技术解读7-23特大动车组相撞事故

图片来源： 网易新闻图库

新闻事件：

2011年7月23日20时50分，杭深线永嘉至温州南间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故。D301次列车第1至4位脱线，D3115次列车第15、16位脱线。

据事发后第一时间消息称，其撞击原因是D3155次列车遭到雷击后失去动力停车，D301次未接到同轨线路前方有车的信号而高速正常行驶，造成这一特大事故的发生。

事发背景：

1. 当日当时极为恶劣的天气情况

笔者有位朋友凌晨三点连夜赶往温州的事发地点。在与附近民众的交流过程中，得知昨晚8点-9点期间，当地条件十分恶劣，雷电交加暴雨侵袭，甚至当时雷电的声音盖过了列车相撞的声音，很多铁路附近的民众竟然也是从新闻上得知几百米开外的这场事故。

2. 事发地的特殊地形情况

事发地是双层悬架铁路，下层通行普通列车，上层通行动车组高速列车。这一地形造成了D3115次列车受撞后不仅脱轨，并有两节车厢垂直悬空。

据称，下层普通列车的通行没有造成任何影响。

技术解读：

1. 什么是动车组？什么是高铁？

动车组的名称来源于该种列车的动力分布方式，这是一种动力分散式列车。其组成结构为一组带动力的列车车厢（简称动车）和一组不带动力的列车车厢(拖车)，在正常使用寿命周期内始终以固定编组运行，不能随意更改编组和车厢顺序。

高铁是高速铁路客运列车的简称，泛指运行速度大于200公里的铁路运输设备。

2. 动车组的运行原理

动车组按其驱动力类型可分为：内燃型动车组和电力型动车组。内燃型动车组主要用于城际和城郊的短途客运，其时速大约为160公里-180公里之间。我国近几年引进、研发和使用的动车组，均为电力型动车组。

电力型动车组，顾名思义，是由电力为驱动力的。这种列车的车顶均有受电弓与25000伏以上的高压接触网相连接，受电弓将接收到的高压电输送给牵引变压器，降压成1500V的交流电。降压后的交流电再输入牵引变流器，通过一系列的处理，变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机，通过电机的转动而牵引整个列车的运行，并且提供车厢内的供电。

据称，目前动车组的供电只能通过电网来进行，受电弓除了供电外，还要防止噪声和火花，因此对其技术要求很高。

本次事故中D3115次动车组的型号为CRH1B型，于2010年4月交付使用。

3. 雷击和断电会造成动车组的正常运行造成什么影响

自动车组正式运营以来，因为天气情况造成的停运和延误事故已经屡见不鲜。造成原因主要有两种情况：

其一，列车自身的原因。在暴风雨等恶劣天气条件下，受电弓随着车体的高速运动，很难保持与接触网的正常接触，供电质量就会下降，影响列车的正常运行。

其二，高压接触网的原因。接触网一旦在暴风雨中，原本预设均匀的电压就会发生改变，不能保持恒定的电压。严重情况下会造成供电的中断。

铁道部新闻发言人王勇平在24日的答记者问中表示，“初步了解，事故原因是雷击造成设备故障导致的。”

4. 动车组的调度问题

动车组的调度有两部分组成，一部分是自动化检测、监测、警报系统，另一部分是人工调度系统。

我们首先来看一下自动监测系统。

在动车组铁路运行的沿线，均安装有风力监测子系统、雨量监测子系统、地震监控子系统和异物侵限监控子系统构成的防灾安全监控系统，能在运营过程中及时监控地质灾害信息并采相应措施。

同时，动车组所运行的铁轨也有防碰撞检测方面的设计。其轨道设计是以区间为单位，每一个区间的划分由绝缘接头依次分隔开。每个区间内为一个连通的检测单元，当两列列车同时存在于同一区间时，就会形成会回路信号，该信号会立刻发出警报。铁轨的警报存储在每个区间的起始部分，编码信号经轨道电路传送到途经该处的列车轮对，信息解码后会立刻显示在驾驶室中。

因为动车组的速度非常快，所以铁轨上的障碍物也会对其安全性能产生很大影响。所以，该铁轨设计技术对于障碍预警也有所帮助。如果有一根钢条搭在两根铁轨中间，列车运行到同一轨道时也能形成回路从而产生预警。由此可见，该技术下，停电与否对铁轨的自动障碍检测不会造成任何影响。并且，区间占用信号是由铁轨发出，与前方停运的列车无关。

以上这些监测和检测的信号会有两种方式来控制列车的运行情况，一种是将信息输送到人工调度中心，调度中心给即将经过该路段的司机发出指令，指挥列车减速或停车。

另一种调度是自动传送给列车司机，由其作出判断并采取相应措施。

据2007年4月铁道部所印发的《动车组列车调度命令无线传送和CTC区段无线列调使用管理办法》中相关条例：

<第7条> 机车装置(指调度命令机车装置，以下同)收到调度命令及行车凭证等信息时，能自动向系统回送自动确认信息，在机车装置上自动储存显示，发出提示阅读音，并可打印；司机签收确认后，机车装置能向系统发送签收信息。签收信息应在发送方终端设备上显示。

<第11条> 系统具有自动重发功能。在调度命令发出后15秒内收不到自动确认信息时，系统则自动重发。重发后仍收不到自动确认信息时，在列车调度员TDCS/CTC终端上提示，由调度员选择重发或结束。

<第12条> 当列车接近关系区间两端站前，调度命令仍未发送成功时，列车调度员应按原规定发布调度命令。

本次事故中，当时正常行驶中的D301列车既没有接收到前方有列车或是障碍物的报警信号，又没有接收到人工调度中心的调控信号，才造成了以高速撞向D3115次列车的惨剧发生。

由此可以推测，雷击只可能影响高压线路，不可能影响到铁轨的检测信号，所以可能是该轨道区间段存储信号的系统发生了故障，也可能是雷电造成D301次列车的解码和信号传输系统障碍。