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两列车相撞,大桥遭了殃:5.25美国密苏里州查菲列车冲突重大事故

2022-08-19 14:51 作者:Sanitatsdienst  | 我要投稿

以下内容摘自NTSB官方调查报告,具体内容请查询原件或登录NTSB官网查询

NTSB事故调查报告原件

执行概要

2013年5月25日,美国中部夏令时凌晨2:30在密苏里州查菲附近,联合太平洋铁路公司(UP)2-ASMAR-25次货物列车与BNSF铁路公司U-KCKHKMO-05T次货物列车在Rockview道岔联锁处相撞,两条铁路线路在此交叉.当列车撞上BNSF列车机后第12辆货车时,BNSF列车正在通过联锁.碰撞的结果是BNSF列车机后13辆货车脱轨.UP列车上的2台机车和11辆货车也发生脱轨.柴油从脱轨的机车上泄漏并起火.机车乘务员和列车长受伤被送往当地医院

密苏里州高速公路M桥横跨联锁道岔.脱轨的列车撞击了桥的支柱导致部分桥梁坍塌.大桥坍塌后,两辆机动车撞上了受损的高速公路,5名车上人员被送往当地医院

事发地位置

由于不同的工作安排,UP的机组人员在事故发生前几天都经历了正常昼夜节律的中断.在事故发生时由于昼夜节律中断和在昼夜节律低窗口期间操作列车的要求,他们感到疲劳.在碰撞发生之前由于疲劳导致的性能下降,两名UP机车乘务员都没有遵守4个路边信号.阻塞性睡眠呼吸暂停可能是导致工程师疲劳的原因之一.事故直接经济损失估计超过1100万美元

国家运输安全委员会认为事故的可能原因是联合太平洋铁路列车机组人员未能遵守通往洛克维尤联锁的路边信号因为他们可能由于疲劳导致性能下降而脱离了任务.导致事故发生的原因是:(1)列车控制系统缺乏(2)对处于安全敏感位置的员工的睡眠呼吸暂停和其他睡眠障碍的医疗筛查要求(3)联邦铁路管理局采取行动,全面实施《2008年铁路安全改进法案》要求的疲劳管理部分.导致机车乘务员疲劳的原因可能是未确诊的阻塞性睡眠呼吸暂停.造成事故的另一个原因是机车乘务员资源管理不足

事故概况

2013年5月24日晚21:45,一名机车乘务员和一名列车长在伊利诺伊州塞勒姆站执乘2-ASMAR-25次货车.列车于22:10准点开车.该列车编组60辆,由2台机车重联牵引.本务机车AC44CWCTE 5668.计划向南开往密苏里州的切斯特区的德克斯特站.一名合格的UP机械师在出发前进行了机械检查并在晚上21:15对列车进行了制动试验,在制动试验报告上没有记录任何例外情况.列车长对列车的机械状况没有任何异议,只是机车司机室里列车长一侧的速度表失灵了.然而联邦铁路局只需要在司机室的机车乘务员一侧安装一个工作速度表,列车长就可以毫不费力地看到司机室另一边的速度表

UP塞勒姆站
2012年2月,大男孩号蒸汽机车(南北战争纪念涂装)在密苏里州德克斯特站
2012年9月17日,AC44CWCTE 5668重联牵引CCDSA9次煤龙大列堪萨斯州堪萨斯城站发车驶入考河大桥
5668号机车司机室,2005年3月26日摄于科罗拉多州丹佛机务段

据工作人员说,他们在伊利诺斯州的弗农山站与对向列车会车.然后继续向南行驶,列车长告诉调查人员事故发生当天,机车乘务员似乎很警惕.他们大声喊着路边的信号(按照UP的操作规定)尽管他不记得他们离开塞勒姆后分别喊了哪个信号.他还说,在他们接近Rockview联锁和与BNSF的交叉前,这次旅行是平静的.他在接近联锁时这样描述道:

UP弗农山站

我正在写司机手账,我看到了……北端的绝对信号是[指示]接近.我喊出来了此时机车乘务员对我重复了一遍.我在手账上写着,做着我作为一个列车长应该做的事情,做着我的职责.在.....电台上讲话没有什么不正常的

列车长描述了如何通过进近信号(黄色方向)并指出该信号要求他们将速度降低到30mph并准备在下一个信号处停车.列车长说,他没有理由相信他没有这样做:当我们通过进近[信号]时,我问[机车乘务员]我们的速度是多少;他回答说“30mph左右”所以我假设[d]……他(是)对的

机车乘务员瞭望道口前信号

列车长还告诉调查人员,直到列车接近联锁时他才注意到任何异常.他说,他对洛克维尤环环相扣的区域很熟悉.“当你往南走的时,那里有一条向右延伸的曲线,而且……信号在南边.”他说列车转弯后,他看到了“限制信号”(红色部分闪烁)当时,他认为列车并没有像它应该的那样减速.所以他使用紧急制动阀使列车进入紧急制动.UP列车很快就撞上了驶过的BNSF列车.列车运行监控数据显示:撞击时的速度为43mph

显示红灯的548号信号机
事故列车撞击情况
起火的5668号机车
5668号机车在事故中烧毁
被大火波及的重联机车

这名列车长告诉调查人员,他当时正在记录驶近信号和他紧急制动的时间点间的记录:

我想我唯一一次看他是在我问他进近(信号)速度的时候.我不记得我看过他;我低着头……写在我的手账上.当我抬头时,我意识到我们开得更快了……比我们过去的日子要好

在8月的后续采访中,调查人员询问了列车长对司机的看法.当列车长被问到他是否认为机车乘务员睡着时,列车长说:“不”

在列车长手账中,列出了乘务员所遇到的“低于Clear”信号的名称以及时间和速度.进近信号和限制信号之间的距离是10291ft,Rockview联锁信号距离限制信号1215ft.

UP的机车乘务员告诉调查人员,他记得在列车上坐过并发出过信号.但在那之后他的记忆就消失了.他记得的下一件事是列车长俯下身来问他是否还好,机车乘务员记得他抬头看着列车长,回答他说是的,他没事.他还回忆说,当时他很奇怪为什么自己躺在地上听到列车长说他们发生了事故.调查人员向机车乘务员展示了事故发生后从UP列车上下载的事件记录仪数据.数据显示在凌晨2:25也就是碰撞发生前大约5min.列车以54mph的速度运行了几分钟超过了“接近”信号,列车本应以不超过30mph的速度运行,机组人员本应准备在下一个信号时停车.这名机车乘务员告诉调查人员,他不应该“开那么快”.列车运行监控的数据还显示在一个不需要按喇叭的区域鸣笛.机车乘务员无法解释为什么机车在那个区域鸣笛.此时在最后一个铁路道口没有鸣笛.在UP列车撞上BNSF列车前,它曾被按过几次.机车乘务员无法解释为什么没能激活喇叭,也无法解释撞车前的多重激活.当调查人员询问机车乘务员在事故发生前是否睡着时他说:“我不知道”.在8月份的后续采访中,这名机车乘务员告诉调查人员,他仍然不记得事故的最后一部分.他表示他曾与几名医疗从业人员讨论过他的失忆问题,他开始相信他在事故发生当天患有"糖尿病性昏迷"

BNSF乘务员

BNSF的乘务员是一名机车乘务员和一名列车长.他们于5月24日晚19:00在密苏里州圣路易斯市的林登伍德场(Lindenwood Yard)负责接车并于20:32发车.列车头部有3台机车和75辆满载的货车组成.BNSF列车计划前往密苏里州的查菲.2013年5月23日在堪萨斯州堪萨斯城站,BNSF列车进行了出发前机械检查和制动测试.在测试报告上没有发现异常

BNSF林登伍德场

根据机组人员的说法,这次执乘是例行的,直到碰撞发生.机组人员告诉调查人员在Rockview联锁处(BNSF MP 141.7)列车在一个清晰(绿色方向)信号上进入联锁.工作人员说他们看到了UP列车的前灯,在这个位置看到UP轨道上的火车并不罕见.上行列车的机车和前12辆货车通过道岔后与下行的列车相撞,导致上行列车紧急制动

公路桥上的汽车

两辆向西行驶的汽车在公路上因列车脱轨后撞击桥墩而坍塌.第一起事故发生在脱轨3min52s后,事故涉及一辆2010年日产Versa,车上坐着一名30岁的男司机和一名38岁的女乘客.第二起事故发生在第一起事故发生1min后,当时一辆2000年的雪佛兰迈锐宝上坐着一名22岁的男司机和两名乘客:一名19岁的女生坐在右前座,一名未系安全带的19岁女生坐在后排

坍塌的跨线桥

调查人员勘察事故现场

伤亡情况

事故发生后,机车乘务员和列车长都被救护车送往医院.列车员是清醒的,但他的头皮撕裂,双手指关节剥皮.他抱怨左手肘和右膝盖疼痛.UP的机车乘务员不记得那次事故了,只记得他躺在机车的地板上,列车长叫醒了他.然而当救护车到达时他已经可以走动了.他的左臂有撕裂伤,左胸部疼痛且有些肿胀,右腿膝盖以下疼痛.救护车人员的记录显示:他的“神经完好无损”,对事件,人物,地点和时间都有定位.密苏里州高速公路巡警的一名警官告诉调查人员,两名UP机组人员都没有受伤.当他在医院看到他们时显得很警觉

两辆汽车撞上了公路桥的受损部分,车上的5名乘客被送往医院.在第一起事故中,司机和乘客都系着安全带受了轻伤.在第二起车祸中,司机和后排的乘客受了轻伤.右前排座位上的女乘客受了重伤,小腿骨折

操作信息

一般

UP机组由通用操作规则第6版管理,2010年4月7日生效并于2013年4月23日更新.该地区被指定为北部地区,圣路易斯服务单位切斯特线路所.事故发生时目前的时间表是圣路易斯4号时间表,2009年12月14日生效.4个补充操作规程文件是2012年4月20日的《系统特别说明》2013年4月23日更新《空气制动和列车操作规程》2012年4月20日,2013年4月23日更新安全规则.

BNSF机组人员受操作规则通用代码第6版管理,2010年4月7日生效并于2013年2月1日更新.该地区被指定为BNSF斯普林菲尔德分部,事故发生时目前的时间表是斯普林菲尔德分部的8号时间表,2012年8月15日.三个补充操作规程文件分别是2012年7月18日第3号系统特殊指令,2013年5月1日修订《空气制动和列车操作规程》,2010年4月7日成立

事故相关操作规程

UP通用操作规则规定:所有乘务员的职责包含以下与这次事故相关的条款:

机组人员在司机室

控制室的乘务人员必须提前充分沟通影响列车安全运行的任何限制条件或其他已知条件和需要采取的行动,以便机车乘务员采取适当的行动.如果没有采取适当的行动,机组人员必须提醒机车乘务员这种情况和需要采取的行动

一旦信号可见或可听,就应清楚地告知对方影响列车的信号的名称.继续观察信号并在列车通过信号前通知方向改变

当列车通过除“Clear”以外的信号时,清楚地与对方沟通列车的速度,如信号不符合规定,立即提醒机车乘务员遵守规则要求

适当的行动

如果机车乘务员和/或列车长不遵守信号指示或不采取适当行动以遵守限制或规则,机组人员必须立即采取行动

信号信息

在UP St. Louis服务单位的切斯特分区从伊利诺伊州圣路易斯东到密苏里州戴克斯.在一个南北方向的时间表.该路段的最高限速为70mph.通过Rockview联锁的货运列车限速40mph.在事故发生地附近,UP通过内布拉斯加州奥马哈哈里曼调度中心的一名调度人员控制的交通控制系统在一条主干道上运行

Rockview联锁位于斯普林菲尔德区BNSF河分区.BNSF在德克萨斯州沃斯堡的网络操作中心通过一个由调度员控制的交通控制系统,通过一条单一的主轨道运行

UP和BNSF调度员都向Rockview联锁发送信号请求.想要在联锁上移动列车的铁路向现场设备发送一条线路请求

通过岩景联锁系统操作的信号.然后另一个铁路调度员收到屏幕上的指示,表明第一个铁路请求信号.如果两条铁路同时提出这一请求,最先占用联锁轨道电路的列车就会收到信号在铁路道口上运行,另一信号将保持红色

UP《技规》中对铁路信号的要求

事故前信号要求

当BNSF列车接近Rockview联锁时,它通过了信号方面表明路线是对齐的.最高速度(25mph)是授权的.Rockview联锁信号上显示的绿色方向(清晰)允许BNSF列车通过Rockview联锁运行;事件记录器的数据表明,BNSF列车在以22mph的速度行驶时被UP列车相撞.当UP列车接近Rockview联锁时,它通过四个信号控制其运动并在列车到达联锁前向机组人员提供信息

铁路信号规则
绿灯亮时,允许列车按规定速度运行
显示一个黄灯时,减速至30mph并在次一架信号机前停车

4个信号中的第一个是在中间信号MP 127.7处闪烁的黄色方向(提前进近)这要求机车乘务员将速度降低至40mph并准备在次一架信号机前停车.下一个信号在MP 129.1处显示纯黄色灯光,要求列车不超过30mph并准备在次一架信号机前停车.MP 131.2的第三个信号是一个闪烁的红灯(限制)要求列车以限制速度运行.在通用操作规则(UP 2013) 6.27中,UP的限制速度被定义为“允许在距离停车信号一半的视野范围内停车的速度”并且“机组人员必须注意且不得超过20mph”第4个信号显示为纯红色(停止),这要求列车不得越过信号机.列车运行监控显示,UP列车通过最后4个信号时的实际速度在48-54mph

红灯亮时禁止越过信号机

除了对信号方面的要求做出适当的响应外,还要求UP机组在碰撞前的铁路道口鸣笛.根据列车运行监控数据,机车未鸣笛.然而在碰撞发生前10min左右喇叭被多次激活,目前还不清楚为什么喇叭被激活

事故后信号系统检查与测试

事故发生后电务段检查信号系统,发现所有信号室及信号设备均已上锁及稳固并无被篡改的迹象.下载每个信号位置的数据,联邦铁路局(FRA)重新创建了相关的轨道电路代码的输入和输出并验证了每个信号方面显示的预期.地面试验没有显示任何例外,对信号透镜进行了检查,没有发现任何缺陷

检查了电路方案和所有相关的接线盒.在这些检查活动中没有发现信号系统或相关附件的缺陷.维护,检查和测试均符合联邦铁路局的要求.联邦铁路局测量了列车驶近事故区域方向上信号塔与信号塔间的距离.遇到的第一个信号是在MP 127.7没有发现可能干扰信号预览的障碍物.下一个信号距离前一个信号7164ft,里程是MP 129.1.没有发现可能干扰信号预览的障碍物.MP 131.2的信号距离MP 129.1的信号10291ft.Rockview联锁信号距离MP 131.2信号1215ft且没有发现可能干扰信号预览的障碍物.据估计由于碰撞信号和信号房经济损失为50万美元

人员信息

UP机车乘务员工作经历和资格

1974年4月UP的机车乘务员正式入路,成为芝加哥东部和伊利诺斯州铁路的一名制动员.1980年他开始在伊利诺斯州的塞勒姆市做货运机车乘务员.他职业生涯的大部分时间都在塞勒姆市工作一直到事故发生

UP的列车长是2008年10月入路的.自2011年5月以来,他一直在伊利诺伊州的塞勒姆工作.他的最后一次执乘是在2012年8月,他成功地通过了停止信号测试

BNSF机车乘务员

BNSF的机车乘务员于1997年1月入路.记录显示他在BNSF系统的不同位置做过列车长,制动员和扳道工直到2004年他开始在德克萨斯州的盖恩斯维尔成为一名机车乘务员.自2008年6月以来他一直在密苏里州的查菲市工作.记录显示事故发生时他的证件是合格的.他最近一次接受检查是在2013年3月,当时他的考核成绩为98分(满分100分)

1.6.2 UP机组工作历史

美国联邦法规(CFR)第49篇240.303(机车乘务员)和242.123(列车长)中包含了操作员工在执行其职责时的测试和观察的具体要求.UP根据49 CFR 217.9维护运行测试程序以监控运行培训的员工的表现并评估他们对规则的遵守情况.铁路机车乘务员认证必须遵循的附加测试要求是49 CFR 240.303(d)(1)(i)其中包括要求机车工程师在有信号轨道上运行,每年在“小于Clear”信号上测试一次.下表为UP事故发生前的机车乘务员和列车长提供了12个月的数据,主管们观察了这两名员工进行各种操作的过程

机车乘务员和列车长的考核

在测试中UP组的列车长没有任何一项得分低于标准,而UP组的机车乘务员在三项测试中得分低于标准.这些都是关于一般规则遵从性的小缺陷,机车乘务员在每个事故后接受了培训

UP乘务员作息时间表

机车乘务员

机车乘务员告诉调查人员,他不记得自己5月22日醒来和退勤的时间以及5月23日醒来的时间.(见表4 UP机车乘务员的睡眠/工作/休息情况)他记得5月23日他晚上21:35退勤,23:00-23:30间休息.第二天5月24日早上7:30起床喝了咖啡,通过电脑查看了出勤情况,早餐后留在了家里.他回忆说晚上19:30吃晚饭,21:45出勤.事故发生时机车乘务员已经值班4h45min,期间他已经醒了大约10h30min

机车乘务员作息时间表

在事故发生前的6天里UP的机车乘务员连续工作了两个时间很长的班次——将近12h.分别从凌晨1:00和2:00开始一直持续到下午早些时候.然后在5月23日第二次长时间轮班的第二天,他从下午13:00左右开始到晚上21:35结束了8h的轮班.5月24日至25日夜班,晚上21:45报到

UP列车长

列车长告诉调查人员他不记得自己是在5月22日醒来,5月23日退勤的(UP列车长睡眠/工作/休息情况见下表)他回忆说24日凌晨3:00下班,3:30休息.他睡到中午洗澡吃了饭,下午18:45出门.21:45去值班.事故发生时UP的列车长已经值班4h45min.根据他的回忆他醒了14h30min

在事故发生前的6天里,UP的列车长在不同的时间开始工作,包括有一天他两班倒.5月19日他大约从午夜开始上夜班.2天后他从早上7点半开始上白班.再过两l2天他上两班倒;第一次轮班大约从午夜开始,在将近10h后的9:52结束.第二次轮班从晚上23:00开始,在3:21分结束.事故发生当天他上的是夜班,晚上21:45报到

列车长作息时间表

UP机组医疗信息

联邦铁路局对处于安全敏感位置的铁路员工不要求提供完整的病史,药物清单或体检.UP只在就业前或重返工作岗位检查时提供完整的病史和体检但将三年一次的医疗评估限制在联邦铁路网要求的最低限度:视力检查和听力检查

调查人员查阅了机车乘务员和列车长的一系列医疗记录.这些包括UP的医疗记录和事故后救护车和急诊科人员的医疗记录以及机车乘务员的事故前后的个人医疗记录

UP列车长

在2008年9月4日的体检中,列车长只报告说他之前做过膝盖手术,否认有任何健康问题并对一系列具体的健康问题回答“没有”.当时他的身高记录是5ft10in高,200磅重.他的双眼视力为20/15并以14个色觉板中的13个正确通过了石原色觉板测试.事发时这名UP列车长33岁,他最近一次体检是在2010年5月14日.当时他刚刚结束休假回到工作岗位,当时他身高5ft10in,体重202磅.在那次检查中他填写了一份“间隔病史”表.在表格上的问题中他对以下问题的回答是“否”:

他是在生病或受伤后重返工作岗位吗?

他是否要求工作限制或住宿?

他穿安全防护装备的能力有限制吗?

他是否有健康问题,是否服用过任何药物或治疗或依赖任何对他的判断,警觉性,平衡,协调能力有不利影响的医疗设备或是否可能以任何方式干扰他安全有效地履行工作职责的能力?

在这次访问中列车长通过了不戴眼镜或隐形眼镜的视力测试(20/15)和色觉测试(14/14石原底片正确)列车长的听证会在2010年2月25日进行,他没有超过10dB的声音缺陷

事故后医疗信息

事故发生后列车长在事故现场但被救护车送往医院.救护车检查表上写着“无显著病史”和“无用药”列车长是清醒和警觉的,格拉斯哥昏迷评分为15/15注意到他的头皮撕裂,双手指关节剥皮.他抱怨左肘和右膝盖疼痛,紧急医疗服务提供者的叙述笔记说:“(病人)说他们试图停下来但没能及时停下来”如前所述,一名公路巡警警官告诉调查人员UP列车长没有任何损伤症状,在医院看到他时显得很警觉

在急诊科列车长没有报告病史并说他没有向分诊护士和医生服用任何药物.根据急诊部门的数据,他的体重为210.1磅,身高5ft10in.计算出的身体质量指数(BMI)为30.42 (NHBLI 2013)被诊断为头皮撕裂伤并修复了撕裂伤.第二个诊断是“多处挫伤”,在急诊科进行的检查包括头部,整个脊柱,胸部,腹部和骨盆的CT(计算机断层扫描)但没有发现明显的创伤结果.实验室检查显示血液计数,电解质,肝肾功能正常.随机血糖轻度升高为133mg/dL;实验室正常范围为72 ~ 113 mg/dL.他从急诊室出院回家了

CT扫描

毒理学资料

事故发生后根据49 CFR Section 219, Subpart C“事故后毒理学测试”,从BNSF和UP培训的工程师和指挥员那里获得毒理学样本.这些测试筛选了大麻素,可卡因,鸦片,安非他明,甲基苯丙胺(冰毒)苯环克里定,巴比妥酸盐,苯二氮卓和乙醇.这些药物的结果都是阴性的.此外四名机组成员还接受了呼吸式酒精检测,均为阴性

公路桥信息

密苏里州M公路穿过密苏里州西部斯科特县,从州际公路55向西到西部县线附近的Rockview和查菲社区.M公路大桥于1988年设计和建造,横跨事故发生地BNSF和UP轨道的平面交叉点.它有5个跨度,由2个桥台和4个中间柱弯曲组件支撑.桥梁跨度为预应力混凝土,预制四大梁,桥西侧的每个大梁长62ft.桥东侧长58ft.主桥跨度为66in深的钢板四大梁长125ft.弯曲的帽有混凝土隔板与大梁相连.每个桥台旁边的两个弯头都是填满混凝土的钢管,这些弯道有60ft长,嵌入30ft深的地方.它们都是由6根钢柱组成的:3根混凝土柱分别位于3和4处.每根柱子的直径为36in.嵌入底座下41ft的深度

桥梁损害情况

由于列车撞击后脱轨,车辆将撞击桥墩后导致桥梁坍塌.这些跨度向下的垂直运动被结构下脱轨的车厢的残骸所阻止.几辆UP汽车运输车停在了弯曲的断裂柱子上.此外,在一辆BNSF货车上发现了42in宽,39in深的椭圆形撞击损伤.与其中一根弯曲的柱子的撞击相吻合.这节车厢是BNSF的第22辆车,比UP列车与BNSF列车相撞的地点晚了10辆.轨道标高与大梁底部的垂直净空约为24.5ft,轨道中心到弯曲水平间隙是21ft9.75in,没有防撞墙保护弯道免受铁路设备的撞击

列车脱轨后将桥墩撞塌,后用支架临时固定
坍塌的桥面
卡在断裂桥面中的汽车
脱轨后汽车运输车与内部商品车损坏

设计和施工规程

联邦公路管理局(FHWA)对铁路上的高速公路桥梁没有码头保护要求.由于这些公共建筑是根据铁路授予的地役权在私人铁路财产上建造的,因此设计和建设的管理文件是铁路或美国铁路工程和道路维护协会(AREMA)的文件

调查人员审查了密苏里州交通部(MODOT)有关码头保护的文件.交通部的材料包含了针对桥墩保护墙的桥梁设计和施工规范但没有说明何时使用这些规范.美国国家公路和运输官员协会(AASHTO) 2012负载阻力系数设计手册(LRFD手册)(AASHTO 2012)建议工程师联系AREMA以了解铁路附近码头碰撞保护的规格和保证

1988年M公路大桥建成时美国铁路工程协会(AREA)2的1986年版设计指南应用于其建设.该指南建议,如果从轨道中心线到桥墩的水平间隙小于25ft.则对混凝土桥墩进行“重型施工”但没有定义“重型施工”(如前所述,从轨道中心到弯3的水平间隙为21ft9.75in)因此M公路大桥的建造是在其施工时有效的指导方针

检验

M号公路大桥符合联邦交通管理局要求的桥梁检验标准.该桥最后一次检查是在2013年2月25日,桥面和下部结构被评为令人满意,上层结构也很好.2013年1月29日晚BNSF列车脱轨后,一项特别检查在2013年1月30日进行

检查员注意到,3号弯管在那次脱轨中被撞到了.撞击只在弯曲的混凝土上造成了轻微的刮痕和油漆痕迹,没有造成任何结构损伤

测试和研究

列车机械状况

事故后对两列列车进行了机械检查并回顾了它们的制动试验记录.调查确定,两列车的机械状况都符合联邦铁路局的规定.UP列车的耐撞性检查确定主机车驾驶室内部完好无损

便携式电子设备

NTSB调查人员获得了两列车上4名乘务员手机号码的使用记录.记录显示在碰撞前或碰撞时,没有人的便携式电子设备活动

能见度观察

2013年5月28日晚,调查人员进行了视距观察以确定列车与UP列车之间的距离,以便列车上的一名操作人员能够首先看到并从视觉上识别列车在接近事故现场时通过的四个信号的各个方面.观测期间的天气和照明条件与事故发生时相似.在密苏里州斯科特市的UP埃尔默场,调查人员登上了一辆与事故列车上的本务机车相似的机车.机车由一名机车乘务员和一名列车长操作,他们都是在当地工作并熟悉情况的.信号的显示方向与事故发生当天早上相同.操作人员接到指示要注意他们何时可以首先确定通往事故地点的四个信号显示的方位.利用机车距离计数器测量对四种信号的瞄准距离,结果如下表

1984年的埃尔默场
机车乘务员的视距测量

事故后行动

UP铁路公司

事故发生后UP向系统上的所有列车和机车乘务员发布了事故警报,其中引用了机组人员应关注的操作规则并提供了事故的大致描述,以便机组人员和管理人员了解发生了什么.引用的规则是:规则1.1.2(警惕和注意)1.47(乘务人员职责)1.47.1(司机室红色区域)6.27(限制速度移动)9.12.2(手动联锁)70.3(工作说明)该事件警报也发布在UP员工网站的操作实践事件警报页面上

BNSF铁路公司

BNSF与斯普林菲尔德分部的所有人员在安全简报中讨论了这起事故

密苏里州交通部

交通部在设计重建的M高速公路大桥时纳入了碰撞墙,提供了大约600kg的抗冲击力.静载荷是基于一辆80000磅的货车以50mph的速度撞击混凝土结构的测试.结果得出的重新设计和重建的桥如下图所示

重建的公路跨线桥

安全问题分析

该问题分析以事故序列的总结开始,包括本报告中确定的下列安全问题的讨论:

疲劳意识

需要实施船员资源管理

机车内需要向内和向外的录音机和录像机

积极的列车控制

本介绍性部分的其余部分将讨论NTSB确定的事故调查中的非因素.安全问题分析的平衡处理已发现的导致或促成事故的因素或促成其严重性的因素

两列车的乘务员都经过了合格的培训并一直通过适用技能和知识测试.两列车在5月24日开行前接受了检查,机械状况没有任何问题

事故后的检查也没有发现重大的机械缺陷.调查显示两列车的线路和信号设置都是正确的,事故后的测试表明:信号系统的功能符合预期.根据事故后进行的毒理学测试的阴性结果,酒精和药物使用不是事故的因素.另外在事故发生前或事故发生时使用个人电子设备也不是事故的原因.因为调查结果显示,两列车在运行期间没有使用过乘务员的手机

因此NTSB得出结论,以下因素不是事故的原因:两列车上的机组人员的资格;列车的机械状况;调度活动;信号系统;两列火车上的工作人员酗酒,吸毒,使用便携式电子设备

UP机班工作表现

该调查调查了机组人员对UP列车的处理。调查人员特别关注了事件记录器数据、路边信号记录,以及现场测试,以了解列车在接近洛克维尤连锁车站(Rockview Interlocking)时,在大约3.7英里的距离内遇到并通过四个信号后,机组人员的表现。领先的UP机车配备了警报,虽然警报确认不是一个记录的参数。该火车头是2004年建造的,没有进行过改建。2009年以前制造的机车不需要配备能够捕捉警报应答活动的事件记录器。

UP机组人员第一次遇到进近信号(闪动的黄色方向)这授机车乘务员在到达信号后以不超过40mph的速度前进

视距测试表明,该信号在3,749ft(0.71mile)的距离上可以观测到

显示一个黄色闪光时,列车以不超过40mph的速度通过该信号机

列车运行在52mph的整个过程中并在它的竞争,在前进的信号.在这样的速度下机组人员有大约49s的时间来检测“提前接近”信号并做出反应.但他们没有让列车减速

第二个信号是进近信号(红色面上的纯黄色)它授权UP机组在到达并通过该信号后以不超过30mph的时速前进.视距测试表明,该信号可在3690ft的距离上观测到.列车运行监控数据显示,列车通过进近信号时的速度为53.5mph

进路近信号(红黄灯)

86.5秒来检测信号并做出反应但他们再次没有降低速度,轨道是直线,地形平坦,没有障碍物.视距测试表明从第二个(进近)信号台的位置可以看到接下来的两个信号

第三个信号显示一个闪烁的红色灯光,这要求机车乘务员降低速度,准备在下一个信号机前停车.视距测试表明,从4,403ft(0.83mile)的机车乘务员座位和4315ft(0.82mile)的列车长座位上都能观察到该信号.列车运行监控数据显示:列车以50mph的速度通过了闪烁的红色信号

红色闪光:减速并在次一架信号机前停车

第四个信号是纯红色的,要求列车停车.该信号在4702ft(0.89mile)的距离上可以观测到.尽管UP的工作人员预计会在绝对信号时逐渐减速并停车,但他们以48mph的速度运行并以43mph的速度与BNSF的列车相撞

红灯亮时禁止越过信号机

根据UP机组人员从提前进近信号位置到Rockview联锁停车信号的行为.NTSB得出结论UP机组人员在碰撞发生前没有遵守4个路边信号

UP乘务员的疲劳

美国国家运输安全委员会的调查将疲劳作为影响UP工程师和列车长表现的一个因素,其中包括查看事故发生前96h的工作记录以及事故发生的时间.对于UP的工程师来说,工作记录显示他上了两个白班.从清晨开始一直到下午早些时候.事故发生前一天他上的是下午班,从下午早些时候开始.到5月23日晚上结束.事故发生当天他上的是夜班,晚上21:45报到.对于UP列车长来说,工作记录显示事故发生前两天,他在凌晨和中午都在工作.在事故发生的前一天(5月23日)他接到了两次电话并在同一天上班

在事故发生前的4天里,两名UP机组人员在不同的白天和晚上被叫去工作.这些变化无常的工作安排意味着UP机组人员清醒和睡眠的时间模式是不可预测的不一致的,并破坏正常的昼夜节律.在正常的昼夜节律下人体会在午夜到早上6:00间自然入睡以恢复正常的生理和认知能力;生理周期的低潮通常发生在凌晨3:00-到5:00间.在生理周期较低的窗口期醒着的人警惕性较低,表现较差,容易受到疲劳的影响.此外疲劳被认为是由昼夜节律紊乱引发的,持续的昼夜节律紊乱会加剧疲劳

UP机组人员没有采取行动让列车减速和停车,这与疲劳导致的性能下降是一致的.列车员的日志显示,他注意到了路边的信号.但当机车乘务员没有回应信号时他没有采取行动回应.此外事故发生前多次响起的喇叭声表明,机车乘务员是醒着的,尽管他可能没有完全意识到他周围的环境.疲劳的操作员可能会脱离他们的任务,在判断和行动中犯错,并失去工作环境和要求的意识;总的来说疲劳的操作员可能无法完成他们的工作.事故发生前几天两名UP机组人员都经历了类似的疲劳诱导状态,然后在事故发生前的一段时间内,两人都脱离了安全运行的列车.因此NTSB进一步得出结论:在遇到“提前进近”信号并继续前进时两名UP机组人员都没有控制列车,可能是因为疲劳导致的性能下降

UP列车乘员工作健康状况

在这起事故中,上行列车没有按照路边信号的指示适当减速和停车.BNSF列车乘员的健康状况没有问题,也没有对BNSF乘务员进行进一步的分析.第49篇CFR 240.121(c)要求机车乘务员满足以下远景标准,第49篇CFR 240.201要求铁路工程师每3年满足这些标准:

(1)遥视:

(i)每只眼睛不戴矫正眼镜或矫正后的远处视力至少为20/40 (Snellen)"

(ii)配戴矫正镜后,分别将双眼远处视力矫正至至少20/40 (Snellen)配戴或不配戴矫正镜后双眼远处双眼视力均至少20/40 (Snellen)

(2)每眼水平经裸视野至少为70°

(3)通过成功完成本部分附录F中的一项测试所证明的识别和区分铁路信号颜色的能力

联邦铁路局不要求从事安全敏感工作的铁路员工提供完整的病史,药物清单或体检.UP只在就业前或重返工作岗位检查时进行完整的病史和体检并将三年一次的医疗评估限制在联邦铁路网要求的最低限度:视力检查和听力检查.对调查期间的医疗记录进行的审查显示,UP两名机组人员目前都进行了体检,根据标准他们的健康状况适合履行其工作职责

UP列车长

UP列车上的列车长是一名33岁的男子,他最后一次接受铁路体检是在2010年5月14日.这一评估包括间歇病史,只是因为他在休假后返回工作;对于休假期间可能影响他安全工作能力的问题,他的回答是“不”,而不是关于他目前健康状况的更标准的问题.例如“你目前是否服用任何药物?”你有什么健康问题吗?”在这次考试中,他身高5ft10in.体重202磅(BMI 28.7)列车长通过了听力和视力测试

事故发生后医院对UP列车长的评估没有发现任何慢性疾病,列车长也否认服用过任何药物.美国运输部要求的事故后毒理学测试显示,只有作为事故后医疗护理一部分的药物管理.在NTSB进行的事故后采访中列车长表示他身体状况良好,能够描述车祸前后几分钟内发生的事件.因此NTSB得出结论,UP的列车长没有已知的会影响列车安全运行的健康问题

UP机车乘务员

事故发生时这位UP的机车乘务员58岁.2012年7月20日他参加了最后一次为期三年的例行体检.在那次访问中只测试了视力和听力;没有就医疗问题或药物问题提出问题,也没有进行其他体检.三年一次的例行体检的医疗记录中没有身高或体重的测量也没有提到使用药物或慢性疾病.事实上机车乘务员的UP医疗记录中唯一一次记录了完整的病史和体检是在1974年,当时他19岁.在UP档案中工程师的医疗信息中有记录显示UP能够获得该机车乘务员从1997年开始被诊断为糖尿病并接受胰岛素治疗的证据,联邦铁路局或UP没有要求对工程师的健康状况进行进一步调查或持续评估

查看事故发生前两年半的个人医疗记录表明:这位机车乘务员的糖尿病控制得很好,没有发现任何其他的医疗问题.在此期间他的BMI在34.4到36.4之间波动.然而从这些记录中并没有证据表明卫生保健提供者曾向工程师询问过关于睡眠障碍,疲劳,白天嗜睡或打鼾的任何问题.他的颈围没有被测量,尽管一个人的颈围超过17英寸会增加阻塞性睡眠呼吸暂停的风险(Davies and Stradling, 1990)除一次外他在所有这些就诊中都出现明显的心动过速;从记录上看不清楚医生是否注意到了心动过速.心动过速的来源未被调查

事故发生后,这名机车乘务员表示他回忆起事故发生后列车长摇晃他让他下车时,他“醒了”并抱怨说他记不起事故发生前几分钟到几小时内发生的事情.经救护车和急诊科评估机车乘务员血糖正常未经治疗和干预,神经功能正常.他广泛的放射学评估基本正常.然而这位工程师在医院里持续出现心动过速.事后毒理学测试显示只有药物提供给机车乘务员在他的医疗护理

一名神经学家对事故前后持续性失忆的评估包括对大脑的磁共振成像和脑电图.这两个都是正常的.值得注意的是,这位机车乘务员讨论了事故发生前的神经系统症状.包括“取名字和找词有困难(他)会在句子中忘记自己在说什么”

神经科医生没有与工程师讨论与白天嗜睡,疲劳,打鼾或睡眠障碍相关的问题也没有确定失忆症的病因

机车司机室录音机,录像机

自上世纪90年代以来,NTSB就建议联邦铁管局在机车车厢内安装录音设备以便事故调查人员能更好地了解事故发生前机组人员的行为.1996年2月16日一列马里兰铁路通勤列车与Amtrak列车在马里兰州银泉附近相撞(NTSB 1997)NTSB无法确定导致事故发生的机组人员活动是否促成了事故的发生

银泉事故发生现场

因此NTSB向联邦铁路局提出了以下建议:

修订《联邦法规法典》第49部分229要求仅用于事故调查的列车乘务人员语音通信录音并对此类录音的公开发布进行适当限制(此安全建议的现状将在下文讨论)

NTSB对1999年俄亥俄州布莱恩(Bryan)铁路事故的调查中(2001年NTSB)该委员会重申了这一安全建议联邦铁路局在对这一重申的回应中表示已经不情愿地得出结论,这一建议不应该在目前实施...[联邦铁管局]认为随着时间的推移,以及发现记录媒体的其他用途可能与其他公共和私人用途产生协同效应

基于这一回应和进一步的会议NTSB于2004年8月6日将安全建议R-97-9归类为“封闭不可接受的行为”

自从联邦铁路局拒绝采纳车内记录仪的建议以来NTSB已经调查了更多的事故,在这些事故中,记录仪和车内记录仪可以提供信息帮助确定可能的原因并提出安全建议.例如NTSB调查了2005年7月10日在密西西比州安定市发生的两列加拿大国家铁路货运列车相撞事件(NTSB 2007),并向联邦铁路局提出了以下安全建议:

安定市列车冲突现场

要求在所有控制机车的司机室室和机车安装防碰撞和防火的机车司机室录音设备或录音和录像的组合设备(仅用于事故调查并适当限制这种录音设备的公开发布)该记录器应具有至少2h的连续录音能力,麦克风能够捕捉机组成员的声音和驾驶室内产生的声音并有一个渠道记录机组成员之间的所有无线电对话(此安全建议的现状将在下文讨论)

2011年4月17日,两列BNSF列车在衣阿华州红橡树附近发生追尾事故(NTSB 2012)再次证明了车内录音设备的必要性,以更好地了解夺走机组人员生命并威胁公共安全的铁路事故.在红橡树事故调查期间NTSB)确定发生碰撞的列车的机组人员在相撞前睡着了.NTSB的结论是“如果在发生碰撞的列车的机车司机室里安装一个向内的视频和音频记录器,就可以获得列车机组人员在碰撞前行为的额外有价值的信息

衣阿华州红橡树列车冲突现场

此外NTSB还表示“虽然录像机有助于事故调查,但它在预防事故方面的价值不能被夸大”并补充说,安装向内摄像头可以帮助铁路监测遵守规则的情况并识别疲劳的机车乘务员从而防止事故的发生

在2011年5月24日的报告中,两列CSX列车在北卡罗莱纳州矿泉镇相撞.(NTSB 2013a)NTSB称无法确定为什么机车乘务员没有遵守路边信号,由于机车乘务员在本次事故中死亡,而且司机室既没有配备内向摄像头也没有配备录音机.在调查得不到重要信息的情况下NTSB无法提出有效的安全建议

5.24矿泉镇列车冲突事故现场

自安全建议R-10-1和2发布以来,许多NTSB调查表明司机室内的音频和视频记录器可以为事故调查提供有关乘员表现和驾驶室环境的关键信息,尽管联邦铁路局没有按照这些建议采取行动,但铁路行业已经认识到内摄像头的价值.几家公司已经开始实施.查兹沃斯事故后(NTSB 2010),Metrolink是第一个安装内摄像头的铁路公司.2013年4月堪萨斯城南方铁路公司(Kansas City Southern Railway Company)宣布计划在其在墨西哥运营的铁路机车上安装面向内部的摄像头并最终在美国推广.2013年8月俄克拉何马州古德维尔(NTSB 2013c)发生了正面冲突,这是由于“机车乘务员慢性疾病和视力恶化而无法看到和解读路边信号”

俄克拉何马州古德维尔列车冲突现场

UP表示将在5000多辆机车上安装摄像头,按照2013年在2辆机车上安装摄像头的实施计划.2014年和2015年在约4300辆机车上安装摄像头,2016年在600辆机车上安装摄像头

列车正向控制

在NTSB近50年的铁路事故调查中包括数百起列车相撞和超速脱轨事故,事故都是由机械缺陷,维护问题和轨道故障引起的.然而最大的安全挑战是人为失误,这是一个技术非常有用的领域.自2005年以来NTSB已经完成了17起铁路事故的调查,这些事故本可以通过列车正向控制(PTC)来预防或缓解.这17起事故造成55人死亡,943人受伤;损失总额达数亿美元.在每一起事故中NTSB的结论是:PTC本可以提供关键的冗余从而避免事故的发生.如果在霞飞事故发生的地方安装了这样的系统,列车即使未能减速也能在Rockview联锁前将列车停下来时进行干预

PTC列车运行监控系统

虽然不能完全消除人为错误但PTC技术能够补充列车的人为操作.PTC系统通过让没有按照信号系统和操作规则运行的列车减速或停止来提供安全冗余,就像上面提到的17起事故一样.多年来美国东北部和密歇根州的Amtrak列车上已经安装了PTC,但为了使PTC发挥最大的安全潜力,它必须在美国各地广泛实施.由于NTSB一再发现,基于技术的避碰系统可以提供必要的安全冗余以防止铁路事故.PTC在1990年的名单刚开始时就被列入了NTSB的通缉名单.2008年9月12日,加州查特沃斯发生了一起旅客列车和货物列车正面冲突的悲剧,造成25人死亡100多人受伤,之后国会颁布了RSIA.该法案第104条要求每一条I类铁路和每一个定期城际或通勤铁路客运运输的运营商,在运营通勤铁路客运运输的每一条主线上或在运输吸入有毒或吸入有毒危险物质的每一条主线上实施PTC系统

查特沃斯列车冲突事故现场

该法案要求在2015年12月31日前实施.在这一立法行动的鼓励下2008年10月NTSB要求安装PTC的安全建议被列为关闭并从头号名单上删除.然而由于2011年5月在北卡罗来纳州矿泉市发生的两列CSX货运列车追尾事故(NTSB 2013a)和俄克拉荷马州古德维尔市发生的两列UP列车追尾事故(NTSB 2013c)NTSB将PTC列入了2013年的通缉名单

NTSB长期以来一直主张实施PTC系统以防止列车与列车相撞.NTSB在过去40年的铁路事故调查已经明确表明避免列车相撞最有效的方法是通过使用

当列车乘务人员不遵守信号指示的要求时,PTC系统将自动承担对列车的某种控制

没有PTC速度执法或停止信号执法安装在该地区的事故发生

结论

调查结果

以下不是事故的原因:

1.两列车上的机组人员的资格;列车的机械状况;调度活动;信号系统,机车乘务员酒驾,毒驾,使用便携式电子设备

2. 在事故发生前UP铁路公司的机车乘务员没有遵守4次路边信号

3.由于他们不同的工作安排,2名UP机车乘务员在事故发生前几天都经历了正常昼夜节律的中断,而在事故发生时他们都经历了由昼夜节律中断和在昼夜节律低的窗户期间操作列车的要求引起的疲劳

4. UP铁路公司的两名工作人员在遇到“提前进近”信号并越过信号时都没有控制列车,可能是因为疲劳导致的性能下降

5. 据了解UP铁路公司的列车长并没有任何会影响列车安全运行的健康问题

6. UP铁路公司列车上的工程师在事故发生时可能患有未确诊的阻塞性睡眠呼吸暂停,这可能导致疲劳引发这起事故

7. 在例行的职业健康评估中,UP铁路公司的机车乘务员至少有十几次机会接受阻塞性睡眠呼吸暂停的筛查,但没有进行筛查

8. 如果联邦铁路管理局按照安全建议的要求开发并使用一种标准的体检表格,其中包括有关睡眠问题的问题以确定机车工程师的健康状况,那么UP铁路公司的机车乘务员很可能在事故发生前就已经对睡眠呼吸暂停进行了适当的筛查和评估

9. 如果安全建议中描述的医疗筛查已经到位或2008年《铁路安全改进法案》要求的疲劳管理部分已经到位,联合太平洋铁路工程师很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

10. UP的机车乘务员是否接受过乘务员资源管理的培训并实践过这些原则,他们可能表现出了增强在列车运行过程中,协调,沟通和纪律.事故是可以避免的

11. UP铁路公司在实施机组资源管理方面的延误一直并很可能是继续造成事故的一个因素

12. 如果一个积极的列车控制系统安装和使用在UP切斯特线路所,这次事故是可以避免的

13. M公路大桥的桥墩在1986-1988年设计和建造时达到了设计标准

14. 目前的桥墩保护标准充分降低了跨越铁轨的灾难性桥墩失效的风险

可能的原因

NTSB认为事故的可能原因是联合太平洋铁路列车机组人员未能遵守通往洛克维尤联锁的路边信号因为他们可能由于疲劳导致性能下降而脱离了任务.导致事故发生的原因是:(1)列车控制系统缺乏(2)对处于安全敏感位置的员工的睡眠呼吸暂停和其他睡眠障碍的医疗筛查要求(3)联邦铁路管理局采取行动,全面实施《2008年铁路安全改进法案》要求的疲劳管理部分.导致机车乘务员疲劳的原因可能是未确诊的阻塞性睡眠呼吸暂停.造成事故的另一个原因是机车乘务员资源管理不足

整改措施

新建议

根据调查结果,NTSB提出了以下新的建议:

UP铁路公司:

制定并实施一项加速计划对所有安全敏感岗位的员工进行资源管理培训

本报告中重申的先前发布的建议根据本次事故调查,NTSB重申以下先前发布的安全建议:

致联邦铁路管理局:

要求在所有机车司机室和司机室控制车内安装防碰撞和防火的内,外向音频和图像记录器,能够提供记录以核实乘务员的行动

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

安全建议被归类为“开放式不可接受反应”

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,以核实乘务员的行为符合对安全至关重要的规则和程序

安全建议属于“开放式不可接受反应”

要求铁路公司对铁路员工进行初期和经常性的人员资源管理培训

安全建议被列为“开放式可接受反应”

为从事安全敏感岗位的员工制定医疗认证规定,至少包括:(1)完整的病史,包括特定的睡眠障碍筛查,当前药物的审查和彻底的身体检查;(2)标准化整个行业的检测方案;(3)对初始检测不合格的员工的认证决定进行集中监督;并考虑要求医疗检查由经过专门培训和认证的人员进行,以评估与铁路职业安全有关的药物使用和健康问题

安全建议归类为“开放式不可接受反应”

致所有一级铁路:

安装在所有机车司机室和司机室车厢操作舱内和外防碰撞和防火的音频和图像记录器

该设备应具有至少12h的连续记录能力

4.3本报告重申并重新分类以前发出的建议

根据此次事故调查结果,NTSB重申并将以下安全建议从“开放式可接受响应”重新分类为“开放式不可接受响应”:

致联邦铁路管理局:

要求铁路公司对处于安全敏感位置的员工进行体检

参与调查人员

主席:克里斯托弗·A·哈特


成员:罗伯特·萨姆沃特

成员:马克·R·罗斯康德
成员:埃尔·F·温纳

通过日期:2014年11月17日

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