凍雨下的高鐵之“困”：綠皮車出山能否解決難題？
部分列車爲啥延誤、“老祖宗”綠皮車出山能否解決難題……
5問凍雨下的高鐵之“困”
冰雪交織春運，極端天氣讓旅客出行遇阻，也讓部分地區承受着巨大的客運壓力。
受低溫雨雪冰凍天氣影響，部分高鐵線路的列車近日出現不同程度晚點。在2月7日中國氣象局召開的新聞發佈會上，國家氣象中心副主任張恆德表示，這一輪雨雪冰凍天氣過程即將結束，但對交通、能源行業還有一些影響，總體趨勢是趨於減弱，但仍需關注部分時段、部分地區的天氣風險。同時預計7日-9日，湖南、湖北等地境內長沙-武漢段、長沙-張家界段等高速鐵路沿線將有中雪，可能導致列車晚點和車站旅客滯留。
對此，北京交通大學先進軌道交通自主運行全國重點實驗室蔡國強教授向記者分析指出：“與過去寒冬裡的低溫、暴雪、大風等氣候不同，今年多地高鐵運營真正面臨的難題，是來自凍雨的奇襲。”
工作人員在線路上進行掃雪除冰作業圖據武漢鐵路局問題1
列車遇困的“真兇”到底是什麼？
“凍雨致接觸網結冰，列車獲電受流遇阻”
何爲凍雨？據中國氣象局的解釋，凍雨指由過冷水滴組成，與溫度低於0℃的物體碰撞立即凍結的降水。低於0℃的雨滴在溫度低於0℃的空氣中保持過冷狀態，當落到溫度爲0℃以下的物體上時，立刻凍結爲冰層，稱爲雨凇。中國氣象局指出，從定義上看，凍雨是特殊類型的降雨和天氣現象，而雨凇是凍雨的結果，是一種災害或景觀。
凍雨致列車停擺事件並非首次出現。記者查閱資料發現，我國此前曾有多起凍雨導致的鐵路停運事件。如2008年1月，江西南昌曾因凍雨，市區3小時停電，火車因鐵軌凍冰無法駛出……
但爲何暴雪、低溫、大風天裡，高鐵、動車尚可開行，凍雨卻能讓其出現延誤甚至是停運？蔡國強解釋稱，這是由於凍雨落入列車上方的電網後快速形成雨凇，導致高鐵、動車無法順利獲得電能輸入，所以運行受阻。
“簡單來說，就是高鐵、動車的運行依靠電能保障，而列車要取電受流，就需通過列車上方的受電弓裝置與列車上端的接觸網摩擦，從而取得高壓電流獲得動力。但凍雨會讓接觸網結冰，受電弓無法與接觸網接觸，所以列車就失去了電能供應。”蔡國強解釋道，“若接觸網上覆蓋的冰層薄弱，列車受電弓和接觸網摩擦生熱還可將冰融化，但如果凍雨持續或冰層過厚，摩擦生熱就難起作用，列車電流就會中斷，這也是導致兩湖地區出現大面積列車延誤或停運的主要原因。”
問題2
動車能否直接撞冰開路前行？
“若強行開行，風險隱患更大”
對於凍雨給高鐵、動車運行帶來的威脅，生活在東北的張釗有着更爲直觀的感受。作爲哈爾濱動車段檢修車間副主任的他，去年冬季曾和同事們一起對抗凍雨帶來的鐵路難題。
“大家春節想回家的心情非常能讓人理解，但我們運送旅客的最大前提一定是確保安全。”張釗表示，如一些網友所說的“強行開動列車，通過撞擊或者摩擦生熱的方式讓接觸網、鐵軌上的冰破碎”，那將爲乘客帶來更大的風險隱患。
在張釗看來，凍雨給列車出行帶來的考驗，不止列車失去電能供應這一項。他向記者介紹，動車組上方有一組高壓設備，當凍雨出現時接觸網就會被冰層覆蓋，若此時強行讓列車開行，就會導致接觸網在冰層阻隔下與受電弓發生“虛接”，從而讓兩者因摩擦產生電火花。
一旦形成電火花，除了對動車本身造成損害外，若電火花輻射到動車上方的高壓設備，可能引發其他安全隱患。此外，因凍雨形成的雨凇會在接觸網上形成冰錐，若列車強行通過，可能致使冰錐掉落在列車車頂設備上，脫落冰凌擊打動車組車頂高壓設備，衍生次生故障，同時引起其他高壓設備出現故障。
而凍雨對列車運行的威脅，不止體現在“天花板”上。張釗稱，在凍雨天裡開行列車，地面上的鐵軌和列車車輪也同樣存在安全隱患。
武漢大學從事雷電防護研究工作的蔡力教授也告訴記者，除去凍雨帶來的導電問題，列車下的鐵軌結冰同樣會引起列車更換岔道不便，同時也會導致高鐵製動距離變長，“鐵路方要考慮旅客的安全問題，這些因素都會影響正常行駛。”
“就好比冰雪天裡開車，輪胎可能陷入冰雪中無法動彈一樣，列車在結冰的鐵軌上也可能出現制動問題。”張釗解釋，一方面由於冰雪原因，列車車輪上的輪盤制動閘片可能與車輪發生粘連，從而影響動車組制動力；另一方面，高速運行的列車也會將鐵軌周邊的雪花、冰渣等吸入列車轉向架內部，這也同樣可能會影響動車組制動力。
蔡國強同樣指出，由於列車無法直接掉頭或轉向，必須藉助道岔轉換變更行駛方向。運行過程中，要求列車車輪和道岔轉換貼緊，中間不能有異物。因此如果道岔中有碎冰或積雪，就無法實現列車轉向變道，甚至有脫軌危險。
問題3
南方列車爲何不設計成“抗凍戰士”？
“各地側重不同，並非一張圖紙走天下”
2023年春運期間，我國東北地區先後經歷多次寒潮天氣，最低氣溫降至-50℃左右。彼時的“復興號高寒智能動車組”卻能馳騁鐵道正常運營，承擔起高寒環境裡運送旅客回家的重擔。
但本次兩湖地區的高鐵卻因極端的寒潮天氣“停擺”。也有網友提出疑問，爲何列車不能都設計爲“高寒智能”？
蔡力稱：“列車設計具有普遍性，也具有特殊性，各個鐵路局會通過不同地區的自然環境特性，來強化或者增減一些功能，確保當地列車出行的安全與便捷。”
通常而言，北方冬季氣溫低於南方，因此在列車初始設計與運行方面，會考慮使用專門的抗凍保暖材料；再比如2022年投入使用的新疆和田至若羌鐵路，成爲世界首條環沙漠鐵路線。在原始設計上，該鐵路線在對抗風沙、流動性沙漠問題上就天然具有優勢。
張釗也表示，列車設計並不是一張圖紙全國用，而是不斷結合當地實際來改善推進。張釗分析指出，由於南方氣溫普遍高於北方，因此在抗寒、抗凍要求上會一定程度降低，而此次寒潮過程於兩湖地區而言實屬罕見，因此難以確保每趟列車都能在極端天氣裡運行。
“一方面是考慮鐵路的設計和本來的耗費，另一方面耗損、保養、維修等費用也是一大筆開支。”張釗指出，如果每個城市的所有列車都設計成冬天抗寒抗凍，或像開行新疆地區的鐵路一樣扛住風沙，一方面是並沒有這樣的必要性，另一方面經濟成本將會大大增加。
但即便是在冰雪城市哈爾濱，在列車應對凍雨時也同樣存在困難。張釗告訴記者，“由於凍雨造成雨凇災害過快，即便不斷有工人進行除冰作業，最後也是後面的線路冰剛除掉，前面的冰又結起來了。”
在蔡國強看來，設計列車的確需要考慮諸多因素，如行駛速度、安全性、舒適性，並結合行駛區域的地理位置、天氣因素和投入成本等。“從以往的經驗看，在非高寒地區投放適用高寒地區的列車確實沒有太大必要。”不過他也指出，本次湖北暴雪、凍雨造成的鐵路運行受阻情況，也提醒我們應該進一步改造和優化列車設計，比如改造列車結構、增加除冰功能，以應對雨雪極端天氣。
問題4
北方鐵路如何化解凍雨危機？
“哈爾濱的經驗是三步走”
應對暴雪凍雨天氣，鐵路接觸網覆冰如何應對？蔡國強告訴記者，國內目前採取的主要方式仍是通過人工敲擊，或無人機懸掛除冰棒進行敲擊。如果雨雪天氣寒冷溼度大，往往在冰層被敲落後，接觸網又會很快再次結冰。
作爲北方城市的鐵路工作者，張釗在應對凍雨危機上已經積累起了經驗。以去年哈爾濱鐵路局解決凍雨問題爲例，他介紹起了當地的“凍雨應對過程”——
第一步，藉助過去的機車車頭，也即網友所說的“綠皮火車車頭”進行開路。張釗解釋，由於機車使用柴油機自發電，無需藉助外部受電引流，因此在首趟高鐵動車組出發前，就通過機車開道，使用機車車頂的碳滑板接觸到接觸網，起到第一次刮冰作用。
第二步，當機車開道完成後，哈爾濱鐵路局還會加開安裝“銅基碳滑板”的熱滑動車組，利用車頂上方的雙側銅條來回刮除接觸網殘餘的碎冰，這樣一來，連續兩次刮冰後，載客的動車組纔會順利開車。
第三步，在夜間列車非運行期間，哈爾濱鐵路局也會組織大量人力到現場進行人工掃雪除冰作業。張釗表示：“由於哈爾濱也經常出現雨凇危害，因此在摸索中形成了上述梯隊制的除冰作業模式，確保在極端天氣裡旅客安全出行。”
問題5
綠皮火車“強過”高鐵動車？
“二者無法同日而[o8dnut.8916381.com）語”
在凍雨威脅下，使用電能前行的高鐵和動車按[52uhxc.jxhwtour.com）下了暫停鍵。但被網友戲稱爲“老祖宗”的綠皮火車卻登上了舞臺。
綠皮火車爲何能在極端天氣裡“風馳電掣”？蔡國強解釋稱，綠皮火車也稱爲普速列車，靠第一節機車帶動後面車廂前行。通常而言，普速列車分爲兩種機車，一是電力機車，二是內燃機車。暴雪天氣下，電力機車牽引的普速列車仍會受到影響，但內燃機車由於使用柴油不需藉助外部供電，所以依然能夠在冰天雪地[ngqh9d.tnbjyw.com）裡降速行駛。
“讓機車車頭拉着動車或者高鐵前行，是我們鐵路部[r2spy3.cooldot.net）門的一項應急措施，目的就是助力動車組駛離應急區域，在沒有冰雪的區間讓動車安全運行。”對於一些網友提出的“與其讓列車停運，不如讓機車車頭一直拉着走”，張釗並不支持，他稱，從理論上這是可以實現的，但這樣出行的速度會大受影響，因此鐵路部門通常的做法是藉助機車車頭將動車組帶到安全區域，讓動車正常行駛，或通過換乘等方式儘可能地彌補列車晚點帶來的時間上的損失。
而對於綠皮車“強過”動車高鐵的聲音，張釗並不認同：“因爲綠皮車依靠柴油獲取動能，所以對風雪天氣適應性更強。但從出行速度、乘坐舒適度來看，綠皮車遠比不了現在高鐵動車組。”張釗告訴記者，目前最快的綠皮車運行的最高速度爲12[92lpnj.scuzsb.com）0公里/小時，而眼下動車的運行速度甚至能達到每小時350公里上下，二者無法同日而語。
成都商報-紅星新聞記者楊[bvrdmi.xawzjs.net）雨奇羅夢婕胡伊文實習生張珺潔關留博