有轨电车系统安全性分析

明瑞利

(中国地铁工程咨询有限责任公司，北京100037)

有轨电车系统安全性分析

明瑞利

(中国地铁工程咨询有限责任公司，北京100037)

中国关于有轨电车系统特点和适应性的探讨较多，对其安全性并未进行系统的阐述。通过对国外有轨电车安全的研究和统计资料的调查梳理，比较有轨电车与其他交通方式的安全性。分析有轨电车事故类型以及各种事故发生频度、危害性、事故主要发生地点分布特征。从技术、人和管理3个方面探讨影响有轨电车安全性的重要因素。最后，总结西方发达国家有轨电车安全保障经验，并为提升中国有轨电车系统的安全提出相应建议。

有轨电车；安全性；事故；影响因素

随着有轨电车在欧洲的成功复兴，近年来中国从学术界到政府逐渐认识到这种交通方式的作用，开始积极推行有轨电车的应用。除长春、大连等城市尚保存传统有轨电车外，天津泰达、上海浦东、沈阳浑南新区、苏州高新区等已相继开通现代有轨电车系统，此外，北京、广州、深圳、南京、青岛、珠海等城市已开工建设有轨电车，成都、武汉、郑州、宁波、海口、舟山等城市已规划并即将开工建设有轨电车系统。上海、天津、沈阳的有轨电车线路开通后不久，已有多起安全事故见诸报端。安全性始终是政府决策者和普通市民关注的核心问题之一，由于受到广泛的担忧和质疑，有轨电车系统的建设决策受到很大影响。目前，中国关于有轨电车系统特点和适应性的探讨较多，对其安全性并未进行系统的阐述。因此，有必要对此展开研究，以提升工程技术人员、决策者和普通市民对有轨电车安全性的认识，并指导有轨电车系统的规划、建设和运营。

1 有轨电车系统与其他交通方式的安全性比较

交通方式的安全性是相对的，往往用单位车公里或单位乘次的事故率来表征。事故率越低，相应的交通方式安全性越高。国际公共交通联合会(UITP)下属的轻轨交通委员会对德国不莱梅等6个传统城市有轨电车系统进行研究[1]显示，私人小汽车平均每百万人公里发生的交通伤亡事故为0.40起，有轨电车为0.09起，相比之下，有轨电车比私人小汽车更为安全。据文献[2]统计，2006— 2011年，法国8个城市的有轨电车万车公里平均事故率(0.42起)约为公共汽车(0.82起)的50%。文献[2]同时显示，有轨电车每百万乘次的平均受害者数量(约0.8人)约为地铁和区域快线(约0.5人)的1.6倍。总体来看，有轨电车比私人小汽车和公共汽车更加安全，是一种相对安全的公共交通方式。由于其具有开放性的特点，导致安全性低于封闭式的轨道交通客运系统。

同时也应注意到，技术标准和交通环境对有轨电车的安全性有很大影响。文献[1]研究的城市运营线路为传统有轨电车，在市区采用混合路权；文献[2]统计的有轨电车为20世纪80年代后新建的有轨电车，封闭、半封闭及混合路权三种形式均存在；文献[3]指出波尔多有轨电车在市中心老城区采用混合路权，外围采用半封闭路权。在奥斯陆[3]，封闭、半封闭和混行三种路权下，有轨电车的事故率之比约为1:8:13。可见，讨论有轨电车的安全性需要设置一定前提条件，在不同的技术标准和城市交通环境下，有轨电车的安全程度不同，不可以偏概全。这也要求在有轨电车规划、建设、运营过程中进行安全评估时，必须具体项目具体分析。

表1 有轨电车系统事故类型Tab.1 Types of accidents occurring to tramcar system

图1 2006—2010年法国有轨电车事故类型统计Fig.1 Statistics on types of tramcar accidents in France(2006—2010)

2 有轨电车系统事故特点分析

2.1 事故类型

有轨电车系统除具有轨道交通的基本特征外，更接近于常规公交，其运营安全性特点亦如此。经过对诸多文献的分析整理，有轨电车交通事故可归纳为表1所示多种类型。

由于有轨电车系统的开放性，事故中有轨电车与其他交通参与者碰撞(剐蹭)的发生频率最高，其次为乘客发生意外，而列车脱轨、触电等类型事故较为少见(见图1)。以法国各城市有轨电车事故为例，据法国索道和轨道交通技术部(STRMTG)统计[2]，2006—2010年，有轨电车与其他交通参与者碰撞类事故占69.1%，有轨电车上乘客发生意外占25.4%，两者共占事故总量的94.5%。地铁、轻轨系统的事故大多为乘客落入轨道、列车信号故障导致列车冲撞、乘客遭安全门或车门夹挤等，为封闭系统的内部事故，可以通过相应的工程或者管理措施得到有效控制，事故发生概率也相对较低。有轨电车事故绝大部分由系统与外界环境之间的冲突引起，随机性更强、控制难度更大。当前，中国的有轨电车项目大多习惯性地沿用地铁、轻轨系统的设计理念，聚焦于系统内部设计论证，对有轨电车与周围交通环境的融合考虑相对较少。相关从业人员需要尽快转变设计理念，在项目规划设计过程中，应始终将有轨电车作为开放式道路交通的一部分，深入分析其与城市其他交通方式之间的潜在冲突，进行系统性的协调和防范。

2.2 致伤(亡)人群识别

在涉及有轨电车系统的交通事故中，主要受害群体为乘客和其他道路交通参与者(行人、骑车者、私人小汽车驾驶员及乘客等)。随路权、信号控制方式以及交通环境不同，各受害群体所占比例有所差异。其中，有轨电车乘客受伤较为常见，绝大部分为轻伤，主要因为有轨电车加减速引起的滑倒、摔倒所致，特别是在紧急制动的情况下，最易发生此类事故。例如在法国，85%的乘客受伤事故由碰撞时的紧急制动引起。与私人小汽车碰撞的事故比例高、受害者数量多，但遭受严重伤害的数量较少。与行人和骑车者碰撞的事故在总量中比例虽低，但受害者数量较多，是造成重伤或死亡的主因。行人和骑车者由于缺少安全防护，与有轨电车碰撞时更易受到严重伤害。表2为2010年法国有轨电车与其他交通参与者碰撞的事故统计结果[2]。可见，公众对有轨电车带来潜在交通危险的担忧是在情理之中的。

相比欧美等发达国家，中国大部分城市居民交通安全意识和法制意识不强，闯红灯、抢行、中国式过马路等现象屡见不鲜，引入有轨电车系统后发生碰撞的潜在风险更高。因此，有必要在有轨电车系统规划建设过程中开展安全风险评估，并采取有效的工程和管理措施，降低有轨电车与其他交通参与者(尤其是与行人、骑车者)碰撞的风险。

2.3 碰撞事故发生地点分布特征

综合事故发生频率和危害程度，在涉及有轨电车系统的交通事故中，列车与其他交通参与者碰撞类事故最为频繁、结果也最为严重。对碰撞发生地点的分布进行分析，有助于把握交通事故产生机制，从而有效进行安全防范。

碰撞事故的发生频度、发生地点与交通活动参与方的接触频度、接触地点息息相关，路权形式直接影响有轨电车与其他交通参与者接触的位置和概率，是影响有轨电车碰撞事故的主要因素。采用物理隔离的专用路权下，有轨电车与机动车碰撞绝大多数发生在道路交叉口；而在有轨电车与机动车混行路权下，有轨电车与机动车在区间内发生碰撞的概率很高，针对奥斯陆开展的有轨电车研究显示[3]，有轨电车在混行路权下发生事故的概率是专用路权下的3倍。有轨电车与行人碰撞主要发生在车站和道路交叉口，其次为区间。有轨电车车站往往采用简易的开放式低站台，乘客可以自由地横向跨轨穿行，且车站人流量大、交通环境复杂，成为碰撞或剐蹭事故发生的重点区域；大量的平面交叉口意味着有轨电车与过街行人频繁接触，也成为碰撞事故的高发区；区间内的碰撞主要因行人违规穿越引起，此类事故的数量相对较少，但由于列车速度快，致伤更为严重。例如布鲁塞尔[4]，在有轨电车与行人碰撞的事故中，52%发生在车站，30%发生在道路交叉口；在法国各城市，有轨电车与行人碰撞事故发生在车站、道路交叉口、区间的比例分别为40%，36%和23%(见图2)。目前，中国的有轨电车大多建设在车少人稀的新区，即便如此，道路交叉口的碰撞事故亦有多次报道，随着客流量和道路交通量的增加，碰撞的潜在风险也势必大幅提升。由此，加强车站和道路交叉口的合理设计与管理是一项十分重要并亟待提升的工作。

表2 2010年法国有轨电车与其他交通参与者碰撞事故统计Tab.2 Statistics on crashes between tramcar and other roadway users in France in 2010 %

图2 布鲁塞尔和法国有轨电车与行人碰撞位置分布Fig.2 Location distribution of clashing between tramcar and pedestrian in Brussels and France

3 有轨电车系统安全性主要影响因素

有轨电车系统具有开放性，影响其安全性的因素较多。经过分析、总结和归纳，将主要的影响因素大致分为技术因素、人的因素和管理因素三类。

3.1 技术因素

影响有轨电车安全性的技术因素主要包括：路权、车辆性能、设备可靠度和安全性，以及工程设计水平等。路权是其中最为重要的因素。路权的独立性越高，有轨电车与其他交通参与者接触的机会越少，安全性越好。其次，车辆性能也是影响有轨电车安全性的重要因素，如紧急制动性能和转弯运动性能等。紧急制动性能越好，制动距离越短，系统安全性越高。为了适应现代城市交通环境，有轨电车的制动性能大幅提升，以阿尔斯通(Alstom)的Citadis系列列车(钢轮钢轨系统)为例，其常用制动加速度为1.1～1.3m·s-2，紧急状况下可达到2.8～3.0m·s-2[5]。在30km·h-1的初速度下，理论紧急制动距离为20～22 m (假定反应时间为1 s)，接近中国《机动车运行安全技术条件》(GB 7258—2004)中对公共汽车的规定(30 km·h-1初速度，制动距离不超过20 m)。同时，有轨电车转弯运动性能越好，乘坐舒适度越高，乘客在列车转向时摔倒的可能性越低。设备可靠度和安全性也是影响有轨电车系统安全性的重要因素，如供电系统安全度、车地信息交换系统以及交叉口信号控制系统的可靠度，都关乎有轨电车的运营安全。工程设计水平同样对有轨电车的安全有十分重要的影响，特别是对有轨电车融入城市道路交通环境的处理水平，在很大程度上影响其运营安全。例如根据法国的经验，在交叉口区有轨电车行车下游方向设置无障碍区(见图3)，当有轨电车与小汽车相撞时，无障碍区为有轨电车推行被撞小汽车向前继续滑行提供缓冲空间，可有效避免相撞小汽车被冲压在有轨电车与固定障碍物之间，从而降低小汽车内乘客遭受严重伤害的风险。

图3 有轨电车行车下游方向的无障碍区设置示意图Fig.3 Illustration of barrier-free area in the downstream of tramcar traveling direction

随着车辆、设备等先进技术的引进和自我研发的追赶，目前中国企业在硬件技术方面与国际水平差距日微，但在有轨电车系统设计方面，由于缺乏经验，尚存在不小差距。因此，尽快提升有轨电车系统设计水平是提高中国有轨电车系统安全性的重要途径。

3.2 人的因素

作为一种人工驾驶的开放式系统，有轨电车的运营安全与人的交通行为息息相关。有轨电车交通事故涉及的群体可分为三类：道路交通参与者、有轨电车驾驶员、有轨电车乘客。

道路交通参与者的不当交通行为是造成系列碰撞事故的主要原因，如横穿区间、闯红灯、抢行、停放车辆侵入有轨电车限界等。以法国波尔多为例，60%的有轨电车事故由不遵守交通规则引起，其中26%由乘客在车站内横穿轨道引起[6]。调查显示，交通参与者对有轨电车的危险性认识不足和存在侥幸心理是驱使上述不当交通行为产生的深层次原因。

有轨电车驾驶员的综合素质也直接影响有轨电车的安全。有轨电车由人工操控，驾驶员的驾驶技术越熟练、责任心越强，有轨电车的安全性越高。经验丰富的驾驶员能够对道路上其他行人和车辆的行为提前做出预判，并及时采取合理的应对措施，避免事故发生。针对奥斯陆开展的有轨电车研究显示[3]，1989—1996年，年轻驾驶员(34岁以下)的行车事故率是年长驾驶员(54岁及以上)的两倍多。目前，中国有轨电车驾驶员十分匮乏，且大部分都从地铁、公交等行业转移而来，驾驶经验不足，随着沈阳、苏州、深圳等一系列有轨电车项目投入运营，有轨电车驾驶员的系统培训显得愈发重要。

3.3 管理因素

良好的有轨电车系统安全同样需要高效合理的管理进行保障。管理又可分为道路交通管理、有轨电车运营管理和安全管理。高质量的道路交通管理可以传递准确明晰的交通指示信息，减少误判，同时也减少了乱穿马路、闯红灯、随意停车等交通违法行为；强化有轨电车运营管理可以保障调度准确、机车设备维护及时、驾驶员技术纯熟负责认真；有效的宣传培训，可以提升市民对有轨电车运行特点及行车安全的认识，加强安检工作可以有效防止易燃易爆等危险物品上车。与地铁系统的封闭式管理不同，有轨电车的安全管理需要市政、交管、运营企业等多方面的共同努力、协调。因此，建立完善的联合管理体系也是提升中国有轨电车系统安全性的重要发展途径。

4 国外有轨电车系统安全保障经验借鉴

1）以法律法规为基础，规范和指导有轨电车系统的建设和运营。

为适应有轨电车的发展，各国先后颁布普适性的法律、法规以及技术规范，授权相应的机构监管和规范有轨电车的设计、建设与运营，构成有轨电车安全保障的基础。例如，德国于1987年颁布《轻轨交通系统建设和运营规范》(German Federal Regulations on the Construction and Operation of Light Rail Transit Systems)，法国于2003年颁布《导向公共交通系统安全法令》(Safety of Guided Public Transport Systems)，英国于2006年颁布《有轨电车导则》(Guidance on Tramways)。这些法规与规范对提升有轨电车的安全性具有十分重要的意义。以法国为例，在STPG法令生效后，全国范围内有轨电车系统的平均万车公里事故率由2004年0.494起逐年下降至2010年0.346起，法令颁布以后新建线路的平均万车公里事故率也明显低于之前建设的线路，如2010年前者仅为0.29起，而后者则为0.36起[2]。目前，中国有轨电车规划设计方面的技术标准尚属空白，国家标准及部分地方标准都还在讨论之中。在运营管理方面，仅有苏州和南京颁布了有轨电车管理办法，上海、天津、沈阳等城市则主要参照城市公共汽(电)车客运管理相关法规和规章实施，但经过多年实践，漏洞日益凸显。加之审批权下放地方，伴随地方建设冲动，大批新建项目建成后的运营安全令人担忧。因此，加快有轨电车相关法律法规的立法和技术标准的制定十分必要而迫切。

2）建立有轨电车事故调查、反馈与系统改进机制，不断提升有轨电车系统的安全水平。

法规和规范只是既有经验的总结，难以应对复杂系统不断出现的新问题。对事故进行及时的调查、反馈，并对系统进行改进完善成为各国提升有轨电车系统安全水平的重要措施。这方面最为突出的是法国伴随STPG法令建立起来的有轨电车事故反馈和改进体系。在该体系中，法国交通部下设基础设施、运输和海洋管理总局(DGITM)和陆上交通事故调查局(BEA-TT)作为行政管理机构，分别负责全国有轨电车建设管理和事故调查的指导工作；索道和轨道交通技术部(STRMTG)作为技术支持部门负责全国有轨电车系统交通事故的统计、分析，提出建议并参与或直接起草、修改技术规范和标准。该体系自运行以来，已成为提升法国有轨电车系统安全的核心依托，直接催生了不少于8个专项技术规范或标准。《有轨电车线路交叉口附近固定障碍物设置指南》(GT3-DTWObstacles Fixes)即其中之一。该指南于2012年颁布，在总结一系列有轨电车与小汽车碰撞事故经验的基础上，要求在道路交叉口范围内有轨电车行车下游方向设置无障碍区，以降低小汽车与有轨电车碰撞时小汽车内乘客遭受严重伤害的风险[7]。在有轨电车发展迅速、法律法规和技术规范几乎空白、建设与运营经验匮乏的现实局面下，建立适合中国的有轨电车安全事故调查、分析、反馈机制，对于快速积累经验、及时进行系统改进、提升有轨电车系统的安全水平意义重大。

3）重视教育宣传等软措施。

除了建立法规、规范及安全事故调查反馈机制之外，国外许多城市都十分重视对公众进行有轨电车安全教育和宣传。例如，澳大利亚墨尔本的“当心犀牛”(Beware the Rhino)宣传活动，旨在提高行人在穿过有轨电车轨道时的警惕性，降低有轨电车与行人的碰撞概率。通过安全教育和宣传，可增强公众对有轨电车运行特点、潜在危险的了解，提高公众在参与有轨电车交通活动中的正确应对能力。在中国，公众对有轨电车运行特点和安全性的了解几乎空白，因此，开展有轨电车安全教育和宣传十分必要。

5 结语

有轨电车总体上是一种相对安全的公共客运系统，但也应注意其安全性在不同的路权和交通环境下存在的较大差异。与其他交通参与者发生碰撞是有轨电车交通事故的主要类型，且主要发生在道路交叉口和有轨电车车站。地面交通参与者的不当交通行为是造成有轨电车事故的最常见原因，其中行人和骑车者是有轨电车碰撞事故中受害最为严重的群体。

中国有轨电车发展起步晚、速度快，提高有轨电车系统运营安全性，需要加快相关法律法规的立法和技术标准的制定，建立适合中国的有轨电车安全事故调查、分析、反馈机制以及系统改进机制，同时应加强教育宣传，提高公众对有轨电车运行特点及相关管理规定的认识。

[1]柴适.轻轨交通的安全性评价[J].城市公用事业，2012，26(2)：56-57．

[2]STRMTG.Tramway Accident Report[EB/OL]. 2003—2012[2014-11-04].http://www.strmtg.equipement.gouv.fr/les-rapports-d-accidents-tramways-a254.html.

[3]Fridulv Sagberg,Inger-Anne F Sætermo.Traffic Safety of Tram Transport[R].TØI Report 367,Oslo:Institute of Transport Economics, 1997.

[4]Isabelle Chalanton,Muriel Jadoul.Study of Accident Between Tramway and Pedestrian in Brussels'Capital Region[R].Brussel:Belgian Institute for Road Safety,2009.

[5]Alstom.Citadis Tramways[EB/OL].2014[2014-11-04].http://www.alstom.com/products-services/product-catalogue/rail-systems/trains/ products/citadis.

[6]Metropolis Planning Agency.Balance Loti Tramway of Bordeaux[EB/OL].2008[2014-11-04].http://www.aurba.org/Etudes/Themes/ Transports-et-mobilites/Bilan-LOTI-du-tramway-de-l-agglomeration-bordelaise.

[7]STRMTG.Guide for the Implementation of Fixed Obstacles in the Vicinity of the Tramway and Road Intersection[EB/OL].2012 [2014-11-04].http://www.strmtg.equipement. gouv.fr/IMG/pdf/GT3-DTW-Obstacles_Fixes_ V2b.pdf.

Safety of Tramcar System

Ming Ruili
(China Metro Engineering Consulting Corporation,Beijing 100037,China)

While the majority studies on the tramcar system in China have been focused on the characteristics and adaptability,little systematic review has conducted on its safety.Through investigating tramcar safety in other countries,this paper compares the safety of tramcar with other travel modes,and then analyzes the accident type,frequency,severity and location of tramcar accidents.The key accident influential causes are discussed from aspects of technology,human factor and management.Finally,the paper propose the safety improvement strategies for the tramcar system in China based on the tramcar safety lessons learned from western countries.

tramcar;safety;accidents;influential factors

2014-06-09

明瑞利(1983—)，男，湖北十堰人，硕士，工程师，注册城市规划师，主要研究方向：城市轨道交通规划。E-mail:rayleighm@163.com