↑圖為貴廣高鐵脫軌事故現場
紅星新聞記者丨陳怡帆 潘俊文 實習生丨李龍靚 楊蕓
昨日，貴廣高鐵脫軌事故初步調查結果公布。國家鐵路局副局長安路生回應關于貴廣高鐵脫軌事故情況表示，通過初步調查分析，事故主要是由于當地連續降雨并短時強降雨，列車高速運行中撞上了突發的泥石流，導致發生脫軌。事故發生后，鐵路部門立即開展了安全大檢查，目前正在對重點地區、重點線路開展安全隱患全面排查。并且，重點對隧道口等重點地段加強巡查。同時也進一步完善預警機制，加強自然災害預警監測。
隨著高速鐵路路網規模的不斷擴大，如何對高鐵沿線環境的異物侵限和滑坡、泥石流等自然災害進行監測和安全預警至關重要，紅星新聞記者發現，目前無硬性要求高鐵線路全面安裝異物侵限監測設施，難以實現全天候條件下零漏報、低誤報的要求，但是可以采用人工巡查、視頻監控等方式防范鐵路異物侵線。
異物侵襲：
塌方、塑料等屬侵限異物
可導致列車晚點或經濟損失
一般而言，塌方、滑坡等地質災害，塑料布薄膜、氫氣球等生活垃圾，車輛、建筑垃圾等都屬于鐵路侵限異物。
據界面新聞報道，2020年3月，受連日降雨影響，從濟南開往廣州的T179次客運列車撞上塌方體，在湖南境內側翻，事故造成1人死亡、127人受傷。
除人員傷亡，異物侵襲也多次導致列車晚點，造成經濟損失。
據新京報，2018年8月12日，一塊被大風刮起的臨建民房的彩鋼板擊中京滬高鐵G40次列車，致部分列車晚點6小時以上，北京南站13日和14日共有46趟到發列車停運。另據北京鐵路，2021年5月1日，京廣高鐵定州市境內因大風吹揚地膜，導致接觸網故障，北京西站5月1日始發16趟列車、2日始發8趟列車停運。
異物侵限問題事關道路交通安全。隨著高速鐵路路網規模的不斷擴大，如何對高鐵沿線環境的異物侵限和滑坡、泥石流等自然災害進行監測和安全預警備受關注，有關部門曾發文要求企業施工方重視。
2020年7月9日，國家鐵路局聯合多部委印發《鐵路安全生產專項整治三年行動計劃實施方案》（下稱“方案”）?！斗桨浮诽岢?，需集中整治的問題中，包括鐵路沿線輕飄物及危樹整治、鐵路線路安全保護區內違法行為整治、鐵路兩側安全保護范圍內違法行為等內容。
此外，交通運輸部曾要求各鐵路運輸企業建立系統的災害監測系統。該部門頒發的《高速鐵路安全防護管理辦法》第二十九條指出，鐵路運輸企業應當根據沿線的自然災害、地質條件、線路環境等情況，建立必要的災害監測系統。
2021年12月29日，國家鐵路局發布《鐵道行業工程建設標準（2021年第8批）》提到，災害監測系統的監測對象包括風、雨、雪、地震、上跨鐵路的道路橋梁落物的異物侵限。這意味著，異物侵限是災害監測系統中重要組成部分。
公開資料顯示，異物侵限監控技術手段有多種信號采集方式和監控報警模式，均通過搜集監控對象信息分析，從而進行預警。以非接觸式監控為例，通過監測受災地表的變形數據來預警。
監測預警：
單一監測手段都有局限性
無法實現全天候的準確監測
北京交通大學機械與電子控制工程學院教授郭保青在“鐵路異物侵限監測技術”的相關領域頗有研究。郭保青稱，鐵路線路安全防范主要分為兩類，一類為周界入侵監測，重點防范人或動物侵入鐵路，另一類為異物入侵監測，主要監測除了人和動物以外的異物入侵?，F在的異物入侵防護主要采用硬防護，例如防護網、防護欄等。而針對一些即時發生的地質災害，例如滑坡、泥石流等，絕大部分仍是通過工程防護，例如進行工程加固，部分地點安裝有監控攝像頭，但一般沒有自動分析功能。
郭保青告訴紅星新聞，目前鐵路領域的異物侵限監測設施主要是安裝于上跨高速鐵路的道路橋梁處（以下簡稱“公跨鐵橋”），用來防止公跨鐵橋上的落物侵入鐵路路線。
公跨鐵橋的異物侵限監測，一方面是依靠所謂的“硬防護”，比如類似防護網、防護欄之類的設施，另一方面可以通過雙電網來防護，如果有異物落入電網，后者就會短路，從而達到預警的效果。
但據郭保青表示，除了公跨鐵橋處，鐵路路線的其他路段并無硬性規定一定要裝備相關監測系統，所以實際中尚未系統性安裝異物侵限監測設施。
國家鐵路局自2020年2月1日起施行的《高速鐵路安全防護設計規范》要求，高速鐵路應設置異物侵限監測系統。異物侵限系統監測對象應包括上跨高速鐵路的道路橋梁的落物，根據需要可包括山體滑坡、泥石流、危巖落石等。
↑論文《鐵路異物侵限監控技術方案及監控系統危險因素分析研究》中對鐵路異物侵限技術的分類
紅星新聞記者注意到，目前市面上已有多家科技公司推出了有關異物侵限監測系統的產品方案，這些方案多運用自動化異物監測方法，如視頻監測法、振動光纖監測法、毫米波或激光雷達監測法等。
不過，郭保青坦言，國內目前沒有全線裝備類似自動化監測異物侵限的鐵路線路，“可能有個別地方在做試點，比如說在某個隧道口，但沒有全面鋪開”。
此外，現有的單一監測手段都有其局限性，達不到控車的標準，如振動光纖在大風情況下可能會產生誤報，視頻監控在夜間可能無法看清，毫米波雷達對于靜止目標監測的效果不好，目前沒有單一的技術手段能夠實現全天候條件下的準確監測。
郭保青表示，在鐵路領域，對于此類系統有著嚴苛的安全要求，其終極目標是零漏報、零誤報，“我國高鐵里程有4萬公里，如果監測系統存在誤報可能性，哪怕是萬分之一的誤報率，也可能影響全國鐵路的正常運行。因此限制了自動化監測異物侵限技術的普及”。
界面新聞此前報道顯示，京張高鐵作為中國第一條智能高鐵，也沒有完全實現異物入侵自動報警。據其采訪的京張高鐵設計師解釋，“戶外的情況太復雜，偶然因素多，誤報率很高。目前的技術仍然無法保證可靠性，所以沒有實際應用。京張高鐵位于地勢比較平坦的華北地區，對于處于山區地帶的高鐵，自動預警的可靠性將會更低。”
安全防范：
人工巡查+視頻監控預防
邊坡自帶一定的防災作用
在日常運行中，該如何防范異物侵線而導致的鐵路安全事故？事實上，目前可以采用人工巡查、視頻監控等方式防范鐵路異物侵線。
位于津山鐵路線上的丁莊隧道，曾于10年前因泥石流侵線，發生了貨車被攔截事件。之后該隧道所屬鐵路部門為應對每年的汛期，逐漸加強防護措施。
據北京鐵路局2020年發文介紹，當地從入汛前到汛期結束，每日安排人員巡查隧道、山體、排水系統，如遇惡劣天氣，會對隧道口兩端進行24小時不間斷看守；在隧道口加裝全時監控攝像頭，值班人員通過監控可以第一時間發現險情并組織處理；安裝雨量監測系統，當降雨量達到規定程度，安排人員上線巡視。
交通運輸部自2020年7月1日起施行的《高速鐵路安全防護管理辦法》第二十七條規定，鐵路運輸企業應當在高速鐵路橋梁、隧道、重要設備設施處所和路基重要區段等重點部位配備、安裝監控系統。
據界面新聞報道，目前對于鐵路沿線安全的監測主要通過人工巡查和視頻監控，人工巡查不能保證每時每刻觀察到所有路段，視頻監控雖然可以24小時監控，但無法自動報警，所以需要人工二次識別判斷。
此外，鐵路沿線的邊坡防護工程也在不斷優化。一般而言，在鐵路路基由路基本體、路基防護和加固建筑物等組成。其中，邊坡防護是保證路基安全穩定的重要部分。
根據鐵路路基設計相關規范，路基防護包含路基邊坡防護、風沙及雪害地段平面防護、路基保溫防護等。其中規定，邊坡防護在設計時應當結合邊坡的巖土性質、地質構造、氣候環境等因素，采用相應的防護措施。
比如，當鐵路通過山體一側時，為了防止山上落石突然掉落影響鐵路的正常運行，所以要在一側山體上加裝邊坡防護網，這樣可以有效的控制山體落石的滾落，同時穩定山體，防止山體滑坡對鐵路的破壞。
一名多年鐵路建設經驗人士表示，邊坡自身承載了一定的防災作用，設計時根據規范和實際地堪情況而有所不同?，F在任何工程都是經過設計院初步規劃，再匯同業主、施工單位會審，最終三方認同后再設計出藍圖，正式施工就以藍圖為施工依據。
對于邊坡的穩定性監測，其表示，此前主要通過鐵路上巡線員的經驗判斷，現在靠先進的設備測量，但是否需要在邊坡上裝相關監測設備，“這個決定取自于設計院前期的線路堪探，他會根據地堪來判斷該工程是否需要安裝監測系統。”
由于目前單一技術手段難以實現全天候條件下零漏報、低誤報的監測需求，對于異物侵限系統的未來發展，郭保青告訴紅星新聞，從整體技術發展趨勢來看，多傳感器融合監測可能是未來的趨勢。“多傳感器融合目前成本相對較高，但是隨著技術的發展，成本也會越來越低。”
