【導(dǎo)讀】者以留學(xué)換取教訓(xùn)，智者以教訓(xùn)制止流血”，事故是令人痛惜的，不堪回首的，但它畢竟是用前人的生命為代價(jià)換來的，是留個(gè)后人的寶貴財(cái)富。如何對(duì)咽喉區(qū)安全事故進(jìn)行分析，如何從事故中吸取教訓(xùn)，如何從。事故教訓(xùn)中找出防止措施，如何以措施來制止流血，這是當(dāng)前最應(yīng)該解決的問題。出發(fā)場(chǎng)、到發(fā)場(chǎng)咽喉區(qū)逐個(gè)分析。同時(shí)運(yùn)用安全系統(tǒng)工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)結(jié)合國(guó)。組站咽喉區(qū)的安全性。編組站咽喉區(qū)往往是事故多發(fā)區(qū)，它的安全與否將直接影響鐵路的經(jīng)濟(jì)。效益與社會(huì)效益。鐵路越是深化改革，走向市場(chǎng)，加快發(fā)展，越要強(qiáng)化安全基礎(chǔ)，搞。喉區(qū)易發(fā)生的各種行車事故。運(yùn)用人—機(jī)—環(huán)境工程學(xué)理論和事故樹、事變樹以及成。系，科學(xué)合理地提出預(yù)防措施，減少咽喉區(qū)事故的發(fā)生，避免重蹈覆轍。列車以及調(diào)車擠岔等慣性事故進(jìn)行系統(tǒng)分析，有針對(duì)地分別提出預(yù)防措施；面，提出實(shí)現(xiàn)編組站咽喉區(qū)安全有序可控生產(chǎn)的對(duì)策。

　　

【正文】 通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 15 頁(yè) 列車沖突事故樹定量分析 要達(dá)到預(yù)防列車沖突事故的發(fā)生，即事故樹的頂端事件不發(fā)生，我們首先需要求出該事故樹的最小徑集。按照對(duì)偶原理，運(yùn)用布爾代數(shù)化簡(jiǎn)其結(jié)構(gòu)函數(shù) : 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? 還原寫成原事故樹結(jié)構(gòu)： 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) 得到四個(gè) 最 小徑集 ： 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)； 求出結(jié)構(gòu)重要度 : (l)根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度 的 判別原理，假設(shè)各基本事件發(fā)生的概率相同。 X1 X15 重復(fù)出現(xiàn)在 事件 最少的兩個(gè)徑集中，因此 I(14)=I(l5)； (2)同理， I(l)=I(2)=I(3)=I(4)I(14)； (3)同理， I(5)=I(6)=?? =I(13)I(1)； (4)同理， I(16)=I(17)=?? =I(26)I(5)； 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 16 頁(yè) 列車沖突事 故預(yù)測(cè)與預(yù)防 首先，定義一個(gè)名詞 ： 公有事件。 公有事件 —— 在兩個(gè)及以 上 的徑集中存在，它一旦發(fā)生，兩個(gè)徑集事件就會(huì)同時(shí)發(fā)生，即這兩個(gè)徑集就這一個(gè)公有事件來說，對(duì)于頂端事件的影響相當(dāng)于一個(gè)徑集。 上面的列車沖突事故樹由四個(gè)最小徑集構(gòu)成，分析各最小徑集中包含的基本事件數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)每?jī)蓚€(gè)最小徑集都有公有事件，其公有事件的分布如表 3— 1所示。 表 3— 1 列車沖突事故公有事件分布表 每個(gè)最小徑集包含時(shí)間個(gè)數(shù) 每?jī)蓚€(gè)徑集含有公共時(shí)間個(gè)數(shù) 引起頂端事件發(fā)生的基本事件組合個(gè)數(shù) P1： 6 P2:15 P3:11 P4:20 P1 與 P2:4（ X1， X2， X3， X4） P3 與 P4:9（ X5， X6， X7，?? X13） P1 與 P3:2(X14， X15) P2 與 P4:11(X16， X17， X18，?? X26) 4*9=36 2*11=22 根據(jù)公有事件的特點(diǎn)和性質(zhì)，我們可以利用公有事件來分析 從而 計(jì)算出頂端事件發(fā)生的可能性組合個(gè)數(shù)。 頂端事件發(fā)生的組合個(gè)數(shù)可以利用排列組合的公式算出，即組合數(shù)是相關(guān)事件數(shù)之積，由最小徑集的性質(zhì)知道，所有的最小徑集事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，頂端事件才會(huì)發(fā)生。即 ： 總的組合數(shù) N總 =36+22=58。 利用公有 事件數(shù)，分別計(jì)算引起頂端事件發(fā)生的基本事件組合個(gè)數(shù)如表 3— 2： 表 3— 2 引起列車沖突事故發(fā)生的事件組合 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 17 頁(yè) 序號(hào) 基本事件組合 序號(hào) 基本事件組合 序號(hào) 基本事件組合 序號(hào) 基本事件組合 1 X1X5 16 X2X11 31 X4X8 46 X14X25 2 X1X6 17 X2X12 32 X4X9 47 X14X26 3 X1X7 18 X2X13 33 X4X10 48 X15X16 4 X1X8 19 X3X5 34 X4X11 49 X15X17 5 X1X9 20 X3X6 35 X4X12 50 X15X18 6 X1X10 21 X3X7 36 X4X13 51 X15X19 7 X1X11 22 X3X8 37 X14X16 52 X15X20 8 X1X12 23 X3X9 38 X14X17 53 X15X21 9 X1X13 24 X3X10 39 X14X18 54 X15X22 10 X2X5 25 X3X11 40 X14X19 55 X15X23 11 X2X6 26 X3X12 41 X14X20 56 X15X24 12 X2X7 27 X3X13 42 X14X21 57 X15X25 13 X2X8 28 X4X5 43 X14X22 58 X15X26 14 X2X9 29 X4X6 44 X14X23 15 X2X10 30 X4X7 45 X14X24 從上面的表可以清楚 地 看到 ： 列車沖突事故的發(fā)生有 58 種可能性 ； 從結(jié)構(gòu)重要度分析中知道，表中含 X14事件和 X15 事件的組合 是 最危險(xiǎn) 的 ，即上表中的 37— 58項(xiàng)發(fā)生的可能性較大。從上表中也可以看出，它們各自占總組合個(gè)數(shù)的 11/58； 含 X1事件或 X2 事件或 X3 事件或 X4 事件的組合，它們各占總數(shù)的 9/58； 含 X5事件或 X6 事件或??或 X13 事件的組合，各占總數(shù)的 4/58； 含 X16 事件或 X17 事件或??或 X26 事件的組合，它們各占總數(shù)的 2/58。 基于以上分析，可以提出幾條關(guān)于列車沖突事故預(yù)防的建議 ： (1)從 結(jié)構(gòu)重要度分析可以知道，基本事件 X1 X15 的結(jié)構(gòu)重要度最高，這意味著由他們所組成的 C2 事故子樹 — 列車自動(dòng)停車系統(tǒng)失效，在事故發(fā)生中起重要作用?？梢酝茢啵熊囎詣?dòng)停車裝置是防止列車沖突的關(guān)鍵，相比 接近信號(hào)報(bào)警器，自動(dòng)停 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 18 頁(yè) 車裝置能夠避免由列車操縱人員的失誤而帶來的行車事故。 (2)在結(jié)構(gòu)重要度分析中居第二位的是 X X X X4 事件。其中由 X X2 組成列車運(yùn)行中的“無(wú)停車命令”事件，以及 X X4所指的進(jìn)站信號(hào)升級(jí)和錯(cuò)辦進(jìn)路事件 ，都是由調(diào)度指揮人員失誤所造成的事故。 (3)由事故樹分析的相關(guān)知識(shí)，在四個(gè) 最小徑集中，只要有一個(gè)最小徑集不發(fā)生，列車沖突事故就不會(huì)發(fā)生。其中， P={X X X X X1 X15}中的基本事件數(shù)最少，而且它們恰好是建議 (1)、 (2)中分析的六個(gè)基本事件。 因此，只要保證建議 (1)、 (2)兩條措施有效，就可以基本控制列車沖突事故 不發(fā)生 。 (4)P1 是列車沖突控制中有效 且 最經(jīng)濟(jì)的途徑，但其他 20 個(gè)基本事件也不 能 任其發(fā)生。首先，無(wú)法保證 P1絕對(duì)不發(fā)生，機(jī)器發(fā)生故障是絕對(duì)的 ； 其次，事件的重要程度也是相對(duì)的，在 P1 無(wú)法絕對(duì)控制的情況下，控制 P P3 也變得 相當(dāng) 重要了。因此，防止列車 沖突事故不能對(duì) 任意 一個(gè)因素掉以輕心，必須進(jìn)行全面治理。 (5)除了在事故樹中列出的基本事件外，在列車沖突事故分析中還要包括“列車制動(dòng)系統(tǒng)被人為破壞”。例如所列舉的事故二。這屬于特殊因素，如果發(fā)生這樣的破壞事件，不論什么措施都將失效，列車沖突 將 無(wú)法避免，這種情況 絕 不允許發(fā)生。在這一方面，可以通過列車檢查和公安保衛(wèi)系統(tǒng)予以保證。 列車脫軌事故分析 脫軌原因分析 列車脫軌一般不是由單一因素所引起 ， 而是受到各種因素的綜合作用而產(chǎn)生 ， 即各種作用可能產(chǎn)生的最不利組合。以下為可能引起脫軌的各個(gè)因素。 軌道狀態(tài) (1)外軌超高設(shè)置不當(dāng) ,未被平衡的超高導(dǎo)致車輪輪重偏載 ； (2)軌道順坡 、 三角坑、不均勻支承等會(huì)使車體產(chǎn)生扭曲 ， 從而引起各車輪輪重的增減載 ,加劇橫向搖擺和列車的蛇形運(yùn)動(dòng) ； (3)軌道橫向不平順、小半徑曲線、道岔以及軌縫等局部不平順都可能引起較大 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 19 頁(yè) 的橫向力。 車輛狀態(tài) (1)車輛裝載不均勻 ,貨物偏載影響到各車輪輪重的分配 ,外輪輪重大會(huì)增大脫軌的系數(shù) ； (2)較高的運(yùn)行速度對(duì)車輛脫軌有不利影響。未被平衡水平力出現(xiàn)甚至增大 ； (3)風(fēng)力對(duì)脫軌安全性有不利的影響。由軌道內(nèi)側(cè)方向吹向 外側(cè)方向的橫向風(fēng)將會(huì)增大脫軌的可能性 ； (4)車輛本身固有缺陷的影響 ： 高速運(yùn)行下的蛇形運(yùn)動(dòng)使脫軌系數(shù)加大。車輛在線路上運(yùn)行時(shí) ， 由于輪對(duì)踏面坡度而作蛇形運(yùn)動(dòng) ， 但由于列車以脫軌臨界速度 72 km /h 左右運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)持續(xù)擺振現(xiàn)象 ， 引起空車蛇形運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)或自激振動(dòng)加劇 ， 這樣加大了輪緣對(duì)鋼軌的側(cè)向力 ， 從而使脫軌系數(shù)加大。 綜合以上因素 ， 從力學(xué)的角度分析 ， 發(fā)生脫軌主要有兩個(gè)方面的原因 :輪重較小且出現(xiàn)偏載的現(xiàn)象和未被平衡的橫向力過大。 車輪脫軌的力學(xué)分析 早在上世紀(jì)初 ,英國(guó)的那達(dá)爾先生提出 1個(gè)公式 ,表達(dá)車輪爬軌時(shí) 垂直力 F與橫向壓力 P 的臨界比例關(guān)系。即 =tgβ μ/(1+μtgβ) 式中 ： P為輪軌接觸點(diǎn)處車輪對(duì)鋼軌的橫壓力 ； F 為作用于車輪上的垂直力 ； β為車輪輪緣角 ,65176?！?68176。左右 ； μ為輪軌間的摩擦系數(shù) ～ 。 式中垂直力 F來自車輛的垂直荷載 與 動(dòng)態(tài)附加的 (正的或負(fù)的 )垂直作用力。橫向壓力 P 來自 ： 一是車輛在曲線上運(yùn)行時(shí) ,車輪轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向力 和 外軌超高引起的輪軌間的橫向力 (由于列車速度原因未被平衡的向心力 )。二是車鉤壓縮或拉伸的水平分力。三是車體扭轉(zhuǎn)剛度 與 走行部分動(dòng)態(tài)特性不 同和養(yǎng)護(hù)狀態(tài)不同 ,而引起的蛇行運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的水平力。四是由于線路結(jié)構(gòu)特性和養(yǎng)護(hù)狀態(tài)不同 ,而導(dǎo)致輪軌間的相互作用力。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè) 論文 第 20 頁(yè) 五是側(cè)向風(fēng)力。 根據(jù)那氏公式車輛脫軌的基本原因 ,是由于水平力與垂直力的比值超過安全限度 ,不論何種原因使水平力增大或是輪載減少 ,只要比值超過一定限度 (即 =tgβ μ /(1+μ tgβ )就會(huì)造成脫軌。 在曲線路段影響鐵路行車的主要因素有 3 點(diǎn) (1)緩和曲線超高順坡是最大的線路不平順 ， 對(duì)脫軌有 非常大的 影響。超高順坡率 越 大 ,車輛脫軌的危險(xiǎn)性也就 越 大。當(dāng)超高順坡率大于 ?時(shí) ， 如果車輛是空車 ，且旁承間隙為零 ， 則車輛很可能爬軌到輪緣最大接觸角附近的區(qū)域 ， 車輛有相當(dāng) 大 的危險(xiǎn)性。 (2)在車輛低速通過曲線時(shí) ， 線路水平不平順對(duì)脫軌的影響最大 ， 方向不平順次之 ， 高低不平順 的影響 最弱。 (3)線路水平不平順幅值對(duì)脫軌有較大的影響。在水平不平順波長(zhǎng)λ =4m～ 12m 范圍內(nèi) ,水平不平順輸入點(diǎn) (離圓緩點(diǎn)的距離 )在 0～ 18m范圍內(nèi)影響有限。 在直線路段影響鐵路行車的主要因素有 4 點(diǎn) (1)蛇行失穩(wěn)。斜楔減振裝置 在 非正常磨耗后 ， 轉(zhuǎn)向架抗菱剛度下降 ， 其橫向動(dòng)力學(xué)性能惡化 ， 引起蛇行失穩(wěn)臨界速度降 低。 (2)在空重車混編的不利條件下 ， 易受運(yùn)行中列車操縱和線路中各種非穩(wěn)定情況的影響。當(dāng)空車失穩(wěn)時(shí) ， 又承受前后重車車鉤力夾擊 ， Q/P 明顯增大。 (3)空車撓度小 ， 適應(yīng)線路不平順能力下降 ， 也易增加輪重減載率。 (4)輪緣幾何形狀與粗糙度等車輛零件技術(shù)狀態(tài)失修時(shí)會(huì)引起脫軌。罐車重心高 ,失穩(wěn)時(shí)輪重減載率增大。因此 ， 考慮采取提高抗菱剛度技術(shù)或彈性旁承措施 ， 適當(dāng)增加空車 (特別是自重輕 ， 重心高的 GH 罐車 )的枕簧靜撓度 ； 減少空重車混編 ， 或改善列車編組 ， 避免多輛重車間夾入空車 ； 在車輛檢修中 ， 有針對(duì)性地提高輪對(duì)幾何形狀和表面 粗糙度的加工精度 ； 加強(qiáng)轉(zhuǎn)向架斜楔減振裝置相關(guān)零部件的檢測(cè) 、 加修和組裝配合。這些