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      蒙內(nèi)鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織環(huán)節(jié)安全因素分析

      2019-07-18 00:58:32張健明
      鐵道運營技術(shù) 2019年3期
      關(guān)鍵詞:蒙內(nèi)行車列車

      馮 旭,張健明

      (1、2 中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司,工程師 北京 100088)

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

      國內(nèi)普速鐵路目前只采取動態(tài)驗收方式進行調(diào)試,而蒙內(nèi)鐵路是我國鐵路“走出去”的典范,應(yīng)在確保安全開通和運營上更加重視、積累經(jīng)驗,對內(nèi)起到標桿作用,對外樹立良好形象。因此在動態(tài)驗收的基礎(chǔ)上,參照國內(nèi)高速鐵路的做法,在動態(tài)驗收前開展聯(lián)調(diào)聯(lián)試,使新建鐵路各子系統(tǒng)和接口間調(diào)試更加精細化和專業(yè)化,將有利于確保蒙內(nèi)鐵路設(shè)施設(shè)備達到安全狀態(tài),為順利開通和運營奠定堅實基礎(chǔ)。

      1 聯(lián)調(diào)聯(lián)試含義及內(nèi)容

      “聯(lián)調(diào)聯(lián)試”是指新建鐵路各系統(tǒng)間的綜合調(diào)試,即調(diào)試所有的子系統(tǒng),使之符合設(shè)計要求正常運行,確保整體系統(tǒng)的功能達到最優(yōu),滿足運營要求。聯(lián)調(diào)聯(lián)試是在一定時間內(nèi)持續(xù)的動態(tài)過程,經(jīng)由鐵路大系統(tǒng)到設(shè)備子系統(tǒng)的多次反饋與調(diào)試優(yōu)化,方可判定系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的完整性與合理性[1]。

      蒙內(nèi)鐵路為單線普速鐵路,最高行車速度為120 km/h,因此,結(jié)合蒙內(nèi)鐵路的技術(shù)標準和運營條件,聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收的測試主要有輪軌關(guān)系測試、通信信號系統(tǒng)測試、地面各系統(tǒng)測試以及其他測試[2]等。

      2 聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全事故形態(tài)分析

      聯(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收階段是通過試驗列車上線運行進行相關(guān)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(lián)調(diào)聯(lián)試和動態(tài)驗收工作的重中之重。根據(jù)事故形態(tài)的不同,可以將聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織環(huán)節(jié)中可能發(fā)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(zāi)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(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織中,試驗列車發(fā)生脫軌事故,將造成試驗列車顛覆,進而引發(fā)人身傷亡和財產(chǎn)損失。導(dǎo)致試驗列車脫軌事故的發(fā)生,主要有以下幾個因素:

      1)軌道幾何尺寸和輪軌動力學(xué)指標超限。聯(lián)調(diào)聯(lián)試要對軌道幾何尺寸和輪軌動力學(xué)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(guī)定標準,才能保證列車安全運行;因此,在蒙內(nèi)鐵路靜態(tài)驗收階段,需加強對軌道的精調(diào)和整治。如果出現(xiàn)指標超限及異常,則可能會造成列車脫軌事故發(fā)生。

      2)軌道上或限界內(nèi)有施工剩余物料。聯(lián)調(diào)聯(lián)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(yè);二是在施工結(jié)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(nèi)。

      3)車站雨棚、防護柵欄等部件脫落。聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,一些設(shè)備和設(shè)施因尚在調(diào)試安裝故呈不穩(wěn)定狀態(tài),受陰雨、大風(fēng)天氣影響,容易發(fā)生雨棚部件、軌旁設(shè)備和防護柵欄等設(shè)備掉落在軌道上或限界以內(nèi)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(diào)度命令發(fā)布錯誤和司機操縱錯誤。聯(lián)調(diào)聯(lián)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(diào)度員在發(fā)布調(diào)度命令時將限速區(qū)段搞錯和晚發(fā)、漏發(fā)調(diào)度命令;抑或存在司機在收到調(diào)度命令后,未執(zhí)行限速命令,造成試驗列車以高于線路限速通過該區(qū)段,可能導(dǎo)致脫軌事故的發(fā)生。

      2.2 試驗列車沖突事故分析 聯(lián)調(diào)聯(lián)試試驗列車在運行中,可能發(fā)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(lián)調(diào)聯(lián)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(dǎo)致列車正面沖突和側(cè)面沖突。

      2)施工自輪運轉(zhuǎn)小車占道。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,白天進行行車檢測,夜間進行施工整治。如發(fā)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(zhuǎn)小車占用線路,有可能試驗列車與其發(fā)生沖突,造成沖突事故。

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

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

      5)試驗列車的制動系統(tǒng)故障。試驗列車的制動系統(tǒng)如發(fā)生故障,將導(dǎo)致列車制動力消失或者減弱。蒙內(nèi)鐵路沿線地形復(fù)雜,特別是內(nèi)羅畢至蒙巴薩方向,長大下坡道密集,因此列車的制動系統(tǒng)非常重要。一旦制動系統(tǒng)發(fā)生故障,將會與前行列車發(fā)生沖突,造成事故。

      6)聯(lián)鎖設(shè)備與列控系統(tǒng)發(fā)生故障。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試中,聯(lián)鎖設(shè)備和列控系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)才能完成對試驗列車的行車指揮并確保其安全。一旦發(fā)生故障,將會出現(xiàn)列控正常傳輸信息,而聯(lián)鎖設(shè)備未正常進行道岔以及信號的轉(zhuǎn)換,試驗列車運行徑路出現(xiàn)錯誤,成為與鄰線列車發(fā)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(yīng)的防護規(guī)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(fā)生沖突,或在車站內(nèi)擠岔后與鄰線列車發(fā)生側(cè)面沖突。

      2.3 試驗列車故障和火災(zāi)及爆炸事故分析 試驗列車在行車過程中,由于設(shè)備非正常運轉(zhuǎn)和人員違規(guī),會發(fā)生列車故障、火災(zāi),甚至?xí)l(fā)生列車爆炸事故。

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

      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(jīng)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(zāi)或爆炸,最后導(dǎo)致試驗列車發(fā)生火災(zāi)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(shù)后要進行檢修,如果檢修不到位,存在安全質(zhì)量隱患,試驗列車運用時其設(shè)施設(shè)備極易出現(xiàn)故障影響正常工作,嚴重時還有可能導(dǎo)致試驗列車發(fā)生火災(zāi)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(shù)+引導(dǎo)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(chǎn)生危險的原因,分析其可能產(chǎn)生的后果。在此基礎(chǔ)上,制定安全預(yù)防的措施,以及保障安全的建議[8-11]。

      鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),通過對行車事故形態(tài)的分析,我們可以總結(jié)歸納出聯(lián)調(diào)聯(lián)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(dǎo)致行車事故的發(fā)生。為便于識別風(fēng)險,對風(fēng)險進行管控,將聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車系統(tǒng)安全影響因素劃分為六個單元,即調(diào)度與運營管理單元、施工組織管理單元、基礎(chǔ)設(shè)施單元、移動設(shè)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(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全狀況,可以更直觀的對鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全狀況進行掌握。

      3.1 調(diào)度與運營管理單元 調(diào)度與運營管理是聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車組織的“中樞神經(jīng)”,調(diào)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(tài)的分析、總結(jié)和引申歸納,將調(diào)度與運營管理單元劃分為七個工藝參數(shù),即進路、行車速度、運輸計劃、調(diào)度命令、四確認、事故監(jiān)測和非正常運行及應(yīng)急處置能力,對其進行HAZOP分析,如表3-1所示。

      表3-1 調(diào)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(lián)調(diào)聯(lián)試檢測出的問題進行整改和銷號,使設(shè)備達到安全和合格狀態(tài),因此,需要對施工組織進行嚴格管理,規(guī)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(yè)。對施工組織單元進行HAZOP分析,將其劃分為五個工藝參數(shù),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(chǔ)設(shè)施單元 基礎(chǔ)設(shè)施是鐵路運營的基礎(chǔ)。聯(lián)調(diào)聯(lián)試中存在施工和整治,對基礎(chǔ)設(shè)施來說是更大的考驗。對基礎(chǔ)設(shè)施單元進行HAZOP分析,將其劃分為四個工藝參數(shù),即軌道幾何狀態(tài)、本線和上跨橋梁狀態(tài)、通信信號設(shè)備狀態(tài)以及輪軌動力學(xué),具體分析如表3-3所示。

      表3-3 基礎(chǔ)設(shè)施單元HAZOP分析

      3.4 移動設(shè)備單元 移動設(shè)備是聯(lián)調(diào)聯(lián)試行車安全的重要因素之一,對移動設(shè)備進行安全性分析,確保聯(lián)調(diào)聯(lián)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(shù),即自輪運轉(zhuǎn)小車、試驗列車部件、站線車和車載設(shè)備,對其進行分析,如表3-4所示。

      表3-4 移動設(shè)備單元HAZOP分析

      3.5 自然環(huán)境單元 根據(jù)HAZOP分析,并結(jié)合聯(lián)調(diào)聯(lián)試的實際情況,將自然環(huán)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(shù),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(lián)調(diào)聯(lián)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(lián)調(diào)聯(lián)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(diào)度員技術(shù)水平及心理水平、施工人員責任意識、駐站聯(lián)絡(luò)員勝任能力、司機乘務(wù)員勝任能力和試驗人員技術(shù)水平和安全意識等五個工藝參數(shù),具體分析如表3-6所示。

      表3-6 人為安全單元HAZOP分析

      4 結(jié)束語

      聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作是一項系統(tǒng)的、復(fù)雜和精細的工作,需要技術(shù)做支撐,管理做保證。因此,做好聯(lián)調(diào)聯(lián)試的各項工作,有效識別聯(lián)調(diào)聯(lián)試中可能發(fā)生的風(fēng)險,控制風(fēng)險的形成,有利于確保聯(lián)調(diào)聯(lián)試的順利完成。蒙內(nèi)鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試的成功即得益于提前做好準備和籌劃,也離不開建設(shè)、設(shè)計、施工和監(jiān)理單位對聯(lián)調(diào)聯(lián)試中影響行車安全的因素進行潛在地風(fēng)險識別和研判,做到了有效預(yù)防,達到了風(fēng)險管控的目的。聯(lián)調(diào)聯(lián)試順利開展和圓滿完成,為蒙內(nèi)鐵路開通運營提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)、嚴謹?shù)目茖W(xué)依據(jù)、豐富的運營經(jīng)驗和專業(yè)的人員準備[12],同時,也形成了中國鐵路在海外鐵路項目聯(lián)調(diào)聯(lián)試及試運營技術(shù)體系和管理體系的“中國標準”,為我國海外鐵路項目的建設(shè)和運營管理起到示范性作用。

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