從工程設計角度對道口信號新國標的解讀和分析

徐航 張敏慧

在《鐵路道口管理辦法》（鐵總運［2013］121號）第四條（一）中：“道口是指在鐵路線路上鋪面寬度在2.5 m以上，直接與道路貫通的平面交叉”［1］。由于鐵路與公路存在路權沖突，道口是事故易發地段，更是鐵路和公路交通中的安全薄弱環節，而道口信號正是保障鐵路運輸安全的重要手段。

自2019年2月1號起，《鐵路站內道口信號設備技術條件》（GB 10493—2018）、《鐵路區間道口信號設備技術條件》（GB 10494—2018）（簡稱“新國標”）開始實施，取代了這2個標準的1989年版本（簡稱“舊國標”）。

根據調查，目前國鐵集團管轄的有人看守道口，大部分裝配了道口信號設備，設備類型以“舊國標”對應的DX3型道口信號設備為主，一般采用道口自動通知、道口自動信號、人工控制道口欄木等方式；對自動通知有困難的地點，大多采用人工（電話）通知。而對于非國鐵管轄的道口，部分已裝配了道口信號設備，基本滿足“舊國標”的要求，且裝配的道口信號設備類型較多，從控制方式來說，既有采用繼電電路控制的，也有采用計算機控制的。

由于“新國標”體現了道口由“鐵路優先”到“公路優先、以人為本”設計理念［2］的轉變，對道口信號設備在各方面的要求也有較大變化，因此有必要對新舊國標的差異性進行解讀，并分析在工程設計中為滿足“新國標”的要求，在設計理念和設計方案上應做出的改變。

1 標準效力方面

1.1 標準執行

對于工礦企業鐵路的道口而言，《工業企業廠內鐵路、道路運輸安全規程》（GB 4387—2008）為強制執行標準，“舊國標”為參照執行標準。“新國標”中刪除了工礦企業鐵路參照執行的語句，對中國境內所有道口的信號設備均具備強制執行力。

據統計，目前道口信號設計有關的其他標準主要有：《鐵路道口管理辦法》（鐵總運〔2013〕121號）、《鐵路信號設計規范》（TB 10007—2017）、《工業企業廠內鐵路、道路運輸安全規程》（GB 4387—2008）等，上述標準中關于道口信號的規定大部分與“舊國標”相匹配。由于上述規范均有其適用范圍，在實際工程設計中，應根據實際情況選擇執行，出現與“新國標”不同或者有沖突的，應按“新國標”或要求較高者執行。

1.2 適用范圍

相比“舊國標”而言，“新國標”在道口分類里刪除了無人看守道口。目前我國沒有適用于無人看守道口的信號標準和設計規范，以及裝配道口的信號設備；而在歐洲對于適用于無人看守道口的道口信號設備，有較為完善的標準、管理措施和產品。

《鐵路道口管理辦法》（鐵總運〔2013〕121號）中的道口設備配置要求中，無人看守道口沒有要求配置道口信號設備。《工業企業廠內鐵路、道路運輸安全規程》（GB 4387—2008）將道口分成了一至四級，其中一級道口為有人看守要求配置道口信號設備，四級道口為無人看守且不配置道口信號設備，二、三級道口可根據需要，確定有人/無人看守和是否配置道口信號設備。

目前無人道口信號設備暫時還缺少相應的技術條件和規范，在實際工程設計中，無人看守道口不設計道口信號設備。

2 道口遮斷信號

2.1 遮斷及其預告信號設置方案

“新國標”新增了道口信號應保證有列車接近時，道路和鐵路方向的信號不應同時開通［3］。指示道路和鐵路方向的信號機分別為道口信號機和遮斷信號機。當列車進入了道口接近區段時，道口信號機和遮斷信號機應至少有一個為禁止信號。

“新國標”對道口遮斷信號機的設置做了強制要求；而在“舊國標”中遮斷信號機為根據需要設置，對于遮斷預告信號機的設置則沒有要求；“新國標”對于區間道口的遮斷預告信號機設置做出了強制要求，站內道口為根據需要設置。

“舊國標”對應的DX3型道口信號通用圖不含遮斷信號機。根據《鐵路區間道口信號設計規范》（TB 10070—2000）：“道口遮斷信號設備宜為一個獨立的、完整的、自成系統的道口安全防護的信號設備［4］”。目前該規范已經作廢，不過在過去一段時間內，根據此規范的思想，工程設計是將道口遮斷信號作為與道口信號平行的一套設備來處理。在實際應用中設有遮斷信號機的道口較少。

“新國標”明確了道口遮斷信號是道口信號的組成部分之一，工程設計應將遮斷信號作為道口信號的一個子系統來處理。

2.2 與機車信號聯系

關于道口遮斷信號機顯示紅燈時，是否與機車信號發生聯系。在“舊國標”中，為在一定條件下，站內道口位于設有連續式機車信號區段，或區間道口位于自動閉塞區段時，遮斷信號應與機車信號發生聯系；“新國標”則無設定條件，原則上配有機車信號設備的列車開行線路，遮斷信號顯示紅燈時，均應與機車信號發生關聯。

2.3 與其他系統聯系

“新國標”和《鐵路信號設計規范》（TB 10007—2017）明確了車站的進站、出站、進路信號機和區間通過信號機可以兼做道口遮斷信號機；在TB 10007—2017中明確了遮斷信號機點紅燈時，遮斷信號機外方的接近區段發HU碼，遮斷信號機接近區段范圍內如有其他信號機，或者遮斷（遮斷預告）信號機由其他信號機兼做時，那么該信號機的顯示需檢查道口遮斷信號條件。鐵路的信號機一般由車站聯鎖和區間閉塞系統進行控制，故車站聯鎖和區間閉塞系統與道口遮斷信號需要發生聯系。

由于道口遮斷信號機由道口值班員控制，一般由工務部門管理，與其他鐵路的信號機或機車信號發生聯系后，涉及到設備、規章、制度、分工等方面問題，特別是在涉及鐵路行車安全的問題上，責任如何界定目前還沒有定論。在工程設計中，曾遇到有設備管理單位不同意道口遮斷信號與車站聯鎖和區間閉塞系統發生聯系的情況。故在實際應用中，應該根據具體問題具體分析，對道口遮斷信號機顯示紅燈后，其他系統采取的具體措施應進行詳細的說明，并征求運營管理部門的意見后，再制定相應的管理細則。

3 道口信號機

《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》取消了道口信號機的白燈顯示，“新國標”中也相應進行了修改，并補充了道口信號設備故障時的故障解決辦法，應在道口信號的運營注意事項中加以說明。

4 道口自動通知設備

4.1 接近通知時間和接近區段長度

關于道口接近區段長度計算公式，“舊國標”規定為鐵路列車在接近通知時間運行的最遠距離，并規定了接近通知時間最小40 s、最大90 s。“新國標”中接近通知時間計算有所修改，刪除了接近通知時間最小40 s、最大90 s的限制；接近區段長度在“舊國標”的基礎上，增加了鐵路列車緊急制動距離和遮斷信號機至道口中心距離。

通常情況下道口收到列車接近通知后，道口值班員如未能在規定時間內確認道口處于鐵路列車可通行狀態，道口遮斷信號機應顯示紅燈。“新國標”中延長接近區段，能保證鐵路列車在遮斷信號機顯示紅燈后，采取緊急制動措施而不越過遮斷信號機，保證了道口道路側的安全。

需要指出的是，“新國標”中接近區段的延長，必然造成每一次鐵路列車經過道口時，道路側的行車中斷時間延長；另外考慮“新國標”要求設置道口遮斷信號對鐵路行車效率也有一定影響。因此對于鐵路和公路運輸作業均比較繁忙的道口，將道口改用立交方式是必然的結果。

4.2 測速定時報警

“舊國標”中“道路交通繁忙的的區間道口，為了提高道路行車效率，宜采用帶有測速定時報警的自動信號”［5］。“新國標”刪除了這一規定。

測速定時報警的道口信號設備主要適用于鐵路各型列車運行速度相差大、道路交通繁忙的區間道口。道口自動通知設備需要滿足鐵路信號故障-安全原則。目前測速定時報警的道口自動通知設備缺乏成熟可靠的產品，在相應設備通過相關部門認證審查之前，道口信號通知設備建議均采用定點報警的方式。

4.3 自動通知的有關規定

對于調車作業的接近通知，“舊國標”規定：“調車作業不宜設接近通知，但對必經道口的專用線調車或其他特殊情況，根據需要亦可設接近通知”；對于到發線上的道口接近通知，“舊國標”規定：到發線上的道口有條件時，可考慮接車接近通知［6］。

調車作業比較靈活，車站內的大多數調車作業從進路上可能無法判定鐵路列車是否會經過道口；到發線上的道口，由于有長車（整編組列車）和短車（比如單機頭），也存在與調車作業同樣的情況（從進路上無法判別列車是否經過道口）；故出現該2種情況時，在過去一般采用人工通知方式，不設計自動通知。

“新國標”規定：對必經道口的專用線或其他特殊情況的調車進路，應設道口接近通知［2］”，對于到發線上的道口，則刪除了“有條件時，可考慮接車接近通知”的規定。從“新國標”的上述修改中可以看出，在工程設計中根據實際情況，在可以實現自動通知的，列車接近道口應盡量采用自動通知。

5 安全性、可靠性

5.1 電源

“新國標”提高了道口供電電源設置標準，并要求有不小于30 min的道口不間斷交流電源，且建議由外電引入時，同步考慮交由電力專業設計，并具有與主電源的自動倒切功能。

5.2 運行環境

“新國標”明確了道口信號控制設備應放置在專用的機械室內，“舊國標”中沒有相關要求。目前實際運營的很大一部分道口沒有設置道口信號的設備用房，道口信號的控制設備安裝在道口房外的鐵皮柜子里，不能滿足“新國標”的要求。在工程設計中，道口房應考慮使用道口信號的專用機械室，房屋設計標準可以參考鐵路信號設備用房。

5.3 行政許可

相比較“舊國標”，“新國標”刪除了道口信號主要器材及原理電路必須經規定程序批準后方可使用的要求，增加了道口信號的計算機及相關系統完整性等級應滿足SIL4級要求。

對于繼電電路控制的道口信號設備，《鐵路道口管理辦法》（鐵總運〔2013〕121號）中規定：“道口、人行過道、平過道的有關設備應符合標準圖設計”，對于需執行該規范的工程（國家鐵路、國鐵控股的合資鐵路等其他鐵路），道口信號設備應按照國鐵集團頒布的標準圖設計；對于不需執行該規范的道口，如地方鐵路、企業專用線等鐵路的道口，則不受此限制。

對于計算機控制的道口信號設備，為滿足“新國標”要求，需具備SIL4級認證。

5.4 道口信號監測設備

關于道口信號的監測設備，在“舊國標”中為根據需要設置，在“新國標”中為應（無條件）設置，并且增加了具備聯網條件的要求。

6 總結與展望

總的來說，“新國標”體現了安全為先的設計理念。對道口信號設備在安全性、可靠性、可維護性、外部環境等方面的要求有較大提高，規定了“道口信號應保證有列車接近時，道路方向與鐵路方向的信號不應同時開通”［2］；在標準執行效力、道口信號機顯示、道口遮斷信號機、道口接近通知長度、道口電源、道口設備安全認證等方面有一定修改。道口信號設備在各方面的要求基本是向鐵路車站信號的標準靠攏，在運行環境、電源、房屋等問題上，參考了目前國內車站信號一些比較成熟的設計理念和方法。

在實際情況中，根據道口所處位置的不同，道口各子系統需要根據實際情況進行具體分析與設計。

另自“新國標”頒布以來，對應的通用標準圖截止至本文發稿日尚未頒布。作為“新國標”的主編單位，北京全路通信信號研究設計院在2011年研制而成的DX11型區間道口信號設備，基本上能滿足新國標的要求，但DX11型有部分設備僅停留在試驗階段尚未量產，目前也尚未獲得鐵路部門的行政批復，在工程設計中還不能直接套用DX11通用圖。

“新國標”對道口信號設備各方面的要求有較大提高，但是在某些方面上與國外還有一定差距。比如英國標準的道口，其道口通知設備增加了防止分路不良的措施，道口欄木實現了自動控制，道口遮斷信號機顯示與道口欄木狀態聯控，并實現了集中自動控制（值班員遠程集中控制多個道口，可以不在每個道口現場安排看守員）等［11］。相比之下，英標道口在安全性、智能化、自動化方面有較大的優勢。

我國目前的現狀是：既有運輸作業繁忙的道口正在逐步進行立交改造，新建鐵路與道路交叉處盡量采用立交方式，可預見在未來，我國道口將主要存在于一些低級別鐵路或者干線鐵路的次要線路上。基于我國鐵路道口現狀，道口信號設備在安全性、智能化、自動化方面還有較大的發展空間，對于其發展方向還需要做出進一步的探討和研究。道口信號設備未來的發展方向要能滿足鐵路、公路2個運輸主體單位需求，能平衡安全和效率之間的制約關系，還需要將設備技術和管理因素相匹配。

7 結束語

結合“新國標”宣貫中的新舊國標對比，本文對新舊國標的差異點進行了歸納、分類和分析，對道口信號設計方案需要革新的地方，分別詳細地進行了闡述，對我國境內的道口信號工程設計有較強的指導作用。另外，通過將“新國標”與國外道口信號標準進行比較，和對我國道口現狀的分析，對我國道口信號未來的發展提出了展望和更進一步的要求。