【正文】 影響：高速運行下的蛇形運動使脫軌系數(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。即 PF=tgβμ/(1+μtgβ)式中：P為輪軌接觸點處車輪對鋼軌的橫壓力；F為作用于車輪上的垂直力；β為車輪輪緣角,65176。左右；～。橫向壓力P來自：一是車輛在曲線上運行時,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)。三是車體扭轉(zhuǎn)剛度與走行部分動態(tài)特性不同和養(yǎng)護(hù)狀態(tài)不同,而引起的蛇行運動所產(chǎn)生的水平力。五是側(cè)向風(fēng)力。(1)緩和曲線超高順坡是最大的線路不平順，對脫軌有非常大的影響?！霑r，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)大的危險性。(3)線路水平不平順幅值對脫軌有較大的影響。(1)蛇行失穩(wěn)。(2)在空重車混編的不利條件下，易受運行中列車操縱和線路中各種非穩(wěn)定情況的影響。(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。罐車重心高,失穩(wěn)時輪重減載率增大。這些措施將有利于改善車輛的運行品質(zhì)。在防止脫軌事故方面，我們可以借鑒美國、加拿大等國鐵路系統(tǒng)的經(jīng)驗：前提是最高管理層堅定的決心，以及對基本和先進(jìn)的技術(shù)的貫徹執(zhí)行。 一、基本原則防止脫軌事故、意外或傷害復(fù)發(fā)的唯一途徑是找出其原因所在，并設(shè)法將其消除。所有3個主要運營部門(運輸、工程和機(jī)械)都必須參與有關(guān)數(shù)據(jù)的收集和分析。由于保持干線暢通比以往任何時候都要重要，因此迫切需要通過拍照及測量來迅速收集和保留現(xiàn)場的關(guān)鍵證據(jù)。第三，原因調(diào)查必須是客觀的和以數(shù)據(jù)為依據(jù)的。最后，原因調(diào)查必須歸結(jié)為有目的的改進(jìn)方案。通常，太多的注意力集中在事故本身，而對其改進(jìn)方案則重視不夠。究其原因，通常是由于缺少系統(tǒng)的方法，現(xiàn)場人員迫于迅速完成事故調(diào)查的壓力(或潛在的壓力)，只對明顯的現(xiàn)象進(jìn)行查找，或者缺少分析方法等。在強(qiáng)有力的基于分析的原因查找方面取得的一個重大突破是，已經(jīng)認(rèn)識到大量脫軌是由許多綜合因素造成的。大多數(shù)脫軌的原因包括線路、車輛和運行等多個方面。另一個重大突破是認(rèn)識到脫軌的產(chǎn)生不會與FRA線路標(biāo)準(zhǔn)或從R的互換性規(guī)范發(fā)生直接沖突。那么，為什么在這些條件下仍會發(fā)生脫軌呢？答案是在制定標(biāo)準(zhǔn)過程中，沒有考慮多種偏差同時同地發(fā)生的情況。二、技術(shù)進(jìn)步在過去20年間，脫軌原因查找技術(shù)方面取得的最重大進(jìn)步是計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展和車載式監(jiān)測/記錄設(shè)備的開發(fā)。TOS是第一個使分析人員可以準(zhǔn)確、快速地重現(xiàn)運行列車脫軌前和脫軌時的速度、作用力以及加速度的仿真程序。90年代初期，又增加開發(fā)了基于微型計算機(jī)的列車運行和能量仿真(TOES)，可以精確地對車端緩沖(EOC)單元以及鉸接的和剛性牽引桿裝置進(jìn)行建模。(2)確定列車內(nèi)部靜態(tài)和動態(tài)車鉤力，當(dāng)脫軌發(fā)生時，該車鉤力作用在第一輛脫軌車輛上。雖然許多人都認(rèn)為NUCARS最適合于車輛轉(zhuǎn)向架的設(shè)計，但有些人發(fā)現(xiàn)它還十分擅長表示車輛脫軌時的輪軌作用力的仿真。因此，諸如 “線路的橫向不平順或車輛緊壓旁承時能否引起脫軌”等具有代表性的問題就有了答案。因此，NUCARS模型非常適合于確定哪一個改進(jìn)方案對防止脫軌的復(fù)發(fā)最具效果。NUCARS盡管是美國應(yīng)用最為廣泛的仿真程序，但是諸如ADMS和VAMPIRE等其他動力學(xué)仿真程序也在逐漸得到認(rèn)可。當(dāng)然，現(xiàn)場試驗仍舊占據(jù)著相當(dāng)重要的位置，但是其成本和占用時間卻一直注定它并非脫軌分析的最理想手段，而且試驗的最后階段是很危險的。在計算機(jī)上演示無數(shù)次脫軌，不會造成任何的人身傷害。防止脫軌問題的專家指出，模型仿真可以使鐵路部門在處理復(fù)雜的車輛/軌道相互作用引起的脫軌問題時，能夠排除重重障礙，并找到其主要原因。開始時以為脫軌原因可能與線路結(jié)構(gòu)有關(guān)，但NUCARS明確指出了其原因是一個與懸掛阻尼減小有關(guān)的轉(zhuǎn)向架維護(hù)問題。三、運行記錄第二個技術(shù)突破是機(jī)車運行記錄儀，它對脫軌原因調(diào)查起到了非常大的作用。從牽引機(jī)車的停靠位置，有可能倒推出列車到達(dá)脫軌初始發(fā)生地點前后的運行速度和減速指令。這樣，就可以對間隙效應(yīng)，甚至牽引桿靜態(tài)作用力過大的現(xiàn)象進(jìn)行研究。運行記錄儀生產(chǎn)商認(rèn)為，運行記錄儀的重要性不僅體現(xiàn)在對事故的事后調(diào)查上，而且還有助于發(fā)現(xiàn)實際運用中的潛在危險，并在造成事故之前予以消除。在前面重點介紹了在對付脫軌過程中采用的一些硬件設(shè)備和技術(shù)。更準(zhǔn)確地講，就是鐵路部門如何將各方面人員組成一個團(tuán)隊，并將一個成功的脫軌防止措施貫徹執(zhí)行。脫軌防止措施管理原理中的2個等同的基本原則是：(1)如果沒有具體落實和責(zé)任心，就無法執(zhí)行(2)如果無法測量，就無法管理。其他一些鐵路部門則將防止脫軌作為一項重要任務(wù)交給參加實際運營的某個人來負(fù)責(zé)。這樣，一些表面現(xiàn)象和潛在的偏見就可消除。這個職位的主要工作是整理有關(guān)脫軌的匯總統(tǒng)計、現(xiàn)場評價原因查找的準(zhǔn)確性、監(jiān)督現(xiàn)場人員的工作，并布置和落實改進(jìn)方案。許多鐵路部門將防止脫軌程序的目標(biāo)定義為：“為了確定并消除脫軌致因，并保證故障排除及原因追查的系統(tǒng)性和經(jīng)濟(jì)性”。一旦責(zé)任具體落實和目標(biāo)確定之后，接下來需要用公正、客觀的方法來檢驗防止脫軌程序的有效性。多年來，許多鐵路部門要求得到所有脫軌事故的報告和分析，即使有些事故并未達(dá)到FRA要求報告的最低標(biāo)準(zhǔn)。對事故原因進(jìn)行詳細(xì)分析的鐵路部門發(fā)現(xiàn)，20%的事故原因造成了大約80%的事故損失。數(shù)據(jù)庫的另一個用途是進(jìn)行趨勢分析。最終，區(qū)域性的發(fā)展趨勢有可能表明哪一個特殊的區(qū)間需要額外的維修費用，或需要在法規(guī)的遵守方面多加注意。但是，由于輪軌接觸狀態(tài)的復(fù)雜性，無論是準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)分析，還是動力學(xué)仿真分析，都難以對其做出準(zhǔn)確和全面的反映。一、圖像監(jiān)測系統(tǒng)的組成圖像監(jiān)測系統(tǒng)由采集和處理分析兩部分組成。圖像處理分析可以進(jìn)行在線(online)實時分析及離線(offline)分析，目前科研中主要采用離線分析。攝像設(shè)備安裝既要考慮良好的攝像角度，以保證捕捉到最佳的輪軌接觸狀態(tài)，又要防止列車的碰撞。(如圖3—6)攝像機(jī)軌道中線鋼軌監(jiān)控區(qū)段11cm圖3—6 監(jiān)測攝像機(jī)的安置其頂面應(yīng)高于鋼軌頂面4～5cm，以確保圖像清晰。通過對南津浦線脫軌試驗記錄資料的分析，可以看出直線段脫軌具有以下特點：(l)在直線段，當(dāng)車輛狀態(tài)較差時，車輪懸浮是接觸失穩(wěn)的主要形式。這兩種車輛振動形式是引起脫軌的主要原因。速度增大還使車輪垂向位移增大，車輛蛇行、側(cè)滾振動加劇，脫軌機(jī)率增大。(5)車輪浮起的軸位特征在75km/h以下有一定的規(guī)律，一般是后位比前位浮起量要多，這個速度也是南津浦線脫軌速度范圍，但速度愈大，軸位的隨機(jī)性愈大。綜上所述，正確的脫軌事故原因分析方法以及技術(shù)進(jìn)步，對防止脫軌具有十分重要的幫助作用，而早期發(fā)現(xiàn)則是防止脫軌的關(guān)鍵所在。這樣，鐵路部門脫軌事故的發(fā)生次數(shù)及其費用成本將得到明顯的降低。運行中的列車前端任何一個部位，越過置于關(guān)閉狀態(tài)的進(jìn)站、進(jìn)路、通過、出站信號機(jī)或相當(dāng)于信號機(jī)的標(biāo)志，都稱為列車冒進(jìn)事故。當(dāng)線路空閑時，危險因素存在，卻無十分嚴(yán)重的后果，只是構(gòu)成險性事故；但是當(dāng)線路被其它列車、機(jī)車或車輛占用，后果輕則沖突、追尾、碰撞，重則帶來重大、大事故、車毀人亡。分析事故必須確定可能導(dǎo)致危險的因素,然后用專業(yè)知識結(jié)合實際情況進(jìn)行邏輯推理,找出這些因素之間的邏輯關(guān)系,用繪制事故樹的規(guī)范方法繪制事故樹。列車應(yīng)根據(jù)進(jìn)站信號機(jī)顯示的綠色燈光才能進(jìn)入車站,否則,應(yīng)在進(jìn)站信號機(jī)前安全停車。X5A4+X11X12X13X14B4X5B5+X8X9X10+X3X4T+A1B1●A2A3++X1X2X3X4X6●B3+X1X2B2+X5X6B6+X11X12X13X14圖3—7 列車冒進(jìn)事故樹符號說明：T——列車冒進(jìn)信號；A1——不按信號行車；B1——停車不及時；A2——自停未起作用；A3——誤認(rèn)信號；B2——采集措施晚；B3——自停未起作用；A4——瞭望不清；B4——操作不當(dāng)；B5——確認(rèn)信號過遲；B6——瞭望不清；X1——自停被關(guān)閉；X2——自停故障；X3——臆測行車；X4——違紀(jì)睡覺；X5——精力分散；X6——間斷瞭望；X7——司機(jī)疾??；X8——超速運行；X9——制動過遲；X10——制動不當(dāng)；X11——山區(qū)地段；X12——曲線地段；X13——司機(jī)視力差；X14——大風(fēng)雪雨霧天。A3+B2(A4+X3+X4+X5+X6)+(B4+X7+B5)(X11 +X12+X13+X14+X3+X4+X5+X6)+(X8+X9+X10+X7+B6+X3+X4+X5+X6) (X3+X4+X5+X6+X11+X12+X13+X14)+(X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14)X5′A4′X8′X9′X10′A1′B1′+A2′A3′X1′X2′X3′X4′X6′+B3′X5′X6′B6′這樣可求得“列車冒進(jìn)”事故樹的最小徑集。B1′=(A2′+A3′)X2′+A4′X4′X6′)X7′X2′) =(X1′X12′X14′X4′X6′)X8′X10′X12′X14′X4′X6′+X1′X2′+X1′X3′X5′X7′X9′X11′X13′X2′X4′X6′X12′X14′+X3′X5′X7′X9′X11′X13′X2′+X3′X5′X7′X9′X11′X13′一種是精確求出結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，另一種是利用最小割集或最小徑集排出各基本事件的結(jié)構(gòu)的重要度順序。設(shè)i事件的結(jié)構(gòu)重要度為Ii，根據(jù)上述原則可求得列車冒進(jìn)事故樹各基本事件的結(jié)構(gòu)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)由此可見，X1，X2的結(jié)構(gòu)重要度最大，其余的12個基本事件的結(jié)構(gòu)重要度相同。“冒進(jìn)”事故的措施由以上分析可以得知，人為因素，特別是機(jī)車乘務(wù)員的因素，是造成列車冒進(jìn)信號的最主要因素，預(yù)防措施的核心是研究乘務(wù)員作業(yè)過程管理。為了確保運輸過程的安全，必須抓好運輸過程之前、運輸過程之中、運輸過程之后三個階段乘務(wù)員作業(yè)過程的安全管理，并且周而復(fù)始地進(jìn)行，做到時間上連續(xù)，空間上覆蓋，這就是機(jī)務(wù)行車安全工作特有的規(guī)律。把可能發(fā)生的事故消除在運輸過程之前；或者把運輸過程中可能發(fā)生的事故消除在發(fā)生之前；或者把可能引發(fā)事故的隱患消除在運輸過程之后。研究行車安全管理要圍繞乘務(wù)員的受控性和乘務(wù)員工作特性進(jìn)行?？梢姵藙?wù)員在人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)中起到主導(dǎo)作用，是機(jī)車乘務(wù)員把生產(chǎn)過程的所有環(huán)節(jié)組成一個整體，并且協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)正常運行，因此乘務(wù)員始終對行車安全起著決定性作用。待乘受控于運用調(diào)度員、公寓值班員、微機(jī)打卡、樓層服務(wù)員及駐寓值班干部；叫班受控于叫班員或乘務(wù)員問路微機(jī)自動應(yīng)答系統(tǒng)；出勤受控于運用調(diào)度員、測酒器和微機(jī)打卡；接車與整備受控于外勤值班員或退勤機(jī)班，整備值班員和整備工；出庫與掛頭受控于段內(nèi)調(diào)車員、搬道員、三項設(shè)備檢測人員，車站列檢員和車長；途中運行受控于調(diào)度員、運轉(zhuǎn)車長、監(jiān)控裝置，養(yǎng)路工和巡道工，施工防護(hù)員、車站行車人員及路邊行人；進(jìn)站、通過與停車受控于車站的搬道員、值班員、貨物裝卸工等行車有關(guān)人員；中間站調(diào)車受控于車站值班員、調(diào)車員和搬道員；終點站作業(yè)和回庫受控于車站值班員、調(diào)車員、列檢員、搬道員以及機(jī)務(wù)段搬道員、三項設(shè)備檢測員及外勤值班員；退勤受控于地檢人員、檢修人員、監(jiān)控轉(zhuǎn)錄分析人員和內(nèi)勤調(diào)度員。乘務(wù)員的作業(yè)過程是一車二人一條線的長期單調(diào)重復(fù)作業(yè)，反復(fù)的操作過程和反復(fù)的工作程序決定了乘務(wù)員工作的特點是責(zé)任重大，回旋余地??；涉及部門多，協(xié)作性強(qiáng)；受機(jī)車交路的制約，全天候工作；連續(xù)作業(yè)時間長，勞動強(qiáng)度大；受到多方面控制，工作自由度小；打亂正常生活規(guī)律，情感磨難大。二是時間的變換，作業(yè)時間沒有規(guī)律性，不管黑夜還是白天，不管風(fēng)天還是雨天，不管年節(jié)、假日，按時待乘，到點就走，滿足客貨運輸需要。四是價值的變換，乘務(wù)員的收入受乘務(wù)趟數(shù)的影響，受機(jī)車質(zhì)量的影響，受操縱水平的影響，受行車事故的影響等。上述五種情態(tài)變化都體現(xiàn)在作業(yè)過程中，他人一旦發(fā)生失誤，就會構(gòu)成行車不安全狀態(tài)，如果此時乘務(wù)員也發(fā)生失誤，就會成為事故的觸發(fā)因素，事故不可避免。乘務(wù)員的受控性和工作特點影響人為失誤表現(xiàn)形式也是多樣的，主要是環(huán)境因素和人本身的因素。包括教育和培訓(xùn)方面，干部管理的失職，安全硬件失修和結(jié)合部組織失控，形成不安全狀態(tài)。包括生理、心理素質(zhì)、業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)以及思想品德素質(zhì)，形成不安全行為。乘務(wù)員的作業(yè)失誤反映了安全基礎(chǔ)不牢，安全管理失控，就是干部失職。所以，預(yù)防冒進(jìn)事故，要從兩方面著手。①要嚴(yán)格控制列車運行速度；②集中精力注意晾望，認(rèn)真按信號顯示行車；③按照規(guī)定使用制動機(jī)。由于列車監(jiān)控裝置的廣泛應(yīng)用，為運輸安全提供了硬件保證，列車冒進(jìn)事故得到了有效控制，數(shù)量逐年下降，列車運行監(jiān)控裝置在防止“兩冒一超”上功不可沒。 車輛溜逸事故分～23點1分，德陽站調(diào)車機(jī)車作業(yè)時，溜放的車輛擠壞道岔進(jìn)入?yún)^(qū)間。，3423次貨物列車在兩路口車站調(diào)車，調(diào)車過程中車輛擠壞道岔，溜入?yún)^(qū)間。，防溜工作組織工作不到位。，容易發(fā)生溜逸。靜態(tài)溜逸是指停留的車輛由于未采取防溜措施或采取措施不當(dāng)所造成的溜逸。(2)停留車輛受到大風(fēng)等外界自然因素的影響。(4)停留的機(jī)車沒有按規(guī)定制動。其類型有:(l)在坡道作業(yè)中，遺留車輛沒有采用防溜設(shè)備；(2)鉤位調(diào)整不當(dāng)或未調(diào)整，并提前撤除防溜器材；(3)假連接的車輛或車組在推進(jìn)時未試?yán)?4