刘文强
(广东珠三角城际轨道交通有限公司运营管理部,广东广州510308)
CRH6型城际动车组运用安全问题分析与建议
刘文强
(广东珠三角城际轨道交通有限公司运营管理部,广东广州510308)
根据新研发投用的CRH6型城际动车组运用和旅客服务的特点,分析其在送修和救援等情况下,需机车牵引运行时可能发生制动失效、车门使用较CRH2型动车组频繁但维修周期和标准却没有提高可能造成车门不良的行车安全隐患,以及站台屏蔽门开闭顺序不合理时可能发生的旅客乘降安全问题、车厢超员座位及扶手设计不能确保紧急制动时超员旅客的人身安全问题,并提出改进建议。
CRH6;城际动车组;运用安全;牵引;车门;屏蔽门
我国首批8组CRH6A型城际动车组已于2015年12月全部交抵广东珠三角城际轨道交通有限公司(简称珠三角城际公司)并完成动态调试工作,于2016年3月30日起正式在东莞—惠州、广州—肇庆城际线投入使用,运营速度200km/h,具有载客量大、快速乘降、快起快停的特点。该型动车组以其既适应城际铁路交通网络,又能与干线铁路互联互通,还可在客运专线上灵活跨线运营的特点,在已经崛起或正在形成的城市群快速交通中得到广泛关注。
作为立足公交化运营、来源于CRH2型动车组的城际动车组,CRH6型动车组既有持续高速运行的能力,又有地铁般的起停能力,是两者优势的完美结合[1-2]。但经过半年多的实际运营,发现CRH6型动车组在确保行车和旅客安全的救援、检修和运营方面有明显的CRH2设计思维定式,需要根据城际动车组的运营特点采取合理的改进补救措施,确保动车组的行车安全和旅客安全。
目前,珠三角城际公司的东莞—惠州(常平—惠州段)、广州—肇庆线共运行8组CRH6A型动车组,采用CTCS-2+ATO列控系统,目标速度200km/h,其中常平—惠州段53km实际使用3组开行21对、广州—肇庆111km实际使用4组开行10对动车组。自2016年3月30日正式运营以来,因城际线尚未成网络,客流不大,动车组总体运行安全和旅客服务情况良好。同时,2016年生产厂家主动和被要求开展的共37项CRH6型动车组专项整治已全部完成,如塞拉门门控器安装在塞拉门侧面的进雨水隐患、塞拉门动作开关发生裂纹的全面普查、塞拉门辅助锁和电磁阀的全数更换、DIRR继电器引起的车门闪报故障等,有效控制了故障和问题的发生扩大。
这些专项整治活动绝大多数都是CRH6型动车组所特有的,是在问题暴露后的补救。作为新车型,在实际运营中发生问题应及时补救整改,重视分析既成产品的设计不足并采取有效的补偿措施,以确保安全。
2.1 动车组使用机车牵引时的问题
2.1.1 问题分析
CRH6型城际动车组所属企业往往都没有高级修的检修能力,需要送往有资质的检修场所,且因其相对封闭的运行线路,一般都无法直接全程自走行。如珠三角城际公司的动车组三级以上修程需送往广东省江门市的中东广东轨道交通车辆有限公司施修,从莞惠线与京九线的交接口沥林北站进入京九线后,沥林站至江门都是机车牵引。因此,机车牵引动车组走行不仅是救援时才有,更是一个周期性的常态。但现行CRH6型城际动车组技术条件中,没有过多考虑其不同于CRH2型动车组极少发生机车牵引的情况,在机车牵引操作前没有机车司机制动操作的效果确认,在一、二级检修中没有对救援模块及其内部压力传感器进行测试的要求,存在制动失效的安全隐患。
根据《CRH6型城际动车组技术条件》,CRH6型城际动车组的空气制动系统是微机控制的电指令直通式空气制动系统。以广泛使用在高速动车组、城际动车组及地铁车辆上的KBGM-P制动系统为例(见图1),当动车组处于被救援状态且采用机车救援牵引时,被救援动车组根据回送救援模块D02内压力传感器09读到列车管压力,制动电气控制装置内的主板MB可实现与救援机车所对应的制动、缓解控制。当救援机车或动车组的列车管压力低于420kPa时,通过压力开关(B33)断开被救援动车组的紧急回路(UB/EB),从而实现全列车的紧急制动(UB)功能;当被救援动车组出现紧急状态时,司机可通过紧急按钮,使电磁阀(13)失电、排空列车管压力空气,实现被救援动车组自身的紧急制动(UB)功能。
图1 KBGM-P制动系统
以上分析可知,根据压力传感器的反应而自动形成的制动或缓解电指令是机车牵引救援动车组运行中制动系统动作的唯一依据。在使用机车救援牵引的整个过程中,压力传感器09读到的列车管压力都是机车制动手柄操作制动、缓解时的列车管压力。即对被救援动车组而言,当机车列车管压力发生变化时,压力传感器09能否准确读取列车管压力并形成救援模块D02的动作,是能否确保救援运行安全的关键。但各型动车组现行一、二级检修标准中,制动试验环节均仅要求检测、确认不同制动级位时增压缸空气压力BC的数值,没有规定对救援模块及其内部压力传感器进行测试的要求。
2.1.2 相关建议
(1)完善动车组一、二级检修项目,增加测试压力传感器09的感应值和测试救援模块D02的动作是否及时准确。
(2)完善《动车组回送作业办法》,在回送分工中,明确由谁负责“确认动车组全列空气制动施加”,要求动车组司机在机车司机进行制动试验时,配合确认机车列车管压力变化时的动车组双针压力表显示,以确保机车的制动缓解能及时传递至动车组。
(3)在司机室现有显示风管压力的双针压力表基础上,增加传感器对风管压力的显示,且该传感器为回送救援模块D02内的压力传感器09的复示,以确保传感器对压力变化的及时准确反应。
2.2 动车组车门检修周期问题
2.2.1 问题分析
以CRH6型动车组康尼塞拉门为例。根据塞拉门的检修项目,在二级检修中,须检查车门所有紧固螺钉的紧固标识是否破损或错位;检查锁是否在第二啮合处锁住,且是否有1+10mm的倒转量(见图2);目检锁闭机构内所有弹簧是否有损坏,是否正确定位;检查尼龙滚轮是否断裂、松动、移位;检查铰链板上的挡卡是否发生裂纹;检查长插销舌端与锁挡间是否保持5~8mm的搭接量等。这些可能发生的塞拉门机械性故障,均与车门使用频度直接相关。
图2 康尼塞拉门锁闭原理图
以运行CRH6型动车组的东莞—惠州城际线和运营时速同样是200km的CRH2型动车组的厦深铁路为例。按常平东—小金口间动车组运行时刻表,全程10座车站共运行75min,即列车开出后75min内进行10次车门开闭操作,加上两端各约15min的换向时间,按每天从6:00运行至22:30计算,每日至少发生车门开闭操作94次;而厦深铁路从深圳北—厦门全程9座车站共运行240min,加上两端各约20min换向时间并考虑长途运行的特点,每天一般运行3个单程,即每日发生车门开闭操作约27次。
对比显示,CRH6型动车组车门操作次数是CRH2的3.5倍,与车门使用频度直接相关的紧固螺钉松弛、弹簧损坏、啮合不准确等故障概率将大大提高。但目前CRH6型动车组的车门二级检修周期仍参照按CRH2的3万km或30d执行,对两个检修周期中可能发生的机械故障无法做到有效控制[3-4]。实际上,2016年已完成整改的CRH6型动车组37项专项整治中,塞拉门动作开关发生裂纹问题后开展全面普查及塞拉门辅助锁和电磁阀的全数更换,都是与其频繁使用直接相关,这是沿用CRH2型动车组检修维护思维带来的不良后果。
2.2.2 相关建议
建议适当加密CRH6型动车组车门检修频次。鉴于一级检修主要是“外观检查车内各门状态良好”且检修作业时间有限,二级检修时间对城际动车组的车门来说又过长,考虑CRH6型动车组车门操作次数是CRH2的3.5倍,建议试行将城际动车组侧门检查周期单独加密1倍(即以15d为周期),每15d将动车组侧门可能发生的机械性故障(包括紧固螺钉是否松动、锁闭机构内弹簧是否损坏、尼龙滚轮是否断裂等)全面检查一遍,车门其他检查项目仍按30d或3万km密度和标准不变;如15d的故障发现处理情况对比CRH2型动车组的仍偏高,再与3.5倍相适应按旬为检查周期,确保行车安全。
2.3 动车组车门与站台屏蔽门开闭顺序问题
2.3.1 问题分析
根据地铁运营经验,城际动车组停靠站台必须安装安全门,以避免动车组进站时旅客掉落股道的危险[5]。临近正线的站台安全门安装时,必须确保不影响以200km/h营运速度通过的动车组的安全。珠三角城际公司为确保正线通过动车组的安全,对站台屏蔽门土建安装的接口进行了明确规定(见图3):土建、装修专业施工过程中,预留以站台边缘线为基准,往站台侧1050~1695mm位置至装修完成面高度150mm的安装槽(宽度645mm×高度150mm),安全门设备直接安装在该预留槽的站台结构层上方。
因屏蔽门与动车组侧门间有约1050mm以上的站台空间,当动车组侧门已关妥而屏蔽门还未完全关妥时,抢点进来的旅客将被关在屏蔽门与动车组侧门之间,导致的后果必将使ATP自动关闭已经开启的出站信号而影响动车组正常运输秩序,甚至在屏蔽门联锁失效时可能发生旅客伤害事故。
2.3.2 相关建议
合理设置动车组车门与屏蔽门的开闭顺序,明确屏蔽门的设置要求:停站时先开启动车组侧门、后开启屏蔽门;关门时则相反。
图3 临正线站台屏蔽门预留槽截面图
实际上,在珠三角城际公司佛肇线联调联试时,即发现动车组车门与屏蔽门开闭无明确的顺序规律,且绝大多数为屏蔽门在动车组车门即将关闭完成时才开始关闭,便向相关人员提出设置要求并得到了改进。
2.4 动车组超员时无座旅客安全问题
2.4.1 问题分析
CRH6型动车组作为城际轨道交通工具,必须满足阶段性严重超员需求。现车在乘员设计上已经满足了4人/m2的超员率,并在动力牵引及发生牵引电机故障后的自我救援上都有相应设计。按照CRH6型动车组的技术标准,和珠三角城际公司在2015年底进行的模拟加载试验中,其牵引力减少25%时满足在平直道上以不小于200km/h的速度运行;在一辆动车故障时,动车组能在30‰坡道起动,并能运行20min以上;在30‰坡道上,一列空车可以救援一列超员载客车辆运行1500m。
但在超员时动力满足基础上,如何确保无座旅客在非正常情况下的安全则考虑不周全。CRH6型动车组设“2+2”座椅,两端司机室分别额定乘坐45、50人,其余车厢按76、78人间隔设置座椅,全列额定载客量为557人,超员按座位乘员加4人/m2的人数设计共可乘坐1488人,但仅在动车组客室中部“2+2”座椅靠通道侧的椅侧设扶手,供通道上站立的乘客把持,没有设计安装公交车或地铁车辆类似的车体中心线悬吊拉手。同时,除两端司机室外,每个客室端部均设纵向可翻转座椅3或4个,旅客与列车运行方向呈90°侧向乘坐,完全不适应人体对左右方向大幅运动无法适应的结构特点。当动车组以200km/h速度运行因故发生紧急制动时,无拉手可防护的乘客将成堆压向运行前方的其他站立旅客;侧向乘坐的旅客也将发生侧向倾倒,将引发大面积的旅客伤害事故。
2.4.2 相关建议
建议参照公交车形式进行设计,在车体纵向中心线上安装适量拉手,增加适量的立式扶柱,修改侧向可翻转座位为正向固定式设计。
综上所述,CRH6型动车组在设计及维护的思路上有明显的CRH2思维定式,需要根据实际运营特点进行合理改进和补救:增加压力传感器和救援模块的测试,进一步明确司机制动试验的要求,以消除动车组在机车牵引时的制动失效安全隐患;适当缩短车门检修周期,强化车门检修,减少车门故障的发生;合理设定车门与站台屏蔽门的开闭顺序,合理调整改进超员旅客的安全服务设施,防止旅客抢上抢下和紧急制动时旅客伤害事故的发生。并且这些措施需要投入的成本不多,具体落实上难度也不大,但确保安全的效果提升却非常明显,且能沿用在后续生产的动车组中,从源头上消除潜在的安全隐患。
[1] 科技装函[2012]45号 CRH6型城际动车组技术条件[S].
[2] 安治业,赵红伟,田爱琴.新一代高速动车组车体结构创新设计[J].中国铁路,2014(10):42-46.
[3] 王鑫.提高动车组运用检修能力方式的探讨[J].中国铁路,2015(12):25-27.
[4] 高静涛,刘佳,秦传鑫.动车组运用检修设备管理探讨[J].中国铁路,2015(6):22-25.
[5] 李乐营,白璐,郭小峰,等.CRH6型城际动车组快速乘降技术分析[J].中国铁路,2015(9):31-33.
责任编辑 高红义
Analysis of and Suggestions for Operation Safety of CRH6Intercity EMU
LIU Wenqiang
(Operation and Management Department,Guangdong Pearl River Delta Intercity Railway Co Ltd,Guangzhou Guangdong 510308,China)
Base on the operation and passenger service of the newly-developed CRH6intercity EMU, the paper analyzes the potential safety concerns – for instance braking failure under locomotive traction amid maintenance delivery and rescue, and the abnormality of train door caused by that fact that the using frequency of train door exceeds that of CRH2yet the maintenance cycle and the standard concerned are under-developed. Other examples include safety concerns triggered by the arrangement of the opening and closing order of the train doors and the shield doors, as well as insensible design of seats and grab handle, especially in case of ticket oversold and emergency braking. The paper then offers suggestions accordingly for future improvement.
CRH6;intercity EMU;operation safety;traction;train door;shield door
U279
A
1001-683X(2017)05-0032-05
10.19549/j.issn.1001-683x.2017.05.032
2016-07-18
刘文强(1973—),男,高级工程师。
E-mail:liuwq_gms@sohu.com