中老鐵路磨萬段救援及熱備能力布點(diǎn)研究

中老昆萬鐵路(昆明—萬象，以下簡稱“中老鐵路”)磨萬段地質(zhì)條件極其復(fù)雜，橋隧比達(dá)62.8%，最大坡道24‰，萬榮至磨丁間更可謂橋隧相連、陡坡起伏[1]。應(yīng)對(duì)如此復(fù)雜的線路條件，給安全救援工作提出了新的課題。中國建設(shè)和生產(chǎn)的鐵路固定和移動(dòng)設(shè)備質(zhì)量過關(guān)、性能可靠，發(fā)生事故需要救援的幾率極低，但為了確保安全性，中老鐵路磨萬段安全救援工作仍需要未雨綢繆、精心籌劃。

1 當(dāng)前中老鐵路磨萬段救援能力及存在問題

中老鐵路于2021 年12 月3 日正式開通運(yùn)營。按照設(shè)計(jì)救援能力，老中鐵路有限公司(以下簡稱“老中公司”)于開通運(yùn)營前購置一臺(tái)NS1602型內(nèi)燃鐵路起重機(jī)、工具車及附屬救援工具，停放于萬象南機(jī)務(wù)段救援列車線，救援能力按照設(shè)計(jì)文件已經(jīng)基本滿足。中老鐵路磨萬段救援熱備能力布點(diǎn)示意圖如圖1 所示，中老鐵路磨萬段救援設(shè)備一覽表如表1 所示。

圖1 中老鐵路磨萬段救援熱備能力布點(diǎn)示意圖Fig.1 Layout of rescue and hot standby capabilities in the Boten-Vientiane section of China-Laos Railway

表1 中老鐵路磨萬段救援設(shè)備一覽表Tab.1 List of rescue equipment in the Boten-Vientiane section of China-Laos Railway

雖然中老鐵路磨萬段的救援能力已經(jīng)初具規(guī)模，但是也存在一些需要解決和完善的問題，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）救援機(jī)具尚需完善。為了節(jié)約成本，中老鐵路磨萬段購置的救援列車為二次轉(zhuǎn)讓機(jī)車，隨車附帶的部分工具和設(shè)備與磨萬段線路條件適配性存在差距，如逼近式復(fù)軌器在橋梁和曲線上使用不便。

（2）磨憨救援列車擔(dān)當(dāng)磨萬段救援任務(wù)通關(guān)不便。磨憨救援列車需要擔(dān)當(dāng)磨萬段磨丁至瑯勃拉邦間的救援任務(wù)。由于勐臘海關(guān)首次開通鐵路口岸，對(duì)救援列車及救援人員通關(guān)尚無便利條件。

（3）救援條件惡劣。磨萬段是單線鐵路，且橋隧較多，發(fā)生事故需要起復(fù)時(shí)，只能從列車的一側(cè)進(jìn)行，無法像雙線鐵路一樣利用鄰線進(jìn)行起復(fù)。事故若發(fā)生在隧道內(nèi)、橋梁上，起復(fù)將更加困難。救援列車受地形條件限制較多，使用救援列車吊復(fù)不一定適用于所有救援場景。

（4）救援專業(yè)人員不足。目前全線僅萬象南站有2 名專業(yè)從事鐵路救援的專業(yè)技術(shù)人員，增加救援專業(yè)人員將增加中老鐵路的運(yùn)營成本。

（5）熱備內(nèi)燃機(jī)車?yán)吓f。老中公司有2 臺(tái)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車和3 臺(tái)DF7G型內(nèi)燃機(jī)車，5 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車作為調(diào)車機(jī)車兼熱備機(jī)車使用。上述機(jī)型均系20世紀(jì)90 年代末左右生產(chǎn)，車型老舊、功率較低。

2 中老鐵路磨萬段潛在的安全事故風(fēng)險(xiǎn)源分析

2.1 人員

磨萬段運(yùn)輸組織委托中國鐵路昆明局集團(tuán)有限公司(以下簡稱“昆明局集團(tuán)公司”)負(fù)責(zé)，同時(shí)老中公司招聘大量老撾籍員工，經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)后在昆明局集團(tuán)公司的帶領(lǐng)下從事行車組織、列車司機(jī)、動(dòng)車組檢修等一線生產(chǎn)工作，開通初期由于中老雙方語言溝通障礙，老方人員培訓(xùn)不足、現(xiàn)場條件復(fù)雜等原因，在實(shí)際作業(yè)過程中容易因?yàn)闇贤ú粫?、人員業(yè)務(wù)不熟、各專業(yè)配合不熟練等原因造成鐵路安全事故。另外，由于老撾路外安全環(huán)境較差，路外人員翻越柵欄進(jìn)入鐵路，或驅(qū)趕牲畜進(jìn)入鐵路范圍的事件時(shí)有發(fā)生，也為中老鐵路安全運(yùn)營帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 設(shè)施

中老鐵路為新建鐵路，因線路設(shè)施老化等問題引發(fā)行車事故的可能性較小，但是近年來，山區(qū)鐵路發(fā)生的隧道涌水、掉塊事故，隧道口橋隧連接處山石滾落等問題時(shí)有發(fā)生。磨萬段橋隧比例較高，沿線共有橋梁166 座、隧道75 座，較為集中地分布在北部山區(qū)地帶，發(fā)生隧道涌水和掉塊落石等事故的可能性較大。

2.3 設(shè)備

經(jīng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，因設(shè)備故障和違章作業(yè)而引發(fā)的脫軌、沖突等事故多發(fā)生在車站。車站主要辦理接發(fā)列車、調(diào)車等作業(yè)，信號(hào)機(jī)、道岔及聯(lián)鎖設(shè)備較多，作業(yè)過程中敵對(duì)進(jìn)路較多，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障處置不當(dāng)及作業(yè)人員違章作業(yè)，極易發(fā)生脫軌、沖突等惡性事故。磨萬段區(qū)間內(nèi)破壞、盜竊鐵路設(shè)備事件也常常發(fā)生，因設(shè)備破壞導(dǎo)致通信中斷或信號(hào)設(shè)備故障，從而影響正常行車。

2.4 規(guī)章制度

中老鐵路建設(shè)和運(yùn)營以中國標(biāo)準(zhǔn)為主，需要結(jié)合老撾實(shí)際情況進(jìn)行“本土化”調(diào)整，在規(guī)章制定方面，由于不同的國情和環(huán)境，需要構(gòu)建一套適用于中老鐵路實(shí)際情況的規(guī)章體系，新的規(guī)章體系與中國標(biāo)準(zhǔn)幾十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)存在一定的磨合期，現(xiàn)場作業(yè)人員執(zhí)行規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)也存在一定的適應(yīng)期，因而規(guī)章制度的制定和執(zhí)行存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 自然災(zāi)害

中老鐵路磨萬段地質(zhì)條件復(fù)雜，地形地貌上常分布有大小不等的山間河谷平原，區(qū)內(nèi)深切峽谷和山間盆地交錯(cuò)分布，溶蝕孤峰挺拔林立。水文方面沿線地表水系發(fā)育，多呈格狀、羽狀水系，總體屬湄公河水系，河流流量受季節(jié)影響較為明顯，鐵路在瑯勃拉邦2 次跨越湄公河干流，北部位于滇西南地震帶內(nèi)，該地震帶中強(qiáng)地震活動(dòng)十分頻繁，地震活動(dòng)頻度高，強(qiáng)度大。另外老撾雨季降雨多，泥石流等自然災(zāi)害較為常見，在工程建設(shè)期就多次發(fā)生泥石流災(zāi)害影響工程建設(shè)，地震和泥石流等自然災(zāi)害對(duì)運(yùn)營期的列車運(yùn)行安全構(gòu)成極大威脅。

3 中老鐵路磨萬段救援及熱備能力設(shè)計(jì)

鐵路應(yīng)急救援是維持鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)鐵路突發(fā)、具有破壞性的事件及時(shí)采取響應(yīng)和恢復(fù)的重要保障，是維持鐵路安全運(yùn)營的重要基石[2]。

3.1 救援形式

（1）起復(fù)救援。起復(fù)救援是指利用救援起重機(jī)、液壓頂、復(fù)軌器等起復(fù)設(shè)備，對(duì)脫軌、顛覆的軌行設(shè)備及塌落的大型構(gòu)件復(fù)軌或吊離鐵路限界的手段[3]。

（2）熱備機(jī)車救援。熱備機(jī)車救援是指利用設(shè)置在沿線的熱備機(jī)車(一般為內(nèi)燃機(jī)車)，將失去動(dòng)力或制動(dòng)力的列車牽引至安全地點(diǎn)[4]。由于近年來電氣化鐵路和高速鐵路的運(yùn)營里程逐年增加，電力牽引已經(jīng)成為主要牽引動(dòng)力。但由于電力牽引受制于供電的可靠性，一旦發(fā)生自然災(zāi)害或者設(shè)備故障，接觸網(wǎng)不能供電，列車將失去牽引動(dòng)力及制動(dòng)原力，長時(shí)間不能恢復(fù)供電，存在很大的溜逸風(fēng)險(xiǎn)[5]。

3.2 救援能力布點(diǎn)

（1）救援起重機(jī)選型與布點(diǎn)。救援起重機(jī)是專門對(duì)鐵路事故中的鐵路機(jī)車車輛或其它障礙物進(jìn)行起吊清理的特種用途車輛。其分類方式主要以起重噸位、吊臂形式等技術(shù)參數(shù)作為依據(jù)，按噸位區(qū)分主要有100 t，125 t，160 t 級(jí)，按吊臂形式分為伸縮臂和固定臂[6]。中老鐵路磨萬段運(yùn)行的機(jī)車車輛自重最大的為HXD3CA 型電力機(jī)車，整備質(zhì)量150 t，選擇救援起重機(jī)起復(fù)質(zhì)量時(shí)必須大于150 t，需要選擇160 t 級(jí)的救援起重機(jī)。綜合購置成本等因素考慮，可以選擇購置一臺(tái)NS1602型救援起重機(jī)。

為滿足救援半徑的要求，合理布置救援列車，中老鐵路國內(nèi)段和國外段統(tǒng)籌考慮，將國內(nèi)段原計(jì)劃設(shè)置于寧洱的救援列車調(diào)整至磨憨。昆明至萬象南間共有萬象南、磨憨和昆明3 列救援列車，滿足了救援半徑250 km 的要求。

中老鐵路磨萬段開通初期共設(shè)車站20 座，其中辦理調(diào)車作業(yè)較為頻繁的車站有5 座，分別是萬象南、萬榮、瑯勃拉邦、納堆和磨丁。按照救援列車的設(shè)置情況和出動(dòng)時(shí)間，救援列車至主要車站用時(shí)如表2所示。

表2 救援列車至主要車站用時(shí)表 minTab.2 Time for a rescue train to reach main stations

若在車站發(fā)生事故需要使用救援列車起復(fù)的，根據(jù)表2 選擇用時(shí)最短的救援列車前往事故地點(diǎn)。

（2）熱備機(jī)車選型與布點(diǎn)。中老鐵路磨萬段為單線電氣化鐵路，北部山區(qū)地質(zhì)條件惡劣，并且老撾供電可靠性不高，極易發(fā)生接觸網(wǎng)停電事故，這給運(yùn)行在坡道的列車埋下極大的安全隱患。目前配屬的內(nèi)燃機(jī)車有DF4B型和DF7G型，其中DF4B型內(nèi)燃機(jī)車具有電阻制動(dòng)功能。通過牽引計(jì)算，使用DF4B內(nèi)燃機(jī)車救援停于20‰坡道上的總重3 300 t、編組38 輛的列車，列車自然溜逸工況下，車速從10 km/h 漲速至70 km/h 用時(shí)1 min 36 s；采用最大電阻制動(dòng)工況，車速從10 km/h 漲速至70 km/h 用時(shí)2 min 20 s；使用純空氣制動(dòng)工況，速度70 km/h時(shí)制動(dòng)主管減壓50 kPa，列車速度降至10 km/h 用時(shí)2 min 36 s，列車緩解充風(fēng)時(shí)間為40 s。列車緩解的充風(fēng)時(shí)間40 s 遠(yuǎn)小于采用最大電阻制動(dòng)工況列車漲速用時(shí)2 min 36 s，可見使用DF4B型內(nèi)燃機(jī)車擔(dān)當(dāng)下坡道方向救援，采用電、空配合制動(dòng)方式，能夠滿足一個(gè)制動(dòng)周期的充風(fēng)時(shí)間要求[7]。

結(jié)合各站的站線條件及區(qū)段距離，磨萬段分別在磨丁和瑯勃拉邦設(shè)置1 臺(tái)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車，分別在萬榮和萬象南設(shè)置1 臺(tái)DF7G型內(nèi)燃機(jī)車。磨丁、瑯勃拉邦熱備機(jī)車共同擔(dān)當(dāng)磨丁至瑯勃拉邦間救援任務(wù)；瑯勃拉邦、萬榮熱備機(jī)車共同擔(dān)當(dāng)瑯勃拉邦至萬榮間救援任務(wù)，以瑯勃拉邦熱備機(jī)車為主；萬榮、萬象南熱備機(jī)車共同擔(dān)當(dāng)萬榮至萬象南間救援任務(wù)。熱備機(jī)車擔(dān)當(dāng)救援區(qū)段示意圖如圖2所示。

圖2 熱備機(jī)車擔(dān)當(dāng)救援區(qū)段示意圖Fig.2 Schematic diagram of hot standby locomotive acting as a rescue section

為盡快派出熱備機(jī)車擔(dān)當(dāng)救援，防止被救援列車因長時(shí)間無動(dòng)力停留產(chǎn)生溜逸風(fēng)險(xiǎn)，各點(diǎn)熱備機(jī)車趕赴事故現(xiàn)場用時(shí)不同，熱備機(jī)車救援距離與至救援點(diǎn)用時(shí)表如表3 所示，可根據(jù)事發(fā)地點(diǎn)選派時(shí)間最短的機(jī)車。但由于磨萬段是單線鐵路，還需要結(jié)合坡道方向及坡度綜合考慮選派機(jī)車。

表3 熱備機(jī)車救援距離與至救援點(diǎn)用時(shí)表Tab.3 Rescue distance for a hot standby locomotive and time to reach a rescue point

3.3 救援響應(yīng)

中老鐵路磨萬段的運(yùn)輸生產(chǎn)組織構(gòu)架由老中公司、萬象運(yùn)營管理中心和瑯勃拉邦維保中心組成。老中公司主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局和信息收集，萬象運(yùn)營管理中心主要負(fù)責(zé)調(diào)度指揮、行車、機(jī)務(wù)、車輛、客運(yùn)、貨運(yùn)等業(yè)務(wù)，瑯勃拉邦維保中心主要負(fù)責(zé)工務(wù)、電務(wù)、通信、供電等固定設(shè)備的維保。

磨萬段的應(yīng)急救援調(diào)度工作由萬象運(yùn)營管理中心下設(shè)調(diào)度所負(fù)責(zé)。當(dāng)遭遇設(shè)備故障、自然災(zāi)害等鐵路交通事故突發(fā)事件時(shí)，事故發(fā)現(xiàn)者應(yīng)及時(shí)向列車調(diào)度員及車站應(yīng)急值守人員報(bào)告，列車調(diào)度員及時(shí)向調(diào)度所值班主任報(bào)告，值班主任立即通知調(diào)度所值班領(lǐng)導(dǎo)。調(diào)度所值班領(lǐng)導(dǎo)對(duì)突發(fā)事件的性質(zhì)、類別、危害程度、影響范圍等因素進(jìn)行初步評(píng)估，迅速判明情況，及時(shí)向公司及2個(gè)中心值班領(lǐng)導(dǎo)、主管領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，同時(shí)通知各專業(yè)值守人員及時(shí)趕到應(yīng)急指揮中心組織應(yīng)急處置。事故應(yīng)急報(bào)告程序如圖3 所示。

圖3 事故應(yīng)急報(bào)告程序Fig.3 Procedure of emergency report

3.4 救援演練及試驗(yàn)

為了驗(yàn)證救援熱備能力布點(diǎn)的合理性和救援響應(yīng)體系的可操作性，老中公司組織了非正常行車和救援演練。以2 個(gè)場景的救援演練舉例說明，場景I：動(dòng)車組列車因故在區(qū)間被迫停車無法繼續(xù)運(yùn)行，請(qǐng)求熱備內(nèi)燃機(jī)車救援；場景II：區(qū)間線路塌陷，出動(dòng)救援列車排險(xiǎn)。

（1）演練概況。①場景I。2021 年11 月10 日10 時(shí)01 分，51004 次動(dòng)車組不明原因觸發(fā)緊急制動(dòng)，同時(shí)受電弓降下，列車停于帕當(dāng)至嘎西間VBK152+011 米處(14.0‰上坡道，拉孟山隧道內(nèi))；10 時(shí)07 分，司機(jī)向調(diào)度申請(qǐng)救援；10 時(shí)16分，列車調(diào)度員下發(fā)51011 號(hào)救援調(diào)度命令，利用萬榮站熱備內(nèi)燃機(jī)車擔(dān)當(dāng)后部救援，將動(dòng)車組列車?yán)刂僚廉?dāng)站；10 時(shí)57 分，救援列車掛車作業(yè)完畢；12 時(shí)26 分，救援返回58101 次區(qū)間開車；12時(shí)41 分，帕當(dāng)站停妥。②場景II。2021 年11 月25 日9 時(shí)00 分，調(diào)度所模擬下發(fā)萬象至萬象北VBK11+670 米處因降雨路基下陷，需要開行救援列車搶險(xiǎn)。萬象南機(jī)輛車間9 時(shí)28 分出動(dòng)救援列車由萬象南站開到萬象站待查，演練終止，救援列車返回萬象南站入庫停放。

（2）演練結(jié)果。自熱備機(jī)車接到調(diào)度命令至到達(dá)救援地點(diǎn)用時(shí)41 min，與表3 中萬榮熱備機(jī)車至帕當(dāng)站和嘎西站的時(shí)間相吻合。救援列車自接到調(diào)度命令至出動(dòng)，用時(shí)28 min，滿足救援列車響應(yīng)時(shí)間不大于30 min 的規(guī)定。不論是熱備內(nèi)燃機(jī)車救援還是出動(dòng)救援列車救援，其布點(diǎn)的合理性和出動(dòng)的時(shí)效性均達(dá)到了理論設(shè)計(jì)的水平，取得了較好的實(shí)際效果，為日后救援工作提供了依據(jù)。

4 結(jié)論

中老鐵路成功開通運(yùn)營，標(biāo)志著“一帶一路”倡議又向前邁出了堅(jiān)實(shí)的一大步，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地運(yùn)營好中老鐵路，是一個(gè)不斷摸索、不斷更新、不斷完善的過程。為了構(gòu)筑中老鐵路堅(jiān)如磐石的救援能力體系，研究提出一些未來的規(guī)劃和展望。

（1）增加救援列車布點(diǎn)。萬榮至磨丁間線路條件復(fù)雜，在該區(qū)段加密救援布點(diǎn)，縮短救援半徑將大幅提升救援效率，與萬象南救援列車形成遠(yuǎn)近互補(bǔ)的格局。

（2）調(diào)研多種救援起復(fù)形式?？紤]到救援列車吊復(fù)的局限性，摸排沿線地方大噸位汽車起重機(jī)的分布，便于救援輔助，同時(shí)研究液壓設(shè)備頂復(fù)和復(fù)軌器拉復(fù)等救援形式，多措并舉。

（3）補(bǔ)齊補(bǔ)足救援設(shè)備及購置先進(jìn)的熱備機(jī)車。結(jié)合磨萬段目前運(yùn)行的動(dòng)車組、機(jī)車、車輛類型和線路條件，加快補(bǔ)齊配套的、便于操作的救援機(jī)具及備品[8]。適時(shí)購置交流傳動(dòng)大功率內(nèi)燃機(jī)車替換5 臺(tái)老型機(jī)車擔(dān)當(dāng)熱備機(jī)車工作。

（4）加快老撾籍員工培訓(xùn)。中方專業(yè)技術(shù)人員強(qiáng)化在老撾的鐵路技術(shù)傳承，幫助老撾籍員工快速提升救援操作水平和理論水平。