续前:《 图解7.24西班牙高铁列车颠覆事故 》
1. 尽管超速了,7.24事故仍然可以避免。
打手机开车忽略了减速警告,这当然是司机加尔松不可推卸的罪责,以致在限速弯道跟前慌了手脚,拨动了紧急制动,酿成大祸。从表面上看,因果关系是这样,但是,笔者并不认同。
上一节在动态分析中,笔者曾导出来一个论点:尽管列车以2.5倍于限速80公里/小时的时速驶入了这个曲率半径为400米的弯道,如果无任何人为的加速或减速动作,列车完全可以自由滑行安全通过整个弯道区段。这是从10秒钟监控录像里推导出来的一个结论,也就是说假如司机有这个经验,他完全可以不去碰那个有一定危险性的制动手柄,让列车在自由状态中滑行过去,躲过这一劫。但是,他做不到,因为他没有这个经验,也不可能有这个认识,即使是铁路高层研究部门也难有这个认识,为什么?因为这是现今高速铁路发展在技术层面研究上的一个盲区。
就铁路运转专业术语上讲,弯道区段的限速那是命令,通过这种弯道是司机在执行限速命令。其实,限速命令裕度是很大的,对于超过限速值多少还可以安全通过,恐怕极少有确切的研究和科学实验数据,尤其是近些年发展起来比较年轻的高速铁路研究方面,可能更为欠缺。
试想经过长长的直线段行驶到了小曲率弯道前,如果已经超速了,赫然见到限速标志(牌或光视信号),司机会怎么反应?恐怕司机第一想到的就是“刹车”,去拨动制动手柄减速,或者说是下意识地制动,这是一个长期技术教育(和开汽车实践)的结果,其实,对于驾驶火车来说,这是个有危险的操作,西班牙7.24事故就是个极好的例证。命令是必须执行的,但是,命令必须考虑到人的变数,疏忽不时会偶然出现,那么疏忽了应该怎么补救?这应该是铁道命令研究上的重要课题。其实在这种状态下,司机可以使用制动,但是必须去认真选择合理的制动模式,比如前面提到的司机是在第6幅画面那个时机拨动的制动手柄,全列车还基本上处于直线状态,假如他拨动的模式是气压制动,甚至是最高级别的“非常制动”,全列车22根轴44个车轮会瞬间全部抱紧,那就不会出现2号车被抬升起来的不正常状态,列车速度会急速下降,至少在进入弯道时,速度能够降到比较安全通过的程度。换句话说,制动操作正确,7.24事故完全可以避免!
为什么加尔松启动的是再生/电阻制动模式呢?笔者认为有两种可能性:
a.司机的操纵习惯,认为高速状态使用电力再生/电阻制动平稳,减速效果好,这是司机从培训教程里掌握的知识。
b.Talgo250 Hybrid 列车的智能化制动模式存在着不完善的预设程序问题,也就是说电脑智能选项做出了当列车高速运行在某一个速度级别以上时,只能启动电流再生/电阻制动模式。
前一种与司机本身的技术认知深度相关,不同智慧的司机会有不一样的制动方式选择。如果是后一种,那就不该是司机加尔松要承担的责任了,而是Talgo250系列高铁列车研发技术上的严重缺失。
不论是哪种可能性,结论却只有一个:电力再生/电阻制动方式是7.24旅客列车特大事故的祸根,而更深一层因素,则必须要从Talgo250系列研制中存在的问题上去找答案。
2. Talgo250 Hybrid列车适合高速铁路运行吗?
在西班牙7.24铁路事故中,从高铁研发技术层面上看,暴露出来了Taglo250系列高速旅客列车存在着重大缺陷——高速运行中使用电力再生/电阻模式紧急制动会出现强大惯性力,造成车体挤撞,传输操控系统遭受破坏,进而造成全列车失控。摆在我们面前的问题就是:西班牙Talgo 250系列(也包括速度级别更高的Talgo 350系列)的牵引方式能否适应现代高速铁路的运行。
Talgo系列旅客列车发展几十年来,主打技术一直是无转向架每车一个从动轴型的连挂轻体客车产品系列,采用的依然是一个车头拉动的传统牵引方式。在低速铁路运行时代,这种牵引方式有着一百几十年的历史经验,可靠性无容置疑。但是,当进入到电力驱动的高速铁路时代,世界各国大多采用的是动车组合运行方式,这种组合使全列车近一半多的车体都有动力驱动轴,启动迅速不用说,而在高速运行中需要减速或紧急制动时,采用电力再生/电阻制动模式能让全列车50%以上的车轮呈现有效制动,并且是均匀作用到全列车。Talgo系列就差多了,尤其是这次事故中运行的Talgo250 Hybrid型列车就更差些,启动电力再生/电阻制动后,全列车22个轴中只有4个轴有效制动,仅占全列车的18%,并且只发生在前端的牵引机车上,其后的82%都是不受控的高速前冲巨大惯性力,这是Talgo系列致命性的缺憾,若是运行在线路的下坡区段,那就更为严重。
因此,Talgo这个系列产品是否适于高铁运行,答案是否定的,除非彻底改造让客车厢的从动型单一轴也变为驱动型的。
此外,Talgo250Hybrid型列车的研发偏重于为乘客创造良好的舒适乘坐环境,以及国际过境通行的多重适应性(指轨距变换和无电力驱动网),在现今能源紧张和提倡减排的国际环境下,这个型号的系列产品应属高能耗类型。像运行在马德里-德孔市的这种固定线路上,无用负载能占去全列车将近一半的营运能耗,如果仅是一次两次按需要做不经常的营运,倒也无所谓,但这可是要长年累月地运行下去,需要浪费过多的能源,那就不很合理。
写到这里,笔者忽然感到这样分析问题是不是太“中国化”了,西班牙是个非常有智慧的民族,这么做一定有她的道理,那就是说,还有我们不了解的环境因素。于是,笔者再上“谷歌—地球”来到西班牙境内,沿着德孔市到马德里的铁路,一公里一公里的“实地”踏勘一番。“超低空飞行”了三个多小时,终于明白,原来这条铁路并不都是电气化复线高速铁路,复线电气化铁道只占全线路很小的一段,即德孔市到奥伦塞(省府)的80公里。从加利西亚首府德孔市到首都马德里,铁道线一直是蛇行在弯弯曲曲的丘陵和山地中,隧道和路桥占据了线路的大部分,弯道近乎是连续的,超过5公里以上的纯直线地段几乎找不到。近千公里的无电力驱动单行线,数不清的弯弯曲曲隧道和路桥,进进出出隧道的压力变化等等,让Talgo250Hybrid型列车的混合动力/自然摆动车体/气压恒定的密闭车厢优势得以充分发挥,就目前这个线路状况来说,这种系列列车至少是个别无一二的选择。
这条电气化铁路最初的起点是在重要港口城市拉科鲁尼亚,逐渐延伸到德孔市,大约一年半之前完成了无电力网的德孔到奥伦塞单行线改造,电气化线路由原来的50公里左右延伸到130多公里,成为现在的双线电气化高速铁路,(见下图玫瑰色那一段铁路)。
图29
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7.24出事故所在的地段是从南部进入德孔火车站前的3.5公里处,这个位置应该是全部线路中最特殊的一个区段。列车从马德里开出,行驶了近千公里的弯道、坡道(最大坡道超过千分之三十,最长隧道超过四公里),以及还有动力转换作业等等,司机差不多是以疲惫的状态驶入最后这段长达5.16公里的高速直线线路,而前端却是一个躲不开的限速急弯。恰恰是司机驶到这个直线路段比较容易放松和疏忽,所以新线路开通仅仅一年半就发生了这桩惨剧。笔者觉得这个路段的线路设计似乎预先就埋下了某种重大事故的必然性。见下面这段线路的示意图:
图30
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