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以下内容摘自NTSB官方调查报告,具体内容请查看原件或登录官网查询

事故概况

2011年4月17日,美国中部夏令时6:55左右,BNSF铁路公司上行的C-BTMCNMO-26次煤龙列车(BNSF 9159)运行至MP 448.3(K721+470m)时在衣阿华州红橡树附近时与BNSF铁路公司下行的U-BRGCR-15次路用列车(BNSF 9470)发生追尾冲突.事故发生在BNSF克里斯顿分局管内.事故造成煤龙列车2名乘务员当场死亡;2台机车和12辆货车脱轨.本务机车司机室严重变形,部分被压碎并引发火灾.直接经济损失超过870万美元;构成铁路交通重大事故

据报道,事故发生时的天气能见度为5mile,事故地点以东约3.5mile的红橡树机场有雾.列车运行监控显示:在碰撞发生前列车到达事故地点以西的山顶时,列车速度增加,最后一次调节功率手柄发生在撞击前1min53s.撞击前没有制动

实时信息

事故发生经过

凌晨1:15,U-BRGCR-15次路用列车机车乘务员与列车长出勤.凌晨3:15在内布拉斯加州林肯站霍布森场准点开车.调查员询问了机组人员并被告知直到碰撞发生前,这趟旅程都平安无事

在4580号控制点,路用列车进入2道,后面跟着两列煤龙列车,这两列列车都没有发生碰撞.在MP 453.5处,路用列车在一个红色停车信号机下停了下来,因为两列运煤列车在2道上领先,而第一列在CP McPherson末端停车

第一辆未涉及的煤龙列车收到前进信号,进入CP McPherson以东的单轨.第二辆没有参与的运煤列车随后沿着二号轨道向东行驶,停在CP麦克弗森.路用列车紧随其后在CP 4535号信号机处收到黄色进近信号.路用列车随后遭遇红色(限行)在MP 450.38处发出“等级信号”继续以限制速度行驶,直到停在第二辆未涉及的煤龙列车后面约300ft处

上午6:22左右,Amtrak 6次客车(加州西风号)在1道运行时两列车停在了2道东端

没有发生事故的煤龙列车收到了向东行驶的信号并跟随6次客车行驶.随后路用列车向CP McPherson移动,在红色停车信号前停车

事故列车

事故煤龙列车的机车乘务员和列车长于凌晨2:31和U-BRGCR-15次路用列车一样在内布拉斯加州林肯站出勤.在完成所需的制动测试后,列车于凌晨3:45准点发车

当两列未发生事故的煤龙列车和路用列车在2道上行驶时,事故煤龙列车被停在了2道的贝尔福(里程:MP 467.9)早上6:08美铁6次客车在临近的线路上经过了事故煤龙列车.Amtrak机车乘务员告诉NTSB的调查人员,他在事故煤龙列车的司机室一侧看到了机车乘务员.他报告说他观察到的那名机车乘务员正侧身坐着

在被Amtrak 6次客车超越后,这列事故煤龙列车收到了继续向东行驶的信号.它在4664号信号机处进入正线.然后在4580号信号机处进入侧线.事故地点旅客列车限速79mph.货物列车限速60mph.这列煤龙列车进一步被限制在45mph.因为它的每制动吨(TPOB)超过了100(实际TPOB为142.5)信号显示可以进一步限制列车速度

根据运行监控的数据和调度员的记录,事故煤龙列车在碰撞前大约2mile到达峰顶前没有发生事故.下图显示了碰撞区域6mile的线路截面,包括信号的位置,坡度以及碰撞前约15min发生事故的两趟列车

事故发生当天大约CDT 06:21,1列Amtrak列车经过BNSF路用列车,Amtrak的机车配备了固定的,面向前方的摄像头,Amtrak向NTSB调查人员提供了一份DVD,其中包含Amtrak机车经过BNSF路用列车的镜头:

信号系统记录仪数据显示,煤龙列车在CP 4535号信号机通过了黄色进近信号,然后在MP 450.38处通过了红色“限制”信号.保护了站立的MOW设备列车的尾部.列车运行监控数据显示,这列相撞的煤龙列车功率手柄在1档以30mph的速度行驶时,已经通过了CP 4535号信号机.这列惊人的煤炭列车的速度已降到12mph.当列车通过红色限制等级信号,接近6‰坡道顶部时,机车功率手柄7档.减速与信号指示,车次等级,吨位和机车乘务员应用的功率一致.直到达到MP 449.4时煤龙列车保持速度在11-12mph.当这列引人注目的煤龙列车到坡顶时,列车的速度从11mph增加到碰撞点的23mph

如图所示,在行程的最后15min内进行了几次功率手柄调整,但在最后1min53s内没有检测到任何活动.在撞击时功率手柄在4档.单阀和自阀手柄没有被使用

下图是由撞击列车的本务机车的运行监控数据发展而来的,显示了机车乘务员在CP 4535和碰撞点间操纵机车的控制.事列车运行监控数据以表格形式显示在下图

来自撞击列车的本务机车(SD70Ace 9159)运行监控数据显示,在碰撞发生前的15min撞击列车的本务机车的警惕按钮在机车乘务员不活动的一段时间后发出三次警报并在频闪仪显示5s后使用警惕按钮进行复位并在额外的2-3s内发出声音警报.碰撞发生在功率手柄运动1min53s后如果没有发生碰撞,警报在7s左右就会发出警报.下图显示了碰撞前15min发生的警报

在MP 448.3左右,这列煤龙列车与路用列车的后部相撞.路用列车的后车厢几乎立即被压碎后脱轨并颠覆到轨道的北部.其他几件出轨的车辆停在了1道上.在发生碰撞的同时,1道上的信号电路在德克萨斯州沃斯堡的BNSF网络操作中心(NOC)注册了一个轨道占用指示.根据列车运行监控和机车信号数据,事故发生在6:55

撞击发生后列车继续行驶了约690ft.列车运行监控数据显示:在撞击后列车速度从23mph下降到21mph.然后由于碰撞损坏而紧急制动.列车运行监控数据显示,无论是机车乘务员还是列车长都没有在碰撞前后制动

路用列车上的工作人员告诉调查人员,在CP McPherson等待时他们感到一股强烈的冲击力推动了他们的列车前进;路用列车的运行监控数据显示列车移动了约17ft.

机车乘务员说他知道他们已经被另一列车追尾了.他说当观察列尾时,看到一股浓烟和大火.于是他拨打911.报警.他下车后向列尾走去.当他接近列尾时看到撞击的列车机车起火了

人员伤亡

煤龙列车上的2名机车乘务员当场死亡.路用列车上的机车乘务员和列车长报告背部和颈部疼痛并寻求治疗.没有急救人员受伤

损毁情况

直接经济损失870万美元,具体分类见下表

路用列车上的最后一节车厢(机后第34位)赫尔佐格夹车厢HZGX-150是被机车SD70Ace 9159撞击的第一节车厢,列车脱轨并在2道北侧的碰撞点附近脱轨并起火.列车在碰撞力的作用下大致对折,从夹子车的动力轮组卡在雪犁底部的打击机车

在路用列车的最后一节车厢旁边是BNSF 927022(机后第33辆)这是一辆89ft长的平车,配备了克肖的“蝎子坡道”这是一条展开的坡道以便设备可以在被称为蝎子车的平板车上下行驶

这辆蝎子车的尾部被撞到,停在了机车的顶部,蝎子斜坡横跨了机车的顶部.蝎子车有一部分纵向弯曲从上到下,距离车头有20ft

接下来的三辆车(第26-28辆)也是89ft长的平车,装载了设备.这些车厢连同蝎子平车躺在一起,靠在列车的本务机车的前端,货车,轮对和设备散落在线路的南北两侧

BNSF平板车927022(第33辆车)和最后一辆(第25辆)脱轨的MOW设备列车也是一节89ft长的平车,车上装载着MOW设备.它是直立脱轨的,基本上与轨道保持一致

煤龙列车的本务机车SD70Ace 9159遭受了严重的正面损伤,她在脱轨后仍保持直立,前端约16ft因碰撞而受损.短端被推到司机室方向并以约35°至40°的偏转,端板,排障器,防爬器损坏严重.在司机室的前门框上发现了一个主要的冲击区域,框架在右上方被劈开了.内部门口或前厅地板区域有严重负荷的迹象,向后和向上弯

机车的组合式驾驶室承受了大量的占用空间损失,司机室与机车的甲板分开,司机室的下半部分向上旋转了90°且司机室被压在了屋顶上,左后角被压了进去.侧面的墙保持完整,直到窗户线的点距离屋顶约4ft.司机室的底部相对完好无损,但暴露在火海中,受到了很大的损伤

安装在底盘上的5000加仑油箱没有受损,水箱左侧的侧壁有轻微的刮痕

重联机车ES44AC 6133也脱轨了但仍然保持直立没有颠覆.碰撞损伤远没有那么严重,主要是由脱轨的平车和设备造成的右(北)侧倾斜损伤.6133号机车的柴油燃料箱在侧壁/端板的右后角被戳穿,泄漏的柴油起火

前2辆装载煤炭的重敞车脱轨并与轨道保持一致.这两节车厢和接下来的7辆货车被脱轨的车厢和货物沿其两侧的斜耙破坏

人员信息

煤龙列车

机车乘务员TH安德森(TH Anderson)

机车乘务员安德森殁年48岁,于1997年7月14日入路,他的年资是1999年3月15日.他已经通过了定期的规则考试并且获得了铁路机车车辆驾驶证.他最近一次重新认证是在2008年7月10日.2003年5月以来除在密苏里州的堪萨斯城和内布拉斯加州的林肯站短暂工作过三次之外,他主要在衣阿华州的克雷斯顿工作.在他的记录中有5次纪律处分:包括一次超速,另一次与不遵守B13公告的要求有关.其他三项纪律处分被认为不那么严重,涉及列车处理和旷工.该机车乘务员于2009年3月11日被安排在一个员工评审程序(ERP)中,事故发生时他正在参加ERP项目.该机车乘务员的主管告诉调查人员,他的表现有所改善同时也是留路查看处分的人员之一

列车长帕特丽夏·凯悦(Patricia Hyatt)

女列车长凯悦殁年48岁,于2004年11月22日入路BNSF铁路公司成为一名制动员.她成为机车乘务员的年资是2007年1月21日但她本次的工作是列车长.2005年3月14日正式成为列车长.她的记录上有过一次纪律处分:在限速下超速行驶,在这个事件发生的时候,她正在担当列车长

路用列车

路用列车由2名乘务员执乘,分别为机车乘务员兰迪·L·马林(Randy L Marlin)和列车长克里斯托弗·D·帕特(Christopher D Pate)以下是调查人员对二人的采访:

线路与地形情况

克雷斯顿线路所位于内布拉斯加州分局,从衣阿华州的克雷斯顿开始向西到内布拉斯加州的林肯.事故发生地附近的为双线非电气化线路,但部分地区为单线.克雷斯顿线路所货物列车最大限速60mph旅客列车为79mph

事故现场有两条主线.那个地区的大部分列车是由运煤列车组成的.煤龙列车从粉河流域向东行驶到达中西部和东部的各种公用事业发电厂;百辆空敞返回矿区

一般来说满载的运煤列车都是在2道上行驶的,就像这次事故一样

其他货物列车和Amtrak的列车也在这条线路上运行.Amtrak的5和6次客车每天运行,连接芝加哥和旧金山湾区域

运行规则

BNSF这部分的列车运行由位于德克萨斯州沃斯堡的网络操作中心(NOC)的列车调度员控制下的交通控制系统信号指示管理和授权.NOC的列车调度员在每个控制点设定路线,为列车运行确定优先次序并控制列车运行.通常中间信号位于控制离散信号块使用的控制点间.事故现场有两条主要轨道,每条轨道都发出信号表示列车在两个方向运行

中间信号位于两个主要轨道的中点450.38,大约位于CP 4535(中点453.4)和CP McPherson(中点447.5)交叉的中间.事故发生前煤龙列车经过的最后一个信号是中间信号24504.它由一个带有G牌的三显示色灯信号机和一个附在信号杆上的数字牌组成.信号系统数据表明该信号显示红色(限制)方面.在等级信号和碰撞点之间没有慢速指令,线路公告或其他有效的警告

该区域没有安装速度或停止信号强制(列车控制系统)机车乘务员根据操作规程和信号指示负责列车速度管理和适当位置停车

等级信号说明

GCOR规则9.1.13信号方面和迹象,说明了许多被称为“限制”的信号方面,包括闪烁的红色灯光,月白色灯光和纯红色灯光.对于所有这些信号方面它们的指示是“以限制的速度进行”.当列车遇到带有G牌的红色中间信号时列车不需要停车,但必须将速度降至限制速度后才能通过该信号.GCOR限制速度规则(规则6.27限制速度移动)具体行车要求如下:

当要求以限制速度移动时,移动的速度必须允许在距离以下的一半范围内停止

当列车或机车被要求以限制速度行驶时,机车乘务员必须注意钢轨是否断裂,且时速不得超过20mph.遵守这些要求直到前轮到达一个点,即不再需要以限制速度移动

列车信息

煤龙列车

C-BTMCNMO-26次货车编组130辆,全列为装载煤炭的重敞车.总重18529吨,计长197.3,由2台机车重联牵引

路用列车

U-BRGCR-15次路用列车编组34辆,由21辆装载设备的重车和13辆空车组成,总重2635吨,计长87.9,由1台机车单机牵引,本务机车SD70MAC 9470

事故机车

本务机车BNSF 9159是2008年3月由EMD公司制造的SD70ACe型内燃电传动机车,轴式C0-C0,204300HP.机车长74ft宽10ft高16ft.总重约190.51吨.该机车设计在设备的前端包括一个模块化的司机室并有一个延伸设备长度的预制钢底盘,在其上安装了柴油机和交流发电机组件(在控制室的尾部)模块化司机室是用螺栓固定在其后底板下方的两根直径约10in的空心圆柱形立柱上,这些立柱焊接在机车的顶板上.在这些部分的顶部焊接的是方板或法兰,司机室的后部分是用螺栓固定的.后部的两个安装点安装有扭力衬套,扭力衬套围绕司机室的底板轴线建立一个枢轴点.模块化司机室的前面靠在两个线圈弹簧位于短引擎盖后面约5ft10in以上的底架顶板短端后面.每个弹簧上的调节杯用来控制从司机室到底盘的间隙并平衡弹簧压缩.每个弹簧旁边都有液压减震器设计用来阻尼振动

在模块化司机室前部的底部有两个双剪切销接头.该系统包括两个焊接在顶板上的支架和两个焊接在司机室底板下侧的支架.这些接头设计成间隙配合,一个直径1in的硬化钢销穿过甲板安装支架上的一个宽2in的孔.当被问及这个问题时EMD表示这种设计就像一个松散的车钩紧固系统.其他固定装置包括推力杆总成或超大螺丝扣和阻尼器.这些额外的固定装置限制了位于机车甲板上的司机室组件的横向运动

一个容量约为5000加仑的油箱(悬挂在底盘上)位于转向架间BNSF 9159是按照美国铁路协会(AAR)标准和推荐操作手册规定的耐撞性设计标准建造的,标准S-580修订于2005年.AAR标准S-580被参考纳入联邦法规(CFR) 229.225标题49中,适用于2009年1月以后建造的所有机车.标准S-580中宽头机车的选定设计要求如下:

①抗冲击油箱②底盘设计可承受100万磅的纵向载荷③抗攀爬的设计承受10万磅垂直力

AAR标准S-580还包括其他类型的机车的耐撞性要求包括窄头机车.对于窄头机车标准包括对司机室角柱的耐撞性要求但S-580不包括对宽头机车的这种要求.AAR标准S-580不包含任何与操作宽车头机车的常规或模块化(隔离)驾驶室相关的标准.此外BNSF 9159的建造符合2001年修订的AAR标准S-5506中规定的油箱性能标准“柴油电力机车油箱的性能要求”,该标准被引用到49 CFR 229.205中

重联机车

BNSF 6133是2006年11月由通用电气宾夕法尼亚州伊利铁路机车车辆厂制造的ES44AC型内燃机车.这是一台六轴两组转向架,轴式C0-C0,4400HP的内燃电传动机车.该型号机车的司机室(事发时无人驾驶)是非模块化设计

BNSF 6133长约73ft宽10ft高15.5ft.重约41.5万磅.一个容量约为5000加仑的油箱(悬挂在底盘底部)位于转向架间

BNSF 6133也按照AAR S-580耐撞性标准和S-5506燃料箱性能标准制造在制造时有效

被撞列车的最后10辆车

被撞路用列车的最后一辆车也就是第34辆是HZGX-150这是BNSF 9159机车在碰撞中撞击的第一辆车,它是一种柴油发动机驱动的自行单元,可以连接到列车运输.它有一个300加仑的油箱,这辆车是赫尔佐格铁路服务公司制造的.重达177000磅;有54ft长

被撞的列车上倒数第二节车厢是BNSF 927022.这是一辆蝎子车:一辆89ft长的平车,车尾有一个可折叠的装载坡道.蝎子车由6个节段组成用销接头和液压缸连接.坡道展开使MOW设备可以在平板车上下滚动.当坡道完全打开并延伸时,它有52ft8in长.坡道由柴油机提供动力并有一个11.5加仑的油箱.液压油箱的容量为25加仑,这辆车重155400磅.在MOW路用列车上,接下来脱轨的8辆车是89ft长的平车,它们被作为货物固定在MOW设备上

列车运行监控

被撞列车上的机车和被撞列车上的3台机车都配备了运行监控.被撞列车的数据被下载并在现场审查.数据证实列车在碰撞时停止了,碰撞力使机车向前移动了约17ft.第二和第三台机车的运行监控数据也在现场下载和审查

煤龙列车本务机车上装有一台功能完整的铁路设备(FIRE)计算机,用于监测和记录许多运行参数,包括联邦铁路局49 CFR 229.135中事件记录器规定所需的参数.FIRE电脑还控制机车工程师查看的驾驶室操作显示器.事件记录器的数据同时存储在FIRE电脑内存中并存储在一个经过美国交通部认证的可坠毁事件记录器内存模块的硬盘上.由于机车的广泛碰撞和火灾损坏,BNSF 9159上的计算机被摧毁.然而虽然已被火灾损坏但这台计算机内存模块已被回收并运抵位于华盛顿特区的NTSB实验室.内存模块外壳被打开,内存板被拆下.事件记录数据直接从内存板下载到计算机,以下为运行监控记录的数据

机车司机室监控

本务机车有一个Wabtec Video Trax模型的前置录像机.黑匣子硬盘驱动器的外壳在残骸中成功地找到了并被运到了位于华盛顿特区的NTSB实验室.由于火灾外壳和里面的东西状况不佳,视频数据存储在框内的硬盘上.硬盘被拆下并被运送到专门从事硬盘数据恢复的供应商.经过检查和修复损坏的硬盘驱动器的尝试,确定该硬盘驱动器损坏无法修复,其内容是不可恢复的.规定不要求使用前置录像机

应急响应

蒙哥马利县警长的紧急调度记录显示911报警电话是在早上6:57接到的.在接下来的几分钟内警方又接到了6个报警电话.其中包括7:03来自BNSF NOC的电话.当时BNSF铁路交通暂停通过事故地区紧急调度日志显示第一支消防队在早上7:10到达.调查人员采访了红橡树消防队长,他曾担任事故指挥官(IC)以及一名志愿消防员.他曾担任BNSF联络官员.IC表示紧急救援人员在现场与被撞列车的机组人员进行了第一次接触,该机组人员表示被撞列车上的两名机组人员可能在撞击发生前跳车了.三个不同的小组对该地区进行了彻底的搜索但没有找到

IC描述了在三个区域首次遇到的柴油火灾:(1)在相撞列车的本务机车的前部(2)在相撞列车的第二个机车(3)在碰撞中被击中的赫尔佐格夹车厢,在碰撞点附近(由一个大型柴油燃料箱引起的火灾)他描述9159的燃料箱发生了小泄漏而6133的燃料箱发生了更大的泄漏”他还指出,高速公路立交桥西侧有起火的证据.IC报告称，用了大约2个小时才完全扑灭所有大火

灭火工作大约在早上7:15开始使用了50加仑浓度为1.5%的A级泡沫.大约30min后B级泡沫到达现场,以3%的浓度消耗了150加仑.灭火工作在上午9:15左右完成

机车乘务员

安德森的医疗记录显示,他最近一次的听力和视力检查是在2011年3月21日.尽管听力测试表明他的双耳对高音调的声音(即哨声,鸟叫声,一些语言声音)有一定的听力损失,但他仍然符合联邦铁路管理局(FRA)在49 CFR 240.121中对听力敏锐度的要求.他的视力检查显示他没有戴眼镜看远处和阅读,色觉也正常

NTSB调查人员从他的私人医生那里获得了这名机车乘务员的医疗记录.他最后一次见这位医生是在2009年5月6日.那天他体重228磅,身高约67in.他的身体质量指数(BMI)为35.7.他患有2型糖尿病已有多年并一直服用瑞格列奈;格列本脲和二甲双胍;医生给他开了缬沙坦治疗高血压.还给他开了依折麦布,辛伐他汀和瑞舒伐他汀治疗高胆固醇.在记录中没有任何迹象表明他进行了睡眠研究

列车长

凯悦的BNSF医疗记录显示,她在2010年11月4日受伤(随后停运几个月)这些记录还表明她有“撞击问题的肩膀"需要手术.BNSF的记录显示她可以重返工作岗位

在2011年3月18日完全履行职责没有任何限制.2010年11月4日的记录还显示,她定期服用缬沙坦治疗高血压,普拉克索治疗不宁腿综合征.她于2011年3月21日重返工作岗位并被释放到完全不受限制的岗位上.2010年5月5日对她进行的听力测试表明她的听力正常.2009年4月3日她通过了视力测试

NTSB的调查人员从她的私人医生那里获得了她的医疗记录.调查人员还注意到事故发生后从她的储物柜中发现了各种药物.以下资料是基于这两个来源的资料

列车长的医疗记录显示.2010年11月8日,她身高1.63m体重221磅.BMI为37.6.2010年11月8日她被诊断为高血压,血压为140/88.正在接受美托洛尔和缬沙坦的高血压治疗.此外她还在接受罗匹尼洛(一种抗帕金森病药物)治疗不宁腿综合征.在她的柜子里找到了替马西泮(用于治疗失眠)这是2011年3月9日开的处方.她的储物柜里还有苯海拉明,一种非处方的镇静抗组胺药.她的医疗记录显示医生给她开了文拉法辛(一种抗抑郁药)她的打鼾史无法查到,记录中没有任何迹象表明她进行了睡眠研究

毒理学资料

根据联邦法规被撞列车的工程师和列车长被要求提供事故后的血液和尿液样本,他们在衣阿华州克雷斯顿的一家医院做了这样的事情.这位衣阿华州蒙哥马利县的法医从事故列车的机车乘务员和列车长身上收集了样本.二人均未出现酒驾和毒驾的情况

蒙哥马利县法医对2名乘务员进行了尸检.该机车乘务员的心脏血液毒理学分析显示雷尼替丁为100ng/ml和咖啡因.尸检报告的结论是他死于“头部钝器伤和热伤”.在一个全面的药物检测小组中对这位列车长心脏血液的毒理学分析显示没有检测到药物浓度.唯一的阳性结果是咖啡因.报告的结论是,死因是“头部受到钝器伤害”.报告还指出“其他严重的:热伤”法医还对发生碰撞的列车上的两名乘务员进行了毒物学测试,结果均为阴性

测试和研究

事故后信号系统的检查和测试

调查人员在事故发生后对信号系统进行了现场检查和测试.检查没有发现干扰信号系统运行的篡改或破坏迹象.继电器的位置与事故列车的物理位置和显示的信号方面一致,调查人员没有发现信号系统的设计或操作有任何异常.轻微的信号系统损坏是观察到的碰撞结果.调查人员收集并审查了事故区域的BNSF信号系统维护记录.记录表明所有信号测试和检查都是按照BNSF的要求和联邦法规进行的.也审查了前3个月的信号故障报告,没有发现任何例外情况

线路

事故现场的2条线路大致平行呈东西走向.北轨为1道,南轨为2道.在两条轨道上136磅重的连续焊接钢轨铺设在道床的枕木上.用道钉和夹板固定.2道的年运输量为9400万吨,1道运输量为2300万吨.目视检查事故区域的轨道没有发现任何异常,除了与碰撞和脱轨有关的损坏

原因分析

该分析包括对以下安全问题的讨论

①机车乘务员超劳

②列车正向控制规程与机车驾驶室耐撞性设计

③电子数据的生存能力

这一引言部分讨论了美国国家运输安全委员会认定的事故调查中不存在的因素.分析的平衡指出了已发现的导致或促成事故的因素或促成事故严重性的因素

对轨道,信号系统,机车和轨道车辆进行了尽可能多的检查和测试没有发现任何缺陷.此外在事故发生前,事故煤龙列车在驶离内布拉斯加州林肯市前已经接受了所需的空气制动测试和检查,没有发现任何不符之处.信号系统数据和事故后的测试和检查表明在碰撞发生时信号正常

视距观测表明所有信号都清晰可见.被撞的MOW设备列车的一个站立的后车厢样本也清晰可见.事故发生在白天,没有能见度问题

法医提供了从已故机车乘务员和列车长身上取下的标本

列车上的工作人员提供了事故后所需的毒理学样本

这些标本的所有检测结果均为非法药物和饮酒阴性.已故工程师和列车员的医疗记录显示他们的视力和听力都在职位所需的范围内,MoW路用列车在它被授权占领的轨道上停了下来

机械试验和检查

2011年4月18日上午,调查人员检查了脱轨煤龙列车的所有车厢.有三个小的例外被指出:没有一个可以阻止列车制动.为了测试,制动管的压力为90psi,等空气平衡后再进行20psi的制动测试.所有130辆车的制动都按设计使用

维护记录

对本务机车的维护和检查记录的审查表明:所有要求的联邦铁路局和BNSF的检查都是当前的.没有未修复的缺陷这将使单位不适合服务,包括废空气泄漏到控制室

机车控制的位置在碰撞和随后的火灾中,本务机车遭受了严重的挤压和热损伤.机车乘务员一侧的控制位置无法实物验证.列车长一侧也有大面积的损坏,但调查人员能够观察到列车长的紧急制动阀没有被激活.列车运行监控数据也表明在撞击前列车长的紧急制动阀没有激活

机车报警器

机车预警技术的发展为机车操作人员的疲劳和能力丧失提供了对策,北美铁路上使用的警报器已经从“死踏板”(早期内燃和电力机车上使用的一种装置.机车乘务员被要求一直踩下踏板以保持机车行驶.如果在机车运行过程中松开踏板则会自动启动制动装置)演变为安装在轰鸣的煤龙列车机车上的基于活动的警报器.目前在北美铁路上普遍使用的警报器通过控制手柄的移动来检测工程师的活动.当在预定的时间间隔内未检测到活动时激活警报,该警报可通过操作复位按钮或移动控制手柄来复位.警报时间间隔通常被编程为与速度相关,警报设置为在更快的速度下以更短的时间间隔报警

以前的报警器的建议

在过去的几十年里,NTSB调查了数十起铁路事故,其中机组人员的警惕性是造成事故的一个原因.该委员会还反复研究了机车警报技术的作用.在对1988年两列联合铁路公司(Conrail)货运列车相撞事件的调查中NTSB发现事故是由于机组人员缺乏睡眠以及他们随后没有遵守信号造成的.在检查了警报装置在事故中的作用后NTSB得出结论:如果发生事故的列车的机车“配备了最先进的警报装置的列车就会停车

1990年8月9日,两列诺福克南方铁路公司(NS)的货物列车在佐治亚州的糖谷相撞,其中一列列车的工作人员没有在信号前停车.

NTSB的结论是:机车乘务员可能正在经历微睡眠或分心.事故后的测试表明当列车接近停车信号时,警报系统会开始一个警报周期.NTSB的结论是该机车乘务员“可以在他睡着的时候,通过一个简单的反射动作取消警报系统,他在没有意识思考的情况下进行了操作”根据调查结果NTSB向联邦铁路局提出了以下建议:

结合机车乘务员疲劳的研究,探讨机车最优报警系统的参数

联邦铁路局于1993年6月28日对这一建议作出了回应称它“已授予两份合同以制定修改现有警报系统的建议,使其不能通过反射动作重置”在一份日期为1997年8月12日的后续信件中,联邦铁路局告诉NTSB虽然已经提出了一份原型机的提案但承包商告诉联邦铁路局:“没有看到足够大的市场来证明进一步开发该设备的必要性”联邦铁路局告诉NTSB,它认为缺乏市场是联邦铁路局自己“宣布的决心”支持积极的列车分离技术的结果.因此NTSB在1997年11月4日将安全建议分类为“封闭不可接受的行为”

1997年6月22日,联合太平洋铁路公司(Union Pacific Railroad, UP)的两列货运列车在堪萨斯州迪利亚发生侧面冲突后爆炸起火.NTSB在调查后得出结论:“如果发生碰撞的机车装有警报装置可能会帮助司机在列车通过侧线时保持清醒”根据调查结果NTSB向联邦铁路局提出了以下建议:修订联邦法规,要求所有在没有正面列车分离系统的线路上运行的机车配备不能通过反射动作重置的认知警报系统

在2000年4月28日的一封信中,联邦铁路局告诉NTSB它已经发布了规定,要求“每辆没有配备积极列车分离系统的旅客列车都要配备一个警报器”尽管这是一项重要的安全改进但联邦铁路局的法规忽略了安全建议R-99-53的关键部分.联邦铁路局的规定只适用于旅客列车而且不要求安装认知警报器.2000年9月25日NTSB回应称,联邦铁路局的新安全标准只适用于客运机车而不适用于货运机车,对此他们感到失望

2002年8月6日NTSB将安全建议分类为“封闭重新考虑”.在得出结论后该建议发布时设想的认知警报器类型并不存在

国家prm的公众评议期于2011年3月14日结束.2012年4月9日联邦铁路局在《联邦公报》(Federal Register)上发布了修订49 CFR 229.140的最终规则:在机车安全标准中增加了对货物列车报警器的要求.新规定要求在2013年6月10日或之后投入使用的机车在作为控制机车使用时,以及在时速超过25mph时必须配备一个有效的警报装置.复议申请必须在2012年6月8日或之前收到.与联邦铁路局的所有监管要求一样与警报有关的要求是联邦最低安全要求不禁止铁路公司采取更多措施提高铁路安全.根据行业会议NTSB了解到行业正在考虑建立比联邦要求更严格的行业要求,NTSB完全支持该行业的这一努力.根据机车安全标准的意图要求,相应的安全建议R-07-1被归类为“封闭可接受动作”

虽然NTSB认为安全冗余的PTC系统(而不是警报系统)是防止碰撞的首选方法，但它也认识到，在美国的铁路网中有许多线路没有安装PTC系统即使在红橡树事故现场安装了PTC但目前的PTC设计也不能总是防止限制速度碰撞.这次事故的情况表明:在20mph的范围内的碰撞可能会造成灾难性的后果.此外携带危险物质的列车如果在事故中泄漏,即使是在有限的速度下也会对社区产生毁灭性的影响.在机车乘务员长时间没有反应后,警报器仍然是一种重要的安全装置可以防止不安全的列车运行

在红橡树事故中由于列车在相撞前的20min速度低于40mph.如果没有检测到机车乘务员的活动,警报系统每隔2min发出一次警报,事故发生在需要限制车速的时候.在限制航速下安全操作需要船员保持最大的警惕和警觉性.在红橡树事故中安装在发生撞击的列车上的警报装置被设定为在检测到没有活动的大约2min后发出警报.在更高的速度下它的警报周期会更短

在等级信号附近以11-12mph的速度行驶的煤龙列车更符合限制速度(在视野的一半范围内停车)的操作意图.能见度很好制动正常.如果保持这样的速度,如果机组人员注意到这列清晰可见的路用列车他们可以很容易地停下来避免事故的发生.因此NTSB的结论是如果发生事故的煤龙列车的机组人员能够提高警惕并按照限制速度的要求操作列车就可以避免碰撞事故的发生

碰撞性能

SD70Ace 9159号机车

调查人员检查了BNSF 9159的性能以了解重大损坏是如何发生的.他们还根据红橡树碰撞事故中看到的机车损坏情况,评估了现有机车耐撞性标准的充分性

在碰撞过程中被撞列车尾部的夹车立即折叠脱轨并被转移到轨道以北.一辆来自该车的动力轴和转向架以及其他列车设备卡在了BNSF 9159的排障器前面,在机车前面形成了一个坡道.被撞列车的下一节车厢是一节89ft高的平车,配有专门的装载坡道(蝎子车)它在BNSF 9159前面的被困设备上行驶,越过机车反攀爬装置并与模块化司机室相撞.碰撞力使司机室向后方升起和旋转将其与连接点剪切和分离.当司机室分离并向后滚动时短端和碰撞柱不再提供碰撞性能设计标准所要求的保护.然后司机室顶被压碎,因为它滚进了电器柜朝前的窗框被折叠在司机室的顶部,侧墙在窗线以下保持相对完整

蝎子车的柴油泄漏到BNSF 9159的前端并起火.在相撞的列车停下来之前,其他几节平车压过了蝎子车.司机室模块的分离和翻转以及随后的破碎作用对乘务员施加了一些力,如果仍然固定在甲板上,这些力就不会存在.因为司机室转进了电器柜后门被压坏了.NTSB的结论是:由于孤立的机车司机室模块从机车的甲板上脱落,随后被旋转和压碎,机组人员不可能幸存

机车耐撞性标准

BNSF 9159符合AAR标准S-580“机车耐撞性要求”中的耐撞性标准.本标准被参考纳入49 CFR 229.205适用于2009年1月以后建造的所有机车.EMD提供了该型号机车的结构设计和分析文件确认BNSF 9159符合这些法规要求.然而AAR标准S-580并没有专门针对像BNSF 9159上的司机室那样的模块化(孤立的)宽体司机室

当前的耐撞性要求是设计标准,设计标准在规定的条件下确定需求而这些条件不一定与碰撞中可能发生的各种条件有关.它们是基于特定的事故场景和在其开发时使用的机车设计

保护事故调查的电子数据

NTSB一直主张采集和保存机车上的操作数据以协助事故调查.1977年11月9日,一列由路易斯维尔/纳什维尔铁路公司的407次货车在佛罗里达州彭萨科拉脱轨.NTSB建议联邦铁路局颁布规定:要求在车场范围外的主轨道上使用的机车配备列车运行监控系统

联邦铁路局回应称“这样的规定不合适”并在随后的通信中表示:“任何安全效益……远远超过了安装和维护的成本”联邦铁路局在1985年给NTSB的信中说,他们认为这项建议的意图是在没有监管的情况下实现的“联邦政府的参与既不合理也没有必要”基于这一回应NTSB将安全建议分类为“封闭不可接受行动”

1980年10月16日,在对UP铁路公司两列货运列车在怀俄明州赫莫萨发生追尾事故的调查中NTSB向AAR提出了以下安全建议:

鼓励铁路成员安装或重新安装列车运行监控以便减少它们在事故中受损的可能性,1982年12月30日NTSB安全建议封闭可接受行动”

在NTSB于1978年首次建议使用列车运行监控存储技术得到了改进,铁路公司开始大量安装运行监控.到了20世纪90年代大多数铁路公司都在机车上安装了列车运行监控系统

在红橡树事故中BNSF 9159上的前置监控数据没有在碰撞和随后的火灾中保存下来,因为它没有保存在一个可坠毁的内存模块中.然而在同一台机车上存储在美国运输部认证的可撞击记忆模块中的事件记录器数据幸存了下来并可供调查人员使用,使他们能够更好地了解事故的情况.NTSB得出的结论是由于联邦铁路局根据NTSB之前的建议,制定了美国交通部认证的耐撞事故事件记录器记忆模块的标准和规定而且事故机车上安装了耐撞的列车运行监控

因此可以获得有关这次事故的信息否则这些信息将被销毁.监管规定不要求安装前置监控.BNSF和许多其他铁路公司都自愿安装前置监控,作为一种良好的安全做法使铁路公司能够获得事实信息并核实涉及非法抢越道口,闲杂人员进入线路区间以及其他事故的相关情况.该监控对事故的调查和预防具有明显的价值

NTSB认为对铁路公司来说,确保这些自愿安装的摄像头的数据得到保护将是一个很好的安全措施.NTSB得出的结论是由于自动安装的监控的数据通常不会存储在适合撞击的内存模块中,因此在事故发生后重要的操作和安全数据有丢失的风险解决这一风险为行业提供了一个重新审视保存电子数据的最佳方法的机会.正如NTSB所指出的当前的监管标准允许外壳的设计能够承受低至750°C(1400°F)的温度而柴油火灾可以在更高的温度下燃烧.因此NTSB建议AAR制定一项标准,规定所有新的和现有的车载视频和音频记录器使用合适的防碰撞内存模块.内存条应满足或超过49 CFR 229.135附录D中规定的生存能力标准

调查结果

1.轨道状况铁路车辆或信号系统,天气,信号;乘务员使用移动电话;视觉和听觉问题,酒驾,毒驾;列车调度员和乘务员对行车设备维修的行为;或者是煤龙列车的机械状况不是本次事故的原因

2.煤龙列车列车长和机车乘务员不规律的工作安排导致他们在事故那天早上很疲劳

3.根据他们的病史,煤龙列车上的两名乘务员都有睡眠障碍和疲劳的高风险

4.列车长和机车乘务员不规律的作息时间

5. 如果煤龙列车上的两名乘务员完成了BNSF的疲劳训练项目,他们将有机会了解到他们有睡眠障碍的风险特别是阻塞性睡眠呼吸暂停,基于计算机的训练项目将显示一条信息

6. 要求详见安全建议R-02-24,在-25和-26的情况下这组人员可能会被确定为睡眠障碍的高风险人群,这可能会导致适当的医疗干预

7. 由于疲劳的生物数学模型对铁路行业来说是相对较新的,这项技术的使用应该通过独立的科学同行评审来评估其在铁路疲劳管理计划背景下的有效性

8. 如果当时发生事故的煤龙列车的乘务员有所警觉并按照限制的速度要求操作列车,事故就可以避免

9. 机车警报只检测出机车乘务员的不活动,不应作为有效的疲劳缓解策略的替代品

10. 如果目前正在开发的列车正面控制/电子列车管理系统安装在克里斯顿,它很可能无法防止事故的发生.因为它没有将静止列车的尾部识别为目标而且它允许以23mph的速度跟随

11. 目前正在部署的正态列车控制设计和联邦铁路管理局对正态列车控制应用的最终规则,不太可能防止未来发生类似于过去10年向联邦铁路管理局报告的58起追尾事故或红橡树撞车事故的限速追尾事故,因为列车速度允许在限制速度的上限

12. 由于孤立的机车司机室模块从机车的甲板上脱落,随后被旋转和压碎,机组人员不可能幸存

13. 尽管现行的机车耐撞性标准包含了对不符合任何联邦铁路管理局批准的机车耐撞性设计标准的机车耐撞性设计进行验证的程序,但这一要求并不能有效地将模块化操作司机室确定为替代设计

14. 对事故的应急反应是及时和适当的

15. 如果在发生碰撞的列车的机车司机室里安装一个内向的视频和音频记录器就可以获得列车乘务员在碰撞前行动的额外有价值的信息

16. 因为联邦铁路管理局根据NTSB之前的建议制定了美国运输部认证的适合撞击事件记录器记忆模块的标准和规定,列车运行监控是安装在事故机车上,有关这次事故的信息是可用的否则就会被销毁

17. 由于自动安装的机车摄像机的数据通常不会存储在适合撞击的内存模块中,因此在事故发生后重要的操作和安全数据有丢失的风险

可能的原因

NTSB认为发生事故的原因可能是由于不正常的工作时间和身体状况导致疲劳入睡,机车乘务员没有按照限制速度的指示操作和停车.事故发生的原因是列车的正面控制系统(Positive Train Control system)缺失,该系统可以识别列车的尾部并在超过安全制动剖面时阻止紧随其后的列车.机车司机室模块化耐撞性标准的缺失是造成机车撞损严重的原因之一

整改措施

根据对此次事故的调查NTSB提出以下建议:

致美国联邦铁路管理局:

要求铁路公司对处于安全敏感姿势的员工进行体检以防出现睡眠呼吸暂停和其他障碍

建立持续监测,评估,报告并持续改进铁路运营实施的疲劳管理系统.以识别,减轻并持续降低执行安全关键任务的人员的疲劳相关风险,特别强调疲劳的生物数学模型.开展新的和现有的方法的研究可以识别疲劳,并减轻与疲劳相关的性能下降的当班列车乘务人员

要求实施根据安全建议确定或开发的方法,能够识别疲劳并减轻值班列车乘员与疲劳相关的性能下降

要求采用列车正面控制技术,检测列车尾部防止追尾事故

修订《联邦法规法典》第49篇第229部分,以确保在发生碰撞时对孤立的机车操作车厢内乘客的保护.使修订适用于所有机车包括现有的机队和那些新建,改建的.翻新,大修,除司机室内永远不会有人

修订联邦法规第49篇第229部分,要求所有新机车设计在预期碰撞条件下进行耐撞性能验证

致美国铁路协会:

修订美国铁路协会标准S-580,在发生碰撞时为隔离操作车厢内的乘客提供保护并使修订适用于所有机车.包括新建,重建,翻新和大修机车

制定一项标准,规定所有新的和现有的车载视频和音频记录器使用合适的防碰撞内存模块.内存模块应符合或超过《联邦法规229.135附录D》第49篇规定的生存能力标准

致BNSF铁路公司:

要求所有执行或监督安全关键任务的员工和经理每年完成疲劳训练并记录他们接受的训练

对处于安全敏感姿势的员工进行睡眠呼吸暂停和其他睡眠障碍的医学检查

先前发布的建议

由于这次事故的调查和四次类似的事故NTSB发布了以下安全建议:

致美国短线和地方铁路协会:

通过适当和迅速的方法例如在您的网站上发布和发布咨询公告使用最近发生的五次货物列车追尾事故(1)2011年4月17日,衣阿华州红橡树(2)2011年5月21日,弗吉尼亚州的低摩尔(3)2011年5月24日,北卡罗来纳州的矿泉镇(4)2011年7月6日纽约州的德威特(5)8月19日印第安纳州的迪卡尔布,2011年-督促你的成员对他们的业务进行审查确定可能发生的类似事件并采取适当的缓解措施

致美国铁路协会和短线及地方铁路协会:

检查你的会员铁路公司的限制速度和合规计划的有效性

以前发布的建议在本报告中重新分类

致美国联邦铁路管理局:

要求铁路公司确保在没有配备列车正面控制系统的轨道上运行列车的领头机车配备警示器

以前被归类为“开放可接受的行动”,现在被重新归类为“封闭可接受的行动”

致所有I级铁路公司:

确保在没有安装列车控制系统的轨道上运行列车的所有机车上都安装了警报装置

发布给堪萨斯城南方铁路公司的安全建议,之前被归类为“开放-等待响应”现在被重新归类为“可接受的封闭行动”

致机车乘务员和列车长兄弟联合运输工会:

通过适当和快速的方法例如在网站上发布和发布咨询公告,利用最近发生的五起货运列车追尾事件(1)2011年4月17日,爱荷华州的红橡树(2)2011年5月21日,弗吉尼亚州的低摩尔(3)2011年5月24日,北卡罗来纳州的矿泉镇(4)2011年7月6日,纽约州德威特(5)2011年8月19日,印第安纳州的迪卡尔布来做以下事情:

向您的会员强调按照限制速度操作规则运行列车的重要性

督促会员与铁路公司合作,确认可能发生的类似事件并采取适当的缓解措施

本报告中向联邦铁路管理局重申的建议:

根据49 CFR第240部分制定一份包括睡眠问题的标准体检表格并要求使用该表格来确定机车工程师的健康状况;该表格还应用于确定从事安全敏感职位的其他员工的健康状况

要求任何可能使处于安全敏感位置的员工丧失工作能力或严重影响其工作表现的健康状况应及时向铁路部门报告

当铁路部门意识到处于安全敏感位置的雇员存在潜在的丧失能力或损害工作能力的健康状况时,铁路部门禁止该雇员履行任何与安全敏感有关的职责直到铁路部门指定的医生确定该雇员可以继续在安全敏感位置安全工作

向联邦铁路管理局重申的建议:

根据49 CFR第240部分制定一份包括睡眠问题的标准体检表格并要求使用该表格来确定机车工程师的健康状况;该表格还应用于确定从事安全敏感职位的其他员工的健康状况

要求任何可能使处于安全敏感位置的员工丧失工作能力或严重影响其工作表现的健康状况应及时向铁路部门报告

当铁路部门意识到处于安全敏感位置的乘务员存在潜在的丧失能力或损害工作能力的健康状况时,铁路部门禁止其履行任何与安全敏感有关的职责,直到铁路部门指定的医生确定该人员可以继续在安全敏感位置安全工作

要求在所有机车司机室和司机室操作车安装防碰撞和防火的列车运行监控能够提供记录以验证乘务员的行动符合对安全及列车运行条件至关重要的规则和程序

该设备应具有至少12h的连续录音能力,录音应易于查阅对公开发布有适当的限制用于事故调查或用于管理层进行效率测试和系统范围的性能监控项目

要求铁路公司定期检查和使用司机室内的音频和图像记录(对公开发布有适当的限制)并结合其他性能数据以核实机车乘务员的行为符合对安全至关重要的规则和程序

事故调查人员

通过时间:2012年4月24日