以下内容摘自NTSB官方调查报告,具体内容请查看原件或登录官网查询

事故概况

2019年8月12日当地时间凌晨5:09左右,西行的CSX铁路公司H70211次货物列车在俄亥俄州凯里附近的一个转向站与东行的CSX铁路公司W31411次货物列车发生侧面冲突.这两列车在CSX哥伦布分局运行,该分局从俄亥俄州的哥伦布市延伸一直到俄亥俄州的福斯托里亚.每列车的工作人员包括1名列车长和1名机车乘务员.事故造成西行列车的本务机车和机后1-4号位装载垃圾的货车脱轨,东行列车机后6-26位21辆装载压裂砂的敞车脱轨,由于碰撞事故东行和西行列车的机车乘务员受了轻伤,直接经济损失490万美元,构成铁路交通较大事故

(资料图片)

实时信息

事故发生经过

2019年8月12日凌晨1:40,东行列车乘务人员在印第安纳州加勒特报到执勤CSX W31411次货物列车,该列车由伊利诺伊州渥太华站发车

2019年8月11日晚21:00,西行列车乘务员在俄亥俄州哥伦布的帕森斯站报到执勤开往福斯托里亚站

撞击发生时温度为70℉,太阳和月亮都在地平线以下一片漆黑.列车运行监控数据显示在凌晨4:06:19,西行列车停在俄亥俄州凯里的1道上,PTC系统仍处于激活模式.工作人员的任务是在侧线轨道上布置30辆空车.凌晨4:08:13,PTC系统进入限制模式允许列车工作人员向前和反向移动列车,将空车厢推进到侧线轨道上一旦空车被放置在侧线轨道上,剩下的车厢被重新编组.列车长留在凯里协助另一列车工作,并计划乘坐一辆铁路穿梭车到附近的道口.登上本务机车后在司机室与机车乘务员会合,继续向西前往俄亥俄州福斯托里亚的下一份工作.然而向西行列车的列车长再也没有重新上车

凌晨4:45:22,PTC系统仍处于限制模式,西行列车从俄亥俄州凯里出发,前往机车司机室接列车长和机车乘务员.西行列车的机车乘务员应该已经重新配置了PTC系统,车上的运行监控显示,列车的速度波动,上升到大约10mph然后下降,有时速度接近0.凌晨5:03:06机车乘务员启动电阻制动后西行列车的速度下降到0

调查人员回顾了前向图像记录仪数据,显示CP 弹簧的路边信号是可见的,表明是红色的.迎面而来的东行列车的车头灯也清晰可见,图像数据显示凌晨5:03:18,西行列车的机车乘务员在行驶过程中关闭了机车头灯.凌晨5:06:41西行列车的机车乘务员打开头灯,在接近CP 弹簧的路边信号时继续提速

凌晨5:07:55,西行列车继续提速向路边信号方向移动.列车运行监控数据显示:与此同时东行列车的车头灯明显变亮,西行列车继续以约9mph的速度越过CP 弹簧的红灯信号并于凌晨5:09与东行列车机后第6位货车相撞,事故发生后西行列车的机车乘务员在接受NTSB调查人员的采访时表示,他不记得自己在相撞前的行为

列车信息

东行CSX W31411次货车

CSX W31411次货物列车由伊利诺伊州渥太华站发车,由2台机车牵引,本务机车AC4400CW 477,尾部补机ES44AH 3005,编组110辆,全部为满载压裂砂的重敞车,总重约15708吨,计长

AC4400CW 477号机车建于2000年,于2019年3月21日进行了最后一次定期检查.尾部补机ES44AH  3005建于2012年并于2019年6月7日进行了最后一次定期检查,列车在伊利诺伊州渥太华的始发地点接受了FRA的I级初始末端空气制动试验和机械检查,没有发现缺陷

CSX维护记录显示,2019年8月11日上午10:05,开往印第安纳州加勒特(Garrett)的东行列车在正极列车控制(PTC)系统中的全球定位系统(GPS)组件出现故障,要求列车工作人员禁用PTC系统.PTC是一种先进的列车控制系统旨在防止列车相撞,超速脱轨,侵入既定的工作区域限制以及列车通过位于错误位置的道岔移动.如果列车没有因为即将到来的限速而减速,PTC将提醒机车乘务员减速.如果没有采取适当的行动,PTC将在列车违反速度限制之前实施惩罚制动

50多年来,我们调查了大量由操作失误引起的列车碰撞和超速脱轨.这些操作失误涉及到人类的性能故障.NTSB将这些人为失误归咎于多种因素,包括疲劳,睡眠障碍,药物,态势感知能力丧失,能见度降低以及驾驶分心.在这些可预防PTC的碰撞事故中许多都发生在列车乘务员未能遵守列车控制信号,在无信号或信号死区遵守操作程序,遵守工作区域保护规定或遵守其他具体操作规则(如在完成铁路偏线工作后将轨道开关恢复到正常位置)后,国会规定的PTC实施的最后期限是2015年12月31日.然而它后来被延长到2018年12月31日并再次延长到2020年12月31日,每推迟一天全面实施就会给公众带来风险.根据截至2020年6月30日向联邦铁路局报告的数据,PTC在100%的Amtrak拥有或控制的轨道,%的通勤线路以及100%的I类和短线铁路上运行(包括收入服务演示)然而只有%的租户能够与主铁路的PTC系统进行通信(可互操作)

途中PTC故障在联邦法规(CFR) (b)(1)至49 CFR (b)(6)中概述的FRA法规中得到解决,根据该规定当PTC系统失灵或被切断时,必须在安全可行的情况下尽快将故障报告给主路铁路的指定铁路官员,列车可以以不超过49mph的速度行驶.此外列车只能继续行驶到下一个前方指定的机车维修设施进行维修或更换车上的PTC设备

东行列车上的列车乘务人员报告了故障并在禁用PTC系统前从CSX调度员那里获得了许可.按照联邦政府的要求,列车在49mph的最高限速范围内运行.列车的目的地是俄亥俄州的哥伦布大约180ft外,那里是下一个机务段

H70211次货车

H70211次货车由1台牵引机车和位于列车第94位的分布式动力单元(DPU中补机车)组成.本务机车ES44AC 736,中补机车ES44AH 3107.该列车从俄亥俄州哥伦布的帕森斯场出发,编组176辆(载有109车垃圾和67辆空车)总重约16816吨,计长

ES44AC 736于2007年建造,ES44AH 3107于2013年建造,736号机车于2019年7月16日进行了定期检查,3107号机车于2019年8月9日进行了定期检查.2019年8月11日对所有车辆进行了FRA I级空气制动试验.在俄亥俄州的哥伦布CSX机械记录显示没有发现任何缺陷,列车离开时PTC系统处于主动模式.西行列车机车乘务员的第一项任务是旅行约73mile.在俄亥俄州凯里的一条侧线上安置30辆空车.列车在凯里解挂后西行列车有109辆满载车厢和37辆空车,此时列车总重16000吨,计长

线路信息

哥伦布分局从俄亥俄州的哥伦布到俄亥俄州的福斯托里亚,在地理上南北方向延伸.然而在这份报告中,根据CSX时间表方向被称为东向和西向行驶.为单线非电气化线路,部分是多个干线区域和通过的侧线.在碰撞区,在控制点(CP)斯普林斯处从1条干线过渡到2条.在里程碑(MP) CD 处CP弹簧位于俄亥俄州凯里的西北约2mile处

人员伤亡

2名机车乘务员均受轻伤,被救护车送往当地医院.在医院期间他们接受了毒品和酒精检测,这两名列车长被铁路官员开车送到当地一家医院进行事故后的毒品和酒精测试

事故发生后联邦铁路局动力和设备检查员检查了东行和西行列车.对没有从两列列车脱轨的轨道车辆进行了机械检查和空气制动测试,对脱轨的机车进行了检查.检查人员没有发现机车或有轨电车有机械问题,在CP弹簧对交通控制系统进行了检查并进行了锁定试验和电缆绝缘电阻试验,测试了机电继电器并完成了接地检查,未发现交通控制系统或PTC系统存在问题

操作方法

干线列车运行

哥伦布分局上的列车由集中交通控制运行,列车调度员控制路边信号授权或限制列车运行,同一方向上的列车允许彼此跟随并根据路边信号和列车控制系统的指示自动间隔.调度员利用信号和列车控制系统,安排行驶方向相反的列车在侧线或主要轨道汇合处会合和通过

在哥伦布分局,调度任务由位于佛罗里达州杰克逊维尔的CSX路易斯维尔LF调度员控制.哥伦布区段的列车运行受操作规则,特殊指令,时刻表指令和由PTC系统执行的交通控制系统的信号指示控制.交通控制系统采用编码轨道电路进行列车占用检测,这是一种彩色信号,上面和下面的信号头能够显示绿,黄和红灯

CSX安装了Wabtec互操作电子列车管理系统(I-ETMS)作为交通控制系统的覆盖层以加强PTC功能,I-ETMS将路边信号作为目标在正常运行期间,列车可以在允许的信号指示下运行.当列车接近红色信号时,如果机车乘务员没有采取减速和停车的行动,I-ETMS将通过计算列车的安全制动轮廓并在没有红灯时自动停车从而进行干预

PTC区域切换操作

I-ETMS的设计部分是为了防止列车驶入已占用的轨道区或越过红色绝对信号.在PTC区域运行的列车不能在PTC处于主动模式(CSX)的情况下反向(推)通过干线上的控制点当需要进行拾取,启动,推挤动作或其他切换活动时具有主动PTC的列车必须首先使列车/机车停止然后将PTC从主动模式切换到限制模式

相撞事故发生时,这列西行列车在凯里的侧线轨道上放空车厢后仍在PTC限制模式下运行.在PTC受限模式下的操作需要手动操作机载PTC设备.在切换操作期间需要使用PTC限制模式,因为在某些情况下PTC系统的主动模式可能会抑制列车的运动.当不再需要PTC限制模式时车载PTC设备不会自动识别,列车乘员必须手动在机车的PTC用户屏幕上选择选项以使列车返回到PTC主动模式

当列车在限制模式下运行时列车速度被限制在限制速度的上限.此外,当列车以限制模式运行时,信号执行和既定工作区域执行将不再受到影响.在完成所有切换动作并更新列车组成更改后机车乘务员必须在列车开始在干线上运行前将PTC系统从受限模式切换到主动模式.根据联邦法规 (f)第49章联邦铁路局规定,如果列车需要以限制速度运行且车上的PTC设备执行铁路限制速度规则的上限则PTC系统被认为是配置来防止列车碰撞的,当铁路公司使用操作规则或强制性指令来允许列车以限制速度运行时此应用程序适用.PTC在受限模式下的列车运行符合PTC系统配置以防止列车碰撞的要求

人员信息

这名机车乘务员于1997年7月21日入路CSX并获得认证至2021年12月31日,他最近一次资格考试是2018年11月5日,最近一次PTC考试是2017年6月15日

列车长也被认证为机车乘务员,他于2005年9月25日入路CSX并被认证为列车长,直到2019年12月19日他最近一次重新获得机车乘务员认证是在2019年3月12日

在碰撞事故发生前的12天内该机车乘务员6天工作6班,轮班间有时间休息符合监管标准.事故发生前12天列车长8天8班工作,符合监管标准的轮班之间有休息时间

西行列车乘员

这2名员工的证明和培训都是现行的,其中机车乘务员于2000年6月19日入路CSX并于2019年12月31日获得认证他最近的资格考试是2019年1月25日其中还包括PTC测试.另外列车长也是机车乘务员,他于2007年7月8日入路.资格认证至2019年12月31日,他最近的铁路机车车辆驾驶证再认证是在2019年3月7日

在事故发生前的12天里该列车的机车乘务员在4天内上了4班,轮班间的休息时间符合监管标准.在事故发生前的12天内在符合监管标准的轮班之间休息的情况下5天内工作了5个班次

医学和毒理学信息

NTSB的一名医务人员审查了西行列车工程师和列车员的CSX职业健康记录,历史药物测试结果和FRA事故后测试毒理学报告.医官还为西行列车机车乘务员审阅了事故后的急诊室记录

《FRA条例》规定除非处方药外,任何受管制的雇员在工作期间不得使用或拥有酒精或任何受管制的物质受管制员工不得在酒精浓度达到%或更高的情况下继续履行职责,受管制员工也不得在正常服务报到后4h内饮酒.包括大麻在内的受管制物质,在任何时候都不能被受管制员工使用无论是值班还是下班.FRA事故后的毒理学测试需要在包括涉及可报告的伤害或铁路财产损害15万美元或以上的撞击碰撞事件后进行;该测试包括约50种物质

西行列车乘务员

在西行列车长2007年的入职前体检中,列车长报告没有慢性疾病,定期用药或身体异常

对CSX员工每2-3年进行1次听力和视力检查.CSX员工的医疗记录显示西行列车列车长有医学资格但他在值班时必须佩戴眼镜

CSX和FRA向NTSB提供了西行列车列车长的药物检测记录,这名西行列车长在2007年4月入路前和2010年3月休假后分别接受了药检.在CSX工作期间直到事故发生,列车长进行了三次随机尿液药物筛查和9次随机酒精呼气测试.这位西行列车列车员的所有历史毒品和酒精检测结果均为阴性,事故发生后西行列车员的毒品和酒精血检和尿检也均呈阴性

西行列车机车乘务员

在西行列车工程师2000年的入职前体检中他报告没有慢性疾病,没有定期用药也没有身体异常.在2019年6月18日的最近一次体检中该西行列车工程师被发现体检合格,但限制他在执勤时必须佩戴矫正镜或眼镜.在这份和之前所有的员工健康调查问卷中,他否认任何可能影响他安全履行工作基本职能能力的疾病

CSX和FRA向NTSB提供了西行列车工程师的药物检测记录，其中包括就业前测试,三次随机尿检和七次随机酒精测试;最近的一次随机尿检是在2009年2月,这位西行列车机车乘务员的所有历史毒品和酒精检测结果均为阴性

事故后的急诊室治疗记录显示,机车乘务员被诊断出因碰撞而导致颈部和下背部拉伤并在急诊室接受了非类固醇药物治疗事故发生6h后,联邦铁路局对机车乘务员进行了酒精中毒检测

东行列车乘务员

事故发生后东行列车的机车乘务员和列车长的血液和尿液中毒品和酒精检测均呈阴性

药品检验规程

美国交通部(DOT)要求所有受监管的运输服务按照49 CFR第40部分中描述的一般原则和实践,保持药物和酒精测试计划.对于受管制的铁路,交通部的要求已在49 CFR 219中实施.其中概述了联邦铁路局为工作场所毒品和酒精测试项目制定的目标和程序,这些联邦法规所涵盖的每条铁路都在联邦铁路局的批准和监督下制定,实施和运营自己的毒品和酒精测试计划

为了遵守49 CFR 219,CSX在其运营中实施了广泛的药物和酒精测试计划.在该计划中需要接受测试的各个业务领域和部门的受监管员工被划分为池,列车上的工作人员被分成9个不同的抽样池,这些抽样池在一年中要接受随机的药物和酒精测试.在CSX测试计划下随机药物和酒精测试的选择不是由人完成的,相反测试地点是随机选择的并且测试第一列到达该地点的列车上的人员

联邦铁路局根据雇员的百分比确定要进行的测试数量.2017年CSX的药物测试要求为25%,酒精测试要求为10%

FRA于2016年5月对CSX的培训计划进行了审计以检查其是否符合联邦药物和酒精测试法规并发现其随机选择过程存在缺陷.在审计后CSX购买并实施了一个新的随机选择过程软件程序,FRA随后进行了后续审查表明总体符合该计划

2019年5月,联邦铁路局完成了对CSX项目的另一次审计.在那次审计中FRA表示,总体而言CSX的酒精和药物检测项目没有在可接受的合规和效率水平上运行.联邦铁路局审计员注意到CSX现场经理无法安排测试或没有安排测试以确保随机选择完成的许多实例,技术监督办公室表示,CSX没有优先进行联邦药物和酒精检测也没有对违规后重返工作岗位的员工进行充分的后续检测.联邦铁路局在审计过程中发现,CSX未能在2017年完成对多个工艺的要求测试包括发动机维修工艺和列车维修工艺

2019年FRA对CSX药物和酒精测试方案的审计指出:

2017年测试率发动机服务员工:CSX未能达到发动机服务飞机药品的25%FRA联邦最低年度随机测试率。根据CSX药物和酒精依从计划，职业健康测试(OHT)团队根据FRA管理员在该政策时对随机药物测试率的确定,为HOS[服务时间]员工设定了每月最低随机测试目标.CSX要求药品达到或超过25%,酒精达到或超过10%(发动机服务工艺)CSX 2017年发动机服务的年度药物检测率仅为20%.这不符合49 CFR (d)和2017年6月12日CSX药物和酒精依从计划,将建议民事处罚违规行为

2017年测试率培训服务员工:CSX未能达到列车服务药品25%的FRA联邦最低年度随机检测率,根据CSX药物和酒精依从计划,职业健康测试(OHT)团队根据FRA管理员在该政策时对随机药物测试率的确定:为HOS员工设定了每月最低随机测试目标,CSX要求药品达到或超过25%,酒精达到或超过10%(列车服务工艺)CSX 2017年列车服务的年度药物检测率仅为19%,这不符合49 CFR (d)和2017年6月12日CSX药物和酒精依从计划

CSX于2020年8月31日回应了2019年FRA审计并表示已进行了几项组织改革,包括更换供应商,虽然这些组织变革可能会解决未来的问题但它们并没有解决员工如何能够在10多年内避免随机药物检测的问题

CSX操作实践

效率测试

联邦法规49 CFR 要求铁路有定期进行运营测试和检查的程序以确定其遵守运营规则,时刻表和时刻表特别说明的程度,在事故发生前的12个月里这位西行列车的机车乘务员在18天里分别接受了11名监工的测试.他完成了21项规则的29项测试并遵守了所有规则,12名监工在27天内分别对该列车进行了测试.他完成了关于28条规则的55项测试并遵守了所有规则

PTC培训

NTSB调查人员于2019年10月30日会见了CSX官员,讨论了对机组人员进行PTC培训的问题.CSX描述了其PTC培训计划的演变,从2016年的最初计划(专注于PTC功能和员工合规)到目前更全面的计划.CSX培训机车乘务员和列车长需要完成在线/课堂PTC课程称为T&E PTC培训,这是一个持续约4h的指导课程,让员工对PTC系统进行概述.在课程中员工被要求在学习过程中回答问题以测试他们对所学知识的了解程度,最终评估的分数必须至少达到90%才能通过课程

CSX目前在76个地点使用115个模拟器进行PTC培训.此外CSX有6辆移动培训拖车,其中载有便携式模拟器,包括PTC显示屏和机车控制的完整模型,软件使用了前视技术包括所有CSX铁路分局管内线路的模拟.模拟器的设计允许运行条件和复杂性的变化可能包括天气,轨道障碍物和其他异常情况

模拟器训练由60mile组成,持续3-4h.在这次培训中机车乘务员完成了PTC的所有功能,包括初始化,更新组成,验证强制指令,通过回答提示,遵守停止信号指示和其他必要功能成功地操纵通过工作区域.CSX模拟器不包括PTC限制模式的培训,所有PTC模拟测试都有分数且必须以80%的合格分数完成.如果机车乘务员未能完成合格分数,指导员将对不合格的项目进行补考并立即进行另一次测试.该西行列车的机车乘务员分别于2017年6月20日,2018年11月23日,2019年1月25日顺利完成模拟机培训

除了持续的机车乘务员认证和培训外,CSX还为经历PTC执法和/或人为因素事件的员工识别和提供额外的指导

列车操作

事故发生后在与NTSB调查人员的面谈中,西行列车机车乘务员和列车列车长报告说,机车,PTC系统或列车内其他设备的运行没有异常.他们概述了在俄亥俄州凯里生产轨道车的操作步骤,这些步骤包括进行工作简报,正确排列道岔,将PTC从主动模式切换到受限模式进行必要的列车前进和反向移动以准确放置和分离轨道车辆,进行空气制动测试将PTC从受限模式切换回主动模式,然后根据调度员的继续信号指示移动.当被问及在俄亥俄州凯里市执行这些工作职责时西行列车机车乘务员和列车长都告诉调查人员,没有任何异常或不正常的情况.在俄亥俄州凯里市启动列车前,西行列车的列车长让机车在列车尾部工作完成一些任务.比如在道岔上排列以及将列车卸下来的车辆分开,在事故发生后接受NTSB调查人员的采访时.西行列车机车乘务员说,他没有让列车回到活动模式因为他需要西行列车列车长向他提供最新的列车组成信息.然而还有其他方法可以用来获得这些信息,例如通过火车舱单或通过无线电联系西行的列车长.在这之后在现在有79辆货车的列尾工作的西行列车列车长计划乘坐一辆铁路穿梭车到附近的铁路道口重新登车,而不是走大约1mile的距离这让机车乘务员在凯里站独自呆了37min,从凯里站到CP弹簧又多花了24min

原因分析

在完成了对导致碰撞的事实和情况的审查后NTSB确定以下因素不是导致或促成碰撞的原因:

乘务员经验:西行和东行列车的工作人员都经过了适当的培训和认证可以操作列车

东行列车乘员减员:事故后对东行列车人员进行的毒理学测试结果显示,酒精和常见滥用药物呈阴性

工作安排:工作时间表表明两列车上的工作人员在开始轮班前都有充足的睡眠机会

列车机械状况:到事故发生时,东行和西行列车的机械系统都被有效地用于停车和控制列车的速度,没有出现故障的报告,此外在事故后的检查中两列车都没有发现机械问题

东行列车上的PTC系统:根据联邦政府的要求,在PTC系统禁用的情况下东行列车完成了运行,其中一个安全关键的PTC组件在途中出现故障.即使东行列车上的PTC系统运行正常也无法阻止相撞事故

线路状态:调查人员没有观察到任何可能导致这次碰撞的轨道状况

交通控制信号系统:信号正常工作,没有相互冲突的信号

西行列车搭载的PTC系统:PTC按照设计的限制模式运行并不是为了在CP弹簧执行停止信号而设计的

CSX调度中心:在使用信号系统协调列车运行方面调度活动是适当的

NTSB得出结论,以下因素不是导致或促成碰撞的原因:列车乘员经验,东行列车乘员受损,工作时间表,列车的机械状况,轨道状况,交通控制信号系统,东行列车上的PTC系统失效以及CSX调度中心的行动

列车操纵和运行

由于PTC系统的重要GPS组件故障,向东行驶的列车机组在PTC系统失效的情况下运行列车.在事故发生后对调查人员的采访中,东行列车乘员表示,CP弹簧的路边信号表明:列车将从1道转向2道.他们说看到西行列车正在1道上接近CP弹簧并注意到它的头灯是亮的.东行列车机车乘务员说,他亮了车头灯,向西行列车工程师示意把头灯调暗但没有得到回应.此外列车工作人员报告说,没有收到来自迎面而来的西行列车的音频通信.虽然东行列车的乘务员报告了迎面而来的列车的异常情况但东行列车的乘务人员没有理由采取任何行动并停车.东行列车有一个信号指示他们沿着为其列车运动而排列的路线前进.此外由于碰撞发生在夜间光线不足,无法确定迎面而来的列车的确切位置.根据东行列车乘务员的行为NTSB得出结论:东行列车的机车乘务员或东行列车的列车长不可能采取任何行动来防止与驶来的列车相撞

列车运行监控和图像记录器数据显示:西行列车离开俄亥俄州凯里时,PTC系统仍处于限制模式并继续西行至CP 弹簧.NTSB一直主张使用PTC系统因为它们有可能防止或显著减少严重的列车碰撞,超速脱轨,侵入既定工作区域以及通过错误位置的道岔进行列车运动,通过提供安全冗余来防止人类性能错误.按照设计当列车接近红色绝对信号时,如果机车乘务员没有采取减速和停车的行动,主动模式下的PTC系统将通过计算列车的安全制动距离并在接近红色绝对信号时自动停车.根据这次碰撞的顺序NTSB得出结论:如果西行列车在CP 弹簧接近停车信号时.PTC系统处于主动模式那么事故是可以避免的

西行列车机组人员的第一项任务是在俄亥俄州的凯里出发.列车运行监控数据显示:乘务员在凯里工作了约37min.在这37min内机车乘务员独自一人在机车司机室.从西行列车离开凯里到撞车时间他也独自一人在司机室里,又多了24min.因此在碰撞发生前的1个多小时内机车乘务员独自负责列车的运行

在这一小时内机车上的运行监控显示:西行列车的速度波动上升到10mph左右然后下降,有时速度接近0.机车乘务员一边开车一边关掉头灯,后来他打开机车前灯,在接近CP 弹簧的路边信号灯时加快了速度.向西行驶的列车继续加度朝着路边信号的方向移动,它继续以9mph的速度越过CP 弹簧的红色信号并于凌晨5:09与东行列车的第6辆货车相撞.这些行为表明西行列车的机车乘务员正在经历性能下降

事故发生6h后联邦铁路局对西行列车的机车乘务员血液和尿液进行了事故后毒理学检测,结果显示酒精(分别为和)和非活性大麻代谢物呈阳性.假设平均消除率为/L/h,碰撞发生时西行列车机车乘务员计算出的BAC大约为.由于这名西行列车的机车乘务员已经值班约8h.他的血液酒精浓度表明他可能在执勤期间饮酒并在身体受损的情况下驾驶西行列车.然而调查无法确定西行列车机车乘务员系统中的THC是否进一步损害了西行列车的运行

在碰撞发生的时候(以及药物测试的时候)西行列车的机车乘务员在法律上被认为是严重受损,不能驾驶机车.此外在碰撞后6h进行的测试中他的BAC是DOT限值的5倍,酒精摄入的损害随着BAC的增加而增加.当BAC为时一个人的反应时间会变长,对环境的感知会改变,思维会变慢,运动协调能力会变差.在49个州酒精浓度在或以上的人在法律上被视为严重受损而不能驾驶机车.当BAC高于时反应时间延长,对环境的感知改变,缺乏协调,思维迟缓,情绪和行为改变.浓度超过时人可能会失忆,断片和复视

事故发生后在接受NTSB调查人员的采访时西行列车列车长表示,他们在一起时西行列车机车乘务员的行为很正常.然而酒精的影响取决于个人的使用频率和耐受性,有关西行列车机车乘务员先前饮酒史的信息有限.产生耐受性的个体在行为补偿和身体功能影响方面可能有所不同并且可能不会表现出明显的中毒迹象

这位西行的机车乘务员工作多年,对这片土地的线路很熟悉;然而他的行为与他的经验和技能水平不符.因此NTSB得出结论:西行列车机车乘务员在碰撞发生时因饮酒而受影响

联邦铁路局对西行列车机车乘务员的血液和尿液进行的事故后毒理学测试也显示出非活性大麻代谢物阳性(分别为 ng/mL和 ng/mL)根据联邦法规.机车乘务员体内含有任何数量的大麻都是非法的,四氢大麻酚(THC)是大麻植物中主要的精神活性物质.虽然在使用大麻后认知和运动能力通常会出现至少1-2h的缺陷(也有报道称长达24h)但这种缺陷并不与四氢大麻酚的峰值水平相对应

非活性代谢物THCA δ 9-四氢大麻酚9-羧酸(THCA)在给药后约2-4h达到峰值并在最后一次使用该药物的几天至几周后在尿液中发现.代谢和消除取决于摄入的方式,产品的效力,使用频率和用户特征.鉴于四氢大麻酚是一种非活性代谢物,尿液浓度不一定反映最近的使用情况,因此无法确定西行列车机车乘务员是否在任何特定时间受到大麻的影响.值得注意的是西行列车机车乘务员的毒理学报告显示酒精和大麻都呈阳性,酒精和大麻混合使用产生的效果比单独使用任何一种药物都要大.即使是低剂量的大麻与酒精混合也被证明对驾驶性能有更大的影响,因此NTSB得出结论:尽管事故后的测试显示西行列车的机车乘务员存在吸食大麻,但无法确定他使用大麻是否造成了进一步的损害.此外西行列车机车乘务员在完成凯里侧轨的工作后在运行列车时表现出性能下降,这可以从列车速度波动,头灯开关的异常使用以及他未能采取行动在CP 弹簧停止西行列车等方面得到说明

药物和酒精测试

实施随机药物和酒精测试项目的一个主要理由是阻止受监管的员工使用降低工作表现的物质.在通过1991年《综合运输雇员测试法》(第102-143号公法)时国会特别指出,对武装部队制服人员的测试表明:对滥用酒精和使用非法药物最有效的威慑是增加测试,特别是随机测试(NTSB 2008年)事实上葡萄牙一家大型铁路运输公司的研究发现:随机酒精和药物测试与降低碰撞风险以及经济效益有关,2014年的一项文献综述指出:一项研究发现,随机酒精测试减少了交通行业的致命碰撞但也呼吁进行更严格的方法研究以评估药物测试的功效和效用(Pidd and Roche 2014)从这位西行列车机车乘务员的行为中可以明显看出,他没有被阻止饮酒或使用大麻

事实上在2019年5月联邦铁路局对CSX项目是否符合之前讨论的联邦铁路局酒精和毒品法规的审计中发现了许多缺陷.例如联邦铁路局发现CSX在2017年没有完成强制性的最低数量的随机酒精和药物测试

令人担忧的是这名西行列车机车乘务员已有大约10年没有接受药物检测,这与在同一时间内接受3次随机药检的西行列车列车长形成了鲜明对比.尽管随机测试协议在短期内会导致一些员工比其他人接受更多的测试但从长远来看,每名员工预计会接受更均匀分布的测试数量.对于一名员工来说10年不接受随机药物检测系统的检测是一段非常长的时间,CSX的药物和酒精测试项目可能不是随机实施的.NTSB的结论是CSX的毒品和酒精测试项目未能阻止西行列车机车乘务员非法使用大麻和饮酒,这影响了他在执勤和操作列车时的表现

尽管联邦铁路局在过去十年中完成了对CSX的多次审计,表面上发现并解决了多个缺陷但令人不安的发现是,西行列车的机车乘务员在这段时间内没有接受药物测试.如果联邦铁路局进行了充分的审计并对其审计进行了跟踪,CSX的测试问题就会得到解决,西行列车的机车乘务员也可能在某个时候接受了测试

然而DOT监察长办公室(OIG)最近的一份报告指出,监督弱点限制了FRA对铁路药物和酒精检测计划的审查,批准和执行(DOT OIG 2020)OIG发现,FRA审查并批准了不完整的计划。OIG发现，FRA没有达到其审计目标,缺乏具有关键专业知识的工作人员.此外OIG发现,FRA在合规审计期间缺乏跟踪和跟踪向铁路发放的所有行动项目的程序以核实铁路采取了建议的行动.OIG表示，FRA可能无法识别重复的模式,这些模式上升到铁路的缺陷水平以及整个地区潜在的全系统安全趋势

事实上当NTSB联系FRA,了解其在2016年对CSX进行审计后采取的行动时FRA表示:后续审查特别关注随机选择过程……揭示了他们项目的总体合规性.不幸的是后续行动没有以检查报告或审计报告的形式记录下来……”因此FRA显然没有一个正式的计划来跟踪CSX对其随机选择过程的纠正,这与OIG的分析一致并建议进行独立审查.DOT颁布法规以阻止交通系统中的酒精和非法药物滥用,NTSB的结论是鉴于FRA对CSX随机药物和酒精测试项目的审计中记录的缺陷,这次碰撞的情况以及OIG对FRA审计过程的担忧,有必要对CSX独立于FRA的测试系统进行审计.因此NTSB建议DOT要求美国交通部监察长办公室对CSX的药物和酒精测试项目进行审计,以确定允许受监管员工在不接受随机药物测试的情况下延长操作时间的情况.NTSB还建议在完成这项检查后,DOT在CSX执行药物和酒精测试方案以及在FRA审计CSX时向其提出任何必要的建议.最后NTSB建议:如有必要DOT应吸取教训广泛加强铁路药物和酒精检测方案以防止类似情况在其他铁路上发生

向内和向外图像记录仪

事故发生后,在接受NTSB调查人员的采访时这位西行列车机车乘务员无法回忆起导致碰撞的几起事件.机车驾司机室内的音频和图像记录器将提供重要信息帮助调查人员了解这次碰撞中发生了什么,铁路管理部门在执行全系统性能监测项目时使用向内的音频和图像记录器数据也可能阻止列车乘务员在执勤时使用有害物质

由于联邦铁路局没有要求货运机车安装面向内的摄像头,因此NTSB无法确定从俄亥俄州哥伦布开往俄亥俄州凯里的西行列车上的工作人员在操作时的行为,无法确定单独在机车驾驶室中操作的西行列车机车乘务员的行为也无法确定导致碰撞的事件.这次碰撞再次证明了车内录音设备的必要性以更好地了解并从而防止可能夺去机组人员,乘客和公众生命的严重铁路碰撞

2008年9月12日,一辆Metrolink客运列车和一辆联合太平洋铁路货运列车在加州查茨沃斯市发生正面冲突.NTSB在调查过程中也发现了类似的问题,NTSB无法确定地铁工程师的行为导致了碰撞,在发现列车机车乘务员在之前的行程中有一些非法活动后NTSB确定地铁公司没有办法监控列车工程师的活动以确保其适当的行为.查茨沃斯事故共造成25人死亡,102人受伤.这凸显了了解事故发生前乘务员活动的重要性,根据调查结果,2010年2月23日NTSB向联邦铁路局发布了安全建议R-10-1和-2:要求在所有控制机车驾驶室和驾驶室车厢操作舱内安装防碰撞和防火的向内和向外音频和图像记录器,能够提供录音以验证列车乘务人员的行动是否符合对安全和列车状况至关重要的规则和程序这些设备应具有至少12h的连续录音能力,录音易于查阅,对公开发布有适当限制,可用于事故调查或供管理层用于进行效率测试和全系统性能监测方案

要求铁路定期审查和使用驾驶室内的音频和图像记录(对公开发布有适当限制)以及其他性能数据,以验证乘务员的行动符合对安全至关重要的规则和程序

在对2012年6月24日发生在俄克拉何马州古德威尔的碰撞事故进行调查期间,NTSB对所有I级铁路提出了以下安全建议:

在所有控制机车司机室和司机室控制车操作舱内安装防碰撞和防火的向内和向外的音频和图像录音机,设备应具有至少12h连续记录能力

为了响应安全建议R-13-26,,CSX在大约1800台机车中为696辆配备了能够远程加密下载的向内摄像头,CSX对安全建议R-13-26的响应被分类为开放可接受响应.CSX审查向内的录音:

审查收到的活动警报如在行驶的机车上使用手机,机车乘务员或列车长诱导的列车空气制动紧急应用.PTC强制执行以及摄像机镜头的任何障碍物

在CSX机车上对CSX机组人员进行具体的操作/效率测试,随机回顾向内的图像记录用于操作/效率测试目的

调查涉及车辆交通的平行线意外等事故

CSX通知调查人员,2019年使用向内记录仪进行了312次安全/操作测试审查.截至2020年7月CSX已经进行了849次安全/操作测试审查

作为对安全建议R-10-1和2的回应,联邦铁路局在2015年5月28日的铁路安全咨询委员会(RSAC)会议上宣布由于缺乏RSAC的共识建议,联邦铁路局正在进行拟议规则制定通知(NPRM)以解决货运和客运铁路强制安装机车记录设备的问题.因此2015年9月29日安全建议R-10-1和-2被归类为“开放可接受响应”联邦铁路局有4年没有发布国家灾害评估报告,2019年7月24日联邦铁路局发布了一份名为《旅客列车机车图像和音频录制设备》的NPRM.建议在客运列车上安装向内和向外的录音机(联邦公报2019,35712)NPRM只是部分响应了NTSB的建议,因为它不适用于货运铁路

2019年9月16日NTSB在回应NPRM时声明如下:货物列车和旅客列车在同一条铁轨上运行,存在发生事故的风险,有可能对公众造成重大影响.从安全管理系统的角度来看关于货运铁路事故和事件中发现的安全问题的记录信息很可能可以告知,减轻或防止可能影响客运铁路运营的类似安全问题.因此我们认为将拟议的规则限制在客运铁路上是短视的,FRA应该确保客运和货运铁路的安全.此外我们坚定地认为,铁路已经自愿安装的任何此类设备,无论是在货运列车上还是在客运列车上,都应该被要求满足最终规则中的最低标准

在这些建议发布后的六次重申中,有五次涉及货运列车的碰撞

虽然NPRM解决了客运铁路对内向和外向记录器的需求但它没有解决货运铁路的问题《固定美国地面运输法》(PL 114-94)第11411条,现在是美国法典20168第49条,要求向公众提供定期城际铁路客运或通勤铁路客运运输的铁路在客运列车的所有司机室和司机室控制车操作隔间安装内向和外向的图像记录设备.然而该法律并没有要求货运铁路安装此类设备《美国法典》第49章(20103)赋予运输部长广泛的权力,“为铁路安全的每个领域制定法规和发布命令”NTSB的结论是,内向和外向记录仪可以提高事故和事件调查的质量并为铁路管理部门提供积极主动的机会以核实列车乘务员的行动是否符合安全规则和程序.因此NTSB重申了FRA的安全建议R-10-1和-2.因为在这些建议发布以来的10年里,FRA开始只处理客运铁路,而不是货运铁路,安全建议R-10-1和2被归类为”开放-不可接受的回应”

PTC地区的铁路改道作业

CSX的操作规则要求PTC系统在完成切换活动后更新列车组成更改,并在列车开始在主轨道上运行之前切换到活动模式.危害控制层次是一种用于安全管理的方法以最大限度地减少或消除危害并消除或降低伤害风险(疾病控制和预防中心2020年)它是一种被广泛接受的方法,应用范围从可能对生命,财产和环境造成灾难性后果的高度危险过程,到在使用便携式手动工具时防止受伤.在减轻已查明的危害的控制方法层次中行政控制不如其他减轻危害活动有效行政控制与现有政策,工作惯例和其他规则一起使用CSX通过发布修订的公告对其PTC交换操作进行了更改(CSX 2019) 列车工作人员在启动PTC主动模式以外的任何操作模式时,如PTC限制模式都必须进行安全简报.修订后的PTC公告是一种行政控制以减轻在主要轨道上以PTC限制模式运营带来的风险

在控制方法的层次结构中,降低风险的一个更有效的方法是实施工程控制.工程控制比行政控制更受欢迎,因为工程控制的目的是在事故发生之前消除或减少危险

由4条I级铁路(CSX,BNSF,NS和UP)组成的互操作列车控制应用委员会(ITC)正在开发这样一种工程控制以解决与PTC在主动模式和受限模式之间切换相关的风险.ITC使用美国铁路协会(AAR) PTC设计标准协调PTC互操作性规范和技术协议,通过这个铁路行业委员会,CSX官员正在开发针对PTC限制模式的软件更改.这些变化将集中在承认在受限模式下继续移动,ITC正在建立一个基于时间和/或距离的阈值,然后机车乘务员将收到显示“确认继续在受限模式下移动”的提示

如果机车乘务员没有响应提示,系统将自动启动惩罚制动

ITC正在考虑的软件更改仍在开发中,旨在解决PTC限制模式的限制.在PTC限制模式下的操作将被限制在一个时间和/或距离阈值内然后要求机车乘务员确认继续在PTC限制模式下运行的提示.CSX预计将在2020年第四季度之前对I-ETMS进行软件更改,NTSB得出结论:49 CFR (f)中规定的管理控制在使用受限模式功能的PTC系统的地区不足以防止列车碰撞.因此NTSB建议联邦铁路局审查互操作列车控制应用委员会正在开发的关于PTC受限模式的软件变更并修订《联邦法规》第49章第236部分,要求铁路公司修改其PTC系统以实施自动限制在主要轨道上使用受限模式的工程控制.在干线轨道上,在这些情况下PTC必须切换到限制模式.在限制模式下列车的安全运行完全依赖于列车乘务员是否遵守铁路的限制速度要求

NTSB得出结论:充分的培训和管理监督对于确保正确遵守在受限模式下安全操作PTC系统的规则和程序至关重要.因此NTSB建议AAR,美国短线和地方铁路协会,Amtrak,阿拉斯加地方铁路,美国公共交通协会(APTA)通知其成员此次碰撞的情况并要求他们对与限制速度操作有关的培训和管理监督计划进行审查,以确定培训改进的机会并实施适当的缓解措施

此外根据调查过程中收集到的信息,NTSB得出结论:CSX的PTC培训计划没有特别强调使用限制模式特别是限制信号方面的执行限制,侵入已建立的工作区域以及通过线路不正确的道岔.因此NTSB建议CSX审查和修改其培训计划以确保员工能够适当地胜任PTC包括限制模式

调查结果

1.东行列车乘务人员的经验损伤,工作时间表,列车机械状况,轨道状况,交通控制信号系统,东行列车的正列车控制系统失灵,CSX运输调度中心的错误行动不是本次事故的因素

2. 东行列车机车乘务员或列车长无法采取任何行动来防止与迎面而来的列车相撞

3.如果西行列车接近控制点弹簧的停止信号时,列车的积极控制系统处于主动模式,那么这次碰撞本可以避免

4. 碰撞发生时西行列车的机车乘务员因饮酒而身体受损

5. 虽然事故后的检测显示,西行列车的机车乘务员体内存在大麻但无法确定他使用大麻是否造成了进一步的损伤

6. 西行列车机车乘务员在完成凯里侧线的工作后在操作列车时表现出性能下降,表现为列车速度波动,机车头灯开关使用异常以及未能在控制点弹簧处采取行动阻止西行列车

7. CSX铁路公司的药物和酒精测试项目未能阻止西行列车机车乘务员非法使用大麻和饮酒,这损害了他在值班和操作列车时的表现

8. 鉴于联邦铁路管理局对CSX运输随机药物和酒精测试项目的审计中记录的缺陷,这次碰撞的情况以及美国运输部监察长办公室对联邦铁路管理局审计过程的担忧,有必要对CSX运输的测试系统进行独立于联邦铁路管理局的审计

9. 向内和向外的记录仪可以提高事故和事件调查的质量并为铁路管理部门提供主动步骤的机会,以核实列车乘务员的行动是否符合安全规则和程序

10. 联邦法规 (f)标题49代码中规定的行政控制在使用受限模式功能的正列控制系统的地区不足以防止车对车碰撞

11. 充分的培训和管理监督对于确保正确遵守在受限模式下安全运行列车控制系统的规则和程序至关重要

12. 基于本次调查过程中收集的信息,CSX的列车积极控制培训计划并没有特别强调限制模式的使用,具体到其限制信号方面的执行,侵入已建立的工作区域以及通过不正确排列的道岔

可能的原因

NTSB认定,本次事故可能的原因是西行列车机车乘务员由于酒精作用造成的损伤,未能响应要求他在斯普林斯控制点前减速和停车的信号指示.正面列车控制系统的设计导致了这次碰撞,该系统允许在干线上以限制模式继续运行

整改措施

根据调查结果,NTSB提出了以下建议:

致美国运输部:

1. 要求美国运输部监察长对CSX铁路公司的毒品和酒精测试项目进行审计以确定允许受监管员工在不接受随机药物测试的情况下延长工作时间的情况

2. 在完成这项检查后,向CSX实施药物和酒精测试计划以及联邦铁路管理局对CSX的审计提出任何必要的建议

3.如有必要应用所学到的经验教训,广泛实施铁路毒品和酒精检测协议的改进以防止类似的情况在其他铁路上发生

致美国联邦铁路管理局:

4. 审查互操作列车控制应用委员会正在开发的关于列车正控受限模式的软件变更并修订《联邦法规》第49篇第236部分要求铁路修改其列车正控系统,以实施自动限制在主要轨道上使用受限模式的工程控制

致美国铁路协会,美国短线和地区铁路协会,Amtrak,阿拉斯加地方铁路和美国公共交通协会:

5. 将此次事故告知你们的成员并要求他们对在受限模式下运行列车控制系统的地区进行限速操作的培训和管理监督计划进行审查,以确定改进培训的机会并实施适当的缓解措施

致CSX铁路公司:

6. 检查和修改你的培训计划以确保员工在积极的培训控制(包括限制模式)上有适当的资格

在本报告中重申并分类的先前发布的建议

根据此次调查结果,NTSB重申并分类了以下安全建议:

致美国联邦铁路局:

要求在所有控制机车司机室内安装防碰撞和防火的向内和向外的音频和图像记录器,能够提供录音以验证列车乘务人员的行动是否符合对安全和列车状况至关重要的规则和程序.这些设备应具有至少12h的连续录音能力,其录音易于查阅并对公开发布有适当限制可用于事故调查或管理部门用于进行效率测试和全系统性能监测项目.本建议在第节中被归类为“开放-不可接受的应答”

要求铁路定期审查和使用驾驶室内的音频和图像记录(对公开发布有适当限制)，并结合其他性能数据，以验证列车乘务人员的行动符合对安全至关重要的规则和程序

本建议在第节中被归类为“开放-不可接受的应答”

事故调查人员

发布时间:2020年9月15日

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