发场(一级三场)....................................6 2.4 调车场尾部咽喉区...........................................7 2.4.1不设顺向编发线的调车场尾部................................7 2.4.2设有顺向编发线的调车场尾部................................8 第三章 编组站咽喉区事故分析....................................9 3.1列车冲突事故分析............................................9 3.1.1事故详细情况..............................................9 3.1.2列车冲突事故原因分析......................................9 3.2 列车脱轨事故分析..........................................18 3.2.1脱轨原因分析..............................................18 3.2.2车轮脱轨的力学分析.......................................19 3.2.3在曲线路段影响铁路行车的主要因素有3点...................20 3.2.4在直线路段影响铁路行车的主要因素有4点...................20 3.2.5防止脱轨的新策略.........................................21 3.3 列车冒进事故分析..........................................27 3.3.1冒进事故树定性分析.......................................27 3.3.2预防“冒进”事故的措施...................................32 3.4 车辆溜逸事故分............................................34 3.4.1事故详细情况.............................................34 3.4.2发生溜逸事故的原因分析...................................34 3.4.3防止溜逸事故的分析.......................................36 3.5 错误办理进路事故分析.......................................36 3.5.1错误办理进路事故的种类...................................36 3.5.2错误办理列车进路事故的原因分析...........................37 3.5.3预防措施讨论..............................................37 3.6调车挤岔事故分析............................................38 3.6.1调车挤岔事故树分析.......................................39 3.6.2调车挤岔事故树的最小割集和结构重要度.....................40 3.6.3调车挤岔事故的预防与控制.................................41 3.7延误列车事故分析...........................................41 第四章 改变编组站咽喉区安全措施...............................43 4.1 影响编组站咽喉区安全工作的因素分析........................43 4.1.1 铁路运输外部环境突变影响................................43 4.1.2 运载工具和运输设备失控影响..............................44 4.1.3 运输从业人员主观过错影响................................44 4.1.4各主要因素之间的相互关系.................................45 4.2 确保编组站咽喉区安全的对策与措施..........................46 4.2.1提高职业能力,兑标作业保安全.............................47 4.2.2提升设备质量,强化基础保安全.............................48 4.2.3健全基本制度,规范管理保安全.............................49 4.2.4 构建保障体系,动态控制保安全............................49 结论..........................................................51 致谢..........................................................52 参考文献.......................................................53

第一章 绪论 1.1研究背景

编组站咽喉区是行车和调车作业最繁忙的地方。它的安全与否,对作业安全和效率关系非常大。随着社会经济的不断发展对铁路运输的需求和科学技术的不断进步,铁路编组站的通过能力日益提高,对编组站咽喉区安全性的要求也更高。回顾2003年至今十年的时间,全路紧紧围绕着“规范管理、强基达标”做了大量的工作。但是我们清楚地看到,在全路改革不断深化、发展不断加快、市场竞争日趋激烈以及铁路安全管理工作向规范化、科学化不断迈进的情况下,铁路编组站咽喉区的安全情况并不稳定,这直接影响了铁路的经济效益和社会效益。时至今日,许多行车安全事故仍在不断的发生,而大多事故都发生在咽喉区,可见搞好咽喉区安全工作是多么的重要。“愚者以留学换取教训,智者以教训制止流血”,事故是令人悲痛的,不堪回首的,但它毕竟是用前人的血为代价换来的,是留个后人的宝贵财富。因此,我们要善于总结过去的经验教训,特别是做好对过去发生事故的分析工作,从中总结出各种咽喉区事故的特点及规律性东西,找出避免同类事故发生的措施,用以指导以后的安全工作。如何对行车安全事故进行分析,如何从事故中吸取教训,如何从事故教训中找出防止措施,如何以搞好咽喉区安全工作来减少行车事故的发生,这是当前最应该解决的问题。1.2国内外研究现状

国外对编组站咽喉区安全是相当重视的,充分运用了现代科学技术和先进的管理方法,改进编组站管理体制,运用人机工程学、系统工程学、事故树和现代管理理论对咽喉区事故进行分析,查找原因,制定预防措施。

国内针对优化铁路安全管理体制,加大铁路的科技投入,提高铁路科学技术含量等方面进行了大量研究,但是针对咽喉区到岔口多、小半径曲线多、安全隐患因素复杂等特点,如何保证编组站咽喉区作业安全,对事故进行分析,有针对性地提出防范措施较少,所以非常有必要进行编组站咽喉区安全性分析。1.3本文研究的主要内容和方法

深刻吸取事故教训,找出事故防止措施。首先要善于了解事故,才有可能吸取事故教训;其次要善于总结吸收教训,事故的发生绝非偶然,在看似偶然的背后却存在着必然的规律,从发生的事故中吸取教训,避免同类事故的再次发生,这是运输安全实现有序可控、基本稳定目标的重要途径;然后要把握运输安全的发展动态,通过昨天的事故剖析,不断提出今天的防范措施,更要对明天的运输安全遇到的新问题和面临的新隐患做出一个科学的预测,以使我们的安全工作更具有超前性、前瞻性、预防性和基础性。从而使那些“意料之外”变为“意料之内”。

编组站是在铁路网上办理货物列车解体、编组作业,以办理改编中转货物列车作业为主。编组站咽喉区更是行车和调车作业最繁忙的地方,也是事故频繁发生的地方。由于咽喉区的安全影响因数多种多样,采集数据困难,不易做出定量分析评价,即使做出定量评价也缺乏一定的准确性。因此,本文从编组站咽喉区系统分析入手,首先对到达场、出发场、到发场、调车场尾部咽喉区逐个分析。然后运用安全系统工程学、人机工程学结合国内外新进管理理论,建立事故树模型,理论联系实际,从系统工程的角度采用宏观与微观分析、系统与综合分析相结合的方法,对咽喉区的列车冲突、脱轨、冒进、车辆溜逸、错误办理进路、调车挤岔、延误列车等事故进行系统分析,重点剖析典型案例,直接分析影响咽喉区安全的外部环境和内部因数,事故发生的外因、内因,以及人员、设备、环境等因数来系统分析各类咽喉区安全事故发生的原因及其相互间的内在联系,科学合理地提出防范措施,减少同类事故再次发生,提高编组站咽喉区的安全性。第二章 编组站各车场咽喉区作业与技术分析 2.1 到达场咽喉区

凡是二级式编组站或三级式编组站都设有前方到达场。到达场咽喉区的分析要根据车场衔接方向数、各方向行车量、反驼峰方向到达改变列车的接车方式、机务段和通过车场的位置、驼峰作业采用双推单溜还是双推双溜、是否设置峰下跨线桥等条件确定,着重解决线路的合理分组、两端咽喉区的平行进路、机车走行线的数目和位置、调车停留线的布置等问题。2.1.1到达场咽喉区的主要作业内容

到达场入口咽喉区办理的作业一般有以下三项:①衔接各方向到达解体列车接车;②向部分线路上停留的待解车列连挂调车;③反驼峰方向到达列车的本务机车入段。一般二级式和三级式编组站作业量较大,这三项作业需要平行进行。编组衔接方向多,势必造成咽喉及进站线路疏解布置复杂,对运营和安全不利。但是,如将引入吸纳路分散接轨,将造成接轨站与编组站间通过能力紧张以及折角车流迂回走行距离长等问题。一般情况下,直接引入编组站的线路,顺反方向加起来最好不要超过四个。这样,到达场进口咽喉的接车进路最少为一个,最多也只有三个(两个顺向,一个反向环接)。向待解车列挂调机进路1~2条,反方向列车本务机车入段进路1条,共计需要3~6条。

到达场出口咽喉区办理的作业主要有以下三项:①推送车列上峰解体和调车返回;②反驼峰方向列车到达;③顺、反向到达列车本务机车入段。推送解体进路,一般要两条,以充分发挥驼峰作业效率,保证至少具备双推单溜作业条件。为使调机返回不影响推峰作业,可再单设一条调机返回线。反方向接车进路不宜多设,一般以一条为宜,以免过多地干扰推峰解体作业。为使顺驼峰方向本务机入段能与其他作业平行进行,应设置峰下跨线桥。2.1.2线路分组

为保证上述主要作业能同时进行,不进要求咽喉布置要有必要的平行进路,而且还必须将该车场的线路相应地划分为若干线束,以与咽喉的进路相适应。通常车场线路划分的组数应多于或至少等于咽喉平行进路的数目。这样,才能保证咽喉区的平行作业能够实现,并且具有较大的灵活性。

线路分组的多少与编组站图形以及到达场衔接线路数等有关。以三级三场为例,到达场的线路按照用途应分为以下几组:顺驼峰方向接车线2~3组;反驼峰方向改编列车接车线1组;调机走行线1~2条;本务机入段线0~1条。如果无改编中转列车也在这里办理作业,尚需设通过线1~2条。

到达场线路的固定使用应与进站线路及推峰作业相配合,以避免不必要的进路交叉。如三级三场峰前到达场,无改编列车的通过线应设在到达场的最外侧,邻靠顺向无改编列车到发线内侧布置顺向改编列车接车线2~3组,邻靠反向无改编列车到发线内侧布置反向改编列车接车线。机车走行线的位置视其用途而定。

调机走行线以设在两组顺向接车线之间较好。如作业繁忙或采用双推双溜作业时,应考虑设两条调机走行线,一条设在顺向接车线之间,另一条设在顺、反向接车线之间。

反驼峰方向改编列车本务机走行线的布置应视机务段位置而定。当机务段与出发场并列时,为了机车回段与反向列车接车能同时进行,机车走行线应设在顺、反接车线之间(此时应与调机走行线的设置统筹考虑)。若机务段与到达场并列,则在进口咽喉端设机待线,由机务段另一端入线,车场内可不必单设本务机走行线。若反驼峰方向改编列车采用环接方案,则本务机由出口咽喉直接入段,到达场内也不必另设本务机走行线。2.2 出发场咽喉区

单向或双向三级式和大部分二级式编组站都设有出发场。与调车场并列的二级式出发场,其咽喉区布置和一级三场的到发场类似,这里重点分析三级式出发场的咽喉结构。

三级式出发场分为两种。一是双向编组站的出发场,它仅供一个方向(上行或下行)使用,作业单纯,咽喉布置简单。单向编组站双方向共用的出发场,其两端咽喉区作业繁多,结构比较复杂,而它的布置形式又和机务段、通过车场的位置、车场的使用方式、调车场尾部牵出线数目、机车走行线的数量及分布等因素有关。

2.2.1出发场咽喉区的主要作业内容

出发场进口咽喉办理的作业一般有以下四项:①顺向无改编中转列车接车;②在各牵出线上办理的调车作业,包括编成车列向出发场牵出转线;③反向自编列车及无改编中转列车发车;④顺、反两方向本务机出入段。

调车场与出发场间牵出线数目应视图形而定。大型的三级三场编组站为了和头部的大能力驼峰相适应,牵出线通常不应少于三条,但也不宜太多,否则调机作业相互干扰严重,一般以四条为限。至于双向编组站,因为只编一个方向的列车,当作业量不大时,可设两条牵出线。机车出入段的径路要视机务段的位置而定。如机务段与到达场或调车场并列,则顺、反两方向的机车出入段应有两条进路。顺向机车出入段利用峰下跨线桥绕调车场顺向左侧至出发场。反向机车走行线布置在调车场顺向右侧。若机务段与出发场并列,反向机车由机待线转至出发场挂机,顺向机车出入应有两条通路,一条穿越出发场,另一条设在出口咽喉。这样布置,可以分散机车出入段与反向无改编中转列车接发的交叉。

至于接发车进路,考虑到出发场进口咽喉是三级式编组站作业最繁忙、能力最薄弱的区域之一,所以不宜多设。一般是顺向无改编中转列车接车进路1条,反向发车进路1~2条。这样,出发场进口咽喉共需要作业进路6~9条。出发场出口咽喉办理的作业主要有以下四项:①顺驼峰方向无改编中转列车或自编列车发车;②调机转线;③反驼峰反向无改编中转列车到达;④顺向本务机出入段等。

顺向发车进路系由衔接线路方向数而定,一般是1~2条。有反向列车环发时需再增设一条。接车进路通常为一条。

调机转线一般利用咽喉处进行,不另设专用机待线。

顺向本务机出入段有两条通路。一条是机车走行线设在顺、反向发车线之间,由机待线连通顺向发车每一条线路。另一条进路是由机务段在出口处直接连通机待线,起到分散进路交叉和机动灵活的作用。

若无改编中转列车有甩挂作业时,尚需设置单独的牵出线。2.2.2线路分组

为保证上述主要作业能同时办理,出发场线路一般分为:①顺向无改编中转列车到发线1组;②顺向自编列车发车线1~2组;③本务机走行线1条;④反向自编列车发车线1~2组;⑤反向无改编中转列车到发线1组。各组线路在车场内的安排应与区间正线及场间连接线位置相适应,以减少作业进路的交叉干扰。

2.3到发场咽喉区

2.3.1顺向到发场(一级三场)2.3.1.1办理的作业及平行进路

在进口咽喉区办理的作业主要有以下三项:①顺驼峰方向列车接车;②到达解体列车向驼峰牵出转线;③顺向列车本务机出入段。

在出口咽喉区办理的作业主要有以下三项:①向该场各衔接方向发车;②自编出发列车由尾部调机牵出转线;③顺向到发列车本务机车出入段。2.3.1.2线路分组

为保证上述作业能尽量同时办理,到发场线路一般分为三组:①顺向无改编中转列车到发线1组;②顺向改编列车到发线1组;③机车走行线1条。线路的排列可按无改编中转列车到发线设在最外侧,改编列车接车线靠近调车场,机车走行线设在这两类线路中间。这样布置虽存在着顺向改编列车的到达与机车出入段走行的交叉,但避免了机车出入段与驼峰调机牵出解体顺向改编列车的交叉,两种交叉相比,此设计干扰较少。2.3.2反向到发场(一级三场)2.3.2.1办理的作业及平行进路

在进口咽喉区办理的只有该场各衔接线路方向接车和编成车列由牵出线转线两项作业。在出口咽喉区办理的主要作业有以下三项:①向该场各衔接方向发车;②到达解体列车向驼峰牵出转线;③反向列车本务机出入段。

由于一级三场是小型编组站,衔接线路方向不多,机车出入段也不太频繁,因此在进口咽喉处一般有2~3条作业进路,在出口咽喉处有3~5条作业进路即可。

2.3.2.2线路分组

为保证上述作业能尽量同时办理,到发场线路一般分为三组:①反向无改编中转列车到发线1组;②反向改编列车接车线1组;③反向自编列车发车线1组。

线路的排列为无改编中转列车到发线设在最外侧,改编列车接车线靠近调车场,中间布置自编列车发车线。这样布置使两端咽喉负荷较均衡。实际作业中可结合线路固定使用,随列车到发和车站作业情况灵活使用。2.4 调车场尾部咽喉区

2.4.1不设顺向编发线的调车场尾部 2.4.1.1办理的作业及平行进路

不设顺向编发线的调车场尾部咽喉区一般办理两项主要作业:①按编组计划编组列车;②将编成车列转线至出发场。此外,还承担向车辆段、货场等处取送车辆的作业,但业务量不大,不需单独设置平行进路,对调车场尾部布置影响很小。

编组列车和牵出转线需要的平行进路数量应与设置在尾部的牵出线数(三级式编组站为调车场与出发场之间的联线)相适应。而牵出线数量应根据无编量的大小和尾部调机数量而定,通常为2~4条。2.4.1.2线路分组和咽喉布置原则

为便于两台或两台以上调机同时作业,调车场线路应分为若干线束,使调车场尾部牵出线都与其中的两三个线束相通连。每束线路一般为6~8条。咽喉布置一般应满足以下要求:

1)每条牵出线连接的调车及负担的作业量应力求均衡; 2)从整个尾部咽喉区布置来看,采用对称式梭型车场和单式对称道岔有利于缩短咽喉区长度和调机作业行程; 3)为增加作业的机动和灵活性,各线束连接时应保证各牵出线上的调机有直接去相邻线束作业的进路条件,并有部分地与相邻牵出线调机平行作业的可能性。

2.4.2设有顺向编发线的调车场尾部 2.4.2.1办理的作业及平行进路

设有顺向编发线的调车场,其顺向自编列车在编发线上完成集结、编组、技检、发车作业。反向自编列车仍需设出发场,由尾部调机牵出转线后,再办理发车作业。该调车场尾部咽喉区主要办理以下四项作业:①按编组计划编组列车;②将反向自编列车牵出转线至出发场;③本务机去编发线连挂车列;④顺向自编列车发车。此外,还承担向车辆段、货场等处取送车辆的作业,但业务量不大,对调车场尾部布置影响很小。平行进路一般为3~5条。2.4.2.2线路分组和咽喉布置原则

线路分组和咽喉布置原则与不设顺向编发线的调车场基本相同。顺向编发线应选择调车场顺向最外侧1~2个线束布置。第三章 编组站咽喉区事故分析

编组站咽喉区的主要事故一共有7种,分别是列车冲突事故、列车脱轨事故、列车冒进事故、车辆溜逸事故、错误办理进路事故、调车挤岔事故以及延误列车事故。针对重大事故、险性事故、一般事故分别运用安全系统工程学、人机工程学结合国内外新进管理理论,建立事故树模型进行逐个分析。3.1列车冲突事故分析 3.1.1事故详细情况

1999年1月10日18时40分,2434次货物列车在运行经过回龙庵站内侧线2道时,越出出站信号机与正在进站的8996次货物列车发生侧面冲突。中断正线行车18小时10分;机车大破1台,车辆报废4辆,大破5辆,小破2辆。事故原因:机车后第4位车辆折角塞门关闭,造成列车制动力减弱。3.1.2列车冲突事故原因分析 3.1.2.1列车冲突的形式

我们可以发现,列车冲突事故都是发生在车站咽喉区内、两列火车之间。综合可以建立如下的列车冲突模型。

假设A(进站列车)、B(站内列车)两列火车相冲突,其冲突有三种类型: 1.进站列车A失误,与站内停车B相撞。A车的具体失误形式如图3—1所示:

图3—1 进站列车A失误,与站内停车B相撞

2.站内列车B失误,与进站列车A相撞。具体失误形式如图3—2所示: 图3—2 站内列车B失误,与进站列车A相撞

3.站内列车B侵占进站列车A的路线与正常运行列车A相撞。具体失误形式如图3—3所示:

图3—3 站内列车B侵占进站列车A的路线

3.1.2.2建立列车冲突事故树 1.列车冲突事故原因

经统计证明,导致列车冲突事故的因数中,人的因素占90%以上,人的因素中有以下两种情况:

(1)铁路工作人员的失误: ①列车操纵人员失误,例如司机打瞌睡、车长失职等; ②调度指挥人员失误,例如调度命令错误、值班员失误等; ③行车作业人员失误,例如扳道员失误、调车员失误等。

(2)非铁路工作人员肇事:如破坏列车制动系统,关闭折角塞门、拔掉闸瓦钎等。

(3)除人的因素以外就是设备故障,设备故障主要有列车故障、制动系统故障、信号故障、道岔故障及线路故障等。2.绘制如下事故树(见图3—4)

图3—4 列车冲突事故树

3.1.2.3列车冲突事故树定量分析

要达到预防列车冲突事故的发生,即事故树的顶端事件不发生,我们首先需要求出该事故树的最小径集。按照对偶原理,运用布尔代数化简其结构函数: T†=A1†+B1†

=A2†·A3†·C1†+B2†·B3†·B4†·X9†·C1†

=X1†·X2†·X3†·X4†·(C2†+C3†)+ X5†·X6†·X7† ·X8†·X9†·X10†·X11†·X12†·X13†·(C2†·C3†)式中:

C2†=X14†·X15†

C3†=X16†·X17†·X18†·X19†·X20†·X21† ·X22†·X23†·X24†·X25†·X26† 还原写成原事故树结构: T=(Xl+X2+X3+X4+X14+X15)·

(Xl+X2+X3+X4+X16+X17+X18+X19+X20+X21+X22+X23+X24+X25+X26)·(X5+X6+X7+X8+X9+X10+Xll+X12+X13+X14+Xl5)·

(X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+Xl6+X17+X18+X19+X20+X21+X22 +X23+X24+X25+X26)得到四个最小径集:

P=(Xl+X2+X3+X4+X14+X15);

P=(Xl+X2+X3+X4+X16+X17+X18+X19+X20+X21+X22+X23+X24+X25+X26); P=(X5+X6+X7+X8+X9+X10+Xll+X12+X13+X14+Xl5;

P=(X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+Xl6+X17+X18+X19+X20+X21+X22 +X23+X24+X25+X26); 求出结构重要度:(l)根据结构重要度的判别原理,假设各基本事件发生的概率相同。X14、X15重复出现在事件最少的两个径集中,因此I(14)=I(l5);(2)同理,I(l)=I(2)=I(3)=I(4)

公有事件——在两个及以上的径集中存在,它一旦发生,两个径集事件就会同时发生,即这两个径集就这一个公有事件来说,对于顶端事件的影响相当于一个径集。

上面的列车冲突事故树由四个最小径集构成,分析各最小径集中包含的基本事件数,可以发现每两个最小径集都有公有事件,其公有事件的分布如表3—1所示。

表3—1 列车冲突事故公有事件分布表

根据公有事件的特点和性质,我们可以利用公有事件来分析从而计算出顶端事件发生的可能性组合个数。

顶端事件发生的组合个数可以利用排列组合的公式算出,即组合数是相关事件数之积,由最小径集的性质知道,所有的最小径集事件同时发生时,顶端事件才会发生。即:总的组合数N总=36+22=58。

利用公有事件数,分别计算引起顶端事件发生的基本事件组合个数如表3—2:

表3—2 引起列车冲突事故发生的事件组合

从上面的表可以清楚地看到: 列车冲突事故的发生有58种可能性;

从结构重要度分析中知道,表中含X14事件和X15事件的组合是最危险的,即上表中的37—58项发生的可能性较大。从上表中也可以看出,它们各自占总组合个数的11/58;

含X1事件或X2事件或X3事件或X4事件的组合,它们各占总数的9/58; 含X5事件或X6事件或„„或X13事件的组合,各占总数的4/58; 含X16事件或X17事件或„„或X26事件的组合,它们各占总数的2/58。基于以上分析,可以提出几条关于列车冲突事故预防的建议:

(1)从结构重要度分析可以知道,基本事件X14、X15的结构重要度最高,这意味着由他们所组成的C2事故子树—列车自动停车系统失效,在事故发生中起重要作用。可以推断,列车自动停车装置是防止列车冲突的关键,相比接近信号报警器,自动停车装置能够避免由列车操纵人员的失误而带来的行车事故。(2)在结构重要度分析中居第二位的是X1、X2、X3、X4事件。其中由X1、X2组成列车运行中的“无停车命令”事件,以及X3、X4所指的进站信号升级和错办进路事件,都是由调度指挥人员失误所造成的事故。(3)由事故树分析的相关知识,在四个最小径集中,只要有一个最小径集不发生,列车冲突事故就不会发生。其中,P={X1、X2、X3、X4、X14、X15}中的基本事件数最少,而且它们恰好是建议(1)、(2)中分析的六个基本事件。

因此,只要保证建议(1)、(2)两条措施有效,就可以基本控制列车冲突事故不发生。

(4)P1是列车冲突控制中有效且最经济的途径,但其他20个基本事件也不能任其发生。首先,无法保证P1绝对不发生,机器发生故障是绝对的;其次,事件的重要程度也是相对的,在P1无法绝对控制的情况下,控制P2、P3也变得相当重要了。因此,防止列车冲突事故不能对任意一个因素掉以轻心,必须进行全面治理。

(5)除了在事故树中列出的基本事件外,在列车冲突事故分析中还要包括“列车制动系统被人为破坏”。例如所列举的事故二。这属于特殊因素,如果发生这样的破坏事件,不论什么措施都将失效,列车冲突将无法避免,这种情况绝不允许发生。在这一方面,可以通过列车检查和公安保卫系统予以保证。3.2 列车脱轨事故分析 3.2.1脱轨原因分析

列车脱轨一般不是由单一因素所引起,而是受到各种因素的综合作用而产生,即各种作用可能产生的最不利组合。以下为可能引起脱轨的各个因素。3.2.1.1轨道状态

(1)外轨超高设置不当,未被平衡的超高导致车轮轮重偏载;

(2)轨道顺坡、三角坑、不均匀支承等会使车体产生扭曲,从而引起各车轮轮重的增减载,加剧横向摇摆和列车的蛇形运动;(3)轨道横向不平顺、小半径曲线、道岔以及轨缝等局部不平顺都可能引起较大的横向力。

3.2.1.2车辆状态

(1)车辆装载不均匀,货物偏载影响到各车轮轮重的分配,外轮轮重大会增大脱轨的系数;

(2)较高的运行速度对车辆脱轨有不利影响。未被平衡水平力出现甚至增大;(3)风力对脱轨安全性有不利的影响。由轨道内侧方向吹向外侧方向的横向风将会增大脱轨的可能性;

(4)车辆本身固有缺陷的影响:高速运行下的蛇形运动使脱轨系数加大。车辆在线路上运行时,由于轮对踏面坡度而作蛇形运动,但由于列车以脱轨临界速度72 km /h左右运行时出现持续摆振现象,引起空车蛇形运动失稳或自激振动加剧,这样加大了轮缘对钢轨的侧向力,从而使脱轨系数加大。综合以上因素,从力学的角度分析,发生脱轨主要有两个方面的原因:轮重较小且出现偏载的现象和未被平衡的横向力过大。3.2.2车轮脱轨的力学分析

早在上世纪初,英国的那达尔先生提出1个公式,表达车轮爬轨时垂直力F与横向压力P的临界比例关系。即=tgβ-μ/(1+μtgβ)式中:P为轮轨接触点处车轮对钢轨的横压力; F为作用于车轮上的垂直力; β为车轮轮缘角,65°~68°左右; μ为轮轨间的摩擦系数0.1~0.3。

式中垂直力F来自车辆的垂直荷载与动态附加的(正的或负的)垂直作用力。横向压力P来自:一是车辆在曲线上运行时,车轮转向的导向力和外轨超高引起的轮轨间的横向力(由于列车速度原因未被平衡的向心力)。二是车钩压缩或拉伸的水平分力。三是车体扭转刚度与走行部分动态特性不同和养护状态不同,而引起的蛇行运动所产生的水平力。四是由于线路结构特性和养护状态不同,而导致轮轨间的相互作用力。

五是侧向风力。

根据那氏公式车辆脱轨的基本原因,是由于水平力与垂直力的比值超过安全限度,不论何种原因使水平力增大或是轮载减少,只要比值超过一定限度(即=tgβ-μ/(1+μtgβ)就会造成脱轨。

3.2.3在曲线路段影响铁路行车的主要因素有3点

(1)缓和曲线超高顺坡是最大的线路不平顺,对脱轨有非常大的影响。超高顺坡率越大,车辆脱轨的危险性也就越大。当超高顺坡率大于2.5‟时,如果车辆是空车,且旁承间隙为零,则车辆很可能爬轨到轮缘最大接触角附近的区域,车辆有相当大的危险性。

(2)在车辆低速通过曲线时,线路水平不平顺对脱轨的影响最大,方向不平顺次之,高低不平顺的影响最弱。

(3)线路水平不平顺幅值对脱轨有较大的影响。在水平不平顺波长λ=4m~12m范围内,水平不平顺输入点(离圆缓点的距离)在0~18m范围内影响有限。3.2.4在直线路段影响铁路行车的主要因素有4点

(1)蛇行失稳。斜楔减振装置在非正常磨耗后,转向架抗菱刚度下降,其横向动力学性能恶化,引起蛇行失稳临界速度降低。(2)在空重车混编的不利条件下,易受运行中列车操纵和线路中各种非稳定情况的影响。当空车失稳时,又承受前后重车车钩力夹击,Q/P明显增大。(3)空车挠度小,适应线路不平顺能力下降,也易增加轮重减载率。(4)轮缘几何形状与粗糙度等车辆零件技术状态失修时会引起脱轨。罐车重心高,失稳时轮重减载率增大。因此,考虑采取提高抗菱刚度技术或弹性旁承措施,适当增加空车(特别是自重轻,重心高的GH罐车)的枕簧静挠度;减少空重车混编,或改善列车编组,避免多辆重车间夹入空车;在车辆检修中,有针对性地提高轮对几何形状和表面粗糙度的加工精度;加强转向架斜楔减振装置相关零部件的检测、加修和组装配合。这些措施将有利于改善车辆的运行品质。减少各种因素的耦合,从而降低车辆脱轨的可能性,提高列车运行的安全可靠性。3.2.5防止脱轨的新策略

在防止脱轨事故方面,我们可以借鉴美国、加拿大等国铁路系统的经验:前提是最高管理层坚定的决心,以及对基本和先进的技术的贯彻执行。一种成功地防止脱轨的共同努力成果是建立在4个不同的、但又相互关联的核心策略上的;原因分析、缺陷和脱轨检测、路基改造和防止策略的执行。3.2.5.1防止脱轨的关键

一、基本原则

防止脱轨事故、意外或伤害复发的唯一途径是找出其原因所在,并设法将其消除。首先,一项有效的原因调查工作需要一个公正的和与多学科知识有关的方法。所有3个主要运营部门(运输、工程和机械)都必须参与有关数据的收集和分析。

其次,原因调查必须具有时效性。由于保持干线畅通比以往任何时候都要重要,因此迫切需要通过拍照及测量来迅速收集和保留现场的关键证据。在此需要清楚哪些证据是重要的,哪些是可以被清除的,从而对线路进行清理。

第三,原因调查必须是客观的和以数据为依据的。这是因为当今现代化的分析手段和仿真都需要大量线路的、机械的和列车运行的数据。

最后,原因调查必须归结为有目的的改进方案。对于每一件脱轨事故都应列出3项~4项在线路、车辆以及运行方面的改进或改变。通常,太多的注意力集中在事故本身,而对其改进方案则重视不够。

如果未能找出正确的事故原因,则很可能导致脱轨事故在同一地点、同一车辆、甚至同一组乘务人员身上再次发生。究其原因,通常是由于缺少系统的方法,现场人员迫于迅速完成事故调查的压力(或潜在的压力),只对明显的现象进行查找,或者缺少分析方法等。通常来说,如果只注重于惩罚和采用铁路部门的“记分表”,却又缺少对成功调查的奖励,那么铁路本身的这些政策法规就会使这种情况恶化。

在强有力的基于分析的原因查找方面取得的一个重大突破是,已经认识到大量脱轨是由许多综合因素造成的。而以往则简单地将其归因于某一个因素。大多数脱轨的原因包括线路、车辆和运行等多个方面。对于原因调查者来说,一项富有挑战性的工作就是排列出与脱轨原因有关问题的优先级,从中确定最主要的原因,从而为每一个与脱轨原因有关的方面制定出改进措施,无论该方面的原因是多么微不足道。

另一个重大突破是认识到脱轨的产生不会与FRA线路标准或从R的互换性规范发生直接冲突。我们发现,有些脱轨发生地点的线路条件满足FRA标准,车辆也符合从R要求,并且列车的运行也完全符合有关规定和指令。

那么,为什么在这些条件下仍会发生脱轨呢?答案是在制定标准过程中,没有考虑多种偏差同时同地发生的情况。这就是为什么说一项成功的事故原因调查工作必须站在一个多方面的立场上,并且要有公正的数据收集和分析。

二、技术进步 在过去20年间,脱轨原因查找技术方面取得的最重大进步是计算机仿真技术的发展和车载式监测/记录设备的开发。关于列车内部作用力的计算机仿真技术的应用,开始于70年代从R轨道/列车动力学项目中开发的列车运行仿真程序(TOS)。TOS是第一个使分析人员可以准确、快速地重现运行列车脱轨前和脱轨时的速度、作用力以及加速度的仿真程序。

TOS的运行基于大型计算机,并已在铁道行业广为接受。90年代初期,又增加开发了基于微型计算机的列车运行和能量仿真(TOES),可以精确地对车端缓冲(EOC)单元以及铰接的和刚性牵引杆装置进行建模。TOES可以使分析人员:(l)验证列车运行速度与减速和空气制动指令是否一致。(2)确定列车内部静态和动态车钩力,当脱轨发生时,该车钩力作用在第一辆脱轨车辆上。

在脱轨仿真方面的另一个突破是80年代后期AAR的新造车辆分析仿真(NUCARS)模型的引入。虽然许多人都认为NUCARS最适合于车辆转向架的设计,但有些人发现它还十分擅长表示车辆脱轨时的轮轨作用力的仿真。NUCARS使分析人员可以重现脱轨时的线路和车辆的状况,以及确定车辆或线路的任何假定缺陷在高L/V(横向力/垂向力)时对任何指定车轮的作用情况。因此,诸如 “线路的横向不平顺或车辆紧压旁承时能否引起脱轨”等具有代表性的问题就有了答案。此外,分析人员在最终确定轮/轨作用力时,可以通过检验任意假定的车辆或线路参数的敏感性,进行假设推理分析。

因此,NUCARS模型非常适合于确定哪一个改进方案对防止脱轨的复发最具效果。NUCARS能够准确地预测由于车体紧压旁承和线路扭曲的相互作用引起的脱轨点处过大的L/V比的趋势。

NUCARS尽管是美国应用最为广泛的仿真程序,但是诸如ADMS和VAMPIRE等其他动力学仿真程序也在逐渐得到认可。虽然仍然有些人对计算机仿真的应用提出疑问,但在与仪表测试和试验等方法相比时,它的优点是不言而喻的。当然,现场试验仍旧占据着相当重要的位置,但是其成本和占用时间却一直注定它并非脱轨分析的最理想手段,而且试验的最后阶段是很危险的。即如果试验中准确地重现了脱轨,那么就不得不面临清除第二次脱轨的问题。在计算机上演示无数次脱轨,不会造成任何的人身伤害。这是一种快速的、节约成本的、且能够缩小可能产生脱轨原因范围的方法。防止脱轨问题的专家指出,模型仿真可以使铁路部门在处理复杂的车辆/轨道相互作用引起的脱轨问题时,能够排除重重障碍,并找到其主要原因。在80年代后期,NUCARS曾在解决一列空罐车的脱轨问题上起到了相当重要的作用。开始时以为脱轨原因可能与线路结构有关,但NUCARS明确指出了其原因是一个与悬挂阻尼减小有关的转向架维护问题。NUCARS还在80年代末和90年代初期帮助“双层动力学研究项目”解决了原先无法解释的125t双层车辆脱轨的问题中起到了特殊的作用。

三、运行记录

第二个技术突破是机车运行记录仪,它对脱轨原因调查起到了非常大的作用。现代化的固态记录设备可以按秒记录速度、空气制动压力、运行距离、电流强度、减速操作,和车端设备(EOT)压力。从牵引机车的停靠位置,有可能倒推出列车到达脱轨初始发生地点前后的运行速度和减速指令。将这些数据输入如前所述的仿真模型,可以计算出脱轨发生时作用于第一辆脱轨车的列车间作用力。这样,就可以对间隙效应,甚至牵引杆静态作用力过大的现象进行研究。这些根据FRA要求安装在速度超过48km/h列车上的记录设备,有助于证明乘务人员的陈述是否属实,并对那些经常被遗忘的或者是乘务人员不承认的信息进行补充。运行记录仪生产商认为,运行记录仪的重要性不仅体现在对事故的事后调查上,而且还有助于发现实际运用中的潜在危险,并在造成事故之前予以消除。还可以根据用户希望获得更多数据的要求,继续为记录设备增加更多的特性和功能。3.2.5.2防止脱轨的组织管理

在前面重点介绍了在对付脱轨过程中采用的一些硬件设备和技术。这一部分将着重介绍防止脱轨过程中人为因素。更准确地讲,就是铁路部门如何将各方面人员组成一个团队,并将一个成功的脱轨防止措施贯彻执行。简而言之,这需要坚持不懈地努力,而且要着眼于高层次、现场人员的培训、统计分析、扫除合作中的障碍,以及综合的系统方法等。脱轨防止措施管理原理中的2个等同的基本原则是:

(1)如果没有具体落实和责任心,就无法执行(2)如果无法测量,就无法管理。许多铁路部门都将防止脱轨归入主管或经理一级的管理工作。其他一些铁路部门则将防止脱轨作为一项重要任务交给参加实际运营的某个人来负责。但是,不管这项工作被冠以什么样的名称,重要的是从事这项工作的人必须在政策上处于中立,并且最好能直接向运营副主管或风险管理副主管报告。这样,一些表面现象和潜在的偏见就可消除。理想的人选不仅应该具有从事多方面工作的背景和良好的业务能力,还要有卓越的组织能力和处理人际关系能力,其中后一方面是更为重要的。这个职位的主要工作是整理有关脱轨的汇总统计、现场评价原因查找的准确性、监督现场人员的工作,并布置和落实改进方案。在任命了一个防止脱轨工作的负责人之后,接下来需要制定一个目标或计划。许多铁路部门将防止脱轨程序的目标定义为:“为了确定并消除脱轨致因,并保证故障排除及原因追查的系统性和经济性”。专用程序的目标包括计算每次事故的成本、及时准确的原因分析、建立用于原因及严重程度分析的数据库、经济有效的故障排除办法,及脱轨原因调查的培训等。一旦责任具体落实和目标确定之后,接下来需要用公正、客观的方法来检验防止脱轨程序的有效性。现代化的数据库工具使研究人员可以用多种不同方法对脱轨统计进行分析。多年来,许多铁路部门要求得到所有脱轨事故的报告和分析,即使有些事故并未达到FRA要求报告的最低标准。目前这个最低标准是事故损失达到6600美元,其中不包括故障排除、装运和延误等发生的费用。

对事故原因进行详细分析的铁路部门发现,20%的事故原因造成了大约80%的事故损失。因此,着重排除前10大脱轨原因将对降低整个脱轨事故损失具有非常好的效果。数据库的另一个用途是进行趋势分析。在某一特定事故原因范围内,逐年的增长可发展成为一个需要立即予以关注的系统性问题,即使其总的事故损失尚未达到极限水平。最终,区域性的发展趋势有可能表明哪一个特殊的区间需要额外的维修费用,或需要在法规的遵守方面多加注意。

3.2.5.3图像技术的应用

车轮爬轨、钢轨偏转和车轮浮起是直线段货物列车脱轨的主要形式,与此对应的车辆蛇行、点头、浮沉、扭曲和侧滚等车辆走行状态以及轮轨横向/垂向响应,都与轮轨接触状态有关,因此,轮轨接触状态的分析是脱轨研究的主要内容。但是,由于轮轨接触状态的复杂性,无论是准静态力学分析,还是动力学仿真分析,都难以对其做出准确和全面的反映。对脱轨原因的分析,仅仅采用动力参数的测试分析往往难以得出准确的结论,对脱轨瞬间的直观测试已成为科研工作者面临的困难,而要做到这点,采用图像处理分析技术势在必行。

一、图像监测系统的组成

图像监测系统由采集和处理分析两部分组成。采集系统包括摄像设备、图像画面分隔器、监视器和图像采集设备(如图3—5): 图3—5图像监测系统构成 处理分析系统由高速图像采集卡和计算机组成,是图像信息数值化的关键。图像处理分析可以进行在线(on-line)实时分析及离线(off-line)分析,目前科研中主要采用离线分析。但随着安全监测系统的建立,在线实时分析将成为主要的形式。摄像设备安装既要考虑良好的摄像角度,以保证捕捉到最佳的轮轨接触状态,又要防止列车的碰撞。一般将摄像设备置于钢轨内侧。

二、图像技术的应用

应用图像处理分析技术可以直观地了解车轮与钢轨间的相互作用关系及车辆在线路上的走行状态,为分析脱轨原因提供可靠依据。通过对南津浦线脱轨试验记录资料的分析,可以看出直线段脱轨具有以下特点:

(l)在直线段,当车辆状态较差时,车轮悬浮是接触失稳的主要形式。(2)直线段车辆走行失稳状态主要是蛇行和侧滚,前者可引起较大的横向响应,使脱轨系数增大,后者可产生很大的轮重减载。这两种车辆振动形式是引起脱轨的主要原因。

(3)车轮浮起数量与速度几乎呈线性关系。速度增大还使车轮垂向位移增大,车辆蛇行、侧滚振动加剧,脱轨机率增大。

(4)车轮浮起在整列车上的分布概率是均匀的,与车位关系不大,但发生侧滚的车辆大多集中在中、前部。

(5)车轮浮起的轴位特征在75km/h以下有一定的规律,一般是后位比前位浮起量要多,这个速度也是南津浦线脱轨速度范围,但速度愈大,轴位的随机性愈大。

(6)直线段一股钢轨设置超高的测区,相同编组和相同速度下的车轮浮起量比正常轨测区平均减少60%以上,这说明直线段一股钢轨设置超高对抑制车辆蛇行和车轮浮起并最终防止车辆脱轨具有积极作用。

综上所述,正确的脱轨事故原因分析方法以及技术进步,对防止脱轨具有十分重要的帮助作用,而早期发现则是防止脱轨的关键所在。此外,在防止脱轨措施的执行时,基本的一点是要采用一种系统性的总体方案,且必须进行数据库和测量技术的开发,安排专门的人员或工作组负责进行事故原因的查找以及改进方案的执行。这样,3.3 列车冒进事故分析

冒进事故,指的是列车冒进进站信号和列车冒进出站信号。运行中的列车前端任何一个部位,越过置于关闭状态的进站、进路、通过、出站信号机或相当于信号机的标志,都称为列车冒进事故。列车发生冒进事故以后,所引起的后果完全受客观条件制约。当线路空闲时,危险因素存在,却无十分严重的后果,只是构成险性事故;但是当线路被其它列车、机车或车辆占用,后果轻则冲突、追尾、碰撞,重则带来重大、大事故、车毁人亡。

为了找出冒进事故的原因,我们可以采用事变树模型进行分析。3.3.1冒进事故树定性分析

分析事故必须确定可能导致危险的因素,然后用专业知识结合实际情况进行逻辑推理,找出这些因素之间的逻辑关系,用绘制事故树的规范方法绘制事故树。对于列车冒进信号机事故,按规范化方法绘制成事故树,如图3—7所示。列车应根据进站信号机显示的绿色灯光才能进入车站,否则,应在进站信号机前安全停车。如受各种因素影响导致列车不能在进站信号机前停车而越过信号机,则视为列车冒进信号机事故。

1、事故树的函数结构 T=A1+B1=A2·A3+B2·B3 =(X1+X2)·(A4+X3+X4+X5+X6)+(B4+X7+B5)·(X1+X2)=(X1+X2)·(X11 +X12+X13+X14+X3+X4+X5+X6)+(X8+X9+X10+X7+B6+X3+X4+X5+X6)·(X1+X2)=(X1+X2)·(X3+X4+X5+X6+X11+X12+X13+X14)+(X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14)·(X1+X2)=X1X3+X1X4+X1X5+X1X6+X1X7+X1X8+X1X9+X1X10+X1X11+X1X12+X1X13+X1X14+X2X3+X2X4+X2X5+X2X6+X 2 X7+X2X8+X2X9+X2X10+X2X11+X2X12+X2X13+X2X14

2、可得到最小割集

K1={X1,X3} K2={X1,X4} K3={X1,X5} K4={X1,X6} K5={X1,X7} K6={X1,X8} K7={X1,X9} K8={X1,X10} K9={X1,X11} K10={X1,X12} K11={X1,X13} K12={X1,X14} K13={X2 ,X3} K14={X2,X4 K15={X2,X5} K16={X2,X6} K17={X2,X7} K18={X2,X8} K19={X2,X9} K20={X2,X10} K21={X2,X11} K22={X2,X12} K23={X2,X13} K24={X2,X14}

3、成功树 与事故树相对偶的就是成功树,将事故树中的事故换成事件的补事件,即不发生该事故的事件,将事故树中的与门改成或门,或门改成与门,就建立了相应的成功树,“列车冒进信号”事故树相应的成功树,4、最小径集

根据上述对偶关系,求出成功树的最小割集经对偶变换后就可以得到事故树的最小径集。这样可求得“列车冒进”事故树的最小径集。T†=A1†·B1†=(A2†+A3†)·(B2†+B3†)=(X1†·X2†+A4†·X3†·X4†·X5†·X6†)·(B4†·X7†·B5†+X1†·X2†)=(X1†·X2†+X11†·X12†·X13†·X14†·X3†·X4†·X5†·X6†)·(X7†·X8†·X9†·X10†·X11†·X12†·X13†·X14†·X3† ·X4†·X5†·X6†+X1†·X2†)=X1†·X2†+X1†·X2†·X3†·X4†·X5†·X6†·X7†·X8†·X9† ·X10†·X11†·X12†·X13†·X14†+X1†·X2†·X3†·X4†

·X5†·X6†·X11†·X12†·X13†·X14†+X3†·X4†·X5†·X6†·X7†·X8† ·X9†·X10†·X11†·X12†·X13†·X14†

=X1†·X2†+X3†·X4†·X5†·X6†·X7†·X8†·X9†·X10†·X11† ·X12†·X13†·X14†

得到成功树的最小割集为: K1†={ X1†,X2†} K2†={ X3†,X4†,X5†,X6†,X7†,X8†,X9†,X10†,X11†,X12†,X13†,X14†} 还原为事故树的最小径集为: P1={X1,X2} P2={ X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14}

5、基本事件结构重要度分析

从事故树结构上去分析基本事件的重要程度,可以采用两种方法。一种是精确求出结构重要度系数,另一种是利用最小割集或最小径集排出各基本事件的结构的重要度顺序。

⑴当最小割集(径集)中基本事件个数不等时,基本事件少的割集(径集)中的基本事件比基本事件多的割集(径集)中的基本事件的重要度大;

⑵当最小割集(径集)中基本事件个数相等时,在最小割集(径集)中重复出现多的基本事件比重复出现少的基本事件重要度大; ⑶两个事件以同样的次数重复出现在几个最小割集(径集)内,出现在基本事件少的最小割集(径集)内的基本事件比出现在基本事件多的最小割集(径集)内基本事件重要度要大。

设i事件的结构重要度为Ii,根据上述原则可求得列车冒进事故树各基本事件的结构重要度:I(1)=I(2)﹥I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)=I(9)=I(10)=I(11)=I(12)=I(13)=I(14)由此可见,X1,X2的结构重要度最大,其余的12个基本事件的结构重要度相同。从“列车冒进信号”事故树可以看出,此树或门较多,所以危险系数较大,许多基本事件不发生才能保证顶上事件不发生,而由于此事故树的基本事件多为人的因素所致,所以如何提高人的可靠性就成了当务之急。3.3.2预防“冒进”事故的措施

由以上分析可以得知,人为因素,特别是机车乘务员的因素,是造成列车冒进信号的最主要因素,预防措施的核心是研究乘务员作业过程管理。重点是乘务员的不安全行为与机车设备的不安全状态的管理,实现防冒进、防追尾、防超速的目的,尤其是客车安全的重中之重。

为了确保运输过程的安全,必须抓好运输过程之前、运输过程之中、运输过程之后三个阶段乘务员作业过程的安全管理,并且周而复始地进行,做到时间上连续,空间上覆盖,这就是机务行车安全工作特有的规律。三个阶段作业过程中,人的失误是行车安全的最大威胁,因此,研究人的失误对行车安全的影响以及人的失误与事故发生的内在联系与规律,进而采取相应的防范措施,规范乘务员的作业行为,纠正乘务员的作业失误,就成为行车安全管理的核心内容。把可能发生的事故消除在运输过程之前;或者把运输过程中可能发生的事故消除在发生之前;或者把可能引发事故的隐患消除在运输过程之后。

1、乘务员的受控性。研究行车安全管理要围绕乘务员的受控性和乘务员工作特性进行。机车乘务员的作业过程的基本模式主要包括三个环节,感知并理解行车指令的含义;操纵机车按运行图运行;判别设备状态与列车运行是否正常。可见乘务员在人—机—环境系统中起到主导作用,是机车乘务员把生产过程的所有环节组成一个整体,并且协调各个环节正常运行,因此乘务员始终对行车安全起着决定性作用。

乘务员的整个作业过程都要受到多方面的控制,从待乘开始一直到退勤,都需要别人的配合和督促。待乘受控于运用调度员、公寓值班员、微机打卡、楼层服务员及驻寓值班干部;叫班受控于叫班员或乘务员问路微机自动应答系统;出勤受控于运用调度员、测酒器和微机打卡;接车与整备受控于外勤值班员或退勤机班,整备值班员和整备工;出库与挂头受控于段内调车员、搬道员、三项设备检测人员,车站列检员和车长;途中运行受控于调度员、运转车长、监控装置,养路工和巡道工,施工防护员、车站行车人员及路边行人;进站、通过与停车受控于车站的搬道员、值班员、货物装卸工等行车有关人员;中间站调车受控于车站值班员、调车员和搬道员;终点站作业和回库受控于车站值班员、调车员、列检员、搬道员以及机务段搬道员、三项设备检测员及外勤值班员;退勤受控于地检人员、检修人员、监控转录分析人员和内勤调度员。

2、乘务员作业的特殊性。乘务员的作业过程是一车二人一条线的长期单调重复作业,反复的操作过程和反复的工作程序决定了乘务员工作的特点是责任重大,回旋余地小;涉及部门多,协作性强;受机车交路的制约,全天候工作;连续作业时间长,劳动强度大;受到多方面控制,工作自由度小;打乱正常生活规律,情感磨难大。乘务员作业过程不断遇到五种变换并受控他人:一是位置的变换,根据机车交路的规定,不断变换出退勤地点,待乘公寓,作业场所等。二是时间的变换,作业时间没有规律性,不管黑夜还是白天,不管风天还是雨天,不管年节、假日,按时待乘,到点就走,满足客货运输需要。三是状态的变换,运行作业中经常遇到信号显示,道岔转换,线路维修,抢险救灾等变化。四是价值的变换,乘务员的收入受乘务趟数的影响,受机车质量的影响,受操纵水平的影响,受行车事故的影响等。五是情态的变换,身体状态,家庭生活,工作环境,与人关系等,经常引起情态变化。上述五种情态变化都体现在作业过程中,他人一旦发生失误,就会构成行车不安全状态,如果此时乘务员也发生失误,就会成为事故的触发因素,事故不可避免。

3、乘务员发生失误的原因。乘务员的受控性和工作特点影响人为失误表现形式也是多样的,主要是环境因素和人本身的因素。环境因素是人为失误发生的外在因素。包括教育和培训方面,干部管理的失职,安全硬件失修和结合部组织失控,形成不安全状态。人本身的素质是造成人为失误发生的内在因素。包括生理、心理素质、业务技术素质以及思想品德素质,形成不安全行为。外因与内因相互影响、相互作用,外因通过内因起作用。乘务员的作业失误反映了安全基础不牢,安全管理失控,就是干部失职。因此,必须把控制人的失误作为强化安全基础的出发点和落脚点。所以,预防冒进事故,要从两方面着手。3.3.2.1认真执行规章制度,减少人为失误。①要严格控制列车运行速度;

②集中精力注意晾望,认真按信号显示行车; ③按照规定使用制动机。

3.3.2.2发挥机车“三大件”的作用。

由于列车监控装置的广泛应用,为运输安全提供了硬件保证,列车冒进事故得到了有效控制,数量逐年下降,列车运行监控装置在防止“两冒一超”上功不可没。所以,还要充分发挥车载设备精度高、无疲劳、无单调的特性,与人构成相互监督的系统,最大限度的防止事故的发生。3.4 车辆溜逸事故分 3.4.1事故详细情况

1.1991年2月28日22点29分~23点1分,德阳站调车机车作业时,溜放的车辆挤坏道岔进入区间。

事故原因:调车机车作业失误。

2.1992年4月10日3时2分,3423次货物列车在两路口车站调车,调车过程中车辆挤坏道岔,溜入区间。

事故原因:防溜措施不当,不认真执行调车作业标准,连挂速度过大。3.4.2发生溜逸事故的原因分析 3.4.2.1人为因素分析

1.管理松懈,防溜工作组织工作不到位。2.职工素质不高影响了防溜工作的具体落实。

3.4.2.2技术设备因素分析

1.车辆的轴承摩擦系数小,容易发生溜逸。2.人工防溜设备落后,笨重不便携带。3.车辆制动系统落后。

4.站场设备陈旧,造成夜间溜逸发生概率高。3.4.2.3作业过程分析 1.静态溜逸

静态溜逸是指停留的车辆由于未采取防溜措施或采取措施不当所造成的溜逸。其类型有:(1)邻线作业使停留车辆受到震动。

(2)停留车辆受到大风等外界自然因素的影响。(3)用于停留车辆的防溜器材丢失。(4)停留的机车没有按规定制动。2.动态溜逸

动态溜逸是指在调车作业过程中因为人为失误造成的溜逸。其类型有:(l)在坡道作业中,遗留车辆没有采用防溜设备;(2)钩位调整不当或未调整,并提前撤除防溜器材;(3)假连接的车辆或车组在推进时未试拉;(4)制动系统有故障,作业时未试闸;(5)违章作业提“活钩”;(6)手推调车无制动。

从以上分析可以得出,溜逸事故可以分为坡溜、风溜、震溜、推溜、撞溜、它溜六种。

3.4.3防止溜逸事故的分析 3.4.3.1人为环节

1.加强管理,尤其是咽喉区的管理,保证各种防溜措施的落实;2.解决职工的后顾之忧,提高他们的工作积极性。3.4.3.2技术环节

技术环节应该是防止溜逸事故的主要环节,但也是投入较大的环节。(1)车站线路改造。更换中间站坡度,从根本上防止溜逸。(2)开发、推广新型防溜设备,要求轻便、有效、多功能。(3)改进车辆制动系统,从本质上解决溜逸问题。

(4)开发车站停留车辆监控系统,实时反映停留车辆状况。3.5 错误办理进路事故分析

列车到达、出发或通过所需占用的一段站内线路称为列车进路。为保证列车运行的安全,列车到达或出发之前,车站值班员应正确发布准备列车进路的命令,几时停止影响列车进路的调车工作。当错误办理列车进路时就会导致行车事故。3.5.1错误办理进路事故的种类

1、未办理或错误办理闭塞手续发出列车 ①发车站未和邻站办理闭塞手续

②办理的区间与列车运行的区间不一致 ③未办理手续出站调车

2、未准备好进路就接发列车

①进路上的道岔未动作或错误动作 ②进路上有障碍物 ③邻线车辆越出警冲标

④违规在相对方向同时接发列车 ⑤超超限列车进路错误安排

3、错误办理行车凭证发出或耽误列车 ①办理行车凭证中人为失误 ②出站信号机等设备故障

4、错办或未及时办理信号导致列车停车 ①接车站错办信号使列车站外停车

②禁止同时接车的车站,使两列车都在站外停车 ③接发车人员错误使用手信号

5、向占用线接入列车

①线路己经被其它机车车辆、列车占用 ②线路因故已经锁闭

6、向占用区间发出列车 ①区间已经被列车占用

②区间己经被列车取得占用许可 ③区间已经被锁闭

④区间内有停留或溜入的车辆 ⑤区间内道岔的错误动作 ⑥禁止在区间交会的超限货物

3.5.2错误办理列车进路事故的原因分析

从以上的“错办”事故的类别可以看到,造成错误办理接、发列车进路事故的主要原因是参与接、发列车人员的人为失误:

没有确认接、发列车进路;工作中违章;办理闭塞是没有确认区间空闲;没有认真核对行车凭证;错办、未办信号;取消、变更接发列车进路联系吧彻底;抢钩作业。

3.5.3预防措施讨论

为了预防错误办理列车进路事故的发生,保证列车运行安全,列车接入车站和由车站出发都必须按照一定的程序办理接发列车的必要作业。在接发列车是按顺序办理以下作业: ⑴办理区间闭塞;

⑵准备接车或发车进路;

⑶开放和关闭进站信号或出站信号; ⑷交接行车凭证;

⑸迎送列车及指示发车。

只有在闭塞手续办理完毕,列车进路确已准备妥当以后,才能开放进站或出站信号,在列车进入或开出车站之后,应及时关闭信号。

在采用自动闭塞、自动站间闭塞或半自动闭塞的区段,列车占用区间的许可是出站信号机的信号显示,因而在接发列车时,不必交接行车凭证。在其他闭塞区段,列车必须取得规定的行车凭证,才能向区间发车。

列车进出车站时,接发列车工作人员应在规定地点接送列车,注视列车运行情况和货物装载状态,发现有危机人身、货物或行车安全的情况,应采取有效措施妥善处理。

车站发车人员只有在确认列车取得占用区间许可,发车进路准备妥当,影响进路的调车工作已经停止,列车技术作业已经办理完毕以后,方可按规定时刻显示发车指示信号,准许列车由车站出发。列车到达或出发之后,车站值班员应及时将到、发时刻通知邻站和向列车调度员报告,并登记行车日志。

非调度集中区段的车站,各项接发列车工作都要在车站值班员统一指挥下进行。在采用调度集中设备的区段,列车调度员可在调度所的控制台上,监视管辖区段内列车运行,操纵车站的道岔和信号机。因此,在这些车站的接发列车工作可由列车调度员直接指挥和办理,在设有行车指挥自动化设备的条件下,区段内列车运行和车站上列车接发,则通过联锁设备、调度集中设备和计算机进路程序控制系统等硬件和软件设施,在列车调度员的监视下,实行自动控制和指挥。3.6调车挤岔事故分析

调车是指除列车出发、到达、通过以及在区间运行外,机车、车辆的一切有目的的移动。车辆的取送、编解作业大多都是由调车机来完成,因此,调车工作在铁路运输生产中占有十分重要的地位。在铁路行车组织工作中,绝大多数的严重事故苗头(简称“严苗”)、一般事故都是在调车作业中发生的。根据某铁路公司的统计资料,在调车作业中发生的严苗、一般事故中调车挤岔事故占很大的比重,约为30%左右。

由于调车作业的安全是铁路车站安全生产的主体,因此,对调车挤岔事故发生的原因进行分析,提出预防与控制措施,对保证铁路运输安全畅通具有十分重要的意义。

3.6.1调车挤岔事故树分析

铁路调车作业按照目的不同可分为解体调车、编组调车、取送调车、摘挂调车及其他调车等5种。无论何种调车作业,其挤岔事故的发生都有一定的规律性。因此,根据铁道部《铁路技术管理规程》、《铁路调车作业标准》等有关规定并结合实际编制出“调车挤岔事故树”。(如图3—9

3.6.2调车挤岔事故树的最小割集和结构重要度

通过事故树编号,列出逻辑方程,并通过布尔代数化简等步骤,计算如下: T=A1+A2+A3+A4 =(x1+x2)+[(x3+x4+x5+x6)·(x7+x8)·(x9+x10+x11)]+ [(x12+x13+x14+x15+x16+x17)+x18]+(x19+x20+x21+x22)事故树经布尔代数化简后,得到最小割集如下:

k1={x1} k2={x2} k3={x3,x7,x9} k4={x4,x7,x9} k5={x5,x7,x9} k6={x6,x7,x9} k7={x3,x8,x9} k8={x4,x8,x9} k9={x5,x8,x9} k10={x6,x8,x9} k11={x3,x7,x10} k12={x4,x7,x10} k13={x5,x7,x10} k14={x6,x7,x10} k15={x3,x8,x10} k16={x4,x8,x10} k17={x5,x8,x10} k18={x6,x8,x10} k19={x3,x7,x11} k20={x4,x7,x11} k21={x5,x7,x11} k22={x6,x7,x11} k23={x3,x8,x11} k24={x4,x8,x11} k25={x5,x8,x11} k26={x6,x8,x11} k27={x12} k28={x13} k29={x14} k30={x15} k31={x16} k32={x17} k33={x18} k34={x19} k35={x20} k36={x21} k37={x22} 根据结构重要度判别原理,假设各基本事件发生的概率相同,得到调车挤岔事故树的结构重要度:

I1=I2=I12=I13=I14=I15=I16=I17=I18=I19=I20=I21=I22>I7=I8>=I9=I10=I11>I3=I4=I5=I6 3.6.3调车挤岔事故的预防与控制

虽然调车挤岔事故是常见的一般事故,但也绝不能掉以轻心。海因里希法则认为死亡、有伤、无伤事故的比例为1∶29∶300,参照该法则,铁路运输生产中消灭300件一般事故,可能消灭了30件险性事故,可能同时避免一件重大、大事故。为预防和控制调车挤岔事故的发生,可采取如下对策:

(1)针对割集中的一些最基本事件(结构重要度大的事件,如:x1、x2、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19、x20、x21、x22等),可采取贯彻执行各项规章制度、加强设备整治等方法,力争消除不安全因素,减少以致杜绝挤岔事故的发生。

(2)预防与控制调车挤岔事故是一项系统工程,它涉及人、天、时、车、地等因素。对结构重要度差一些的事件,如x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11等,可以通过建立互控、联控制度,开展行车班组间、班组成员间的互控、联控活动,来防范调车挤岔事故的发生。(3)实行岗位责任制,加强对作业有关人员的技术培训,提高其业务水平及技术素质,严格标准化作业,从而预防和控制调车挤岔事故的发生。(4)各级管理人员应不断收集可能造成调车挤岔事故的各种信息,不断修改与完善事故树,并用于指导安全工作,防微杜渐,使铁路调车作业这个庞大的动态系统处于安全、稳定的状态。3.7延误列车事故分析

延误列车事故多数是由于设备故障引起的,它可以发生在各个系统,可以看成一个并联模型,任何一个系统行车设备发生故障都会导致延误列车。第四章 改变编组站咽喉区安全措施

4.1 影响编组站咽喉区安全工作的因素分析

从第三章的事故分析我们可以看出,影响咽喉区安全的因素是十分复杂和不确定的。我们从系统工程的角度出发分析咽喉区安全系统,可以看作是一个人—机—环境系统,在实际运输生产过程中,这三个元素互相影响、互相制约,形成了一个相互关联的复杂的系统,铁路行车事故的发生,总是由铁路运输过程中的外部环境突变、运载工具或运输设备失控、运输从业人员主观过错等三方面因素相互复杂地交织在一起而产生的。4.1.1 铁路运输外部环境突变影响 所谓外部环境突变,主要指铁路运输企业所面临的自然环境和外部社会环境,在某种特殊条件下产生的危及铁路运输生产安全的情况。4.1.1.1自然环境影响

自然环境指诸如自然灾害、季节因素、气候因素、时间因素以及咽喉区所在的地质条件等对咽喉区安全的影响。由于铁路运输生产一年四季昼夜不停地进行,特别是编组站咽喉区更是作业繁忙的区域,因此,咽喉区安全必然受到外界自然环境变化的影响。如刮风、下雨、下雪、起雾等,都会影响到机车乘务人员了望信号和观察线路情况; 4.1.1.2外部社会环境影响

主要是指诸如政治、经济、技术、法律、管理、家庭环境及社会风气等对铁路安全工作所产生的负面影响。编组站是货物列车的制造工厂, 在完成铁路运输生产任务中起重要的作用。一个编组站从地理位置上看, 是铁路一个枢纽的中心, 是货车的集散地。南来北往的货物列车, 经过编组站的解体、编组等技术作业, 把货车分送到各个货运站, 货运站装完、卸后的货车又回过来汇集到编组站, 通过又一次的解体、编组成列车开往祖国各地, 依次循环夜以继日不停顿地作业, 完成运输生产任务, 沟通城乡物资的交流。所以编组站咽喉区的安全必然受到政治、经济、法律、管理及社会风气等的深刻影响。当前,外部社会环境中,对编组站咽喉区安全影响较大的,一是,编组站工作人员安全意识不够、管理人员素质不高。二是,车站沿路居民对铁路安全知识缺乏了解。4.1.2 运载工具和运输设备失控影响

主要指铁路运载工具、运输设备和咽喉区设施,在非正常情况下发生的危及咽喉区安全的情况。包括诸如铁路机车车辆等运载工具和铁路运输设备、咽喉区信号设备等基础设施在铁路运输过程中发生危及行车安全的情况。由于铁路是一种重要的现代化交通工具,编组站咽喉区设备先进,结构复杂,因而技术性很强。各种机车、车辆、车站电气集中设备、调车设备、现代化的通信设备、信号设备、仪表电气设备等,都要求有相应的安全技术措施和相关的安全技术知识,否则将会对咽喉区安全造成直接的影响。咽喉区设备问题对安全工作的影响,主要表现在设备的设计安全性和使用安全性上。当前较为突出的问题,一是铁路高新技术的应用发展较快,运输设备更新较大,而现场人员的技术素质却跟不上;同时,一些新设备缺乏相应的使用、管理、维修制度,且责任没落实等。二是一些行车设备失修,维修费用不到位,影响设备的正常使用等。这些因素的存在,都将可能造成铁路运输设备和运输设施的失控,进而诱发铁路运输生产的安全事故。4.1.3 运输从业人员主观过错影响

主要指由于运输系统内部的经济利益、规章制度、人文精神、团队意识等方面因素的影响,咽喉区从业人员在主观上负有故意或过失责任而导致的咽喉区安全事故。由于在铁路运输生产中,安全管理的各项规章、制度和措施,最终都要落实到班组和员工身上。因此,咽喉区的一线工作人员对待安全工作的态度和具体行为,将直接影响到咽喉区的安全状况。运输人员主观过错方面的影响因素,是造成咽喉区安全问题的最大隐患。当前,铁路运输从业人员主观过错影响咽喉区安全的具体表现主要有以下几个方面。

一、领导层对安全工作管理不严、作风不实,形式主义严重。安全事故屡治不止,同类事故连续发生,表面上看是有法不依、有章不循所造成的,但深层次的原因却暴露出个别系统和单位的领导层管理松懈、干部作风不实的问题。如一些部门安全生产中的形式主义花样繁多,安全工作口号不断、声势浩大,但安全效果却不怎么样。形式主义不仅使安全管理的制度措施难以落实,而且掩盖矛盾,养痈为患,成为咽喉区安全的大敌。

二、违章指挥、违章作业、违反劳动纪律现象较为普遍。其具体表现:当班睡觉、擅离岗位、简化作业程序、有章不循、违章蛮干;乘务人员误认信号或不认真确认信号、值乘期间间断瞭望、臆测行车等。

三、工作人员素质不高、思想复杂不稳定。一些主要行车工种的员工文化、技术素质不高,对基本规章制度不熟,特别是在非正常情况下应急和处理故障能力较差。另一方面,一些员工责任心不强,贪图安逸、唯利是图;一些员工对铁路安全工作存在松懈麻痹、事故难免等消极心理:还有些员工在事故发生后,不是去积极地找出原因、总结教训,而是互相隐瞒,做好人主义。

四、安全管理手段和方法落后。当前,随着铁路第六次大面积提速的顺利实施,铁路运输组织方式和运营管理模式已经发生了重大的变化,编组站咽喉区工作也出现了许多新情况,但一些部门安全管理的规章制度和措施却不随设备、作业条件、外部环境进行及时修订与完善。如一些部门抓安全工作仍习惯于搞“人海战术“、突击式检查,在一定程度上助长了一些单位外美内虚、急功近利、应付了事的工作作风,因而表现为抓措施性的东西多,抓实质性的工作少;采用传统的安全管理方法多,应用先进的安全管理方法少。4.1.4各主要因素之间的相互关系

影响编组站咽喉区安全的环境因素是极为复杂多样的,通过上述分析,其大致关系可以归纳。

4.2 确保编组站咽喉区安全的对策与措施

4.2.1提高职业能力,兑标作业保安全

从前面的分析可以看出,影响编组站咽喉区安全的最主要因素是人为因数,只有不断挺高编组站咽喉区工作人员的职业能力,才能从本质上保证编组站咽喉区作业安全。

4.2.1.1实施综合教育,全面提升职工素质

不断地培训教育是提高职工素质的重要手段。由于人的知识和经验方面的缺乏而造成的思维判断失误是可通过培训,增加知识积累经验,从而减少失误,因技术欠缺造成的行为反应失误可以通过培训来增强技能,提高应变能力,降低失误率。一要抓好安全思想教育。充分利用各种宣传阵地,广泛开展经常性的两纪一化、安全第一、敬业爱岗的思想教育活动,不断强化职工安全第一的思想意识,积极引导职工岗位保安全,岗位做贡献。二要抓好提高实作技能。根据职工岗位安全的实际需要,深入开展广泛性学标、对标、达标活动,由培养少数尖子能手向全面提高整体员工素质上发展。要突出抓好机车乘务员、车站值班员、工班长的系统培训和作业模拟演练,不断提高职工的现场作业技能和非正常情况下的应急处理能力。三要抓好完善激励约束机制。职工技术业务素质的提高要与三项制度的改革结合,与个人的收入挂钩,激发干部职工学技术、练硬功夫的积极性。4.2.1.2落实安全责任,实施环流机制

结合减员增效,进一步规范下岗待岗、竞争上岗、择优上岗等办法,确定适宜的待岗率,逐步按待岗率来调节待岗的时间、标准和人数。按照静态考试定级,动态考核计奖,累计分数升迁,考核失格下岗的要求,对班组长和主要行车岗位全面实施竞争上岗,通过排队促尾、末位淘汰、努力形成岗位作业标准的落实保障体系,实现一线职工由被动保安全向主动抓安全的转变,增强职工的安全责任感和压力感。

4.2.1.3坚持预防为主,严查违章违纪 “隐患险于明火,防范胜于救灾”,违章违纪的频率与事故发生的件数成正比,同安全状况成反比。因此,必须把安全管理的重点放在杜绝违章违纪上,把管理的重点放在预防上,从源头上查堵,最大程度地预防和减少事故发生。要严格强调和认真执行作业标准化,对违章违纪者,严厉处罚使职工从经济上、政治上切实感受到违章违纪对自己的深刻影响,从而自觉杜绝违章违纪行为。在错综复杂的形势面前,在千头万绪的工作中,只有时刻保持清醒的头脑,不偏不倚地将安全摆在第一、放在重中之重的位置上,以人为本,不断增强安全意识,不断提高整体素质,依法治企,固本强基,才能确保安全生产的长治久安。4.2.2提升设备质量,强化基础保安全

良好的设备是铁路安全生产的物质基础,应用技术监控设备是控制人为失误的有效手段。要大力强化标准落实,不断提高设备隐患排除能力,用优质设备质量保安全。要从设计、制造、安装、维修、保养等各方面来保证设备质量,以提高设备的可靠性。

4.2.2.1源头治理,提高设备可靠性

提高铁路行业产品的可靠性是安全保障的基础,可以将许多因为设备质量不良造成的事故隐患消除在萌芽中,即实现设备自身“安全“。应从设计开始采用均衡强度理论,提高机车车辆、工务产品、通信信号产品的技术含量和总体质量。4.2.2.2加大投入,提升设备基础质量

强化基础设备是实现安全稳定的重要保障。必须保证必要的资金投入,重视安全生产的重要表现之一就是重视安全投入。要树立正确的投入产出观,正确认识安全与效益的关系,克服片面强调经济效益而忽视安全投入的倾向,在任何时候,任何情况下,都要把效益的取得建立在必要的安全投入之上。要建立健全科学的投入机制,根据设备状态,统筹确定安全投入项目和资金,使安全工作有足够的财力保证。安全资金必须专款专用,做到定项目、定款源、定额度,实行跟踪监控,保证有限的资金用在刀刃上,在关键处发挥作用。4.2.2.3落实标准,提高设备修养质量

要认真落实各项作业标准,严格记名检、修、验制度,确保设备质量动态达标。完善工务检、修分开管理模式,突出正线、到发线和道岔的设备质量控制。高度重视自咽喉区设备以及新投入运用设备的修、管、用工作,建立完善的管理办法,明确管理、使用、维修责任。扩大电务值检分开试点范围,推进工务、电务、供电系统设备专业化维修。严把验收质量关,对于验收失职造成的事故,要严肃追究相关人员责任。各系统要大力发扬“汗水换质量一精神,集中开展设备质量整治会战活动,最大限度减少惯性设备故障发生。4.2.3健全基本制度,规范管理保安全 实现编组站咽喉区安全的有序可控,必须依靠健全的管理制度规范管理行为,依靠严密的基本规章规范作业行为。要着眼于体制改革和生产力布局调整的实际情况,认真总结安全管理工作的经验和教训,在深入探索和把握规律的基础上,进一步创新安全管理制度,以确保咽喉区安全为根本目标,与时俱进地创新安全管理制度,以强化责任考核、落实安全责任、提升管理水平、规范管理行为、落实作业标准、保证设备质量为重点,制定一整套较为完善的运输安全基本制度,使咽喉区安全管理逐渐步入制度化、规范化的轨道。

要改进安全管理模式,实施规范化、科学化管理,坚决克服“运动式”、“一窝蜂”式抓安全的倾向,实行依法治企,依靠制度抓落实,努力提高管理效率,达到事半功倍的目的。

要以安全责任、安全信息、安全控制、安全考核、安全保证为主要内容,通过运用目标决策、过程控制、考核评价等手段,建立起内涵界定明确、可操作性强、比较科学和系统的编组站咽喉区安全管理制度,有效解决新体制下安全管理标准不统一、干部职工安全责任不明晰等安全管理问题。4.2.4 构建保障体系,动态控制保安全

编组站咽喉区是一个综合系统,影响安全的因素错综复杂。综合前几项对策,需要运要运用人—机—环境系统理论,同时兼顾影响既有线提速后编组站咽喉区安全的各种主要因素,构建咽喉区安全检查监测保障体系。一是突出作业者行为控制。铁路行车事故中人的因素占有相当大的比例,这是由于人的行为贯穿于整个铁路运输组织、作业、运行的过程中,作业人员的作业行为决定了运输安全的可靠性大小,这就需要发挥领导干部、专业部门、安监系统、铁路办事处和咽喉区五个方面的干部作用,多方面、多角度进行安全检查监督,强化作业者的行为控制。二是突出行车设备监测。咽喉区设备是咽喉区安全的基本保障,各类设施、设备的性能状态直接决定着编组站的效率、质量与安全。如对线路因素,道岔、机车、车辆因素,供电、信号、调度设备及通信设备因素等,需要我们主动探索把握事故发生规律,在充分利用综合检测车、轨检车、车载自检系统等检测手段的基础上,进一步整合、完善各专业安全检查监测系统,实时、准确地搜集和传递安全检查监测信息,加强作业监控,指导设备维修,及时解决安全生产中的关键性、倾向性、前瞻性问题。三是突出运输环境治理。包括运行设备环境、自然环境和社会环境,都对铁路运输安全构成影响。通过采取人机结合、动态检测和静态监控相结合的方式,依靠先进可靠的检查监测工具和手段,实现对主要行车设备、主要行车岗位、安全关键部位全方位、全过程的检查监测、信息反馈、考核评估,加快形成监控有力、反应灵敏、闭环管理的行车安全检查监测保障体系。结论

咽喉区安全是咽喉区各项工作质量的综合反映。发生事故的原因,除了直接因数外,还有许多错综复杂的因数,只有找出这些因数,研究它们之间的内在联系和规律性,才能真正地吸取事故的教训,从而达到预防事故再次发生的目的。编组站咽喉区是一个综合的系统,需要运用系统分析的方法来分析咽喉区的安全性。影响咽喉区安全工作的主要因素是人、设备、环境,它们构成了以人为核心、设备为基础、环境为条件组成的总体性的以保障铁路运输安全为目的的人—机—环境系统。本文运用了安全系统工程、人机工程学对咽喉区各种事故进行系统分析研究,深刻分析发生事故的综合原因,提出预防性措施,研究实现咽喉区安全生产有序可控、基本稳定目标的对策措施。

实现编组站咽喉区安全持续稳定,要从多角度采取防控措施。

一、在“人”这方面,可采取岗位适应性检测、综合技能判定等办法对咽喉区作业者的生理、心理以及综合能力进行评价,提出有效建议。

二、在“机”这方面,可以通过推广使用先进的动态检测技术和科学的维修保养技术以及严格的产品准入制度、质量保证制度等措施,保证行车设备安全。

三、在“环境”方面,可以通过开展综合治理、严抓狠管来进行社会环境防控,要通过有效地监测预警,实现对自然灾害的超前防范。

四、在管理方面,要对现有管理体制进行综合分解细化,梳理出现场可操作的一系列安全管理制度、控制办法,通过采取评估、考核、检查监督、超前信息预测分析等方式保证安全管理制度、控制办法的有效落实,帮助编组站咽喉区构建一个科学的安全管理制度、安全技术保障制度、安全质量控制制度等基础管理制度,达到全面强化现场安全管理,遏制行车事故,保证行车安全持续稳定的目的。

五、同时,还要依靠科技保安全,随着铁路事业的发展,高速、重载列车大量开行,确保铁路提速安全,单纯依靠以往的经验式、“人盯人"式的保安全方式已不能满足实际需要,迫切需要依靠先进、成熟、经济、适用、可靠的技术和装备,形成以机控为主、人控为辅,利用科技保安全的安全监测体系,确保编组站咽喉安全实现长治久安。

致谢

本论文是牟瑞芳教授的悉心指导下完成的。从最初的选题,到资料收集,到写作、修改,到论文定稿,牟瑞芳教授倾注了大量的心血,耐心地指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善诱,最终帮助我完成了这篇论文,在此我表示由衷的感谢。同时,我还要感谢在我学习期间给予我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。

通过这一阶段的学习努力,我的毕业论文也最终完成了,这也意味着大学生活即将结束,同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是一名交大学子,在今后的工作中我将把交大的优良传统“竢实扬华,厚德载物”发扬光大。由于本人的水平有限,论文中还有许多不足的地方,敬请各位老师批评指正,在此我表示由衷的感谢!参考文献 肖贵平.朱晓宁.交通安全工程.中国铁道出版社,2004年 2 张国伍.交通运输系统分析.西南交通大学出版社,1991年 刘其斌.马贵贞.铁路车站及枢纽.第2版.中国铁道出版社,2002年 4 刘兰阶.铁路行车安全.科学技术文献出版社,1993年 林泽炎.事故预防使用技术.科学技术出版社,1999年 6 刘东明.孙桂林.安全人机工程学.中国劳动出版社,1993年 吴培德.苑双军.影响铁路行车安全因数的分析.北京交通大学学报.1995年,第19卷 曾周.事故分析法在铁路安全分析中的应用.铁路建筑技术.2007年 陈忠稳.列车脱轨事故与防止对策.铁道运营技术.2004年,第10卷 10 齐斌.铁路车辆脱轨事故的研究与对策.甘肃科技.2007年,第23卷 11 栾夺.铁路调车挤岔事故的分析、预防与控制.铁道运输与经济.2002年, 第24卷 李振烈.杨霞芳.应用事故树分析法分析列车冒进信号机事故.铁道运输与经济.2002年,第24卷 俞平.铁路行车安全事故分析及对策研究.西南交通大学工程硕士学位论文.2002年 14 金辉.哈尔滨铁路局行车事故分析及对策研究.西南交通大学工程硕士学位论文.2008年

篇2:白彦花车站咽喉区通过能力分析

关键词:车站;咽喉区;通过能力;利用率计算法

铁路站场担负着铁路客货运输的集中与分散,咽喉区作为列车进出站场的必经区域,它的布置形式很大程度上决定了通过能力的大小。随着越来越多铁路专用线的修建,专用线接入既有车站后,车站咽喉区的通过能力是否满足运输需求,必须经过计算。本文通过对白彦花车站兰州端咽喉区近期通过能力进行计算,从而检验专用线接入后,车站咽喉区通过能力是否满足运输需要。

一、白彦花车站概况

白彦花站位于巴彦淖尔盟乌拉特前旗白彦花镇境内,为包兰铁路上的四等中间站,车站中心里程为 K62+576。车站主要办理列车越行及少部分客车旅客乘降业务,包兰线电气化改造完成后,车站停办货运业务。车站设有正线 2 条,到发线 2 条,到发线有效长1050m,设有 450m×5.8m×0.3m 基本站台及 430m×5m×0.3m 中间站台各一座。货场设于站对右侧,货场内设尽端式货物线 1 条,有效长 410m,货物牵出线 1 条,120m×15m×1.1m 货物站台一座。

图一 既有白彦花车站平面布置示意图

二、咽喉区通过能力计算方法

咽喉通过能力是指车站某咽喉区各方向接、发车进路咽喉道岔组通过能力之和,咽喉道岔组通过能力是指在合理固定到发线使用方案及作业进路条件下,某方向接、发车进路上最繁忙的道岔组一昼夜能够接、发该方向的货物(旅客)列车数和运行图规定的旅客(货物)列车数。

目前我国铁路咽喉区通过能力计算的方法主要有三种,分析计算法或称公式计算法(包括直接计算法和利用率计算法两种)、图解计算法和计算机模拟法。车站咽喉通过能力的计算一般均采用利用率计算法。下面对利用率计算法简单介绍。

(一)道岔分组

1、不能被两条進路同时分别占用的道岔,应合并一组;

2、可以被两条进路同时分别占用以及辙叉尾部相对且分别布置在线路两侧的相邻道岔不能进入一组;

3、渡线两端的道岔不能并入一组;

4、交叉渡线必须单独划作一组。

(二)拟定各车场到发线的固定使用方案

按照不同方向、不同列车种类占用到发线的时间标准,将行车量分配到每条到发线上。分配的原则如下:

1、尽量做到到发线均衡使用,合理利用到发线的能力,使各到发线总占用时分大致相近;

2、合理利用咽喉区的平行进路,使作业量不过分集中到个别道岔。尽量减少进路交叉,使有关方向列车能够同时到、发。

3、尽量均衡利用两端咽喉。

(三)选定咽喉道岔

车站内凡办理接发列车的咽喉区均应计算其通过能力。它是由各咽喉区内负荷量最大即K值最大的道岔组(最繁忙咽喉道岔组)一昼夜内能够办理的到发列车数所决定的。但当有下述情况时,则需要根据以下规定选定两个或更多的咽喉道岔组:

1、一个咽喉区如有两个以上的衔接方向时,应分别按各该衔接方向接车进路或发车进路,并考虑其直接妨碍道岔组,选定K值最大的道岔组为咽喉道岔组。

2、同一衔接方向的列车经由各个不同的进路到、发时,应分别不同进路选定咽喉道岔组。

3、咽喉通过能力计算K

式中: —咽喉道岔组总占用时间,由道岔组占用时间计算表中查得(已包括直接妨碍时间);

—固定作业占用道岔组的总时间,由占用时间计算表中查得;

—咽喉道岔组的空费系数,可采用0.15~0.20(已包括间接妨碍时间因素)。

三、白彦花站咽喉区通过能力计算

(一)专用线接入后白彦花站设计方案

专用线自白彦花站兰州端下行侧原货物牵出线位置接轨,接轨处设安全线1条。因专用线的引入,增加接轨站到发作业量,拟在车站下行侧增加到发线1条,拆除车站既有已废弃的货物线及货物站台,拆除既有牵出线,其它相关设施相应改建。改建后白彦花车站布置见下图。

图二 改建后白彦花车站平面布置示意图

(二)白彦花站作业量分析

对近期白彦花车站办理的作业按类别进行统计,见下表。

(三)白彦花车站兰州端咽喉区道岔分组

根据道岔分组原则,对改建后的白彦花车站兰州端咽喉区进行道岔分组,分组如下图。

(四)白彦花站到发线使用方案

按照不同方向、不同列车种类占用到发线的时间标准,将行车量分配到每条到发线上。分配如下表。

接A至B摘挂列车4 接A至B摘挂列车4

(五)白彦花站兰州端咽喉区通过能力计算

对白彦花车站兰州端咽喉区各道岔组占用时间分别进行计算,计算结果如下表。

通过计算可知,兰州端咽喉区内,负荷量最大的道岔组为1组,即,2#、4#、20#,通过能力利用率为54%,由此可知,白彦花车站兰州端咽喉区在专用线接入后,近期行车作业满足运输要求。

四、结论

通过上述计算可知,铁路专用线接入白彦花车站兰州端咽喉区后,咽喉区通过能力为54%,兰州端咽喉区方案设计合理,可以满足日常的生产运输组织需要。

参考文献:

[1]崔庆生.铁路工程设计技术手册-站场及枢纽

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