于春天 顾天鸿 代宏 张昊

摘 要：为了提高铁路调车作业的安全性，基于事故树分析法绘制出调车脱轨事故的事故树模型，对模型结果进行分析，找出造成脱轨事故的主要因素和潜在因素，对每个影响因素进行重要度排列。在作业人员、设备检修与维护以及作业环境等方面提出了防止调车作业脱轨事故发生的预防措施。

关键词：调车事故，事故树分析法，影响因素，预防措施

0引言

近年来，随着科技的发展人们的生产水平不断提高，对物质的需求不断增多以及出行活动的增多，造成对铁路客运和货运的需求量不断增大，所以提高铁路的运营质量势在必行。在铁路运营过程中会发生各种事故，其中调车脱轨事故是比较常见的列车事故，调车脱轨事故会造成设备损坏，财产损失，干扰铁路的正常作业，甚至会危及人身安全并破坏环境。

為了降低调车脱轨事故的发生，必须对调车脱轨事故影响因素进行分析，提出相应的预防措施，从而有效的降低调车事故的发生率。Dindar S和Kaewunruen S[1]等人利用贝叶斯网络对铁路系统进行安全评估。他们研究了极端天气导致的脱轨事故，其研究结果可以使铁路在极端条件下能顺利运营。门金勇[2]运用事故树分析法对人为失误造成的调车事故进行分析，得出研究结果并提出合理的措施。张琢[3]对沈阳铁路局2005-2008年发生的调车事故进行统计分析，提出控制调车事故的相关措施。石小玉[4]用事故树分析原理对列车脱轨事故的原因进行定性、定量分析，提出针对性的防范措施。高守安[5]对济南铁路局某编组站的调车作业事故特征和原因进行分析，提出避免调车事故可采取的相应措施;李庆云[6]对驼峰中对称道岔引发的脱轨事故进行研究，对驼峰作业提出了安全措施。

以上研究对铁路可能发生的各种作业事故起到了很好的预防作用，同时也说明脱轨事故是铁路事故中比较常见的，其发生的概率远高于挤道岔、车辆溜逸等作业事故，因此对脱轨事故进行重点分析和预防是十分重要的。

本文通过用事故树分析法，对已经发生的列车调车脱轨事故进行总结分析，找出影响列车调车脱轨事故的主要因素，提前对可能发生的事故采取适当的预防措施，有效避免铁路脱轨事故的发生。

1 列车调车脱轨事故分析

1.1 脱轨及其分类

脱轨亦称出轨，脱轨会造成铁路损坏、人员伤亡、列车掉道甚至颠覆。脱轨情况比较复杂，主要是车轮横向力过大或垂向力减小引起的，另外，损坏或歪斜的铁轨、列车超速、列车或钢轮异状或是轨道上的障碍物，都会造成脱轨，两个以上列车相撞时也极易发生脱轨[7]。

按照脱轨过程，脱轨可分为爬上脱轨、滑上脱轨、跳上脱轨、掉轨四种类型。当车速低速通过曲线，且车轮与钢轨冲角为正值时，由于一侧轮重减小，侧向力增大，车轮的轮缘在滚动中逐渐爬上钢轨而引起的脱轨，称为爬上脱轨。当车辆低速通过曲线，且车轮与钢轨的冲角为负值时，车轮在足够大的侧向力作用下，轮缘旋转边滑上钢轨而造成的脱轨，称为滑上脱轨。车辆高速运行时，由于激烈的横向振动，或者由于车轮受到大的侧向冲击力，使车轮跳上钢轨后脱轨，称作跳上脱轨。车辆在不良线路上高速运行以及长大货车通过曲线时，由于轮轨之间过大的侧向力使得钢轨横向移动，引起轨距扩大，因而使车轮掉入轨道内侧，称为掉轨。

1.2 调车脱轨事故案例分析

以下调车脱轨事故案例由于其保密性，故引去具体的站名、车次及事故发生的具体日期。

案例一：某站二班一调第一批作业计划是将第7勾801线1道摘掉10辆车（第一辆是隔离车），当机车推行到走行线3号道岔时，连接员发现该加锁的道岔异常并立即停车。经检查发现推进车辆的第一辆车左侧第1轮，第2轮，第3轮，右侧第3轮和第2辆车的左侧第一轮均脱轨。事故原因：①设备因素造成列车脱轨，某局在该厂院内施工，将走行线3号道岔的枕木损坏，导致道岔连接杆弯曲，岔尖与基本轨位置偏移。②人为因素造成列车脱轨，站内的维修与检查工作不够仔细。

案例二：某站机务段DF51687机车担当某场调车作业任务，司机在调车作业单机返岔时，未确认调车信号、未与车站进行调车联控，不执行呼唤应答制度，盲目动车，越过关闭的D119号信号机，压上正在转动的129号道岔，引起机车前台车进四股脱轨。事故原因：司机未执行调车联控及传呼应答制度，未确认调车信号开放，盲目动车。

案例三：某机务段某机车担当该站乙调作业任务，由Ⅱ场6道挂两辆工务轨道平车向南牵出运行时，因南头第一辆轨道平车专用铁鞋漏撤，调车列压鞋运行至260号道岔辙叉心后引轨接头处，铁鞋卡滞，引发机后第一辆轨道平车脱轨。事故原因：违反基本调车制度，漏撤防溜铁鞋。

1.3 调车脱轨事故因素分析

参照以上调车脱轨案例，并结合近年来国内外的研究总结，发现造成脱轨的三大主要影响因素如下：

（1）调车作业系统是一个庞大的工作系统，其涉及的部门较多，所以需要各个部门共同协作完成每一个调车作业，该系统中任何一个环节出现问题都可能引发调车事故。在调车工作中人占主导地位，虽然现在是信息化时代都是计算机在控制设备的运作，但是大多数环节还是得依靠人来完成的。如果调车人员能够掌握足够的技能、有良好的心里素质以及认真的态度是可以高效的完成调车工作的基础[8]。

（2）设备因素

在调车系统中设备的好坏会影响调车的安全，即使铁路对所应用的设备的标准有严格的要求，但是在实际情况下难免会有不当。所以各种设备在设计过程要严格把控，在保证设计安全性的同时也要保证使用的安全性，在应用的过程中要注意对设备的维修保养。驼峰、调出线、调车线、调机、调车信号机以及各种调速设备均是调车作业特定的设备。

（3）环境因素

影响调车的环境因素包括内部环境和外部环境，内部小环境指调车作业时的作业环境，也包括系统内的社会环境，即政治、经济、文化等。外部大环境主要指自然环境，比如有些站段所处地区比较寒冷、地势不平坦等现象会给调车工作带来一定的影响。

2 调车脱轨事故树建立与计算

2.1 建立调车脱轨影响因素的事故树

基于某铁路局调车脱轨事故统计整理，加上查找资料的过程中收集的事故类型对基本事件进行筛选，保证各基本事件相对独立。列车调车脱轨事故的顶上事件（T）、中间事件（M）和基本事件（X），并通过事故树的基本术语及符号将各事件间的逻辑关系通过树的形式表示出来，各事件的情况详见表1，脱轨事故树模型如图1。

脱轨事故树如图1所示：

2.2 事故树模型的计算及结果

根据图1的事故树中顶上事件T，中间事件M，原因事件X之间的逻辑关系，建立调车脱轨事故树函數，利用布尔代数法将函数化简：

对事故树函数T，运用布尔代数化简法求出事故树的最小割集：

根据事故树函数T列出成功树函数T'

同理运用布尔代数化简法求出成功树函数的两个最小径集为：

根据得到的最小割集对事故树结构重要度排序，从上诉30个最小割集中可以发现每个割集都有两个基本事件，X1和X2的结构重要度最大，其次是X3，X4…X17，则有：

2.3 概率重要度分析

根据上面得到的各基本概率重要度系数计算临界重要度系数：

通过对事故树的重要度分析中可以看出，基本事件结构重要度中司机未注意险情臆测行车和司机超速或调速不当的结构度所占比重最大，所以这两个基本因素对列车调车脱轨的影响程度较大。概率重要度分析主要依靠X1、X2等这些基本事件的概率重要度系数大小对脱轨事故的发生进行定量分析，结果显示除X1和X2这两个基本事件的概率重要度最大且相等外其他事件都相等。在临界重要度结果分析中可以发现，人员因素导致的脱轨概率最大，其次是设备因素，环境因素最小。

3防范脱轨事故的措施

3.1 提高职工的安全意识以及培养职工素质

为了培养职工的素质就需要有适应调车工作的教育培训体系，车站可定期聘请专家举办安全讲座，加强职工的安全责任意识。定期组织职工间交流典型事故案例，让其认识到事故造成的严重后果，增强其责任感和使命感。同时，实施动态监控，确保安全检查和监管到位。

3.2 加强作业技能培训

借助车站现有的设备，定期组织工作人员进行实地操作演练，在条件允许的情况下可以定期进行安全岗位考试、定期总结学习安全事故教训，加强一线职工的安全教育。其次要严格执行操作技能培训及标准化操作规程，减少职工违规违章等不安全行为，减少事故的发生。

3.3 加强设备检修与维护

车站的各种设备在日常应用时会出现老化、损坏、不灵敏等问题。因此，要加强日常检查力度，保证设备养护正常，发现问题及时维修，并做好检修记录，定期对记录内容进行专项排查整治。车站还可以加大资金投入力度，确保设备先进可靠。

3.4 改善作业环境

在所调查的事故中可以发现因环境因素造成的调车脱轨概率相对较小，但是这并不意味着可以将此问题忽略。在日常工作的过程中要为职工一个安全的工作环境，确保职工人身安全，减轻职工心理负担，使其可以高度集中注意力地做好有关工作，降低人为失误造成事故的概率。

4 结语

调车脱轨事故不仅对基础设施、车辆和货物造成损害，扰乱服务，甚至造成人员伤亡并危害环境，也会对经济造成一定的损失。所以对于造成调车脱轨事故的影响因素的分析应该引起有关人员的高度重视。

通过建立事故树查清事故因素，研究各种因素的内在联系并进行深入分析，有针对性地作出防范措施，从而高效率的防止铁路脱轨事故的发生。

参考文献

[1]Dindar S.Kaewunruen S.An M.et al.Bayesian Network-based probability analysis of train derailments caused by various extreme weather patterns on railway turnouts[J].Safety Science.2017.12（28）：20-30.

[2]门金勇.铁路调车人因事故的控制与管理研究[D].北京：清华大学.2008.

[3]张琢.铁路调车作业事故分析及对策研究[J].中国铁路.2009.2（3）：26-30.

[4]石小玉.列车脱轨事故树分析[J].浙江焦化煤气集团有限公司.2011.4（39）：52-54.

[5]高守安.车站调车作业事故原因及对策[J].中外企业家，2017（11）：224.

[6]李庆云.驼峰6#对称道岔调车惯性脱轨防控技术的研究[J].上海铁道科技，2017，000（002）：43-45.

[7]周新力.基于灰色系统与事故树的列车调车脱轨事故预测与评价研究[D].南昌：华东交通大学.2018.

[8]门金勇.铁路调车人因事故的控制与管理研究[D].北京：清华大学.2008.

装备维修技术2021年43期