高鐵“自主創(chuàng)新”之謎：半生不熟的列控系統(tǒng)

“7·23”甬溫線動(dòng)車追尾事故發(fā)生5天后，新任上海鐵路局局長(zhǎng)安路生終于宣布了事故發(fā)生的原因，是由于信號(hào)設(shè)備在設(shè)計(jì)上存在嚴(yán)重缺陷，遭雷擊發(fā)生故障后，導(dǎo)致本應(yīng)顯示為紅燈的區(qū)間信號(hào)機(jī)錯(cuò)誤顯示為綠燈。

他同時(shí)分析稱，是雷擊造成溫州南站信號(hào)設(shè)備故障，導(dǎo)致后車D301接收到了錯(cuò)誤的信號(hào)。而事故初始的原因是由于前車D3115因接觸網(wǎng)線路遭受雷擊，導(dǎo)致斷電故障而停車。雷電，再次被推到了導(dǎo)致數(shù)十條生命隕落的前端。

7月1日，自京滬高鐵開(kāi)通以來(lái)，京滬線發(fā)生多起因雷擊導(dǎo)致的供電設(shè)備故障而引發(fā)的停車事故。數(shù)起事故都在表明，我國(guó)高速鐵路在防雷系統(tǒng)以及高速列車的自動(dòng)控制系統(tǒng)上存在重大缺陷。

中科院院士、北方交通大學(xué)光波技術(shù)研究所所長(zhǎng)簡(jiǎn)水生教授近日在接受媒體采訪時(shí)表示，高鐵在其機(jī)車使用的軸承、輪軌、列車運(yùn)行的防雷系統(tǒng)，以及大面積使用國(guó)外尚且在試驗(yàn)中的無(wú)砟軌道等方面都存在巨大的安全隱患，需要時(shí)間來(lái)考驗(yàn)。

半生不熟的列控系統(tǒng)

7月28日，中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司(下稱“中國(guó)通號(hào)”)屬下的北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院(下稱“通號(hào)院”)發(fā)布致死傷者及家屬道歉信。中國(guó)通號(hào)為事故路線甬溫線提供信號(hào)總體集成，而通號(hào)院則負(fù)責(zé)CTCS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。

此前媒體報(bào)道稱，中國(guó)通號(hào)的列控技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段是上世紀(jì)八九十年代，歐洲高鐵技術(shù)開(kāi)始發(fā)展時(shí)，就派人到外國(guó)學(xué)習(xí)觀摩，并參與京滬高鐵建設(shè)的技術(shù)準(zhǔn)備、論證；第二階段是2007年鐵路第六次大提速期間，運(yùn)用自主研發(fā)的CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，滿足了六大干線時(shí)速250公里動(dòng)車組列車的控車需求；第三階段是2008年，京津城際鐵路建設(shè)后期，中國(guó)通號(hào)以系統(tǒng)集成方式，推出了CTCS-3D列控技術(shù)，滿足了時(shí)速350公里動(dòng)車組列車的控車需求；第四個(gè)階段是武廣高鐵建設(shè)后期，中國(guó)通號(hào)完成了研發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的任務(wù)。

列車控制系統(tǒng)CTCS是高速鐵路運(yùn)行的中樞系統(tǒng)，如果沒(méi)有這套連接列車、調(diào)度中心、信號(hào)傳送線路和設(shè)備的系統(tǒng)，再先進(jìn)的機(jī)車和再精良的軌道也無(wú)法維持高速運(yùn)行。

在列車高速運(yùn)行的條件下，地面信號(hào)難以辨認(rèn)，于是列車自動(dòng)保護(hù)裝置ATP成為建設(shè)高速鐵路的必要條件。而ATP車載系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)源即來(lái)自于CTCS從鋼軌到信號(hào)機(jī)、應(yīng)答機(jī)、測(cè)速傳感器等一連串信號(hào)傳導(dǎo)裝置，以及連接它們的軟件程序。

CTCS這套列控系統(tǒng)，一直是被鐵道部標(biāo)榜為由我國(guó)自主研發(fā)和創(chuàng)新的成果。2007年全國(guó)鐵路第六次大提速時(shí)，廣鐵集團(tuán)高級(jí)工程師陳建譯稱自動(dòng)閉塞系統(tǒng)就是控制同一條鐵路上多列動(dòng)車組安全間隔時(shí)間、信息通過(guò)鋼軌傳送到動(dòng)車組的車載系統(tǒng)，以防止列車追尾事故的發(fā)生。

一份CTCS2列控系統(tǒng)的功能及技術(shù)特點(diǎn)介紹文檔中顯示，CTCS-2是參照歐洲列車控制系統(tǒng)(ETCS)制定的我國(guó)現(xiàn)代鐵路列車控制系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)一家信號(hào)工廠的銷售經(jīng)理告訴本報(bào)記者，CTCS系統(tǒng)(包括軟、硬件部分)雖然也采用招投標(biāo)方式，但基本上由通號(hào)院壟斷，設(shè)備大多由通號(hào)院下屬的沈陽(yáng)、北京、西安等分廠負(fù)責(zé)硬件設(shè)備的生產(chǎn)。

中國(guó)到底有沒(méi)有掌控CTCS系統(tǒng)的核心技術(shù)？又是否對(duì)CTCS窮舉了包括高電壓雷擊測(cè)試在內(nèi)的所有測(cè)試？通號(hào)院對(duì)CTCS的壟斷是否不利于系統(tǒng)本身的改進(jìn)和升級(jí)？“7·23”事故對(duì)此打上了巨大的問(wèn)號(hào)。

防雷系統(tǒng)的問(wèn)題到底有多大

京滬高鐵僅開(kāi)通10天，7月10日，京滬高鐵G151次列車在山東境內(nèi)因雷暴天氣發(fā)生停車斷電，受此影響，京滬高鐵19趟下行列車晚點(diǎn)。12日，京滬高鐵再次遭遇接觸網(wǎng)故障，至少11列進(jìn)京高鐵晚點(diǎn)。13日，G114次運(yùn)行至常州北站突發(fā)故障。14日，G105、G201、G150次再現(xiàn)故障。遭受雷擊是接觸網(wǎng)頻發(fā)故障的主要原因。

簡(jiǎn)水生在接受媒體采訪時(shí)表示，京滬高鐵整個(gè)的防雷系統(tǒng)不行。而京滬高速列車自備的電源根本無(wú)法在斷電情況下運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。他表示，防雷是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，受地質(zhì)條件好壞的影響，防雷系統(tǒng)的性能可能出現(xiàn)偏差。

國(guó)際電工委員會(huì)中國(guó)專家關(guān)象石在接受采訪時(shí)表示，目前的高鐵設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)供電應(yīng)急恢復(fù)系統(tǒng)也沒(méi)有進(jìn)行細(xì)致的研究。高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范中沒(méi)有強(qiáng)制架設(shè)避雷線的相關(guān)規(guī)定，而僅僅采取與電力系統(tǒng)類似的防雷措施。這就是問(wèn)題的關(guān)鍵。

中國(guó)工程院院士、鐵道專家王夢(mèng)恕則指出，高鐵縱使有防雷設(shè)施，也只能防高空雷擊，不能防“滾地雷(球狀)閃”。他在接受《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示，現(xiàn)在的天氣狀況與以往不同，經(jīng)常低空起雷。但他表示，即使是低空打雷，擊穿接觸網(wǎng)，修理起來(lái)也很簡(jiǎn)單。為什么數(shù)次京滬高鐵停電都花費(fèi)數(shù)小時(shí)修理電網(wǎng)呢？

一位鐵路防雷工程師告訴本報(bào)記者，關(guān)于鐵路的防雷系統(tǒng)，由鐵道部頒布的第26號(hào)文統(tǒng)領(lǐng)。鐵路的防雷體系包括避雷針、防雷器以及接地系統(tǒng)三項(xiàng)，他坦言，200公里以上的非高鐵的鐵路設(shè)備，接地系統(tǒng)并沒(méi)有完全做好。

本報(bào)記者獲悉，由鳳凰衛(wèi)視組織召開(kāi)的防雷專家對(duì)此次事故的研討會(huì)將于8月4日在北京召開(kāi)，通號(hào)院亦被邀請(qǐng)參加。

高鐵還有多少隱患？

“7·23”事故發(fā)生后，鐵道部部長(zhǎng)盛光祖在現(xiàn)場(chǎng)表示，從即日起開(kāi)始為期兩個(gè)月的安全生產(chǎn)大檢查。以高鐵安全和客車安全為重點(diǎn)，采取拉網(wǎng)式檢查的方法，全面排查問(wèn)題，制定針對(duì)性的措施逐項(xiàng)整改。

兩個(gè)月時(shí)間能將高鐵目前存在的隱患排除干凈嗎？從專家們的分析來(lái)看，這是一個(gè)艱巨的幾乎不可能完成的任務(wù)。

簡(jiǎn)水生認(rèn)為，除防雷系統(tǒng)外，輪軌、軸承以及無(wú)砟軌道均存在安全隱患。比如，輪軌的軸是中國(guó)自己制造的，但軸承卻不是中國(guó)制造的，連進(jìn)口軸承所使用的鋼材是什么也不知道。

而超長(zhǎng)線路的無(wú)砟整體道床令簡(jiǎn)水生亦不敢茍同其安全性。目前，中國(guó)300公里以上的高鐵軌道上，比如京津、京滬、武廣均鋪設(shè)的是無(wú)砟整體道床。

中科院西安地球環(huán)境研究所的張拾邁教授在彌留之際表示：“如果非要上高鐵，至少一定要用有碴道床。”碴即砟，即小石子。張拾邁教授認(rèn)為，小石子可以對(duì)夏爾謝夫力起一定的緩沖作用，而今天我們的高鐵建設(shè)中普遍采用的是無(wú)碴道床，把鋼軌硬生生釘在水泥地上，則會(huì)給夏爾謝夫力帶來(lái)火上澆油的效果。

張拾邁的擔(dān)憂不僅對(duì)鐵路安全，更延伸至對(duì)其應(yīng)力無(wú)法緩沖、從而對(duì)增加地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的擔(dān)憂。

但網(wǎng)絡(luò)上的人們亦有不同的看法。有人認(rèn)為，2003年，德國(guó)鐵路無(wú)碴軌道總鋪設(shè)長(zhǎng)度為600多公里；日本累計(jì)鋪設(shè)里程已達(dá)2700多公里，因此這一技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。

鐵道部宣稱，無(wú)碴軌道也是一項(xiàng)自主創(chuàng)新技術(shù)。但中國(guó)是否已經(jīng)掌握了無(wú)碴技術(shù)的核心，以及無(wú)碴道床的一些疑點(diǎn)，仍未有權(quán)威的解釋。

而專家關(guān)于高鐵路基需要數(shù)年時(shí)間等待其自然沉降，而不能倉(cāng)促開(kāi)通運(yùn)行的討論之聲，也是不絕于耳。

所有的疑問(wèn)和擔(dān)憂，至今還沒(méi)有一個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)給出結(jié)論。