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地鐵安全應(yīng)未雨綢繆：為奔跑的地鐵裝上安全閥

http://www.debgrams.com 2013-01-25 15:21 來源：中國科學(xué)報(bào)

“剛進(jìn)地鐵車廂，就聽到車廂尾部有人喊叫，下車一看，是尾部一節(jié)車廂噴出了火花，并伴隨著焦糊的刺鼻味道。”目擊者陳先生回憶著剛剛發(fā)生的一幕。1月19日早晨7時(shí)，北京地鐵4號線平安里站一輛列車因受流器接地造成元件短路并產(chǎn)生煙霧。

而就在這次事故4天前，北京市剛剛宣布，隨著2012年底北京地鐵6號線、8號線南段、9號線北段、10號線二期4條線路開通運(yùn)營，北京的軌道交通總里程已達(dá)442公里，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營時(shí)代。預(yù)計(jì)2013年，北京地鐵客運(yùn)量將達(dá)千萬人次，成為世界上最繁忙的地鐵。

對此，北京交通大學(xué)一位不愿透露姓名的專家對地鐵的超速發(fā)展感到了隱憂。在他看來，在不斷延伸的運(yùn)營里程背后，地鐵軟硬件的安全是否與建設(shè)同步值得人們和有關(guān)部門關(guān)注。

地質(zhì)勘察是關(guān)鍵

在軌道交通中，盡管地鐵的速度沒有高鐵快，但是地鐵的安全性不亞于高鐵。我國隧道與軌道交通專家，中國工程院院士王夢恕告訴記者，地鐵深入地下，因此地下隧道的開掘十分關(guān)鍵。

以前隧道都采用明挖法，比如北京地鐵1號線，但是這種方法施工占地多、交通干擾大、地下管線拆遷量大、容易造成環(huán)境污染。隨著地鐵線路延伸到城市密集區(qū)，為了減少施工帶來的影響，已普遍采用暗挖法。

但暗挖法對地質(zhì)條件要求較高，在南方土質(zhì)松軟、地下水豐富的地區(qū)開挖隧道，必須對地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，采取應(yīng)對措施。去年12月31日，上海地鐵12號線浦東金橋停車場檢修庫在混凝土澆筑過程中發(fā)生坍塌事故，共造成5人死亡，18人受傷。地質(zhì)松軟是導(dǎo)致事故的主要原因。

而針對2008年11月15日杭州地鐵工地坍塌事故，同濟(jì)大學(xué)地下工程系退休教授陳立道就曾表示，杭州的地質(zhì)較為復(fù)雜，其地下水含量豐富，絕大多數(shù)土層皆為軟土，地鐵基坑開挖、地鐵盾構(gòu)推進(jìn)等工程作業(yè)如同在蛋糕里打洞，施工風(fēng)險(xiǎn)極大。

因此，在地鐵線路規(guī)劃中，要提前進(jìn)行詳細(xì)的線路周邊地質(zhì)勘察，針對不同地質(zhì)條件，采取不同的施工方法。遇到松軟地質(zhì)，在規(guī)劃線路時(shí)盡量避開，如果必須經(jīng)過，就要在施工中邊掘進(jìn)，邊做防水加固。同時(shí)要避開水、電、氣、熱等城市管網(wǎng)，北京的市政管道層一般位于地下1米至地下10米之間。

軌道鋪設(shè)學(xué)問多

隧道挖掘后，軌道鋪設(shè)就是另一個(gè)重要的安全環(huán)節(jié)。由于地鐵列車運(yùn)行離不開軌道，因此，與高鐵一樣，對鋼軌材質(zhì)有著嚴(yán)格要求。如果鋼軌材質(zhì)存在較多的雜質(zhì)或者內(nèi)部存在缺陷，運(yùn)行一段時(shí)間以后就會(huì)出現(xiàn)疲勞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，只有保證鋼軌的材質(zhì)才能提高列車運(yùn)行的安全性。

“除了鋼軌材質(zhì)不能偷工減料外，鋼軌鋪設(shè)時(shí)也要嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，尤其是在彎道和起伏的地方。”在王夢恕院士看來，剛發(fā)生的昆明地鐵出軌事故就是因?yàn)檐壍肋B接系統(tǒng)沒有做好。

1月8日上午9時(shí)9分，昆明地鐵列車在空載運(yùn)行過程中，第一節(jié)車廂脫軌，導(dǎo)致司機(jī)室暖風(fēng)裝置墜落，造成司機(jī)室值班司機(jī)一死一輕傷。

王夢恕院士指出，當(dāng)時(shí)列車正經(jīng)過隧道到高架的交接處，這一段是個(gè)豎向的緩曲線。由于這段施工不符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致列車出軌。

據(jù)了解，昆明地鐵的鋼軌鋪設(shè)是分段測量，分段施工的，這就為不同施工段之間的銜接埋下了隱患。王夢恕院士建議，地鐵鋼軌施工應(yīng)該全線測量后再全線鋪設(shè)。

自動(dòng)化信號不可全依賴

有了隧道和鋼軌，列車安全運(yùn)行的另一環(huán)節(jié)就是調(diào)度。科學(xué)的調(diào)度是保證列車在合理的間距順次行駛而不發(fā)生追尾事故的關(guān)鍵。

北京交通大學(xué)一位不愿透露姓名的專家介紹，地鐵的運(yùn)行控制系統(tǒng)基本是從高鐵搬過來的，這是一套自動(dòng)化的信號系統(tǒng)。現(xiàn)在常用的是全自動(dòng)閉塞分區(qū)，即當(dāng)機(jī)車的車輪壓到鐵軌上造成軌道電路短路，信號機(jī)自動(dòng)變燈光，指示后方來車運(yùn)行。它可以保證區(qū)間內(nèi)在同一時(shí)間只能運(yùn)行一輛列車。

閉塞后兩站間會(huì)分成多個(gè)閉塞分區(qū)，一般是一公里多一點(diǎn)；而閉塞分區(qū)中前后車之間將有紅燈、黃燈、黃綠燈三個(gè)不能駛?cè)氲膮^(qū)間，等于是三保險(xiǎn)。

盡管自動(dòng)信號系統(tǒng)已做到萬無一失，但是當(dāng)信號設(shè)備因特殊原因失效時(shí)，地鐵調(diào)度還是要靠人工來進(jìn)行，這就為事故埋下了隱患。

這位北京交通大學(xué)的專家表示曾在與北京地鐵公司管理者座談時(shí)，建議在快速增加通車?yán)锍痰耐瑫r(shí)，要注意安全問題，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的磨合一定要保證時(shí)間，不能蘿卜快了不洗泥。

2011年9月27日，造成284人受傷的上海地鐵10號線豫園至老西門下行區(qū)間兩列車追尾事故，就是因?yàn)楫?dāng)天設(shè)備失電，致使運(yùn)營信號中斷，地鐵10號線行車作業(yè)人員隨即采取人工調(diào)度行車方式，但是在人工調(diào)度中又未能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)管理規(guī)定所致。

盡管，地鐵是用第三軌供電而不像高鐵靠接觸網(wǎng)供電，不容易受到雷擊等自然因素干擾，但是這種系統(tǒng)故障還是偶有發(fā)生。

比如，1月17日早晨7:54，北京地鐵5號線2033次列車（向北方向）在北苑路北站發(fā)生制動(dòng)不緩解故障，請求救援。此事故對5號線早高峰影響較大，部分車站只得采取相應(yīng)客流疏導(dǎo)措施。

在王夢恕院士看來，目前地鐵建設(shè)的大問題是盲目攀比先進(jìn)性，誰自動(dòng)化程度高，似乎誰就是高水平。你用10個(gè)系統(tǒng)，我就用20個(gè)系統(tǒng)，你用20個(gè)系統(tǒng)，他就用30個(gè)系統(tǒng)。要知道系統(tǒng)越多，出問題的幾率就越大，系統(tǒng)簡單化才是地鐵安全的前提。

高鐵要比地鐵復(fù)雜，但高鐵只有十幾個(gè)系統(tǒng)，而地鐵普遍都達(dá)到三十幾個(gè)系統(tǒng)。對此，王夢恕院士曾多次向有關(guān)決策部門反映，多次強(qiáng)調(diào)：安全、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)才是地鐵發(fā)展的目標(biāo)。

事故應(yīng)急系統(tǒng)要健全

地鐵在地下運(yùn)行，乘客高度密集，一旦發(fā)生事故，乘客的應(yīng)急疏散能力是地鐵安全性的重要指標(biāo)。

在晚高峰，記者從10號線到1號線換乘時(shí)，要花5分鐘在擁擠的人流中緩緩挪步才能經(jīng)過狹窄的連接通道。而1號線到5號線換乘也是如此。姑且不論發(fā)生事故，就是萬一發(fā)生踩踏，后果也不堪設(shè)想。

公安部消防局高級工程師楊志杰、沈紋曾在《地鐵消防安全狀況及對策》的論文中指出，我國地鐵自1969年相繼投入運(yùn)營以來，因變電所、地鐵車輛內(nèi)的電氣設(shè)備和線路出現(xiàn)故障，共發(fā)生火災(zāi)156起。

在消防設(shè)計(jì)方面，以前建造的地鐵在防火分區(qū)劃分和消防設(shè)施設(shè)置方面先天不足。而且在一些地鐵站內(nèi)設(shè)置了商業(yè)場所，比如北京地鐵4號線動(dòng)物園站內(nèi)就有一個(gè)小商品零售市場，該市場緊挨著地鐵通道。一旦發(fā)生火災(zāi)，就有可能殃及地鐵站。

另外，目前地鐵都采用自動(dòng)檢票系統(tǒng)，除檢票口可以通行外，其他出口均用柵欄封閉。科學(xué)的做法是一旦發(fā)生緊急情況，這些柵欄都可以自動(dòng)打開，增加人員疏散通道。

值得高興的是，王夢恕院士在采訪中介紹，目前北京地鐵隧道側(cè)面都有逃生通道，當(dāng)?shù)罔F列車在隧道中發(fā)生事故后，乘客可以快速通過隧道兩邊的逃生通道疏散。

同時(shí)，為了防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)，材料燃燒后釋放有毒氣體，北京所有地鐵線路的車站內(nèi)都使用了環(huán)保阻燃材料，同時(shí)隧道內(nèi)的管道裝修全部取消，所有管子都暴露出來，既便于檢修也降低事故發(fā)生后的衍生災(zāi)害。

除此之外，北京交通大學(xué)的專家認(rèn)為，地鐵的通風(fēng)系統(tǒng)也必須完善。2003年韓國大邱地鐵火災(zāi)中，薄弱的通風(fēng)系統(tǒng)根本無法把有毒氣體排出，導(dǎo)致大量乘客因吸入有毒氣體而遇難。

地鐵由于身處地下，因此防汛和排水系統(tǒng)也必須十分重要。“7·21”北京特大暴雨災(zāi)害就暴露出地下交通排水系統(tǒng)的薄弱，盡管所有地鐵站出入口都比周圍地面高出60厘米，但是在特大暴雨面前，仍然出現(xiàn)雨水倒灌進(jìn)地鐵站的情況。這時(shí)，就需要在地鐵站內(nèi)布置多臺大功率水泵，保證一旦進(jìn)水可以快速排出。

總之，在地下交通網(wǎng)絡(luò)化的今天，便捷的交通必須建立在安全的基礎(chǔ)上。

記者手記

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2012年10月，我國地鐵運(yùn)營規(guī)模已達(dá)到15個(gè)城市、62條線路，總里程近1800公里。可以說，我國地鐵建設(shè)用10余年時(shí)間，走完了發(fā)達(dá)國家100多年走過的路。

在大干快上的背景下，地鐵的營運(yùn)里程增加了，運(yùn)量運(yùn)力提高了，但是安全保障的進(jìn)步是否與地鐵建設(shè)的速度同步呢？

近年來，我國新建地鐵多采用高科技的運(yùn)行控制系統(tǒng)。但是這些先進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的熟練掌握是需要時(shí)間的，自動(dòng)化系統(tǒng)與列車、軌道、站臺之間也是需要磨合的。

應(yīng)該說，地鐵是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對安全保障的要求不比高鐵低，而高鐵出現(xiàn)的問題恰恰是對自動(dòng)化系統(tǒng)掌握不全面，又過分依賴。

這些教訓(xùn)都值得地鐵決策者、建設(shè)者、管理者們警醒。我們應(yīng)該多問問安全投資夠不夠？保障措施夠不夠？磨合時(shí)間夠不夠？應(yīng)急預(yù)案夠不夠？

只有這樣，我們才能做到防患于未然，才能做到安全與效率的平衡。

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地鐵安全應(yīng)未雨綢繆：為奔跑的地鐵裝上安全閥

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