引言

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停车场里不小心蹭一下,下车看看掉了块漆,人没事。飞机要是出事呢?大多数人脑子里浮现出来的,大概就是残骸、黑烟、无人生还。而高铁呢?近些年来好像从来没听说过有什么大事。

但事实是这样吗?

后台和私信里经常被问到一个问题,问法不一样,但意思差不多,飞机、高铁、汽车,到底谁最安全?

有人觉得高铁最稳,有人觉得飞机最快但最不让人放心,还有人觉得开车自己来操作所以最安全。

这个问题问得好,但是要回答它,需要先说清楚一件事,我们说的“安全”,到底是什么意思。

今天我们就把数据摊开来看看。

一、统计的艺术:数字是怎么骗人的?

第一种算法:按距离算

航空业最喜欢用的安全指标叫“旅客公里”,简单说就是每运送一名乘客飞行一公里,死亡的概率有多大。根据欧盟委员会和欧盟铁路局整理的 2019 年 EU-27 交通安全数据,按“每 10 亿旅客公里的死亡人数”排序,结果很明显:

商业民航,每 10 亿客公里死亡 0.08 人,基本就是基准线。铁路 0.09 人,跟民航差不多。长途大巴 0.24 人,是民航的 3 倍。私家车和出租车 2.52 人,是民航的 31.5 倍。而摩托车,36.41 人,是民航的 455 倍。

这组数字意味着什么?坐飞机要飞够 125 亿公里,大概相当于地球到太阳跑42个来回,平均下来对应约 1 名遇难者。而按汽车的死亡率,大约每 3.96 亿旅客公里就对应 1 名遇难者。

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图注:按旅客公里计算,商业民航与铁路处在同一低风险档;摩托车高出两个以上数量级。

按这组欧盟数据,航空和铁路都处在最低风险一档,而汽车和摩托车的风险高出一到两个数量级。

但是就单纯这样看,存在一个问题。

飞机一飞就是上千公里,单次行程长,按里程算天然占优势。如果按这个逻辑,近十几年载人航天没有宇航员死亡,观察到的死亡率接近 0。那国际空间站岂不是宇宙最安全的交通工具?

这显然是荒谬的。不过它也说明了一件事,比较的基准选得不对,结论可能完全反过来。

不光比法有讲究,数据本身也存在陷阱。

举个例子:全球铁路每年公布的死亡人数看起来不低。但是我们仔细一看,这些数字里有很大一部分不是坐火车的乘客,而是横穿铁路、闯道口、站台失足的其他人。真正在车厢内因事故遇难的旅客,占比其实很小。

但是只要把这些人全算进“铁路事故死亡”,铁路呈现出来的风险率就会被抬高不少。相比之下,航空统计通常能较清楚地区分机上乘员与地面人员。

数字背后藏着太多可以动手脚的地方,那有没有一种更公平的比法?

麻省理工学院(MIT)的阿诺德·巴内特教授(Arnold Barnett)花了几十年时间来专门研究这个问题。他在 Journal of Air Transport Management 等学术期刊上发表的系列论文,提出了一种更接近普通人真实感受的比较指标。

第二种算法:按“每次登机”算

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巴内特采用的指标叫“每次登机死亡风险”。他的问题只有一个,不管这趟航班是飞 2 小时还是 12 小时,只要买了这张票登上了这架飞机,这一趟旅程中遇难的概率是多少?

他追踪了全球半个世纪的数据。在2018—2022年的统计区间内,全球商业航空的每次登机死亡风险是:

约为 1370 万分之一。

如果只看巴内特划分的低风险市场,前两个梯队在 2018—2022 年都约为 8000 万分之一,风险只有全球平均水平的六分之一左右

这个数字有多小?如果一个人每天坐一次飞机,按数学期望,需要连续飞 3.7 万年才会遇到一次致命空难。我经常跟朋友说坐飞机真正危险的,可能是去机场路上的那段车程。

再看美国国家安全委员会(NSC)的统计。按 2024 年数据,美国居民一生死于机动车事故的概率约为 1/101。至于作为飞机乘客遇难,因为当年死亡样本太少,NSC 已经无法给出稳定的终生概率估计。

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图注:“一生死于车祸”和“单次登机死亡风险”不是同一种统计量,不能直接计算倍数。

这两组指标不能直接相除,一个计算一生累计风险,一个计算单次登机风险。但是它们共同说明了一件事,就是日常道路风险远比空难更常见。

那高铁呢?

这个问题必须认真说。对于经常出差或者跑长途的人来说,真正需要比较的一般是飞机和高铁,不是飞机和汽车。

说实话,我们和日本的高铁系统,安全记录已经非常接近民航水平。前面的那组欧盟数据里,民航和铁路的旅客公里死亡率本来就很接近(0.08 对 0.09)。而我们的高铁自大规模运营以来,车内乘客因运营事故遇难的情况屈指可数。

从数据上看,两者已经属于同一个量级,可以说我们的高铁非常安全。

不过有两件事需要说清楚,全球铁路和我们的高铁完全是两回事。

我们的高铁是全封闭线路、列车运行控制系统(CTCS)、司机权限严格受限的现代化系统。但如果放到全球,不同国家铁路的安全水平差了好几个数量级。拿全球铁路平均数据去评价我们的高铁,对高铁不公平;拿我们高铁的数据去代表全球铁路,那也说不过去。

另外一件事是时间。我们的高铁大规模运营才十几年,而商业民航的安全数据已经经过了半个世纪、有数百亿人次的检验。数据积累时间不同,直接来进行比较还是需要谨慎。

不过说到底飞机和高铁都很安全,开车反倒是比这两个都要危险得多。

具体飞机和高铁谁更安全?看你怎么算、具体算哪个国家、算哪个时间段。

数字是不会骗人的,但是选这些数字的人会。

不比谁出事的概率低了,就看一件事,如果已经出事了,生还率到底能有多高?这部分主要拿飞机来说,因为严重事故的数据最完整。我们的高铁样本太少,没法做同类统计,所以还是只能说我们的高铁现阶段太过安全了。

二、已经出事了,生还率到底有多高?

先看飞机的整体数据。

根据美国国家运输安全委员会(NTSB)跨度 35 年(1983—2017)的统计联邦航空法规第 121 部(主要规范大型航空承运人运行)下的全部事故,涉事机上人员共 108701 人,遇难 2973 人。航空事故后的整体生还率是 97.3%

97.3% 把所有航空事故混在了一起。大部分航空事故是严重颠簸中旅客受伤、冲出跑道但无人死亡之类的事件,跟大多数人脑海里空中浩劫的画面完全是两回事。

要看那些真的冲击公众直觉的那类事故,需要把结构损毁、火灾和人员重伤的子样本单独拿出来。

严重事故里,到底有多少人能活下来?

NTSB 在生还率研究中,筛出了同时满足三个条件的事故子样本,分别是飞机严重损坏或全毁、机舱起火(撞击前或撞击后)、且有人员重伤或死亡。

NTSB 追踪了 1983—2017 年这 35 年间的数据。在这段时间里,符合上述三个条件的严重事故共 35 起,涉及 3823 名机上人员。

结果是 59% 的人活了下来。

其中超过一半(52.7%)只受了轻伤或者毫发无损,还有 6.3% 的人虽然受了重伤,但是最终存活下来了。这 35 起是从同期全部航空事故中按上述条件筛出的子样本,不是另一套总体事故率。

飞机结构损毁、机舱起火这种级别的事故,还是有超过一半的人生还了。这个比例远超我们大多数人的想象。

但也得说万米高空解体、近乎垂直撞击地形等灾难性事故,生还空间通常非常小。遇到这种事故,谁也没有办法。

不过,这种事故在现代民航中少之又少。绝大多数航空事故,哪怕看起来触目惊心,实际上并不是全机损毁。

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图注:Part 121 事故总体生还率为 97.3%;在 NTSB 筛选的严重事故子样本中,生还率仍为 59%。

两个案例可以直观说明这一点。

2013 年,韩亚航空 214 号班机。一架波音 777 在旧金山机场进近过程中高度和空速持续偏低,机组复飞过晚,机尾撞上海堤,尾翼和两台发动机当场断裂脱落,机身在跑道上旋转滑行后停下,随后起火,中部机舱顶部被大火烧穿。

机上 307 人,304 人生还

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图注:韩亚航空 214 号航班事故现场。机身严重损毁,但主体客舱仍保留了可供大量乘员撤离的空间。

2024 年,日航羽田机场事故。一架 A350 降落时与海上保安厅的飞机在跑道上相撞,客机机身被大火彻底烧毁。

客机上 379 名旅客和机组,全部安全撤离

从这里可以看出就算飞机出事,也不等于说就是机毁人亡。

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图注:2024 年 1 月 2 日,日航 516 号航班在羽田机场起火。客机上的 379 人全部撤离。

三、飞机凭什么让人活下来?

上面那些数字不是天上掉下来的。每提高一个百分点的生还率,背后都是事故调查、适航标准和结构设计这些一点点磨出来的。

16g 座椅:撞了之后,人不能离开座位

这个规定的起因是在更早的空难中,NTSB 发现了一个反复出现的问题,有很多旅客不是死于撞击本身,而是座椅在猛烈减速时断裂脱落,人被甩出去互相磕撞挤压,这种二次碰撞会显著增加伤亡。

1988 年,联邦航空条例正式修订:新设计型号的客机座椅,必须通过 16 倍重力加速度(16g)的动态撞击测试。

16g 是什么概念?我们在地面站着,承受的是 1g。过山车的极限大概也就是 4~5g。战斗机飞行员穿上抗荷服能扛到 9g, 16g 意味着身体在撞击瞬间承受相当于自身重量 16 倍的载荷。 但是也确实有看到我们居然有女飞行员能仅凭肉身承受12g,没穿抗荷服也没带氧气面罩还能有说有笑,确实有点打破我的认知了。

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图注:16g 动态座椅测试以滑车和假人复现高减速度冲击,验证座椅、约束系统与地板连接的生存空间。

在这个载荷下,座椅的支架和滑轨不能断也不能松。座椅结构本身允许变形来吸收撞击能量,原理和汽车的溃缩区差不多,通过结构变形吸收碰撞能量,但是人必须被牢牢固定在座位上。

汽车座椅当然也有碰撞安全标准,但不会按照 FAA 这套 16g 航空动态测试完成审定。

防火:撞击之后,还要抢出撤离时间

火灾和浓烟是航空事故中必须单独防范的第二重威胁。在早期的航空事故中,很多的遇难者不是死于撞击,而是在撤离前就被有毒浓烟给呛到窒息的。在 NTSB 统计的 1983—2017 年这 35 起严重事故中,死于火灾或浓烟的占全部涉事人员的 4.1%,而撞击致死占 27%。

为了压低火灾带来的风险,适航标准从材料和撤离两个方向同时下手:

客舱壁板、天花板和行李架内饰,必须通过热释放速率测试,也就是把材料点燃之后,看它每秒释放多少热量,数值越低越安全。高阻燃材料和热释放限制用于延缓火势发展。座椅海绵垫外面包裹了专用的阻燃层,延缓客舱内发生轰燃(flashover,也就是火灾迅速发展到客舱内大量可燃表面普遍卷入燃烧的阶段)的时间。

这些设计的核心目标只有一个,就是给旅客争取尽可能多的清醒逃生时间。

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图注:航空座椅垫油燃烧试验,用于验证阻燃层能否限制火焰蔓延和燃烧损失。

黄金 90 秒:拿不到这张入场券,飞机就不能拿出来卖

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图注:客机应急滑梯部署测试。

新机型必须证明,在规定条件下能够在 90 秒内完成撤离。实际演示是方法之一,部分构型也可以使用经批准的分析方法证明。

在 1967 年,FAA 把撤离演示的时限从 120 秒收紧到 90 秒,这个时限一直沿用至今。

测试条件:客舱满载旅客,模拟夜间条件(仅依靠应急照明),并且只有一半的紧急出口可以使用。

在这种条件下,全体旅客和机组必须利用规定开放的出口和应急撤离设备,在 90 秒内 全部到达地面。通不过,飞机拿不到适航证,不能卖。

90 秒不是客舱从起火到必然被浓烟吞没的倒计时,而是一条统一的,可验证的审定门槛。它逼着出口数量、滑梯能力、应急照明和客舱程序能在同一个时间约束下工作。

浓烟积聚之后,头顶的出口标识很快就会被遮住。

这时候旅客找出口靠的是地板上的发光逃生带,蹲低身子沿着这条光带往前爬,就能慢慢摸到最近的紧急出口。

羽田那架 A350 最终被烧成空壳,客机上 379 人全部撤离。出口判断、客舱材料、应急照明和乘务组处置共同争取出了这段时间。那次撤离中,客舱广播系统无法使用,乘务组靠便携扩音器并直接喊话指挥撤离。

关于黄金 90 秒背后的故事,其实还有很多值得单独拿出来说的东西,后面我会专门写一篇专题。

系统冗余:关键功能不能压在一个部件上

最后来说说冗余。

对双发客机(比如 737、A320)来说,超过决断速度后,即使一台发动机失效,剩余发动机也必须满足继续起飞、爬升和返场或备降的性能要求。巡航阶段发生单发失效,飞机同样能够保持受控飞行。

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图注:现代 A320 系列驾驶舱。两套操纵位置背后,是分层监控、冗余与程序化交叉检查。

即便发生了两台发动机同时熄火这种极端情况,客机也不会直接坠落。

大型客机在合适的速度和姿态下,通常每下降 1 公里可以向前滑翔十几公里。在 1 万米高度失去全部动力,理论上还能滑翔一百多公里。在这段距离内,飞行员有时间去找跑道或者平整地面迫降。“哈德逊河奇迹”就是双发熄火后成功滑翔迫降的经典案例。

客机的供电、液压和飞行操纵等关键功能,通常设有备用电源、独立回路或降级工作方式。有的故障会触发自动切换,有的需要机组按程序处置。工程师保护的是关键功能,不是简单地把每个部件复制三遍。而延程运行批准(ETOPS)对发动机的空中停车率(IFSD)有严格的监控标准,不同改航时限对应不同的门槛值,越远要求越严。

相比汽车,客机在动力、操纵和供电层面投入了更多相互独立的备用路径。

四、为什么我们的直觉在骗我们?

说了这么多数据和工程方面的东西,但我也知道很多人下次坐飞机遇到颠簸,心还是会揪一下。

这就是我们的大脑在作怪。

可得性偏差(Availability Heuristic)

我们的大脑判断一件事危不危险,靠的不是数据,是脑子里能想起几个相关的画面。

空难一出,连续几周铺天盖地的报道,画面全是残骸、黑烟、遇难者家属痛哭。这些画面被深深刻进了我们的脑子里。

车祸呢?除非是几十辆车连环撞,否则连地方新闻都上不了。

所以我们脑子里塞满了空中浩劫的情节,却几乎没有飞机安全着陆、全员从滑梯撤离的印象。我们的大脑就拿这些印象来评估风险,自然觉得空难好像经常发生,而且一出事就全完了。

但在 NTSB 统计的 1983—2000 年美国 Part 121 事故中,569 起事故有 498 起没有造成机上人员死亡,占 87.5%

这些事故很少形成公众熟悉的“空难画面”,却构成了航空事故样本的大多数。

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控制错觉(Illusion of Control)

开车的时候,手握方向盘,脚踩刹车,我们会觉得命运在自己的手里。

坐飞机的时候,被安全带固定在座位上,什么都做不了,只能听天由命。这种丧失主动权的被动感,会让恐惧放大好几倍。

但是事实是坐在汽车里的我们,刚好是车祸里最大的不确定因素。根据 NHTSA 的调查,绝大多数碰撞事故中,人为因素都是事故链里的关键环节:分心、疲劳、酒驾、路怒。

而在民航的驾驶舱里,两名飞行员交叉检查、标准操作程序和自动化监控,会在一个人的判断失误与事故结果之间增加多道拦截层。它不能消灭错误,但能尽量阻止一个错误直接穿透整个系统。

我们自以为的“掌控感”,反而可能是最大的风险源头。

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图注:空难更容易占据我们的记忆,日常道路风险却更容易从新闻和直觉中消失。

对失控过程的想象

还有一层更深的原因。

想象万米高空失控坠落:密闭的机舱、失重感、等待撞地的那几十秒。比起车祸中瞬间发生、可能当场就失去意识,前者更让人本能地感到恐惧。

真正放大恐惧的是失去控制后对过程的想象。这种恐惧太强烈了,大脑会本能地把它提炼翻译成一个判断告诉我们现在的飞机不安全。

但这是情绪在说话,不是事实。

最后回到开始的那个问题:“飞机是最安全的交通工具”算是一个谬论吗?

如果最安全指的是“出事概率最低”,在中长途出行中,民航按旅客公里和每次登机计算,风险都处在很低的水平。在现有的可比数据里,商业民航和现代高铁都算处在最低风险一档,汽车明显是更高的。至于飞机和高铁谁排第一,答案取决于地区、年份还有采用的统计分母。

而就算已经出事了,情况也比我们以为的要好得多。飞机结构损毁、机舱起火这种级别的严重事故里,还是有超过一半的人生还了。

16g 座椅、防火内饰、90 秒撤离标准、多层的冗余系统,这些规矩不是谁拍脑袋写的,是用一起又一起事故和背后血淋淋的事故换回来的,民航的安全向来不是靠运气。

巴内特教授在他的研究中发现了一个规律,在过去 50 年里,商业飞行的死亡风险大约每年下降 7%,安全性大约每 10 年翻一倍。

他把这个叫做“空中摩尔定律”。

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图注:1968—2022 年,全球商业航空每次登机死亡风险大致每十年减半。

这场持续了半个世纪的改进,没有终点。

但它也不是免费的,每一条规矩背后,都有一张写着具体金额的账单。这笔账怎么算的,谁在买单,后面有机会来单独写。

握紧扶手的恐惧是人之常情,没什么不好意思的。概率不会替我们消除恐惧,但是至少不该由恐惧来替我们来算概率。