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信号故障,道口丧命:2.28美国伊利诺伊州麦迪逊道口事故

2023-02-28 08:18 作者:Sanitatsdienst  | 我要投稿

以下内容摘自NTSB官方调查报告,具体内容请查看原件或登录官网查询

事故调查报告原件

事故概况

2012年2月28日上午11:57,Amtrak301-28次旅客列车运行至伊利诺伊州麦迪逊市的比塞尔街铁路道口时与一辆向东行驶的小客车相撞.事故发生时2名UP信号工正在该道口的UP预警系统信号房工作,列车运行监控数据显示:事故发生前或碰撞过程中道口预警系统未激活,事故造成小客车女司机娜塔莎·威尔逊当场死亡;旅客列车没有脱轨,乘务员和乘客没有受伤;直接经济损失估计为3794美元.事故发生时的温度为48℉,天空部分多云,东南风以2mph的速度吹来

实时信息

事故发生经过

2012年2月28日,被分配到包括比塞尔街道口在内的区域的UP信号电子技术员在早上6:00左右醒来.他在早上6:25离开住所,然后开始开车去比塞尔街道口工作

信号检查员在凌晨5:30左右醒来.他抵达密苏里州圣路易的Gateway站并于6:45报到.他在上午8:30左右离开车站,驱车2h前往比斯尔街道口会见技术人员

UP电务段信号工

上午7:00左右,技术人员停在路边加入信号经理和其他技术人员的电话会议.在电话会议中,技术人员讨论了他当天的工作计划;其中包括执行软件升级和审计.通话结束后技术员继续开车前往圣路易斯地区,大约上午10:00到达比斯尔街道口.当技术员开始在比斯尔街道口工作时,他打开笔记本电脑上的计算机辅助调度(CAD)软件查看了时间表.他告诉NTSB调查人员,他观察到比斯尔街道口有3间信号平房:UP信号房,停止服务的平房和诺福克南方铁路公司(NS)的平房.”他还表示在进入UP信号平房时,他注意到一些电子设备需要用于库存的条形码

道口信号房

该技术人员说,检查员在他之后不久就到了,大约在他来之前的某个时候

上午10:15-10:30,技术人员和检查员举行了工作简报,讨论他们将要执行的软件升级.检查员说当他熟悉轨道和信号的物理布局时他注意到有2条UP干线和1条NS干线.他还表示他可以清楚地看到UP并不是十字路口的唯一控制者,技术人员和检查员检查了信号电路打印图以便更好地熟悉十字路口及其操作方式.他们打电话给UP列车调度员(调度员)要求获得UP 1道的轨道和时间许可.上午10:55,调度员通过技术人员笔记本电脑上的CAD发布了路票,该路票适用于UP主轨道1号276控制点和278控制点间的区域,有效期至上午11:45

技术人员将他的笔记本电脑连接到UP主轨道1号的铁路道口预测器(GCP) 3000单元的微处理器上并进行了引导加载程序安装.然后技术人员将软件升级加载到主要的GCP-3000装置上,当软件升级完成后技术人员输入先前为该交叉建立的编程参数.然后技术人员重复上述过程,升级1道1的备用GCP-3000单元上的软件

检查员在他的皮卡车上用他的笔记本电脑工作,而技术人员在UP信号平房工作.检查员说他看到闪烁的灯被激活,道口栏杆(交叉警告装置)下降了大约3-5min但他在他的皮卡车里没有看到任何列车通过

UP电务段配备的雪佛兰皮卡车

该技术人员表示,他认为在对GCP-3000机组进行软件升级时不需要获得跟踪和时间许可证.然而他解释说,他已经获得了UP 1道的轨道和时间许可证以防止任何轨道交通在重新校准GCP-3000机组期间占用交叉列车探测电路.虽然技术人员按照制造商的指示升级了软件但技术人员认为他在升级软件前不必获得跟踪和时间许可的假设是不正确的.软件升级需要循环GCP-3000机组的开关,这将使该机组退出服务,GCP-3000机组并使其停止使用干扰了交叉警告系统的运行,因此需要在开始工作之前获得所有3条轨道的路票.这名技术人员表示,他使用笔记本电脑通过电子方式发布了UP 1道的路票并注意到列车调制员已经将列车安排在UP 2道的区域.CAD数据日志显示,技术人员在上午11:35发布了航迹和时间许可证

在发放许可证后不久,检查员进入UP信号平房开始在电子元件上应用条形码.他说该技术人员的笔记本电脑连接到UP主轨道2的主要GCP-3000单元,他不记得看到该技术人员使用任何跳线.他还说当他在UP信号平房内工作时,他无法看到道口警示灯和栏杆是否被激活

该技术人员表示,在开始工作前他试图给调度员打电话两到三次,升级UP 2道的GCP-3000机组的软件但收到的是占线信号.他继续工作——在没有轨道和时间许可的情况下在任何主要轨道上安装引导加载程序

技术人员说,比塞尔街道口有相当多的车辆;然而他说他没有使用跳线.该技术人员还表示,他假设但没有证实,当GCP-3000单元被回收以升级软件时,道口警告装置将被激活

虽然软件升级不需要使用跳线但使用跳线可以防止交叉闸门臂启动和停止公路交通

该技术人员估计他已经完成了大约100个其他GCP-3000机组的软件升级.检查员表示UP信号管理部门将升级视为优先事项并激励所有检查员和技术人员尽快安装升级后的软件,因为如果没有它,铁路将承担更大的责任

车辆

事故发生当天一辆2007年的庞蒂克大奖赛4门轿车正在伊利诺伊州3号公路上向南行驶,司机是车上唯一的乘客.车辆驶近比塞尔街道口进入最左边的车道向东转入比塞尔街,公路的交通信号显示一个绿色的左转箭头,司机继续向比塞尔街和向上的轨道前进.美国铁路公司(Amtrak)列车运行监控证实:道口警示灯没有闪烁,栏杆处于垂直位置

司机继续驶进道口,进入Amtrak 301-28次客车轨道,列车从靠近司机车门的左侧撞上了这辆车.撞击使小客车冲出轨道撞进了一间停止使用的信号平房,事故造成肇事司机当场死亡

事故中被撞的小客车

Amtrak铁路公司

事故发生当天上午7:00,Amtrak 301-28次客车从芝加哥站出发时,机车由1名机车乘务员,1名列车长和1名助理列车长驾驶.这趟列车在驶近圣路易斯时预定停靠了4站;事故发生时,车上约有20名乘客

驶出芝加哥站的Amtrak旅客列车

机车乘务员说,当列车以40mph的速度接近比塞尔街道口时他按响了喇叭.机车乘务员表示,他注意到有1辆小客车靠近道口,所以他开始给列车制动.当列车接近道口时,机车乘务员意识到小客车正在抢越道口,于是他紧急制动,列车撞上小客车后继续走行约400ft才停车.机车乘务员表示,他把机车无线电调到了UP频道并在停车时拨打了911报警电话.他通知了UP调度员,调度员告诉他已经派出了紧急救援人员

事故地点和现场描述UP轨道和运营事故地点附近的UP斯普林菲尔德分区由多条主要轨道组成根据联邦铁路管理局(FRA)的规定,该轨道结构被指定为IV级轨道.芝加哥和圣路易斯间的向上路线经过斯普林菲尔德和乔利埃特分局,货物和旅客列车在这条线路上运行

UP全国铁路运行线路图

这些轨道的货物列车最高时速为60mph,旅客列车最高时速为79mph,部分区域有速度限制.在事故现场附近实施了速度限制,授权旅客和货物列车在UP 1道上以最高40mph的速度运行,UP 2道上的旅客和货物列车限速为60mph

比斯尔街道口穿过了向上的主要轨道和NS的主要轨道并以大约90°角相交.在十字路口3条轨道是笔直的,几乎是水平的

《操作规则总则》第六版;一般订单;时间表指令;系统特殊说明;交通控制系统的信号指示控制着春田分局的列车运行.内布拉斯加州奥马哈市UP调度中心的一名调度员负责协调斯普林菲尔德分区的火车运动和轨道当局

比斯尔过街道口警告系统

比斯尔街在伊利诺伊州麦迪逊市的地理东西方向上与伊利诺伊州3号公路相交,麦迪逊市是密苏里州圣路易斯的郊区.比斯尔街是一条双车道柏油路,从伊利诺伊州3号公路延伸约50ft并与UP和NS主要轨道相交.交叉车道由横跨3条主要轨道的中间线分隔,比斯尔街的限速是30mph.美国交通部十字路口库存信息显示:比塞尔街道口的年平均日交通流量为1450辆

事故发生地比斯尔街道口

比斯尔街道口的库存编号是美国交通部编号294 473P.该道口配备了主动交叉警告系统;包括1个带闪烁灯的中柱,1个西库伦海耶斯3590-B型栏杆,2个Safetran S-40型栏杆,玻璃纤维和铝组合臂.有3扇门,每扇门上有3盏灯.当道口警告系统启动时,栏杆上的前两盏灯交替闪烁,而位于门臂顶端的第3盏灯一直亮着.3个门臂各安装在1个桅杆上,每个桅杆上有4个12in的发光二极管闪烁警示灯.第4根桅杆没有门臂,只有2个12in的警示灯;在道口总共有14个12in的闪光警示灯

GCP-3000单元配置为冗余双向预警.当系统发生故障时,控制自动切换到冗余单元.UP和NS交叉预警系统互联互通,在3条主要轨道上发现任何一趟列车都会启动交叉警告系统.关闭任何一个GCP-3000装置都将关闭所有3条干线上的列车探测

比塞尔街道口交通信号互联

伊利诺伊州3号公路和比塞尔街的道口安装了交通信号系统以指导车辆通过交叉路口,该信号系统与道口预警系统互连以激活同步抢占阶段.最初的公路交通抢占阶段对交通灯进行了排序,为比塞尔街西行的车辆提供绿色信号允许车辆在火车接近时离开十字路口.比塞尔街东行车辆接近道口的信号灯被排序为提供红色信号,而道口警告系统则被激活以应对接近的列车,直到列车远离道口.伊利诺伊州3号公路(Illinois Route 3)上向北行驶的车辆的交通灯显示了”不得右转”的指示以警告司机有列车正在接近或穿过道口.伊利诺伊州3号公路(Illinois Route 3)南行车辆的交通灯被排序为显示红色左转箭头以警告司机列车正在接近或穿越道口,在最初的高速公路交通抢占阶段完成后交通信号系统允许与通过路口的列车运营不冲突的公路交通运动

原因分析

调查确定以下不是事故的因素:

轨道;列车机械条件;天气;过马路警示装置的可见性;Amtrak列车乘务人员和UP信号员工的培训,资格,医疗状况或工作/休息/睡眠历史;便携式电子设备的使用情况;或使用酒精或非法药物的UP信号员工

现场检查和测试

GCP-3000数据记录器是从比塞尔街信号平房的设备上下载的.然后验证数据记录仪输入,测试相关机电继电器(继电器)验证交通互连电路,进行地面测试并测试备用电池功率.测量轨道电路进近长度,验证了终端分流频率.进行了电缆绝缘电阻试验并进行了报警系统运行试验,结果未发现缺陷

NTSB的调查人员在UP 2道的备用GCP-3000单元上安装了升级后的软件,并让一列样车以39mph的速度的列车向南通过道口再现了这起事故.调查人员随后从备用GCP-3000单元数据记录器中下载了数据.警报系统随后切换到UP干线2道上的主GCP-3000单元.样板列车再次以39mph的速度通过道口向南行驶.调查人员再次从主GCP-3000单元数据记录仪下载数据,每次重演时过马路警告装置都正

调查人员随后在主用和备用GCP-3000上安装了之前的软件版本并进行次额外的重演,模拟列车在UP 2道上以39mph的速度通过道口.在额外的重演中交叉警告装置被正确激活.数据是从两个GCP-3000单元的数据记录仪上下载的,每次范例列车运动后

在所有重演过程中,公路交通信号系统显示红色信号,禁止向南行驶的车辆在比斯尔街左转向东行驶

如果不给继电器加跳线,调查人员将无法重现导致事故的情况.将跳线应用到十字路口继电器这是用于激活十字路口警告系统的主要继电器,防止道口警告装置在列车接近道口时激活并允许交通信号系统为伊利诺伊州3号公路上向南行驶的公路交通建立一个绿色左转箭头

实验室检查及测试

对交叉警告系统使用的继电器(见下图)的现场检查和目视检查确定:3个继电器(1GCP, 2GCP和NFSXR)在2个触点(12和13)上出现损坏.NTSB调查人员保管了3个损坏的继电器和一个未损坏的继电器并将它们提交给NTSB材料实验室进行进一步检查

比塞尔街道口信号房中的继电器架

NTSB材料实验室检查发现3个继电器的电枢上有金属飞溅和与热有关的变色.继电器的塑料外壳在最靠近损坏触点的外壳壁上有一致的煤烟模式,3个继电器的触点也出现了电弧损伤,其余继电器触点显示出热损伤的迹象,触点尖端周围有变色和煤烟区以及支撑弹簧变色.在未损坏的触点上也有轻微的表面磨损

NTSB材料实验室确定:飞溅,变色和煤烟的存在表明发生了电弧事件.继电器2GCP左后触点上的材料转移的证据也表明了电弧事件,在事件期间触点被关闭.实验室工作人员无法确定事故发生时接触面是否已经熔合

NTSB调查人员接管了UP干线2的GCP-3000装置,由制造商进行测试.调查人员指定了要进行的测试并在制造商的设施中观察了测试,对12个外挂印刷电路模块的检查没有发现电子元件有任何损坏.用于在底盘内固定印刷电路模块的顶部固定夹在主单元的2个模块上出现了裂缝,尽管有裂纹的固定夹但2个模块都正确地安装在43个针连接器中,机组的操作没有受到影响

GCP-3000单元用13.1V直流电,4.0A源供电,继电器驱动器输出用万用表监测.当GCP-3000单元通电时继电器驱动器输出测量为16V.当GCP-3000单元循环关闭时继电器驱动器输出下降到零.GCP-3000单元的继电器驱动器输出为交叉继电器供电

然后启动BIOS引导软件对GCP微处理器进行配置,以搜索要安装的操作系统程序而不是访问存储在其内部内存中的程序.在安装引导加载程序所需的45s内用万用表监测继电器驱动程序输出电压并观察到电压下降并保持在零

软件更新在GCP-3000装置上安装了一个新的操作系统程序.软件更新重复了3次,同时用万用表监测继电器驱动器的输出电压,进行测试时镇流器电阻为16Ω,代表正常镇流器条件;镇流器电阻为4Ω,代表湿镇流器条件,镇流器电阻为20Ω,代表干镇流器条件.在所有3次测试中继电器驱动器输出电压下降并保持为零,直到输入所有参数并重新校准履带.所有测试均使用GCP-3000样本装置重复以验证运行状态,示范单元的操作方式与比塞尔街十字路口的GCP-3000单元相同

比塞尔街道口警告系统运行

NTSB材料实验室无法确定3个继电器触点上的电弧损伤是预先存在的损伤还是使用跨接导线的结果.虽然技术人员和检查人员告诉NTSB调查人员,他们没有使用跳线但以下额外的调查信息表明:技术人员或检查人员可能使用跳线错误地给继电器通电从而使比塞尔街过马路警告系统失效

NTSB调查人员回顾了事故发生前6个月的斯普林菲尔德分区信号记录,没有任何关于比塞尔街十字路口预警系统故障的报告.维护记录表明:所有所需的测试和检查都已按照联邦要求进行和完成.事故后对比塞尔街道口警报系统的现场测试确定继电器和警报系统按设计运行

事故后重演无法复制导致事故的条件,如果不在继电器上使用跳线以防止列车接近道口时交叉警告系统被激活

在事故后的采访中UP检查员表示:在事故发生前的第一次软件升级期间,他观察到了比塞尔街道口预警系统的运行.这表明在软件升级期间,当GCP-3000单元循环开关时,道口警报系统按照设计启动

事故后的现场和实验室测试表明:GCP-3000机组按照设计运行

事故后测试确定:公路交通控制系统和道口警告系统之间的同时抢占互联功能符合设计

事故发生后,如果不给十字路口继电器施加能量以防止道口警报系统启动,它就无法重现伊利诺伊州3号公路上向南行驶的车辆(用于向东行驶到比塞尔街)的左转绿色箭头

UP信号训练

检查员于2007年11月入路成为信号学员,他在犹他州盐湖城的UP培训设施完成了大约2年的信号培训.2009年秋天他开始担任信号检查员并一直担任该职位直到事故发生

该技术人员于1989年4月入路,在轨道部门工作.1990年转入信号部开始信号学徒培训.他在盐湖城的UP培训设施完成了信号学徒培训,他的训练持续了大约一年半.他在信号部门工作过各种岗位并于2011年夏天开始担任信号技术员,在事故发生时他没有接受过任何UP培训以胜任他所担任的技术员职位.该技术人员进一步表示,他没有接受过有关将软件升级到GCP-3000机组的任何具体正式培训.他表示,他对软件升级的了解来自阅读手册和与设备制造商的对话

确保列车运行和高速公路用户的安全是参与铁路信号系统和道口预警系统安装,检查或维修的信号人员的关键要求《向上信号测试和标准手册》列出了FRA要求的所有月度、季度和年度道口警告系统测试和检查.该手册还包括工作活动的程序,如跨接电线的使用和获得适当的使用权限和文件.跳线的使用绕过了交叉警告系统中的安全关键电路,必须谨慎使用.此外《联邦法规》(CFR) 234.209第49篇《FRA条例》禁止在不首先采取必要步骤保障列车运行和公路用户安全的情况下干扰十字路口预警系统中的安全关键电路

技术员和检验员在UP电务段信号部门的职业生涯中都在不同的职位上取得了进展,他们的职位要求他们熟悉铁路信号系统和道口警报系统.测试,维护和修理这些系统有时需要技术人员和检验员绕过安全关键电路,因此他们的工作也要求他们在开始任何可能改变这些系统安全关键功能的工作前了解为列车运行和公路用户提供安全的程序

UP信号管理监督

UP信号测试和标准手册有一节专门用于道口,包括所有FRA要求的测试和检查以及禁用和启用电路的详细指导和程序.然而不需要对手册的符合性进行UP管理审计

UP信号管理监督

《UP信号测试和标准手册》有一个专门的章节,包括所有FRA要求的测试和检查以及禁用和启用电路的详细指导和程序.但是不要求对手册的遵守情况进行UP管理审计

《联邦法规》第49条第236.4节规定:“在未首先采取措施确保列车运行安全的情况下任何装置的正常功能不得在测试或其他情况下受到干扰,而列车运行安全取决于该装置的正常功能.”但是UP没有要求或进行操作测试或抽查以确保遵守这一规定

调查结果

可能的原因

NTSB认为,事故可能的原因是UP信号检查员和信号技术人员未能在比塞尔街铁路道口警告系统失灵前,为列车运行和公路用户提供安全保障.导致事故的原因是UP铁路管理部门未能确保在软件升级期间遵循适当的程序以提供列车运行和公路用户的安全

整改措施

2013年3月8日NTSB向联邦运输管理局(FTA)发布了安全建议R-13-1和2,向FRA发布了安全建议R-13-3和4.这些建议要求各机构发布安全建议,其中包括管理跳线使用的最佳做法以及讨论这次和涉及跳线使用不当的铁路事故

2013年6月3日,FRA发布了2013-04年安全咨询,明确的安全程序对于暂时停止使用公路-铁路道口警告系统和路边信号系统的重要性.安全咨询报告参考了NTSB的两项事故调查并再次强调:在为测试,检查,维护或维修而暂时关闭道口警告系统和路边信号系统时确保旅行公众和铁路员工的安全的重要性,这份安全建议包含了铁路为确保安全应采取的行动

2013年7月2日,FTA发布了一份安全咨询以解决NTSB的建议,安全咨询建议轨道交通机构审查其目前的维护计划以确保它们符合FRA2002-01年安全咨询的要求.FTA进一步建议轨道交通机构至少应该评估如何在信号维护方案中使用跨接导线;在全机构范围内建立适当临时停用路边列车信号系统,道口预警系统和其他设备的政策和程序;并为所有受影响的员工建立培训以确保他们理解指示.安全咨询还建议各州安全监督机构与轨道交通机构会面,审查安全咨询并将对跳线程序的审查作为“三年安全审查”的一部分

事故发生后,UP对其员工风险评估缓解流程进行了更改.管理人员现在被要求经常执行符合UP信号测试和标准手册的审计,包括在交叉警告系统维护活动中使用的禁用/启用程序

UP还对此次事故中涉及的技术人员执行的所有GCP-3000单元软件升级进行了后续检查

通过时间:2014年3月27日

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