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

1996年11月23日,Amtrak 12次客车运行至新泽西州锡考克斯市横跨哈肯萨克河的门特铁路桥时发生脱轨.列车脱轨时侵入下行正线与正在交汇的Amtrak 79次客车发生冲突.事故没有造成人员死亡但12次客车上的42名乘客和机组人员受伤,79次客车上的1名乘客受伤.据估计损坏的机车车辆,轨道,信号设备和现场清理的费用超过360万美元

实时信息

事故发生经过

1996年11月23日凌晨3:00,Amtrak 12次客车从华盛顿站出发开往波士顿南站.该列列车由2台机车双机牵引.列车编组12辆(7辆客运车厢与5辆邮政行包车)组成.列车在到达费城站后更换乘务员(1名机车乘务员,1名列车长和1名助理列车长)于凌晨5:10分从费城站发车

同样是在11月23日凌晨,Amtrak 79次客车在纽约皇后区向阳车辆段停车,列车编组9辆,在纽约宾夕法尼亚站停车时列尾加挂了行李车.一切准备就绪后列车于6:15由宾夕法尼亚站发车,开往北卡罗来纳州夏洛特站.机组人员由1名机车乘务员,1名列车长和2名助理列车长组成

11月23日凌晨4:00在门大桥值班的桥梁操作员接到一艘拖船的无线电电话要求打开桥,允许船只向北行驶到哈肯萨克河.根据桥上的监控记录:在凌晨4:03操作员从纽约值班的Amtrak调度员那里收到了“解锁”信号

操作员表示桥的解锁功能顺序正常,但当他试图通过逆时针旋转桥的中心部分来打开桥时,他无法这样做.桥梁操作员在桥梁日志中记下了这个问题.日志显示:桥在凌晨4:10被电锁定.根据电话记录桥梁操作员在凌晨4:15打电话给列车调度员并告诉他:"现在锁起来了,我很难把它排好....他的东西摇晃得前所未有而且……我只是不想冒任何风险.现在都锁起来了....都是关着的;你应该能把它锁起来"

大桥监控显示:调度员在凌晨4:17分恢复了对大桥的电气控制.在给当值的调度员打了电话后操作员又给美国铁路公司桥梁和建筑部门的电气工长打了电话,然后在凌晨4:20调度员助理告诉副总调度员:我甚至无法描述它,我从来没有过这个……之前发生.已经有所有的迹象表明在我的制动和摆动方面,控制面板上的一切都很好但一旦我摆动,东西就会在我身上出错....这座桥真的很摇摆…这玩意儿看起来几乎要断了"

凌晨4:22副列车调度员通过这个信息电话向Amtrak通信和信号(C&S)部门故障台发送了信息.桥梁操作员和民旅馆的技术人员都没有意识到在桥的打开过程中,1道北轨一个10ft6in的可移动部分没有正确对齐.在通往大桥的路上钢轨的西侧部分完美地配合在一起,但钢轨的后端被抬高了5in.本来应该与钢轨对齐.结果是任何在轨道上穿过门桥的西行列车的右转向架都可能撞上错位轨道的尾部,而任何东行列车的左转向架都可能沿着铁轨形成的“斜坡”向上行驶然后从高架尾部脱轨.由于钢轨斜接末端的位置正确而且在整条偏离轨道的钢轨上保持了电气连续性,控制列车在桥上1道上运行的信号显示出来

事故发生

早上6:19,调度员打电话通知大桥操作员:一列旅客列车(79次)正从2道的宾夕法尼亚车站下行(向桥方向)驶出,早上6:24有一列上行的列车(12次)正从1道驶近大桥

与此同时尽管天很黑,民宿的电工已经目视检查了桥上的摆动制动器并判断它们正常,回到操作员的控制室进行第二次电动制动器检查

列车运行监控数据显示:12次客车驶近1道上的联锁时,机车乘务员将列车的速度从90mph降低到62mph,低于通过两条干线联锁的70mph永久限速,运行监控数据显示:当79次客车驶近2道联锁时,其机车乘务员将列车速度从90mph降低到67mph

上午6:28左右,12次客车的本务机车轮缘爬上了由轨道错位造成的“斜坡”在机车乘务员紧急制动的情况下列车继续走行约1060ft,靠近79次客车的机车乘务员在12次客车向东行驶时观察到“车轮发出强烈火花”这时12次客车的机车乘务员用无线电呼叫:“紧急情况!紧急情况!!一切停止!都停止!”79次客车的机车乘务员也报告说,他的列车也启动了紧急制动.79次客车在南侧被仍在行驶的列车设备撞坏,当列车经过桥上时撞击导致79次客车车厢间的一些空气制动软管分离,启动了自动紧急制动

79次客车在事故发生后停车并完好无损地停在了门大桥西侧的铁轨上.12次客车停了下来,2台机车和一个物料搬运车,3辆硬座车完全脱轨.分别位于1道南边和大桥东端路堤的不同位置,12次客车的其余8辆车仍保持直立但脱轨

列车脱轨时旅馆的电工正在司机室里和C&S故障台的人通电话,后者打电话来确认司机室的问题是否已经确定.脱轨事故发生时一名C&S信号维护人员正在门大桥以西的一辆工作拖车上值班,他说他在桥上听到了“颠簸”声

根据电话记录在早上6:35,C&S维修人员联系了C&S故障台报告了桥上的故障.他被告知12次客车报告脱轨,79次客车可能也脱轨了.C&S的维修人员问桥是否打开了,有人告诉他当天早上他试图打开这座桥失败了;有人告诉他在他试图打开这座桥后报告说这座桥又被锁上了但没有人从视觉上证实它实际是正确对齐和锁上的

应急响应

根据电话录音记录大约在早上6:36,Amtrak的副首席列车调度员通知位于费城的Amtrak国家警察调度中心(NPDC).12次客车在哈肯萨克河(Hackensack)上的Portal桥上.脱轨车调度员说现场需要警察和急救人员

美国铁路公司的计算机地理数据库显示:脱轨事故发生在锡考克斯分局管内,事发地点东西部最近的通道是县路和贝尔维尔路.NPDC调度员在早上6:40分打电话给锡考克斯警察局,说一列美铁列车在县路和贝尔维尔路间的“传送门隧道”脱轨.锡考克斯的警官告诉美铁的调度员:门隧道位于新泽西州北卑尔根的卑尔根联锁(大约在大桥以东3mile)不在锡考克斯警方的管内

早上6:42,Amtrak的调度员打电话给北卑尔根警局,报告了脱轨的情况并将事故地点描述为县路和贝尔维尔路之间的“门隧道桥”处.北卑尔根警方告诉Amtrak的调度员,事发地点位于西考克斯辖区的泽西城而不在北卑尔根地区

早上6:44,Amtrak调度员再次打电话给锡考克斯警方讲述了他与北卑尔根警方的对话Amtrak调度员和锡考克斯警方讨论了这样一个事实:门特大桥横跨哈肯萨克河,Amtrak数据库显示最近的入口道路是县和贝尔维尔.早上6:47锡考克斯的一支警察部队被派去检查该地区的桥梁但门大桥没有被检查,上午6:54左右大桥附近一个建筑工地的一名建筑工人用旗子拦下了一辆巡逻车,指挥两名警察前往事故地点.不久后另一辆巡逻车和另外两名警察赶往现场

在初步确定事故地点后不久锡考克斯警方给NPDC打电话说警方已经确定了事故地点.打电话的人告诉NPDC如何进入现场并提供了受伤情况的初步评估,从NPDC接到事故通知到第一批警察到达现场大约过了18min.第一辆救护车在接到初步通知约47min后到达现场

一旦到达桥的位置,紧急救援人员就很难进入实际事故现场.一些紧急救援车辆从西面接近大桥但由于残骸在桥的东端他们不得不改变路线到另一边

紧急医疗服务中心

锡考克斯消防局大约在早上6:57分接到一个电话要求对脱轨事件作出反应并协助打开脱轨车厢的乘客窗户,消防局派出了1个机动连,1个汽车连,1个救援连,1名消防队长和2名消防助理队长.消防员在一名警察的指引下到达事故现场,大约在早上7:04到达.到达现场后消防部队设立了一个机动事故指挥所并对现场进行了调查,消防队长后来说一名铁路职工告诉他,列车上没有人但他下令对所有车厢进行搜查

上午7:05左右泽西城消防部门赶到了.泽西城和锡考克斯的消防队长用不同的无线电频率进行通信但他们在几分钟后就建立了一个统一的指挥所,泽西城应急管理办公室在上午7:02分派遣了12个小组和27名人员.所有单位在早上7:08开始到达事故现场,泽西城消防部门被派往事故现场现场是早上7:18;34名工作人员在早上7:28到达.6辆消防车,1个救援队赶赴现场

一辆在泽西城巡逻的警车从无线电上听到了脱轨的报告,脱轨地点可能在泽西城和锡考克斯的边界上.警察赶到后发现桥东侧有7辆客车脱轨.这名官员看到许多(如果不是大多数的话)乘客已经下了车.他被告知还有一个人仍在列车上接受列车工作人员的治疗,该警官找到了那个人.当时他正在接受人员和泽西城医疗中心一个单位的治疗,该官员向他的部门提出了进入事故现场的最佳方式并请求紧急服务部门帮助检查列车其余部分是否有额外的受伤.紧急服务部门的一名警官赶到现场负责保护和转移受伤乘客,泽西城警局的一名警督负责现场的所有警务人员

泽西城警局出动6辆巡逻车,1个K-9队,1个摩托队,5个急救队.巡警队长,副局长等大约20名警务人员对事故作出了反应.各部门从早上7:16开始被派往事故现场,所有部门在7:20分前到达

伤亡情况

下表是基于国际民用航空组织的伤害标准(49联邦法规法典(CFR) 80.2)NTSB在所有交通方式的事故报告中都使用该标准.报告的受伤人数只反映了12号列车的乘员和被送往医院的个人

经济损失

根据Amtrak提供的信息,NTSB估计受损列车,轨道,信号设备和现场清理的费用超过360万美元.12次客车的损坏包括2台机车,7辆客车和5节物料搬运车

79次客车的损坏仅限于机车与机后3客车以及1辆行李车

人员信息

调查确定12次客车的机车乘务员,列车长和助理列车长以及79次客车的机车乘务员,列车长和2位助理列车长根据《联邦服务时间法》得到休息.此外所有人都在操作规则和领土的物理特性方面获得了合格

大桥操作员

这位38岁的桥梁操作员于1980年4月3日入路成为一名铁路工人.他在1985年被评为合格的桥梁操作员.在事故发生前他已经在大桥担任了大约4年的桥梁操作员,他没有被Amtrak指定为负责监督轨道维护或更新或检查轨道的员工.因此他不需要具备Amtrak线路维护的资质《铁路检查,建设和维护规范》;他也没有资格或被要求有资格履行《联邦法典》第49条第213.7条规定的轨道检查和维护监督职责.即“指定合格人员监督某些更新和检查轨道”.据Amtrak官员称所有桥梁操作员都接受了关于检查桥梁护舷系统,楔子和人字轨系统的粗略培训

在1996年11月22日晚23:00上班前,该桥梁操作员已经休息了2天.列车脱轨时他已经值班了7h28min

桥梁和建筑电工

这位52岁的电工于1980年11月3日入路,他的正常工作时间是早上7:00到下午15:30.星期一到星期五.1996年11月23日凌晨4:50左右他接到电气工长的报警电话.因此当脱轨发生时,他已经值班将近1h40min.在接到呼叫前他已经休息了13h20min他没有被美铁指定为负责监督轨道维护和更新或根据49CFR 213.7条款检查轨道的人,而他没有也没有被要求有资格在美铁的MW 1000上工作

列车信息

两列事故列车都使用通用汽车电气动力部门于1980年制造的AEM-7型电力机车,每台机车总共装有多个7000HP牵引电机.牵引电机的动力来自于架空电力接触网

Amtrak12次客车

12次客车由2台机车重联牵引.本务机车AEM-7 910重联机车AEM-7 901.组成;5辆棚车(车号为1565 1506 1404 1510和1415)6辆Amfleet I型硬座车(车号为:21647 21637 21095 21195 21648和21125)1辆餐车(车号43043)Amtrak记录显示1996年11月22日下午14:00对这两台机车进行了机械测试没有发现任何缺陷.1996年11月23日凌晨2:26调查人员对机车进行了空气制动试验,没有发现任何异常

Amtrak 79次客车

79次客车只有1台机车牵引,本务机车AEM-7 930号;列车编组8辆,其中6辆为硬座车(车号为:44969 21989 21285 21007 21652 21137 21651和25026)和车号为202381的餐车.列车在纽约宾夕法尼亚站停车时在列尾加挂了1辆行李车(车号:1244)Amtrak记录显示:在下午15:00左右,930号机车进行了一次机械测试

1996年22日的检查中没有发现任何缺陷.1996年11月23日上午5:15,79次客车接受了初始终端空气制动测试,没有发现任何异常

信号信息

两条干线交错,道岔和进路表示器是由纽约美铁A段列车调度员授权的自动列车控制系统补充的.铁路桥在联锁的范围内.东侧和西侧的传送门联锁路口都有来往车辆的信号,操作方法是按时间表按特殊指示和信号通行

线路描述

这起脱轨事故发生在美铁东北走廊MP 6.1处,为联邦铁路管理局(FRA)的IV级双线电气化线路.通往大桥的轨道符合FRA的IV级轨道安全标准,尽管联邦铁路局允许的IV级轨道上旅客列车的最高时速80mph.但Amtrak在桥上的最高时速是70mph.这是由Amtrak在1992年底制定的

铁路桥

铁路桥是一个960ft长的钢结构桥有砖石桥台,这座桥由一个300ft长的贯穿桁架摆动跨度和6个(中心跨度两侧各有三个)110ft长的开放式甲板梁进桥组成.这座桥于1905年8月开始建造,1910年11月27日投入使用.为电力机车提供电力的架空接触网于20世纪30年代安装

轨道和特殊轨道工程

在脱轨区域Amtrak的东北走廊由2条干线组成,南线为1道;北线为2道.在桥的西部入口轨道位于湿地地区,建造在填土和岩石上.高出河堤约30ft.1道由西面接近事故地点,与大桥西端约4650ft的西段第7号至第6号段附近的脱轨点相切(直线)这条轨道在桥上继续切线到达MP 6.0并越过一段距离.在脱轨点为0.5‰的下坡,大桥和桥入口的轨道是由140磅的连续焊接钢轨组成.两条轨道上的钢轨间安装了贯穿整个桥梁长度的护轨.护轨的作用是使脱轨的车轮偏离相邻桥桁

许多非标准轨道结构统称为“特殊轨道工程”安装在桥上.特殊轨道工程被美国铁路工程协会定义为轨道结构和配件.除了普通的无防护轨道,在铺设前既不是弯曲的也不是预制的.大桥上的特殊轨道工程形成了桥道上的固定轨道和旋转中心跨径上的活动轨道之间的连接,特殊的轨道工作使得钢轨可以在桥的中间部分打开之前“断开”在桥关闭后“重新连接”

特殊轨道工程的一个主要组成部分是可移动的人字钢轨组件,它实际连接和断开旋转桥梁跨度边缘的钢轨连接.事故发生时大桥活动跨度上的一个单人字钢轨组件包括一个长10 1/2ft的人字钢轨,钢轨上有一个31in的锥形或被称为“脚趾”的点,一个长11 1/2ft的侧杆;一个8ft11in的侧杆;斜人式钢轨与两个侧杠连接的一段运行钢轨;以及位于称为“鞋”的附加底座上的底座(床)板(参见下图)斜人字型钢轨是用锰钢制成的,这种钢比用于运行的钢轨要坚固得多

活动人字桥的桥脚(锥形端)与固定人字桥的固定跨径上的一段人字桥相配人字桥的另一端(方端或“脚跟”)与39ft长的运行轨道相碰撞.钢轨部分由两个侧杆连接在一起(用12个螺栓,每个直径1in)固定在两个钢轨部分的两侧

人字桥是一根3in宽的矩形横梁.相比之下运行轨道是标准的“工字钢”(或“T”)形状,为了适应两轨连接时横截面的变化将标准的“D”钢条(一平一面和一弯一面形成的钢长度,形成D形截面)焊接到接头运行轨道一侧的每条侧筋内侧.连接到运行轨道的侧杆的底边是“缺口”的.缺口的底边是斜角的为运行轨道的基础法兰提供间隙

每对侧杆中较长的一根连接到轨道的内侧或“轨距”一侧从运行轨一侧的连接处延伸约18in一直延伸到斜人字轨的顶端,较短的侧杆被固定在钢轨的外侧或“场”侧并从运行钢轨侧的连接处延伸18in.一直延伸到人字钢轨的人字部分的起点.斜人字型钢轨的锥形部分为31in长,这就造成了内外侧边钢条之间31in的长度差异

侧杆有一个吊耳,从人字杠的脚跟约25 1/4in的人字杠一侧的轨道接头.吊耳连接到桥架下方的垂直弹簧杆吊组件上,在正常情况下打开桥的命令会激活电机,驱动所有8个人字桥组件下面的弹簧杆向上移动.使人字桥在轨道末端抬高约14in.提高人字轨道断开固定和活动轨道部分,释放中心桥跨摆动打开.当桥梁关闭时弹簧杆被收回使轨道部分下降.当降低的钢轨部分接近水平时弹簧杆以2500磅的力拉下吊耳,使钢轨完全固定在床板的口袋里

事故后检查

12次客车的机车和所有客车脱轨时,它们侵入下行正线,2台机,3辆客车和1辆行李车停在了1道的南侧并沿着桥东侧的路堤停了下来.第2台重联机车侧倒着,3辆客车以不同的角度沿着路堤停了下来

79次客车受到12次客车2道设备的轻微侧擦损坏.此外两条轨道上的架空接触网电缆被撞倒,中断了供电.脱轨还导致了东北走廊的上,下行线双向中断

在1道的田地侧和北轨的轨距侧发现了12次客车的车轮标记.标记开始于脱轨点以东31 1/4in处,轮缘上的痕迹表明了脱轨设备的轮子爬上南轨的位置.车轮上的痕迹也表明列车车轮撞击了安装在钢轨间的护轨

脱轨点东侧轨道结构被脱轨设备移位,1道南侧桥梁人行过道格栅板受损

事故发生后对该桥的检查主要集中在1道的北轨,特别是斜人字轨与运行轨间的连接处.斜人字轨的西侧点向东移动了约2.5in但它仍然固定在桥入口跨度的床板上.在吊耳以东约18in处人字桥接头处两侧的侧栏杆已经完全开裂,人字桥的脚后跟压在了运行栏杆的破碎侧栏杆上.从12次客车的行驶方向看,斜顶和运行轨道间的高度差造成了一个5in的坡道.人字钢轨虽没有对准但与活动跨度上的固定进场钢轨和运行钢轨都有接触,这种接触提供了电气连续性使控制列车在桥上移动的信号显示出清晰的方向

对偏离轨道的钢轨上断裂的侧边的仔细检查发现:大约80%的断裂似乎是在事故发生之前的某个时候形成的.初步调查大桥其他侧栏杆,发现2道西端两侧栏杆开裂,1道东端两侧栏杆也开裂.在初步的轨道检查后错位的人字轨被恢复到正常(固定)位置以允许脱轨设备的轨道

1996年11月24日也就是事故发生后的第二天,NTSB的调查人员要求把斜人式钢轨抬高以便仔细检查所有的侧栏杆,注意到下列情况:

1道东端侧筋从上沿沿人字轨向第三个螺栓孔开裂,裂缝延伸了约60%的侧杆宽度

2道南轨西端轨距一侧的侧杆中心完全断裂,南栏杆西头田间一侧的侧闩从上边凿入第三个闩孔.裂缝延伸了约60%的侧杆宽度

事故前桥梁检查

NTSB的调查人员审查了事故发生前几天和几周内定期进行的轨道和桥梁检查报告(关于人字轨组件中预先存在的条件的具体内容,请参阅本报告“其他信息”部分中关于“人字轨系统先前的缺陷和问题”一栏)

1996年9月2日至11月21日期间MP 3.0和MP 8.之间的轨道检查记录显示:没有违反联邦铁路局的轨道安全标准,记录中确实提到了大桥东端1道和2道上的斜人轨破损需要焊接打磨

大约在事故发生前10天,Amtrak轨道几何检测车对事故区域的轨道进行了检查.1996年11月12日的那次测试的轨道几何异常报告和脚本图表显示:在门大桥附近没有出现异常

根据1996年6月13日进行的斜接和伸缩缝年检报告:对大桥的钢轨进行了超声波内部缺陷检测没有发现缺陷.报道确实提到了1道北轨东端的轨端被损坏需要修理

根据Amtrak和美国联邦铁路局49号第213.233部分的规定:大桥轨道工程每周至少接受两次步行检查,两次检查的间隔至少为1个工作日.由于桥上的列车流量很大,所以在进行这些检查时人字桥处于固定或正常的位置固定在钢轨床板上.在这个位置,只有轨道的头部和侧杆的上部是可见的.当斜人字型钢轨放下时一些用来固定侧栏杆和连接钢轨的螺栓和螺母也被隐藏起来

1996年11月22日也就是事故发生的前一天,一名乘坐美铁MW 1000列车的轨道检验员对桥上的轨道进行了步行检查.他没有报告任何缺陷也没有注意到斜人轨或其组件的任何例外.事故发生后在脱轨点或附近未受干扰的轨道结构的轨距和交叉水平面上进行的轨道测量没有发现任何不规则情况

对事故发生前3个月的Amtrak《活动桥梁月度-季度检查记录》的审查显示:大桥的桥梁检查表中只有结构,机械和电气部分显示检查已完成;没有测试桥梁开口的记录.记录显示桥扣被评为4级(“差,几乎不起作用需要修理”)联邦铁路局的轨道检验员在1996年9月9日的轨道检查中没有对桥梁系带情况提出异议,在Amtrak每周两次的步行检查中也没有对系带情况提出异议

操作信息

美国铁路公司和新泽西运输公司的列车都在东北走廊的这一段运行,所有的列车交通都由东北运营规则咨询委员会(NORAC)运营规则第五版管理1995年1月1日生效.在脱轨时《操作规则》第261条《联锁规则》第600条至第616条《机车信号系统(CSS)规则》第550条至第561条都是有效的.每天大约有300列Amtrak和新泽西运输公司(NJ)的列车通过大桥

有关吊桥操作的规定载于33 CFR第117部分,其中第117.723部分特别提到了.法规规定:除了联邦假日,周一到周五大桥可以在上午7:20-9:20,下午16:30-18:50(早晚高峰时间)开放.在其他任何时候要求的开放不得延迟超过10min.除非桥台操作员和船舶操作员通过无线电电话沟通,同意更长的延迟

大桥没有定期开放,开桥的请求由河上的船只通过无线电电话传达给桥梁操作员.桥梁操作员占据桥梁控制室,它位于可移动跨度的中心,距离轨道约22ft.大桥的运行日志显示:在1995年11月至1996年11月期间,该桥为河流交通或测试开放了303次,据报告有31次运行故障

1987年大桥上安装了新的轨道装置,新的电气控制和动力装置安装了经过修订的信号系统并实施了关于大桥操作的新操作规则.自1987年以来,桥梁运营商必须获得Amtrak A段调度员的许可才能打开或关闭桥梁

在开桥前所有控制列车在桥上运行的信号必须处于停止状态,联锁范围内的轨道电路必须处于空闲状态.如果在打开前桥上显示的不是停止信号,则调度员必须请求一个停止信号然后等待预定的时间才能允许桥打开

门大桥的操作在三卷本的手册《大桥维护和操作》中有描述:该手册由桥电气控制制造商Link Control, Inc.于1982年出版,第二卷第1节

手册的第3页标题为“电气控制和操作电机系统”概述了操作桥架时所使用的逐步步骤.据这位主管说,在事故发生前新的桥梁操作员接受了在职培训,如果他们能够证明成功操作桥梁就被认为是合格的.他们没有接受操作手册方面的培训也不需要接受这样的培训

大桥被设计成在6种操作模式中的任何一种下运行:自动开启,自动关闭,手动开启,手动关闭,紧急开启和紧急关闭.自动和手动操作都是通过控制室操作员的控制台来完成的.手动操作是指使用按钮分别控制操作机械的各个部件

紧急操作是通过使用手动曲柄来完成的,根据操作手册只有在发生部件或系统故障时才应使用.Amtrak告诉NTSB在1987.12年拆除人字轨检测/指示极限开关后自动运行模式被禁用

桥的操作装置包括悬链线滑轨,中心和端楔,斜人钢轨和定心装置是相互连接的,因此必须按照预定的顺序采取必要的动作来打开或关闭桥.桥梁操作手册中写道:“必须严格遵守操作顺序以确保操作成功”操作顺序包括打开或关闭桥必须采取的一系列步骤.在自动或手动模式下这些步骤都必须在操作进展到下一个步骤之前成功完成,控制室操作员控制台上的指示灯显示在每一步后用绿色或琥珀色灯表示操作是否成功.如果一个灯应该表明一个失败的操作桥操作员可以使用控制台上的一个旁路开关来指示系统忽略失败的指示,继续下一步的操作顺序

1987年2月11日Amtrak向大桥的操作员和电工发出指令:要求他们在出现故障指示后在使用旁路道岔前对桥梁部件进行物理检查.Amtrak管理人员告诉NTSB由于当年晚些时候拆除了人字轨限位开关,用于检测人字轨位置的电路也随之被拆除,所以在任何开启或关闭操作中,人字轨被抬高或降低后控制系统显示出故障信号.为了进行操作顺序,桥梁操作员必须使用人字轨旁路开关.1987年使用旁路开关成为标准的操作方法在使用旁路开关之前,操作人员不需要亲自检查和确认斜人字轨的位置

气象信息

早上6:28也就是脱轨的大致时间,天气晴朗,环境温度为35℉

毒理学资料

根据联邦铁路局49号《CFR》第219部分的要求:在事故发生后约9h内对12次客车的乘务员(机车乘务员,列车长和助理列车长)列车调度员,桥梁操作员,电工和C&S维修人员进行了事故后毒理学测试.所有检测结果均呈阴性

测试与研究

桥梁测试

1996年11月24日NTSB调查人员观察了一个测试桥梁开口以确定斜人式轨道在侧杆破损的情况下如何运行.操作员开始按顺序以手动模式打开桥架.首先吊起悬链网的滑轮,然后拉起中心的楔子.下一步是拉结束楔和提高人字斜杠.由于1道北轨(事故地点)西端的斜人轨及其附连的动轨被抬高,断裂的侧栏杆使得斜人轨在钢轨接头处与动轨分离.然后运行轨(部分侧杆仍然连接)回落到床板中而斜人字轨(也部分侧杆连接)的脚后跟继续上升到完全升高的位置.同时斜人字型钢轨的锥形端保持在进场跨径的床板上与桥进场上固定钢轨的锥形端接触.由于人字桥在这个位置,桥的中心跨度不能在不损坏轨道或其他桥梁构件的情况下旋转

当桥梁操作员放下人字轨时,1道北轨人字轨的断侧杆落在了运行轨断侧杆的顶部使人字轨表面比运行轨高约5in.这个位置与脱轨后发现人字轨的位置相对应

另一项测试是为了确定是否有其他机械或电气问题导致事故发生当天大桥无法开放.调查人员确定:随着悬链线的滑轨升起和中心和末端的楔子拉起以及(所有的)斜人字轨升起,这座桥可以毫无困难地逆时针旋转

信号测试

NTSB调查人员测试了桥西端1道人字轨的信号电路以确定它们是否符合CFR 49号第236.312部分的要求.法规要求在控制桥梁上的移动的信号显示进行方向前,活动跨度上的轨道必须在正确的配合面3/8in内并与桥台或固定跨度上的轨道座椅装置对齐.为了进行测试研究人员在每个轨道座椅上放置了1/2in厚的障碍物并测试正常指示电路控制器触点是否保持打开状态.测试显示通过桥的信号无法显示与轨道轨

在活动跨度上距固定跨度的导轨上的配合面大于3/8in

冶金信息

从门桥上拆除了6根开裂或断裂的侧杆并在安全委员会材料实验室进行了检查.作为参考侧栏上标有“A”到“F”侧杆A B C D被折断成两截.事故后检查时A和B已被打破;C和D杆在脱轨后进行检查时出现断裂,在从总成上拆卸时出现断裂.E条和F条有裂缝但没有打通

所有的断裂和裂缝都位于缺口的起点附近,在那里侧杆的宽度从沿斜人字轨的全宽度变为沿运行轨的减小宽度(以适应基础法兰)这也是侧杆底部边缘从直(沿人字轨)过渡到斜角(沿运行轨以清除基础法兰)的区域.侧杆的工程图纸显示:缺口的开始是一个直线切割导致90°过渡,边杆E和F显示这样一个直的直角切割.但在杆a, B, C和D上的缺口的起点有一个弯曲倒角的外观,由于裂缝和破裂,研究人员无法获得任何缺口过渡半径的精确测量

图纸还表明这个位置对应于斜人字架和运行轨道之间的连接处(和D杆的末端)并与两个最近的螺栓孔等距.钢条A,B和C的槽口距离钢条末端20in或距离钢轨连接处约2in.D杆的缺口距末端约19in或距钢轨接头约1in.对棒材E和F的测量表明缺口止于距离棒材端部指定的18in处

侧杆A和B的断裂区域(取自斜人字轨的位置)从侧杆上切割下来.Amtrak告诉NTSB这两个侧边的裂缝是在1996年4月和8月进行的轨道工程中焊接的.在较低的杆表面和螺栓孔的埋头部分可以看到修复焊缝的残余,两根棒材裸露面上的焊珠似乎都已用研磨机磨平,在断裂位置略微减少了棒材A的厚度

对断裂区域截面的检查表明:焊缝修复珠的断裂与之前存在的裂缝一般在同一平面上.焊缝只穿透了1/4到1/2的棒材厚度并没有完全消耗较低断裂段的现有裂纹,断口焊缝及其周围表面出现了气孔区,夹渣区和焊缝熔合区未熔合区.在两种钢钎上的部分区域焊缝熔化金属和熔渣均流到裂纹表面并凝固未与裂纹表面熔合

焊缝断裂区域和原始断口残余区域的深色变色掩盖了原始断口残余区域的精细断裂特征.可见的更大范围的特征包括阻滞线,在两个断裂的上部和下部都是典型的疲劳裂纹发展.断口下缘的棘轮标记表明:A条和B条的下部断裂段均沿着缺口过渡点的半径在多个疲劳原点处开始

在两根杆上疲劳完全向上扩展,穿过较低的断裂段与螺栓孔相交.疲劳区也明显出现在两个棒材的上部断裂段.两个钢筋的上部部分显示了焊接修复的证据部分消耗了之前存在的疲劳区

侧杆的工程图纸要求使用ASTM A36钢在NTSB的测试中,侧棒钢显示出与规定的低碳结构钢一致的典型珍珠岩铁氧体组织

其他信息

大桥人字轨道配置历史

根据Amtrak提供的文件:1985年以前大桥上的人字轨道由一端斜接的普通运行轨道组成.配对轨道的斜接末端有缝隙以允许膨胀但缝隙导致了破损的轨道末端,为了解决这个问题Amtrak与康利Frog/Switch & Forge公司签订了合同,安装康利膨胀轨道.该轨道旨在为各种类型的吊桥提供固定和活动跨度之间的过渡,根据康利的文献接头附近的一个装置拉下了人字轨的脚跟,抬高了相反的两端(锥形)为桥梁部分的移动留出了空间.斜人钢轨下的限位开关是钢轨位置检测电路的一部分,它提供电气确认钢轨已放下.康利钢轨的安装工作于1985年完成

Amtrak发现由于康利斜面钢轨的头端没有固定在轨床上,钢轨末端在列车行驶时“反弹”弹跳运动不仅在桥梁结构中产生振动还迫使斜人字型钢轨的脚后跟向下从而损坏了检测钢轨位置的限位开关.由于发现维修反复故障的限位开关不经济,Amtrak于1987年拆除了所有人字式钢轨限位开关并因此拆除了钢轨位置检测电路.目的是用更耐用的部件替换它.Amtrak的官员告诉NTSB当1988年新的限位开关到货时,斜人字铁路系统正在重新设计更耐用的限位开关从未安装

1991年Amtrak开始安装高速人字铁路系统,该系统在这起事故发生时就已到位.由Promex公司设计和建造的新系统的安装于1992年完成使列车通过大桥的速度从60mph提高到70mph.据Amtrak的一位官员称,重新设计的人字轨配置要求人字轨通过侧边杆与运行轨连接因为用于人字轨的钢材(当时的SAE 4340)没有超过10 1/2ft的钢锭可用.虽然该系统的设计提供了连接电路来检测人字轨的位置但位置检测电路始终没有安装.这种电路的缺失要求桥梁操作员在桥梁的任何开启或关闭过程中使用旁路开关

1993年2道北轨西端的入路(固定)斜人字轨开裂.Amtrak检查了钢轨但无法确定断裂的原因.1994年2道南轨西端进场人字轨发生完全开裂.Amtrak认定Promex的一名员工或承包商在钢轨上的几个螺栓孔上使用了氧乙炔切割炬,削弱了孔区钢轨的强度

另外两座桥目前使用与相同的:斯普伊滕杜伊维尔桥横跨纽约市哈莱姆河;海滩桥:位于新泽西州大西洋城的新泽西运输公司的大西洋城线上.这两座桥都安装了人字桥位置检测电路.每个工作日平均有18趟列车通过斯普伊滕杜伊维尔桥,该桥货物列车限速30mph,旅客列车限速45mph.平均每个工作日有34趟列车通过海滩大桥.新泽西运输公司的一名官员告诉NTSB经过海滩桥的列车中,旅客列车限速30mph,货物列车限速10mph.但在脱轨后大桥颁布了一项总令:限制过桥速度.斯普伊滕杜伊维尔桥和海滩桥都是低矮的桥,必须经常开放以允许游船通过.其中斯普伊滕杜伊维尔平均每年开放2248次;而海滩大桥平均每年开放4800次

新泽西运输官员告诉NTSB:由于维护系统的成本,该机构正计划用CR铁路公司设计的人字轨道系统取代Promex的人字轨道

大桥人字轨道系统先前缺陷和问题

1995年11月在发现入口(固定)人字轨道的侧栏杆在北轨东端开裂后,Amtrak对大桥2道实施了速度限制.1995年12月进近跨度侧杆被重新设计的侧杆所取代

Amtrak活动桥梁工头的每日工作日志显示:1996年1月11日他去大桥更换一个螺母,那是桥上的一名工友在1道北轨西端发现的.计程仪显示松动的螺栓已经从螺栓孔中退了出来,进入进港斜人字桥上的一个凹陷的螺栓孔中.当试图抬起斜人式钢轨时,松动的螺栓阻止了钢轨上升.由于钢轨的尖端被卡住举升杆将斜人钢轨的后部向上弯曲,使其略微高于运行钢轨.一列驶过的货物列车把钢轨拉回了原位

活动桥梁工长的日志显示:1996年1月22日他发现1道西端的弹簧吊杆总成上的一个螺栓少了一个螺母,螺栓的末端长了蘑菇.所以工头把螺栓剪掉1/4in重新装上螺母.第二天当工长回到桥上给弹簧杆总成安装一个锁紧螺母时他发现1道北轨西端的侧杆上的螺栓不见了.把钢轨抬高后他发现剩余的侧杠螺栓都松了,当他拧紧螺栓时他注意到侧闩有裂缝.他立即向结构监督员报告了这一情况,第二天即1996年1月24日,他和结构监督员返回大桥,检查另一侧的栏杆是否有裂缝.他们报告在2道南轨西端和1道道南轨东端的侧栏杆处发现有裂缝

1996年2月15日,Amtrak的结构监督员向结构维护主任和结构助理工程师发送了一份关于侧钢筋破裂的备忘录.备忘录指出:大桥西端8根斜人字型钢轨侧栏杆中有三根在靠近行车钢轨连接处的螺栓孔处开裂

1996年2月20日,工程试验和标准主任收到了2月15日备忘录的副本.根据Amtrak的说法,因为侧栏杆在完全坐好时被床板的两侧夹住,因此无法移动.被认为是维护问题而不是安全问题.负责工程测试和标准的主任提出了用高强度钢制成的钢筋取代侧钢筋的计划,1996年2月27日Amtrak费城办事处的一名员工来到门大桥检查侧栏杆上的裂缝

1996年3月5日,活动桥梁的工头护送RN公用事业销售公司的一名代表前往新泽西州纽瓦克的猎人场.那里储存着5条备用的锰斜人钢轨和3套A36型钢筋

1996年4月1日,活动桥工长更换5个膨胀轨螺栓.在更换螺栓和检查桥梁时他发现1号轨道北轨西端的桥梁可移动侧的侧闩“一直”开裂.1996年4月3日工程试验和标准主任向结构监督员发出一份备忘录,指示订购16对高强度侧钢筋

1996年4月4日结构维修主任,工程试验和标准主任以及工程师(他同时也是纽约区代理助理总工程师)在费城会见了负责轨道的助理总工程师讨论了有裂纹的斜人式铁路侧边栏杆和修正问题的拟议计划.这是部门工程师第一次意识到门大桥的侧栏杆有裂缝

部门工程师指示负责轨道的部门助理工程师准备在当晚将整个斜人轨总成替换为从猎人场运来的备用(预装)斜人轨总成,1996年4月4日晚当一名轨道工作人员试图在现场施工时,结构监理和负责轨道的助理部门工程师正在现场

更换人字桥组件

据Amtrak官员称备用总成无法安装到位被认为存在缺陷.现场的官员决定重新安装原有的人字式钢轨总成但它的侧杆已经损坏,结构监理建议对断侧钢筋进行焊接,部门工程师,副部门工程师(代理部门)负责结构的助理工程师和负责轨道的助理工程师同意把裂缝焊接起来作为临时修理.Amtrak负责轨道的助理总工程师后来告诉NTSB焊接不是Amtrak批准的这些部件的修复方法

1996年5月结构主管从RN公用事业销售订购了两套高强度侧杆.1996年7月9日第一对高强度侧杠运抵猎人场

第二组于7月20日抵达,事故发生在1996年11月23日,当时没有安装任何更换的侧杆.电气工长的每日工作日志显示:1996年8月29日1道西端的一根钢轨的侧边栏杆“一侧断裂”另一根钢轨的侧边栏杆则有宽度的3/4处开裂.日志显示焊接将在当晚(8月29日)晚22:00开始,焊工说1996年8月29日,他用他以前使用的相同程序,焊接了1道西端的侧栏杆

当Amtrak负责轨道的助理总工程师被问及是否曾因门大桥侧栏杆破裂或破损而对其实施过限速时,他说:"我当时的个人判断是不需要速度限制,但应该迅速更换栏杆,这就是我当时给部门工程师的指示."

事故发生后Amtrak立即对大桥实施了45mph的限速并在桥上设置了24h监控,直到所有批准后运行.事故发生后的第二天,Amtrak的工作人员开始用储存在猎人场的材料更换斜人轨组件.在4月4日更换了损坏的侧杆(更换了无法配合的侧杆)工程于1996年11月25日完成

1996年11月26日Amtrak发布了一份主题为“可移动桥梁”的备忘录,在备忘录中写道:

在进一步通知前,桥梁关闭后列车不允许在桥上运行,直到合格的员工进行目视检查.无论收到桥锁指示的状态如何(即斜人轨已坐好,桥锁指示已收到等)都必须遵守本说明

备忘录还明确了B&B和C&S哪个级别的员工有资格检查和批准每座桥上的列车运行

1996年12月4日Amtrak向大桥运营商发布了一份备忘录:主题为“大桥检查-人字轨”,其中备忘录里写道:

每次值勤期间以及换班时,你们在此被指示检查桥的所有四个角落是否有任何变化或偏差.如果发现不一致应立即报告给纽约的故障服务台和a区.此外如果有海上交通的通道你必须亲自检查所有8条线路以确保它们的位置正确,适合铁路交通.所有的检查都将记录在活动桥日志簿中,我们必须对这些检查进行准确的记录

1997年1月13日Amtrak分发了一份备忘录,其中写道:“米特尔铁路的责任将是正如它一直应该是轨道部的责任”

1997年1月27日Amtrak1道北轨西端发生了另一起事故与一年前同一地点发生的事故(在本报告早些时候提到)类似.活动斜人字桥的第二个螺栓上的螺母和垫圈已经掉了下来,当该钢轨向下并与静止人字杠的趾部配合时活动人字杠锥形一侧的沉螺栓孔与静止人字杠锥形一侧的沉螺栓孔齐平.活动人字轨第二个螺栓上缺少的螺母使该螺栓能够从螺栓孔中钻出足够远的距离,穿透相邻人字轨的沉孔区从而阻止了活动人字轨被抬起.操作员试图抬起被阻塞的斜人钢轨时,吊杆对钢轨的力导致钢轨部分向上弯曲

根据无线电记录:在附近工作拖车里工作的C&S维修人员看到斜人钢轨的脚跟弯曲便通知了桥梁操作员,指示他锁住桥梁并通知他1号轨道“停止服务”操作员要求列车调度员把桥锁上但他没有告诉调度员1道停止服务

由于桥被锁住,控制列车在1道上运行的信号被设置为可以继续运行

不久后新泽西运输公司3820次客车驶近大桥,在清晰的信号下运行.机车乘务员减速使列车的速度低于45mph的临时限速通过大桥

大约在这个时候列车调度员无意中听到C&S维护人员与桥梁操作员沟通1道人字桥的情况,于是将桥的控制信号改为停止.机车乘务员在传送门连锁信号西侧约200ft处停了下来

由于这次事件,1997年1月27日Amtrak在11月的备忘录中写到:

1996年第26号修正案的内容为运输局人员是唯一有资格进行检查和授权火车在门大桥上通行的雇员.此外,一个桥上设置了24h的监视,在每座桥打开后检查人字桥栏杆以确保它们到位.在此事件发生前,大桥上一次由铁路部门联合检查是在1997年1月21日

1997年1月28日,Amtrak发布了一份备忘录:

立即生效!:我们将在门桥派驻一(1)MW工头其职责如下:

1. 当机车乘务员试图启动机车时,无论驾驶台是否开启都必须在列车运行前检查每条线路以确认列车运行时是安全的并确认所有斜人轨已正确固定

2. 当人字轨处于上升位置时,工长必须检查螺栓是否松动并在必要时采取适当措施,以确保列车安全通过

1997年1月30日Amtrak向大桥运营商和斯普伊滕杜伊维尔信号维护人员发布了一份备忘录,内容是:“可移动桥梁观测程序,备忘录上写道:

立即生效,必须遵守以下有关桥架操作的指示而不会对以前的任何指示作出让步:

(1)在收到开桥请求后,您将直观地观察所有的斜人钢轨…可能妨碍正常运作.这一观察将在轨道层面进行

(2)在不例外的情况下桥梁可以按照标准操作程序操作.如果出现任何异常振动,异常或巨大噪音,摆动阻力或任何其他拒绝正常运行的情况将立即采取以下纠正措施:立即与相关调度员联系使轨道暂停

为执行此操作提供适当的信息并提出适当的协助请求.在合格人员检查(修理)前不要让所有列车通过桥,即使可能在桥上显示信号也必须遵循此程序

(3)在将桥和轨道恢复为列车通行前您应目测观察以下情况以确保其遵守:(a)在轨道水平,所有斜式轨道均为正确的座位和对齐(b)正确的控制面板显示轨道座,楔板完全驱动和跨锁到位

(4)在各自操作人员日志的“评论”部分记录任何涉及特定关注领域的例外情况

在1997年1月和2月期间Amtrak信号部门在所有美国铁路公司的吊桥斜人桥的桥尾附近安装并启动了接近开关.这些装置与电路控制器串联在一起(联邦铁路局要求的并且已经安装在桥上)用来监测人字桥脚尖的位置,随着附加组件的安装如果斜人字轨的趾部或踵部距离其配合面3/8英寸或更多则无法显示继续进行的信号

1997年2月27日Amtrak发布了一份备忘录草案说明了人字式铁路组件的检查和保护.新程序是MW 1000轨道检查和维护规范的补充且立即生效.最后的指示在1997年3月6日发布,所有被指派负责检查人字轨组件的员工都接受了新程序的培训.桥梁检查培训课程包括为期7天的威斯康星大学现场和课堂培训,此外还实施了强调“修理”,“慢速订货”,“停止使用”的为期一周的轨道检查培训课程

1994年Amtrak开始重组工程部和都市事业部的组织架构.官员表示此次重组的一个主要组成部分是努力确定美铁工程中需要额外标准计划,施工和维护程序,保护或保护设计应用和政策的所有领域.在缺乏这些要素的地方将加以发展并对雇员进行应用方面的培训

调查人员了解到在这起事故发生时,一个数据库正在开发以自动化检查跟踪系统.在脱轨后该过程被“快速跟踪”1997年9月数据库的现场测试正在进行中,此外1997年1月Amtrak重新成立了一个审计小组

1997年2月Amtrak与振动和桥梁设计方面的专家进行磋商,重新设计了大桥上使用的人字轨系统.在安装前,新设计正在里海大学进行测试.重新设计将包括闪光对接焊的人字轨

列车运行监控系统

铁路机车安全标准26要求:列车运行监控至少能够监测和记录以下参数:列车速度,运动方向,时间,距离,功率手柄位置,制动应用和操作(包括列车制动和电阻制动的应用和操作)

功率手柄位置

传统内燃电传动机车通常有一个功率手柄控制,在几个预定的位置上“刻槽”印刷有:电阻制动,惰转,位置1-8,所有这些都由记录系统监控.这起事故涉及的电力机车所配备的功率手柄没有预先设定,但相反可以在其操作范围内的任何地方以不同的增量定位

Amtrak向NTSB提供了1994年3月31日联邦铁路局行政官写给美铁公司执行副总裁的一封信:就有关事件记录仪规定的问题提供指导和指示,信中写到:

联邦铁路局的意图在59 FR 36611中表示:是记录仪“看到”工程师所看到的(包括机车信号)并记录机车乘务员所做的

信中进一步指出:

联邦铁路局认识到在某些情况下,可以通过直接记录事件或通过使用预先确定和可验证的方法从直接记录的其他数据中计算或推导所需数据来满足规则的意图.当采用后一种方法时,计算或推导的数据应提供与直接记录的数据相同的准确性,可靠性和精度

特别是这封信谈到了记录功率手柄位置和/或TMC的问题,具体内容如下:

牵引电机电流/动态制动电流:该规则不要求记录牵引电机在动力或动态制动阶段的电流,尽管这是提供所需的记录刹车操作数据和等效功率手柄位置或驾驶模式的一种方法

机车信号相位记录

TMC通道与机车信号相位是多路复用的,这意味着TMC输入监控两个参数.当机车信号相位发生变化时中断TMC的记录并记录机车信号相位和持续时间,根据运行制造商的说法,具体的电流值对应机车信号方面具体如下:

根据制造商的说法这些值是不精确的,实际电流可能会有±20A的变化.机车信号相位的记录长度约为10s

1997年6月19日Amtrak列车运行监控专家通知NTSB的工作人员:在AEM-7型机车中包括3台发生事故的机车.在事故发生时将TMC数据发送到记录系统的电流模块配置不当,使用了错误的TMC分流器导致当前模块传递给运行监控的TMC值是实际值的两倍.因为运行监控不记录TMC值大于2000A.任何超过1000A(然后翻倍到2000A)的TMC值都不能被正确识别和存储.因此根据Amtrak的说法,这起事故中涉及的3台机车获得的TMC数据是无效的.据专家说,Amtrak在1996年12月16日发现了当前模块问题并立即开始纠正所有AEM-7型机车当前模块的设置.该专家表示目前模块的配置适合整个铁路系统

Amtrak的列车运行监控专家最初通知NTSB:机车信号方面的记录是正确的并包含在TMC数据中.当NTSB的分析人员无法通过事件记录仪数据识别驾驶室信号方面的记录时,他们请求Amtrak提供协助,Amtrak随后告诉NTSB当前模块设置的问题导致TMC数据异常,也影响了机车信号数据.根据Amtrak的说法,机车信号没有被记录下来.因此不可能从运行监控的数据中确定事故发生时每辆列车运行的机车信号

列车运行监控制造商的代表告诉NTSB:当前模块与机车信号方面没有关联,当前模块的问题不应导致机车信号数据错误.虽然Amtrak表示当前模块的问题已得到纠正,但一名Amtrak代表表示:此事需要进一步调查,因为尚不清楚事故发生时机车信号数据是否被正确记录

据专家称,TMC可以达到高达1800到2000A的值,这与指定的机车信号方面的值(1500 1600 1700和1800A)重叠.NTSB的分析师无法确定TMC输入所捕捉到的值是否反映了牵引电机或机车信号方面的电流,分析人士也无法确定TMC信号被中断以记录机车信号的时间

根据事件记录器制造商的说法,一个有效的机车信号复用器设计依赖于这样一个事实:机车通常不会在高牵引电机电流下运行使得机车信号方面的高值很容易从其他数据中区分出来.Amtrak运营的AEM-7型机车在正常运行时TMC值较高,分析人员无法识别出可用于标记驾驶室信号相位记录的显著特征.Amtrak一位代表表示:机车信号记录的显著特征是它的持续时间为10s.因为在正常运行下TMC的测量在这么长的时间内不是恒定的.3台事故机车的TMC数据显示:在几个实例中该值的恒定时间超过10s.TMC数据中没有一个记录与机车信号相位值一致

列车运行监控测试和检查

联邦法规要求运行监控每92天检查一次,第49篇CFR 229.25(e)描述了检验期间要进行的试验.法规要求至少列车运行监控测试应包括循环所有所需的记录参数并通过读出记录数据确定每个参数的全部范围.如果没有显示故障则可执行自检的基于微处理器的列车运行监控已通过维护前检查要求

安装在910,901和930号机车上的运行监控是基于微处理器的并配备了自检设备.根据巴赫-辛普森公司的说法只要TMC通道没有饱和,运行监控的自检功能就不会检测到导致输入电流翻倍的配置问题只要输入保持在正常工作范围内,系统就不能确定输入是否正确

Amtrak每60天检查每台机车,包括列车运行监控.910号机车在事故发生17天前被检查过;901号机车在事故发生前46天进行了检查;930号机车在事故发生前16天被检查过,对所有的3台机车进行了60天的检查,没有发现列车运行监控系统有任何故障

1997年4月,NTSB的实验室工作人员观察了Amtrak维修设施进行的一项为期60天的测试.在检查运行监控时,工作人员首先检查自检功能并完成检查清单.然后他们将一台笔记本电脑连接到运行监控上并实时观察所有参数,在模拟操作条件时每个参数循环经过所有可能的位置,同时传输到记录器的数据显示在计算机屏幕上

导致发现TMC配置问题的检查不是定期检查的一部分,而是对TMC通道的独立测试.在定期检查中没有发现无效的TMC数据.Amtrak的一名代表告诉NTSB:由于TMC不被认为是一个重要参数所以没有及早发现问题

巴赫-辛普森公司的一名代表通知NTSB:系统在出厂前的测试和安装过程中的程序测试应该确保正确的操作.他无法解释为什么这个错误没有被发现.他说安装图纸,说明,手册和软件都包含在任何新的安装中.当Amtrak在安装和配置录音设备和相关设备时,巴赫-辛普森公司的代表可能会在场监督

联邦特别轨道工程监督

大桥上的特殊轨道工程,作为“一般铁路运输系统的标准轨道”的一部分应遵守联邦铁路法规第49部分第213条“轨道安全标准”联邦铁路局检查标准但此类轨道通常不包括在联邦铁路局的轨道检查,联邦铁路局官员告诉NTSB还没有制定出针对特殊轨道工程(如人字轨组件)的轨道检查标准,这些组件在设计和操作上差别很大

事故发生后联邦铁路局启动了一个项目,对美国所有的活动桥梁进行检查.根据联邦铁路局官员的说法,作为项目的一部分,321座桥梁被检查.该项目于1996年12月31日完成

联邦铁路局的检查员在进行调查时使用了一份表格,其中包括桥梁活动跨度的正确座位和锁紧以及活动和固定轨道段的表面和对齐.检查人员还检查了斜人字型钢轨后跟的钢条是否有裂缝或断裂以及钢轨两端是否不匹配

该调查包含约600页的检查报告和调查形式辅以有限的叙事信息.一些有缺陷的情况被注意到,包括人字钢轨铸件裂缝.联邦铁路局信号检查员注意到几座桥梁不符合CFR第49部分的要求

原因分析

调查确定12号和79次客车的工作人员符合他们的职责.在这起事故中疲劳,酒精或其他药物使用都不是他们工作表现的因素.天气晴朗对信号系统的检查和测试表明:在脱轨前信号系统按照联邦铁路局的要求正常工作.NTSB的结论是:疲劳,酒精,药物,天气和信号系统都不是事故的原因或促成因素

本次事故

1996年11月23日凌晨4:00,大桥值班员接到一艘海轮打来的电话要求打开桥中心,让船向北驶向哈肯萨克河.桥梁操作员通知了Amtrak的调度员,调度员在凌晨4:03解锁了桥梁

为开放做准备,桥梁操作员证实在桥梁打开顺序的第一步是正常完成的

当他启动开关抬起人字轨后并没有收到控制面板上的安全信号.因为Amtrak已经拆除了人字轨的轨道位置指示电路,根据标准操作实践,作业人员使用旁路开关继续桥的打开顺序.当他试图把桥荡开时荡架无法旋转,操作员感到桥在晃动和振动就取消了开口

事故调查确定:在试图为1道西端的北轨吊起人字轨之前或期间,连接人字轨到较长的运行轨的两侧栏杆都断裂了.当举升杆在人字轨上向上推时,人字轨与运行轨在接合处分离.吊杆继续提升斜人钢轨的脚后跟但钢轨的脚头仍然固定在桥进桥跨径上的固定钢轨的床板上

当桥梁操作员试图摆动活动跨度时人字轨悬挂在固定跨度的床板上阻止了桥梁的打开.当桥的操作员放弃开桥时吊杆降低了人字杠但悬挂的人字杠的脚后跟没有正确地固定,它没有掉到床板上而是落在了连接在运行轨道上的破碎的侧杆上.两条轨道之间5in的海拔差形成了一个坡道,下一趟列车将在1道上过桥.钢轨位置检测电路本来可以在机车的控制面板上显示钢轨没有正确固定但现在已经被拆除了

由于在钢轨错位的情况下保持了电气连续性,控制传送门联锁的信号显示了清晰的指示.当时Amtrak的有效程序并不要求在开桥失败后和为列车通行清理桥梁前对桥梁进行物理检查

大约在凌晨5:40,一名Amtrak的电工来检修大桥,确定它为什么不能打开.虽然他从灯光明亮的西端走上桥但他并没有注意到钢轨已发生错位.当12次客车在桥上脱轨并与79次客车会车时,电工仍在试图确定为什么桥没有正常打开

在对这起事故的调查中NTSB发现了两个主要的安全问题:Amtrak对大桥人字桥组件的检查,维护和修理的监督;以及Amtrak紧急通知程序的有效性.NTSB还审查了列车运行监控在捕获关键运行数据方面的有效性

门式桥人字轨系统设计

事故发生时门大桥上安装的人字桥组件是在1992年安装的.设计的一个显著特征是人字轨和运行轨之间的连接处,这是由于人字轨所用金属的脆性所必需的.这个连接点是由连接在连接点两侧的两根钢轨上的侧杆连接在一起的

当升力作用在斜人钢轨距离接缝约25 1/4in处时,钢轨的自重沿侧杆底面施加拉应力沿顶面施加压应力

所有的裂纹都起源于斜面切口的过渡点,在斜面切口的设计倾向于集中力(载荷)当钢轨被抬高.此外从桥西端取来的所有开裂和断裂的侧杆都没有经过恰当的加工,这些侧杆上的斜角缺口延伸了1-2in比必要的更远,通过将侧杆宽度的变化更接近相邻的螺栓孔这夸大了应力集中.螺栓孔本身是应力集中器,移除的材料创建它们进一步减少了该位置的承重截面与桥东端加工正确的边筋.边筋宽度的变化及其与螺栓孔的接近可能是这些边筋断裂较早的原因.然而即使是经过适当加工的侧杆也显示出疲劳裂纹的迹象

当侧边杆被举起时所承受的疲劳循环只代表了侧边杆所需要承受的应力的一部分.此外每天约有300趟列车以70mph的法定速度通过这座桥造成了巨大的压力.大桥上的列车交通的范围和速度与其他两座使用Promex人字桥系统的桥上较慢和较不频繁的交通形成了鲜明的对比,这种速度和每天列车数量的差异可能解释了三座桥梁中报告的侧杆故障的差异.NTSB的结论是:事故发生时门大桥人字轨系统的设计,材料和操作,使侧杆容易疲劳开裂导致侧杆失效从而引发了这起事故.NTSB认为Amtrak应该对大桥上目前使用的或打算使用的任何斜人钢轨总成的设计进行全面的应力分析以确定高循环应力的关键区域,Amtrak应确保人字轨设计能充分适应这些循环载荷

1996年1月,大桥活动跨径上的边筋出现裂纹.当时活动桥梁的工头在更换1道北轨西端缺少的螺栓时注意到边筋出现裂纹,他通知了他的主管后者安排了一次检查并拍摄了破裂的侧栏杆的照片.Amtrak的解决方案是用高强度钢建造的侧栏杆取代钢条

最终他们订购了更坚固材料的新侧杆;然而与此同时,Amtrak没有采取任何措施来修复裂缝,减缓过桥列车的速度,加强对斜人字轨组件的检查或修改桥梁操作规程.尽管侧栏杆的功能至关重要但Amtrak并不认为有裂缝的侧栏杆是一个安全问题,因为当乘客坐着时轨道和侧栏杆是由床板固定的

列车运行监控检查

Amtrak每60天检查每辆机车,包括列车运行监控,每台事故机车都在事故发生后6周内被检查和批准.然而这些检查并没有发现导致所有记录的TMC信息无效的不正确的当前模块配置,Amtrak专家告诉NTSB由于TMC不被认为是一个重要参数,所以没有及早发现问题.在NTSB看来TMC是一个重要的参数,特别是因为潜在关键的机车信号数据记录在同一频道

NTSB的结论是:如果整个事件记录系统包括传感器,线路等在最近60天的检查中,910,901和930号机车已经彻底测试,错误的当前配置可能已经被发现和纠正.事故后检索的TMC数据将有助于确定事故前列车人员接收到机车信号

需要注意的是,在调查过程中发现的无效数据来自失败的或配置不当的“传感器”而不是来自实际的事件记录器单元本身.大多数固态记录仪都有自检功能可以诊断事件记录仪的问题,但这一功能不能测试提供给设备的数据的有效性

例如一个损坏的速度传感器可能发送事件记录器的速度为0mph.记录仪无法检测传感器是否损坏或列车只是没有移动,自检也不能扩展到传感器或发送单元.目前对于基于微处理器的自检记录仪只要记录仪在自检过程中没有显示故障,就不需要进行测试或检查.即使对于没有自检功能的记录仪,规定也不要求检查整个系统只要求检查记录单元本身

运行监控测试和检查不足的问题对安全委员会来说并不新鲜.安全委员会对1996年2月1日在加利福尼亚州卡洪山口附近发生的货物列车脱轨事故进行调查后就列车运行监控问题向联邦铁路局提出了4项安全建议,其中一项建议专门针对事件记录仪的维护和检查程序:

修改联邦法规第49号法典229.25(e)(2)中要求列车运行监控包括配备自检功能的基于微处理器的事件记录器在每季度检查期间进行测试.整个列车运行监控系统包括传感器,换能器和布线都是这样的

在1997年8月15日致NTSB的信中联邦铁路局表示已将该建议提交其铁路安全咨询委员会(RSAC)信中说,程序将导致对该建议的加速行动”NTSB将密切关注这一建议的进展.基于联邦铁路局的信函,NTSB将安全建议R-96-70归类为“开放可接受响应”.然而与此同时NTSB认为需要立即采取额外的联邦铁路管理局行动.本次事故中涉及的所有三个运行监控以及卡洪枢纽事故中的一个运行监控都在事故发生后进行了测试,发现其功能完全正常.所有运行监控的问题都与记录装置本身无关,而是与向记录装置发送信号的关键系统部件有关.自检函数不(也不打算)检测这些组件中的故障.因此NTSB认为在事故结果前联邦铁路局的记录工作要求实施得当

关于列车运行监控系统的维修,联邦铁路局应规定备有自检装置的基于微处理器的运行监控须遵守目前适用于所有其他类型事件记录仪的测试和检查程序.NTSB认为联邦铁路局不应再仅仅根据记录仪的自检结果就认为记录仪已通过维修前检查要求

Amtrak管理层对安全问题的监督

这起事故表明Amtrak的监管政策可能是缺失的.管理层没有采取足够的措施来解决无效的检查措施,在安装至关重要的安全人字轨组件方面的延误以及在脱轨前不成功的修复程序

关于检查,Amtrak管理层没有调整大桥上的检查程序以适应Promex人字轨组件所造成的特殊情况.检查程序并不要求人字轨被抬起进行检查,即使当钢轨被固定时装配的最关键部件几乎完全隐藏起来

人员反复报告总成中螺母和螺栓松动或丢失的事件并没有促使美铁管理层在检查过程中要求人字轨抬高,从而使其正常的检查程序更加严格.直到1997年3月也就是第一次发现人字轨侧边杆有问题的1年多后Amtrak才发布了对人字轨总成进行检查的新指令

最后Amtrak管理层允许在门大桥斜人式钢轨组件上使用不适当的修复方法,管理层允许使用与Amtrak自己的维护和维修指南相反的临时焊接维修.事实上焊工说,即使他告诉他的主管,一个正确的焊接侧杆将需要他们从人字桥的轨道他被命令焊接他们到位

这些例子表明:Amtrak管理层可能没有尽可能地强调安全,至少在检查,维护和维修大桥人字轨道组件方面是这样.因此NTSB的结论是:Amtrak管理层未能营造一种环境.促进大桥上人字轨组件的充分检查,维护和维修并永久纠正事故发生10个月前发现的人字轨侧杆缺陷

虽然调查发现那些在桥上进行检查和维护的员工遵循了指导,但也表明指导并不总是适当和有力的.这起事故的情况可能会造成更严重的伤亡后果,它同时指出了Amtrak在安全问题上的重大缺陷.因此NTSB认为Amtrak应该对这起事故的情况进行全面的内部管理审查,以确定为什么Amtrak的几层管理层未能及时采取行动,纠正门大桥上已知的危险状况.NTSB一步认为Amtrak应该做出必要的管理或程序改革以确保影响铁路运营安全的条件得到最高优先考虑

特殊轨道工程联邦监管

大桥上的特殊轨道工程与几乎所有其他轨道不同,不包括在联邦铁路局的轨道检查中.因此不受联邦铁路局与普通铁路系统中其他轨道相同的维护和检查标准的约束.NTSB认为联邦铁路局在《CFR》第49部颁布的规例中并没有对这种标准的例外作出规定

此外这种例外是完全不合适的,因为检查和维护不当的特殊轨道工程可能会造成严重的安全隐患,就像在这起事故中所发生的那样.通往门大桥的轨道符合联邦铁路局的标准,虽然这些IV级轨道每天可容纳约300趟列车,运行速度接近70mph.但桥上的特殊轨道也承受着同样的交通流量.然而在正常的轨道检查中,联邦铁路局几乎忽略了这种移动和静止轨道的复杂配置的状况和操作.NTSB的结论是:如果Amtrak被要求对门特大桥上的特殊轨道设施进行联邦标准的检查和维护,人字轨侧边栏的缺陷可能在导致脱轨之前就已经被发现并修复了.NTSB认为联邦铁路局应扩大其轨道安全标准的范围,将特殊轨道工程包括在内例如可移动的斜人字轨并确保在适当情况下,在联邦铁路局的所有轨道检查中都包括特殊轨道工程的状况和运行情况

直到1996年4月当1道北轨西端开裂的侧栏杆完全断裂时Amtrak才开始更换整个斜人字轨总成.由于备用的斜人字轨组件无法装配到位无法进行更换,Amtrak的官员决定将侧杆裂缝焊接起来.然而即便如此在试图进行焊接修复前,损坏的侧杆仍被允许放置整整一周

据那名焊工说,他告诉主管侧栏杆无法正确焊接,因为它们仍然连接在人字桥上但他被告知要将它们焊接到位.NTSB的实验室检查证实了焊工的担忧,发现焊缝的修复工作进行得很糟糕,最好只能被视为临时修复

焊缝的修复最有可能是通过保护金属电弧焊完成的,虽然这对这种材料来说是一个可以接受的过程但侧棒没有被移除用于焊接的事实意味着焊缝是部分接头穿透坡口焊缝,只延伸了棒的厚度的一部分并留下了残余的疲劳裂纹.根据美国焊接协会(AWS)规范D1.1第2.5节部分接头贯穿坡口焊缝中介绍:“部分接头贯穿坡口焊缝受垂直于其纵向轴的张力的影响,不应用于设计标准表明循环加载可能产生疲劳失效的地方”

1995年的《铁路工程手册》更进一步,明确禁止在钢桥结构中使用部分接头贯穿坡口焊缝.一名Amtrak官员的证据表明:即使是Amtrak也不认为焊接是一种被批准的侧边钢筋的修理方法.尽管几名官员同意使用这种方法

焊接修复后钢筋的截面积显著减少,裂纹和原始缺口端也保留了下来成为应力集中点

结构焊接规范的注释部分指出:部分穿透坡口焊缝在焊缝根部有未焊接的部分....当疲劳载荷横向施加到接头上时，这些非焊接部分构成了具有重要意义的应力提升器。

侧杆在启闭时受到明显的疲劳载荷.因此NTSB的结论是对侧边钢筋进行的焊接作为一种永久性修理是不充分和不适当的,而且会将应力集中在侧边钢筋已经断裂的区域.NTSB进一步得出结论:如果建立了详细和重复的检查程序以确保在进行永久性修理或更换之前的持续安全操作,焊接修复作为临时修复是足够的

1996年7月第一套新的,强度更高的钢侧杆交付但Amtrak没有努力更换任何现有的侧杆,即使是那些已经断裂和焊接的侧杆.NTSB的结论是Amtrak管理层至少在脱轨前10个月就意识到斜人式钢轨侧栏杆出现故障,但由于该公司错误地认为.断裂或破损的侧栏杆是一个维护问题而不是一个安全问题,它没有进行更换或永久性维修本可以避免这起事故

斜人字型钢轨系统的检查

1996年9月2日至1996年11月21日的定期轨道检查报告审查;1993年1月19日至1996年10月2日的每月桥梁检查;1996年5月13日斯佩里轨道几何报告;以及在1996年6月13日进行的人字桥和扩建连接的年度检查均未发现大桥上任何人字桥的侧栏杆有任何缺陷,1996年11月22日也就是事故发生的前一天Amtrak的一名轨道检查员对桥上的轨道进行了步行检查,报告说没有发现斜人轨或其部件的缺陷

事故发生后的第二天,NTSB调查人员发现:3个斜人式钢轨组件(共6个侧钢轨)的两侧钢轨都出现了裂缝.NTSB认为这些裂缝不太可能在事故发生后的一天内形成,更有可能的是这些裂缝在事故发生前的几周或几个月就已经产生了并随着每次应力循环而略微扩大

在NTSB看来,Amtrak对大桥的检查程序没有充分解决Promex人字轨组件所造成的特殊情况.检查程序并不要求人字轨被抬起进行检查,即使当钢轨被固定时装配的最关键部件几乎完全隐藏起来.至少早在1996年1月11日Amtrak就发现一个螺母从人字轨的一个螺栓上掉了下来导致螺栓从螺栓孔中脱落,挂在了相邻的固定人字轨上.不久后的1996年1月22日,活动桥梁工长发现1号轨道北轨西端侧栏杆上的螺栓不见了.当他把人字冠的栏杆升起来的时候,他发现剩下的螺栓都松了(也就是在这个时候他注意到侧边的栏杆破裂了)随着时间的推移,这些螺母和螺栓明显逐渐松动.但在潜在危险的情况发展前没有任何检查程序发现这个问题

人字轨组件中松动或缺失的螺栓和螺母应该促使美铁管理层修改其检查程序,包括提高人字轨进行检查以发现有裂纹或断裂的侧杆,轨道螺栓松动或缺失,轨道螺栓头移位,举升臂机构开合销等各种问题

修正程序的经验将使Amtrak能够确定一个最佳的检查时间表以确保人字桥的完整性,对列车时刻表的不利影响最小.相反Amtrak管理层继续执行在发现人字轨组件问题上被证明完全无效的检查程序,NTSB的结论是Amtrak管理层没有制定和实施人字轨检查程序,不足以发现门特大桥上人字轨组件的所有组件的缺陷.NTSB进一步得出结论:如果Amtrak第一次得知人字轨侧杆开裂时,修改了人字轨检查程序,包括高人字轨进行检查,事故可能是可以避免的

直到1997年1月第二次事故发生后,一个松动的螺栓卡住了人字轨造成了潜在的危险,Amtrak才建立了短期程序以确保对处于上升位置的人字轨总成进行彻底检查.1997年3月在最初发现人字轨问题的1年多后Amtrak发布了对人字轨组件的检查和保护的新指令并为检验员制定了新的培训标准.NTSB认为,Amtrak应继续监测其可移动桥梁上的特殊轨道工程的安全并确保其特殊检查是充分的和足够的频率,以发现涉及所有特殊轨道工程所有组件的故障或潜在故障.NTSB进一步认为Amtrak应该制定和实施程序以确保在检查中发现的任何故障或潜在故障在发展成安全隐患之前得到纠正

钢轨位置检测电路具有重要的安全功能,即在试图打开钢轨之前向驾驶台操作员报告钢轨已正确抬起并在驾驶台关闭后再次牢固地固定住.事实上除非(1)系统从检测电路接收到安全指示或者(2)桥操作员使用旁路开关允许在没有安全指示的情况下继续操作,否则桥的联锁机制将不允许进行桥的开启或关闭操作.由于没有安装检测电路,桥梁操作员总是使用旁路开关,尽管在每个开口前后没有对轨道进行目视检查(Amtrak不要求)桥梁操作员无法知道提高或降低人字轨的尝试是否成功.这就解释了为什么在事故发生的那天早上当1道北轨西端的斜人钢轨的钢头还在近桥的床板上时,桥操作员却试图摆动桥的中心跨距.事实上当桥跨径试图旋转时,斜人桥钢轨受到的扭矩可能已经使钢轨轻微弯曲并导致了当吊杆收回时钢轨的跟部无法正确对齐

在他取消了桥的开放后,桥的操作员认为铁轨对列车是安全的.因为信号系统显示了明确的指示.但是信号系统只显示:钢轨构成了一个完整的电路,人字钢轨的头端位置正确;系统不能也没有显示人字桥的鞋跟是正确对齐的

如果美铁管理层了解轨道位置检测电路的重要安全功能,他们就不会对系统被拆除做出任何补偿.适当的做法可能是要求对斜入钢轨进行目视检查以确认它们在打开前已完全抬起,并在打开后完全固定.这种做法本来可以继续下去,直到检测电路可以更换为止

使用牵引电机电流指示节气门位置

正如联邦铁路局1994年写给美铁公司的信所示:联邦铁路局认为记录TMC是监测这些机车节气门位置的一种可接受的方法,例如本次事故涉及的AEM-7型机车其节气门控制没有有限数量的预先设定的节气门位置

然而NTSB担心TMC数据并不能反映操作人员的行为,而只能反映机车牵引电机对这些行为的反应.根据环境的不同,牵引电机不会总是以相同的方式对给定功率手柄设置做出反应

而一个高的TMC值“一般”对应高的油门位置,低的TMC值“一般”表示低的油门设置,功率手柄位置不能从TMC推导出合理的精度,可靠性和精确度,因为系统的响应取决于铁路运行时不断变化的坡度和其他轨道条件

此外此次事故涉及的机车由于电流模块配置不当,TMC数据无效(后来发现Amtrak的AEM-7型机车也存在这种情况)然而即使记录系统正确地记录了TMC,数据也无法提供操作人员使用的精确节流设置的任何信息

虽然TMC本身是一个有价值的运行参数但功率手柄位置的知识在分析列车操纵中是至关重要的.NTSB的结论是:TMC数据不能准确地显示功率手柄位置.因此Amtrak为此目的使用的数据不符合联邦铁路局监测和记录功率手柄位置的要求.NTSB认为联邦铁路局应告知铁路行业,TMC不是功率手柄位置的有效指标,记录TMC不能满足《联邦法典》49章229.5(g)中关于记录功率手柄位置的要求此外联邦铁路局应确保所有目前使用TMC代替油门位置的运营商修改其事件记录系统以直接监测和记录功率手柄位置

机车信号多路复用器和电流

根据安装在事故机车上的事件记录器制造商提供的信息,当机车信号方向发生变化时TMC信号被中断,机车信号的记录被插入到数据记录中.在记录的数据中信号的激活和相位可以通过它们的高相对电流电平来区分,然而据Amtrak称,在AEM-7型机车的正常运行过程中,TMC值可高达1800至2000A

因此TMC值的范围与分配给特定驾驶室信号的值的范围重叠使得很难(如果不是不可能的话)确定TMC通道所描述的值反映的是牵引电机单独的电流牵引,还是机车信号激活后产生的额外电流牵引.例如当机车接收到接近机车信号(1700A)时如果牵引电机在1700A左右工作.运行监控数据无法识别电流的来源,此外进近信号并不总是记录在1700A,读数可能是1684 1712 1690或其他值,这使得识别机车信号数据

Amtrak最初通知NTSB:事故机车的机车信号被正确记录,记录包含在TMC数据中在与NTSB工作人员协商后.然而Amtrak也同意没有记录机车信号,因此无法确定事故发生时每辆列车运行时的机车信号.直到1997年8月Amtrak还不确定机车上是否正确记录了机车信号,这是联邦铁路局要求监测和记录的一个参数

NTSB的结论是:Amtrak使用多路复用器在事件记录器的单一通道上监测和记录TMC和机车信号是不适当和无效的

需要注意的是在调查过程中发现的无效数据来自失败的或配置不当的“传感器”而不是来自实际的运行监控单元本身,大多数固态记录仪都有自检功能可以诊断事件记录仪的问题,但这一功能不能测试提供给设备的数据的有效性

在1997年8月15日致NTSB的信中联邦铁路局表示已将该建议提交其铁路安全咨询委员会(RSAC)信中说“RSAC的程序将导致对该建议的加速行动”NTSB将密切关注这一建议的进展基于联邦铁路局的信函.NTSB将安全建议R96-70归类为“开放可接受响应”然而与此同时NTSB认为需要立即采取额外的联邦铁路管理局行动门大桥事故中涉及的所有3个列车运行监控以及卡洪枢纽事故中涉及的1个监控都在事故发生后进行了测试,发现其功能完全正常.所有4个记录器的问题都与记录装置本身无关而是与向记录装置发送信号的关键系统部件有关,自检函数不(也不打算)检测这些组件中的故障.

NTSB认为:在RSAC的结果和联邦铁路局实施有关事件记录仪系统维护的适当要求前,联邦铁路局应要求配备自检的基于微处理器的事件记录仪遵守目前适用于所有其他类型事件记录仪的测试和检查程序.NTSB认为联邦铁路局不应再仅仅根据记录仪的自检结果就认为记录仪已通过维修前检查要求

此外在RSAC事件记录工作组取得成果和联邦铁路局落实有关事件记录系统维护的适当要求之前,NTSB认为美国铁路协会和美国短线铁路协会应通知其成员铁路公司,需要根据目前适用于所有其他类型的记录仪所述的程序,测试和检查所有装备了进行自检的基于微处理器的列车运行监控以确认运行监控功能正常

Amtrak管理层对安全问题的监督

这起事故的情况表明Amtrak的监管政策可能是缺失的.关于检查,Amtrak管理层没有调整大桥上的检查程序以适应Promex人字轨组件所造成的特殊情况,检查程序并不要求人字轨被抬起进行检查.即使当钢轨被固定时,装配的最关键部件几乎完全隐藏起来

人员反复报告总成中螺母和螺栓松动或丢失的事件并没有促使美铁管理层在检查过程中要求人字轨抬高从而使其正常的检查程序更加严格.直到1997年3月也就是第一次发现人字轨侧边杆有问题的一年多后Amtrak才发布了对人字轨总成进行检查的新指令

Amtrak管理层也没有有效地鼓励及时采取行动进行安全关键维护.大桥的侧栏杆破裂或断裂至少在事故发生前10个月就被发现并报告给了Amtrak的高层管理但直到脱轨发生后才采取了令人满意的纠正措施,此外尽管Amtrak管理层认识到更换侧栏杆的必要性但并没有指示员工立即进行更换

由于更换侧栏杆的工作已经完成,Amtrak管理层计划将更换的安装推迟到1997年春天.届时桥上的其他工作将按计划完成

最后Amtrak管理层允许在门大桥人字桥钢轨组件上使用不适当的修复方法.Amtrak管理层允许使用与自己的维护和维修指南相反的临时焊接维修.事实上焊工说,即使他告诉他的主管,一个正确的焊接侧杆将需要他们从人字桥的轨道,他被命令焊接他们到位

这些例子表明Amtrak管理层可能没有尽可能地强调安全至少在检查,维护和维修大桥人字桥钢轨组件方面是这样.因此NTSB的结论是:Amtrak管理层未能营造一种环境,促进大桥上人字轨组件的充分检查,维护和维修并永久纠正事故发生10个月前发现的人字轨侧杆缺陷

虽然调查发现在桥上进行检查和维护的员工遵循了Amtrak的指导但也表明指导并不总是适当和有力的.这起事故的情况可能会造成更严重的伤亡后果,它指出了Amtrak在安全问题上的重大缺陷.因此NTSB认为Amtrak应该对这起事故的情况进行全面的内部管理审查以确定为什么几层管理层未能及时采取行动,纠正大桥上已知的危险状况.NTSB进一步认为Amtrak应该做出必要的管理或程序改革以确保影响铁路运营安全的条件得到最高优先考虑

美国联邦铁路局桥梁勘测

虽然在门特大桥事故发生后,联邦铁路局检查了美国各地的321座活动桥梁.但该机构并没有以完整或概要的形式发布调查结果,根据调查结果NTSB认为联邦铁路局的活动桥梁调查结果将有助于铁路和快速轨道交通行业防止类似门大桥脱轨事故的发生.NTSB认为联邦铁路局应向所有铁路和快速轨道交通机构提供其移动桥梁调查的全部或摘要结果

调查结果

1.疲劳,药物,天气和信号系统都不是这次事故的因果或贡献因素

2.事故发生时大桥人字轨系统的设计,材料和操作使得侧杆容易疲劳开裂导致侧杆失效从而引发了事故

3.在侧边钢筋上进行的焊接作为一种永久性修复是不充分和不适当的,它将应力集中在侧边钢筋已经断裂的区域

4.如果建立了详细的,重复的检查程序以确保在进行永久性修理或更换之前的持续安全操作那么作为临时修复,焊接修复是足够的

5.至少在脱轨10个月前Amtrak管理层就已经意识到斜人式铁路侧栏杆出现了故障但由于该公司错误地认为侧栏杆破裂或破损是一个维护问题而不是一个安全问题,因此没有进行更换或永久性维修从而避免了事故的发生

6.Amtrak管理层没有制定和实施人字轨检查程序以充分识别门特大桥上人字轨组件的所有组件的缺陷

7. 如果美国铁路公司在第一次得知人字轨侧杆开裂时修改了人字轨检查程序,将人字轨抬高进行检查,事故可能就会避免

8.如果美铁管理层在门大桥上安装了一套行之有效的轨道位置检测系统或程序,要求对所有人字轨的正确位置进行目视确认那么这起事故可能就不会发生

9.如果这起事故造成了更严重的伤害,Amtrak调度员对事故地点的混淆信息以及由此造成的紧急响应延误可能会给列车带来额外风险

10.牵引电机电流数据不能准确地显示机车功率手柄位置.因此Amtrak为此目的使用的数据不符合联邦铁路管理局监测和记录列车功率手柄位置的要求

11.Amtrak使用多路转换器在事件记录器的单一通道上监测和记录牵引电机电流和机车信号是不适当和无效的.因此NTSB调查人员发现无法确定这起事故中的机车信号指示

12.如果在最近60天的检查中Amtrak910,901和930号机车的整个列车运行监控系统包括传感器,线路等都进行了彻底的测试就有可能发现并纠正不正确的电流模块配置,事故后获得的牵引电机电流数据将有助于确定乘务员在事故前接收到机车信号并及时采取措施

13.Amtrak管理层未能营造一种环境促进大桥人字轨组件的充分检查,维护和维修并永久纠正事故发生10个月前发现的人字轨侧边缺陷

14. 如果Amtrak被要求对大桥上的特殊轨道设施进行联邦标准的检查和维护,人字轨侧栏杆的缺陷可能会在导致脱轨前被发现并修复

15. 联邦铁路管理局的活动桥梁调查结果将有助于铁路和轨道快速运输行业防止类似门特大桥脱轨事故的发生

可能的原因

NTSB认为:事故的可能原因是美铁管理层未能营造一个环境,促进大桥人字轨组件的充分检查,维护和维修并永久纠正事故发生10个月前发现的人字轨侧杆缺陷.导致事故发生的根本原因有:(1)联邦铁路局没有为特殊轨道工程制定轨道检查标准也没有作为监督职责的一部分定期检查这类轨道(2)Amtrak拆除了人字式轨道位置检测电路,没有安装替换电路也没有实施程序来补偿这一安全关键系统的损失

整改措施

根据对这次事故的调查结果,NTSB做出了以下安全建议:

致Amtrak铁路公司:

对铁路桥上正在使用或打算使用的任何斜人钢轨组件的设计进行全面的应力分析以确定高循环应力的关键区域.确保斜人式轨道设计能充分适应这些循环载荷

继续监测移动桥梁上特殊轨道工程的安全,确保特殊检查足够充分,频率足够高以发现故障或潜在故障

涉及所有您的特殊轨道工作的所有组件,制定并实施程序以确保在检查过程中发现的任何故障或潜在故障在发生前得到纠正

确保桥上当前或未来的人字桥装置都配备了人字桥位置侦测/指示系统,该系统应提供最大限度的保护并与其他桥梁系统联锁以防止桥梁被打开或清除供列车通行,直至确认人字桥的位置是正确,安全的

检查你们的警察调度员的培训,确保调度员接受过培训,能够正确地向紧急响应机构识别所有美铁站点

对每辆装有事件记录仪的机车进行完整的记录系统测试,以确保机车信号数据记录能够容易地,积极地识别

对这起事故的情况进行全面的内部管理审查以确定为什么美铁管理层未能及时采取行动,纠正桥上已知的危险状况.作出必要的管理或程序改革以确保影响铁路运营安全的情况得到最高优先考虑

致美国联邦铁路管理局:

通知铁路行业,牵引电机电流不是节气门位置的有效指标,不能通过记录牵引电机电流来满足联邦法规49中关于记录功率手柄位置的要求.确保所有目前使用牵引电机电流代替功率手柄位置的操作人员修改他们的事件记录系统以直接监测和记录功率手柄位置

在你们铁路安全咨询委员会事件记录仪工作组的结果和你们实施有关事件记录仪系统维护的适当要求之前要求配备进行自检的基于微程序的事件记录仪服从目前适用于所有其他类型的事件记录仪的测试和检查程序

扩大你们的轨道安全标准的范围将特殊轨道工程包括在内,如可移动的人字轨道并确保在适当的时候,在联邦铁路管理局的所有轨道检查中都包括特殊轨道工程的状况和运行情况

向所有铁路和铁路快速运输机构提供美国联邦铁路局活动桥梁调查的完整或概要结果

致美国短线铁路协会:

在联邦铁路局(FRA)铁路安全咨询委员会事件记录仪工作组的结果和联邦铁路局实施有关事件记录仪系统维护的适当要求前,请通知您的成员,需要测试和检查所有基于微处理器的事件记录仪.这些记录仪配备了进行自检程序

联邦法规法典229.25(e)(2)

其中目前适用于所有其他类型记录仪以确认适当的事件记录仪功能

事故调查人员

通过时间:1997年12月18日