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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-174

表A-276

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