外灘畫報2010年7月15日報道 中國乘客大約早已習(xí)慣了高速鐵路(簡稱高鐵)的“高速”,盡管票價不菲,但由于其時速常常能達到普通火車速度的3倍,大多數(shù)時候,高鐵還是會成為人們出行的首選。
按照國際鐵路聯(lián)盟的規(guī)定,只有時速達到200公里的列車才能被稱為高鐵,然而近幾年中國建成開通的幾條高鐵線路,時速幾乎都在300公里以上。在這些鐵路當(dāng)中,京津城際鐵路目前依然保持世界第一快的紀(jì)錄,它的設(shè)計時速可達每小時350公里,而在2008年的測試中,它最高時速達到394公里/時——在此之前,“世界上速度最快列車”的紀(jì)錄保持者是法國高鐵LGVEst線,其運營速度為320公里/時——也因為京津城際鐵路這樣的高速,從北京到天津,原本需要一個小時的路程,現(xiàn)在時間幾乎縮短了一半。
失控的高速
列車開始在地面飛馳,一方面,毫無疑問,它給人們的出行帶來便捷,但另一方面,列車一旦高速狀態(tài)下出現(xiàn)故障,那將會是怎樣一種失控的景象?
要是沒有發(fā)生1998年德國高鐵的那場慘烈事故,高鐵大概會一直保持它“最安全、最舒適交通工具”的美名,但那場事故改變了一切。很多新聞?wù)掌两裼涗浟水?dāng)時的慘狀:410米長的列車以時速200公里的速度沖出軌道,第一節(jié)車廂像一顆出膛的子彈一樣被拋向空中,接著又摔落在地面,后面的車廂則相互碰撞,扭曲地擠壓在一起。在短短100多秒的時間里,車廂內(nèi)的400名乘客有101人喪生,105人受重傷。
《國家地理》雜志為那場事故專門制作了一集專題節(jié)目,重現(xiàn)事故現(xiàn)場。制作組找到了三位事故幸存者,約格是其中一位。事故發(fā)生時,他正和妻兒坐在884號列車的第一節(jié)車廂里。就在事故發(fā)生的兩三分鐘前,“忽然砰的一聲巨響,接著一截巨大的金屬條,切過我太太和兒子中間的扶手。這節(jié)金屬條將包廂地板鑿出一個大洞”。然后他跑出車廂,花了一分多鐘找到列車長,再跑回金屬條穿出來的地方時,列車出軌事故就發(fā)生了。
之后的事故調(diào)查小組查明,884號列車之所以會造成這樣慘重的事故,是由于一系列意外造成的。首先,因為長期高速運營,列車的一只車輪鋼圈斷裂了。列車?yán)^續(xù)高速行駛,斷裂鋼圈的一頭從車廂底部猛地插進車廂中——即約格看見的那一段;另一頭又把一段起輔助作用的軌道整個撬起,導(dǎo)致列車進入錯誤的軌道。但即使這樣,列車也本應(yīng)該能通過自動的緊急制動裝置慢慢停下來;不幸的是,就在這個時候,列車的第二節(jié)車廂從側(cè)面撞在了路橋的一根支撐柱上,導(dǎo)致路橋坍塌,列車后面的幾節(jié)車廂,也隨之失控地與前幾節(jié)車廂撞在了一起……
如果只是其中的任何一個故障單獨發(fā)生,對884號列車的影響都不至于這么壞。《國家地理》對當(dāng)年事故的重述,似乎始終隱含著這樣的潛臺詞;而事故分析的結(jié)論,則似乎讓高鐵的“天災(zāi)”變成了人禍。1998年事故發(fā)生的最終原因,被歸結(jié)為三個專門為列車做檢修和維護的工程師,因為疏忽,他們沒能發(fā)現(xiàn)車輪的隱患。如果檢查再仔細一點,這場事故似乎可以避免。
但這也從另一方面向我們揭示,速度超群的高鐵對小故障的包容力是多么有限。在時速200公里或300公里的軌道上,一旦有任何問題發(fā)生,乘客自我救助的可能性會變得很小。畢竟,一切都來得太快了。
封閉軌道上的安全加速度
但是客觀來說,集齊造成1998年德國高鐵事故的所有故障,對于現(xiàn)代高鐵而言也并不是一件容易的事。
從時速200公里上升至300公里以上,高鐵的速度看似只增加了100公里/時,但實際上用以支持列車加速的技術(shù)卻已經(jīng)成倍升級。關(guān)于高鐵安全系數(shù)的考慮,也包含在其不斷升級的技術(shù)之中。
高鐵能以300公里以上的時速安全行駛,主要是由以下幾個條件保證的,那就是能高速行駛的列車、無砟軌道、全封閉的線路和智能化的交通信號系統(tǒng)。在這些條件之中,高速行駛的列車反而是最容易得到的,而性能完善的軌道線,才是一直以來限制列車速度的原因。
普通的列車鋼軌由碎石路砟和枕木固定,雖然承壓力比較好,但卻完全不能承受列車的高速運營。無砟軌道則是將鋼軌直接澆鑄在混凝土上,這樣能保證列車即使高速行駛,鋼軌也不會變形。中國的高鐵軌道都是由德國進口的最先進的軌道技術(shù),在這一點上,也沒有任何安全隱患。而智能交通信號系統(tǒng),原理其實和控制飛機飛行相似,也是相當(dāng)成熟的技術(shù)了。
所以要保證高鐵的安全,一條全封閉的軌道線是其中最重要的環(huán)節(jié)之一。高鐵自身很難發(fā)生什么毀滅性的故障,但在它行駛的過程中,任何一點外來的故障或碰撞都有可能讓高鐵發(fā)生出軌這樣的惡性事故。
1998年德國的高鐵災(zāi)難的發(fā)生,雖然說直接原因是因為當(dāng)時鋼輪的老化造成的,但是讓事故惡化的原因卻是列車撞擊路橋支柱造成的。那道路橋的作用有點像我們街口的高架,大約是為了方便人們穿過高鐵線而建的,最終卻成為噩夢的根源。但自那以后,所有國家都不會在高鐵線路的設(shè)計上重蹈覆轍了。
而說到車輪,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,高鐵車輪的設(shè)計也發(fā)生了很大的改變。從德國高鐵事故之后,人們就已經(jīng)完全擯棄那種箍著鋼條的雙彀鋼輪,而采用整塊鋼材切割而成的單彀鋼輪;之后,工程師又改變了鋼輪安放的位置,將之從車廂下挪到兩節(jié)車廂之間。經(jīng)過計算,這樣的改變能減少鋼輪的磨損,從而讓高鐵變得更加安全。
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