关于动车组追尾的一点思考

下面一段是据称铁路系统对此次事故发生前相关车辆及区段的记录:

2011年7月23日20:31分,杭深线永嘉至温州南区间下行线K583+00处发生D301次与前行D3115次追尾事故,造成D3115次第15、16位脱轨,D301次第1至4位脱轨(其中1至2位坠落桥下)。

一、调度作业过程

2011年7月23日19:34分,温州南反映D3212次4道开车时跳出站信号,调度询问司机有没有动车,在确定司机没有动车后取消进路重新开放信号。

19:36分,因温州南站4道出站信号无法开放,调度布置温州南站转为非常站控。

19:44分,调度接温州南站报告:车站联锁显示下行三接近红光带,车站CTC界面无显示。D3212次4道开车后,调度布置车站转回分散自律。

19:45分,温州南站报告与永嘉、瓯海站接近、离去区段显示红光带。

19:53分,调度布置温州南站转入非常站控,19:55分布置瓯海转入非常站控。

20:01分、20:07分调度联系温州南站工务到位没有,车站汇报未到位。

20:14分,调度布置D3115次永嘉站开车,通知司机区间遇红灯后转目视模式20km/h运行。

20:20分,温州南站反映下行四接近红光带闪烁,与瓯海区间无红光带。

20:24分,D301次永嘉站开车。

20:26分,调度联系温州南站,车站反映D3115次已三接近,CTC系统区间红光带已消失。

20:31分,D3115次司机反映:车厢内旅客按紧急制动停车,接触网停电。

20:37分,调度布置温州南站联系D301次司机降弓。

20:39分,调度接温州南站报告:D3115次司机反映尾部车辆脱轨,有半截车厢吊在桥上。

二、车站作业过程

(一)列车运行情况:

1.永嘉站:D3115次3道19:51到(办客),20:15开;

D301次Ⅰ道20:12停,20:24开。

2.温州南:D3212次19:36开。

(二)运统-46登销记情况:

1.永嘉站:无登记。

2.温州南站:19:39分登记永嘉-温州南下行线三接近轨道电路出现红光带并通知工、电务,工务于20:30分销记,电务未销记。

(三)车站转入非常站控有关情况

19:54分左右永嘉站接调度通知模式需转为非常站控,永嘉站于19:55分转入非常站控。

20:12分调度员通知永嘉站D3115次开车,永嘉站20:13分与温州南站办理D3115次预告,D3115次20:15开。

20:22分调度员通知永嘉站D301次开车,永嘉站20:24分与温州南站办理D301次预告,D301次20:24开。

因D3115次区间运行时间长,温州南站联系D3115次司机,司机回答区间信号不稳定;

据永嘉车站值班员、温州南站车站值班员反映:20:06分,永嘉车站值班员车机联控呼叫D301次司机,“车站已转非常站控”;在D301次距D3115次6—7个闭塞分区时,温州南站车站值班员车机联控呼叫D301次司机,“D3115次在区间,注意运行。”D301次司机应答知道。

 屏幕快照 2011-07-25 上午7.47.40

看了一遍全部的记录,发现其中有一些比较微妙的地方:

20点31分时D3115次司机报告说的“旅客按紧急制动停车”和“接触网停电”这两件事到底是什么关系?

网上很多人解读为“箱内旅客按紧急制动停车”导致“接触网停电”。这种说法显然是站不住脚的。另一解释是“雷击导致停车”。且不说雷击车厢是否会导致停车(应当是不会故障),当时接触网一定是供电充足的,否则无法解释同向的D301次仍然正常行驶直至追尾的事实。

其实只能够确定的只有两个事实:“紧急制动停车”和“停车后列车失去动力”。这两者的直接导致了D3115次司机的报告。导致“紧急制动”和“失去动力”的原因可能不同,也可能有相关性,但具体情况不明。例如,一种比较可能的解释:列车由于某些原因(可能是雷击或是人为按动紧急制动按钮)导致紧急制动停车,停车后碰巧遭遇接触网临时停电或是碰巧处于分相无电区,导致失去动力。

屏幕快照 2011-07-25 上午7.47.22

D3115次列车在停车后到底如何了?

这个只能问司机了。

我的猜测如下:D3115次列车司机发现(由于种种原因)无法继续前行后,按规程当“降弓、就地制动、禁止退行、通知两端站或调度员并等待指示”。可以看到司机已经于20点31分“反映”情况,但是相应的指示到底有没有到?

屏幕快照 2011-07-25 上午7.46.45

关于原文两次出现的D3115次列车司机之“反映”,其中前一次没有宾语。到底是“反映”给温州南站还是调度?

按情况既然当时处于非常站控的状态,且参考后一次即追尾后是司机->温州南->调度的信息流动方式来看,应当是D3115次列车司机将制动停车的状况通知了温州南站。这个情况肯定已经上报给调度,但是调度还没有来得及针对D3115次停车做出任何指示就发现了更加严重的问题:D301次列车正在同向驶去,而之前出现红光带时为了让D3115次列车以手动操作继续前行,CTC系统在该区间部分或全部不起作用,这也就意味着D301次的自动制动不会起作用,进而导致追尾!调度于是转而通知温州南让其告知D301“降弓”停车。这也是为什么D3115次列车从紧急制动直到被追尾仍然没有得到调度指示的原因——调度压根没忙活过来!

屏幕快照 2011-07-25 上午7.46.21

很多人很关注这个问题:从31分D3115报告停车到37分调度通知D301次降弓之间隔了整整6分钟,为什么调度如此低效?

其实这是一个非常复杂的问题,涉及到一些关键时刻的确定(这个一会再说)。首先,我们必须看到,出现红光带后若按照自动闭塞系统的控制会出现全线停车。调度为了保证通车,绕开自动控制,永嘉、温州南、瓯海站进入非常站控模式,也就是人工操作。这种情况下列车司机与区间两端接近方向车站无线电联系,车站再与调度有线电联系,而且都是人工告知的方式传递信息的,俗称打电话。一个情况从动车司机传到调度再传回动车司机至少要打4个“电话”。至此我们也就不难理解为什么调度如此低效了。

梳理一下20:31到20:39的信息流动:

“D3115次已经紧急制动并停止”    D3115司机–>温州南(20:31)–>调度(?)
“D3115次已经紧急制动并停止”+“D301次仍在正常行驶”=“通知D301次列车减速停车”@调度
“通知D301次列车减速停车”    调度–>温州南站(20:37)(–>D301司机)

注意,从原文中看不出温州南站是否成功将消息告诉D301次列车——我们甚至不知道此时是否已经发生追尾碰撞。

追尾事故发生(<<20:39)
D3115次列车司机出仓确认
“尾部车厢脱轨,有半截车厢吊在桥上”    司机–>温州南站(<20:39)–>调度(20:39)。

8分钟内打了6个“电话”,挺高效的了==。。。

屏幕快照 2011-07-25 上午7.47.56

一些关键的时间点估计

*.闭塞分区长度的估计

因为和设计时速有关,每段分区长度都不尽相同,不过可以做一些粗略的计算。以央视新闻中所播报的“紧急制动时250km/hr列车可55s内停止”的报道来看,轮轨摩擦提供的持续加速度约为0.76m/s^2,故而刹车距离约为1200m,考虑到车身长度,每个闭塞分区大约为1.7km(希望不要错得太离谱,阿门)。

屏幕快照 2011-07-25 上午7.48.29

1. D3115次列车开始降速运行的时间

根据记录,19:44温州南站“下行三接近红光带”,19:45温州南站“永嘉、瓯海站接近、离去区段显示红光带”。这里下行应该是出事的单号列车行驶方向,即永嘉–>温州南–>瓯海的方向。也就是说从19点44分开始永嘉至温州南的区间内靠近温州南的三个分区(即“下行三接近”)出现红光带。由于各种原因,调度指示D3114次列车于20:14从永嘉站驶出,并在“遇红灯后转目视模式20km/hr运行”。20:20温州南发现“下行四接近红光带闪烁”。再到20:26时,D3115次已经三接近了,此时必然已经以20km/hr运行了一段时间。逆推回去6分钟,即便以20km/hr的速度运行,20:20时还未到达四接近,则列车必然是在20:20后到达四接近,进而降速运行的时间大约在距温州南6.8km处,仍然从20:26分逆推,大约是5分钟以前,即20:21左右。而从永嘉站至温州南下行四接近的平均时速约为160km/hr。

2. D301次列车收到温州南“3115次在区间,注意运行”的时间

D301次列车是20:24发车的,而此时D3115次列车已经四接近并降速运行至距温州南不到6km处,距离其最终停车的事发地仅有约1km距离,而温州南站发出“3115次在区间,注意运行”的指令时“D301次距D3115次约6-7个闭塞分区”,大约是距温州南17km的地方,而通过卫星图测算永嘉站至温州南站的铁路总距离约为22.5km,故那时D301次列车距永嘉站约5.5km,算上加速时间只需不到4分钟即可到达该处,故收到“3115次在区间,注意运行”的时间大约为20:28分。而此时D3115次列车很可能已经紧急停车了。

屏幕快照 2011-07-25 上午8.57.33

3. D3115次列车紧急制动至完全停下的时间

在20km/s的低速运行状态下,按照0.76m/s^2的极限加速度制动至完全停止只需7.3秒,刹车距离仅为20m左右。D3115次列车为CRH1B型列车,全长426.3m。考虑到列车车长后计算其紧急制动开始直至停止的时间,约为20:28分。

4. 追尾事故发生的地点

20110724170705_o08

根据事故后现场照片中参照物与卫星图对比,最终测算出事故地点(以撞击地点计算)距温州南站约4.9km。

屏幕快照 2011-07-25 上午8.48.12

5. 追尾事故发生的时间

根据先前的估算,D301次列车在20:28分D3115次列车紧急制动停车时大约驶出永嘉站5.5km,并已完成加速。接下来的路程按平均时速180km来计算,则最快两车于20:32分相撞。考虑到D301次列车司机在目测发现障碍后启动了紧急制动,或许稍微延迟事故发生的时间,但不会超过10秒钟。而此计算与当地消防部门通报的事故时间20:34基本吻合。

屏幕快照 2011-07-25 上午4.12.38

话说我下次真不敢买一等座/商务座/VIP座了。。


4 Comments on “关于动车组追尾的一点思考”

  1. foolbird says:

    分析得厉害。
    有时还由不得你不买一等座。我买过一次一等座,而且是第一节车厢,不过那是因为二等座的票卖光了。我想多数情况下,二等座的票卖得更快。

    • says:

      正是如此!我唯一一次买一等座也是因为二等座卖光了,当时坐的是武广高铁。

  2. kmule says:

    哇你当时还有钱买一等坐。。。


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