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第一卷 碰撞的威胁 1

第1章 背景及前言 1

1.1 总体项目的背景 1

1.2 总体研究工作的目标和范围 2

1.3 本卷的内容 3

第2章 碰撞场景的拟定 4

2.1 前言 4

2.2 定义 4

2.3 碰撞场景 6

2.4 对过去事故的回顾 10

2.4.1 联邦铁路管理局的事故报告 10

2.4.2 对美国铁路恶性事故的回顾 13

2.4.3 国外的事故 15

2.5 碰撞事故和其他事故的原因和后果 16

2.5.1 在同一导轨上车辆或列车间碰撞的原因和后果 16

2.5.2 平交公路道口碰撞的原因和后果 19

2.5.3 与在导轨上的或堵塞导轨的障碍物碰撞的原因和后果 19

2.5.4 单一列车或车辆事故的原因和后果 20

第3章 对国外高速地面导轨运输系统安全规章的述评 22

3.1 前言 22

3.2 碰撞避免 28

3.2.1 信号和列车控制系统 28

1．前言和小结 28

2．美国的条例、标准和作法 29

3．国外的标准和作法 30

4．HSGGT的特殊作法 31

3.2.2 地界安全保障 36

1．前言和小结 36

2．美国的条例、标准和作法 37

3．国外的标准和作法 38

4．HSGGT的特殊作法 38

3.2.3 公铁平交道口 39

1．前言和小结 39

2．美国的条例、标准和作法 39

3．国外的标准和作法 40

4．HSGGT的特殊作法 40

3.2.4 制动的装置及性能 40

1．前言和小结 40

2．美国的条例、标准和作法 42

3．国外的标准和作法 42

4．HSGGT的特殊作法 43

3.2.5 运营和维修人员的资格和培训 46

1．前言和小结 46

2．美国的条例、标准和作法 46

3．国外的标准和作法 46

4．HSGGT的特殊作法 46

3.2.6 操作规程和作法 47

1．前言和小结 47

2．美国的条例、标准和作法 47

3．国外的标准和作法 48

4．HSGGT的特殊要求 48

3.3 事故幸存性 48

3.3.1 车辆总体结构 48

1．前言和小结 48

2．美国的条例、标准和作法 49

3．国外的标准和作法 49

4．HSGGT的特殊作法 52

3.3.2 司机室的耐碰撞度和安全 54

1．前言和小结 54

2．美国的条例、标准和作法 54

3．国外的标准和作法 55

3.3.3 车辆的装备部件和设备 55

1．前言和小结 55

2．美国的条例、标准和作法 56

3．国外的标准和作法 56

4．HSGGT的特殊作法 56

3.3.4 车辆和机车窗用玻璃的标准 57

1．前言和小结 57

2．美国的条例、标准和作法 57

3．国外的标准和作法 58

第4章 建议的碰撞避免和事故幸存性准则 60

4.1 前言 60

4.2 “等效安全”的定义 60

4.3 碰撞避免和事故幸存性指南 69

附录A 美国恶性铁路事故数据 73

表A-1 74

表A-2 76

参考文献 79

第二卷 碰撞避免 80

第1章 引言 80

1.1 本卷的目的和概述 80

1.2 碰撞避免的历史沿革 81

1.3 磁撞避免的目前作法和未来发展 81

1.4 报告编制 82

第2章 系统运用的碰撞避免特征 84

2.1 引言 84

2.2 进路完整性 84

2.2.1 列车检测 84

2.2.2 联锁装置的完整性 88

2.2.3 进路完整性检查 92

2.3 速度传达 92

2.3.1 地面信号 92

2.3.2 机车信号 93

2.3.3 速度代码传输 94

2.4 超速防护 95

2.4.1 车上速度控制 95

2.4.2 超速电路 97

2.5 碰撞避免特征的摘要 98

2.6 系统的体系结构 98

第3章 碰撞避免的车辆、导轨和地面设计技术 106

3.1 引言 106

3.2 碰撞避免系统的设计技术 106

3.2.1 通行权设计 106

3.2.2 导轨设计 108

3.2.3 平交道口设计 110

3.2.4 车辆系统 112

3.3 实施和人的作用 115

3.4 车辆误动作安全系统 115

3.4.1 地面 115

3.4.2 车载 116

3.5 人在碰撞避免保障中的作用 116

3.5.1 维修和检验业务 117

3.5.2 人的行为限制 117

3.5.3 可预测的侵入 118

3.5.4 不可预测的侵入 118

3.6 摘要 118

第4章 碰撞避免措施对系统运转的影响 120

4.1 引言 120

4.2 进路完整性措施 120

4.2.1 列车探测 120

4.2.2 联锁装置 124

4.2.3 联锁体系结构 125

4.3 信号方法 126

4.3.1 点式机车信号系统 126

4.3.2 连续机车信号系统 127

4.4 ATP速度实施 128

4.4.1 车上速度控制 128

4.4.2 列车制动 128

4.5 导轨设计措施 131

4.5.1 平面交叉警报装置 132

4.5.2 侵入和机械故障探测装置 132

4.6 小结 132

第5章 碰撞避免评价的建议指南 133

5.1 引言 133

5.2 碰撞场景述评 133

5.2.1 第一组：列车—列车（同一轨道）碰撞避免 133

5.2.2 第二组：列车—障碍物（侵入）碰撞避免 134

5.2.3 第三组：列车与不同列车之间的碰撞避免 135

5.2.4 第四组：单一列车碰撞避免 136

5.3 HSGGT系统必要条件的评价 137

5.4 特定技术方法的评价 137

5.4.1 列车检测、速度传达和实施 138

5.4.2 联锁、进路和导轨完整性 139

5.4.3 安全逻辑处理 139

5.4.4 导轨设计 140

5.4.5 平交道口设计 141

5.4.6 车辆系统 141

5.4.7 侵入保护 142

5.4.8 导轨终端设计 142

5.5 其他条件 142

5.5.1 可靠性 142

5.5.2 可维修性 143

5.5.3 维修保养 143

5.5.4 培训 143

5.6 系统性能的评价 143

5.6.1 可靠性估价方法 144

5.6.2 系统评估 144

附录A．碰撞避免的历史 148

附录B．SELTRAC系统 149

附录C．美国安全微处理机联锁 151

附录D．美国的软件应用 151

附录E．列车制动机检查和试验 152

附录F．系统性能评估方法 153

附录G．美国标准和技术要求 156

参考文献 157

第三卷 事故幸存性 159

第1章 引言 159

第2章 HSGGT车辆耐碰撞度的基本原理 161

2.1 HSGGT碰撞条件 161

2.2 车辆耐碰撞度设计 163

2.2.1 车辆结构 163

2.2.2 车辆内部 170

第3章 在车辆碰撞时对人的伤害 175

3.1 背景资料 175

3.2 对冲击损伤的生物力学研究概述 177

3.3 现行人类伤害判据 181

3.4 未来的人类伤害判据研究计划 183

第4章 车辆耐碰撞度评价技术 185

4.1 实验技术 185

4.1.1 实物碰撞试验 185

4.1.2 滑橇试验 186

4.1.3 部件试验 187

4.2 分析技术 189

4.2.1 列车组运动学及独立车辆碰撞分析 191

4.2.2 二次碰撞分析 200

第5章 现行旅客运输车辆设计、制造和乘客幸存性评价实施 205

5.1 车辆安全措施的特征 205

5.1.1 城际旅客车辆和动力车结构 206

5.1.2 其他运输方式中的车辆结构 221

5.2 车辆内部特性 231

5.2.1 公交车辆和城际客车内部特性 231

5.2.2 其他运输方式中的车辆内部 240

5.3 乘客幸存性标准和规程 242

第6章 对改善HSGGT车辆耐碰撞度设计和评估的建议和指南 244

6.1 整体车辆评价 244

6.2 乘客伤害可能性评估 246

6.3 车辆子系统评价 247

6.4 建议的HSGGT车辆耐碰撞度研究和发展计划 248

参考文献 253

第四卷 建议的安全规范 257

第1章 引言 257

第2章 安全规范的目标、形式和内容 258

2.1 安全规范的目标 258

2.2 规范的形式 258

2.3 安全规范的内容 259

第3章 HSGGT安全规范草案 262

3.1 目标和范围 262

3.2 规范的适用范围 262

3.3 定义 262

3.3.1 引言和适用性 262

3.3.2 定义 262

3.4 整体系统性能规范（一级） 264

3.4.1 适用范围 264

3.4.2 列车乘坐人员的风险总值 265

3.4.3 事故发生率 265

3.4.4 雇员的事故发生率 265

3.4.5 关于在场人员的伤亡发生率 265

3.4.6 与技术要求的一致性 265

3.4.7 对于3.4节的说明 266

3.5 碰撞避免和事故幸存性能规范（二级） 266

3.5.1 概述 266

3.5.2 二级性能要求的适用范围 266

3.5.3 低速碰撞幸存性 266

3.5.4 中速碰撞幸存性 267

3.5.5 高速碰撞避免 268

3.5.6 非常高速的碰撞 268

3.6 各种子系统和零部件的规范（三级） 269

3.6.1 引言说明 269

3.6.2 碰撞避免 269

3.6.3 事故幸存性 276

第4章 系统安全性分析方法学 282

4.1 引言 282

4.2 故障树分析 282

4.3 绝对定量风险分析 285

4.4 比较定量风险分析 287

4.5 初级危害性分析 288