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。

  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。

参考文献

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  [8]张宏博,张翠玲.信号工(车站与区间)[M].成都:西南交通大学出版社,2009.

  (收稿日期:2017-11-03)

  (修回日期:2017-12-20)