保鲁昆 ,贾向东,徐利民,解立群
(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所,北京 100081;2.中国铁道科学研究院 研究生部, 北京 100081;3.中国铁路呼和浩特局集团有限公司 运输部,内蒙古 呼和浩特 010050;4.中国铁路北京局集团 有限公司 运输部,北京 100086)
铁路机车车辆防溜工作是车务专业的重点和难点,围绕机车车辆防溜多家单位相继研发了多种不同类型的停车防溜设备和器具。这些设备和器具在防溜作业中发挥了重要的作用,保障了机车车辆停留安全,但是在使用中还存在着个别设备智能化程度不高、标准建设不完善、简统化程度不足以及缺少安装测试规范等问题,带来部分防溜技术设备和器具现场使用不方便、监督管理不畅、安设布置理论依据不足等问题。针对以上问题,提出相关优化完善建议,为后续防溜设备和器具的研发、安装、使用和管理提供借鉴。
目前广泛使用的停车防溜设备和器具主要有防溜铁鞋、人力制动机、防溜枕木、停车防溜顶、停车防溜器等。防溜铁鞋是当前停留车辆防溜的基本工具,其防溜效果和安全性均较好,适用场景多。但由于防溜铁鞋自重较大,存在携带不便以及易发生漏设和漏撤等问题。人力制动机是利用人力转动手制动轮,使闸瓦和车轮踏面接触产生摩擦力,从而使车辆制动的装置,主要应用于车辆在车站或专用线长时间停留、列车在运行途中在坡道上停留,以及调车作业时溜放车辆无空气制动机制动等情况,人力制动机存在制动动作缓慢、制动力弱以及不便于司机直接操作等缺点。防溜枕木是依靠枕木卡槽与钢轨摩擦产生制动力作用,主要应用于防溜措施的补强,如在大风天气下、停留车辆线路与正线(到发线)无隔开设备、自轮运转特种设备在车站无动力停留时等。普通防溜枕木较为笨重、携带不便、防溜效果不稳定[1],逐渐被便携式防溜枕木替代。停车防溜顶是安装在钢轨上,通过滑动油缸帽头与车轮接触对车辆起制动停车和防溜作用的装置[2],其应用场景较多,可对编组站调车场溜放车辆进行调速,也可用于车站到发线、段管线、货物线、专用线等,对停留车辆起到防溜作用。内撑式停车防溜器主要依靠制动轨作用在车轮上摩擦产生制动力[2],主要应用在编组站调车场尾部,用于对运动车辆的停车和防溜,个别铁路局集团公司也在车站到发线安装可升降内撑式停车防溜器,用于到发线停留车辆的防溜工作。
针对机车车辆防溜,相关单位和部门积极研发各种物防、技防手段,制定详细的作业流程,取得了良好的效果。但在防溜技术设备研发、使用,防溜规章执行,防溜作业流程卡控等方面仍有待提高。
(1)部分防溜设备和器具智能化程度较低、使用管理较粗放。①防溜铁鞋智能化程度不高。从现场调查情况看,目前各铁路局集团公司配备的防溜铁鞋以普通铁鞋为主(占比约80%),仅具备基本的加锁及防盗功能。近年来部分单位通过在普通铁鞋上增加传感器、定位器、无线网络等模块,对铁鞋的使用位置、密贴效果进行监控,但是在应用中存在电池寿命低、智能化部件易损毁等问题[3]。②防溜流程管控技防不足。现有的车辆防溜作业需要经过防溜实施、汇报登记、日常检查、防溜撤除、核对确认等环节,而且各环节的可靠性完全依赖于作业人员的落实,缺少技术手段协助和支撑。经统计,2013—2018年间,全路车务系统发生的防溜问题中,约71%为漏撤防溜器具造成。③防溜铁鞋管理落实不严。防溜铁鞋是影响铁路运输安全的重要器具,其领取发放、归还检查、交接班清点等有一套严格的安全管理要求。个别单位或部门在防溜铁鞋管理中存在随意放置、交接签认落实不严等问题,防溜铁鞋管理相关作业标准没有得到有效落实。
(2)部分防溜器具标准化、简统化程度有待提高。①缺少防溜枕木标准。原铁道部《防止机车车辆溜逸管理办法》(铁运[2006] 145号)规定“防溜设备及器具,应制定技术标准。……防溜枕木等防溜设备、器具必须符合技术标准”[4]。目前,铁道行业标准和中国国家铁路集团有限公司企业标准中均未涉及防溜枕木的技术标准,也没有制定防溜枕木的安装使用方法,经统计全路18个铁路局集团公司中仅有50%明确了防溜枕木的规格式样,普遍没有制定防溜枕木的安装方法。②停车防溜器简统化程度不高。停车防溜器在我国研究和应用已经有接近40年的历史,而产品标准在2007年发布施行[5],由于产品结构简单、制造门槛低等特点,造成停车防溜器产品厂家较多、产品型号多样等问题,并且各厂家产品部件无法替换,增加了使用管理部门维修管理的工作量。③货车人力制动机型号多、操作复杂,客车车辆人力制动机使用困难。近年来新出厂铁路货车,人力制动机闸盘位置、闸台高度、拧紧及松开的方式各不相同,带来现场作业人员不会使用等问题,不利于现场作业人员操作使用。铁路客车闸链一般较短,且在车辆端部车底下,再加上客车端部设备多,不易确认闸链松紧状态;其次,客车车辆使用人力制动机时,还需打开车门进入车厢内,而客车车辆日常管理需要关闭车门,也给客车车辆人力制动机使用带来困难。
(3)停车防溜器现场安装设计及测试验证规范有待加强。①编组站调车场尾部停车防溜器布置方案需细化。对于驼峰调车场尾部停车防溜器的安装,《铁路驼峰及调车场设计规范》仅给出第一台和最后一台停车防溜设备距尾部警冲标距离的原则性规定[6],设计院在设计时根据停车防溜器生产厂家经验,结合线路坡度提出布置数量和位置,在实际使用中部分编组站调车场尾部未达到停车防溜效果,仍需要设置防溜人员,未达到减员增效的目的,下一步仍需要对编组站驼峰调车场尾部停车防溜器布置数量和安装位置进行细化。②缺少到发线停车防溜器安装设计规范。由于车站到发线需要通过本务机车,本务机车下部限界较调车机车低,对于到发线停车防溜器的限界提出更高要求,使得到发线安装和使用停车防溜器较少,相关研究也较少。部分铁路局集团公司依据设备厂家经验计算和现场试验相结合的方式,在车站到发线布置安装了停车防溜器,其布置位置和布置数量缺少理论依据支撑。③缺少停车防溜器测试验证规范。停车防溜器安装完成后,是否能够满足停车和防溜的需求,目前多数车站采用现场试验的方法。例如,中国铁路呼和浩特局集团有限公司,针对到发线安装的停车防溜器,使用该区段满轴牵引质量列车,分别以 1 km/h,3 km/h和5 km/h的初始速度进行动态防溜试验;针对编组站调车场尾部安装的停车防溜器,在现场实验的基础上,虽然已经研发了相关模拟仿真软件[7],但仍然存在缺少停车防溜器测试验证规范的问题。
(4)防溜相关规章制度执行存在偏差。①对防溜规章条款理解不透。个别单位或部门对《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)第306条关于中间站停留车辆,需拧紧车辆两端的人力制动机并以铁鞋(止轮器、防溜枕木等)牢靠固定[8]的“双防溜”措施理解不透,错误的理解为采用任意2种防溜方式组合即为“双防溜”,给车辆防溜安全带来隐患。②对上级防溜规章制度落实不严。《防止机车车辆溜逸管理办法》(铁运[2006] 145号)中规定“遇有暴风雨雪等不良天气时或位于大风地区的车站,应增设防溜措施”,部分站段未按照相关要求制定相应的防溜补强措施。其次,部分段管线、岔线等线路坡度数据缺失或者不准确,给机车车辆防溜安全作业带来安全 隐患。
(5)中间站车辆防溜问题相对突出。①非封闭区段防溜风险较高。由于部分120 km/h以下区段铁路线路不实行封闭管理,个别中间站呈开放状态,闲杂人员较多,使用中的防溜铁鞋等易丢失,从而造成车辆溜逸安全隐患。②保留列车防溜交接隐患大。中间站车辆防溜措施多,而保留列车一般停留时间较长,跨班停留概率高,工作人员交接不到位易产生保留列车带闸或拉鞋开车风险。③长期停留车辆动态防溜管理难度大。中间站部分封存车辆、备用车辆长时间在中间站固定线路停留,仅采取常规防溜措施,而动态检查易走过场,有防溜措施意外缺失造成车辆溜逸风险。
经过长时间以来的科研及试验,电动铁鞋、智能铁鞋[8]、智能紧固器[9]、智能防溜铁鞋监测系统、可控停车顶等相关防溜技术设备逐步实现自动化控制和信息化管理,为加大推广智能防溜技术设备在车务防溜作业中的应用提供了试验和技术支撑,下一步将继续探索5G、物联网等技术在防溜技术设备的应用,提升技防在防溜安全作业中的作用。其次,创新防溜设备和器具与车站信号设备的信息交互和控制方式方法,在不影响信号软件安全使用的基础上,实现对防溜设备和器具状态的自动检查,提升防溜流程管控,从而提升物防、技防能力。
防溜枕木作为防溜补强措施在运输站段普遍使用,因防溜枕木材质、制作标准、安放位置等缺少相关标准,防溜枕木的防溜效果并不理想,建议在充分调研和现场试验的基础上,研究制定防溜枕木技术标准,让防溜枕木生产厂家“有标可依”,在降低站段使用维护和管理成本的同时,促进防溜枕木加工生产技术创新。
针对停车防溜器技术方案多样,不同厂家配件互换性差等特点,建议在总结现有停车防溜器设备结构特点、分析其异同的基础上,从停车防溜器基本轨、制动轨、节距、接口和制动时间等方面提出全局性简统化建议[10],从而规范厂家生产,降低现场维修成本,为运输站段采购、运用、维修及现场管理提供便利。
针对当前停车防溜器主要依靠现场试验的方法进行验证[11],不仅费时费力,并且相关场景也无法全面试验等问题,建议采用计算机仿真的方法,对不同线路条件、不同勾车方案情况下的仿真验证[7,12],研究编制停车防溜器安装和测试验证规范,为停车防溜器的安装设计和测试验证提供指导,避免现场因安装位置、数量调整带来的施工作业量大、程序繁琐、浪费投资等问题。
针对检查中发现的防溜规章条款理解不透、落实不严等问题,建议相关专业管理部门有针对性地开展防溜规章条款专题培训活动,结合真实场景实作性的技能培训,使员工真正学懂、弄通规章条款的要义和内涵,并分场景编制详细的作业指导书,提升员工的防溜作业技能。针对规章制度中不适应条款,通过理论研究、科学实验和实践经验等方式,在充分考虑技术发展和运营管理需要的基础上,及时修订完善相关规章,保证防溜规章制度的适应性。
针对中间站停留车辆防溜安全矛盾比较突出的问题,建议从强化标准化作业入手,加强一线职工特别是防溜作业关键岗位人员在作业过程中贯标执标的监督和管控,通过严格执标,加强列车开车前、调动车辆动车前尤其是保留列车恢复运行前防溜格式化检查,制定中间站列车保留安全控制措施,明确保留列车停留车站及线路,严格执行“自控、互控、监控”的安全措施和“核对、确认”办理程序。
随着对铁路运营管理效率、效益和安全的要求不断提高,铁路防溜管理作为铁路运营安全的基础也越来越受到重视。应持续深化防溜基础理论研究,制定防溜技术设备安装使用规范,提升防溜技术设备标准化和简统化水平;充分利用信息化、大数据、人工智能等先进技术,在提升防溜技术设备智能化水平的同时,通过信息技术手段从严卡控防溜安全关键环节,进一步完善人防、物防、技防“三位一体”的安全保障体系在机车车辆防溜作业管理中的应用。