席卿浩，武震嘯，李 艷，馬衛(wèi)華

(1.西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610031；2.中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司科學(xué)技術(shù)研究院，四川 成都 610083)

隨著城市化進(jìn)程的加快，地鐵、輕軌等城市軌道交通高速發(fā)展，已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂斜夭豢缮俚墓ぞ?。中低速磁浮列車作為一種新型的城市軌道交通工具，它環(huán)抱導(dǎo)軌運(yùn)行，依靠電磁鐵的磁性將列車向上吸起，懸浮于軌道上方，同時(shí)通過懸浮電磁鐵的勵(lì)磁電流來保證穩(wěn)定的懸浮間隙，通過直線電機(jī)來牽引運(yùn)行。中低速磁浮列車作為目前城市軌道交通中最先進(jìn)的技術(shù)，具有環(huán)保、安全性高、爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、建設(shè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，適用于城市市區(qū)、近距離城市間和旅游景區(qū)的交通連接，可替代輕軌和地鐵[1-2]。2015-12-26，由中國(guó)鐵建實(shí)施設(shè)計(jì)施工總承包的長(zhǎng)沙中低速磁浮線開通試運(yùn)行，這是我國(guó)首條投入運(yùn)營(yíng)的中低速磁浮線。

盡管中低速磁浮交通有較高的安全技術(shù)保證，但是上海磁浮列車曾在2006年因電器故障發(fā)生一次火災(zāi)事故；同年下半年，德國(guó)發(fā)生了一起磁懸浮列車撞車事故，造成23人死亡，10人重傷[3]。因此，中低速磁浮列車的運(yùn)營(yíng)安全至關(guān)重要，形成一套完整的安全管理體系迫在眉睫。

針對(duì)磁浮交通運(yùn)營(yíng)安全的研究，國(guó)內(nèi)已有一些學(xué)者進(jìn)行了先期探索。陳永勝以已發(fā)生的磁浮交通災(zāi)害事故為背景，分析了事故特點(diǎn)和難點(diǎn)問題，提出了應(yīng)對(duì)措施[3]。李經(jīng)偉通過對(duì)國(guó)內(nèi)某條中低速磁浮線路特點(diǎn)的介紹，類比具有類似特點(diǎn)線路的救援方案，探索出一套適用于中低速磁浮線路的救援方案[4]。中低速磁浮交通尚在發(fā)展初期，而地鐵已經(jīng)過多年的發(fā)展，相對(duì)成熟，兩種交通制式間有許多相似之處，因此地鐵的緊急疏散和應(yīng)急救援系統(tǒng)也具有一定的參考作用。D.Gabay分析了巴黎地鐵30年來地鐵隧道自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的演變[5]。LI Yanfeng等對(duì)互通式立體交叉地鐵火災(zāi)事故進(jìn)行了分析研究[6]。錢勇生等針對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)過程中比較常見的幾類事故給出了較為通用的響應(yīng)預(yù)案[7]。胡岳雄分析研究了廣州地鐵列車救援相關(guān)流程、救援組織過程及車輛設(shè)備設(shè)施狀況，并提出優(yōu)化現(xiàn)階段救援的建議[8]。俞輝分析了城市軌道交通列車應(yīng)急救援體系的構(gòu)成及基本原則，并對(duì)列車應(yīng)急救援體系的建設(shè)提出了建議和目標(biāo)[9]。王山等從地鐵事故的救援程序、體系等方面詳細(xì)敘述了地鐵應(yīng)急救援方案[10]。李晶主要介紹了列車故障救援行車組織方案，根據(jù)既有設(shè)備、線路特點(diǎn)、文本規(guī)章，研究在正線任何地點(diǎn)發(fā)生列車故障救援時(shí)如何進(jìn)行救援行車組織[11]。Xing Meng等分析了地鐵突發(fā)事件的主要類型和特點(diǎn)，總結(jié)了主要的應(yīng)急對(duì)策[12]。

本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外城市軌道交通系統(tǒng)事故應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行調(diào)研，針對(duì)國(guó)內(nèi)中低速磁浮列車日常運(yùn)營(yíng)中典型的車輛系統(tǒng)故障，提出相應(yīng)的較為通用的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。

1 中低速磁浮列車故障應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案

當(dāng)中低速磁浮列車的機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，將嚴(yán)重影響線路的正常運(yùn)營(yíng)。為提高應(yīng)對(duì)中低速磁浮列車動(dòng)力丟失的應(yīng)急處置能力，確保故障車輛救援工作高效、有序地進(jìn)行，最大限度減少造成的損失和對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的影響，需要針對(duì)車輛故障制定應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。

1.1 動(dòng)力丟失故障

中低速磁浮列車的直線電機(jī)或牽引系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致列車無法動(dòng)車，但是可以保持懸浮。圖1為動(dòng)力丟失故障類型。

圖1 動(dòng)力丟失故障類型圖

(1)信息發(fā)布：故障發(fā)生后，控制中心立即對(duì)故障信息進(jìn)行確認(rèn)，包括故障發(fā)生的地點(diǎn)、車次、車輛號(hào)、列車狀態(tài)以及乘客的大致情況等，并發(fā)布列車故障信息。車廠控制中心值班主任在接到救援命令后，立即通知部門負(fù)責(zé)人及相關(guān)人員，并通知當(dāng)班工程車司機(jī)。

(2)先期處置：故障發(fā)生后，列車司機(jī)應(yīng)當(dāng)檢查磁浮列車的當(dāng)前狀況。在列車供電正常、制動(dòng)正常、不危及行車安全的情況下，司機(jī)向行調(diào)報(bào)告的同時(shí)，利用列車的速度或坡道滑行到前方車站，疏散乘客。如果不能滑行進(jìn)站，司機(jī)應(yīng)當(dāng)盡量將列車停放在平直、距地面較近或下方有公路的線路上，同時(shí)實(shí)施緊急制動(dòng)和停放制動(dòng)，防止列車溜逸，再對(duì)乘客進(jìn)行疏散。

控制中心應(yīng)當(dāng)封鎖事故影響區(qū)域，如有停電要求時(shí)，與電調(diào)確認(rèn)對(duì)事故區(qū)域接觸軌停電。聯(lián)系事故車輛司機(jī)，確認(rèn)是否有人員傷亡，視情況報(bào)110、120。車站組織人員疏散與醫(yī)療救治，各救援隊(duì)做好準(zhǔn)備工作。

(3)現(xiàn)場(chǎng)救援：采取了相應(yīng)的安全措施后，各專業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查確認(rèn)，制定救援方案。行調(diào)指揮救援磁浮列車或工程車從故障列車的前或后接近，并與故障列車連接、試?yán)碗姎膺B接后，將故障列車牽引或推進(jìn)到車站。

(4)救援結(jié)束：救援隊(duì)在確認(rèn)救援成功后，立即向現(xiàn)場(chǎng)指揮小組組長(zhǎng)匯報(bào)，并由其向應(yīng)急指揮部報(bào)告，終止本次救援。

1.2 懸浮功能故障

中低速磁浮列車的懸浮控制器、間隙傳感器和懸浮電磁鐵出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)故障的嚴(yán)重程度不同，列車可能完全失去懸浮能力；也可能可以完成懸浮，但一套電流環(huán)路已經(jīng)損壞，需要降低功率運(yùn)行，或是部分傳感器出現(xiàn)故障。若列車完全失去懸浮能力，則需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行救援。圖2為懸浮功能故障類型。

圖2 懸浮功能故障類型圖

(1)信息發(fā)布：故障發(fā)生后，控制中心立即對(duì)故障信息進(jìn)行確認(rèn)，包括故障發(fā)生的地點(diǎn)、車次、車輛號(hào)、列車狀態(tài)以及乘客的大致情況等，并發(fā)布列車故障信息。車廠控制中心值班主任在接到救援命令后，立即通知部門負(fù)責(zé)人及相關(guān)人員，并通知當(dāng)班工程車司機(jī)。

(2)先期處置：故障發(fā)生后，列車司機(jī)應(yīng)當(dāng)檢查磁浮列車的當(dāng)前狀況。若列車可以完成懸浮，司機(jī)向行調(diào)報(bào)告的同時(shí)，利用列車的速度或坡道滑行到前方車站，疏散乘客。如果不能完成懸浮，司機(jī)應(yīng)當(dāng)疏散乘客、等待救援。

控制中心應(yīng)當(dāng)封鎖事故影響區(qū)域，如有停電要求時(shí)，與電調(diào)確認(rèn)對(duì)事故區(qū)域接觸軌停電。聯(lián)系事故車輛司機(jī)，確認(rèn)是否有人員傷亡，視情況報(bào)110、120。車站組織人員疏散與醫(yī)療救治，各救援隊(duì)做好準(zhǔn)備工作。

(3)現(xiàn)場(chǎng)救援：采取了相應(yīng)的安全措施后，各專業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查確認(rèn)，若列車完全失去懸浮能力，則啟動(dòng)應(yīng)急輪系統(tǒng)。

應(yīng)急輪系統(tǒng)是一個(gè)將車輛通過滾輪直接支撐于軌道上表面滑行側(cè)的裝置。當(dāng)懸浮系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常懸浮列車時(shí)，司機(jī)室控制臺(tái)或無線電感應(yīng)裝置將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，由控制中心發(fā)出指令，應(yīng)急輪放下并將列車頂起，此時(shí)車輛和設(shè)備的重量全部由應(yīng)急輪承受。當(dāng)應(yīng)急輪裝置運(yùn)行時(shí)，車輛也同時(shí)失去了電導(dǎo)向力，此時(shí)列車由各模塊上的側(cè)向?qū)蚧诉M(jìn)行導(dǎo)向。

應(yīng)急輪需要用液壓支承裝置將列車頂起，利用液壓支承的滾輪，用其他牽引車將列車移開。每個(gè)懸浮架上共有8套液壓支撐裝置，每4套一組通過液壓支承座固定于左、右縱梁上。液壓支承裝置由液壓油缸、支承輪、固定蓋、定位銷等組成。缸體下部直徑大于上部直徑，形成一個(gè)有凸臺(tái)的圓柱形，在上部頂端的缸體上開有螺紋。液壓缸的推動(dòng)桿下部是支承輪，它隨推動(dòng)桿的伸縮，實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。

為了使支承輪保持沿軌道的位置不變，在缸體下部大直徑圓柱上開有定位螺孔，在液壓支承座上適當(dāng)位置開有相應(yīng)孔，定位銷通過橡膠密封環(huán)穿過該孔擰緊在定位螺孔上，這樣可保證圓柱形的油缸在圓周方向始終與其安裝座保持準(zhǔn)確的位置，相應(yīng)地小輪也就始終保持正確的方向。

列車落于軌道上時(shí)，液壓支承小輪距軌面3 mm，列車額定懸浮高度下液壓支承小輪距軌面11 mm，需要液壓支承小輪支承列車時(shí)，液壓缸名義頂出長(zhǎng)度應(yīng)≥11 mm。

應(yīng)急輪成功頂起后，司機(jī)向行調(diào)匯報(bào)，得到允許后，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急輪前往最近車站疏散乘客、回庫(kù)。

(4)救援結(jié)束：救援隊(duì)在確認(rèn)救援成功后，立即向現(xiàn)場(chǎng)指揮小組組長(zhǎng)匯報(bào)，并由其向應(yīng)急指揮部報(bào)告，終止本次救援。

1.3 車輛電氣設(shè)備故障

中低速磁浮列車車輛電氣設(shè)備眾多，某一電氣設(shè)備發(fā)生故障都有可能導(dǎo)致列車無法開動(dòng)。當(dāng)車輛系統(tǒng)發(fā)生電氣系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等故障，導(dǎo)致列車不能開動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即對(duì)故障列車展開應(yīng)急救援。圖3為車輛電氣設(shè)備故障類型。

圖3 車輛電氣設(shè)備故障類型圖

(1)信息發(fā)布：故障發(fā)生后，控制中心對(duì)故障信息進(jìn)行確認(rèn)，包括故障發(fā)生地點(diǎn)、車次和車輛號(hào)、列車故障信息及狀態(tài)、乘客的大致情況等，并發(fā)布列車故障信息。車廠控制中心值班主任在接到救援命令后，立即通知部門負(fù)責(zé)人及相關(guān)人員，根據(jù)需要通知當(dāng)班工程車司機(jī)。

(2)先期處置：在列車發(fā)生故障后，故障車司機(jī)應(yīng)立即報(bào)告控制中心、廣播安撫乘客，并進(jìn)行故障處理。同時(shí)控制中心確認(rèn)故障車需要救援后，立即向故障車和救援車發(fā)布救援命令；如需工程車救援，立即聯(lián)系廠調(diào)進(jìn)行組織。車站方面接到清客命令后，按有關(guān)規(guī)定組織清客。救援車司機(jī)接到救援命令后，清客并做好救援準(zhǔn)備。當(dāng)班工程車司機(jī)接到需要工程車救援指令后，立即整備作業(yè)。

(3)現(xiàn)場(chǎng)救援：采取了相應(yīng)的安全措施后，各專業(yè)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查確認(rèn)，若列車完全失去懸浮能力，則啟動(dòng)應(yīng)急輪系統(tǒng)。

應(yīng)急輪成功頂起后，司機(jī)向行調(diào)匯報(bào)，得到允許后，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急輪前往最近車站疏散乘客、回庫(kù)。

若電機(jī)無法驅(qū)動(dòng)應(yīng)急輪，則采用工程車救援方式。

工程車救援：故障車做好連掛準(zhǔn)備。然后救援工程車按計(jì)劃運(yùn)行至故障地點(diǎn)與故障車實(shí)施連掛。連掛好后，故障車緩解制動(dòng)，試?yán)?。故障?或救援工程車)司機(jī)確認(rèn)進(jìn)路安全后報(bào)行調(diào)，聽其指令操作。

(4)救援結(jié)束：救援隊(duì)在確認(rèn)救援成功后，立即向現(xiàn)場(chǎng)指揮小組組長(zhǎng)匯報(bào)，并由其向應(yīng)急指揮部報(bào)告，終止本次救援。

1.4 車輛沖突故障

列車車輛沖突屬于行車事故，在出現(xiàn)沖突時(shí)，要盡快處置，以最短的時(shí)間將沖突車輛分離、拖走，清理線路，最大可能地減少事故對(duì)整個(gè)磁浮列車運(yùn)營(yíng)的干擾和影響，將事故損失降低到最低限度。圖4為車輛沖突故障類型。

圖4 車輛沖突故障類型圖

(1)信息發(fā)布：事故發(fā)生后，控制中心對(duì)故障信息進(jìn)行確認(rèn)，包括列車沖突地點(diǎn)、車次和車輛號(hào)、列車沖突后的狀態(tài)、乘客的大致情況等，并立即按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行信息匯報(bào)。相關(guān)部門生產(chǎn)調(diào)度在接到救援命令后，應(yīng)立即通知救援隊(duì)、部門負(fù)責(zé)人、各室主任及安全員，組織搶險(xiǎn)救援工作。

(2)先期處置：控制中心封鎖事故影響區(qū)域，與電調(diào)確認(rèn)對(duì)事故區(qū)域接觸軌停電。隨后控制中心與司機(jī)確認(rèn)是否有人員受傷，視情況報(bào)120、110。車站的工作人員立即組織人員疏散及醫(yī)療救治。各救援隊(duì)趕赴現(xiàn)場(chǎng)，做好現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全保障工作。同時(shí)組織工程車出動(dòng)的準(zhǔn)備工作。

具體措施為：故障發(fā)生第一時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)處理由司機(jī)、車站在控制中心的指揮下具體負(fù)責(zé)，由當(dāng)班車站值班站長(zhǎng)擔(dān)任應(yīng)急負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)組織乘客疏散、傷員救治工作。分公司立即成立現(xiàn)場(chǎng)救援指揮小組，下設(shè)客運(yùn)指揮小組、車輛搶險(xiǎn)救援指揮小組、設(shè)施設(shè)備搶修指揮小組、醫(yī)療救治后勤小組等，負(fù)責(zé)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援組織工作。在分公司現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮小組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前，由客運(yùn)部擔(dān)任應(yīng)急主導(dǎo)部門。隨后在分公司現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮小組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，搶險(xiǎn)工作在其領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行。

(3)現(xiàn)場(chǎng)救援：各專業(yè)救援隊(duì)在采取相應(yīng)的安全措施后，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，制定救援方案，隨后按制定的救援方案進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開始救援。

車輛救援：首先車輛部救援隊(duì)對(duì)沖突列車實(shí)施分離、復(fù)位等救援工作。在車輛救援工作完成后，及時(shí)匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)救援指揮小組。接著在確認(rèn)線路符合行車條件后，按指令將故障車由工程車推進(jìn)(或牽引)至就近的存車線或車廠。

設(shè)備搶修：設(shè)施設(shè)備部救援隊(duì)迅速對(duì)故障區(qū)域內(nèi)所屬設(shè)備進(jìn)行檢查，并對(duì)損壞設(shè)備進(jìn)行搶修。在搶修作業(yè)完成后，報(bào)現(xiàn)場(chǎng)救援指揮小組。

(4)救援結(jié)束：救援隊(duì)在確認(rèn)救援成功后，立即向現(xiàn)場(chǎng)指揮小組組長(zhǎng)匯報(bào)，并由其向應(yīng)急指揮部報(bào)告，終止本次救援。

2 結(jié)語(yǔ)

中低速磁浮交通系統(tǒng)屬于新型城市軌道交通，目前還未得到成熟的應(yīng)用，形成一套完整的安全管理體系迫在眉睫。本文針對(duì)中低速磁浮列車日常運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的幾種常見的車輛系統(tǒng)故障，提出了相應(yīng)的較為通用的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，其它需要注意的有以下幾點(diǎn)：

(1)由于中低速磁浮列車采用抱軌運(yùn)行的方式，安全性高，不會(huì)脫軌，因此，在救援時(shí)應(yīng)首先考慮人員的救援和疏散，再考慮車上的救援。

(2)在日常運(yùn)營(yíng)過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)人員的應(yīng)急培訓(xùn)并進(jìn)行反復(fù)的應(yīng)急預(yù)案模擬演練。在演練過程中鞏固應(yīng)急人員應(yīng)急技能并發(fā)現(xiàn)預(yù)案的漏洞與不足，從而進(jìn)行補(bǔ)充與改進(jìn)，避免在真正的事故應(yīng)急中產(chǎn)生失誤。

(3)對(duì)日本、韓國(guó)等國(guó)的中低速磁浮列車運(yùn)營(yíng)線進(jìn)行考察，學(xué)習(xí)成熟的緊急疏散與應(yīng)急救援體系，然后結(jié)合我國(guó)中低速磁浮交通的特點(diǎn)，形成完善的安全管理體系。

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