蒙內鐵路聯調聯試行車組織環節安全因素分析

馮 旭，張健明

（1、2 中交鐵道設計研究總院有限公司，工程師 北京 100088）

蒙內鐵路即蒙巴薩港-內羅畢鐵路，是東非鐵路網的起始段，自2017年5月31日正式開通，已實現安全運營一周年。在正式開通運營前，蒙內鐵路進行了成功的聯調聯試和動態驗收，為順利開通運營提供了必要的安全保障。總結蒙內鐵路聯調聯試方法，對聯調聯試行車組織安全因素進行必要的分析和總結，將對其他新線開通，特別對以中國標準建設的海外鐵路具有重要的指導意義。

國內普速鐵路目前只采取動態驗收方式進行調試，而蒙內鐵路是我國鐵路“走出去”的典范，應在確保安全開通和運營上更加重視、積累經驗，對內起到標桿作用，對外樹立良好形象。因此在動態驗收的基礎上，參照國內高速鐵路的做法，在動態驗收前開展聯調聯試，使新建鐵路各子系統和接口間調試更加精細化和專業化，將有利于確保蒙內鐵路設施設備達到安全狀態，為順利開通和運營奠定堅實基礎。

1 聯調聯試含義及內容

“聯調聯試”是指新建鐵路各系統間的綜合調試，即調試所有的子系統，使之符合設計要求正常運行，確保整體系統的功能達到最優，滿足運營要求。聯調聯試是在一定時間內持續的動態過程，經由鐵路大系統到設備子系統的多次反饋與調試優化，方可判定系統功能結構的完整性與合理性[1]。

蒙內鐵路為單線普速鐵路，最高行車速度為120 km/h，因此，結合蒙內鐵路的技術標準和運營條件，聯調聯試和動態驗收的測試主要有輪軌關系測試、通信信號系統測試、地面各系統測試以及其他測試[2]等。

2 聯調聯試行車安全事故形態分析

聯調聯試和動態驗收階段是通過試驗列車上線運行進行相關測試；試運營階段將通過客貨列車按運行圖模擬運行。因此，試驗列車行車組織安全是聯調聯試和動態驗收工作的重中之重。根據事故形態的不同，可以將聯調聯試行車組織環節中可能發生的事故劃分為列車脫軌事故、列車沖突事故和列車故障火災及爆炸事故三個方面[3-7]。

2.1 試驗列車脫軌事故分析 在聯調聯試行車組織中，試驗列車發生脫軌事故，將造成試驗列車顛覆，進而引發人身傷亡和財產損失。導致試驗列車脫軌事故的發生，主要有以下幾個因素：

1）軌道幾何尺寸和輪軌動力學指標超限。聯調聯試要對軌道幾何尺寸和輪軌動力學進行檢測，檢測指標包括軌距、小軌距變化率、三角坑、軌道水平、曲線變化率、左右高低、車體的橫縱向加速度及其變化率等指標。這些指標要達到規定標準，才能保證列車安全運行；因此，在蒙內鐵路靜態驗收階段，需加強對軌道的精調和整治。如果出現指標超限及異常，則可能會造成列車脫軌事故發生。

2）軌道上或限界內有施工剩余物料。聯調聯試是行車和施工并行的過程。以下兩種情況，均會對試驗列車造成影響甚至釀成試驗列車脫軌事故：一是施工人員未能按計劃施工，超范圍、超時間施工，使施工機具在試驗列車開行時仍在線路上作業；二是在施工結束后，場地清理不徹底，將施工剩余物料遺留在線路上或者限界以內。

3）車站雨棚、防護柵欄等部件脫落。聯調聯試期間，一些設備和設施因尚在調試安裝故呈不穩定狀態，受陰雨、大風天氣影響，容易發生雨棚部件、軌旁設備和防護柵欄等設備掉落在軌道上或限界以內或砸中正在運行的試驗列車，嚴重時會造成試驗列車脫軌事故。

4）限速調度命令發布錯誤和司機操縱錯誤。聯調聯試期間，由于線路受施工、地形等因素影響，將會在某一段或幾段實行限速，以保證行車安全。可能存在調度員在發布調度命令時將限速區段搞錯和晚發、漏發調度命令；抑或存在司機在收到調度命令后，未執行限速命令，造成試驗列車以高于線路限速通過該區段，可能導致脫軌事故的發生。

2.2 試驗列車沖突事故分析 聯調聯試試驗列車在運行中，可能發生列車沖突事故。造成試驗列車沖突事故的主要因素有：

1）試驗列車行車進路辦理錯誤。在聯調聯試的行車組織中，行車進路是保障行車安全的重要因素。錯辦行車進路，極易導致列車正面沖突和側面沖突。

2）施工自輪運轉小車占道。在聯調聯試期間，白天進行行車檢測，夜間進行施工整治。如發生施工計劃提報不準確，或者存在超范圍、超計劃施工的情況，施工自輪運轉小車占用線路，有可能試驗列車與其發生沖突，造成沖突事故。

3）通信信號設備和車載設備故障。通信信號設備是試驗列車的“眼睛”，車載設備是試驗列車的“大腦”，“眼”、“腦”相互協調，是列車安全運行的重要保證，當“眼”、“腦”出現故障，將會導致列車非正常運行，極有可能發生與前車追尾沖突事故。

4）試驗列車調車作業未確認信號。試驗列車在進行調車試驗時，司機未確認車站發布的調車信號，有可能造成試驗列車發生冒進信號，發生“擠岔子”事故，進而與鄰線列車發生沖突事故。

5）試驗列車的制動系統故障。試驗列車的制動系統如發生故障，將導致列車制動力消失或者減弱。蒙內鐵路沿線地形復雜，特別是內羅畢至蒙巴薩方向，長大下坡道密集，因此列車的制動系統非常重要。一旦制動系統發生故障，將會與前行列車發生沖突，造成事故。

6）聯鎖設備與列控系統發生故障。在聯調聯試中，聯鎖設備和列控系統相互協調才能完成對試驗列車的行車指揮并確保其安全。一旦發生故障，將會出現列控正常傳輸信息，而聯鎖設備未正常進行道岔以及信號的轉換，試驗列車運行徑路出現錯誤，成為與鄰線列車發生沖突事故的隱患。

7）司機操作失誤。如果司機在操縱時麻痹大意甚至臆測行車且未落實相應的防護規定，將會造成列車超速運行，甚至冒進信號，其后果可能是與前行列車發生沖突，或在車站內擠岔后與鄰線列車發生側面沖突。

2.3 試驗列車故障和火災及爆炸事故分析 試驗列車在行車過程中，由于設備非正常運轉和人員違規，會發生列車故障、火災，甚至會發生列車爆炸事故。

1）試驗人員違規吸煙。試驗人員違規在列車上吸煙，且不按規定使用帶有明火設備等，容易造成試驗器材起火，釀成列車火災。

2）試驗人員攜帶易燃易爆物品。試驗人員在登車試驗時，攜帶的物品未經安檢，如果有易燃易爆的物品帶到試驗列車上，在一定的外在條件作用下，會引起火災或爆炸，最后導致試驗列車發生火災和爆炸事故。

3）試驗列車維護欠缺。試驗列車運行一定時間和一定公里數后要進行檢修，如果檢修不到位，存在安全質量隱患，試驗列車運用時其設施設備極易出現故障影響正常工作，嚴重時還有可能導致試驗列車發生火災或爆炸事故。

3 行車安全影響因素的HAZOP分析

HAZOP（Hazard and Operability Analysis，即危險與可操作性分析）分析法是利用偏差=參數+引導詞，針對劃分的單元，逐條對潛在的危險因素進行分析，找出產生危險的原因，分析其可能產生的后果。在此基礎上，制定安全預防的措施，以及保障安全的建議[8-11]。

鐵路聯調聯試行車組織系統是一個復雜的系統，通過對行車事故形態的分析，我們可以總結歸納出聯調聯試行車安全的影響因素，這些因素相互交叉，相互影響，最終導致行車事故的發生。為便于識別風險，對風險進行管控，將聯調聯試行車系統安全影響因素劃分為六個單元，即調度與運營管理單元、施工組織管理單元、基礎設施單元、移動設備單元、自然因素單元和人為安全因素單元。利用HAZOP分析法分析鐵路聯調聯試行車安全狀況，可以更直觀的對鐵路聯調聯試行車安全狀況進行掌握。

3.1 調度與運營管理單元 調度與運營管理是聯調聯試行車組織的“中樞神經”，調度與運營管理正常進行是確保行車組織安全的前提。通過對行車安全事故形態的分析、總結和引申歸納，將調度與運營管理單元劃分為七個工藝參數，即進路、行車速度、運輸計劃、調度命令、四確認、事故監測和非正常運行及應急處置能力，對其進行HAZOP分析，如表3-1所示。

表3-1 調度與運營管理HAZOP分析

3.2 施工組織管理單元 施工組織一般都利用夜間或者天窗時間進行，重點在于對聯調聯試檢測出的問題進行整改和銷號，使設備達到安全和合格狀態，因此，需要對施工組織進行嚴格管理，規范施工計劃提報，嚴格按施工計劃和施工時間進行施工作業。對施工組織單元進行HAZOP分析，將其劃分為五個工藝參數，即上跨線路施工異物、施工剩余物料及機具、施工計劃提報、雨棚和柵欄以及施工通道，如表3-2所示。

表3-2 施工組織管理單元HAZOP分析

3.3 基礎設施單元 基礎設施是鐵路運營的基礎。聯調聯試中存在施工和整治，對基礎設施來說是更大的考驗。對基礎設施單元進行HAZOP分析，將其劃分為四個工藝參數，即軌道幾何狀態、本線和上跨橋梁狀態、通信信號設備狀態以及輪軌動力學，具體分析如表3-3所示。

表3-3 基礎設施單元HAZOP分析

3.4 移動設備單元 移動設備是聯調聯試行車安全的重要因素之一，對移動設備進行安全性分析，確保聯調聯試行車的安全。按照HAZOP分析法的要求，將其劃分為四個工藝參數，即自輪運轉小車、試驗列車部件、站線車和車載設備，對其進行分析，如表3-4所示。

表3-4 移動設備單元HAZOP分析

3.5 自然環境單元 根據HAZOP分析，并結合聯調聯試的實際情況，將自然環境因素劃分為極端天氣、試驗時間和沿線地形地貌三個工藝參數，并對其進行HAZOP分析，如表3-5所示。

表3-5 自然因素單元HAZOP分析

3.6 人為安全因素單元 聯調聯試行車安全影響因素中人的因素是主觀的因素，它涉及試驗人員、施工人員和沿線居民等，涉及面較廣。做好人為影響因素的安全工作，對于聯調聯試整體行車安全具有重要作用。對人為因素進行HAZOP分析，劃分為列車調度員技術水平及心理水平、施工人員責任意識、駐站聯絡員勝任能力、司機乘務員勝任能力和試驗人員技術水平和安全意識等五個工藝參數，具體分析如表3-6所示。

表3-6 人為安全單元HAZOP分析

4 結束語

聯調聯試工作是一項系統的、復雜和精細的工作，需要技術做支撐，管理做保證。因此，做好聯調聯試的各項工作，有效識別聯調聯試中可能發生的風險，控制風險的形成，有利于確保聯調聯試的順利完成。蒙內鐵路聯調聯試的成功即得益于提前做好準備和籌劃，也離不開建設、設計、施工和監理單位對聯調聯試中影響行車安全的因素進行潛在地風險識別和研判，做到了有效預防，達到了風險管控的目的。聯調聯試順利開展和圓滿完成，為蒙內鐵路開通運營提供堅實的技術基礎、嚴謹的科學依據、豐富的運營經驗和專業的人員準備[12]，同時，也形成了中國鐵路在海外鐵路項目聯調聯試及試運營技術體系和管理體系的“中國標準”，為我國海外鐵路項目的建設和運營管理起到示范性作用。