引言
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停車場里不小心蹭一下,下車看看掉了塊漆,人沒事。飛機(jī)要是出事呢?大多數(shù)人腦子里浮現(xiàn)出來的,大概就是殘骸、黑煙、無人生還。而高鐵呢?近些年來好像從來沒聽說過有什么大事。
但事實(shí)是這樣嗎?
后臺和私信里經(jīng)常被問到一個問題,問法不一樣,但意思差不多,飛機(jī)、高鐵、汽車,到底誰最安全?
有人覺得高鐵最穩(wěn),有人覺得飛機(jī)最快但最不讓人放心,還有人覺得開車自己來操作所以最安全。
這個問題問得好,但是要回答它,需要先說清楚一件事,我們說的“安全”,到底是什么意思。
今天我們就把數(shù)據(jù)攤開來看看。
一、統(tǒng)計的藝術(shù):數(shù)字是怎么騙人的?
第一種算法:按距離算
航空業(yè)最喜歡用的安全指標(biāo)叫“旅客公里”,簡單說就是每運(yùn)送一名乘客飛行一公里,死亡的概率有多大。根據(jù)歐盟委員會和歐盟鐵路局整理的 2019 年 EU-27 交通安全數(shù)據(jù),按“每 10 億旅客公里的死亡人數(shù)”排序,結(jié)果很明顯:
商業(yè)民航,每 10 億客公里死亡 0.08 人,基本就是基準(zhǔn)線。鐵路 0.09 人,跟民航差不多。長途大巴 0.24 人,是民航的 3 倍。私家車和出租車 2.52 人,是民航的 31.5 倍。而摩托車,36.41 人,是民航的 455 倍。
這組數(shù)字意味著什么?坐飛機(jī)要飛夠 125 億公里,大概相當(dāng)于地球到太陽跑42個來回,平均下來對應(yīng)約 1 名遇難者。而按汽車的死亡率,大約每 3.96 億旅客公里就對應(yīng) 1 名遇難者。
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圖注:按旅客公里計算,商業(yè)民航與鐵路處在同一低風(fēng)險檔;摩托車高出兩個以上數(shù)量級。
按這組歐盟數(shù)據(jù),航空和鐵路都處在最低風(fēng)險一檔,而汽車和摩托車的風(fēng)險高出一到兩個數(shù)量級。
但是就單純這樣看,存在一個問題。
飛機(jī)一飛就是上千公里,單次行程長,按里程算天然占優(yōu)勢。如果按這個邏輯,近十幾年載人航天沒有宇航員死亡,觀察到的死亡率接近 0。那國際空間站豈不是宇宙最安全的交通工具?
這顯然是荒謬的。不過它也說明了一件事,比較的基準(zhǔn)選得不對,結(jié)論可能完全反過來。
不光比法有講究,數(shù)據(jù)本身也存在陷阱。
舉個例子:全球鐵路每年公布的死亡人數(shù)看起來不低。但是我們仔細(xì)一看,這些數(shù)字里有很大一部分不是坐火車的乘客,而是橫穿鐵路、闖道口、站臺失足的其他人。真正在車廂內(nèi)因事故遇難的旅客,占比其實(shí)很小。
但是只要把這些人全算進(jìn)“鐵路事故死亡”,鐵路呈現(xiàn)出來的風(fēng)險率就會被抬高不少。相比之下,航空統(tǒng)計通常能較清楚地區(qū)分機(jī)上乘員與地面人員。
數(shù)字背后藏著太多可以動手腳的地方,那有沒有一種更公平的比法?
麻省理工學(xué)院(MIT)的阿諾德·巴內(nèi)特教授(Arnold Barnett)花了幾十年時間來專門研究這個問題。他在 Journal of Air Transport Management 等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的系列論文,提出了一種更接近普通人真實(shí)感受的比較指標(biāo)。
第二種算法:按“每次登機(jī)”算
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巴內(nèi)特采用的指標(biāo)叫“每次登機(jī)死亡風(fēng)險”。他的問題只有一個,不管這趟航班是飛 2 小時還是 12 小時,只要買了這張票登上了這架飛機(jī),這一趟旅程中遇難的概率是多少?
他追蹤了全球半個世紀(jì)的數(shù)據(jù)。在2018—2022年的統(tǒng)計區(qū)間內(nèi),全球商業(yè)航空的每次登機(jī)死亡風(fēng)險是:
約為 1370 萬分之一。
如果只看巴內(nèi)特劃分的低風(fēng)險市場,前兩個梯隊在 2018—2022 年都約為 8000 萬分之一,風(fēng)險只有全球平均水平的六分之一左右。
這個數(shù)字有多小?如果一個人每天坐一次飛機(jī),按數(shù)學(xué)期望,需要連續(xù)飛 3.7 萬年才會遇到一次致命空難。我經(jīng)常跟朋友說坐飛機(jī)真正危險的,可能是去機(jī)場路上的那段車程。
再看美國國家安全委員會(NSC)的統(tǒng)計。按 2024 年數(shù)據(jù),美國居民一生死于機(jī)動車事故的概率約為 1/101。至于作為飛機(jī)乘客遇難,因為當(dāng)年死亡樣本太少,NSC 已經(jīng)無法給出穩(wěn)定的終生概率估計。
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圖注:“一生死于車禍”和“單次登機(jī)死亡風(fēng)險”不是同一種統(tǒng)計量,不能直接計算倍數(shù)。
這兩組指標(biāo)不能直接相除,一個計算一生累計風(fēng)險,一個計算單次登機(jī)風(fēng)險。但是它們共同說明了一件事,就是日常道路風(fēng)險遠(yuǎn)比空難更常見。
那高鐵呢?
這個問題必須認(rèn)真說。對于經(jīng)常出差或者跑長途的人來說,真正需要比較的一般是飛機(jī)和高鐵,不是飛機(jī)和汽車。
說實(shí)話,我們和日本的高鐵系統(tǒng),安全記錄已經(jīng)非常接近民航水平。前面的那組歐盟數(shù)據(jù)里,民航和鐵路的旅客公里死亡率本來就很接近(0.08 對 0.09)。而我們的高鐵自大規(guī)模運(yùn)營以來,車內(nèi)乘客因運(yùn)營事故遇難的情況屈指可數(shù)。
從數(shù)據(jù)上看,兩者已經(jīng)屬于同一個量級,可以說我們的高鐵非常安全。
不過有兩件事需要說清楚,全球鐵路和我們的高鐵完全是兩回事。
我們的高鐵是全封閉線路、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CTCS)、司機(jī)權(quán)限嚴(yán)格受限的現(xiàn)代化系統(tǒng)。但如果放到全球,不同國家鐵路的安全水平差了好幾個數(shù)量級。拿全球鐵路平均數(shù)據(jù)去評價我們的高鐵,對高鐵不公平;拿我們高鐵的數(shù)據(jù)去代表全球鐵路,那也說不過去。
另外一件事是時間。我們的高鐵大規(guī)模運(yùn)營才十幾年,而商業(yè)民航的安全數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)過了半個世紀(jì)、有數(shù)百億人次的檢驗。數(shù)據(jù)積累時間不同,直接來進(jìn)行比較還是需要謹(jǐn)慎。
不過說到底飛機(jī)和高鐵都很安全,開車反倒是比這兩個都要危險得多。
具體飛機(jī)和高鐵誰更安全?看你怎么算、具體算哪個國家、算哪個時間段。
數(shù)字是不會騙人的,但是選這些數(shù)字的人會。
不比誰出事的概率低了,就看一件事,如果已經(jīng)出事了,生還率到底能有多高?這部分主要拿飛機(jī)來說,因為嚴(yán)重事故的數(shù)據(jù)最完整。我們的高鐵樣本太少,沒法做同類統(tǒng)計,所以還是只能說我們的高鐵現(xiàn)階段太過安全了。
二、已經(jīng)出事了,生還率到底有多高?
先看飛機(jī)的整體數(shù)據(jù)。
根據(jù)美國國家運(yùn)輸安全委員會(NTSB)跨度 35 年(1983—2017)的統(tǒng)計,聯(lián)邦航空法規(guī)第 121 部(主要規(guī)范大型航空承運(yùn)人運(yùn)行)下的全部事故,涉事機(jī)上人員共 108701 人,遇難 2973 人。航空事故后的整體生還率是 97.3%。
97.3% 把所有航空事故混在了一起。大部分航空事故是嚴(yán)重顛簸中旅客受傷、沖出跑道但無人死亡之類的事件,跟大多數(shù)人腦海里空中浩劫的畫面完全是兩回事。
要看那些真的沖擊公眾直覺的那類事故,需要把結(jié)構(gòu)損毀、火災(zāi)和人員重傷的子樣本單獨(dú)拿出來。
嚴(yán)重事故里,到底有多少人能活下來?
NTSB 在生還率研究中,篩出了同時滿足三個條件的事故子樣本,分別是飛機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞或全毀、機(jī)艙起火(撞擊前或撞擊后)、且有人員重傷或死亡。
NTSB 追蹤了 1983—2017 年這 35 年間的數(shù)據(jù)。在這段時間里,符合上述三個條件的嚴(yán)重事故共 35 起,涉及 3823 名機(jī)上人員。
結(jié)果是 59% 的人活了下來。
其中超過一半(52.7%)只受了輕傷或者毫發(fā)無損,還有 6.3% 的人雖然受了重傷,但是最終存活下來了。這 35 起是從同期全部航空事故中按上述條件篩出的子樣本,不是另一套總體事故率。
飛機(jī)結(jié)構(gòu)損毀、機(jī)艙起火這種級別的事故,還是有超過一半的人生還了。這個比例遠(yuǎn)超我們大多數(shù)人的想象。
但也得說萬米高空解體、近乎垂直撞擊地形等災(zāi)難性事故,生還空間通常非常小。遇到這種事故,誰也沒有辦法。
不過,這種事故在現(xiàn)代民航中少之又少。絕大多數(shù)航空事故,哪怕看起來觸目驚心,實(shí)際上并不是全機(jī)損毀。
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圖注:Part 121 事故總體生還率為 97.3%;在 NTSB 篩選的嚴(yán)重事故子樣本中,生還率仍為 59%。
兩個案例可以直觀說明這一點(diǎn)。
2013 年,韓亞航空 214 號班機(jī)。一架波音 777 在舊金山機(jī)場進(jìn)近過程中高度和空速持續(xù)偏低,機(jī)組復(fù)飛過晚,機(jī)尾撞上海堤,尾翼和兩臺發(fā)動機(jī)當(dāng)場斷裂脫落,機(jī)身在跑道上旋轉(zhuǎn)滑行后停下,隨后起火,中部機(jī)艙頂部被大火燒穿。
機(jī)上 307 人,304 人生還。
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圖注:韓亞航空 214 號航班事故現(xiàn)場。機(jī)身嚴(yán)重?fù)p毀,但主體客艙仍保留了可供大量乘員撤離的空間。
2024 年,日航羽田機(jī)場事故。一架 A350 降落時與海上保安廳的飛機(jī)在跑道上相撞,客機(jī)機(jī)身被大火徹底燒毀。
客機(jī)上 379 名旅客和機(jī)組,全部安全撤離。
從這里可以看出就算飛機(jī)出事,也不等于說就是機(jī)毀人亡。
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圖注:2024 年 1 月 2 日,日航 516 號航班在羽田機(jī)場起火。客機(jī)上的 379 人全部撤離。
三、飛機(jī)憑什么讓人活下來?
上面那些數(shù)字不是天上掉下來的。每提高一個百分點(diǎn)的生還率,背后都是事故調(diào)查、適航標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)設(shè)計這些一點(diǎn)點(diǎn)磨出來的。
16g 座椅:撞了之后,人不能離開座位
這個規(guī)定的起因是在更早的空難中,NTSB 發(fā)現(xiàn)了一個反復(fù)出現(xiàn)的問題,有很多旅客不是死于撞擊本身,而是座椅在猛烈減速時斷裂脫落,人被甩出去互相磕撞擠壓,這種二次碰撞會顯著增加傷亡。
1988 年,聯(lián)邦航空條例正式修訂:新設(shè)計型號的客機(jī)座椅,必須通過 16 倍重力加速度(16g)的動態(tài)撞擊測試。
16g 是什么概念?我們在地面站著,承受的是 1g。過山車的極限大概也就是 4~5g。戰(zhàn)斗機(jī)飛行員穿上抗荷服能扛到 9g, 16g 意味著身體在撞擊瞬間承受相當(dāng)于自身重量 16 倍的載荷。 但是也確實(shí)有看到我們居然有女飛行員能僅憑肉身承受12g,沒穿抗荷服也沒帶氧氣面罩還能有說有笑,確實(shí)有點(diǎn)打破我的認(rèn)知了。
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圖注:16g 動態(tài)座椅測試以滑車和假人復(fù)現(xiàn)高減速度沖擊,驗證座椅、約束系統(tǒng)與地板連接的生存空間。
在這個載荷下,座椅的支架和滑軌不能斷也不能松。座椅結(jié)構(gòu)本身允許變形來吸收撞擊能量,原理和汽車的潰縮區(qū)差不多,通過結(jié)構(gòu)變形吸收碰撞能量,但是人必須被牢牢固定在座位上。
汽車座椅當(dāng)然也有碰撞安全標(biāo)準(zhǔn),但不會按照 FAA 這套 16g 航空動態(tài)測試完成審定。
防火:撞擊之后,還要搶出撤離時間
火災(zāi)和濃煙是航空事故中必須單獨(dú)防范的第二重威脅。在早期的航空事故中,很多的遇難者不是死于撞擊,而是在撤離前就被有毒濃煙給嗆到窒息的。在 NTSB 統(tǒng)計的 1983—2017 年這 35 起嚴(yán)重事故中,死于火災(zāi)或濃煙的占全部涉事人員的 4.1%,而撞擊致死占 27%。
為了壓低火災(zāi)帶來的風(fēng)險,適航標(biāo)準(zhǔn)從材料和撤離兩個方向同時下手:
客艙壁板、天花板和行李架內(nèi)飾,必須通過熱釋放速率測試,也就是把材料點(diǎn)燃之后,看它每秒釋放多少熱量,數(shù)值越低越安全。高阻燃材料和熱釋放限制用于延緩火勢發(fā)展。座椅海綿墊外面包裹了專用的阻燃層,延緩客艙內(nèi)發(fā)生轟燃(flashover,也就是火災(zāi)迅速發(fā)展到客艙內(nèi)大量可燃表面普遍卷入燃燒的階段)的時間。
這些設(shè)計的核心目標(biāo)只有一個,就是給旅客爭取盡可能多的清醒逃生時間。
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圖注:航空座椅墊油燃燒試驗,用于驗證阻燃層能否限制火焰蔓延和燃燒損失。
黃金 90 秒:拿不到這張入場券,飛機(jī)就不能拿出來賣
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圖注:客機(jī)應(yīng)急滑梯部署測試。
新機(jī)型必須證明,在規(guī)定條件下能夠在 90 秒內(nèi)完成撤離。實(shí)際演示是方法之一,部分構(gòu)型也可以使用經(jīng)批準(zhǔn)的分析方法證明。
在 1967 年,F(xiàn)AA 把撤離演示的時限從 120 秒收緊到 90 秒,這個時限一直沿用至今。
測試條件:客艙滿載旅客,模擬夜間條件(僅依靠應(yīng)急照明),并且只有一半的緊急出口可以使用。
在這種條件下,全體旅客和機(jī)組必須利用規(guī)定開放的出口和應(yīng)急撤離設(shè)備,在 90 秒內(nèi) 全部到達(dá)地面。通不過,飛機(jī)拿不到適航證,不能賣。
90 秒不是客艙從起火到必然被濃煙吞沒的倒計時,而是一條統(tǒng)一的,可驗證的審定門檻。它逼著出口數(shù)量、滑梯能力、應(yīng)急照明和客艙程序能在同一個時間約束下工作。
濃煙積聚之后,頭頂?shù)某隹跇?biāo)識很快就會被遮住。
這時候旅客找出口靠的是地板上的發(fā)光逃生帶,蹲低身子沿著這條光帶往前爬,就能慢慢摸到最近的緊急出口。
羽田那架 A350 最終被燒成空殼,客機(jī)上 379 人全部撤離。出口判斷、客艙材料、應(yīng)急照明和乘務(wù)組處置共同爭取出了這段時間。那次撤離中,客艙廣播系統(tǒng)無法使用,乘務(wù)組靠便攜擴(kuò)音器并直接喊話指揮撤離。
關(guān)于黃金 90 秒背后的故事,其實(shí)還有很多值得單獨(dú)拿出來說的東西,后面我會專門寫一篇專題。
系統(tǒng)冗余:關(guān)鍵功能不能壓在一個部件上
最后來說說冗余。
對雙發(fā)客機(jī)(比如 737、A320)來說,超過決斷速度后,即使一臺發(fā)動機(jī)失效,剩余發(fā)動機(jī)也必須滿足繼續(xù)起飛、爬升和返場或備降的性能要求。巡航階段發(fā)生單發(fā)失效,飛機(jī)同樣能夠保持受控飛行。
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圖注:現(xiàn)代 A320 系列駕駛艙。兩套操縱位置背后,是分層監(jiān)控、冗余與程序化交叉檢查。
即便發(fā)生了兩臺發(fā)動機(jī)同時熄火這種極端情況,客機(jī)也不會直接墜落。
大型客機(jī)在合適的速度和姿態(tài)下,通常每下降 1 公里可以向前滑翔十幾公里。在 1 萬米高度失去全部動力,理論上還能滑翔一百多公里。在這段距離內(nèi),飛行員有時間去找跑道或者平整地面迫降。“哈德遜河奇跡”就是雙發(fā)熄火后成功滑翔迫降的經(jīng)典案例。
客機(jī)的供電、液壓和飛行操縱等關(guān)鍵功能,通常設(shè)有備用電源、獨(dú)立回路或降級工作方式。有的故障會觸發(fā)自動切換,有的需要機(jī)組按程序處置。工程師保護(hù)的是關(guān)鍵功能,不是簡單地把每個部件復(fù)制三遍。而延程運(yùn)行批準(zhǔn)(ETOPS)對發(fā)動機(jī)的空中停車率(IFSD)有嚴(yán)格的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),不同改航時限對應(yīng)不同的門檻值,越遠(yuǎn)要求越嚴(yán)。
相比汽車,客機(jī)在動力、操縱和供電層面投入了更多相互獨(dú)立的備用路徑。
四、為什么我們的直覺在騙我們?
說了這么多數(shù)據(jù)和工程方面的東西,但我也知道很多人下次坐飛機(jī)遇到顛簸,心還是會揪一下。
這就是我們的大腦在作怪。
可得性偏差(Availability Heuristic)
我們的大腦判斷一件事危不危險,靠的不是數(shù)據(jù),是腦子里能想起幾個相關(guān)的畫面。
空難一出,連續(xù)幾周鋪天蓋地的報道,畫面全是殘骸、黑煙、遇難者家屬痛哭。這些畫面被深深刻進(jìn)了我們的腦子里。
車禍呢?除非是幾十輛車連環(huán)撞,否則連地方新聞都上不了。
所以我們腦子里塞滿了空中浩劫的情節(jié),卻幾乎沒有飛機(jī)安全著陸、全員從滑梯撤離的印象。我們的大腦就拿這些印象來評估風(fēng)險,自然覺得空難好像經(jīng)常發(fā)生,而且一出事就全完了。
但在 NTSB 統(tǒng)計的 1983—2000 年美國 Part 121 事故中,569 起事故有 498 起沒有造成機(jī)上人員死亡,占 87.5%。
這些事故很少形成公眾熟悉的“空難畫面”,卻構(gòu)成了航空事故樣本的大多數(shù)。
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控制錯覺(Illusion of Control)
開車的時候,手握方向盤,腳踩剎車,我們會覺得命運(yùn)在自己的手里。
坐飛機(jī)的時候,被安全帶固定在座位上,什么都做不了,只能聽天由命。這種喪失主動權(quán)的被動感,會讓恐懼放大好幾倍。
但是事實(shí)是坐在汽車?yán)锏奈覀儯瑒偤檬擒嚨溊镒畲蟮牟淮_定因素。根據(jù) NHTSA 的調(diào)查,絕大多數(shù)碰撞事故中,人為因素都是事故鏈里的關(guān)鍵環(huán)節(jié):分心、疲勞、酒駕、路怒。
而在民航的駕駛艙里,兩名飛行員交叉檢查、標(biāo)準(zhǔn)操作程序和自動化監(jiān)控,會在一個人的判斷失誤與事故結(jié)果之間增加多道攔截層。它不能消滅錯誤,但能盡量阻止一個錯誤直接穿透整個系統(tǒng)。
我們自以為的“掌控感”,反而可能是最大的風(fēng)險源頭。
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圖注:空難更容易占據(jù)我們的記憶,日常道路風(fēng)險卻更容易從新聞和直覺中消失。
對失控過程的想象
還有一層更深的原因。
想象萬米高空失控墜落:密閉的機(jī)艙、失重感、等待撞地的那幾十秒。比起車禍中瞬間發(fā)生、可能當(dāng)場就失去意識,前者更讓人本能地感到恐懼。
真正放大恐懼的是失去控制后對過程的想象。這種恐懼太強(qiáng)烈了,大腦會本能地把它提煉翻譯成一個判斷告訴我們現(xiàn)在的飛機(jī)不安全。
但這是情緒在說話,不是事實(shí)。
最后回到開始的那個問題:“飛機(jī)是最安全的交通工具”算是一個謬論嗎?
如果最安全指的是“出事概率最低”,在中長途出行中,民航按旅客公里和每次登機(jī)計算,風(fēng)險都處在很低的水平。在現(xiàn)有的可比數(shù)據(jù)里,商業(yè)民航和現(xiàn)代高鐵都算處在最低風(fēng)險一檔,汽車明顯是更高的。至于飛機(jī)和高鐵誰排第一,答案取決于地區(qū)、年份還有采用的統(tǒng)計分母。
而就算已經(jīng)出事了,情況也比我們以為的要好得多。飛機(jī)結(jié)構(gòu)損毀、機(jī)艙起火這種級別的嚴(yán)重事故里,還是有超過一半的人生還了。
16g 座椅、防火內(nèi)飾、90 秒撤離標(biāo)準(zhǔn)、多層的冗余系統(tǒng),這些規(guī)矩不是誰拍腦袋寫的,是用一起又一起事故和背后血淋淋的事故換回來的,民航的安全向來不是靠運(yùn)氣。
巴內(nèi)特教授在他的研究中發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律,在過去 50 年里,商業(yè)飛行的死亡風(fēng)險大約每年下降 7%,安全性大約每 10 年翻一倍。
他把這個叫做“空中摩爾定律”。
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圖注:1968—2022 年,全球商業(yè)航空每次登機(jī)死亡風(fēng)險大致每十年減半。
這場持續(xù)了半個世紀(jì)的改進(jìn),沒有終點(diǎn)。
但它也不是免費(fèi)的,每一條規(guī)矩背后,都有一張寫著具體金額的賬單。這筆賬怎么算的,誰在買單,后面有機(jī)會來單獨(dú)寫。
握緊扶手的恐懼是人之常情,沒什么不好意思的。概率不會替我們消除恐懼,但是至少不該由恐懼來替我們來算概率。
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