高鐵“自主創(chuàng)新”之謎：半生不熟的列控系統(tǒng)

“7·23”甬溫線動車追尾事故發(fā)生5天后，新任上海鐵路局局長安路生終于宣布了事故發(fā)生的原因，是由于信號設(shè)備在設(shè)計上存在嚴重缺陷，遭雷擊發(fā)生故障后，導致本應顯示為紅燈的區(qū)間信號機錯誤顯示為綠燈。

他同時分析稱，是雷擊造成溫州南站信號設(shè)備故障，導致后車D301接收到了錯誤的信號。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，導致斷電故障而停車。雷電，再次被推到了導致數(shù)十條生命隕落的前端。

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

中科院院士、北方交通大學光波技術(shù)研究所所長簡水生教授近日在接受媒體采訪時表示，高鐵在其機車使用的軸承、輪軌、列車運行的防雷系統(tǒng)，以及大面積使用國外尚且在試驗中的無砟軌道等方面都存在巨大的安全隱患，需要時間來考驗。

半生不熟的列控系統(tǒng)

7月28日，中國鐵路通信信號集團公司(下稱“中國通號”)屬下的北京全路通信信號研究設(shè)計院(下稱“通號院”)發(fā)布致死傷者及家屬道歉信。中國通號為事故路線甬溫線提供信號總體集成，而通號院則負責CTCS系統(tǒng)的設(shè)計工作。

此前媒體報道稱，中國通號的列控技術(shù)開發(fā)經(jīng)歷了四個階段：第一階段是上世紀八九十年代，歐洲高鐵技術(shù)開始發(fā)展時，就派人到外國學習觀摩，并參與京滬高鐵建設(shè)的技術(shù)準備、論證；第二階段是2007年鐵路第六次大提速期間，運用自主研發(fā)的CTCS-2級列控系統(tǒng)，滿足了六大干線時速250公里動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，中國通號以系統(tǒng)集成方式，推出了CTCS-3D列控技術(shù)，滿足了時速350公里動車組列車的控車需求；第四個階段是武廣高鐵建設(shè)后期，中國通號完成了研發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)的任務。

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

在列車高速運行的條件下，地面信號難以辨認，于是列車自動保護裝置ATP成為建設(shè)高速鐵路的必要條件。而ATP車載系統(tǒng)的信號來源即來自于CTCS從鋼軌到信號機、應答機、測速傳感器等一連串信號傳導裝置，以及連接它們的軟件程序。

CTCS這套列控系統(tǒng)，一直是被鐵道部標榜為由我國自主研發(fā)和創(chuàng)新的成果。2007年全國鐵路第六次大提速時，廣鐵集團高級工程師陳建譯稱自動閉塞系統(tǒng)就是控制同一條鐵路上多列動車組安全間隔時間、信息通過鋼軌傳送到動車組的車載系統(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)制定的我國現(xiàn)代鐵路列車控制系統(tǒng)。

國內(nèi)一家信號工廠的銷售經(jīng)理告訴本報記者，CTCS系統(tǒng)(包括軟、硬件部分)雖然也采用招投標方式，但基本上由通號院壟斷，設(shè)備大多由通號院下屬的沈陽、北京、西安等分廠負責硬件設(shè)備的生產(chǎn)。

中國到底有沒有掌控CTCS系統(tǒng)的核心技術(shù)？又是否對CTCS窮舉了包括高電壓雷擊測試在內(nèi)的所有測試？通號院對CTCS的壟斷是否不利于系統(tǒng)本身的改進和升級？“7·23”事故對此打上了巨大的問號。

防雷系統(tǒng)的問題到底有多大

京滬高鐵僅開通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。12日，京滬高鐵再次遭遇接觸網(wǎng)故障，至少11列進京高鐵晚點。13日，G114次運行至常州北站突發(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。

簡水生在接受媒體采訪時表示，京滬高鐵整個的防雷系統(tǒng)不行。而京滬高速列車自備的電源根本無法在斷電情況下運行時間過長。他表示，防雷是個復雜的問題，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。

國際電工委員會中國專家關(guān)象石在接受采訪時表示，目前的高鐵設(shè)計規(guī)范對供電應急恢復系統(tǒng)也沒有進行細致的研究。高速鐵路設(shè)計規(guī)范中沒有強制架設(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。這就是問題的關(guān)鍵。

中國工程院院士、鐵道專家王夢恕則指出，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《第一財經(jīng)日報》記者采訪時表示，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)，修理起來也很簡單。為什么數(shù)次京滬高鐵停電都花費數(shù)小時修理電網(wǎng)呢？

一位鐵路防雷工程師告訴本報記者，關(guān)于鐵路的防雷系統(tǒng)，由鐵道部頒布的第26號文統(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，他坦言，200公里以上的非高鐵的鐵路設(shè)備，接地系統(tǒng)并沒有完全做好。

本報記者獲悉，由鳳凰衛(wèi)視組織召開的防雷專家對此次事故的研討會將于8月4日在北京召開，通號院亦被邀請參加。

高鐵還有多少隱患？

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

兩個月時間能將高鐵目前存在的隱患排除干凈嗎？從專家們的分析來看，這是一個艱巨的幾乎不可能完成的任務。

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

而超長線路的無砟整體道床令簡水生亦不敢茍同其安全性。目前，中國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。張拾邁教授認為，小石子可以對夏爾謝夫力起一定的緩沖作用，而今天我們的高鐵建設(shè)中普遍采用的是無碴道床，把鋼軌硬生生釘在水泥地上，則會給夏爾謝夫力帶來火上澆油的效果。

張拾邁的擔憂不僅對鐵路安全，更延伸至對其應力無法緩沖、從而對增加地質(zhì)災害產(chǎn)生的擔憂。

但網(wǎng)絡上的人們亦有不同的看法。有人認為，2003年，德國鐵路無碴軌道總鋪設(shè)長度為600多公里；日本累計鋪設(shè)里程已達2700多公里，因此這一技術(shù)已經(jīng)相當成熟。

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

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

所有的疑問和擔憂，至今還沒有一個權(quán)威機構(gòu)給出結(jié)論。