地震會讓 300 公里時速的高速列車出軌嗎？

12-28

今天四川5.4級地震，西成高鐵也馬上開通了，所以想起這個問題，希望有專業解答。

遺憾的是，地震的確會造成火車出軌。

日本熊本發生6.5級地震一新幹線列車脫軌

日本九州7.3級地震導致一列JR列車脫軌無人員傷亡

出軌這個詞有點……還是說脫軌吧。顧名思義，就是列車輪轂從軌道上脫離。造成脫軌的因素很多，如衝撞物體、碾壓障礙、違規駕駛、軌道損傷、機械故障、路基沉降、幾何尺寸嚴重超限等等。

地震時，拋開滑坡、地裂之類的直接破壞。對列車的影響最直觀的是劇烈的晃動。正常的行車狀態下，晃動到了一定程度就可能導致列車脫軌。這種晃動，一般稱之為晃車。

晃車是指列車在線路上運行時由於線路連續周期性不平順生產的受迫振動引起的車體晃動。說簡單點就是因為軌道線路不平順，車輛行駛在上面重心來回改變。如果這種不平順是複合的，且車速較高，甚至會導致列車做蛇形運動，晃車劇烈。

造成晃車的原因是綜合性的，如軌道幾何尺寸（軌距、水平、方向……）、線路基礎（路基沉降、溜灘……）、軌道零件工況（扣件鬆動、斷裂……）、機車輪對工況（輪轂、轉向架出現問題）等等，這裡就不展開說了。

那麼晃車到什麼程度會導致脫軌呢？為了準確檢測晃車數據和線路動態變化，目前主要的方式是採用專門的軌檢車或在機車上安裝車載式晃車儀。其主要原理就是通過檢測機車車體振動加速度大小來評價線路質量狀態的好壞，影響車體振動的因素有垂直加速度和水平加速度。

（1）垂直加速度值的產生
垂直加速度一般由線路縱向高低形成，與線路的三角坑和水平有關，容易出現的地點是橋台、道口、涵體前後、道岔尖軌部分及道岔與道岔之間的渡線。
（2）水平加速度值的產生
水平加速度值一般由曲線、道岔區連續小方向、鋼軌硬彎及軌距變化率不良造成。如鋼軌直線區段交替不均勻磨耗，水平和軌向的逆向位複合不平順，曲線超高設置與既時速度不匹配（如欠超高、過超高），線路扣件鬆動、軌枕失效、翻漿冒泥、列車輪對與鋼軌作業邊側面衝擊而形成。

軌檢車的知識有很多。不嚴謹的歸納一下，就是軌檢車評定的項目，按照偏差等級分為I級、II級、III級、IV級。I級、II級影響的是舒適度，III級則可能影響行車安全，IV級需要採取緊急補修或限速了。那麼III級偏差導致的晃車到什麼程度呢？依我以前添乘用晃車儀檢測時的自身感覺來說，還沒公交急剎的感覺大，不在車頭仔細感覺幾乎體驗不出來。

不過，因為軌道設備的原因直接導致的晃車，和地震晃動間接導致的晃車不能等同。況且在鐵路調度指揮中心，控制台屏幕上除了實時顯示著各種運行參數，還顯示著動車組經過區域的風速、降雨量、是否地震等數據。首先如果列車出現異常，或風速、降雨，或地震報警，動車組能自動採取限速或停車措施。

從2013 年10 月至今，地震預警技術在我國高速鐵路的福廈線、成灌線、大西線等線路上進行試驗與測試，並已進行了多次現場模擬試驗和天然地震驗證試驗、在大西高鐵實施了示範線工程，目前中國地震局工程力學研究所正在申請高速鐵路系統試驗國家工程實驗室的地震預警系統驗收測試，完成之後將在全國範圍內試點推廣。

相比地震時短暫的晃動對車輛本身的影響，地震對鐵路軌道、橋路、隧道、信號、接觸網等設備造成損壞對行車安全的影響更大。遭遇地震後，行調會立即封鎖區間，扣發所有列車，待鐵路各專業工作人員確認設備無損壞，具備行車條件的時候才會放行。

9月30日的5.4級地震，對於經歷了「5.12」的大部分四川人們來說，無非是一大波調侃的朋友圈而已。而我的微信里是這樣（多圖預警）：

事實上，14:14分地震，14：21已經在接調度通知後，電聯8個工區，布置了檢查範圍。14:32已經分好組，上報了計劃，全體出動了。

解釋一下，那條專用線長期有人順著走到連接的正線，曾經一個月碾死3個，必須嚴厲禁止在鐵路上行走。

工務、電務、供電、工程局各專業都抓緊時間檢查設備。到一個車站簽一次字，每一個區間都覆蓋到。

所以，放寬心吧。鐵路部門能做的，會做的，做好的，絕對比大家想像的多。

遇到了個我研究的問題，我來詳細的回答這個問題。

先自我介紹，我是某985的研究「僧」，研究的就是地震作用下橋上行車安全性分析。

你所問的問題是震時的行車安全性，是當前研究領域比較關注的問題。

1.研究背景

(1) 我國高速鐵路發展迅猛，2015年開始建造「八縱八橫」，逐步往中西部推進.

(2)我國地震具有活動頻度高且具有強度大、震源淺、分布廣，高鐵路線路面臨嚴重的強地震襲擊的潛在危險。如下圖

(3) 橋樑佔線路總長度日益增大並且數量遠多於普通鐵路，地震時高速鐵路橋樑上行車的概率大大增加。例如在我國，京津城際 (橋樑佔線比87.7%)，京滬客專 (橋樑佔線比80.7%)，廣珠城際 (橋樑佔線比94.2%)，武廣客專 (橋樑佔線比48.1%)，哈大客專 (橋樑佔線比73.3%)。

簡而言之，隨著我過高鐵的發展，逐步的進入了一些地震頻發的地區，並且我我國橋樑佔比增大，地震作用下橋上行車的概率大大增加，研究地震作用下的行車安全性具有重要的意義。

2.地震作用下行車安全性研究

2.1 首先，我要提一下衡量行車安全性的常用指標，脫軌係數，輪重減載率，橫向輪軌力。這三個指標能夠衡量行車安全性，超過限制時說明，行車已經不安全。但是並不能判斷，輪對是否脫軌。

1.脫軌係數是輪軌橫向力與豎向力的比值，在我國列車脫軌係數衡量行車安全性的限制如下表。

2.輪重減載率說明如下，安全限制是0.6

3.最大橫向輪軌力，安全限制如下：

2.2 高速列車行車是車橋耦合振動的系統，車輛的振動會引起橋樑的振動，橋樑的振動反過來會影響行車的振動。因此，高速列車的行車安全跟下部結構有關。不同橋樑結構形式，在地震作用下的響應不同。除此之外，影響行車安全性的因素與行車速度和地震強度有關。在國內外都有很多研究，這裡我列出西南交大王少林研究的多跨簡支梁橋地震行車安全性分析的結果。

由圖可知，脫軌係數隨著行車速度的增大而增大，隨著地震強度的增大而非線性增大。時速300時，地震強度大於0.225g時，脫軌係數超過限值，行車已經不安全。

由圖可知，輪重減載率受地震強度的影響較小，受行車速度的影響較大，行車速度越大，輪重減載率越大，在時速300時，已經超過限制，行車不安全。

由圖可知，橫向輪軌力隨著行車速度和地震強度的增大而非線性增大。

3.綜合上述分析，高速列車的行車安全性和行車速度，地震強度，和橋樑結構形式有關。因此，地震會讓300KM/h的高速列車出軌嗎？答案是不一定，從上述分析可知，這跟地震強度有關。地震烈度越大，脫軌的可能性增加。上述分析只能說明在時速300KM/H高速列車行車不安全，不能說明列車已經出軌！！

4.列車的脫軌研究是當前的研究熱點，並且傳統的行車安全性指標是偏保守的，需要一個更合理的能夠衡量車橋系統的安全性和穩定性指標。衡量高速列車的脫軌以及脫軌後的狀態，行車脫軌的具體機制需要更進一步的研究，國內外有許多學者正在研究。具體的研究困難在這裡不再贅述。

瀉藥

There have been two derailments of Shinkansen trains in passenger service. The first one occurred during the Chūetsu earthquake on 23 October 2004. Eight of ten cars of the Toki No. 325 train on the Jōetsu Shinkansen derailed near Nagaoka Station in Nagaoka, Niigata. There were no casualties among the 154 passengers.

Another derailment happened on 2 March 2013 on the Akita Shinkansen when the Komachi No. 25 train derailed in blizzard conditions in Daisen, Akita. No passengers were injured.

（維基百科Shinkansen條目）

新幹線史上唯二在正常運營中出軌的事件，其中之一就是因為地震，當事的上越新幹線運營時速240，脫軌時靠近車站，顯然速度更小

用不著高鐵，普通列車遇到地震都會脫軌。

唐山大地震的時候就有如下列車脫軌：

中國建築工業出版社出版的《唐山地震抗震調查總結資料選編》一書記載了如下史實：地震時，在震區共有列車28列，由於路基線路的突然變形和巨大的地震力，使7列列車同時脫軌，其中有2列客車、5列貨車。
一、濟哈直快117次，在北塘→茶淀間下行線K201＋600處，客車7節脫軌，壓壞鋼筋混凝土枕370根。
二、京齊40次特快，在唐坊→胥各庄間上行線K248＋550處，內燃機車起火，1節行李車顛覆，7節脫軌，壓壞鋼筋混凝土枕430根。
三、1030次貨物列車在唐坊→胥各庄間上行線K248＋100處脫軌，壓壞鋼筋混凝土枕430根。
四、041次油罐列車在蘆台→田莊間下行線K221＋100處脫軌，3節顛覆。
五、1020次貨車在蘆台站四道，2節貨車脫軌。
六、1014次貨車在漢沽→茶淀間脫軌……
七、1017次貨車在唐坊→胥各庄間脫軌…

這個怎麼說呢，高速列車上分布有很多敏感的感測器，假如軌道不平整的話，那麼這個信息就會迅速反映到司機室里，列車也就會自動降速或緊急制動。但這只是有限的保護措施，太劇烈的晃動當然會造成列車顛覆。
可以參考列車的煙霧報警系統，如果高速列車上有人吸煙，列車會迅速報警導致降速。
實際上，高速列車對軌道的平整度要求相當高，所以你可以發現高鐵和普通鐵路的路基都完全不同。正因為如此，每天清晨高速鐵路上的第一班列車都是不載客空跑，車次代號是DJ（動檢）。每一條高速鐵路也會定期安排高速綜合檢測列車進行全方位動態檢測。每天的凌晨0點到4點是高速鐵路的空窗期，這時候工務段的員工會對線路進行修整，而高速列車也會回家（動車段或動車所）進行常規體檢。

據台灣「今日新聞」報道，高雄縣甲仙鄉4日上午發生6.7級地震，造成高鐵首次因地震停駛，一輛北上列車上午8點6分出發，行經台南新市路段遭遇地震，造成一車廂兩個輪子出軌，還好緊急煞車，300多名旅客平安無事。

看來有這個可能性。

會的, 只要地震夠大, 大到郯城大地震的程度不信不脫軌.

恰巧學地震監測，我國現在在弄地震預警，一般如果是列車是在震源正上方，那沒得跑，如果是在震源距離列車還有一段距離的話，通過預警，列車能夠收到這個信號，他會及時做減速的。所以並不會在高速行駛下飛出去。

地震有把鐵軌震歪震斷的。

參考網上有個洛杉磯大橋被震斷的視頻。

很像蘭州拉麵過程。

如果不斷，在上面晃，看運氣吧，危險性很大。

新車型要做地震預警試驗的啊……有點震動就降速甚至緊急制動……後面的也沒必要繼續抬杠了，其實總結一句話就是：小地震屁事沒有，災難片里的那種大地震，估計都得靠英雄或者大羅神仙來救吧……

猜想與估計：

檢測地震然後讓列車減速或者降速的系統，應該是在地震發生之後再發出指令，從發生地震、檢測到地震、到讓列車減速或者停止，這都是有一定的延遲的。不知道地震的規律，如果地震從一開始就很猛烈，且列車正在震中或者震中附近行駛，有可能降速已經來不及了。如果地震由小到大，再由大到小，那麼這個設備應該會很管用。

我記得好像有規定，3級以下地震不限速，3-4級一個限速，再往上記不清了

不需要時速300

2004年10月24日日本新瀉縣發生6.8級地震，新幹線325號列車十節車廂中有八節於長崗車站附近被震出軌。但無人傷亡。因為當地震發生時，325次列車上的地震預警器（利用電流速度高於地震波傳播速度報警）已經啟動，並且開始自動剎車。

所以

當該車出軌時，其實已經處於停車狀態。

車上155人無人傷亡的主要原因就是出軌時列車處於停車狀態，還有車子出軌時恰巧翻入了一條裝滿了雪的蓄雪溝，即因為積雪的緩衝沒有受到特別大的震動，有沒有翻到對面的軌道上，產生更大的事故。

（資料來源：薩蘇《日本大發展時代啟示錄》四川人民出版社）

前面好像有人提到過這次事故，但速度說的不準

會。
因此我們需要完善的地震預警系統，這樣一旦發生地震，周圍高鐵及時剎車，就能夠有效避免人員傷亡。

有這個可能性。

會，日本有具體案例。