事故相關(guān)視頻

以下內(nèi)容摘自NTSB官方調(diào)查報告,具體內(nèi)容請查看原件或登錄官網(wǎng)查詢

事故概況

2021年9月25日,當(dāng)?shù)貢r間下午15:56,由2臺前置機車和10輛客車組成的美國國家鐵路客運公司7次帝國建設(shè)者號旅客列車在蒙大拿州喬普林附近的BNSF鐵路Hi-Line分局管內(nèi)MP 1014.574處脫軌.列車以77mph的速度向西行駛,這在BNSF軌道上旅客列車的授權(quán)限速范圍內(nèi),在一條干線上爬坡時,列車在通過一個輕微的右側(cè)彎道時脫軌.2列車脫軌后,穿過通往側(cè)線的東道岔,停在干線和側(cè)線上軌道.事故造成3名乘客死亡,49名乘客受傷;8輛客車脫軌

實時信息

事故發(fā)生經(jīng)過

2021年9月24日,在列車首次從芝加哥出發(fā)前,Amtrak機械師完成了聯(lián)邦鐵路管理局(FRA)的要求列車I級空氣制動試驗.此外,FRA要求機械師完成每天列車進入前的其他機械和操作檢查服務(wù)9第二天早上,列車抵達北達科他州的邁諾特,開始運營更換和所需的安全檢查.脫軌時,Amtrak 7次客車的運行人員正在值班

2021年9月25日上午8:21,機組人員表示,在值班時進行了安全簡報,并與BNSF調(diào)度員進行了溝通跟蹤公告.機組人員還登錄了列車正極控制(PTC)系統(tǒng)

帝國建設(shè)者號列車Amtrak 7次每天從伊利諾伊州芝加哥站發(fā)車.這個列車長988ft,重200多萬磅.在華盛頓州斯波坎,列車的后部4輛客車將被拆除并將作為27次列車運行,目的地為俄勒岡州波特蘭市.Amtrak 7次客車的其余部分將繼續(xù)開往華盛頓州的西雅圖

Amtrak 7次客車的乘務(wù)員由16人組成.操作人員由1名機車乘務(wù)員,1名副司機,1名列車長和1名副列車長組成,車載服務(wù)人員(OBS)由2名首席服務(wù)服務(wù)員(LSA)組成,他們監(jiān)督10名服務(wù)服務(wù)員和汽車服務(wù)員.

當(dāng)其中1名機車乘務(wù)員操作列車時,另1名機車乘務(wù)員會坐在機車的司機室,傳達信號指示并操作無線電.根據(jù)Amtrak的程序,機車乘務(wù)員和副司機大約每2h輪換一次.

Amtrak 7次客車于上午9:06離開邁諾特,由副司機操作列車.在蒙大拿州的哈弗,機車乘務(wù)員和副司機調(diào)換了位置,機車乘務(wù)員操縱列車駛向蒙大拿州謝爾比的下一站.下圖顯示了脫軌當(dāng)天Amtrak 7次客車的路徑

脫軌當(dāng)天,10列BNSF貨物列車和另一列Amtrak旅客列車通過事故曲線.NTSB獲得并檢查了脫軌前穿過事故曲線的最后三列列車的牽引機車以及Amtrak 7次客車的牽引列車的前向圖像記錄.NTSB檢查的來自數(shù)據(jù)及其各自時間戳的靜止圖像顯示,事故曲線中的軌道錯位逐漸惡化.下午12點37分,東行的Amtrak 8次客車以81.5mph的速度穿過

穿過MP 1014.55處未對準(zhǔn)的BNSF軌道,距離帝國建設(shè)者號大約3h19min.前向圖像記錄顯示,當(dāng)列車越過錯位時,列車左右滾動,偏航和搖擺顯著.從Amtrak 8次客車拍攝的靜止圖像顯示靜止圖像中的曲線的內(nèi)側(cè)軌道橫向向左偏移.

下午13:31,東行的BNSF 4182-SSECHC7-24A次貨物列車正在行駛;大約61mph,穿過未對準(zhǔn)的BNSF軌道大約2h

Amtrak 7次客車脫軌前25min.前向圖像記錄顯示,當(dāng)列車在錯位的BNSF軌道上行駛時,列車發(fā)生了顯著的左右滾動、偏航和搖擺.從記錄中捕獲靜止圖像,并顯示了MP 1014.55處曲線中未對準(zhǔn)的BNSF軌道,北軌和南軌都顯示為向左橫向移動.

下午13:42,東行的BNSF 7380-QPTLCHC3-23A次貨物列車正在行駛大約47mph,穿過未對準(zhǔn)的BNSF軌道大約2h距離Amtrak 7次客車還有14min.前向圖像記錄顯示列車在未對準(zhǔn)的BNSF上行駛時的左右滾動和搖擺軌道記錄中的靜止圖像顯示了曲線中未對準(zhǔn)的BNSF磁道在MP 1014.55處,就在列車駛過未對準(zhǔn)前2個軌道都顯示為向左橫向移動

Amtrak 7次客車的前向圖像記錄顯示,脫軌前約1秒,鋼軌橫向移動約2.9in.記錄顯示機車正在進行短時間滾動.

列車上共有149名乘客和16名Amtrak機組人員,共計165人.乘坐休息車廂(編組的7號車廂)的6名乘客被甩出列車.其中3名乘客死亡.2號至10號車廂共有49名乘客和機組人員受傷接受治療,其中15人需要住院治療.Amtrak設(shè)備,BNSF軌道和BNSF信號的損失估計為2250萬美元.脫軌前不久,機車乘務(wù)員正在操作列車,副司機最近離開了.4來自1號機車的運行監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示,下午3:55:52,距離脫軌點(POD)1/4mile,列車速度為79mph.這位機車乘務(wù)員告訴NTSB,就在他的列車脫軌前,他感到向右,向左,再向右劇烈顛簸.根據(jù)運行監(jiān)控的數(shù)據(jù),下午15:56:04,列車經(jīng)歷了一次脫軌

應(yīng)急響應(yīng)

本地響應(yīng)

蒙大拿州喬普林是蒙大拿州自由縣的一個非建制社區(qū),靠近美國/加拿大邊境.自由縣警長辦公室負責(zé)該縣的911緊急通信,并派遣警察,消防和緊急醫(yī)療服務(wù).下表摘錄自自由縣應(yīng)急通信中心的事件響應(yīng)日志

Amtrak/BNSF緊急通信

作為Amtrak和BNSF聯(lián)合協(xié)議的一部分,緊急情況通信需求由BNSF列車調(diào)度員執(zhí)行.根據(jù)BNSF的內(nèi)部政策,緊急通知被移交給調(diào)度員BNSF警察局資源作戰(zhàn)列車長中心(ROCC)

Amtrak 7次客車的機車乘務(wù)員向BNSF列車調(diào)度員報告了脫軌事件,調(diào)度員然后通知ROCC.下表摘錄自ROCC的事件日志

Amtrak的應(yīng)急準(zhǔn)備

《聯(lián)邦法規(guī)》第49篇要求客運鐵路

(CFR)第239部分,旨在制定,通過和實施應(yīng)急準(zhǔn)備計劃,并由FRA批準(zhǔn).旅客列車應(yīng)急準(zhǔn)備計劃還提供了一個列車長鏈結(jié)構(gòu)以確保在緊急情況下信息,指令和合規(guī)性的有序流動.Amtrak于2021年6月28日與BNSF聯(lián)合發(fā)布了最新版本

鐵路客運不強制要求進行行車前安全簡報

盡管向所有乘客提供了公共廣播系統(tǒng)公告,但獲得此類安全信息的能力取決于公共廣播系統(tǒng)是否在客車中工作.乘客們收到了印在每個座位后面口袋里的卡片上的安全說明.這些卡片是根據(jù)安全建議R-83-075放置的即NTSB

列車乘務(wù)員應(yīng)急響應(yīng)

機車乘務(wù)員

脫軌事故發(fā)生后,機車乘務(wù)員立即聯(lián)系調(diào)度員并開始將信息傳遞給應(yīng)急響應(yīng)人員.

脫軌后,機車乘務(wù)員在機車上停留了大約2.5到3h監(jiān)控?zé)o線電是否有調(diào)度員,列車長或助理打來的電話.列車長與此同時,副司機離開了前端駕駛室,走到后面的機車,切斷了配電系統(tǒng)以防止任何類型的電氣事故.他還進行了一次,對列車和機車進行巡回檢查,以評估損壞情況并確認沒有燃料泄漏或與設(shè)備損壞相關(guān)的風(fēng)險

列車長

列車員的主要責(zé)任是在緊急情況下疏散列車并監(jiān)督乘客的安全出口.在脫軌的時候,他們可以看到列車已經(jīng)脫離并翻倒了,因此,他們認為列車員在2號車廂里.在接受NTSB的采訪時,他說他沒有試圖通過公共廣播系統(tǒng)發(fā)布公告,因為他擔(dān)心通信系統(tǒng)將無法工作.列車員說他看到OBS在2號軌車和其他未脫軌的軌車上幫助乘客.然后他下了車去評估緊急情況.在檢查了脫軌的列車車廂并評估了乘客后,列車長用無線電向機車乘務(wù)員索要了幾輛救護車.

脫軌時,副列車長在7號客車里.當(dāng)所有乘客都從7號客車撤離后,副列車長開始向兩側(cè)的尾隨客車移動.這時,緊急救援人員已經(jīng)到達,并開始進入列車車廂.

脫軌后匯報

2021年11月13日,Amtrak對緊急情況進行了匯報;參與脫軌的救援人員.討論包括了關(guān)于能力的話題,向緊急救援人員提供準(zhǔn)確的信息,包括列車上的乘客人數(shù),改進的通信和應(yīng)急培訓(xùn)計劃

人員傷亡

下表顯示了列車上所有乘客傷亡的位置:3人死亡,幾乎1/3的重傷,以及所有的彈射都發(fā)生在7號車廂上

這次脫軌事故中有2名遇難者是乘客,據(jù)報道,脫軌發(fā)生時他們正在7號和8號車廂間的前廳行走.這兩名乘客都是從列車的前廳區(qū)被彈射出來的.第三名乘客被從7號客車的窗口彈出

7次客車脫軌后,車廂右側(cè)的乘客窗戶從車廂上脫落,在車廂側(cè)停前,乘客從一個開口被彈射出來.其中1名乘客死亡.1名從7號客車彈射出來的幸存乘客告訴NTSB,脫軌發(fā)生時,他坐在列車的左側(cè).他被甩到右側(cè),并離開了窗口空間,盡管他不記得撞到了窗戶.

另1名重傷旅客位于7號車廂右側(cè)的中間位置,他告訴NTSB列車脫軌后,他和他的妻子在繼續(xù)前進的過程中翻了過來,結(jié)果他和他的妻子爬到了窗戶上.他說,窗戶最初還在車架上,完好無損

人員信息

機車乘務(wù)員羅伯特·科萊利(Robert?A Clary)

機車乘務(wù)員科萊利于2010年入路Amtrak成為副列車長并于2016年獲得鐵路機車車輛駕駛證.他曾在脫軌現(xiàn)場附近地區(qū)擔(dān)任列車長和機車乘務(wù)員11年,在Amtrak7次客車上工作是他的常規(guī)任務(wù).Title 49 CFR Part 217要求鐵路公司對員工進行工作各方面的測試,以評估他們正確完成工作的能力以及他們對公司規(guī)則和聯(lián)邦法規(guī)的了解程度.記錄顯示,在2021年的前9個月,該機車乘務(wù)員進行了82次測試.沒有記錄差異.他在2021年6月的公司體檢中沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的健康問題.這名機車乘務(wù)員告訴NTSB,在導(dǎo)致脫軌的那一刻,他沒有使用無線電,也沒有被其他活動分散注意力.對這位機車乘務(wù)員手機記錄的檢查證實,在這段時間里,他沒有打電話,發(fā)短信或上網(wǎng)

副司機斯科特·拉爾森(Scott Larson)

副司機拉爾森于2007年入路Amtrak成為副列車長.在完成Amtrak的機車乘務(wù)員培訓(xùn)計劃后,他于2016年獲得了49 CFR Part 240的鐵路機車車輛駕駛證.他的整個職業(yè)生涯都在高鐵分部工作.記錄顯示,在2021年的前9個月副司機根據(jù)49項CFR Part 217要求進行了62次測試.沒有記錄不符之處.他在2021年3月的公司體檢中沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的健康狀況.對副司機手機記錄的檢查證實,在脫軌前沒有電話,短信活動或互聯(lián)網(wǎng)活動

毒理學(xué)檢測

事故發(fā)生后,按照49CFR219.201的規(guī)定,對機車乘務(wù)員,副司機和列車長進行了酒精和其他藥物的毒理學(xué)測試.所有物質(zhì)檢測結(jié)果均為陰性

運營,信號,交通和列車控制信息

BNSF每天平均運營25列貨物列車和2列旅客列車,包括Amtrak公司的7號列車,在BNSF支線上,從蒙大拿州哈佛的MP 964.8向西延伸到蒙大拿州白魚的MP 1217.5.該分部主要由單線和多條過路支線組成.旅客列車的最大授權(quán)速度(MAS)為79mph,貨物列車為55mph

操作人員受2021年4月1日生效的《通用操作規(guī)則第七版》管理.與高鐵分局有關(guān)的具體指令見BNSF系統(tǒng)特殊指令,所有分局,第2號,于2021年8月4日生效;BNSF蒙大拿分部時間表2號,2021年4月21日生效;以及任何針對該列車和運營當(dāng)日的一般軌道公告.

BNSF通過交通控制系統(tǒng)授權(quán)列車在脫軌區(qū)域運行,由BNSF哈佛西調(diào)度員協(xié)調(diào).列車運行受操作規(guī)則,特殊指令,時刻表指令和交通控制系統(tǒng)的信號指示控制并輔以疊加的PTC系統(tǒng).

NTSB對信號設(shè)備進行了測試并審查了喬普林控制點和西比洛控制點間的維護,檢查和測試記錄.記錄和測試表明設(shè)備工作正常.

列車信息

機車

Amtrak 7次客車上的兩臺機車是通用電氣于1997年制造的創(chuàng)世紀(jì)P42DC型內(nèi)燃機車.Amtrak使用P42DC作為其在東北走廊客專以外運營的旅客列車的主要動力.本務(wù)機車P42DC 74,重聯(lián)機車P42DC 38;機車司機室里有操作機車乘務(wù)員和另外兩名機組人員的座位.這些機車配備了一個面向前方的圖像記錄器和一個永久核心記憶事件數(shù)據(jù)記錄器;以下為事故列車編組與損毀情況:

客車

Amtrak 7次客車的機后1位為61034號行李車,后面是9輛超級列車車廂.據(jù)Amtrak稱,有343個座位可供購買

Amtrak 7次客車有3輛臥鋪車廂,2輛普通車廂,1輛行李/車廂組合車廂,1輛過渡臥鋪車廂,1輛休息車廂和1輛餐車.所有的車廂都在每排座位或每個房間配備了兩件式窗戶,高24in,寬66in.所有這些車廂的側(cè)窗都是相同的,除了休息室車廂的弧形屋頂窗戶

休息區(qū)客車的所有大窗戶都是緊急出口/通道窗戶,除了彎曲的屋頂窗戶,可以增加乘客的視野.每個緊急出口/通道窗戶的寬度為31.8in,高度為38.12in.這些窗戶的實際框架開口大約小1in.圖9顯示了客車7損壞的窗口.

餐車(包括客車5號)在上層有72個座位.廚房占據(jù)了下層的整個空間

脫軌后客車的檢查和試驗

2021年9月26日,NTSB對列車未脫軌的部分(機車和前2輛客車)進行了FRA I級空氣制動試驗.測試時,制動器在服務(wù)和緊急情況下都能正常使用和緩解

乘員保護

乘員保護包括提供一個可以限制乘員運動的保護外殼,稱為隔區(qū)化并使用吸能材料,旨在最大限度地減少事故中與內(nèi)部結(jié)構(gòu)碰撞時對乘員的傷害.車窗保留和隔區(qū)化是乘員保護的兩個最主要方面.

鐵路客運車輛分為三個等級之一.Amtrak 7次客車上使用的設(shè)備類型是一級設(shè)備,設(shè)計運行速度不超過125mph.II級車輛的運行速度可達160mph,而在獨占通行權(quán)的情況下,iii級車輛的運行速度可達220mph.作為一級車輛,適用的設(shè)計和建造的最低聯(lián)邦安全標(biāo)準(zhǔn)見49 CFR第238部分乘客設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)子部分B和C.

具體而言,在子部分B安全規(guī)劃和一般要求中,存在門緊急出口和救援通道系統(tǒng),緊急窗戶出口,救援通道窗口,應(yīng)急照明,應(yīng)急通信以及緊急出口和救援通道的標(biāo)志和說明的最低標(biāo)準(zhǔn).在子部分C一級乘客設(shè)備的特殊要求中,存在抗撞性的最低標(biāo)準(zhǔn),如靜態(tài)端強度,防爬坡裝置,碰撞柱,角柱,顛覆強度,內(nèi)部配件和表面以及玻璃

在脫軌后對車輛進行檢查時,NTSB發(fā)現(xiàn)車輛的結(jié)構(gòu)元件沒有受損,也沒有損壞.車輛外部的損壞僅限于側(cè)壁和走行部損壞,沒有影響乘客的乘員空間.然而,發(fā)現(xiàn)碎片從窗戶區(qū)域進入,乘客從窗戶區(qū)域彈射出來.因此,NTSB對脫軌后的檢查重點是窗戶和緊急出口,救援通道和窗戶玻璃.

Amtrak 7次客車窗口系統(tǒng)

Amtrak 7次客車的每個窗戶都是雙功能窗戶,超過了緊急窗戶出口和救援通道窗戶數(shù)量的聯(lián)邦最低標(biāo)準(zhǔn).雙功能窗同時滿足緊急出口和救援通道窗口的要求.聯(lián)邦鐵路局規(guī)定,旅客列車的每一主層至少有兩個救援通道窗,每一主層至少有4個緊急出口窗.鐵路車廂超過了這一要求,因為每個窗戶都是雙功能窗戶.

旅客客車的窗戶必須滿足功能要求,透明,可維護,光學(xué)質(zhì)量高,同時還要滿足緊急出口,救援通道,耐火性和乘務(wù)員等安全要求

Amtrak 7次客車的窗戶是由一個鋁制外圍框架固定在一起的,這個框架是用含有拉鏈的橡膠墊圈固定在列車車身上的.

拉鏈條是提供可維護性和緊急清除出口和訪問的元素.在客車的內(nèi)部和外部都提供了拆卸拉鏈條的說明.當(dāng)拉鏈條從客車上取下時,整個鋁窗框被設(shè)計成可以很容易地從車體上取下,從而允許出口和通過由此產(chǎn)生的空間進入.一旦窗戶被拆除,它可以被放置在客車內(nèi)部或放置在客車外部.2022年6月,FRA和約翰·A·沃爾普國家運輸系統(tǒng)中心(沃爾普)發(fā)布了一份報告,《鐵路客運設(shè)備玻璃系統(tǒng)的完整性》在這份報告中,FRA和沃爾普說:

在過去的44年里,至少有25人在客運列車事故中因乘客從窗戶彈射出去而死亡(FRA2015).其中許多死亡事故歸因于玻璃系統(tǒng)無法提供所需的乘客彈射水平或阻力.對顛覆事故的回顧表明,通常情況下,乘員保持性能(或缺乏這種性能)是由玻璃保持墊圈的容量決定的,而不是由玻璃窗格的強度決定的.特別是,這些失效似乎更多地歸因于玻璃面板的安裝方法,而不是玻璃面板的失效;車窗系統(tǒng)的一項關(guān)鍵功能是確保列車乘客在發(fā)生碰撞或顛覆時不會從車窗彈出,即乘客安全殼.聯(lián)邦鐵路局的玻璃安全要求解決了當(dāng)兩列列車以兩條相鄰軌道的最小間距通過時由于氣壓差而產(chǎn)生的力.19此外,玻璃部分必須符合49 CFR第223部分的抗沖擊標(biāo)準(zhǔn).除了抗破碎性和高速列車通過外,在不希望拆除車窗的情況下,例如在顛覆事件中,車窗框架在車體中的保留沒有聯(lián)邦最低安全標(biāo)準(zhǔn).

下圖顯示的是7次客車在現(xiàn)場被糾正后的外部右側(cè).乘員彈射發(fā)生在上層缺失的窗戶上

在這次脫軌事故中,7號至10號車廂的多個窗口系統(tǒng)失靈.如前所述,在脫軌過程中,后面的4節(jié)客車車廂顛覆.窗戶保持系統(tǒng)的故障導(dǎo)致4輛顛覆的客車有47個窗戶丟失或移位

列車駛過地面時,窗戶上的墊圈被扯掉了.窗戶要么完全脫落,要么部分脫落,這使得灰塵和道床進入空隙空間,填滿了客車廂內(nèi)被占用的空間.窗戶保持系統(tǒng)的故障導(dǎo)致7名乘客被困,其中兩人嚴重受傷

防撞性

在脫軌后的檢查中NTSB觀察到,3至7號車廂脫軌后仍與機車相連.3號客車使后兩軸脫軌.4號和5號客車脫軌后的損傷僅限于底部.客車6號脫軌,向右傾斜,車底受損.

7號客車右側(cè)脫軌,外側(cè)壁嚴重受損,11個大型乘客側(cè)窗中有9個缺失或脫落.下圖顯示了7號客車脫軌后的內(nèi)部情況

8號客車脫軌并向右顛覆,位于7號客車后面約830ft處.右側(cè)的14扇窗戶全部脫落,副駕駛門的窗戶不見了.9號客車仍然與8號客車相連,也脫軌并向右顛覆倒.所有11個窗戶都從右側(cè)上層脫落.10號客車失去了12個窗戶,并脫軌并顛覆,但仍與9號客車相連.這輛列車車廂里的臥室里有泥土和碎片,大部分窗戶都掉了下來

在翻倒的列車車廂(7-10號車廂)中,當(dāng)車門被卡住時,乘客被泥土和碎片困住了,還有幾名乘客被進來的泥土部分困住了.在較低層的臥室和休息區(qū),多達2ft(約3m)厚的泥土進入了空間

BNSF軌道

鐵路軌道的最低安全標(biāo)準(zhǔn)在聯(lián)邦鐵路局的軌道安全標(biāo)準(zhǔn)中有概述,可在49 CFR Part 213中找到.事故區(qū)域的軌道由BNSF所有,被指定為聯(lián)邦鐵路局IV級軌道,根據(jù)客車輛的重量,除非另有限制,否則客運列車可以以80mph的最高時速運行,貨物列車可以以60mph的最高時速運行.脫軌發(fā)生在高鐵分段的單一干線部分,呈輕微曲線.這條軌道是用木枕建造的,寬9in,深7in,長8ft6in.在脫軌區(qū)域,十字中心到中心的間距被測量為19.5in.

如前面所述,主軌由南軌和北軌組成.南軌由141磅的截面軌組成,2003年1月制造.從大約MP 1014.60到大約MP 1014.40, NTSB測量了南軌,在曲線1014的長度上,通過位于MP 1014.57的POD,在軌道曲線上有一個均勻的軌道磨損模式,軌道踏面磨損損失約為3/8in.NTSB注意到,南運行軌道被觀察到是干燥的,沒有跡象表明摩擦改性(油脂)沿著軌道的軌距部分延伸南軌是用標(biāo)準(zhǔn)的雙肩系板和標(biāo)準(zhǔn)切割的釘釘固定在橫軌上的.

向西行的北軌由136磅和132磅重的鋼軌組成.從MP 1012.00到MP 1014.554的大部分北軌由136磅重的軌道組成,于1995年10月制造.北軌使用標(biāo)準(zhǔn)的雙肩系板和標(biāo)準(zhǔn)切割的道釘固定在十字交叉上.

NTSB注意到,在MP 1014.554和MP 1014.550間,北側(cè)更換了兩個四螺栓懸掛式軌道接頭,長度為19ft6in.這條19ft6in的塞子軌道由1982年1月制造的132磅重的替代軌道組成.NTSB指出,用螺栓固定的替換軌道有1/2in的垂直軌道磨損用螺栓代替的鋼軌用標(biāo)準(zhǔn)的六孔連接桿固定在現(xiàn)有的北鋼軌上,長36in.每個替換軌道接頭都被鉆孔用于軌道內(nèi)焊接,并有四個6.5in的標(biāo)準(zhǔn)螺栓、螺母和鎖緊墊圈來固定接頭桿.NTSB指出,東部懸掛式四螺栓軌道接頭在軌距側(cè)接頭桿的上表面有列車輪緣接觸的跡象

脫軌點

Amtrak 7次客車在MP 1014.57脫軌.NTSB在南軌的一條曲線上觀察到第一個車輪凸緣偏離的痕跡,在螺栓替換軌以西約100ft處.24車輪凸緣偏離標(biāo)記相距約2in,從南軌的軌距角開始.車輪凸緣偏離標(biāo)志向上穿過南軌的頭部部分.這些標(biāo)記沒有完全延伸到運行軌的整個軌頭部分.在未對準(zhǔn)的BNSF軌道和確認的POD間沒有其他脫軌標(biāo)志.下圖顯示了在南軌上的曲線POD處的第一個車輪輪緣偏離標(biāo)記

連續(xù)焊接軌道和四螺栓軌道接頭聯(lián)邦法規(guī)49 CFR 213.119將連續(xù)焊接軌道(CWR)定義為長度超過400ft的連續(xù)軌道.當(dāng)鐵路被安裝為CWR時,日后為更換鋼軌而安裝的鐵路接頭仍屬CWR.27一般來說,在檢查過程中發(fā)現(xiàn)鋼軌內(nèi)部有缺陷時,鋼軌接頭用于安裝替換鋼軌.在CWR內(nèi)安裝更換軌道的方法如下:

焊接.螺栓使用軌道連接桿和四個螺栓.

螺栓使用鋼軌連接桿和6個螺栓.

四螺栓軌道接頭與兩個螺栓每軌端允許接頭焊接在未來.盡管在鋼軌一端鉆第三個螺栓孔使接頭更加堅固,但由于第三個螺栓3與鋼軌末端的距離太近,因此無法再選擇焊接接頭.

用螺栓更換導(dǎo)軌接頭

替換軌道或塞軌是指兩端使用螺栓和稱為接頭桿的金屬桿連接到現(xiàn)有CWR的部分軌道.Amtrak 7次客車在mp1014.55和mp1014.57間的兩個四螺栓軌道連接的西部連接處約100ft處脫軌.BNSF要求在彎曲的CWR軌道區(qū)域更換18ft或更長.BNSF的《工程指南》中規(guī)定,需要每季度檢查90天內(nèi)的臨時鐵路接頭(BNSF 2021).下圖顯示了用螺栓更換導(dǎo)軌的示例.在照片中,由于與接頭桿接觸,鋼軌尖頭凸起.隨著鋼軌和接頭桿在列車荷載下的垂直運動,長釘逐漸從橫截面中擠出來.這被稱為垂直軌道偏轉(zhuǎn),將在第1.9.3.2節(jié)進一步討論.錨釘(與接頭桿不接觸的釘)隨著橫梁移動,不受導(dǎo)軌/接頭桿運動的影響

在對BNSF軌道脫軌后的檢查中,NTSB注意到在POD以東100ft的MP 1014.554和MP 1014.550間有一個19ft6in的螺栓替換軌道,其中有兩個四螺栓軌道接頭.更換軌道安裝使用標(biāo)準(zhǔn)的六孔連接桿在每一端.每個連接桿都使用6.5in標(biāo)準(zhǔn)螺栓、螺母和鎖緊墊圈在每個導(dǎo)軌端使用兩個螺栓固定連接桿.BNSF記錄顯示,這條鐵路安裝于2021年7月23日,即脫軌前64天.在這個脫軌區(qū)域的四螺栓軌接頭被認為是維護軌,而不是安裝軌.維修軌是用來替換確定為有缺陷的軌.這是一段較短的鐵路,當(dāng)軌道缺陷需要更換軌道時,將原有的CWR切割成較大的部分.

CWR規(guī)章制度

聯(lián)邦法規(guī)49 CFR 213.118要求每條鐵路

由CWR建造的軌道已制訂計劃,其中載有處理CWR的安裝調(diào)整及維修的書面程序;CWR的檢查以及將這些程序付諸實踐的培訓(xùn)計劃

CWR項目的實施計劃必須提交聯(lián)邦鐵路局批準(zhǔn).

BNSF的CWR計劃在其安裝程序中進行了概述.

根據(jù)49 CFR 213.118的要求調(diào)整,維護和檢查CWR計劃,生效日期為2021年3月4日.本程序詳細說明了鐵路關(guān)于安裝,調(diào)整,維護和檢查CWR軌道的政策(BNSF 2021).該程序適用于列車運行的所有干線,側(cè)線和其他軌道上的CWR,并詳細說明了BNSF如何應(yīng)用其CWR建設(shè)和維護標(biāo)準(zhǔn)和程序,以符合聯(lián)邦鐵路局49 CFR 213.119中概述的要求.在49 CFR 213.119 (c)(2)中,聯(lián)邦鐵路局要求在2009年10月21日后,在CWR安裝過程中放置的每個四螺栓軌道接頭要么焊接,要么用六個螺栓安裝,要么在安裝后60天內(nèi)將每個方向195ft內(nèi)的每個交叉節(jié)點錨定.

BNSF軌道條件

BNSF軌道不對準(zhǔn)

軌道幾何是指軌道結(jié)構(gòu)的軌距,表面和對中.軌道幾何條件的變化或偏差將影響列車在這些條件下的運行.

在2012年至2022年的10年間,美國有592起可報告的軌道幾何形狀導(dǎo)致的脫軌事故,造成5人死亡,75人受傷對事故數(shù)據(jù)的全面審查顯示,在2021年美國97起脫軌事故中,軌道幾何形狀占35起,是該國軌道引起的脫軌事故的第二大原因.在軌道幾何引起的事故中,48%與軌道對齊不整齊有關(guān).每個月,大約有兩起可報告的列車事故是由于導(dǎo)致喬普林脫軌的類似條件而發(fā)生的.2021年,美國有35起脫軌事故歸因于可報告的軌道幾何條件,其中3起發(fā)生在BNSF軌道上.

就在脫軌前,從Amtrak 7次客車的正面圖像記錄中觀察到軌道不對準(zhǔn)的情況.據(jù)估計,軌道偏差的情況是兩條軌道的橫向位移約為2.9in,長度約為40ft.偏差可能已經(jīng)達到聯(lián)邦鐵路局軌道安全標(biāo)準(zhǔn)的最低要求,但可能超過了允許的橫向位移11/2in.誤差是通過視頻研究計算的,誤差范圍為±1in.脫軌過程中軌道受到擾動,由于脫軌過程中軌道向右偏移,無法確定對中偏差

垂直軌道偏轉(zhuǎn)

垂直軌道偏轉(zhuǎn)是列車在軌道上移動時,將重量施加到軌道上所發(fā)生的軌道的上下運動.當(dāng)遇到垂直軌道偏轉(zhuǎn)時,車輪的卸載發(fā)生在客車相對的對角角上

由于Amtrak 7次客車是向西行駛,所以首先遇到的是東接頭.在調(diào)查過程中,NTSB觀察到,螺栓替換軌道的東接頭在軌道基座和十字板間存在約1in的垂直間隙.也有明顯的證據(jù)表明,當(dāng)列車穿越/裝載鋼軌時,十字板的垂直軌道額外發(fā)生了1in的偏轉(zhuǎn),導(dǎo)致垂直軌道偏轉(zhuǎn)總計約2in螺栓替換軌道的西部接頭在軌道基座和十字板間有5/8in的間隙,并注意到額外的1/2in的垂直軌道偏轉(zhuǎn),總計約1 1/8in.(見下圖)標(biāo)題49 CFR 213.13軌道安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在測量卸載軌道以確定是否符合要求時,必須將軌道加載時發(fā)生的(垂直)軌道移動(如果有的話)添加到卸載軌道的測量中.這一規(guī)定到位,以便在為檢查目的而測量軌道幾何形狀時,它代表了列車在穿越軌道時將遇到的條件.

在NTSB對脫軌列車和它前的三列列車的正面圖像記錄的檢查中,NTSB根據(jù)機車的滾動角度估計了機車經(jīng)過垂直偏轉(zhuǎn)區(qū)域時北軌的垂直軌道偏轉(zhuǎn).下表列出了根據(jù)研究的正面圖像記錄估計的垂直軌跡偏差和橫向偏差

磨損軌與連接桿垂直接觸

NTSB注意到,沿脫軌曲線北側(cè)的幾條更換軌道有1/2in的垂直磨損軌.垂直磨損軌的計算方式是與相同重量或尺寸的新軌段相比的差異.如下圖所示,連接桿上有溝槽和油脂,與車輪輪緣接觸一致.這表明車輪的輪緣在經(jīng)過磨損的鋼軌時已經(jīng)與連接桿接觸,從而偏離了正常的輪軌界面.當(dāng)鋼軌頭磨損時,連接桿與車輪凸緣間的間隙減小.如果磨損足夠嚴重,那么車輪的輪緣將與連接桿接觸,造成不安全的狀況

1998年,FRA發(fā)表了一份題為《鋼軌強度調(diào)查中鋼軌磨損極限估計》的報告(FRA1998).由Volpe撰寫的FRA報告得出結(jié)論,為了鐵路的安全運行,應(yīng)在斷裂強度的基礎(chǔ)上建立允許的鐵路磨損限制.除了一些例外這些限制可以概括為:

(1)最大允許頭高損失0.5in

(2)最大允許儀表面磨損0.6in.FRA沒有根據(jù)報告的調(diào)查結(jié)果制定任何關(guān)于鐵路磨損限制的規(guī)定.然而,BNSF在其工程說明中概述了基于鋼軌重量允許的垂直磨損鋼軌的限制(BNSF 2021a).北軌有1/2in的垂直軌道磨損,這是BNSF標(biāo)準(zhǔn)下132磅軌道允許的最大數(shù)量.北軌還顯示出明顯的垂直磨損軌金屬流動.32

如下圖所示,鋼軌兩端有缺口和斷裂,有證據(jù)表明鋼軌接頭桿上的車輪輪緣接觸沖擊了四螺栓鋼軌接頭

路基不穩(wěn)

在審查脫軌區(qū)域的衛(wèi)星圖像和BNSF軌道記錄時,NTSB確定了一個似乎是涵洞的地方,可以讓水通過支撐軌道結(jié)構(gòu)的土填埋物2022年9月15日,NTSB和BNSF工程部的代表回到脫軌曲線,檢查直徑30in的涵洞,并收集更多信息.在現(xiàn)場調(diào)查階段,涵洞是看不見的,BNSF的代表告訴NTSB,他們不得不使用挖掘設(shè)備清除污垢和碎片,以確定涵洞的位置,為NTSB的現(xiàn)場訪問做準(zhǔn)備.

由位于mp1014.57的吊艙開始,垂直移動軌道向西延伸約78ft,向東延伸約200ft.NTSB觀察到,該區(qū)域在十字路口間的空間中表現(xiàn)出不均勻的異常擾動道床.此外,橫軌周圍的道床顯示出運動的跡象,這表明在列車重量施加的載荷下,軌道發(fā)生了垂直偏轉(zhuǎn).

雖然軌道上總是有一些垂直運動但NTSB在檢查期間觀察到一列貨物列車穿過填埋區(qū)并注意到在列車車輪施加在軌道上的載荷下,軌道在垂直方向上的移動比在軌道的其他區(qū)域更明顯

在2022年9月15日的現(xiàn)場,NTSB觀察到一個白色的測量標(biāo)記在路基上,在填充物的頂部,靠近軌道.BNSF的1名代表表示,該標(biāo)記表示BNSF為收集該地區(qū)軌道路基信息而進行的巖心鉆孔樣本的位置.這次巖心取樣和分析是在調(diào)查期間進行的,沒有通知NTSB.NTSB隨后要求提供核心樣本,并就此完成任何分析或評估.2022年10月5日,BNSF向NTSB提供了一份文件,其目的是評估路基不穩(wěn)定性是否是影響高線細分的四個站點的軌道性能的因素,以及這些站點是否是可行的路基穩(wěn)定候選地.該報告部分建議“BNSF繼續(xù)監(jiān)測路堤不穩(wěn)定性

近期BNSF軌道維護

2021年8月26日至27日,在脫軌前不到1個月,BNSF工務(wù)段在MP 1014.00和MP 1015.00間安裝了約700個標(biāo)準(zhǔn)十字路口,包括脫軌區(qū)域.這項工作還包括夯實和調(diào)整道釘,但僅限于新安裝的交叉.2021年8月27日上午,由于軌道鋪裝工作尚未完成,工頭在BNSF軌道受影響區(qū)域設(shè)置了30mph的慢速命令限速

軌道堆焊

軌道鋪裝是對軌道結(jié)構(gòu)進行夯實和穩(wěn)定,以消除軌道表面凹凸不平的過程.它還有助于保持軌道符合指定類別軌道的適當(dāng)幾何要求.

在2021年9月2日晚上完成軌道鋪面工作后,根據(jù)BNSF的規(guī)定,鋪面工頭在BNSF軌道的受影響區(qū)域發(fā)出了30mph的慢速命令,以壓實或沉降到壓載物中.第二天,車速提高到每h45英里.2021年9月14日,緩慢的命令被取消.

軌道檢查

BNSF軌道檢查

根據(jù)49 CFR 213.233的要求,IV級軌道每周檢查2次,每次檢查間隔1天,可以步行檢查,也可以乘坐車輛以允許檢查人員目視檢查軌道結(jié)構(gòu)是否符合要求的速度穿越軌道.聯(lián)邦鐵路局的規(guī)定并沒有明確規(guī)定這些檢查應(yīng)該以何種速度進行.

BNSF CWR文檔中概述的程序為檢查人員提供了一份條件列表,供他們監(jiān)視并采取適當(dāng)?shù)难a救措施.特別是,對于鋼軌接頭,在檢查完成后,檢查員在接頭處的鋼軌網(wǎng)上寫上首字母和日期,然后將檢查記錄在BNSF的電子跟蹤記錄系統(tǒng)中.

BNSF的軌道檢查政策規(guī)定,軌道檢查用于檢測,糾正和保護BNSF軌道標(biāo)準(zhǔn)的變化,確保列車以授權(quán)的速度安全運行,并協(xié)助確定軌道維護的優(yōu)先順序

BNSF根據(jù)其工程指導(dǎo)和聯(lián)邦鐵路局軌道安全標(biāo)準(zhǔn)檢查和維護軌道、道岔、側(cè)邊和車場.BNSF檢查可以通過步行、高鐵或乘坐列車或幾何汽車進行.自動軌道幾何測量系統(tǒng)為鐵路檢查員提供有關(guān)軌道狀況的信息,這些信息必須由檢查員驗證,從而增加了整個軌道檢查計劃.通過步行或高鐵目視檢查無法發(fā)現(xiàn)所有軌道內(nèi)部缺陷或由精確測量偏差引起的軌道缺陷.所有的軌道檢查方法都是必要的,并在不同的情況下為檢查員提供可操作的信息——不應(yīng)認為一種檢查模式優(yōu)于另一種模式以滿足所有的軌道檢查需求.例如,由幾何車或客車附加設(shè)備進行的自動軌道檢查提供了有關(guān)特定軌道參數(shù)的詳細信息,但它們無法捕捉到人類檢查員可檢測到的各種獨特軌道危險.它們是用來補充檢查程序的,不應(yīng)該用來代替實際檢查軌道的檢查員.

BNSF向NTSB提供了在事故發(fā)生日期(2021年7月17日)前對脫軌區(qū)域進行的最近五次幾何車檢測數(shù)據(jù);2021年7月24日;2021年8月19日;2021年8月25日;2021年9月1日

9月份的檢測數(shù)據(jù)是在BNSF于2021年8月25日安裝MP 1014.4與MP 1014.60的交叉后,但在BNSF于2021年9月2日出現(xiàn)曲線前收集的.在2021年9月1日至脫軌期間,沒有對脫軌區(qū)域進行幾何車檢查.NTSB對所有軌道幾何形狀車輛檢查數(shù)據(jù)的審查顯示,沒有BNSF或聯(lián)邦鐵路局的缺陷.

BNSF軌道檢查記錄顯示,脫軌前的最后一次檢查是在2021年9月23日,即脫軌前2天,在mp1014.57的高鐵車輛上進行的.記錄中沒有記錄有缺陷的軌道狀況.

聯(lián)邦鐵路局在49 CFR 213.119 (h)(6)(i)中規(guī)定,當(dāng)軌道為2級客運列車或3級及以上列車時,須步行檢查CWR境內(nèi)的鐵路接頭.對于BNSF軌道的這一區(qū)域,這意味著需要每季度進行一次步行檢查.四螺栓導(dǎo)軌接頭于2021年7月23日安裝并檢查,原定于2021年10月進行檢查.

聯(lián)邦鐵路局軌道檢查

聯(lián)邦鐵路局的鐵路安全辦公室促進和規(guī)范整個國家鐵路行業(yè)的安全.該辦公室通過多樣化的鐵路安全專家來執(zhí)行其監(jiān)管和檢查職責(zé).該委員會的工作人員包括近400名聯(lián)邦安全檢查員,他們專注于合規(guī)和執(zhí)法方面的六個技術(shù)學(xué)科之一.聯(lián)邦鐵路局軌道檢查員負責(zé)外部監(jiān)督,通過對擁有軌道的鐵路進行定期檢查,確保指定地理區(qū)域內(nèi)的鐵路軌道網(wǎng)絡(luò)符合聯(lián)邦法規(guī).軌道監(jiān)察員的工作是通過聯(lián)邦鐵路局的重點檢查計劃(連同鐵路和托運人資產(chǎn)清單數(shù)據(jù)庫)進行優(yōu)先排序,以取代其國家檢查計劃和區(qū)域檢查點.

聯(lián)邦鐵路局軌道檢查員在2021年向BNSF提交了七份關(guān)于該分部的報告,直到脫軌當(dāng)天.然而,這些檢查都沒有包括脫軌區(qū)域.

2020年,聯(lián)邦鐵路局鐵路安全檢查員向BNSF提交了13份活動報告,用于對其高線分部的檢查.對這些報告的審查顯示,在2020年2月18日至2月20日的3天內(nèi),聯(lián)邦鐵路局檢查員提交了8份報告,涵蓋了Hi-Line分局的部分地區(qū).該脫軌區(qū)域在2020年只進行了兩次檢查.這些檢查是從美國鐵路客運列車的主要機車進行的

脫軌后,NTSB審查了FRA2019年、2020年和2021年高鐵支線的軌道檢查記錄.2019年8月22日,FRA的1名鐵路安全檢查員對MP 1006.9至MP 1022.0間的高鐵路段進行了步行檢查,其中包括脫軌區(qū)域.這是FRA在25個月后脫軌前對脫軌區(qū)域進行的最后一次有記錄的步行檢查.在這些檢查報告中,FRA檢查員注意到36個缺陷條件,其中沒有一個在脫軌曲線中.其中兩個是BNSF未能遵守書面CWR程序的地點.此外,在MP 1014.8處確定了鋼軌底座下的道釘和系板的缺陷狀況;這是最接近POD的缺陷,MP 1014.57.

FRA于2021年8月25日和2021年9月1日使用無人軌道幾何車進行了兩次軌道檢查.檢查未發(fā)現(xiàn)需要采取任何后續(xù)行動的軌道缺陷.

軌道檢查和系統(tǒng)安全

NTSB對BNSF高鐵支線軌道檢查員的工作歷史進行了審查,顯示他在2021年9月1日至9月25日的17天內(nèi)工作了約224h.平均每個工作日工作13個多h.BNSF記錄顯示,在脫軌前一周,軌道檢查員在一周的前三天不值班,但在接下來的4天里工作了約57h.

在接受NTSB的采訪時,這位軌道檢查員表示,軌道檢查員的職位是通過招標(biāo)程序根據(jù)資歷“授予”的.然而,也有一些空缺職位沒有被填補,因為沒有人競標(biāo)這些職位,因此留下了空缺.

鋼軌檢查員對他整個夏天負責(zé)的鋼軌檢查方法作了如下描述:

我要去看看——這也需要一些嘗試和錯誤,因為——嗯,夏天的大部分時間里,大瀑布一周要檢查四次.所以,這是你一天中4到5個h的時間,你知道你有義務(wù)去做那個分支.所以,你必須——我先做Hi-Line的一部分,然后是大瀑布的部分,然后是Hi-Line的另一半和大瀑布的部分.然后我做甜草和大瀑布的部分,然后我試著在一天內(nèi)完成整個Hi-Line,然后在最后一天完成甜草和大瀑布的部分.這就是我發(fā)現(xiàn)通過試錯來打破它的最好方法.

NTSB問軌道檢查員長時間工作是否影響了他充分檢查軌道的能力.他說:我不會把我的工作時間作為不保護鐵路,不保護我們的商品和鐵路上的人的借口.他表示他會繼續(xù)報告缺陷,修復(fù)缺陷,并在需要時實施保護措施.

軌道檢查員說,他從2021年5月開始一直在檢查脫軌曲線.他說,脫軌曲線從歷史上看,有點過高.他說,在2021年7月安裝鐵路接頭后,他注意到在脫軌曲線上的行駛更加崎嶇.他說,這些接頭損傷嚴重,因為當(dāng)列車經(jīng)過時它們位于曲線的低側(cè).他表示,把它們焊接起來會很好……遲早的事.他說,在2021年9月23日的檢查中,他確實向1名公路管理員指出了這些接頭但他們沒有停下來看看.他說,他遇到的問題是低軌上的其他塞軌要么不匹配……在鋼軌上還是…他們只是騎得很艱難,因為他們在曲線的低端.他說:低軌很薄,而高軌有很好的表面磨損

訂單慢

BNSF的慢速訂單政策要求在某些維護活動(如鋪面)干擾軌道支撐壓艙結(jié)構(gòu)的軌道上使用臨時慢速訂單(BNSF 2020).這些臨時的慢速指令允許列車和其他設(shè)備以較低的運行速度在BNSF軌道上繼續(xù)運行.列車的行駛使軌道的支撐道砟結(jié)構(gòu)更加緊湊,有助于軌道的沉降.BNSF政策指示員工每天檢查限制,如有必要,以確保他們是適當(dāng)?shù)乃俣?/p>

BNSF的限速政策還有其他要求:

有資格的人員必須檢查臨時限速覆蓋的地點,并盡快解除限制.在慢階范圍內(nèi)定期檢查曲線的超高程,以發(fā)現(xiàn)超高程的任何增加.在彎道上緩慢行駛的列車的重量會導(dǎo)致超高,這可能會導(dǎo)致車輪爬升,特別是如果軌道對齊或交叉水平是不規(guī)則的.如有必要,每天檢查限制,以確保它們處于適當(dāng)?shù)乃俣?

BNSF的高線分部軌道檢查員在脫軌后的一次采訪中告訴NTSB,自2020年秋季以來,他就沒有走過這條曲線(指脫軌曲線).

如表7所示,在事故發(fā)生前的2個月里,BNSF在POD周圍地區(qū)下了7次臨時慢速訂單

自主軌道監(jiān)控系統(tǒng)

自動軌道監(jiān)測系統(tǒng),如車輛/軌道相互作用(V/TI)車載組件監(jiān)測系統(tǒng),旨在檢測超高高度問題,并測量行駛質(zhì)量、車輪/軌道碰撞(如損壞和斷裂的接頭)以及短弦軌道表面狀況(如軌道幾何條件).這些系統(tǒng)旨在早期發(fā)現(xiàn)惡化的軌道狀況,并監(jiān)測在稅收服務(wù)中使用列車的軌道和軌道結(jié)構(gòu)的整體健康狀況.當(dāng)軌道狀況超過一組預(yù)定義的警報標(biāo)準(zhǔn)時,它們能夠向鐵路提供實時通知.

自動監(jiān)控系統(tǒng)可以安裝在客運和貨運客車輛上(Pedrag, Jovanovic, and Dick 2018).為了響應(yīng)聯(lián)邦鐵路管理局提出的監(jiān)管要求,Amtrak公司于2000年在東北走廊的Acela列車上安裝了自動駕駛監(jiān)控系統(tǒng),這是美國首次系統(tǒng)地使用自動監(jiān)控技術(shù).該監(jiān)測系統(tǒng)基于設(shè)備制造商和聯(lián)邦鐵路局合作開發(fā)的技術(shù),通過測量卡車和車體加速度,可以遠程、自主地監(jiān)測Acela列車的性能.截至2022年10月,自主監(jiān)控系統(tǒng),如V/TI,在所有I類鐵路上使用.其中47輛是在BNSF運營的機車上,39輛是在Amtrak的鐵路設(shè)備上.

脫軌后的行動

脫軌后,BNSF進行了維修,使軌道重新投入使用.除了在脫軌前進行的交叉和鋪面工作外,BNSF還用141磅重的CWR取代了南北軌道,從而消除了事故曲線上的所有接縫.BNSF隨后重新鋪設(shè)該地區(qū),以獲得適當(dāng)?shù)能壍罈l件.

Amtrak還在幾個方面采取了行動,以解決這次脫軌引起的問題,其中一些問題在2021年11月13日與緊急救援人員的匯報中進行了討論.Amtrak解決了乘員保護問題,包括減少可能被困在列車車廂內(nèi)的可能性.此外,Amtrak還加強了簡報,讓乘客了解安全信息的可用性.Amtrak還致力于為應(yīng)急照明和公共廣播系統(tǒng)等安全系統(tǒng)提供更好的維護監(jiān)督.Amtrak還解決了乘客責(zé)任問題,其中包括向緊急救援人員提供有關(guān)列車上乘客人數(shù)的準(zhǔn)確信息,并向OBS提供額外培訓(xùn)的能力.此外,Amtrak還采取了培訓(xùn)等措施,以改善機組人員、機組人員和乘客間的溝通,以及在緊急情況下機組人員和應(yīng)急人員間的溝通.此外,Amtrak開始修訂其員工的緊急培訓(xùn),并為緊急救援人員提供額外的資源和培訓(xùn).

原因分析

情況介紹

2021年9月25日,Amtrak(Amtrak) 7號列車,也被稱為帝國建造者號——載有165名乘客和機組人員的旅客列車,在BNSF擁有和維護的軌道上行駛,在蒙大拿州喬普林附近的MP 1014.574脫軌.6人被彈射出來,其中3人死亡.49人受傷.這列列車由2節(jié)機車和10節(jié)客車組成.機車和前兩節(jié)客車仍在軌道上

本分析討論脫軌及以下安全問題:

軌道條件的組合,當(dāng)組合時,導(dǎo)致列車脫軌

CWR中安裝有四螺栓軌接頭的維護軌的處理

軌跡檢查實踐的局限性

客車顛覆事件中乘客車窗的保留

客車顛覆事件中分局的充分性

在完成了對導(dǎo)致脫軌的情況的全面審查后,調(diào)查確定以下因素不是導(dǎo)致脫軌的原因:

BNSF的信號和列車控制系統(tǒng).NTSB審查了BNSF的PTC系統(tǒng)和交通控制信號系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)兩者都按設(shè)計運行,沒有導(dǎo)致或促成脫軌.此外,NTSB發(fā)現(xiàn)BNSF在使用交通控制信號系統(tǒng)方面的調(diào)度活動是適當(dāng)?shù)?

Amtrak機車乘務(wù)員的表現(xiàn),培訓(xùn)或經(jīng)驗.NTSB審查了Amtrak 7次客車的正面圖像記錄,發(fā)現(xiàn)操作機車乘務(wù)員沒有足夠的時間來檢測和應(yīng)對軌道缺陷.兩位機車乘務(wù)員都是完全合格的,對路線也很熟悉.

Amtrak機車和客車的機械狀況.NTSB檢查了這列列車,發(fā)現(xiàn)它在大修后處于預(yù)期的年齡和時間狀態(tài).從機械上講,這些車輛符合所有適用的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),并適合在預(yù)定路線上以預(yù)定速度運行.

因此NTSB得出結(jié)論,這些都不是導(dǎo)致Amtrak 7次客車脫軌的原因:BNSF的信號和列車控制系統(tǒng);Amtrak機車乘務(wù)員的表現(xiàn)、培訓(xùn)或經(jīng)驗;或者Amtrak車輛的機械狀況.

軌道條件

NTSB在POD區(qū)域觀察到三種令人關(guān)注的軌道狀況:軌道磨損,四螺栓軌道連接處的垂直軌道偏轉(zhuǎn)以及軌道錯位.由于測量是在脫軌后進行的,因此這三種情況中的任何一種都不能單獨確認為可譴責(zé)的缺陷狀況,但它們的共同存在導(dǎo)致了導(dǎo)致脫軌的情況.下面討論每一種情況,然后討論它們的組合情況.

鋼軌磨損

磨損的鋼軌更容易出現(xiàn)缺陷,從而導(dǎo)致鋼軌故障.此外,由于鋼軌的磨損,鋼軌的整體強度降低,鋼軌的尺寸也發(fā)生了變化.在本次事故中,事故區(qū)域北軌在東部四螺栓軌接頭處出現(xiàn)1/2in的垂直軌損.兩個四螺栓軌接頭(東/西)在相鄰的軌端有明顯的缺口(小裂縫).此外,兩個四螺栓軌道連接桿都有縱向凹槽,延伸到連接桿的頂部表面,這與車輪輪緣接觸一致.當(dāng)鋼軌頭磨損時,連接桿與車輪輪緣間的間隙減小.如果磨損足夠嚴重,那么車輪的輪緣將與連接桿接觸,造成不安全的情況.

在連接軌道上的四螺栓連接桿不是設(shè)計來支持由車輪輪緣傳遞的負載,因為列車在滿載時在頂部移動.在這次事故中,由于鋼軌上的磨損,NTSB觀察到有證據(jù)表明車輪輪緣騎在連接桿的頂部.這種類型的接觸產(chǎn)生不均勻的力,導(dǎo)致不均勻的負載分布到軌道系統(tǒng).此外,松散且與橫軌連接不牢固的軌道接頭會在列車經(jīng)過時上下循環(huán),進一步擾亂軌道狀況.當(dāng)車輪凸緣離開正常的輪軌界面,在彎曲軌道上行駛到連接桿上時,列車在通過彎道時所受到的力可能過大且不均勻,導(dǎo)致車輪爬升脫軌(Wu和Wilson 2006).NTSB得出結(jié)論,磨損的軌道在四螺栓軌道接頭允許車輪輪緣接觸;這造成了一種情況,導(dǎo)致列車上的不均勻和過大的力和不尋常的負載分布到鋼軌上,導(dǎo)致車輪爬升脫軌.

輪緣接觸并不是鐵路系統(tǒng)磨損軌道的唯一風(fēng)險.長期以來,NTSB一直建議FRA制定與鐵路磨損有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn).1980年7月,載有危險物質(zhì)的油罐車在肯塔基州穆德拉夫脫軌.兩輛載有氯乙烯的罐車被刺穿,罐內(nèi)物品被燒毀.對導(dǎo)致脫軌的軌道曲線的檢查發(fā)現(xiàn)了過度磨損

作為調(diào)查的結(jié)果,NTSB建議FRA制定規(guī)定,指定可接受的鐵路磨損限度(NTSB 1981).1982年11月,這項名為“安全建議R-81-35的建議被列為不可接受的行動,因為FRA表示,它認為當(dāng)時擬議的規(guī)則已充分解決了該建議,并且不打算頒布有關(guān)鐵路磨損的額外標(biāo)準(zhǔn).

1998年,FRA發(fā)表了《鋼軌強度調(diào)查的鋼軌磨損極限估計》,這是Volpe在FRA贊助下進行的一項鋼軌磨損研究(FRA1998).Volpe在其報告中說,為了在鐵路軌道上安全運行,允許的鐵路磨損限制應(yīng)該在斷裂強度的基礎(chǔ)上建立.由于鋼軌的整體強度與存在的材料量成正比,所以存在的材料越少,整體強度就越低.Volpe進一步指出,對于大多數(shù)鋼軌截面,鋼軌的允許磨損極限估計為1/2in.到目前為止,FRA還沒有采取任何行動來實施鐵路磨損的監(jiān)管要求.如果FRA根據(jù)前發(fā)布的NTSB的建議或聯(lián)邦鐵路局贊助的研究制定了鐵路磨損限制法規(guī),那么在這次事故中看到的鐵路磨損將需要更換.因此,NTSB得出結(jié)論,如果FRA制定了鋼軌磨損限制規(guī)定,很可能需要在車輪輪緣與四螺栓連接桿接觸前更換磨損的鋼軌.因此,NTSB建議FRA要求一個最大可接受的鐵路磨損限制.

垂直軌跡偏轉(zhuǎn)

垂直軌道偏轉(zhuǎn),即列車的重量施加到軌道上時軌道的上下運動,在所有的軌道設(shè)計中都很少出現(xiàn).在彎曲軌道上,不希望出現(xiàn)的垂直軌道偏轉(zhuǎn)會產(chǎn)生不成比例的力,傳遞給鋼軌的載荷條件不均勻,以及不希望出現(xiàn)的列車性能.

Amtrak 7次客車在曲線上行駛時的正面圖像記錄顯示,列車表現(xiàn)出突然的異常運動,如滾動,偏航和搖擺與糟糕的賽道狀況一致.NTSB的調(diào)查發(fā)現(xiàn),北軌上的東部接頭的垂直軌道撓度為2in,西部接頭的垂直撓度為1 1/8in.這種類型的軌道狀況將導(dǎo)致在面向前方的圖像記錄中觀察到的突然異常運動.當(dāng)Amtrak 7次客車在垂直偏轉(zhuǎn)的四螺栓軌道連接桿上行駛時,載荷分布會發(fā)生變化,給軌道帶來不希望的載荷條件.兩個四螺栓軌道接頭的軌端都出現(xiàn)了明顯的劣化.由于這些情況,Amtrak 7次客車搖晃搖晃,最終導(dǎo)致車輪在南軌上脫軌.NTSB的結(jié)論是,東部和西部四螺栓軌道連接處的垂直軌道偏轉(zhuǎn)是導(dǎo)致車輪卸載和車輪爬升脫軌的原因.

軌道錯位

從前三個人的正面圖像記錄中捕獲的數(shù)據(jù)

在Amtrak 7次客車前3h19min開始運行的列車顯示,列車在穿過軌道時左右滾動、偏航和搖擺.此外,數(shù)據(jù)

這些列車的數(shù)據(jù)顯示,脫軌曲線上的軌道偏差逐漸惡化,每列列車的南北軌道都進一步向左移動

橫越鋼軌.NTSB審查了Amtrak 7次客車運行監(jiān)控記錄觀察錯位是如何發(fā)展的

NTSB估計,當(dāng)列車穿過脫軌區(qū)域時軌道在曲線上橫向移動了2到4in.記錄顯示Amtrak的列車運行異常

7次客車在經(jīng)過垂直偏轉(zhuǎn)的四螺栓軌道連接后,車輪輪緣在連接桿上行駛.這些記錄顯示,機車猛烈地向左移動,然后向右移動,然后又向左移動,當(dāng)這一運動在列車中向后推進時,列車脫軌了.因此,NTSB得出結(jié)論,Amtrak 7次客車在事故發(fā)生后立即脫軌在事故曲線中穿越軌道錯位.

路基失穩(wěn)

2022年9月15日,NTSB的調(diào)查人員和BNSF工程部的代表回到喬普林,對事故曲線進行了進一步的評估,包括步行檢查.NTSB指出,自脫軌以來,除了脫軌前已經(jīng)完成的交叉和鋪面工作外,BNSF還在彎道進行了廣泛的軌道更新BNSF用141磅重的CWR取代了南北軌道,消除了彎道上所有的軌道接頭,并加固了一些交叉軌.BNSF然后在這項工作后浮脫軌道,以獲得適當(dāng)?shù)能壍缼缀涡螤?如第1.9.3.4節(jié)所述,NTSB注意到一段軌道在土填土附近表現(xiàn)出垂直運動和路基不穩(wěn)定,土填土包含環(huán)繞POD的涵洞,向西延伸約78ft,向東延伸約200ft.該區(qū)域已被確定,因為十字路口間的干擾道床已顯示出移動的跡象.航跡總是顯示出某種程度的垂直運動.然而,在2022年9月15日的步行檢查中,NTSB注意到,當(dāng)一列貨物列車穿越填埋區(qū)時,在列車車輪施加在軌道上的載荷下,軌道在垂直方向上的移動比在軌道的其他區(qū)域要明顯.NTSB的結(jié)論是,在脫軌曲線上存在一個尚未解決的路基不穩(wěn)定問題

穩(wěn)定的路基對于保持適當(dāng)?shù)能壍缼缀涡螤钪陵P(guān)重要,從而保證列車的安全運行.這在CWR領(lǐng)域更為重要,因為不穩(wěn)定的軌道更容易發(fā)生軌道屈曲或機械錯位.

在2022年的檢查中,NTSB還注意到,有證據(jù)表明,在正在進行的調(diào)查期間,在沒有通知NTSB的情況下,進行了巖心鉆孔取樣和分析,并要求提供巖心樣本和任何相關(guān)的分析或評估.2022年10月5日,BNSF提供了一份題為Hi線路堤穩(wěn)定性評估巖土技術(shù)評估的文件,日期為2022年9月22日(Shannon & Wilson 2022).對脫軌曲線進行的巖土工程評價沒有定論,也沒有確定2022年9月15日目睹的路基失穩(wěn)原因

NTSB的結(jié)論是,有必要對脫軌曲線進行額外的巖土工程研究,以確定路基不穩(wěn)定的原因,并防止在同一地點再次發(fā)生脫軌.因此,NTSB建議BNSF在整個脫軌曲線填充區(qū)進行額外的綜合巖土工程評估,以確定路基失穩(wěn)的原因.此外,NTSB建議,一旦巖土工程評估成功完成,確定了路基不穩(wěn)定的原因,BNSF就會進行適當(dāng)?shù)男迯?fù),以穩(wěn)定軌道,防止軌道結(jié)構(gòu)過度移動.

線路條件組合

NTSB在調(diào)查涉及FRA現(xiàn)行軌道安全標(biāo)準(zhǔn)可接受的軌道狀況組合的事故方面有著悠久的歷史.在49 CFR 213.1范圍部分中發(fā)現(xiàn)的FRA法規(guī)要求鐵路公司解決軌道狀況的組合,其中任何一個單獨都不會偏離要求,以糾正狀況并提供安全操作.該規(guī)定是FRA于1971年6月發(fā)布的《軌道安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則制定建議通知》(Federal Register, 1971, 11974)的一部分.同年,NTSB向FRA評論說,范圍部分是不具體的,基本上是不可執(zhí)行的.

1978年6月,眾議院和參議院撥款委員會的會議指示NTSB對危險材料的鐵路運輸和適用的軌道標(biāo)準(zhǔn)進行徹底審查,并確定FRA如何能夠更有效地防止危險材料脫軌的發(fā)生和降低其嚴重程度.作為審查的結(jié)果,NTSB發(fā)布了安全建議R-79-19,該建議要求更明確地確保檢測和糾正所有導(dǎo)致脫軌的軌道條件組合(NTSB1979年).42在對1980年7月發(fā)生在肯塔基州Muldraugh的伊利諾斯中央鐵路公司的列車脫軌事件的調(diào)查中,NTSB確定,可能的原因是外軌傾斜(滾動)和彎道軌距變寬,這是由于有缺陷的橫軌、過度磨損的鋼軌、不規(guī)則的路線和軌距以及列車速度產(chǎn)生的橫向力的綜合影響.在這次脫軌事件中發(fā)現(xiàn)的許多軌道不平整在既定的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)下是可以接受的偏差.作為這項調(diào)查的結(jié)果,NTSB重申了安全建議R-79-19 (NTSB 1981年).1982年3月,FRA回應(yīng)說,它不打算進一步修訂軌道安全標(biāo)準(zhǔn).因此,1982年11月10日,安全建議R-79-19被列為封閉不可接受行動

在對2013年7月發(fā)生在紐約布朗克斯的北部鐵路脫軌事件的調(diào)查中,NTSB確定,可能的原因是由于污染的道床、混凝土十字路口的惡化以及北部鐵路決定推遲預(yù)定的軌道維護導(dǎo)致的輪廓偏差,導(dǎo)致軌道間距過大(NTSB 2014).NTSB發(fā)現(xiàn),沒有確定的參數(shù)來確定缺陷狀態(tài),測量分析是基于經(jīng)驗和意見,整個行業(yè)的遵守是不一致的因此,可能對安全操作構(gòu)成風(fēng)險的軌道條件組合更有可能被遺漏.

布朗克斯調(diào)查的結(jié)果是,在安全建議R-14-75中,NTSB建議FRA為軌道狀況的組合確定具體的允許限制,其中任何一個單獨都不會偏離FRA的規(guī)定,需要采取補救措施,但如果結(jié)合起來,則需要采取補救措施.FRA對這一建議的唯一回應(yīng)是在2015年4月,當(dāng)時它表示,作為修訂軌道安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則制定的一部分,FRA已經(jīng)審查了各種軌道狀況,以確定哪些軌道狀況的組合是不安全的,并需要采取補救措施以確保安全運行.在此審查后,2013年,FRA發(fā)布了49 CFR第213部分關(guān)于V/TI安全標(biāo)準(zhǔn)的最終規(guī)則,該規(guī)則建立了新的要求,以解決軌道路線和表面條件的不安全組合(聯(lián)邦公報,2013,16052)

在制定V/TI規(guī)則時,FRA試圖將修訂內(nèi)容納入具有良好物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的實用標(biāo)準(zhǔn)并通過計算機模擬車輛/軌道動力學(xué)的結(jié)果,考慮國際慣例,以及對資格和收入服務(wù)測試數(shù)據(jù)的徹底審查得出其建議.2016年1月8日,NTSB回復(fù)說,我們很失望地發(fā)現(xiàn),同樣的修改也沒有被納入子部分A到F.在將修訂納入子部分A到F前,安全建議R 14-75被歸類為開放可接受的回應(yīng).FRA在其唯一回應(yīng)后的8年里沒有提供任何更新

Amtrak?7次客車的脫軌是綜合軌道狀況的另一個例子,其中任何一個單獨都不構(gòu)成對FRA軌道安全標(biāo)準(zhǔn)的偏離.這次事故的軌道狀況——軌道磨損、四螺栓軌道連接處的垂直軌道偏轉(zhuǎn)、軌道不對準(zhǔn)以及連接桿上車輪輪緣接觸的附加條件——所有這些都導(dǎo)致了Amtrak(Amtrak) 7號列車的脫軌.截至本報告發(fā)布之日,FRA沒有規(guī)定對軌道條件組合的具體允許限制,這將需要采取補救措施.NTSB的結(jié)論是,如果FRA對軌道狀況的組合規(guī)定了具體的允許限制,那么在脫軌發(fā)生前,BNSF在喬普林的軌道狀況很可能已經(jīng)被識別出來,并有必要進行補救.因此,NTSB重申了安全建議R-14-75和76.由于FRA在過去的8年里沒有采取任何行動來解決安全建議R-14-75和76,它們被歸類為開放不可接受的回應(yīng).

自主軌道監(jiān)控系統(tǒng)

在這次脫軌事件中,多列列車的軌道狀況迅速惡化,最終導(dǎo)致Amtrak 7次客車脫軌.這些軌道條件,特別是2.2節(jié)中討論的組合,可能導(dǎo)致車輪卸載和隨后的列車脫軌.

49 CFR 213.233要求4級軌道每周進行兩次目測檢查,軌道檢查間隔1天.這些檢查的頻率不高,沒有提供在脫軌前早期發(fā)現(xiàn)狀況所需的監(jiān)測.

脫軌區(qū)域的軌道是由土填充物支撐的有碴軌道.當(dāng)列車在軌道上行駛時,來自軌道設(shè)備和貨物的動態(tài)載荷從車輪轉(zhuǎn)移到軌道上,然后再轉(zhuǎn)移到軌道的其他部件上軌道結(jié)構(gòu)作為一個系統(tǒng)起作用,動力載荷從鋼軌分散到橫軌,從橫軌分散到道砟,從道砟分散到路基.導(dǎo)致脫軌的軌面狀況、垂直軌道撓度和脫軌區(qū)域所記錄的車輪緣接觸會增加這種動載荷,從而增加軌道劣化的速度.

第1.9.3.2節(jié)中的表6顯示,雖然Amtrak 8次客車在下午12:37通過該地點時出現(xiàn)了垂直軌道偏差,但直到下午1:42,當(dāng)BNSF 7380-QPTLCHC3-23A經(jīng)過該地點時,橫向偏差還不到1in.這表明,橫向軌道偏差是在脫軌當(dāng)天形成的.然而,根據(jù)FRA在49CFR213.233中發(fā)現(xiàn)的規(guī)定,4級軌道,例如在高線分段上,需要每周檢查兩次,軌道檢查間間隔一天.NTSB的結(jié)論是,考慮到脫軌當(dāng)天的軌道狀況迅速惡化,目前FRA規(guī)定的定期軌道檢查程序不太可能檢測到軌道表面的偏差.

盡管目前的軌道檢查過程不太可能檢測到軌道偏差,但在客運和貨運客車輛上有限使用的自主監(jiān)測系統(tǒng)能夠監(jiān)測軌道狀況,并提供實時狀態(tài)監(jiān)測,可用于早期識別和緩解不安全的軌道狀況.BNSF和Amtrak已經(jīng)在有限的范圍內(nèi)使用了這樣的系統(tǒng).這些自主監(jiān)控系統(tǒng)提供了一種基于技術(shù)的方法,以增強檢查員識別通過直接目視檢查難以或不可能發(fā)現(xiàn)的跟蹤缺陷的能力,并且不打算取代或取代檢查員.

最后一輛配備V/ ti的BNSF機車于2021年9月20日通過喬普林脫軌區(qū),即脫軌前5天.V/TI系統(tǒng)沒有識別出任何有問題的軌道狀況,因為它們沒有達到可檢測的水平.然而,如果脫軌當(dāng)天穿越軌道的多列列車配備了V/TI技術(shù),就更有可能實時識別惡化的軌道狀況,并在脫軌前向BNSF發(fā)出警報,通知該問題,從而為BNSF提供解決迅速惡化的軌道狀況的機會.因此,NTSB得出結(jié)論,如果在脫軌當(dāng)天,配備V/ tl機車的列車通過事故曲線,則可以識別出惡化的軌道狀況,并向BNSF提供實時通知,從而為BNSF提供采取行動減輕軌道錯位危險的機會.NTSB建議FRA在鐵路間建立互操作性要求,以實施一個過程,在這個過程中,來自V/TI系統(tǒng)的預(yù)定關(guān)鍵警報將要求立即發(fā)出慢速命令,直到執(zhí)行行走檢查,如果需要,后續(xù)維修完成.

根據(jù)FRA安全分析辦公室的安全事故數(shù)據(jù)庫,在過去十年中,超過三分之一的軌道幾何引起的事故與軌道排列不整齊有關(guān),這與喬普林脫軌事件中的情況相同此外,該數(shù)據(jù)庫顯示,每個月大約有兩起可報告的列車脫軌事件是由于軌道幾何形狀問題造成的,比如喬普林脫軌事件中的錯位.僅在2021日歷年,美國主要軌道上就發(fā)生了97起由軌道引起的可報告脫軌事件.對事故數(shù)據(jù)的全面審查顯示,在97起脫軌事故中,軌道幾何形狀占了35起,是美國軌道引起的脫軌事故的第二大原因.軌道幾何形狀導(dǎo)致的事故中,有48%與軌道不對準(zhǔn)有關(guān).大多數(shù)時候,這些脫軌的列車都是貨物列車,在全國各地運送著各種各樣的商品.然而,在極少數(shù)情況下,脫軌涉及客運列車,后果可能是災(zāi)難性的.

如果列車攜帶有害物質(zhì),就像2015年NTSB調(diào)查南達科他州萊斯特維爾一列BNSF運輸乙醇列車脫軌的情況一樣,這種擔(dān)憂會進一步加劇(NTSB2017年).在那次調(diào)查中,NTSB發(fā)現(xiàn),與喬普林脫軌事故類似的情況,垂直軌道過度磨損和軌道對準(zhǔn)問題導(dǎo)致脫軌

NTSB的結(jié)論是,在I類和城際鐵路上擴大使用V/TI監(jiān)控系統(tǒng),以更早地檢測軌道幾何狀況,可以減少列車脫軌的可能性.因此,NTSB建議,所有在主軌上運行列車的I類和城際鐵路,都應(yīng)該為所有列車配備自主監(jiān)控系統(tǒng),如V/TI,以檢測軌道幾何形狀的缺陷.

更換CWR鋼軌

在NTSB對軌道進行脫軌后檢查期間,NTSB注意到在POD以東100ft的CWR軌道上安裝了一條19ft6in長的替換軌道,其中有兩個四螺栓連接,用于維護目的.BNSF的記錄顯示,這條維護軌是在脫軌前64天安裝的.FRA現(xiàn)有法規(guī)(49 CFR 213.119 (c)(2))要求,在CWR安裝期間安裝的每個四螺栓軌道接頭要么焊接,要么安裝六個螺栓,要么在安裝后60天內(nèi)將每個方向195ft內(nèi)的每個交叉節(jié)點錨定.然而,由于POD附近的CWR被認為是維護軌道,FRA要求在60天內(nèi)采取行動的規(guī)定并不適用于這些軌道接頭.

NTSB認為,無論是安裝還是維護,四螺栓CWR接頭對軌道結(jié)構(gòu)的風(fēng)險是相同的,所有四螺栓CWR接頭都應(yīng)該得到同樣的安全考慮.在這次脫軌事故中,維護軌接頭促成了軌道結(jié)構(gòu)的垂直和橫向移動.此外,2013年FRA的一份安全咨詢報告指出,維護軌道連接處的軌道部件會影響軌道在垂直、橫向和縱向平面上的運動(Federal Register, 2013年a期,47486).NTSB得出結(jié)論,49CFR213.119 (c)(2)的CWR安裝要求應(yīng)適用于所有CWR接頭.因此,NTSB建議FRA要求49 CFR 213.119 (c)(2)的CWR安裝要求適用于所有CWR接頭,包括為安裝維護軌而增加的接頭.

2.5軌道檢查和系統(tǒng)安全

在事故發(fā)生前的30天里,軌道檢查員負責(zé)檢查32.9至132.5英里的軌道,平均每天約73mile.9月23日,這是他在脫軌前最后一次檢查脫軌曲線,他負責(zé)檢查126.8mile的軌道,與這30天內(nèi)檢查的最多英里數(shù)相符.

軌道檢查員的工作時間表如下:9月17日至9月20日下班.接下來的3天,他繼續(xù)工作.具體來說,9月21日,他工作了16h;9月22日,工作12h45min,9月23日,工作13h30min.

鐵路需要確保檢查區(qū)域分配的大小,以便有足夠的時間進行高質(zhì)量的軌道檢查.允許1名軌道檢查員負責(zé)如此大量的軌道,結(jié)果導(dǎo)致性能熟練程度降低.

正如49 CFR Part 213, Subpart F所述,聯(lián)邦鐵路局的檢查頻率要求因軌道類型而異.運載定期客運列車的軌道必須每周檢查兩次.一般來說,這些檢查可以在車輛穿越軌道時進行.軌道檢查員報告說,為了滿足要求,他們每周要花很多h檢查高鐵車輛的軌道.他描述了一個典型的夏季工作周是如何圍繞他如何駕駛他的高鐵車輛以滿足檢查間隔而安排的.記錄顯示,在事故發(fā)生的那一周,軌道檢查員曾兩次駕駛他的高鐵車輛經(jīng)過事故發(fā)生的部分軌道,達到了聯(lián)邦政府規(guī)定的對該部分軌道的最低檢查頻率要求.

自2020年秋季以來,軌道檢查員還沒有完成對脫軌曲線的步行檢查.行走檢查對于深入了解軌道狀態(tài)至關(guān)重要,這是通過高鐵檢查或自動化系統(tǒng)無法實現(xiàn)的.如果軌道檢查員最近在脫軌曲線處進行了一次步行檢查,他可能會發(fā)現(xiàn)兩個低軌螺栓替換軌接頭處的惡化和泵送行為.有了這些信息,他可能會建議BNSF實施對安全至關(guān)重要的維修,這可能阻止了脫軌.

一般來說,軌道檢查員會決定何時步行檢查.通過培訓(xùn)和經(jīng)驗,他們知道什么時候需要暫停高鐵檢查,下車,步行檢查軌道.自動化系統(tǒng)是對整個檢查程序的增強,用于指導(dǎo)和集中視覺檢查過程.隨著時間的推移,軌道檢查員會熟悉軌道上有問題的區(qū)域,可能會自己完成一些小的維修并在需要進行大的維修工作時向主管提出建議

脫軌曲線位于軌道上需要更仔細檢查的部分.軌道檢查員意識到曲線上的替換軌道接頭,對它們有擔(dān)憂,并認為將它們焊接起來——換句話說,移除它們將是有益的.2021年9月23日,軌道檢查員與路長通過脫軌彎道進行了檢查.他向路長表示了他對彎道上更換軌道接頭的擔(dān)憂,但他們沒有下車,而是進行了步行檢查.

軌道檢查員在大約一年的時間里沒有對脫軌曲線進行步行檢查,最有可能的原因是他沒有時間.與高鐵檢查相比,步行檢查是時間密集的,軌道檢查員已經(jīng)達到了每周實際工作時間的極限,僅僅是為了滿足FRA對他負責(zé)檢查的數(shù)百英里軌道的最低檢查要求.因此,NTSB得出結(jié)論,軌道檢查員可能無法對脫軌曲線進行必要的步行檢查,因為他被分配的工作量是檢查過多的軌道.

在事故發(fā)生前的一個月里,軌道檢查員通常工作時間很長,每次工作時間往往超過12h.一般來說,除緊急情況外,鐵路承運人及其官員和代理人不得要求或允許列車、信號和調(diào)度服務(wù)人員連續(xù)值班超過12h.但是,軌道檢查人員不包括在本規(guī)定之內(nèi).因此,軌道檢查員的工作時間并沒有違反任何聯(lián)邦安全規(guī)定.盡管如此,考慮到他的安全關(guān)鍵角色,他的工作時間表從疲勞風(fēng)險管理的角度來看是令人擔(dān)憂的,因為他的工作熟練程度可能會降低.通過限制軌道檢查員的工作時間,安全性將得到提高.此外,FRA關(guān)于疲勞風(fēng)險管理計劃(FRMP)的新規(guī)定應(yīng)促使鐵路實施超出服務(wù)時間(HOS)規(guī)定要求的疲勞風(fēng)險管理政策.

BNSF沒有減輕對負責(zé)檢查和維護鐵路軌道的員工工作過于苛刻的時間表對業(yè)績的潛在影響.BNSF表示,它非常密切地監(jiān)控團隊成員的工作時間,以確保員工有足夠的休息時間并相應(yīng)地調(diào)整工作分配.軌道檢查員的工作時間太長了.令人關(guān)切的是,BNSF聲稱他的工作時間受到非常密切的監(jiān)視,因為這表明他的工作時間被認為是可以接受的.一個擁有積極安全文化的組織不會允許一個對安全至關(guān)重要的員工每天工作超過12h.BNSF目前沒有規(guī)定或政策限制他們的軌道檢查員的工作時間.因此,NTSB得出結(jié)論,BNSF缺乏主動的管理控制,以禁止可能導(dǎo)致與安全相關(guān)的員工疲勞和工作量風(fēng)險的工作分配,這表明其安全文化存在缺陷.

貨運鐵路行業(yè),在很大程度上,沒有采取必要的措施來減少由于工作時間過長而導(dǎo)致的錯誤風(fēng)險.由于負責(zé)檢查和維護軌道的員工不受基于科學(xué)的居屋法的監(jiān)管,因此各鐵路公司有責(zé)任為這些員工制定可允許的時間表.然而,很少有鐵路公司正式限制他們可以工作的h數(shù)或連續(xù)天數(shù).例如,在NTSB對2017年6月10日紐約皇后村長島鐵路線路工人死亡事件的調(diào)查中,NTSB得出結(jié)論,連續(xù)值班的值班人員和工頭可能疲勞,因為他們的加班在事故發(fā)生前的兩個晚上沒有足夠的恢復(fù)性睡眠時間(NTSB 2020).因此,NTSB向聯(lián)邦鐵路局提出了以下安全建議:

科學(xué)地頒布道路工人的工作時間要求.(R-20-7)

聯(lián)邦鐵路局在其2022年8月17日對NTSB建議的回應(yīng)信中表示,“聯(lián)邦鐵路局沒有法律權(quán)力實施這一安全建議,因為根據(jù)HOS法律,道路工人沒有被定義為受保護的雇員.”

聯(lián)邦鐵路局進一步表示,聯(lián)邦鐵路局還擔(dān)心難以建立科學(xué)的服務(wù)時間規(guī)定,因為研究可能無法最終確定特定的小時數(shù)是確切適當(dāng)?shù)南拗?/p>

聯(lián)邦鐵路局討論了最近發(fā)布的FRMP最終規(guī)則(87 FR 35660(2022年6月13日)),該規(guī)則要求鐵路確定和制定計劃,以減輕其運營中的疲勞風(fēng)險.該規(guī)定將包括影響道路工人的疲勞風(fēng)險,盡管他們不受居屋計劃的限制.

在NTSB于2022年10月3日對聯(lián)邦鐵路局的回應(yīng)中,NTSB將R-20-7歸類為公開不可接受的回應(yīng),等待聯(lián)邦鐵路局尋求授權(quán)并為道路工人制定HOS限制,或采取替代行動解決疲勞的道路工人的安全風(fēng)險.我們的信進一步討論了聯(lián)邦鐵路局最近發(fā)布的FRMP最終規(guī)則.該規(guī)定要求鐵路公司制定計劃,以減輕其運營中的疲勞風(fēng)險,包括影響道路工人的疲勞風(fēng)險.我們注意到,鐵路公司必須在2023年6月23日前向聯(lián)邦鐵路局提交FRMP計劃以獲得批準(zhǔn).我們指出,要求FRMP計劃解決居屋對道路工人的風(fēng)險,并獲得聯(lián)邦鐵路局的批準(zhǔn),可能是對R-20-7的替代響應(yīng)的基礎(chǔ),而無需修改居屋法.我們還要求聯(lián)邦鐵路局描述FRMP計劃的批準(zhǔn)將如何考慮減輕由于居屋給道路工人帶來的風(fēng)險.

聯(lián)邦鐵路局要求一級鐵路提交FRMP計劃,作為鐵路風(fēng)險降低計劃的組成部分.這項新規(guī)定應(yīng)該減少所有安全相關(guān)人員所經(jīng)歷的疲勞和疲勞相關(guān)后果

鐵路公司將被要求系統(tǒng)地識別和評估與疲勞相關(guān)的安全隱患,確定與每種危害相關(guān)的風(fēng)險程度,并管理這些風(fēng)險,以減少與安全相關(guān)的鐵路員工所經(jīng)歷的疲勞.檢查、安裝、修理或維護軌道的人員屬于被定義為與安全相關(guān)的員工.因此,在法規(guī)中,軌道檢查員被定義為與安全相關(guān)的人員,鐵路必須制定結(jié)構(gòu)化的、主動的流程和程序來管理這些員工的疲勞;這些流程和程序?qū)p少鐵路事故,事故,傷害和死亡的風(fēng)險

NTSB支持FRA對鐵路實施FRMP的要求.NTSB認為,有效的FRMP將確定HOS要求可能無法充分減輕疲勞風(fēng)險的區(qū)域,并將促使鐵路制定和實施減輕這些風(fēng)險的工作時間表.NTSB的結(jié)論是,全面的FRMP必須充分認識到員工完成工作的所有要求,包括任務(wù)、責(zé)任、職責(zé)和工作時間,并且必須對工作和/或調(diào)度進行必要的修改,以減輕相關(guān)風(fēng)險.

FRA合規(guī)檢查

與鐵路軌道檢查員不同,FRA軌道檢查員提供合規(guī)性檢查,以確保鐵路符合聯(lián)邦法規(guī).在檢查項目的重組中,FRA實施了鐵路和托運人資產(chǎn)清單數(shù)據(jù)庫以及重點檢查計劃工具,該工具有助于FRA跟蹤檢查人員對其活動進行優(yōu)先排序.

FRA在喬普林脫軌后的一個月內(nèi)使用軌道幾何車進行了兩次自動軌道檢查.軌道幾何車沒有發(fā)現(xiàn)任何軌道異常,因此,沒有促使FRA檢查員訪問現(xiàn)場.如果FRA檢查員對脫軌地區(qū)的鋼軌進行步行檢查,可能已經(jīng)確定了導(dǎo)致脫軌的條件.盡管使用幾何車廂或其他客車輛附屬設(shè)備的自動軌道檢查可以補充檢查計劃,但它們不應(yīng)取代包括現(xiàn)場檢查在內(nèi)的監(jiān)督計劃.NTSB的結(jié)論是,FRA重組的重點檢查計劃將受益于自動檢查和步行檢查,以確保更好地了解軌道狀況,而不僅僅是自動檢查所能了解的.

占用率

窗口滯留

乘員保護的一個主要原則是將乘員留在客艙內(nèi).乘員的彈射是決定個體生存能力和個體所受傷害嚴重程度的重要因素.乘員被彈射出的車輛速度越快,遭受更嚴重傷害的可能性就越大.一旦被彈射出來,乘員因高速撞擊地面或被滾動的車輛碾壓而面臨進一步的受傷風(fēng)險.

在這次事故中,六名乘客在脫軌期間被拋出列車,全部來自7號客車.脫軌事故發(fā)生時,兩名乘客剛剛從7號軌車廂出來,正穿過7號軌和8號軌車廂間的前廳區(qū)域.由于7號軌和8號軌的傾覆和分離,他們被趕出了前廳空間.其中1名乘客被發(fā)現(xiàn)時距離7號客車的最后休息位置很遠,而另1名乘客顯然與一件設(shè)備糾纏在一起,走了很長一段距離才停在7號客車的下面.其余四名乘客被從7號客車的側(cè)乘客窗口彈出.只有3名在7號客車停站前被彈射出來的乘客幸存下來,他們暴露在客車外面的時間最少.

最嚴重的窗戶損失發(fā)生在7號客車上,因為窗戶保持系統(tǒng)無法將窗戶固定在適當(dāng)?shù)奈恢?所有丟失的窗戶都在客車的右側(cè),在客車翻倒、客車側(cè)面滑過地面后,受到脫軌的載荷導(dǎo)致窗戶失效.在脫軌后接受NTSB采訪時,兩名乘客說,當(dāng)7號客車滑行時,他們發(fā)現(xiàn)自己站在一塊窗玻璃上.當(dāng)列車停下來時,窗戶坍塌,兩名乘客倒地在停了下來的列車下面.7號客車在地面滑行時減速,限制了被彈射出的乘客的速度和距離,也限制了他們與地面的接觸.另1名乘客在列車減速停車時被彈射出來.窗戶保持系統(tǒng)的故障導(dǎo)致窗戶從窗框上掉下來,造成了一個開口,四名乘客從7號客車中彈出.

2013年12月,NTSB調(diào)查了發(fā)生在紐約布朗克斯的旅客列車脫軌事件(NTSB 2014).在調(diào)查過程中,NTSB發(fā)現(xiàn),窗戶玻璃的脫落導(dǎo)致4名乘客被彈射出來,加劇了傷勢的嚴重性.NTSB指出,窗戶玻璃系統(tǒng)預(yù)計將執(zhí)行安全關(guān)鍵功能.除了通過將乘客保持在客車輛結(jié)構(gòu)內(nèi)來提供必要的乘員保護(這增加了生存的可能性)之外,窗戶的設(shè)計還允許在緊急情況下快速出口,并為緊急救援人員提供通道.

作為調(diào)查的結(jié)果,NTSB提出了以下建議:

制定一項性能標(biāo)準(zhǔn),以確保窗戶(玻璃,墊圈和任何固定硬件)在事故期間保留在窗戶開口結(jié)構(gòu)中,并將該標(biāo)準(zhǔn)納入49聯(lián)邦法規(guī)(CFR) 238.221和49 CFR 238.421中,要求客運鐵路車輛符合該標(biāo)準(zhǔn).(r - 14 - 74)

2015年3月,聯(lián)邦鐵路局告訴NTSB,他們正在制定一項研究計劃,測試窗戶玻璃系統(tǒng)的各個方面,包括玻璃保留、潛在事故情景下的乘客隔離、緊急出口、救援人員救援通道和抗沖擊性.聯(lián)邦鐵路局建議,在研究完成前,它無法確定需要進行哪些監(jiān)管改革.當(dāng)時,該研究的預(yù)期完成日期為2016年10月.

NTSB對2015年5月12日在賓夕法尼亞州費城發(fā)生的Amtrak客運列車188號脫軌事件的調(diào)查再次確認,車窗殘留是造成事故嚴重程度的一個因素.

在這次事故中,NTSB發(fā)現(xiàn),幾名乘客在脫軌過程中部分或全部從列車車廂中彈出,導(dǎo)致他們死亡.NTSB的結(jié)論是,如果客運車廂的窗戶完好無損并固定在車廂內(nèi),一些乘客就不會被彈射出去,很可能在事故中幸存下來.因此,NTSB重申了安全建議R-14-74.

聯(lián)邦鐵路局在2015年3月描述的研究是由Volpe進行的.2022年6月,在預(yù)計完工日期近6年后,聯(lián)邦鐵路局發(fā)布了最終報告《鐵路客運設(shè)備玻璃系統(tǒng)完整性》(FRA 2022).

在這份報告中,Volpe承認需要進行額外的測試,以量化預(yù)期的保留性能,并確定還可以考慮其他兩個安全問題的替代方案:緊急出口和救援人員的可達性.該報告審查了幾種可能的解決辦法;然而,它們中的每一個都可能對生存性鏈中的另一個因素產(chǎn)生不利影響.

Volpe表示,在整個項目期間以可量化的方式應(yīng)用模擬結(jié)果是不切實際的,因為與玻璃、彈性體和塑料元件相關(guān)的材料特性建模存在不確定性,而且關(guān)鍵的失效模式無法建模.

最后,報告建議聯(lián)邦鐵路局與工業(yè)界合作,起草一套性能標(biāo)準(zhǔn),納入具體規(guī)范,以考慮應(yīng)該使用哪種玻璃系統(tǒng)配置.然而,聯(lián)邦鐵路局沒有提供完成甚至開始合作的時間表.

自2015年3月以來,聯(lián)邦鐵鐵局沒有就安全建議R-14-74與NTSB進行溝通,聯(lián)邦鐵鐵局目前正在審查Volpe研究的結(jié)果.根據(jù)聯(lián)邦鐵路局公布的最終報告,安全建議R-14-74仍然屬于開放接受回應(yīng).沃爾普的研究表明,有必要為車窗保有量制定推薦的性能標(biāo)準(zhǔn)

然而,在報告發(fā)布后的幾個月里,聯(lián)邦鐵路局既沒有推進所需的額外測試,也沒有提供何時進行此類測試的時間表.此外,喬普林脫軌事故是NTSB在過去10年里調(diào)查的第三起脫軌事故,其中窗戶玻璃失效導(dǎo)致乘客在彈射時死亡.NTSB的結(jié)論是,這次脫軌表明,有必要制定車窗保留系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn),以防止脫軌時乘客從客車輛中彈出.因此,NTSB重申安全建議R-14-74.

乘員保護的一個關(guān)鍵策略是分局,這是一種限制乘員在一個空間內(nèi)的運動或旅行距離的策略,以盡量減少傷害,并提供足夠的填充表面可能被擊中.在車廂分隔中,乘客可能會撞擊前面的椅背,并保持靠近座位區(qū)域(NTSB 2016).聯(lián)邦鐵路局在頒布《美國聯(lián)邦法規(guī)第49卷第238部分乘客設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)》的最終規(guī)則的序言中指出,分隔可以作為一種乘客保護策略(Federal Register, 1999, 25540).分隔假設(shè)乘客前方的座椅靠背足夠高以限制向前運動,并且在事故發(fā)生后列車保持直立并排成一條直線(聯(lián)邦鐵路局2002年).雖然分隔在事故中抵消了前后的運動,但它并沒有抵消左右的運動.因此,劃分在推翻事件中是無效的.

耐撞性的主要目標(biāo)是為乘員保留空間,讓他們安然度過事故,并將施加在乘員身上的力限制在可生存的水平.列車座位被放置得相當(dāng)近,并保持一定距離,以減少乘客在事故發(fā)生時在車廂內(nèi)前后走動的次數(shù).通過限制乘客在車廂內(nèi)部的活動距離,并提供有戰(zhàn)略意義的填充物,傳遞給列車乘客的力可以讓他們存活下來.與公路事故相比,列車乘客所經(jīng)歷的減速通常遠小于汽車乘客所經(jīng)歷的減速.

沃爾普發(fā)表的一篇題為《減少鐵路事故的危害:傷害機制和緩解策略分析》的論文研究了耐撞性和乘客傷害(Wilson和Tyrell, 2016).沃爾普認為,列車座椅靠背的分隔和吸能材料的應(yīng)用提高了乘客的安全性.該論文發(fā)現(xiàn),許多非死亡害是由于乘客以巨大的力量撞擊座椅靠背或未能在座位上保持直立造成的.保持客車輛內(nèi)部的完整性,包括列車座椅的位置,為乘員提供了重要的保護.在喬普林事故中,列車沿直線行駛時產(chǎn)生縱向力.由于產(chǎn)生的力是前后移動的,乘員更有可能被限制在乘員與前座靠背間的狹小空間內(nèi),因此在這種脫軌中使用隔區(qū)更有效

限制乘員可以移動的距離可以減少所產(chǎn)生的力的大小,并消除受傷的可能性.NTSB在對Amtrak 7次客車脫軌后的檢查中,重點關(guān)注了與顛覆事件相關(guān)的傷害、乘客彈射、車窗保留和乘員被困等問題,以確定列車的整體耐撞性以及對乘員保護和生存能力的影響.

NTSB了解到,大多數(shù)受傷發(fā)生在列車后部的四節(jié)車廂(7至10號車廂),這些車廂在事故中脫軌并翻倒.許多受傷的乘客被橫向甩出車廂寬度,并停在車廂的另一側(cè).

受傷在7號客車特別普遍,那是休息室客車.在7號客車記錄在案的25名乘客中,3名乘客死亡,4名乘客受重傷,7名受輕傷.與客運車廂不同的是,休息室車廂的座椅是傾斜的,沒有限制屏障或結(jié)構(gòu),以限制乘客在事故中行駛更長距離的能力.休息室客車設(shè)計中納入的分隔策略并不能防止乘員被拋出或彈出,從而在脫軌過程中造成人員受傷.

2018年11月,聯(lián)邦鐵路局發(fā)布了一項名為《乘客設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)》的最終規(guī)則;替代合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和高速列車(聯(lián)邦公報,2018,59182).這些規(guī)定納入了美國客運協(xié)會概述的座椅標(biāo)準(zhǔn),該協(xié)會為某些類型的客運鐵路設(shè)備建立了耐撞性和乘員保護性能要求,但不包括本次事故中涉及的傳統(tǒng)設(shè)備.新標(biāo)準(zhǔn)要求客車輛座椅進行動態(tài)測試,以證明其能夠提供所需的乘員保護.客車輛座椅靠背的設(shè)計是在事故發(fā)生時變形,通過限制造成傷害的能量來消散能量并保護乘員.然而,座椅靠背只能防止前后運動,而無助于防止左右運動.當(dāng)7號至10號車廂顛覆時,橫向力將乘客拋向兩側(cè),因此乘客沒有被分隔.NTSB的結(jié)論是,在喬普林脫軌事故中,使用隔層并沒有保護被翻倒的客車輛中的乘客免受傷害.

在對2015年5月Amtrak(Amtrak) 188次列車在賓夕法尼亞州費城脫軌的調(diào)查中,NTSB認定,列車顛覆時對乘客保護的要求不足,導(dǎo)致了那次脫軌中受傷的嚴重程度(NTSB 2016).因此,NTSB向聯(lián)邦鐵路局提出了以下安全建議:

開展研究,評估客運客車輛脫軌和顛覆中乘客受傷的原因,并評估減輕這些傷害的潛在方法,例如在客車輛上安裝安全帶和固定潛在的彈丸.(R-16-35)

當(dāng)安全建議R-16-35中規(guī)定的研究確定了安全改進時,使用研究結(jié)果制定客運鐵路車輛的乘員保護標(biāo)準(zhǔn),以減輕在脫軌和傾覆時可能發(fā)生的乘客傷害.(R-16-36)

NTSB重申了聯(lián)邦鐵路局對這些安全建議的回應(yīng),并將其歸類為對2017年12月18日Amtrak501列車在華盛頓杜邦脫軌事件進行調(diào)查后的“公開不可接受的回應(yīng)”(NTSB 2019).在對美國鐵路客運列車與南卡羅來納州凱西一列靜止的CSX鐵路貨物列車正面相撞的調(diào)查后,NTSB再次重申了這些建議(NTSB 2019a)

在2020年對NTSB的回應(yīng)中,聯(lián)邦鐵路網(wǎng)管理局表示,它前曾對乘員保護標(biāo)準(zhǔn)進行過研究,并認為在列車上使用安全帶(正如安全建議R-16-35所建議的那樣)不太可能有效,可能“弊大于利”.此外,聯(lián)邦鐵路局表示,使用安全帶可能會對未系安全帶的乘客造成危險,因為座椅與客車車身的連接必須加強,以使安全帶有效.這反過來又會對未系安全帶的乘客造成更惡劣的影響.聯(lián)邦鐵路局告訴我們,強制性的動態(tài)座椅測試和分隔的使用為鐵路乘客提供了足夠的保護.此外,聯(lián)邦鐵路局聲稱,它認為不需要采取進一步行動,指出鐵路車輛的減速率是公路車輛減速率的四分之一,目前的乘員保護標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)足夠.

多年來,NTSB進行了許多涉及客運列車脫軌和顛覆事件的調(diào)查.這些類型的事故更有可能導(dǎo)致列車乘員受傷或死亡,因為在涉及非縱向力的事故中,例如在傾覆事件中所經(jīng)歷的力,例如在蒙大拿州喬普林發(fā)生的這次脫軌事件中所發(fā)生的力,隔區(qū)提供的乘員保護不足.NTSB的結(jié)論是,聯(lián)邦鐵路局的乘員保護標(biāo)準(zhǔn)沒有提供足夠的保護,防止在脫軌和顛覆時可能發(fā)生的乘客傷害,因為它們依賴于分隔作為標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ).因此,NTSB向聯(lián)邦鐵路局重申了安全建議R-16-35和36.

調(diào)查結(jié)果

以下均不是導(dǎo)致列車脫軌的原因:

1.BNSF鐵路的信號和列車控制系統(tǒng);Amtrak機車乘務(wù)員的表現(xiàn)、培訓(xùn)或經(jīng)驗;或Amtrak車輛機械狀況.

2. 磨損的鋼軌在四螺栓鋼軌接頭處允許車輪輪緣接觸;這造成了一種情況,導(dǎo)致列車上的力不均勻且過大,負載分布到鋼軌上的情況不尋常,導(dǎo)致車輪爬升脫軌.

3.如果FRA制定了鋼軌磨損限制法規(guī),那么在車輪輪緣與四螺栓連接桿接觸前,可能需要更換磨損的鋼軌.

4. 東、西四螺栓軌接頭處的垂直軌道偏轉(zhuǎn),造成車輪卸料和車輪爬升脫軌.

5.?Amtrak7次客車在經(jīng)過事故曲線上的軌道錯位后立即脫軌.

6. 在脫軌曲線上有一個持續(xù)未解決的路基不穩(wěn)定問題.

7. 有必要對脫軌曲線進行額外的巖土工程研究,以確定路基不穩(wěn)定的原因,并防止在同一地點再次脫軌.

8. 如果FRA對軌道條件的組合規(guī)定了具體的允許限制,那么Joplin的BNSF鐵路軌道的條件可能會在脫軌發(fā)生前被識別并保證補救.

9. 考慮到脫軌當(dāng)天的軌道狀況迅速惡化,根據(jù)FRA的規(guī)定,目前的定期軌道檢查程序不太可能檢測到軌道表面的偏差.

10. 如果在脫軌當(dāng)天,配備車輛/軌道相互作用的機車的列車穿過事故曲線,則可以識別惡化的軌道狀況并向BNSF鐵路提供實時通知,從而為BNSF鐵路采取行動減輕軌道錯位的危險提供機會.

11. 在一級和城際鐵路上擴大使用車輛/軌道相互作用監(jiān)測系統(tǒng),以更早地檢測軌道幾何狀況,從而減少列車脫軌的可能性.

12. 聯(lián)邦法規(guī)213.119 (c)(2)第49章連續(xù)焊接軌道安裝要求應(yīng)適用于所有連續(xù)焊接軌道接頭.

13. 軌道檢查員可能無法對脫軌曲線進行必要的步行檢查,因為他被分配的工作量是檢查過多的軌道.

14. BNSF鐵路缺乏主動的管理控制,以禁止可能導(dǎo)致安全相關(guān)員工疲勞和工作量風(fēng)險的工作任務(wù),這表明其安全文化存在缺陷.

15. 一個全面的疲勞風(fēng)險管理程序必須充分認識到對員工工作的所有要求,包括任務(wù)、責(zé)任、職責(zé)和工作時間,并且必須對工作和/或計劃進行必要的修改,以減輕相關(guān)風(fēng)險.

16. FRA重組后的重點檢查計劃將受益于自動檢查和步行檢查,以確保更好地了解軌道狀況,而不僅僅是自動檢查所能了解的.

17. 這次脫軌表明,有必要制定車窗保留系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn),以防止乘客在脫軌時從客車輛中彈出.

18. 在喬普林脫軌事故中,車廂分隔的使用并沒有保護被翻倒的車廂中的乘員免受傷害.

19. FRA的乘員保護標(biāo)準(zhǔn)沒有提供足夠的保護,防止在脫軌和顛覆時可能發(fā)生的乘客傷害,因為它們依賴于分隔作為標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)

可能的原因

NTSB認定,Amtrak 7次客車在BNSF軌道上脫軌的原因是軌道磨損,四螺栓軌道連接處的垂直軌道偏轉(zhuǎn),路基不穩(wěn)定和失效.軌道錯位.造成嚴重傷害的原因是在顛覆事件中沒有約束乘客的乘員保護裝置,以及車窗保持系統(tǒng)的

整改措施

作為這項調(diào)查的結(jié)果,NTSB提出了以下新的安全建議:

致FRA:

1.要求鋼軌最大可接受磨損的限制

2.在鐵路間建立互操作性要求,以實現(xiàn)一個流程,在該流程中,車輛/軌道交互系統(tǒng)預(yù)先確定的關(guān)鍵警報將要求立即發(fā)出慢速命令,直到執(zhí)行行走檢查,如果需要,則完成后續(xù)維修

3.要求聯(lián)邦法規(guī)第49卷第213.119 (c)(2)條的連續(xù)焊接軌道安裝要求適用于所有連續(xù)焊接軌道接頭,包括為安裝維護軌道而增加的接頭

致所有在主干線上運營的一級和城際鐵路,包括Amtrak和阿拉斯加地方鐵路公司:

4.為所有列車配備自動監(jiān)控系統(tǒng),例如車輛/軌道相互作用,以檢測軌道幾何缺陷

致BNSF鐵路公司:

5.在整個脫軌曲線填充區(qū)進行額外的綜合巖土工程評估,以確定路基失穩(wěn)的原因

6.一旦巖土工程評估成功完成,確定了路基失穩(wěn)的原因,就應(yīng)進行適當(dāng)?shù)男迯?fù),以穩(wěn)定軌道,防止軌道結(jié)構(gòu)過度移動

本報告重申以前提出的建議

NTSB重申以下安全建議:

致FRA:

制定一項性能標(biāo)準(zhǔn),以確保窗戶(玻璃,墊圈和任何固定硬件)在事故期間保留在窗戶開口結(jié)構(gòu)中,并將該標(biāo)準(zhǔn)納入49聯(lián)邦法規(guī)(CFR) 238.221和49 CFR 238.421中,要求客運鐵路車輛符合該標(biāo)準(zhǔn)

開展研究,評估客運客車輛脫軌和顛覆中乘客受傷的原因,并評估減輕這些傷害的潛在方法,例如在客車輛中安裝安全帶和固定潛在的彈丸

當(dāng)安全建議R-16-35中指定的研究確定了安全改進時,使用研究結(jié)果制定客運鐵路車輛的乘員保護標(biāo)準(zhǔn),以減輕在脫軌和傾覆時可能發(fā)生的乘客傷害

先前發(fā)布的建議在本報告中分類和重申

NTSB將以下安全建議分類并重申:

致FRA:

修訂第49條聯(lián)邦法規(guī)第213部分,定義軌道條件組合的具體允許限制,其中任何一個單獨都不等于偏離FRA的規(guī)定,需要采取補救措施,但當(dāng)合并時,需要采取補救措施.

安全建議R-14-75先前分類為開放可接受的措施,在本報告第2.2.5節(jié)中分類為開放不可接受的措施.

一旦您完成了安全建議R-14-75中規(guī)定的操作,請對您的幾何檢測車輛進行編程,以檢測需要補救措施的條件組合

發(fā)布時間:2023年7月5日