【联队长说高铁10】中国高铁：高速列车为什么不设置乘客安全带？

[标准开头]论高铁的现有定义:   

中国指新建设计开行250~350km/h速度等级动车组列车，初期运营速度至少为200km/h的铁路客运专线。

 国际铁路联盟UIC认为高铁的定义相当广泛，包括高铁领域下的众多系统。

欧洲把既有线改造时速达到200公里、新建时速达到250~300公里的定为高速铁路；1985年联合国欧洲经济委员会（是官方组织）在日内瓦签署的《国际铁路干线协议》规定：新建客货运列车混用型高速铁路时速为250公里以上，新建客运列车专用型高速铁路时速为350公里以上（如今新标没有强制执行） 

 日本作为世界上最早开始发展高速铁路的国家，日本政府在1970年发布第71号法令，为制定全国新干线铁路发展的法律，对高速铁路（新干线）的定义是，凡一条铁路的主要区段，列车的最高运行速度达到200公里/小时或以上的可以称为高速铁路。在步入高铁时代后的日本，新干线属于日本高速铁道，但日本高速铁道不等于新干线  ，它包含日本高速城市轨道交通系统（比如最高运行时速达到80kph的琦玉高速铁道）。

 美国标准：美国联邦铁路管理局曾对高速铁路定义为最高营运速度高于145公里/小时（90 mph）的铁路，但从社会大众的角度，“高速铁路”一词在美国通常会被用来指营运速度高于160公里/小时的铁路服务，这是因为在当地除了阿西乐快线（最高速度240公里/小时）以外并没有其他营运速度高于128公里/小时（80mph）的铁路客运服务。

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就笔者已知，世界上目前没有高速列车配有乘客安全带，中国铁路高速动车组也不例外，这其中有几个考虑因素。

一、高速列车对纵向冲击的大小的明确技术要求和严格控制

列车沿轨道前进方向称为纵向，对纵向冲击的控制贯穿列车运转的整个过程。这个命题——如果高速列车的加速度和减速度做小一点，那么乘客乘车的平稳度就上升了——不全对。我国高速列车的加速度远不及同属动车组的地铁列车。新干线500系动车组的起动加速度为0.44m/s^2，新干线N700A系动车组G3编成为0.72m/s^2，和谐号CRH380A型动车组起动加速度为0.55m/s^2，CRH1型为0.58m/s^2，CRH2A型为0.41m/s^2，CRH3C型为0.44m/s^2，CRH5A型为0.5m/s^2，CRH6A型为0.66m/s^2；一般的地铁列车起动加速度为0.83-1.0m/s^2【1】。地铁列车运营时起步和制动较为频繁，提高加速度可以缩短运行时分和行车间隔。高速列车的运行时分主要取决于高速运行的时间，受起动和制动加速度影响不大，纵向冲击的大小不通过加速度和速度来反映。

乘坐高速列车和地铁列车要想保证舒适度，还要考虑加加速度和减减速度（对加速度和减速度微分，即加速度和减速度变化的快慢）。保证适宜加减速时间的条件下，加加速度和减减速度越小，纵向冲击更小，乘客乘坐体验更佳。CRH380A型动车组的加加速度和减减速度不高于0.75m/s^3。控制加加速度和减减速度可以通过对动车组牵引电机的转矩进行调整。高速动车组还通过车间阻尼器、车钩等装置抑制纵向冲击。由此推断，高速列车不需要乘客安全带。

二、高速列车对横向和纵向加速度的控制

汽车横向、纵向和垂向的运动状况取决于道路情况、交通情况、车辆运动情况和驾驶者的驾驶动作。如遇紧急刹车，安全带配合安全气囊可以尽量保护驾乘人员；路况不佳或车辆转向时，安全带可以减轻驾乘人员的不适，尽量保护驾乘人员。另外，央视科教频道2019年1月27日的《原来如此》栏目通过实验，认为车辆发生交通事故的瞬间，驾驶员不系安全带而仅凭安全气囊充气来保护自己和驾驶员只系安全带而安全气囊不充气相比，第二种情形中驾驶员身体受到的损害小于第一种情形。

 

在客机上，系安全带可以减小外界气流和飞机颠簸对乘客的影响。

高速列车的运动受铁轨的制约，竖向和横向的晃动都被限制在小范围内。我国对200km/h以上速度等级的高速动车组规定：横向和垂向震动加速度不高于2.5m/s^2。CRH380A型动车组在以300km/h运行时，客室中部横向最大加速度为0.42m/s^2。CR400型动车组运行时，车厢地板的垂向振动最大加速度为1.8m/s^2，横向最大加速度为0.51m/s^2【2】。同时，我国先进的无缝钢轨技术使得我国高速铁路有很高的平顺度，促进列车的平稳运行，保障乘客的舒适度。这样一来，高速列车就不需要设置安全带。

三、中国高速铁路列控系统（CTCS）和闭塞原则

高速列车主要依赖列车运行控制系统来防范相撞和追尾事故。列车控制系统投入使用后，高速铁路一直通过闭塞原则保障安全运营。在我国，闭塞原则的实施主要依靠轨道电路的正常工作。简单地说：轨道电路正常工作时，铁轨具有导电性，当列车驶入一个铁路闭塞区间时，电流会通过轮对和车轴，无电流通过的继电器失磁（若读者不熟悉继电器，就把它理解为电磁铁），原本吸附的衔铁接通信号机禁止灯的电路，信号机转为禁止信号，禁止后续列车驶入前车的闭塞区间，后续列车就可能要提前减速行驶。即使铁轨断裂，轨道电路断路，信号机依然显示红灯。当列车通过绝缘节离开闭塞区间，电流重新通过继电器，继电器通电生磁，衔铁接通信号机的绿灯，闭塞区间对后车开放。

以京广高铁为例，其采用自动闭塞，把全线等分为2km长的闭塞区间，列车处于一个闭塞区间被认为整个闭塞区间被占用；列车跨闭塞区间的过程被认为是两个闭塞区间被占用，直到列车完全驶入另一个闭塞区间。通过先进的无线通信技术，动车组司机最远可以看到32km外的闭塞区间的情况。温州动车事故发生的首要原因就是甬温铁路列车控制系统故障。

列车控制系统可以提前给动车组司机提前预警，防止追尾。这是高速列车不设置乘客安全带的第三个因素。

四、国外研究表示：安全带更不利于乘客的安全

英国运输研究室通过理论研究和实际测试得出结论，列车纵向发生碰撞时，少数系有安全带的乘客没有被甩出车外，多数系有安全带的乘客受到了车辆结构变形造成的伤害。

根据我国1990年到2012年的乘客事故死亡数据，若以每公里发送乘客1亿人为基准，铁路事故死亡0.003人，民航客机事故死亡0.04人，公路事故死亡9.39人。这说明中国铁路的运营整体上是安全的【3】。此外，中国高速动车组的乘客座椅是特制的，设计上保证后排乘客头部或膝部向前撞向椅背时，能够及时溃缩变形，避免卡住乘客，在发生事故时尽量保证乘客的逃生机会。

五、欧洲乘客的体验

1999年，芬兰在某商业运营的高速列车的其中三节车厢内加装了271套安全带，进行了一年的调查。结果显示，在没有乘客安全带的车厢里，只有26%的乘客表示原意使用安全带。在三节加装安全带的车厢里，愿意系安全带的乘客只占1.1%，多数乘客不希望自己的空间被束缚。这就是从乘客体验上考虑，不设置安全带的原因。

参考数据：

【1】Bilibili用户：東京通信工業株式会社

【2】高铁四方 

【3】中国科协