你敢坐高铁吗?

　　

　　“把飞机翅膀拿掉,就是我们的高铁”,这不仅仅说出来高铁的快,也敲响一记“一旦失控,就会车毁人亡”的警钟。史上最快的高铁—中国武广高铁在像疾风一样飞过时,究竟是怎样保障运行安全的呢?

　　2009 年12月18日,格蕾丝踏进巴黎开往英国伦敦的“欧洲之星”高速列车。欧洲各地正骤降暴雪,她可不想搭乘飞机或者轮船穿越英吉利海峡。而高速列车则够快、够稳、也够安全。

　　还有30分钟就要到伦敦了,格蕾丝给家人报平安的短信才发出,列车却停下了,停在了汹涌的海底下。又过了30分钟,列车电源崩溃,格蕾丝被困在这个离英国肯特郡福克斯通3万多米的隧道中。此时,共有4列“欧洲之星”被困在英吉利海峡的隧道里。这一幕,在随后的12月19日和1月7日两度重演。

　　虽然格蕾丝幸运地赶上了回家过圣诞节,但被困16小时之后,她患上了“高铁恐惧症”。

　　像照顾飞机一样小心

　　这样的恐惧通过网络传染到了中国。

　　在武广高铁试运行当天,天涯社区的网友们对这条即将运行的史上最快,线路最长的高铁的安全性发出质疑:“不敢坐,万一出事和飞机掉下来是一样的”,“一次能拉的人不少啊,不知道会出什么状况,我可不想搭乘一辆开往天堂的快速列车。”

　　究竟高铁的安全性怎么样,武广高铁安防系统是否完善?能否安全、快速两全其美?

　　“武广安全性不用担心,从最初的设计,到随后的施工和运营,安全都是第一要素。毕竟,没有安全做保障,高速、舒适又有什么意义。我们借鉴的是日本新干线,要知道新干线有着40多年无重大事故的记录,号称全世界最安全的列车。”汪敏说,他是铁四院(中铁第四勘察设计院)工程师,参与了武广高铁的设计。

　　“欧洲之星”事件之后,人们终于找到了元凶—暴雪。在此前一周,欧洲大陆气温骤降,持续降雪,有一些细微的雪粉冲进了列车的发动机里。当列车从低于0℃的法国北部平原驶入英吉利海底隧道24℃的环境后,雪粉凝为水滴后渗入了发动机内部的电路,最终导致电力和能源系统故障,不得不“抛锚”在英吉利海峡底下。类似的事故已不是第一次降临到“欧洲之星”上了,7年前的寒冬,就发生过因水汽进入电子系统而导致停驶的事故。

　　“虽然世事难料,但决不能以暴雪为借口。极端天气会越来越频繁出现,日本的新干线也曾遭遇大雪,但就没有发生像‘欧洲之星’那样的问题。”汪敏说。“日本的新干线是飞机级的气密系统,每到深夜,新干线养护队就要在自己负责的铁路管区,用装备有精密仪器的机械车辆对机车、铁轨和路基进行全面细致的检查。武广高铁也是如此,每日的0?4点是无运营的,用于各项检查。”

　　“安全,不能仅靠现代化的先进列车。那远远不够,必须要有良好的、连接所有列车和各信号点的安全运营控制系统。”汪敏介绍说。“日本白天同时 .行150多条新干线,每辆列车运营数据都直接连接至‘大脑’,也就是新干线综合指令所。‘大脑’不仅从每列列车上获得运营数据,还在每个路段设置了运营监控信号装置。这一装置可以从列车在该路段是否达到规定的运行速度上了解列车运营的最新信息。甚至可以利用列车与铁轨摩擦的声音等转化而来的数据来处理列车遇到的问题。”

　　实际上,武广高铁就参照了这种模式,整条线路的调度设置实行集中管理,“这样也能避免‘欧洲之星’事发后互相推诿责任的情况。”

　　与极端天气过招

　　轨道和机车车辆是高速列车安全与否两个重要保证。汪敏说,从轨道上讲,技术人员采取了一系列措施,由于“高铁无法在现有的线路上运行,必须对线路进行改进,比如更换提速道岔、改造大弯道、更换无缝钢轨(见本期辞典)、封闭一些区段的线路、道口平交改立交、桥梁加固等等。以前的轨道完全无法承受高铁的速度,因为当列车时速超过了道岔允许的通过速度时,就可能会‘掉道’,所以我们搭建了一条全新的铺轨,使用的是混凝土板。”传统的轨道会因高铁的速度而变形,而混凝土板足以承受350千米/小时的高速列车,且因轨道变形小,养护成本也低。

　　换成混凝土铁轨之后,人们再也听不到火车的咣当咣当声。而替代这种怀旧感的则是,当风景在车窗上飞速后退时,车内却非常平稳,在桌上竖一支笔甚至都不会倒。

　　此外,面对类似暴雪这样极端气候的挑战,武广高铁依然有备而来:“从湖南境内起的700多千米轨道上都设置有自动融雪装置,当冰雪达到一定程度,装置会自动开启并换道。也不用怕雨水多,路基以外的水不让它们往路基上面流,自然降雨,则能快速地向路基以外排走。”汪敏说。“这甚至都要比新干线先进了,新干线对付积雪的办法是喷热水让轨道的雪融化、在前面的车厢挂上犁耙把雪扫开,以及在电缆外层涂上化学物质不让雪粘在上面等等。”

　　轨道除雪是一方面,电力保障也至关重要。同样是2008年春运期间的雪灾,京广铁路衡阳至郴州段的很多高压铁塔倒塌,导致京广铁路瘫痪。“武广高铁出现这样状况的可能性不大,为了安全,每个动力牵引站都架设了两条高压线,而且高压电线的覆冰能力设计也由10毫米提高到20~25毫米。”

　　分布式动力应对突发事故

　　有了调度和轨道的保障,剩下的就是机车自身。机车自身安全保障的核心是列车运行控制系统。列车运行控制系统又包含两个方面:一个是沿线像移动通讯一样的无线监测网;一个是列车上安装的有线列控。

　　“武广高铁的最高时速是394千米/小时,一旦发生事故,和飞机事故没什么两样”,汪敏说:“列车必须随时与前方行驶的列车保持一定的距离,以保证运行的安全性。在车站的停车处、弯道、道岔等处也需要进行速度控制,因为通常在这些情况下,司机以确认信号的方式进行速度控制会出现许多问题。”

　　“机车配备车载设备,确定列车位置。在车轮上安装速度传感器,在车体也装有雷达,还有无数摄像头、激光扫描仪、小型传感器以及实时控制系统,监视着机车的每一个角落。能够实时测试列车速度,向司机显示并提供语音提示。这些都是高铁的眼线,这些眼线成为它360°的眼睛,帮助它对具有潜在危险的不明物体进行勘查,制定可能的排除故障方案。”

　　出现状况就得停车,这需要良好的减速效率。“新干线全面采用动力分布式设计。武广高铁也是,不同西方惯用的动力集中式车辆,采用动力分布式车辆,能提高加减速效率,并且减低重量与轨道负荷。”在发生突发情况时,可在65秒内将时速300千米的列车停下,其间列车行进约3.5千米。

　　如果把一个控制系统安装在飞机里,不断进步的技术通常要从复杂中寻求简单。高铁也是如此。“以前,司机坐在一个复杂的操作系统中间,到处都是按钮,仪表盘上是花花绿绿的颜色。但简化了这些,废弃了地面信号机而采用直接将信号显示于驾驶台上。该信号不用颜色表示,而是直接用数字显示速度,以及运行前方一定区间的线路状态,列车正常运行时,完全由控制中心的安全控制系统控制,保证了列车运行的安全性。”

　　依据汪敏的介绍,“武广高铁装备了激光扫描仪去观察路轨情况,实时系统能预测故障发生;桥梁和隧道安装有传感器,动态调度系统能确保火车高速畅通运行。而摄像头与监控室的通信,也是有保障的,在铁路线上,每隔2千米,就有一个铁塔,形成一个信号强大的无线网络,保证车地之间无线对话;在轨道上,还有检测电路,实现有线控制;在铁轨下,还有数量庞大的应答器。这一套立体通信网络,可以保证高速飞驰的列车时刻处于监控和有效的指挥之中。”

　　“把飞机翅膀拿掉,就是高铁。”曾有人这样来形容高铁的快速和高科技。而这个形容本身,也对高铁的设计提出更高的安全要求。因为,谁都知道飞机一旦失事就成了空难。