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关键词:高速铁路;牵引供电;接触网;故障分析;处理措施
中图分类号:F530文献标识码: A
高铁对社会和经济的影响越来越大,其安全可靠性日益受到更多的关注。经过RAMS研究,可通过更有针对性的分析,采取有效措施,争取在较短期限内提升牵引供电的安全可靠性水平,改善经济性指标。
1.高铁牵引供电系统主要故障与处理措施
1.1主要故障原因
根据2011年全路相关统计资料,在铁路电气化和电力供电全行业各环节,故障原因见图1
在故障率最高的几个工作环节中,首先与高铁设备的施工、运用维护的工艺和日常管理有关,如设备状态异常时的工艺处理、施工管理、材质问题;其次与弓 网关系的匹配有关,受电弓、轨道线路的接口管理及和运输外部环境有关的异物侵入等接口管理;第三是与雷击、鸟害等多因素有关,是需要进一步研究解决的综合性难题。
发生的故障从专业类别分(见图2),无法采用备用措施的接触网故障占到故障总数的80%,是牵引供电各专业中的主要故障所在。
1.2故障原因分析
高铁牵引供电系统各类性质故障中,又以设备类故障居多(占63%)。从专业角度进一步分析细化各设备的故障特点及其影响(见图3)。
图3中除了原因复杂或不明因素外,影响最大的是“其他线断伤”因素,实际是附加导线尤其是AT正馈线短线故障引起的,属不正常现象,完全可以人为杜绝,解决了附加导线故障后可不再设置AT正馈线隔离切除开关。第二是“接触网和承力索断伤”,原因和电气化供电的电分相有关,往往与由机车误操作带电闯分相或列控信号故障失灵引起塌网的故障有关。作为牵引网专业,电气的锚断关节式分相结构解决了受电弓高速通过的技术难题,但空气问隙隔离出来的无电区带来的固有特点无法适应列车带电闯分相的燃弧危险。第三是“弓网故障”,大多和列车受电弓的不良状态有关,也和接触网系统设计时采用的腕臂结构、悬挂张力系统与受电弓固有振动频率的匹配不当有关,大多数为可以改善或避免的故障。其他重要因素如“支持和定位装置”、“电缆引起的故障”,很大程度上和设计水平、施工工艺有关,和产品质量关联不大。
1.3对策措施
1.3.1加强电气化施工、运营维护工艺的标准化建设和管理
在建设管理过程中严格执行高铁牵引供电系统研发过程中己解决和优化的设计技术方案,并有针对性地通过培训、标准化工艺管理等措施,正确应用高铁接触网铝合金、铜合金等新材料的施工和运营维护新工艺,可在工作环节大大减少“其他线断伤”、“支持和定位装置”、“电缆”引起的故障。通过优化工点的安装设计,针对“弓网”故障高发地段(如道岔区、隧道口、曲线变坡点等),进一步提高接触网自身的生存能力和安全裕度,有效减少弓网故障。
通过推广规范弹性链形悬挂的施工工序、测试推广一体化的阶段性测量和误差消除技术、现场腕臂安装的预配仿真计算工艺方法,可有效减少合金零部件的反复拆卸或调整引起的应力腐蚀和断裂,并较易实现保障高速接触网的高精度质量要求、提高工作效率、实现少维修的目标,降低施工和运营维护成本。
1.3.2常见弓网故障及故障处理及应对办法
随着速度的提高,高速接触网的动态变化显著增大,受电弓与接触网之间会出现离线现象,受电弓会因为磨损等产生划痕甚至损坏。常见弓网故障都是受电弓和接触网关系不良引起,主要有:1)脱弓、打弓、钻弓、抬弓;2)机车自动降弓;3,拉弧。
消除弓网故障主要是做好接触网全面检查工作,杜绝因失修造成接触网参数变化,具体做法:
1)加强对接触网设备的监测、检测、检修。对重点设备做好数据记录及分析,各部螺栓的紧固达到要求力矩;
2)严格按温度曲线安装、调整接触网设备,保证补偿装置、支持装置、定位器、开关引线、电连接线在温度变化时不致影响受电弓取流或参数发生较大变化;
3)加强外部环境的监管。做好线路添乘及巡视,对上跨桥、上跨线、附近广告牌、塑料布、节庆气球等及时发现及时处理,防止落到接触网上造成弓网故障;
4)对下发的动检数据应足够重视,仔细检查认真复测。
1.3.3正确预判故障,加强相关技术的研究与应用
提前正确预判故障发生的危险性和安全状态,继续加强接口联控管理和事故预案设计,加快自动电分相装置等新技术的研究与应用。由受电弓带电闯电分相引起燃弧、塌网导致的“接触网和承力索断伤”故障,或由外部环境污染引起却表现为接触网的“绝缘故障”,可通过强化接口管理予以控制。通过推广应用系统的安全评估方法,可识别风险,避免遗漏或忽视潜在的危险,有助于安全的生产管理,正确全面地认识当前的安全状态,有针对性地采取措施。实践证明,针对接触网系统的特点,在动车组具备良好的加速和惰性性能条件下,重点做好接触网事故预案的设计、演练和后备防护,可有效降低事故危害或负面的事故影响等级。
为了适应高速铁路成网和开行大量不同种类跨线列车运行、高铁列车转线既有线的要求,并彻底消除电分相塌网故障危险,应加快自动电分相装置等新技术的研究和应用。
2.优化高铁接触网技术方案的建议
提升高铁牵引供电系统安全性的关键在于接触网。应用RAM S理论,优化高铁接触网技术方案,是进一步完善我国高铁牵引供电技术体系、提高牵引供电系统安全可靠性的主要任务。
2.1350 km/ h牵引供电接触网
在无辞轨道区段,应严格控制施工预配工艺,坚持采用铝合金腕臂方案,优化导线张力,如适当降低接触线30 kN的张力并提高承力索张力。为降低工程建设造价,可适当增大跨距。
对于有辞轨道区段,应保持现有的较/h跨距,以适应拨道和顺坡的变化带来的技术性能影响,优化导线张力;也可采用钢腕臂连接件系列。为了允许后期运营阶段中调整导高和腕臂,并保证一体化预配工艺的精确实施,在工期有限的条件下保证施工质量的现实需要(对350 km/h技术性能十分重要且技术裕量较/h),应研究铝合金腕臂配用钢材质连接件的技术。
2.2250 km/ h牵引供电接触网
在有砟轨道居多的250 km/h区段,为适应双弓和线路工务拨道或顺坡的现实条件,推广弹链替代简链,可拥有更好的技术性能,且有更大的技术裕度。通过合武高铁弹链和温福铁路简链的真实性能对比,可以得出如下结论:二者造价相当,而且采用02系列标准的误差较大的弹链可以完全满足250 km/h双弓运行的质量要求,并适应无维修或少维修的需要,而简链想达到250 km/h双弓运行则需极高的误差精度控制,这在有辞轨道区段几乎难以实现。
对少量近期按250 km/h运营的无辞轨道区段,应作为350 km/h需求对待,采用03系列标准,预留远期发展需要。
2.3对既有电气化铁路的改进和借鉴
应对新建200 km/h以下的电气化铁路,逐渐靠拢 02系列标准,尤其是在和工程造价几乎无关的接触线张力、无交分线岔等标准采用上应适当提高。如德国新建的改造区问柏林一汉堡采用Re330接触网,大部分以160--200 km/h速度运行,其做法值得思考。
对局部薄弱环节的改进,如设备制造、工艺管理等,也应学习高铁技术,在经济性的前提下,加强对成功技术方案的直接移植。
2.4加强对纵向的专业箫理
接触网不是单一的设备,是超大型的结合现场定制的工程组合设施,其性能和安全可靠性的好坏取决于设计、制造及现场施工,和建设和运营管理的各个纵向环节密切相关,建设和运营中的全部环节都同等重要。
结束语
为适应高铁的高速发展。针对常见牵引供电与受电故障,探索出一条既安全又高效的设备维护保养体系,保障人身和设备安全,确保高铁接触网供电系统的安全稳定运行是我们高铁工作者努力的方向。
参考文献
[1刘启明.最新电气化铁道接触网规划、设计、施工实用全书.1版,中国电力出版社,2004, 11.
朋友们,当我们遭遇挫折的时候,我们希望阳光能够带给我们更多的温暖;当我们享受着阳光雨露带来幸福生活的时候,我们开始期望岁月交替、光阴流走中生命的延长。每一天,忙碌的我们将人生的重心放置于不断追求生命的质量,这个时候,我请各位想想幸福的基础是什么?伴随一切美好生活而来的不可或缺的保障是什么?——所以,今天我演讲的主题就是:感谢安全!并希望每一位在幸福中的人们与我一同感谢每时每刻都需要的“安全”!
提起安全,我想大家一定对“4.28”记忆深刻!20*年4月28日凌晨4时41分,胶济铁路事故永远的成为教育我们最深刻的反面材料!在那一瞬间,72个鲜活生命的丧失,令人震惊,让人悲痛!当本应下达的命令被文件代替时,我们可知道,将有多少亲人因为这样的工作疏忽而阴阳永隔?当本应告知正确通行速度,却因简化作业程序而没有发出时,我们可听到那一声声来自天国的谴责?生命是宝贵的,在生命面前,一切话语都显得苍白;在痛不欲生的亲人面前,再多的悔恨都显得为时已晚。一起起事故的发生,一个个生命的远去,用鲜血来唤醒对安全的珍视,这个代价实在太沉重了!逝者已去,生者难道不该长思?这本不该被替代、不该被忽略、不该被遗忘的每一个安全制度,带给了我们永远抹不去的悲伤记忆!那多少的事故和眼泪,夹杂着悔恨和泪水,让我们随之黯然;那多少的教训和哭泣,伴随着心酸和痛楚,让我们更加警醒,同时也让我们更深刻地体会到只有关注安全,才有平安,才能幸福!虽然,在大地震面前显现了人类在自然灾难面前的脆弱,那么,那些不讲安全的血泪事故的隐患,则是纯粹的人祸啊!正是这些惨痛的事故,让千万个家庭失去欢笑的权利,让无数个母亲和孩子号啕哭泣!
为此,我想大声说:感谢安全!为了每一个孩子天真烂漫的笑容,我们要感谢你¬——安全;为了每一对甜蜜相依的恋人,我们要感谢你——安全;为了每一个幸福团圆的家庭,我们要感谢你—安全。
“4.28”特别重大铁路交通事故,造成72人死亡,416人受伤,中断行车近22个小时。其伤亡之巨大、损失之严重,影响之恶劣,是近二十年来罕见的。面对一个个鲜活生命猝然的离去,面对着一张张落泪的面孔,面对着狼藉而又惨烈的事故现场……作为一名铁路人我的内心感到了深深地愧疚,揪的我心疼!
我一下子没有了春运期间作为一名铁路职工的光荣感,一种强烈的耻辱感、负罪感笼罩在我的心头。在我们不断反思事故根源,检查作业、思想漏洞的时候。我们不禁要思考这样一个问题:4.28事故离我们到底有多远?我们的身边会不会再发生类似的惨剧?
铁路连续的大范围提速,动车组、“直”字列车的大范围开行,无疑给我们带来了更大的挑战。对于高速运行的列车,小小的一点问题都可能导致巨大的事故,我们扪心自问我们都准备好了吗?4.28的各种隐患我们已经完全杜绝了吗?仅与4.28事故发生相隔6天之后,某站又发生了错传限速里程数的险性事件,将调度命令限速公里数312km下成372km。若不是在调度复检中及时发现更改,那么又一个4.28就再次发生了!难道这就是安全了吗?4.28离我们很近,近到可以触手可及!
对于铁路系统来说,安全生产具有格外重要的意义。安全生产不仅意味着标语、口号、保险带、提示卡、大检查……更意味着要深入人心,形成一种意识,并能建立一套科学、规范的安全生产体系。安全生产首先要讲科学,不能蛮干,不能想当然、凭感觉。我们铁路的规章,没有几条是可有可无的,太多的规章却是用鲜血书写的!
安全才能生产,生产必须规范。美国杜邦公司是一个生产炸药的军工企业,只要是一个小小的失误就有可能把整个城市夷为平地;但杜邦的老板却敢说,在杜邦公司工作,比在马路上散步还安全。因为它有一整套保证企业安全运转的规则,并能保证每位员工规范执行,即使放一只桶都要放在指定的圆圈内,甚至工作中的每一个动作都有专门的规定。可以说,只要严格按照依据科学规律制定的规则去做,再危险的工作也会变成安全的。
敦煌种业日前正式实施了“10转12”的分红方案,不过与之相对应的三组数据则分别是,敦煌种业去年净利剧挫80.59%,今年一季度亏损逾5000万元;公司上次分红时间是2006年9月27日,距今近6年;公司此次分红派现金额为零。
另一个时间节点则是,敦煌种业2011年以25元/股的成本定向增发的1258万股股份已于今年2月11日解禁,但目前悉数处于套牢状态,亏损幅度约为50%。
业内人士指出,敦煌种业目前深陷困境,本不具备分红能力,从零派现即可看出,但敦煌种业今年一改“铁公鸡”作风,大比例送转,疑似遭定增股东施压,因而刻意制造利好,为解禁股出货做准备。事实上,敦煌种业实施分红方案的当日,股价一度涨停。
“铁公鸡”只转股不派息
2011年,敦煌种业净利润不足2000万元,同比骤降80.59%,账面上的未分配净利润为1.15亿元;与此同时,敦煌种业母公司亏损3700万元,未分配净利润为-2.40亿元。若单纯考量敦煌种业母公司,则公司根本不具备现金分红的条件,于是敦煌种业想到了转股。
所谓转股,会计上的理解是将资本公积金转增为股本,是对资产负债表的一次小型调整,本质上不会改变公司的资产结构、经营结构及股权结构。敦煌种业母公司账面上强制提取的资本公积金高达7.62亿元,仅从该层面而言,敦煌种业具备转股的条件。因此,敦煌种业2011年的分红方案是“10转12”,共转增2.44亿股,换言之,敦煌种业将2.44亿元的资本公积金“搬”到了实收资本科目。
就这样,敦煌种业完成了分红,然而在A股“铁公鸡”榜单中,敦煌种业却是榜上有名的,该公司上市8年以来,仅分红4次,两次高比例送(转)股,两次低比例派现。而今年的分红距离上次近6年之久,前述论坛中,网友戏称,“敦煌种业的分红方案基本上是拍脑袋拍出来的,想起了就分红,2010年业绩近1亿元,公司没想着分红,去年业绩奇差,公司却突然分红,不知道想干什么?”
敦煌种业并未对业绩大幅下滑却高比例分红给予说明,不过业内人士猜测到,自郭树清履新之后,管理层对分红作出了更为严格的规定,甚至要求上市公司强制分红。在此背景之下,近6年尚未分红的敦煌种业难免成为众矢之的,于是公司“被迫”分红。尽管敦煌种业业绩极差,但公司账面上充裕的资本公积金为转股提供了可能,通过转股,敦煌种业不花一分钱完成了分红的硬性任务。
据统计,今年以来,共有1644家公司已经或即将分红,占非ST上市公司的近八成,远超去年的分红比例,其中仅有49家公司只送(转)股,不派息,敦煌种业就是其中一家。与敦煌种业类似,另外的48家公司去年业绩普遍出现了下滑,如宝胜股份(600973)、健康元(600380)去年净利分别同比下滑80.89%、64.60%,这两家公司无一例外的都使用了转股的方式实施分红。
高送转或为定增股东出货
监管压力或是敦煌种业6年来首次分红的原因之一,但绝非主因。记者注意到一个非常重要的时间节点,即今年的2月13日是敦煌种业定向增发的股份解禁日,而截至目前,参与定向增发的股东悉数套牢。
敦煌种业早在2009年9月即筹谋非公开发行股票,直到2011年2月才完成定增。参与定向增发的机构及个人共5家,包括金塔县供销合作联社、自然人李萍及江西国际信托股份有限公司(下称“江西信托”)等,共获配1758万股,成本价为25元/股。其中金塔县供销合作联社的限售期截至2014年2月,而江西信托等4家股东的限售期只有1年,目前已解禁。
然而令江西信托等定增股东始料不及的是,敦煌种业刚刚完成增发,股价即迅速下跌,目前复权股价较增发前的高位已跌去50%。而在此前,敦煌种业被冠以“种业第一股”,尽管不分红,但5年间上涨22倍,基金扎堆现象对于敦煌种业而言是常态。若敦煌种业2011年再续辉煌,则江西信托等势必大幅获利,并可在解禁之后顺利出局;但目前的情况是,江西信托亏损50%,处于深度套牢状态。
据了解,相当一部分参与定向增发的股东既不是为了获得上市公司的控制权,也不是为了获得分红,而是为了实现低买高卖的套利过程。而上市公司为了顺利完成增发及为后续的增发做准备,也往往会在增发价格上予以一定的折扣,以增加吸引力,更希望股价稳健上行。同时持股天音控股、宝钛股份等多家上市公司的江西信托显然不是为了单纯的股东身份而参与敦煌种业的定向增发,但事实上,江西信托目前被挤进了前五大股东席列,与众多散户一样,等待解套。
敦煌种业其他的定增股东似乎没有坐以待毙,兰州人李萍2011年末还在敦煌种业前十大股东中,一季报则踪影全无,疑似割肉离场,损失约为5000万元;海富通基金一季度亦斩仓135万股。敦煌种业去年业绩下滑,今年一季度亏损,在这种背景之下,股价或难以重拾升势。业内人士称,高位套牢的江西信托、李萍不会任由敦煌种业股价无限期下跌,可能暗中对敦煌种业管理层施加了压力,无奈之余,敦煌种业便抛出高送转方案,希冀以此为噱头,刺激股价上涨。
在敦煌种业实施分红的当天,股价一度涨停,敦煌种业6年不分红,今年却突然分红的目的可能在于此。
券商建议减持
同样曾陷入“种子质量门”,但与登海种业(002041)相比,敦煌种业的业绩弹性显然更差。
去年,敦煌种业等4家上市公司公司被农业部“点名”,公司共有4项玉米杂交种抽查质量不合格,数量居上市公司之首。尽管敦煌种业未因种子不合格而遭受主管机关的处罚,但公司全年经营却受到了重大影响,市场对敦煌种业的种子认可度急剧下降。
今年一季度,敦煌种业延续了这种颓势,并且最终触怒主管机关。资料显示,敦煌种业在先锋玉米品种标识错误的情况下进行销售,吉林农委会认定敦煌种业违规,因此对公司行政处罚1090.8万元,导致敦煌种业一季度营业外支出几乎与去年全年持平。最终,敦煌种业一季度亏损逾5000万元,同比降低约7000万元。
对于敦煌种业的经营情况,业内分歧较大,以中原证券为代表的机构认为棉花业务是敦煌种业的亏损来源。不过高盛高华证券却认为,敦煌种业的问题在于管理及风险控制,公司去年各业务毛利率均出现下滑,与管理不无关系;而期货的巨亏则显然是风控不力所致。高华证券间接指出,除非敦煌种业管理层换届,否则公司将难以纠正现存的问题。值得一提的是,敦煌种业曾被坊间称为期货套保高手,但去年损失惨重,则不知何故。
事实上,对于去年爆发的“种子质量门”事件,敦煌种业的应对措施极为拙劣,首先是拒不承认质量问题,以种种理由搪塞消费者,其次是将责任推卸给经销商。当时,敦煌种业曾表示将自查,但今年一季度被吉林农委会处罚则明白无误的显示,敦煌种业仍未意识问题的严重性。
(北京铁路局调度所,中国 北京 100038)
【摘 要】近年来,高速铁路所暴露出来的安全问题昭示着我们应该加强安全规制管理。从硬件方面看,高铁在桥路轨道、机车车辆、牵引供电、远程调度、通信信号、运输指挥等方面运用最新成果,确保高铁安全运营。从软件方面看,高铁加强前期招投标规制管理,监理人员对整个施工全过程进行实时监管,其他相关部门不定期对供应材料的质量进行试验与抽查,把可能出现的安全问题消化在施工过程中。同时,建立了日常检修制度,事故紧急救援制度,最大限度地降低次生安全隐患及安全事故的发生。但是,现有的高铁项目在工程建设过程中存在着较为严重的质量问题,高铁安全应急管理体系尚不健全,故障预警及现场处置机制没有很好地发挥作用。为此,应该健全高铁安全规制管理法规,健全高铁安全标准体系,建立健全高铁安全监督体系,建立起合理的赔偿机制,将安全规制管理落实到每一个环节,使高铁切实成为一种安全、快捷的交通运输工具。
关键词 高速铁路;规制管理;安全
1 高铁领域内的规制管理应用
规制管理由“规制”与“管理”两个概念组成,是政府通过对市场放任行为的管制来规范各个市场主体的交易行为,影响市场主体对于资源的配置,从而更好地调控市场。现有的研究涉及对铁路等垄断行业的规制,认为铁路是集“自然垄断性与可竞争性”、“公共性与企业性”以及“外在性”于一体的特殊行业,因此在对铁路进行规制管理过程中需要完善铁路行业的“准入规制”、“退出规制”、“价格规制”以及“普遍服务规制”等。但是,现有的研究对高铁行业的规制管理关注不够。一些成果更多地关注包括高铁在内的整个铁路系统自然垄断问题,如铁路投资、建设、运营线路以及运营票价等方面的垄断问题,而对于铁路尤其是高铁在建设及运营过程中可能出现的安全问题的规制管理研究得较为稀少。实际上,高速铁路(含动车)在建设、施工以及运营后陆续暴露出来的安全问题,昭示着我们应该加强研究,提出高铁安全规制管理政策,促进中国高速铁路事业更好地发展。
2 中国高铁安全规制管理现状
高铁是能够为广大民众提供便捷服务的公共产品,包括动车、高铁和磁悬浮高速列车等。它是一项投资巨大、对安全与环境要求非常高的民生工程,因而成为规制管理的重要方面。对于旅客来说,乘坐交通工具始终希望在保证安全的前提下可以更加快捷、方便,缩短旅行时间,尽快抵达目的地。也就是说,安全成了高铁运营中的重要因素,离开了安全,高铁就失去了存在价值。为此,我们从硬件和软件两个维度来进行分析。从硬件方面看,高铁在桥路轨道、机车车辆、牵引供电、远程调度、通信信号、运输指挥等专业技术方面体现出最新最高水平,使得高铁运行安全有了较为充分的保障,成为最为安全的交通运输工具之一。从软件方面看,首先,高铁注重前期招投标与施工方面的规制管理。中国铁路建设招投标制度始于20世纪80年代,并逐步形成了铁路工程质量与招投标挂钩政策法规。2002年,铁道部建设管理司颁布了《铁路工程质量与招投标挂钩暂行办法》,要求铁路建设项目施工和监理招标时,招标人应将建设行政主管部门公布的工程质量情况作为招标评标时的评审依据,对有关责任单位在评标时按问题性质扣分或取消3个月至1年的投标资格。其次,在施工过程中,监理人员对整个施工操作全过程进行实时监督,物资部门、试验部门不定期对供应材料的质量进行试验与抽查,随时处理并报告可能发生的质量问题,把可能出现的安全问题消化在施工过程中,使工程质量始终处于受控状态。在此基础上建立一套完整的事后安全保障措施,形成事前防范应急预案,建立事故紧急救援制度,最大限度地降低次生安全隐患及安全事故的发生,降低业已发生安全事故的损失。
3 中国高铁安全规制管理存在的问题
安全是规制管理理论的重要内容,也是规制管理理论的重要方面。离开了安全保证,速度再快、乘车环境再舒适也无济于事。由于中国高铁建设及运营历史较短,在发展高铁事业中也会遇到许多难以规制的问题,有的问题甚至引发交通事故。
3.1 高铁工程建设质量存在一定的安全隐患
工程建设质量的好坏关系到高铁运行的安全程度,它是高铁安全运行的前提,高铁安全首先来源于工程建设质量的过关,如果工程建设质量不过关,高铁安全就是一句空话。有的高铁项目在工程建设过程中存在着较为严重的质量问题。例如:哈大高铁线部分路段出现了超标准冻胀变化,引发了铁路路基变形,给高铁路基平顺性和安全性带来严重隐患;有的高铁建成通车后遭到人为破坏带来了安全风险,例如很多高铁立交桥底部被超高货车擦得伤痕累累;还有的高铁涵洞与高速公路相距很近,缺乏必要的防护。
3.2 高铁运营安全性能理论上不足
高铁安装的信息系统能够让司机看到前方32公里范围内的路况情况,从容应对异物入侵、地震、暴风雨、雷电等突发性事件。但是,温州动车事故的发生表明,高铁司机无法看清前方32公里范围内的各类安全问题,而且也无法及时通报给调度指挥中心以及后面的车辆。又如,高铁在运营过程中备用的应急设备也无法发挥作用。按照设计,高铁自身应该可以提供120分钟的电源、通风功能,以方便旅客照明和使用空调。然而,所有的高铁故障中大多数应急电源都处于失灵状态,有时会给高铁运带来很多麻烦。
3.3 高铁安全应急管理体系不健全
3.3.1 法律法规不完善
围绕高铁运行安全与环境保护等方面,中国制定了《铁路法》以及《铁路运输安全保护条例》。然而,这两部法律法规实施的年份较早,当时中国尚未大规模地建设高铁,很难准确预测高铁的发展情况及其在运营过程中遇到的种种安全与环境问题。例如,这两部法规不可能预测到旅客吸烟将会导致列车停车进而引发安全事故问题。
3.3.2 安全技术标准尚未全部建立
安全系统包括机车车辆诊断和实时检测系统、周围环境监测和诊断系统、通信系统、制动系统和机车事故救援体系等六大体系。而高铁事故的发生说明很多安全标准尚未达到高铁的要求。“7.23”温州特大交通事故中车厢内行李横飞现象的存在说明行李架在设计之初就存在安全缺陷,另外,时速普遍超过200公里的车厢座椅上没有安全带同样会带来安全隐患。
3.3.3 信息机制不充分
迄今为止,关于高铁建设及运营过程中人们对于何种信息应该对外披露以及对外披露的范围、程度怎样还缺乏明确规定,缺乏明确的信息披露制度及机制,这就使得某些铁路局(公司)可以合法地隐藏对自己不利的信息,只披露对自己有利的信息。同时,针对一些高铁违规建设事件,群众举报无门或举报后得不到及时处置。
4 中国高铁安全规制管理的建构
为了让安全与环境规制管理产生实际效用,必须建立完善的安全与环境规制管理体系,减少高铁交通事故和环境污染等危机事件的发生几率,切实保护人民群众的生命财产安全,保护人类赖以生存的自然环境。
4.1 健全高铁安全规制管理法规
一方面,要在《铁路法》中明确规定建立一个独立于铁路建设与运营系统的高铁安全与环境规制机构,赋予该机构明确的职责与权力,使之在高铁安全与环境规制管理方面发挥第三方作用。另一方面,《铁路法》中要在总结境外国家或地区高铁的安全案例、结合近年来我国高铁在建设与运营过程中所出现的若干安全问题基础上增加安全规制管理方面的内容,明确高铁建设与运营机构在安全方面的承诺与相关责任。
4.2 健全高铁安全标准体系
将安全规制管理落实到每一个环节,在高铁机车及车厢研发上,要有完善的系统设计流程和明确的技术设计规范,对机车、车厢、轨道、信号、接触网、站台乃至标志等各个环节的安全标准进行规范量化,甚至对每一颗螺丝、每一根电线接头都要细化到具体操作员工上,以便可以进行责任追查。
4.3 建立健全高铁安全监督体系
首先,要对高铁设备生产、建设企业及其生产与建设项目实施定期普查和不定期抽查,明确检查内容,细化检查项目,规范检查方式,更新检查手段,努力排除高铁各种安全隐患,建设起较为完备的安全生产与运营监督管理体系,最大限度地防止和杜绝高铁安全事故的发生。其次,要对监管机构及监督者本身加以规制管理,在强调赋予规制者相对独立的监督权限的时候,不能忽视对规制者本身进行规制管理,应当规范各类监督权力的运作。最后,要完善高铁安全领域内的信息公开制度,使高铁招投标单位、施工单位、监理单位以及高铁运营单位等真正把安全规制管理放在首位,把人民群众的生命安全放到首位。
除了对事故进行说明和处理责任人外,《报告》对各方持续关注的高速铁路建设进行了定调:“通过多年自身积累和引进消化吸收再创新,在较短的时间内形成了具有自主知识产权的高铁技术体系,带动了高铁装备制造产业链的技术升级,在有力地拉动了内需,促进了经济社会又好又快发展的同时,改善了人民群众的出行条件,方便了人们的工作、生产、生活。”
这意味着高铁建设的正确性得到了肯定。与之呼应的是,在《报告》的第一个交易日,与高铁相关的股票几乎全部高开高走。
但《报告》同时指出,“7?23甬温事故”的发生暴露了高铁在建设过程中的一些问题,因此对于高铁的发展提出了技术创新、安全管理等八个方面的意见措施。要求“始终把安全发展放在第一的位置”、“切实健全完善高铁安全运行的规章制度和标准”。
铁路专家认为,国家在肯定高铁建设成绩的同时,也提出了其存在的问题和解决措施,这或许是高铁建设抛开“”,回归理性发展的开始。
高铁投资仍该继续
“《报告》的是国务院继续支持高铁项目发展的一个信号,虽然不可能恢复之前‘’般的速度,但应该会有一个符合现状的发展速度。”北京交通大学交通运输学院副教授张晓东在接受《投资者报》记者电话采访时如是说。
在“7?23甬温事故”后,国内反对高铁项目的声音不断,由于资金紧张,大部分在建高铁项目都处于停工或者半停工的状态。
张晓东表示,高铁建设的发展本身并没有错,但错在发展的速度脱离了高铁本身建设的要求。
高速铁路司机的“速成”就是最为明显的例子。在日本和德国,普通司机要驾驶高速列车,需要经过3~6个月的培训,而中国第一批动车驾驶员,仅仅经过10天的培训。
因此,在“7?23甬温事故”发生后,国务院组织开展了高速铁路及其在建项目安全大检查。高铁建设项目普遍存在赶进度、抢工期现象,造成了高铁设备和信号控制系统在产品设计、生产、安装、调试过程中存在安全漏洞等现象。
而造成“7?23甬温事故”的首要原因,就是列控中心设备存在严重缺陷。针对发现的问题和隐患,铁道部逐一落实整改措施,包括适当降低新建高速铁路运营初期速度;对存在安全隐患的设备实施召回,对关键零部件质量安全问题组织诊断分析和攻关整改。
百姓最直接能够感受到的,就是高铁速度的下降。在运行速度方面:设计最高时速350公里的高铁,按时速300公里开行;设计最高时速250公里的高铁,按时速200公里开行;时速200公里的线路按160公里开行。
在张晓东看来,高铁的建设仍然应该继续。“目前中国有很多在建的高铁工程处于停工、半停工的状态,从长远来看,这些工程一定要完成的,否则成了烂尾工程。更为重要的是,目前中国10万公里的铁路运营里程,远远不能满足客运、货运的需求。”
而铁道部的具体发展策略,印证了张晓东的话。在2011年12月23日召开的铁道部工作会议上,铁道部计划2012年安排固定资产投资5000亿元,其中基本建设投资4000亿元,新线投产6366公里。按照“保在建、上必需、重配套”的原则,组织好工程建设。
保在建,就是对已开工的项目必须确保。科学安排投资计划,优化施工组织,保证重点工程建设进度。特别要抓好2012年竣工的建设工程项目,保证如期建成开通。上必需,就是对完善路网主骨架、煤运大通道和经济社会发展亟须的项目,争取尽早开工建设。重配套,就是搞好已建成项目的综合配套,以提高点线通过能力、固定设备和移动设备配套能力为重点,提高路网综合运输能力。
铁道部4000亿元的投资规模大大低于2011年的7000亿元的投资规模,而缩减的投资规模和更加明确的重点方向,或许将是高铁回归理性建设的开始。
在建工程仍需2~3万亿
北京交通大学经济管理学院教授赵坚长期关注中国高铁的发展建设,他在接受《投资者报》记者采访时表示,目前中国在建高铁项目在1万公里以上,除去已经建设的部分,余下工程至少还需要2~3万亿元的配套资金。而目前铁道部已经负债2万亿元以上,大量贷款难上加难。因此,上述配套的资金缺口应该最好由发放债券来解决。
而铁道部在2010年已经进行了200亿元铁路债券融资的尝试。 中国财税部门也先后出台“铁路建设债券利息收入企业所得税减半征收”、“明确铁路建设债券为政府支持债券”等政策,市场对铁道部债券信心和认可度开始上升。
在赵坚看来,高铁项目的建设,除了资金,安全仍然是最重要的内容之一。“已经运营、以及在建的高铁中,速度应该全部下降到每小时200公里以内,这样才能在现有高铁技术条件下,保证其安全运营。”
据当时的报道:“219、278、300……数字不断跳动,车速急速提升。15分钟后,屏幕上跳出394.3的数字”、“这是一个历史性时刻,在我们自主设计建造的线路和国产动车组上,中国轨道交通时速最高纪录诞生了!”、“多少铁路人期待已久的梦想化作触手可及的现实。此时,这些平日里不苟言笑的铁路硬汉们欢呼雀跃,热泪盈眶……”中国高铁昂扬迈入快速、大规模的建设期。
不料,三年后动车事故瞬间引爆了舆论,对于高铁安全、技术能力、财务成本的质疑达到顶点。在铺天盖地的质疑和批评声中,中国高铁发展迅速进入寒冬期,不但遭遇降速,多条规划中的高铁线路建设也被暂停。
而与此同时,一些新兴国家的高铁项目正在如火如荼地规划进行中。2012年8月22日,来自商务部网站的消息称,泰国政府将耗资4000亿铢用于4条高铁项目的首阶段招标施工,以期把泰国发展成为整个东盟的中心。项目将于明年初进行国际招标,泰国总理首席顾问攀萨表示,上述4条线路的建筑工程计划于2018年完成。就在消息传出的第二天,8月23日,巴西政府公布了该国首条高速铁路项目的招标公告草案,同时宣布首轮投标将于2013年5月29日举行,2020年高铁将全线通车。
与新兴国家的如火热情对比,中国高铁不禁令人唏嘘。
舆论之殇:非理性质疑的动机何在?
就在今年7月,有媒体发表封面文章直指中国高铁为“国产化幻觉”,批评中国高铁技术号称拥有独立自主知识产权,实则为“市场换技术”战略失败之下西方技术的劣质仿制品;中国高铁的拳头产品CRH380A型电力动车组是时任铁道部领导“拍脑袋”决策的蹩脚产物……
中国高铁技术果真如此不堪吗?回答这个问题,有必要首先回顾对中国高铁形象造成致命打击的7·23动车事故。令人啼笑皆非的是,7·23事故甚至都不是高铁事故,而是普通动车组的事故。所谓“高铁”是行驶在无砟轨道上的高速动车,时速一般在300~380公里,“动车”是行驶在有砟轨道的普通动车,时速一般在200~250公里。另外事后事故调查发现,因为速度过高造成动车事故的原因根本不成立,但令人费解的是,部分媒体却无视上述事实,“执着”地将质疑和批评的矛头指向了高铁的速度和技术。
对于事故悲剧的发生,人们有理由愤怒,对遇难者表现出最深切的哀悼与最基本的尊重,更应当仔细检讨事故的原因、亡羊补牢,但是因为发生一起事故就质疑乃至否定整个中国高铁事业,却非以“公正客观”而自居的媒体的理。爆发这种非理性质疑背后的动机是什么?我们有理由对此打上一个问号。
有一个现象值得我们思考:从2005年开始,中国每年死于公路交通事故的人数连年超过10万,甚至远多于美军过去10年伊拉克和阿富汗战争的阵亡总人数,但是并没有人据此要求中国的汽车工业也“停下您的脚步,等一下您的子民”。舆论对中国高铁为何如此偏激?有个背景不容忽视,那就是我国汽车制造业被洋品牌占据着大半的江湖,国内汽车品牌基本上是大众、丰田、本田、通用等洋品牌的天下,攫取国内汽车市场利润超过80%;国内汽车品牌只能分享剩下不到20%的利润空间,民族自主品牌奇瑞、吉利等几乎成为低端汽车品牌代名词。而我国的高铁产业和核心技术却牢牢掌握在本国手中,并在部分方面占据了全球技术的制高点。这不得不令人认为是高铁动辄得咎的深层次原因之一。
技术之辨:中国高铁“强强结合”创造出新的高标准
似乎是为了给自己的立场“洗地”,有媒体将矛头对准中国有独立自主知识产权的高铁核心技术,指责其为“市场换技术”战略失败之下,是对西方先进高铁技术的劣质拷贝。报道出来后,迅速有技术人士对此进行了逐项反驳,在此不一一列举。
早在2011年11月,就有舆论指责中国的高铁建立在“系统性地引进已被验证过的发达国家机车车辆关键技术,进行消化吸收和系统合成”上,因此先后有来自日本、法国、德国、加拿大的团队与相应技术被引进。有媒体据此表示,这样的做法就是“引进国外高速铁路技术,终止国内进行了十年之久的高铁技术自主研发”。但“引进技术”与“自主创新”并不是一个对立的命题。可以说,从19世纪的美国、日本,到20世纪的苏俄,这些后发大国崛起的过程中,都曾大规模地引进先进国家技术,并取得了跨越式发展。在中国有大量外汇储备的情况下,把技术引进放到第一位,是合理的选择。高效的技术整合,同样是一种创新。
高铁是一项系统性工程,这样的系统性工程不是某项单一技术能够包打天下的。即使是手机这样的低端电子产品,所涉及的技术专利也不在少数。即使是全世界最大、最先进的企业也不可能全部拥有这些技术,要进行大量购买、引进和技术互换。高铁所涉及的技术专利则更多,在外国企业已有专利的情况下进行必要的技术引进是合理的举措。这样的系统性工程,关键不在于某项技术,而在于各种技术的整合,通过整合形成新的技术和知识产权,形成自主的新技术标准。
中国的高铁项目是众多技术集成的系统工程,能够整合德、法、日、加多国和多家公司的技术,本身就是巨大的创造。原来这些技术散落在各国各公司不同体系内,现在被整合在了中国高铁这一套体系中了。而中国高铁在各国各公司当中是选择最好最强的公司购买技术的,这些技术“强强联合”的结果,必将是创造比原来技术水平更高的新的系统性技术,因此在原来西方的技术下高铁时速300公里,现在经中国整合可以达到350~380公里,这样各国技术在中国高铁上的整合,恰恰是中国高铁科技的核心价值所在。
全世界商学院都在给MBA学生灌输“一流企业卖标准,二流企业卖品牌,三流企业卖技术,四流企业卖产品”的理念。恰恰是中国高铁整合多国技术,再加上中国自主的技术和产品,形成新的高铁标准,一个超越世界现有水平整整50公里~80公里时速的标准。
个别媒体的选择性失明和双重标准,对于中国高铁系统性的妖魔化背后,是中国高铁已经形成了事实上的“全球标准”,而这恰恰是国外技术同行最害怕、竭力要去打压的。
就连质疑中国高铁的人也承认,CRH380A的牵引传动系统由中国南车株洲所、电机公司制造,转向架由中国南车四方股份公司制造,部分制动系统由南车浦镇公司制造,但还有部分是科诺尔制造的。问题是上文已经阐明高铁是一项系统工程,所有的技术不可能由一国专美,比如制动就是非常专业的一门技术,西门子、庞巴迪、阿尔斯通、川崎重工都广泛采用科诺尔的制动,难道说西门子和川崎重工也不拥有核心技术,只是买来零部件组装一下而已?事实上中国高铁成功的关键就是没有采用“市场换技术”的方式,而是坚持“引进先进技术,联合设计生产,打造中国标准”。
还有媒体说自2009年CRH380A诞生以来,中国高铁产业还从未出口哪怕一台时速超过200公里的动车组,并以此来证明中国并不真正掌握高铁核心技术。但不要忘记,任何产品的出口,除了产品本身品质过硬之外,首先还要有产品外需市场;而现在的事实是,美国、巴西、俄罗斯等国的高铁,大多还停留在方案规划阶段,远未进入实际建设阶段,对于高铁的现实需求并未产生。自CRH380A诞生以来,没有实现出口的不仅仅是中国高铁企业,而是全世界的高铁企业。
价值之算:高铁的承担与创造
个别媒体炮轰中国高铁的另外一个借口是高昂的成本和财务压力。由于高铁技术密集型、资本密集型的产业特征,以京津城际高铁为例,从2008年8月开通到2010年底,期间的亏损为7亿元。
根据上述“习惯性质疑高铁”的媒体所报道的数据:中国在2006年前后大规模启动高铁建设,此后铁路建设资金年年加码,2006年是2088亿元,2007年为2520亿元,2008年为3000多亿元, 2009年6000多亿元,2010年已增至7000多亿元,这些资金主要来自国内借款。另据铁道部财报显示,2006年到2012年一季度,铁道部的净资产从8623亿元增至15786亿元,增长1.8倍,而同期负债则从6401亿元增加到24298亿元,增加了3.8倍。尤其是2008年到2011年大力兴建高铁期间,总负债的年复合增长率高达41%。
然而,在这些质疑中,偏偏没有谈高铁对中国经济的总促进和总贡献,高铁对全社会运行承担的总成本。
2012年4月,有微博网友晒出了一张由6张火车票组成的图片,并写道:“北京到武昌的K37次列车票价,1996年280元,1997年280元,1999年281元,2000年281元,2010年281元,2012年205元(注:学生票折后,全价281元)”。这条微博被网友大量转发,甚至引发了网友“铁道部最有良心”的感慨。不夸张地说,这就是中国铁路建设惠民的铁证。据4月21《长江商报》报道:“在记者昨日随机采访的15位市民中,九成以上的市民对火车票价17年不变表示赞同。”
铁路对一个国家究竟意味着什么?从英国历史学家H·韦尔斯在其著作《世界史》中的一段话我们或许可以找到答案:“南北战争开始时,美国还没有通往太平洋的铁路;战争结束后,铁路像藤蔓一样铺展开来,把辽阔的美国连接成一个在精神与物质上都不可分割的统一体。”包括高铁在内的中国铁路建设,具有同样的价值。
如果算经济账的话,除了高铁建设的投资和维护运营成本以及高铁本身的运营收益比率,还要算一下高铁建成后拉动的沿线商贸、旅游、文化市场的大发展价值几何?武广高铁、京沪高铁开通带动的环渤海经济圈、大武汉经济圈、长株潭经济圈、长三角经济圈、珠三角经济圈经济的大交流价值几何?高速铁路开通之后,既有铁路运输线路释放出来的数亿吨货运能力价值几何?高铁建设带动的中国制造业由低端向高端的产业升级价值几何?通往内陆腹地的高铁建成后吸引沿海地区产业转移、促进区域经济平衡发展和共同富裕又价值几何?如深圳富士康要把生产基地迁到郑州和成都,其动力就是搭高铁建设的“顺风车”。
算完社会账、经济账,还要算一下常人并不关注的政治账、战略账。熟悉西方地缘政治理论的人都知道,整部文明史就是陆上强国与海上强国的陆权、海权之争,陆权的载体是铁路,海权的载体的船队,世界最主要的物流、人流、资源流,要么通过铁路,要么通过海洋,世界强权的权力投送途径也是沿着铁路线和海上航线推进。
近年来,中国的“高铁外交”颇见成效,此前有消息称,我国正与他国商谈建设高速国际铁路网,打造以中国为中心的连接17国的亚洲铁路网络,计划在2025年前实现。如若这项计划能够实现,那时,中国的商品、投资、劳务输出和影响力将沿着高铁网络的每一根枕木流向欧亚大陆的尽头。
什么是国家核心利益?高铁就是(国家核心利益之一)。为高铁算账,不能简单地算笔经济账。不谋全局者,不足谋一域。学会算政治账、战略账,才是一种更加深远的智慧。
未来之路
从中国崛起所受到的硬资源约束条件来看,未来高铁成为中国主导运输模式是必然的。
2011年民航运送旅客2.9亿人次、货邮552万吨,机场182个,其中旅客吞吐量超千万的机场有21个,首都机场客运量为全球第二,浦东机场货运则是全球第三。而且在高铁受限的同时航空建设却在增速,《“十二五”综合交通运输体系规划》中对原机场布局规划进行了调整完善,规划布局新增机场82个,全国80%以上人口在直线距离100公里内能享受到航空服务。这也意味着,到“十二五”末,机场数量将达到257个。但问题是机场是占地大户,中国的耕地已经非常稀缺了,再加上飞机本身也是燃油消耗的大户,以世界资源持续紧缺、中国资源瓶颈的态势,中国以空运为主的人流模式难以持续发展。
除了航空以外,中国高速公路的建设也在加快。但问题还是耕地与石油资源的硬约束,高铁建设使占用的土地只是建设相同运力高速公路的2/3,而且汽车用油、高铁用电,能够节省大量的能源。
致铁路(高铁)沿线人民群众及中小学生的一封公开信
铁路(高铁)沿线农民朋友、同学们:你们好!
铁路是国民经济的大动脉,它关系到国家的经济建设和人们的日常生活,因而,爱护铁路和维护铁路行车安全是每一个公民和学生的神圣职责和义务。请各位学生和农民朋友自觉遵守《铁路法》和《铁路运输安全保护条例》等法律法规,同时希望通过你们向亲戚和朋友宣传好爱路护路常识和铁路有关安全规定,共同做到如下“十不要”:
第一,不要进入铁路安全防护区域(防护栅栏)以内,不在铁道上行走和玩耍,因为火车的速度很快,而且不容易刹车,高速列车所形成的特定 “列车风”,极易造成伤亡事故。
第二,不要破坏防护栅栏、线路、信号、通信、供电等设备设施。任何单位和个人不得私自在防护栅栏上开口通行。
第三,不要石击列车和在铁路上摆放障碍物。石击列车会危害列车上的旅客和工作人员的生命安全,摆放障碍物轻则影响行车安全,重则会导致发生列车翻车或掉道事故。
第四,不要到铁路(高铁)两侧玩耍,尤其是中小学生不能在临近铁路线放风筝、孔明灯或气球等,以避免影响高铁接触网的安全。
第五,不要攀爬、触碰高速铁路防护网,或挂靠物品和栓牲畜,防止发生电击等人身伤亡事故和设备设施损坏事故。
第六,不要携带易燃品、爆炸品、危险品进入车站或上车,避免危及人民生命财产的安全。
第七,不要破坏、拆盗、收购盗窃铁路器材和运输物资。盗窃铁路运输物资和器材是违法犯罪行为。
第八,不要在铁路安全保护区内搭建违章建筑、排污、挖沟、取土、堆放垃圾、倾倒渣土,高架桥下倾倒垃圾或违章搭建会挤压桥墩,影响高铁线路安全。
第九,不要在铁路(高铁)沿线30米内烧荒,烧荒飘散的烟雾会对列车行车视线造成阻碍。
第十,发生铁路电力接触网网线脱落及其他影响铁路运行安全情况时,行人不要靠近;广大人民群众都有义务立即报警,以便铁路有关部门及时处理。
从8月28日零时起,“降”字当头的新版铁路运行图实行。京津城际、沪杭、合宁、合武、石太、昌九、长吉、秦沈等多条高铁线路,都将时速下调了50公里,而客货混跑的既有线动车组列车时速由200公里调整至160公里。
对中国科学院力学研究所研(下称力学所)究员杨国伟而言,他所领衔的“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”的实车线路实验,将因此遥遥无期。而年初,铁道部部长盛光祖上任不久,该项目的试验列车研发即被叫停,当时在CRH380A型车设计平台基础上开发的样车已基本进入总装阶段。由中国南车股份有限公司(601766.SH,下称中国南车)研制的CRH380A在京沪高铁试运行时,最高运行时速已达到486.1公里。
杨国伟遇到的变化并非个案。高铁两次降速,说明中国高铁技术在理论层面上还有大量问题需要进一步研究。“7・23”动车追尾事故或将成为中国铁路史上,高铁从追求速度奇迹转向保障安全、稳定运行的重要推力。
科研不足
2008年之前,杨国伟的研究项目从未与高铁发生交会。其研究领域是计算流体力学,项目多涉及航空航天领域。
但在2008年2月26日,铁道部和科技部签署《中国高速列车自主创新联合行动计划》明确提出,研制符合京沪高速铁路运营需求的时速350公里及以上高速列车,建立并完善具有自主知识产权、国际竞争力强的时速350公里及以上中国高速铁路技术体系。
同年8月,科技部启动“十一五”国家科技支撑计划“中国高速列车关键技术研究及装备研制”重大项目,共分十个专项课题,科研经费10亿元,铁道部相关企业自筹20亿元。
这也是与铁道部向未关联的高校和科研机构参与最多的一次。在此之前,铁道部资助的科研项目,多由其所属科研机构和关联企业领衔。比如2006年11月,同为“十一五”国家科技支撑计划的“高速轮轨铁路引进、消化吸收与创新”课题招标结果公布,中国北车股份有限公司(601299.SH,下称中国北车)是项目组织单位,在全部8项课题中,其所属的长春轨道客车股份有限公司承担了4项课题,四方车辆研究所获得1项课题,而剩下的3项课题则被中国铁道科学研究院收入囊中。
“世界上最发达的高速列车引进来了,在消化吸收的过程中,光靠铁道部的力量显然不够。”一位参与“中国高速列车关键技术研究及装备研制”专项课题的人士对《财经》记者分析,迫于解决现实问题的压力,铁道部不得不敞开门户。最终,参加350公里及以上高速列车攻关计划的有25所高校,11个科研院所。
但从此时的课题设置上亦可看出,研究依然以速度为先。
以杨国伟为首的团队主持的一项课题是“高速列车空气动力学优化设计及评估技术”,主要研究任务就是对从川崎重工引进的CRH2型车和从西门子引进的CRH3型车进行消化吸收,并尽快通过再创新实现京沪高铁列车的整车减阻降噪设计。这一项目通过与南车青岛四方、北车唐山轨道客车、长春轨道客车的合作,协助完成了CRH380A和CRH380B的定型设计,其中CRH380A总阻力减少6.1%,CRH380B总阻力减少8.6%,解决了当时牵引系统最大功率不足以支撑时速350公里的长距离运行和节约能耗问题。
不过,这一研究实际上也只是起到“锦上添花的作用”。
先进理念和真正的关键技术是买不来的,“花钱只能买来设备,可以实现一定程度上的仿制,(核心技术的掌握)必须要靠原始创新”。北京交通大学电气工程学院电力工程系主任吴俊勇教授对《财经》记者说。
高铁有工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营调度、客运服务六个主要系统。吴俊勇是高铁牵引供电系统领域专家,据他所知,在这一系统的技术引进谈判中,有些关键技术铁道部并未拿到。
西门子生产的27.5千伏的真空断路器是牵引供电系统一个比较核心的技术,能保证使用10万次不出故障。高铁是分段供电的,当动车经过段与段之间时,要通过断路器的正确动作保持供电连续性,因此,真空断路器的质量直接决定着高铁供电系统的故障率。
尽管经过项目攻关,但吴俊勇透露,目前这一问题仍未突破,国产仿制的真空断路器没有那么耐用,能保证使用七八万次不出故障,一旦出现问题就得更换,亦增加了维护成本。
与此同时,由于对核心技术的设计原理及设备相互之间的关联关系没有吃透,中国科学院软件研究所主持的“中国高速列车关键技术研究及装备研制”重大项目中的专项课题“高速列车网络控制系统”已经取得了成果,但在高速列车上进行系统运用还有一段距离。
网络控制系统好比是高铁动车组的大脑和密布全身的神经系统,对这一结构严密的系统“动刀”,意味着不仅要把相应的软件编程出来,还要把所有相关设备的性能搞清楚。但有关性能的核心技术国外厂商并未转让,而是打包在控制系统里面。这给中国科学院软件研究所的攻关设置了很大的障碍。
前述参与“中国高速列车关键技术研究及装备研制”专项课题的人士透露,“当软件所的项目最终取得较大进展时,厂方又不敢贸然采用,因为这是人命关天的事情。”软件所后来提出渐改方案,即从简单设备开始,用自主研发的系统逐步替代原有系统,“最难的部分可能还要很长的时间才能攻克,因为电子线路、计算机控制等方面,国内差距都较大。”该人士说。
让杨国伟最担心的问题,则是一种被称为“高周疲劳”的局部结构破坏现象:当结构受到高频循环作用力时,尽管每一次的作用力不足以对材料造成破坏,但如果破坏循环次数达到一定量级,结构就会产生疲劳而影响性能,极端情况下会产生裂纹直至断裂。
高铁列车在高速行驶状态中,其车身侧下部和底部由于离地面较近,受气流扰动影响大,面临“高周疲劳”的威胁。1998年酿成101人死亡的德国高铁事故,事后查明就是车轮因材料老化产生“疲劳断裂”,致列车脱轨。
然而,目前科学家还没有完全摸透其中的规律。力学所科研人员在典型结构高周疲劳试验中遇到过,依据目前检测手段,在毫无预兆的情况下,有时试验件会迅速产生裂纹,裂纹快速扩展并突然断裂的现象。“目前的检测技术都是先认识清楚材料结构特性,然后造出检测仪器,但现在我们没有搞清楚高周疲劳机制,所以就很难检测出来。高速列车的轮轴、转向架、底板、裙板、悬吊件等结构均处在高周载荷作用环境中,目前应该将高速列车服役结构安全可靠性作为研究重点。” 杨国伟说。
否则,一旦出事,必是大事。
重找安全
年初,铁道部前副总工程师兼运输局局长光对媒体分析,中国高铁跨越了三个台阶:第一台阶,通过引进消化吸收再创新,掌握了时速200公里-250公里高速列车制造技术;第二台阶,在掌握时速200公里-250公里高速列车技术的基础上,自主研制生产了时速350公里高速列车;第三台阶,成功研制时速380公里新一代高速列车,用于京沪高铁。
但在时间短、任务重的巨大压力下,高铁科研还不足以完全支撑高铁的安全运行。很多业内人士指出,从技术层面看,中国离高速铁路的强国还有较大距离,特别是在安全性、风险控制、运营优化及配套维修等方面差距甚远。
与速度极不匹配的是,中国高铁在预警、应急机制上的滞后。德日等国家在该领域技术已经很成熟,中国高铁的预警、应急机制则刚起步,在灾害应对方面几近空白。
在事故应急上,2007年国务院通过了《铁路交通事故应急救援和调查处理条例》,但其主要是伤亡事故的处置、责任调查等,并未有包括故障应急的内容。铁道部零星有一些灾害预警制度,但亦非常粗放,没有细分的应急处置。
通常而言,这部分预警机制有两个方面:第一,通过故障的研究,发现故障规律,并做风险评估,在故障发生之前就消除隐患,属于预防性维修;第二,一旦出现故障以后,快速恢复抢修机制。目前国内两者都十分欠缺,7月13日、14日京沪高铁接连发生三次故障,集中体现了这一问题,出现故障后都是停车检修几个小时。
吴俊勇介绍,中国高铁的难点不是修,难点是找到故障点。往往修好需要10多分钟,但找到故障点则需要很长时间,花费几个小时等。甬温线动车追尾发生前几十分钟,杭州电务段即已发现该路段故障,但未能更精准地找到引发惨剧的故障点,亦是最大的遗憾。
吴俊勇的研究团队正在进行一项研究,就是结合实时数值天气预报的信息,对高速铁路供电系统(包括牵引供电系统和铁路专用电力供电系统)在大风、覆冰和雷击等极端恶劣天气下的综合实时风险进行评估,为故障的早期预警提供理论依据,特别对雷击停电事故开发故障定位系统,以缩短维修时间。
“但建立一套完整的应急和预警体制并真正实现,几年内无法普及落实,要想全线实现,需要至少10年或者更长的时间。主要困难是在一些故障机理和可靠性理论的基础研究上还有待突破。”吴俊勇说。
在甬温线动车追尾事故之前,4月27日国家自然科学基金委员会和铁道部共同设立了“高速铁路基础研究联合基金”,该基金实施5年,总资助经费1.5亿元。在追尾事故之后三天,7月26日该基金公布了2011年度项目指南,拟在2012年资助10项“培育项目”和8项“重点支持项目”。这18个项目主要围绕“安全”立题。
与此同时,杨国伟与青岛四方的合作也调整了研究路线,此前青岛四方公司引进的高铁技术基本都是长大距离线路的技术,目前,其将时速200公里-250公里的城际列车作为研究重点。城际线路的特点是车站数量多,班次间隔短,因此对列车即开即停的性能要求较高,列车设计更注重“公交化”的模式。
此外,“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”虽被叫停,但杨国伟希望通过地面试验和数值仿真来继续研究。“肯定是有遗憾的,所有工程上的产品一定要通过实践检验才有更好的意义。”杨国伟表示,500公里时速的相关试验并不意味着高铁要在这一时速运营,而是通过更高时速下的试验,验证超高速有轨列车实现的可能性,为现有运行列车和今后研发更高速度级列车的安全性和舒适性提供理论支撑。