保魯昆 ,賈向東,徐利民,解立群
(1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所,北京 100081;2.中國鐵道科學研究院 研究生部, 北京 100081;3.中國鐵路呼和浩特局集團有限公司 運輸部,內蒙古 呼和浩特 010050;4.中國鐵路北京局集團 有限公司 運輸部,北京 100086)
鐵路機車車輛防溜工作是車務專業的重點和難點,圍繞機車車輛防溜多家單位相繼研發了多種不同類型的停車防溜設備和器具。這些設備和器具在防溜作業中發揮了重要的作用,保障了機車車輛停留安全,但是在使用中還存在著個別設備智能化程度不高、標準建設不完善、簡統化程度不足以及缺少安裝測試規范等問題,帶來部分防溜技術設備和器具現場使用不方便、監督管理不暢、安設布置理論依據不足等問題。針對以上問題,提出相關優化完善建議,為后續防溜設備和器具的研發、安裝、使用和管理提供借鑒。
目前廣泛使用的停車防溜設備和器具主要有防溜鐵鞋、人力制動機、防溜枕木、停車防溜頂、停車防溜器等。防溜鐵鞋是當前停留車輛防溜的基本工具,其防溜效果和安全性均較好,適用場景多。但由于防溜鐵鞋自重較大,存在攜帶不便以及易發生漏設和漏撤等問題。人力制動機是利用人力轉動手制動輪,使閘瓦和車輪踏面接觸產生摩擦力,從而使車輛制動的裝置,主要應用于車輛在車站或專用線長時間停留、列車在運行途中在坡道上停留,以及調車作業時溜放車輛無空氣制動機制動等情況,人力制動機存在制動動作緩慢、制動力弱以及不便于司機直接操作等缺點。防溜枕木是依靠枕木卡槽與鋼軌摩擦產生制動力作用,主要應用于防溜措施的補強,如在大風天氣下、停留車輛線路與正線(到發線)無隔開設備、自輪運轉特種設備在車站無動力停留時等。普通防溜枕木較為笨重、攜帶不便、防溜效果不穩定[1],逐漸被便攜式防溜枕木替代。停車防溜頂是安裝在鋼軌上,通過滑動油缸帽頭與車輪接觸對車輛起制動停車和防溜作用的裝置[2],其應用場景較多,可對編組站調車場溜放車輛進行調速,也可用于車站到發線、段管線、貨物線、專用線等,對停留車輛起到防溜作用。內撐式停車防溜器主要依靠制動軌作用在車輪上摩擦產生制動力[2],主要應用在編組站調車場尾部,用于對運動車輛的停車和防溜,個別鐵路局集團公司也在車站到發線安裝可升降內撐式停車防溜器,用于到發線停留車輛的防溜工作。
針對機車車輛防溜,相關單位和部門積極研發各種物防、技防手段,制定詳細的作業流程,取得了良好的效果。但在防溜技術設備研發、使用,防溜規章執行,防溜作業流程卡控等方面仍有待提高。
(1)部分防溜設備和器具智能化程度較低、使用管理較粗放。①防溜鐵鞋智能化程度不高。從現場調查情況看,目前各鐵路局集團公司配備的防溜鐵鞋以普通鐵鞋為主(占比約80%),僅具備基本的加鎖及防盜功能。近年來部分單位通過在普通鐵鞋上增加傳感器、定位器、無線網絡等模塊,對鐵鞋的使用位置、密貼效果進行監控,但是在應用中存在電池壽命低、智能化部件易損毀等問題[3]。②防溜流程管控技防不足。現有的車輛防溜作業需要經過防溜實施、匯報登記、日常檢查、防溜撤除、核對確認等環節,而且各環節的可靠性完全依賴于作業人員的落實,缺少技術手段協助和支撐。經統計,2013—2018年間,全路車務系統發生的防溜問題中,約71%為漏撤防溜器具造成。③防溜鐵鞋管理落實不嚴。防溜鐵鞋是影響鐵路運輸安全的重要器具,其領取發放、歸還檢查、交接班清點等有一套嚴格的安全管理要求。個別單位或部門在防溜鐵鞋管理中存在隨意放置、交接簽認落實不嚴等問題,防溜鐵鞋管理相關作業標準沒有得到有效落實。
(2)部分防溜器具標準化、簡統化程度有待提高。①缺少防溜枕木標準。原鐵道部《防止機車車輛溜逸管理辦法》(鐵運[2006] 145號)規定“防溜設備及器具,應制定技術標準。……防溜枕木等防溜設備、器具必須符合技術標準”[4]。目前,鐵道行業標準和中國國家鐵路集團有限公司企業標準中均未涉及防溜枕木的技術標準,也沒有制定防溜枕木的安裝使用方法,經統計全路18個鐵路局集團公司中僅有50%明確了防溜枕木的規格式樣,普遍沒有制定防溜枕木的安裝方法。②停車防溜器簡統化程度不高。停車防溜器在我國研究和應用已經有接近40年的歷史,而產品標準在2007年發布施行[5],由于產品結構簡單、制造門檻低等特點,造成停車防溜器產品廠家較多、產品型號多樣等問題,并且各廠家產品部件無法替換,增加了使用管理部門維修管理的工作量。③貨車人力制動機型號多、操作復雜,客車車輛人力制動機使用困難。近年來新出廠鐵路貨車,人力制動機閘盤位置、閘臺高度、擰緊及松開的方式各不相同,帶來現場作業人員不會使用等問題,不利于現場作業人員操作使用。鐵路客車閘鏈一般較短,且在車輛端部車底下,再加上客車端部設備多,不易確認閘鏈松緊狀態;其次,客車車輛使用人力制動機時,還需打開車門進入車廂內,而客車車輛日常管理需要關閉車門,也給客車車輛人力制動機使用帶來困難。
(3)停車防溜器現場安裝設計及測試驗證規范有待加強。①編組站調車場尾部停車防溜器布置方案需細化。對于駝峰調車場尾部停車防溜器的安裝,《鐵路駝峰及調車場設計規范》僅給出第一臺和最后一臺停車防溜設備距尾部警沖標距離的原則性規定[6],設計院在設計時根據停車防溜器生產廠家經驗,結合線路坡度提出布置數量和位置,在實際使用中部分編組站調車場尾部未達到停車防溜效果,仍需要設置防溜人員,未達到減員增效的目的,下一步仍需要對編組站駝峰調車場尾部停車防溜器布置數量和安裝位置進行細化。②缺少到發線停車防溜器安裝設計規范。由于車站到發線需要通過本務機車,本務機車下部限界較調車機車低,對于到發線停車防溜器的限界提出更高要求,使得到發線安裝和使用停車防溜器較少,相關研究也較少。部分鐵路局集團公司依據設備廠家經驗計算和現場試驗相結合的方式,在車站到發線布置安裝了停車防溜器,其布置位置和布置數量缺少理論依據支撐。③缺少停車防溜器測試驗證規范。停車防溜器安裝完成后,是否能夠滿足停車和防溜的需求,目前多數車站采用現場試驗的方法。例如,中國鐵路呼和浩特局集團有限公司,針對到發線安裝的停車防溜器,使用該區段滿軸牽引質量列車,分別以 1 km/h,3 km/h和5 km/h的初始速度進行動態防溜試驗;針對編組站調車場尾部安裝的停車防溜器,在現場實驗的基礎上,雖然已經研發了相關模擬仿真軟件[7],但仍然存在缺少停車防溜器測試驗證規范的問題。
(4)防溜相關規章制度執行存在偏差。①對防溜規章條款理解不透。個別單位或部門對《鐵路技術管理規程》(普速鐵路部分)第306條關于中間站停留車輛,需擰緊車輛兩端的人力制動機并以鐵鞋(止輪器、防溜枕木等)牢靠固定[8]的“雙防溜”措施理解不透,錯誤的理解為采用任意2種防溜方式組合即為“雙防溜”,給車輛防溜安全帶來隱患。②對上級防溜規章制度落實不嚴。《防止機車車輛溜逸管理辦法》(鐵運[2006] 145號)中規定“遇有暴風雨雪等不良天氣時或位于大風地區的車站,應增設防溜措施”,部分站段未按照相關要求制定相應的防溜補強措施。其次,部分段管線、岔線等線路坡度數據缺失或者不準確,給機車車輛防溜安全作業帶來安全 隱患。
(5)中間站車輛防溜問題相對突出。①非封閉區段防溜風險較高。由于部分120 km/h以下區段鐵路線路不實行封閉管理,個別中間站呈開放狀態,閑雜人員較多,使用中的防溜鐵鞋等易丟失,從而造成車輛溜逸安全隱患。②保留列車防溜交接隱患大。中間站車輛防溜措施多,而保留列車一般停留時間較長,跨班停留概率高,工作人員交接不到位易產生保留列車帶閘或拉鞋開車風險。③長期停留車輛動態防溜管理難度大。中間站部分封存車輛、備用車輛長時間在中間站固定線路停留,僅采取常規防溜措施,而動態檢查易走過場,有防溜措施意外缺失造成車輛溜逸風險。
經過長時間以來的科研及試驗,電動鐵鞋、智能鐵鞋[8]、智能緊固器[9]、智能防溜鐵鞋監測系統、可控停車頂等相關防溜技術設備逐步實現自動化控制和信息化管理,為加大推廣智能防溜技術設備在車務防溜作業中的應用提供了試驗和技術支撐,下一步將繼續探索5G、物聯網等技術在防溜技術設備的應用,提升技防在防溜安全作業中的作用。其次,創新防溜設備和器具與車站信號設備的信息交互和控制方式方法,在不影響信號軟件安全使用的基礎上,實現對防溜設備和器具狀態的自動檢查,提升防溜流程管控,從而提升物防、技防能力。
防溜枕木作為防溜補強措施在運輸站段普遍使用,因防溜枕木材質、制作標準、安放位置等缺少相關標準,防溜枕木的防溜效果并不理想,建議在充分調研和現場試驗的基礎上,研究制定防溜枕木技術標準,讓防溜枕木生產廠家“有標可依”,在降低站段使用維護和管理成本的同時,促進防溜枕木加工生產技術創新。
針對停車防溜器技術方案多樣,不同廠家配件互換性差等特點,建議在總結現有停車防溜器設備結構特點、分析其異同的基礎上,從停車防溜器基本軌、制動軌、節距、接口和制動時間等方面提出全局性簡統化建議[10],從而規范廠家生產,降低現場維修成本,為運輸站段采購、運用、維修及現場管理提供便利。
針對當前停車防溜器主要依靠現場試驗的方法進行驗證[11],不僅費時費力,并且相關場景也無法全面試驗等問題,建議采用計算機仿真的方法,對不同線路條件、不同勾車方案情況下的仿真驗證[7,12],研究編制停車防溜器安裝和測試驗證規范,為停車防溜器的安裝設計和測試驗證提供指導,避免現場因安裝位置、數量調整帶來的施工作業量大、程序繁瑣、浪費投資等問題。
針對檢查中發現的防溜規章條款理解不透、落實不嚴等問題,建議相關專業管理部門有針對性地開展防溜規章條款專題培訓活動,結合真實場景實作性的技能培訓,使員工真正學懂、弄通規章條款的要義和內涵,并分場景編制詳細的作業指導書,提升員工的防溜作業技能。針對規章制度中不適應條款,通過理論研究、科學實驗和實踐經驗等方式,在充分考慮技術發展和運營管理需要的基礎上,及時修訂完善相關規章,保證防溜規章制度的適應性。
針對中間站停留車輛防溜安全矛盾比較突出的問題,建議從強化標準化作業入手,加強一線職工特別是防溜作業關鍵崗位人員在作業過程中貫標執標的監督和管控,通過嚴格執標,加強列車開車前、調動車輛動車前尤其是保留列車恢復運行前防溜格式化檢查,制定中間站列車保留安全控制措施,明確保留列車停留車站及線路,嚴格執行“自控、互控、監控”的安全措施和“核對、確認”辦理程序。
隨著對鐵路運營管理效率、效益和安全的要求不斷提高,鐵路防溜管理作為鐵路運營安全的基礎也越來越受到重視。應持續深化防溜基礎理論研究,制定防溜技術設備安裝使用規范,提升防溜技術設備標準化和簡統化水平;充分利用信息化、大數據、人工智能等先進技術,在提升防溜技術設備智能化水平的同時,通過信息技術手段從嚴卡控防溜安全關鍵環節,進一步完善人防、物防、技防“三位一體”的安全保障體系在機車車輛防溜作業管理中的應用。