列车碰撞安全性分析

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1、列车碰撞安全性分析列车碰撞安全性研究发展与应川吴雪峰（中南人学交通运输工程学院，长沙，410075）摘要：论文详细地介绍了国内外列车碰撞研究的必要性和基本理论，较系统的阐述了国内外列车碰扌童研究的发展状况，最后概述了碰撞研究中的一些设计方法以及在实际中吸能元件的简单应用。关键词：碰撞研究；基本理论；发展状况；设计方法；应用TheDevelopmentandApplicationofTrainCrashSafetyResearchWUXueFeng（SchoolofTrafficandTransportatio

2、nEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075）Abstract:Thepaperdescribestheneedofdomesticandinternationaltraincollisionsresearchandthebasictheoryindctai1・Andsystematiclyelaboratethedevelopmentofthetraincollisionstudiesathomeandabroad.Finally,Thearticle

3、overviewsomeofthedesignoncol1isionsandthesimpleapplicationofenergyabsorptioncomponentsinpractice.Keywords:Col1isions;Basictheory;Developmentstatus;Designmethods;Applications1、引言在交通运输业中对车辆的运行安全一直是公众关注的焦点,尤其对行驶中的客运午辆发生意外碰撞、断轴或倾覆脱轨等重大事故一旦发生,如果不能在瞬间将巨大的动能耗散，必将车

4、毁人亡,造成严重的人身伤亡和重大的财产损失。同汽车碰撞事故相比，虽然列车发生碰撞的概率要小于汽车发生碰撞的概率，然而一口发生意外事故，同样会带來严巫后果。例如：2001年8月3日，美国芝加哥市发生高架铁路2辆轻轨列车追尾事故，141人受伤。2005年1月17H,曼谷2列地铁列车在市区国家文化中心车站相撞，列车上约有700名乘客，造成约200人受伤。2005年3月10日，在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯，由于1列火车司机违章，未按信号指示行车，造成2列城市列车追尾相撞，131名乘客受伤等［1-2］o据文献［3-5］介

5、绍,英国在1972年一1981年10年间，铁路运输发生重大事故达83次,死亡人数共计68人;在1980年—1989年10年间，造成死亡人数增至165人,增幅达140%。我国多年来列车正面冲突、尾追重大意外事故也时冇发牛,90年代沪宁线旅客列车」E而冲突造成80多名旅客榷难，京广线客车尾追重人事故造成数10人伤亡,08年4.28事件等。这一系列惨痛事件迫使人们去寻找所谓的第二安全措施（相对于行车信号而言），即车辆白身结构防碰撞性能的研究。因此，近I•多年来防撞午辆的设计研究便应运而生，许多国家在诙路机车车辆、城

6、市轨道车辆（地铁、轻轨车辆）的结构设计中，提高客室的耐撞性，在车体的特定部位设置碰撞能量吸收装置和防爬装置，以期达到发生意外碰撞时能吸收大部分碰撞动能和防爬车FI的，从而最大限度地减少人员的伤亡。英国铁路（BR）与欧洲铁路研究组织(ORE)在防撞车的研究屮，进行了人量的基础性试验研究利现车的碰撞试验，所获得的成杲可直接用于防撞车的结构设计。车辆的安全性分为主动安全性和被动安全性。前者是指预防事故发生的安全措施；后者是指发生事故时对乘员进行保护的安全措施，如提高车辆结构的耐撞击性和采用各种安全约束保护系统等。处

7、于对乘〔客安金的关心与重视，近年来，对车辆被动安金性的评估已成为一个重要的研究课题。2、国内外研究概况碰撞安全问题作为现代车辆设计中以人为本思想的重要组成部分而成为近年來国际国内车辆设计研究的一个热点。尽管轨道列车系统中采用了大量的主动安全性措施，但是仍然不能完全消除造成乘客严重伤害的列车碰撞事故。为使事故造成的损失最小，人们逐步认识到，在设计车辆时充分考虑车辆耐碰撞性能的重要性。英国足较早进行耐冲击车体研究的国家，20世纪90年代，在英国铁路管理委员会内成立了专门从事列车碰撞问题的研究机构。对铁道车辆结构耐

8、碰撞性和吸能元件，如GRPI员1管进行较深入的理论分析、计算机仿真和试验研究。设计出如图1所示带司机室的防碰撞车辆的前端结构［1］。團1英国铁路前抑车辆司机重结秋当发生碰撞时在乘客区域发生变形前，通过压缩车钩缓冲器以及GRP能量吸收管和前端底架的有序塑性变形吸收掉1MJ能量。法国国营铁路从1998年开始进行列车耐碰撞性能研究。利用大型有限元软件对两起发生在平交道口的列车碰撞事故进行了仿真再现分析，一