原標(biāo)題：凍雨下的高鐵之“困”：綠皮“祖師爺”出山，能否解決難題？
冰雪交織春運(yùn)，極端天氣讓旅客出行遇阻，也讓部分地區(qū)承受著巨大的客運(yùn)壓力。
據(jù)中央氣象臺(tái)預(yù)報(bào)顯示，2月6日至7日，重慶東南部、貴州東北部、湖北東南部、安徽南部、湖南中北部、江西北部、浙江西北部等地的部分地區(qū)有大到暴雪，局地大暴雪，其中貴州、湖南、湖北、江西、安徽等地的部分地區(qū)舊雪未消又添新雪。
受低溫雨雪冰凍天氣影響，部分高鐵線路的列車近日出現(xiàn)不同程度晚點(diǎn)。對(duì)此，北京交通大學(xué)先進(jìn)軌道交通自主運(yùn)行全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡國(guó)強(qiáng)教授向紅星新聞?dòng)浾叻治鲋赋觯骸芭c過(guò)去寒冬里的低溫、暴雪、大風(fēng)等氣候不同，今年多地高鐵運(yùn)營(yíng)真正面臨的難題，是來(lái)自凍雨的奇襲�！�
▲2月5日晚，工作人員正在對(duì)進(jìn)庫(kù)車輛進(jìn)行維護(hù)修整。 圖據(jù)視覺(jué)中國(guó)
焦點(diǎn)一：
列車遇困的“真兇”到底是什么？
“凍雨致接觸網(wǎng)結(jié)冰，列車獲電受流遇阻”
何為凍雨？據(jù)中國(guó)氣象局的權(quán)威解釋，凍雨指由過(guò)冷水滴組成，與溫度低于0℃的物體碰撞立即凍結(jié)的降水。低于0℃的雨滴在溫度低于0℃的空氣中保持過(guò)冷狀態(tài)，當(dāng)落到溫度為0℃以下的物體上時(shí)，立刻凍結(jié)為冰層，稱為雨凇。中國(guó)氣象局指出，從定義上看，凍雨是特殊類型的降雨和天氣現(xiàn)象，而雨凇是凍雨的結(jié)果，是一種災(zāi)害或景觀。
實(shí)際上，凍雨致列車停擺事件并非首次出現(xiàn)。紅星新聞?dòng)浾卟殚嗁Y料發(fā)現(xiàn)，我國(guó)此前曾有多起凍雨導(dǎo)致的鐵路停運(yùn)事件。如在1955年，浙贛地區(qū)曾因“凍雨”倒毀電桿數(shù)百根，南潯、浙贛鐵路運(yùn)輸一度中斷；2008年1月，江西南昌也曾因凍雨，市區(qū)3小時(shí)停電，火車因鐵軌凍冰無(wú)法駛出……
▲凍雨過(guò)后，高鐵沿線的供電線路與一些通訊設(shè)施結(jié)冰。圖據(jù)視覺(jué)中國(guó)
但為何暴雪、低溫、大風(fēng)天里，高鐵、動(dòng)車尚可開(kāi)行，凍雨卻能讓其出現(xiàn)延誤甚至是停運(yùn)？對(duì)此，蔡國(guó)強(qiáng)向紅星新聞解釋稱，這是由于凍雨落入列車上方的電網(wǎng)后快速形成雨凇，導(dǎo)致高鐵、動(dòng)車無(wú)法順利獲得電能輸入，所以運(yùn)行受阻。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是高鐵、動(dòng)車的運(yùn)行依靠電能保障，而列車要取電受流，就需通過(guò)列車上方的受電弓裝置與列車上端的接觸網(wǎng)摩擦，從而取得高壓電流獲得動(dòng)力。但凍雨會(huì)讓接觸網(wǎng)結(jié)冰，受電弓無(wú)法與接觸網(wǎng)接觸，所以列車就失去了電能供應(yīng)。”蔡國(guó)強(qiáng)解釋道，“若接觸網(wǎng)上覆蓋的冰層薄弱，列車受電弓和接觸網(wǎng)摩擦生熱還可將冰融化，但如果凍雨持續(xù)或冰層過(guò)厚，摩擦生熱就難起作用，列車電流就會(huì)中斷，這也是導(dǎo)致兩湖地區(qū)出現(xiàn)大面積列車延誤或停運(yùn)的主要原因�！�
焦點(diǎn)二：
動(dòng)車能否直接撞冰開(kāi)路前行？
“凍雨帶來(lái)的隱患，不止在列車頂部”
對(duì)于凍雨給高鐵、動(dòng)車運(yùn)行帶來(lái)的威脅，生活在東北的張釗有著更為直觀的感受。作為哈爾濱動(dòng)車段檢修車間副主任的他，去年冬季曾和同事們一起對(duì)抗凍雨帶來(lái)的鐵路難題。
“大家春節(jié)想回家的心情非常能讓人理解，但作為鐵路職工，我們運(yùn)送旅客的最大前提一定是確保安全�！睆堘摫硎�，如一些網(wǎng)友所說(shuō)的“強(qiáng)行開(kāi)動(dòng)列車，通過(guò)撞擊或者摩擦生熱的方式讓接觸網(wǎng)、鐵軌上的冰破碎”，那將為乘客帶來(lái)更大的風(fēng)險(xiǎn)隱患。
在張釗看來(lái)，凍雨給列車出行帶來(lái)的考驗(yàn)，不止列車失去電能供應(yīng)這一項(xiàng)。他向紅星新聞?dòng)浾呓榻B，動(dòng)車組上方有一組高壓設(shè)備，當(dāng)凍雨出現(xiàn)時(shí)接觸網(wǎng)就會(huì)被冰層覆蓋，若此時(shí)強(qiáng)行讓列車開(kāi)行，就會(huì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)在冰層阻隔下與受電弓發(fā)生“虛接”，從而讓兩者因摩擦產(chǎn)生電火花。
一旦形成電火花，張釗解釋，一方面將對(duì)動(dòng)車本身造成損害，另一方面若電火花輻射到動(dòng)車上方的高壓設(shè)備，就可能引發(fā)其他安全隱患。此外張釗還指出，因凍雨形成的雨凇會(huì)在接觸網(wǎng)上形成冰錐，若列車強(qiáng)行通過(guò)，可能致使冰錐掉落在列車車頂設(shè)備上，脫落冰凌擊打動(dòng)車組車頂高壓設(shè)備，衍生次生故障，同時(shí)引起其他高壓設(shè)備出現(xiàn)故障。
而凍雨對(duì)列車運(yùn)行的威脅，不止體現(xiàn)在“天花板”上。張釗告訴紅星新聞?dòng)浾�，在凍雨天里開(kāi)行列車，地面上的鐵軌和列車車輪也同樣存在安全隱患。
武漢大學(xué)從事雷電防護(hù)研究工作的蔡力教授也告訴紅星新聞?dòng)浾�，除去凍雨帶�?lái)的導(dǎo)電問(wèn)題，列車下的鐵軌結(jié)冰同樣會(huì)引起列車更換岔道不便，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致高鐵制動(dòng)距離變長(zhǎng)，“鐵路方要考慮旅客的安全問(wèn)題，這些因素都會(huì)影響正常行駛。”
“就好比冰雪天里開(kāi)車，輪胎可能陷入冰雪中無(wú)法動(dòng)彈一樣，列車在結(jié)冰的鐵軌上也可能出現(xiàn)制動(dòng)問(wèn)題�！睆堘撨M(jìn)一步解釋，一方面由于冰雪原因，列車車輪上的輪盤(pán)制動(dòng)閘片可能與車輪發(fā)生粘連，從而影響動(dòng)車組制動(dòng)力；另一方面，高速運(yùn)行的列車也會(huì)將鐵軌周邊的雪花、冰渣等吸入列車轉(zhuǎn)向架內(nèi)部，這也同樣可能會(huì)影響動(dòng)車組制動(dòng)力。
蔡國(guó)強(qiáng)也同樣分析指出，由于列車無(wú)法直接掉頭或轉(zhuǎn)向，必須借助道岔轉(zhuǎn)換變更行駛方向。運(yùn)行過(guò)程中，要求列車車輪和道岔轉(zhuǎn)換貼緊，中間不能有異物。因此如果道岔中有碎冰或積雪，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)列車轉(zhuǎn)向變道，甚至有脫軌危險(xiǎn)。
焦點(diǎn)三：
南方列車為何不設(shè)計(jì)成“抗凍戰(zhàn)士”？
“各地側(cè)重不同，并非一張圖紙走天下”
2023年春運(yùn)期間，我國(guó)東北地區(qū)先后經(jīng)歷多次寒潮天氣，最低氣溫降至-50℃左右。彼時(shí)的“復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組”卻能馳騁鐵道正常運(yùn)營(yíng)，承擔(dān)起高寒環(huán)境里運(yùn)送旅客回家的重?fù)?dān)。
但本次兩湖地區(qū)的高鐵卻因極端的寒潮天氣“停擺”。也有網(wǎng)友提出疑問(wèn)，為何列車不能都設(shè)計(jì)為“高寒智能”？
對(duì)此，蔡力回應(yīng)紅星新聞?dòng)浾咧赋觯骸傲熊囋O(shè)計(jì)具有普遍性，也同樣具有特殊性，各個(gè)鐵路局都會(huì)通過(guò)不同地區(qū)的自然環(huán)境特性，來(lái)強(qiáng)化或者增減一些功能，確保當(dāng)?shù)亓熊嚦鲂械陌踩c便捷�！�
蔡力指出，通常而言，北方冬季氣溫低于南方，因此在列車初始設(shè)計(jì)與運(yùn)行方面，會(huì)考慮使用專門(mén)的抗凍保暖材料；再比如2022年投入使用的新疆和田至若羌鐵路，成為世界首條環(huán)沙漠鐵路線。在原始設(shè)計(jì)上，該鐵路線在對(duì)抗風(fēng)沙、流動(dòng)性沙漠問(wèn)題上就天然具有優(yōu)勢(shì)。
張釗也同樣表示，列車設(shè)計(jì)并不是一張圖紙全國(guó)用，而是不斷結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際來(lái)改善推進(jìn)�！斑@就好比哈爾濱司機(jī)得用-40℃抗凍的玻璃水，但南方司機(jī)普遍不會(huì)有這個(gè)要求一樣，鐵路設(shè)計(jì)也是這樣的原則�！睆堘摲治鲋赋觯捎谀戏綒鉁仄毡楦哂诒狈�，因此在抗寒、抗凍要求上會(huì)一定程度降低，而此次寒潮過(guò)程于兩湖地區(qū)而言實(shí)屬罕見(jiàn)，因此難以確保每趟列車都能在極端天氣里運(yùn)行。
▲工作人員在線路上進(jìn)行掃雪除冰作業(yè)。圖據(jù)武漢鐵路局
“一方面是考慮鐵路的設(shè)計(jì)和本來(lái)的耗費(fèi)，另一方面耗損、保養(yǎng)、維修等費(fèi)用也是一大筆開(kāi)支�！睆堘撝赋觯绻總�(gè)城市的所有列車都設(shè)計(jì)成冬天抗寒抗凍，或像開(kāi)行新疆地區(qū)的鐵路一樣扛住風(fēng)沙，一方面是并沒(méi)有這樣的必要性，另一方面經(jīng)濟(jì)成本將會(huì)大大增加。
但即便是在冰雪城市哈爾濱，在列車應(yīng)對(duì)凍雨時(shí)也同樣存在困難。用張釗的話來(lái)說(shuō)就是：“低溫凍害我們不怕，暴雪也能很快克服，但凍雨帶來(lái)的麻煩，即便放在冬季嚴(yán)寒的北方城市，也依舊是難題�！�
張釗向紅星新聞?dòng)浾呓榻B，為了風(fēng)雪天鐵路能正常運(yùn)行，自2012年黑龍江省開(kāi)行世界首條高寒高鐵“哈大高鐵”以來(lái)，哈爾濱鐵路局在動(dòng)車組防寒改造、融冰除雪以及風(fēng)雪預(yù)警上投入大量人力物力，目前哈鐵運(yùn)營(yíng)的CRH5A、CHR5G、CRH380BG以及復(fù)興號(hào)等多種動(dòng)車組車型，均對(duì)車門(mén)、電水爐、衛(wèi)生間的水管、水箱等進(jìn)行了16項(xiàng)防寒改造，保證水路和車門(mén)不會(huì)被凍結(jié)。
但凍雨在北方城市仍舊沒(méi)有更好更快的方法來(lái)解決。張釗告訴紅星新聞?dòng)浾�，“由于凍雨造成雨凇�?zāi)害過(guò)快，即便不斷有工人進(jìn)行除冰作業(yè)，最后也是后面的線路冰剛除掉，前面的冰又結(jié)起來(lái)了�！�
而在蔡國(guó)強(qiáng)看來(lái)，設(shè)計(jì)列車的確需要考慮諸多因素，如行駛速度、安全性、舒適性，并結(jié)合行駛區(qū)域的地理位置、天氣因素和投入成本等。
他舉例稱，如北方高寒地區(qū)運(yùn)行的列車在電子器件、芯片等的選型上需具備耐低溫特性，同時(shí)增加防凍、低溫保護(hù)的設(shè)施設(shè)備。而在沙漠地區(qū)運(yùn)行的列車，就要做防風(fēng)沙、防寒設(shè)計(jì)。
在蔡國(guó)強(qiáng)看來(lái)：“從以往的經(jīng)驗(yàn)看，在非高寒地區(qū)投放適用高寒地區(qū)的列車確實(shí)沒(méi)有太大必要�！辈贿^(guò)在采訪中他也指出，本次湖北暴雪、凍雨造成的鐵路運(yùn)行受阻情況，也提醒我們應(yīng)該進(jìn)一步改造和優(yōu)化列車設(shè)計(jì)，比如改造列車結(jié)構(gòu)、增加除冰功能，以應(yīng)對(duì)雨雪極端天氣。
焦點(diǎn)四：
北方鐵路如何化解凍雨危機(jī)？
“哈爾濱的經(jīng)驗(yàn)是三步走”
應(yīng)對(duì)暴雪凍雨天氣，鐵路接觸網(wǎng)覆冰如何應(yīng)對(duì)？蔡國(guó)強(qiáng)在接受采訪時(shí)告訴紅星新聞?dòng)浾撸瑖?guó)內(nèi)目前采取的主要方式仍是通過(guò)人工敲擊，或無(wú)人機(jī)懸掛除冰棒進(jìn)行敲擊。如果雨雪天氣寒冷濕度大，往往在冰層被敲落后，接觸網(wǎng)又會(huì)很快再次結(jié)冰。
作為北方城市的鐵路工作者，張釗在應(yīng)對(duì)凍雨危機(jī)上已經(jīng)積累起了經(jīng)驗(yàn)。以去年哈爾濱鐵路局解決凍雨問(wèn)題為例，他向紅星新聞介紹起了當(dāng)?shù)氐摹皟鲇陸?yīng)對(duì)過(guò)程”——
首先，借助過(guò)去的機(jī)車車頭，也即網(wǎng)友所說(shuō)的“綠皮火車車頭”進(jìn)行第一步開(kāi)路。張釗解釋，由于機(jī)車使用柴油機(jī)自發(fā)電，無(wú)需借助外部受電引流，因此在首趟高鐵動(dòng)車組出發(fā)前，就通過(guò)機(jī)車開(kāi)道，使用機(jī)車車頂?shù)奶蓟褰佑|到接觸網(wǎng)，起到第一次刮冰作用。
張釗補(bǔ)充，由于碳滑板的受電效果良好，所以大部分動(dòng)車都采用碳滑板，但在硬度上不及銅基滑板，因此為了除冰作業(yè)，鐵路人員會(huì)在機(jī)車碳滑板上額外增加“銅條”，使其能更結(jié)實(shí)，刮冰效果也更好。
當(dāng)機(jī)車開(kāi)道完成后，哈爾濱鐵路局還會(huì)加開(kāi)安裝了“銅基碳滑板”的熱滑動(dòng)車組，利用車頂上方的雙側(cè)銅條來(lái)回刮除接觸網(wǎng)殘余的碎冰，這樣一來(lái)，連續(xù)兩次刮冰后，載客的動(dòng)車組才會(huì)順利開(kāi)車。
除以上針對(duì)凍雨問(wèn)題的應(yīng)急措施，在夜間列車非運(yùn)行期間，哈爾濱鐵路局也會(huì)組織大量人力到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工掃雪除冰作業(yè)。張釗表示：“由于哈爾濱也經(jīng)常出現(xiàn)雨凇危害，因此在摸索中形成了上述梯隊(duì)制的除冰作業(yè)模式，確保在極端天氣里旅客安全出行�！�
張釗告訴紅星新聞?dòng)浾�，全�?guó)各地的鐵路部門(mén)實(shí)際是一個(gè)整體，在湖北等地遇到鐵路停運(yùn)難題期間，他們也正積極與當(dāng)?shù)販贤ǎ骸案鞯罔F路部門(mén)都在想辦法，給遇到難題的鐵路部門(mén)出主意，大家的初心其實(shí)就是想安全把每位乘客送到目的地�！�
對(duì)于這一點(diǎn)，紅星新聞?dòng)浾咭矎奈錆h鐵路部門(mén)方面獲悉，為進(jìn)行除冰作業(yè)，武漢局集團(tuán)公司已組織超2000名工作人員對(duì)接觸網(wǎng)、線路、道岔等設(shè)備進(jìn)行24小時(shí)掃雪除冰。同時(shí)供電、電務(wù)部門(mén)人員也及時(shí)進(jìn)行隱患排查，尤其加強(qiáng)對(duì)接觸網(wǎng)、道岔、轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備進(jìn)行隱患檢查。
焦點(diǎn)五：
綠皮火車“強(qiáng)過(guò)”高鐵動(dòng)車？
“二者無(wú)法同日而語(yǔ)”
在凍雨威脅下，使用電能前行的高鐵和動(dòng)車按下了暫停鍵。但與此同時(shí)，被網(wǎng)友戲稱為“老祖宗”的綠皮火車卻登上了舞臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)上，綠皮火車不受風(fēng)霜雨雪影響呼嘯而過(guò)畫(huà)面引來(lái)不少網(wǎng)友圍觀，更有綠皮火車車頭牽引動(dòng)車前行的視頻吸引了無(wú)數(shù)網(wǎng)友點(diǎn)贊。
綠皮火車為何能在極端天氣里“風(fēng)馳電掣”？蔡國(guó)強(qiáng)向紅星新聞?dòng)浾呓忉尫Q，綠皮火車也稱為普速列車，靠第一節(jié)機(jī)車帶動(dòng)后面車廂前行。通常而言，普速列車分為兩種機(jī)車，一是電力機(jī)車，二是內(nèi)燃機(jī)車。暴雪天氣下，電力機(jī)車牽引的普速列車仍會(huì)受到影響，但內(nèi)燃機(jī)車由于使用柴油不需借助外部供電，所以依然能夠在冰天雪地里降速行駛。
“讓機(jī)車車頭拉著動(dòng)車或者高鐵前行，是我們鐵路部門(mén)的一項(xiàng)應(yīng)急措施，目的就是助力動(dòng)車組駛離應(yīng)急區(qū)域，在沒(méi)有冰雪的區(qū)間讓動(dòng)車安全運(yùn)行。”對(duì)于一些網(wǎng)友提出的“與其讓列車停運(yùn)，不如讓機(jī)車車頭一直拉著走”，張釗并不支持，他告訴紅星新聞?dòng)浾�，從理論上這是可以實(shí)現(xiàn)的，但這樣出行的速度會(huì)大受影響，因此鐵路部門(mén)通常的做法是借助機(jī)車車頭將動(dòng)車組帶到安全區(qū)域，讓動(dòng)車正常行駛，或通過(guò)換乘等方式盡可能地彌補(bǔ)列車晚點(diǎn)帶來(lái)的時(shí)間上的損失。
截至發(fā)稿，武漢鐵路部門(mén)已安排48臺(tái)內(nèi)燃機(jī)隨時(shí)待命，以做好應(yīng)急牽引準(zhǔn)備，盡可能滿足旅客安全出行的需要。
▲備用內(nèi)燃機(jī)車。圖據(jù)武漢鐵路局
而對(duì)于綠皮車“強(qiáng)過(guò)”動(dòng)車高鐵的聲音，張釗并不認(rèn)同：“因?yàn)榫G皮車依靠柴油獲取動(dòng)能，所以對(duì)風(fēng)雪天氣適應(yīng)性更強(qiáng)。但從出行速度、乘坐舒適度來(lái)看，綠皮車遠(yuǎn)比不了現(xiàn)在高鐵動(dòng)車組。”張釗告訴紅星新聞?dòng)浾�，目前最快的綠皮車運(yùn)行的最高速度為120公里/小時(shí)，而眼下動(dòng)車的運(yùn)行速度甚至能達(dá)到每小時(shí)350公里上下，二者無(wú)法同日而語(yǔ)。
紅星新聞?dòng)浾?楊雨奇 羅夢(mèng)婕 實(shí)習(xí)生 張珺潔 關(guān)留博
編輯 郭宇 責(zé)編 李彬彬
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