有轨电车信号设计安全与效率的平衡探讨

钟朱婷 聂 超 宁 博 荀雪月

（通号万全信号设备有限公司，杭州 310000）

1 概述

安全是指不受威胁、没有危险、危害、损失。国家标准(GB/T 28001)对“安全”给出的定义是:“免除了不可接受的损害风险的状态”。现在人们处处都讲求安全，如食品安全、防火安全、出行安全等。 生活中无处不存在危险， 无处不需要安全。

效率是指在给定投入和技术等条件下，最有效地使用资源以满足设定的愿望和需要的评价方式。在这个快速发展的时代，生活的节奏也越来越快，因此效率就变得尤为重要。从时速160 km的铁路，发展至时速250 km的和谐动车组，再到2017年9月试运营的时速为350 km的“复兴号”。列车运行速度越来越快，通行效率越来越高。

安全与效率是天平的两边，太过追求安全势必会降低效率，而太过追求效率势必会影响安全。一个系统的安全设计，是指当一个影响安全的情况发生时，通过采取降低效率的手段（比如停车、停电、系统宕机、系统切断输出等措施），达到保证安全的目的。那在“安全”与“效率”之间应该如何去选择一个平衡点，达到一个最优的方案呢？

2 研究思路

某案例设定的场景:当联锁系统发现未驱动信号机点绿灯，却采集到该信号机的绿灯回采信号（简称为“无驱有采”），常规解决方法是联锁全站不对外输出任何控制指令，只接收外部信号设备状态信息，直到无驱有采情况被解决才恢复正常输出。但这也就意味着，一旦下层执行设备（板卡或继电器）发生接点粘连或软件处理故障一直反馈错误信息，亦或是外部信号设备故障短路都会导致系统进入瘫痪状态。值得注意的是，联锁系统本身并未死机，它还正常工作，所以遇到这种情况即使重启系统也解决不了问题。

这样处理，确实解决了问题，因为不会错误输出引发事故，也符合故障导向安全的原则。但是这样处理严重影响整个站场的运作。假如，这架有驱无采的信号机只是在尽头线上一架运作率很低的信号机，但系统却因为这一架信号机使这个站场无法进行接发车、调车作业，严重影响站内行车，甚至影响与邻站的作业，显然是不合适的。

因此建议的做法是:

1）以该架信号机为始端的基本进路不能排列；

2）以该架信号机为终端的基本进路不能排列；

3）与1）进路敌对的进路不能排列；

4）在1）进路中的道岔及防护道岔单锁。

简而言之，可以认为所有以该架信号机为始/终端的基本进路都锁闭。

这样做的好处是通过小范围的处理来解决问题。只针对存在危险因素、可能影响安全的进路做故障导向安全处理。而站场内的其他进路依然可以正常进行接发车、调车作业。

3 实例分析

关于安全和效率的平衡，本文提出的解决方法是:据场取点。意思是在不同的应用场景下，在安全和效率的选择上侧重点会有所不同。

随着时代变迁，各种交通工具发展迅速，如今一种新型的城市轨道交通方式——有轨电车已经渐渐遍布国内多个城市。到处可见似公交又似地铁的“家伙”在社会道路上行驶。有轨电车属于低速交通，最高设计时速约70 km，有点类似公交，但载客量较公交大。因为速度不快，由司机目视行车来保证安全。

以下针对有轨电车一个有争议的十字路口信号设计展开讨论。如图1所示站场图，有两种设计思路，其一是依照国铁的标准要求来设计，存在交叉线路的进路都属敌对进路，如S13-S24进路与S23-S11敌对；第二种设计思路，有轨电车主要靠司机目视行车保证安全，而十字路口可以在保证安全的前提下，为了提高行车效率、减少道路负担而不做敌对。没有绝对的理由说哪一种处理方式更好，只是出发点不同而引起的。一个是觉得避免不安全因素，选择保守处理方式；另一个则是思维较为大胆，敢于在新环境下提出打破规则的方式来处理问题。

针对上述问题，按照第二种思路设计，在交叉线路上不做进路敌对处理，原因有3点。

图1 有轨电车十字路口信号平面布置图Fig.1 Tram signals layout at level-crossing

1）司机目视行车保证安全，按照这个原则，有轨电车系统只在道岔区段进行安全防护，其他区段依赖于司机的目视。如果路口前的道岔距路口停止线有一段距离，可以做短进路方式，引导有轨电车首先通过道岔，在停止线前依据交警信号通过路口。但是如果道岔在路口停止线内部时，则情况较为复杂，有轨电车通过路口的方式，需由有轨电车与交警系统进行联锁控制，尽可能的保持有轨电车进路与交警允许信号一致，以在保持进路安全的前提下提高通过效率。

2）十字路口交通过于复杂，车流量过大，道路负担过重，敌对会影响车辆的通行效率。

3）即使在联锁上不做敌对处理，也有社会信号灯的限制来进一步保证安全。关于第3点的补充说明是，假如此时交警控制的信号和有轨电车专用信号开放的是S23-S11方向进路，那么S13-S24进路的有轨电车专用信号即使开放也会被挡在社会信号灯前，避免列车交汇可能引发撞车等事故。不做敌对的好处是能让列车提前进入路口节省时间，这与道路交通设计的左转待转区道理是一样的。

4 结束语

综上所述，在轨道交通信号设计，特别是新型轨道交通制式有轨电车信号设计上，存在与常规信号设计不一致的情况，核心问题是安全与效率的选择。在安全与效率的抉择上，毫无疑问首要选择的是安全，但是很多时候可以不用通过牺牲效率的方式来达到保证安全的目的，在一定程度上两者也是可以共存的，主要目标是找到他们的平衡点。

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