从工程设计角度对道口信号新国标的解读和分析

徐航 张敏慧

在《铁路道口管理办法》（铁总运［2013］121号）第四条（一）中：“道口是指在铁路线路上铺面宽度在2.5 m以上，直接与道路贯通的平面交叉”［1］。由于铁路与公路存在路权冲突，道口是事故易发地段，更是铁路和公路交通中的安全薄弱环节，而道口信号正是保障铁路运输安全的重要手段。

自2019年2月1号起，《铁路站内道口信号设备技术条件》（GB 10493—2018）、《铁路区间道口信号设备技术条件》（GB 10494—2018）（简称“新国标”）开始实施，取代了这2个标准的1989年版本（简称“旧国标”）。

根据调查，目前国铁集团管辖的有人看守道口，大部分装配了道口信号设备，设备类型以“旧国标”对应的DX3型道口信号设备为主，一般采用道口自动通知、道口自动信号、人工控制道口栏木等方式；对自动通知有困难的地点，大多采用人工（电话）通知。而对于非国铁管辖的道口，部分已装配了道口信号设备，基本满足“旧国标”的要求，且装配的道口信号设备类型较多，从控制方式来说，既有采用继电电路控制的，也有采用计算机控制的。

由于“新国标”体现了道口由“铁路优先”到“公路优先、以人为本”设计理念［2］的转变，对道口信号设备在各方面的要求也有较大变化，因此有必要对新旧国标的差异性进行解读，并分析在工程设计中为满足“新国标”的要求，在设计理念和设计方案上应做出的改变。

1 标准效力方面

1.1 标准执行

对于工矿企业铁路的道口而言，《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB 4387—2008）为强制执行标准，“旧国标”为参照执行标准。“新国标”中删除了工矿企业铁路参照执行的语句，对中国境内所有道口的信号设备均具备强制执行力。

据统计，目前道口信号设计有关的其他标准主要有：《铁路道口管理办法》（铁总运〔2013〕121号）、《铁路信号设计规范》（TB 10007—2017）、《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB 4387—2008）等，上述标准中关于道口信号的规定大部分与“旧国标”相匹配。由于上述规范均有其适用范围，在实际工程设计中，应根据实际情况选择执行，出现与“新国标”不同或者有冲突的，应按“新国标”或要求较高者执行。

1.2 适用范围

相比“旧国标”而言，“新国标”在道口分类里删除了无人看守道口。目前我国没有适用于无人看守道口的信号标准和设计规范，以及装配道口的信号设备；而在欧洲对于适用于无人看守道口的道口信号设备，有较为完善的标准、管理措施和产品。

《铁路道口管理办法》（铁总运〔2013〕121号）中的道口设备配置要求中，无人看守道口没有要求配置道口信号设备。《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB 4387—2008）将道口分成了一至四级，其中一级道口为有人看守要求配置道口信号设备，四级道口为无人看守且不配置道口信号设备，二、三级道口可根据需要，确定有人/无人看守和是否配置道口信号设备。

目前无人道口信号设备暂时还缺少相应的技术条件和规范，在实际工程设计中，无人看守道口不设计道口信号设备。

2 道口遮断信号

2.1 遮断及其预告信号设置方案

“新国标”新增了道口信号应保证有列车接近时，道路和铁路方向的信号不应同时开通［3］。指示道路和铁路方向的信号机分别为道口信号机和遮断信号机。当列车进入了道口接近区段时，道口信号机和遮断信号机应至少有一个为禁止信号。

“新国标”对道口遮断信号机的设置做了强制要求；而在“旧国标”中遮断信号机为根据需要设置，对于遮断预告信号机的设置则没有要求；“新国标”对于区间道口的遮断预告信号机设置做出了强制要求，站内道口为根据需要设置。

“旧国标”对应的DX3型道口信号通用图不含遮断信号机。根据《铁路区间道口信号设计规范》（TB 10070—2000）：“道口遮断信号设备宜为一个独立的、完整的、自成系统的道口安全防护的信号设备［4］”。目前该规范已经作废，不过在过去一段时间内，根据此规范的思想，工程设计是将道口遮断信号作为与道口信号平行的一套设备来处理。在实际应用中设有遮断信号机的道口较少。

“新国标”明确了道口遮断信号是道口信号的组成部分之一，工程设计应将遮断信号作为道口信号的一个子系统来处理。

2.2 与机车信号联系

关于道口遮断信号机显示红灯时，是否与机车信号发生联系。在“旧国标”中，为在一定条件下，站内道口位于设有连续式机车信号区段，或区间道口位于自动闭塞区段时，遮断信号应与机车信号发生联系；“新国标”则无设定条件，原则上配有机车信号设备的列车开行线路，遮断信号显示红灯时，均应与机车信号发生关联。

2.3 与其他系统联系

“新国标”和《铁路信号设计规范》（TB 10007—2017）明确了车站的进站、出站、进路信号机和区间通过信号机可以兼做道口遮断信号机；在TB 10007—2017中明确了遮断信号机点红灯时，遮断信号机外方的接近区段发HU码，遮断信号机接近区段范围内如有其他信号机，或者遮断（遮断预告）信号机由其他信号机兼做时，那么该信号机的显示需检查道口遮断信号条件。铁路的信号机一般由车站联锁和区间闭塞系统进行控制，故车站联锁和区间闭塞系统与道口遮断信号需要发生联系。

由于道口遮断信号机由道口值班员控制，一般由工务部门管理，与其他铁路的信号机或机车信号发生联系后，涉及到设备、规章、制度、分工等方面问题，特别是在涉及铁路行车安全的问题上，责任如何界定目前还没有定论。在工程设计中，曾遇到有设备管理单位不同意道口遮断信号与车站联锁和区间闭塞系统发生联系的情况。故在实际应用中，应该根据具体问题具体分析，对道口遮断信号机显示红灯后，其他系统采取的具体措施应进行详细的说明，并征求运营管理部门的意见后，再制定相应的管理细则。

3 道口信号机

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》取消了道口信号机的白灯显示，“新国标”中也相应进行了修改，并补充了道口信号设备故障时的故障解决办法，应在道口信号的运营注意事项中加以说明。

4 道口自动通知设备

4.1 接近通知时间和接近区段长度

关于道口接近区段长度计算公式，“旧国标”规定为铁路列车在接近通知时间运行的最远距离，并规定了接近通知时间最小40 s、最大90 s。“新国标”中接近通知时间计算有所修改，删除了接近通知时间最小40 s、最大90 s的限制；接近区段长度在“旧国标”的基础上，增加了铁路列车紧急制动距离和遮断信号机至道口中心距离。

通常情况下道口收到列车接近通知后，道口值班员如未能在规定时间内确认道口处于铁路列车可通行状态，道口遮断信号机应显示红灯。“新国标”中延长接近区段，能保证铁路列车在遮断信号机显示红灯后，采取紧急制动措施而不越过遮断信号机，保证了道口道路侧的安全。

需要指出的是，“新国标”中接近区段的延长，必然造成每一次铁路列车经过道口时，道路侧的行车中断时间延长；另外考虑“新国标”要求设置道口遮断信号对铁路行车效率也有一定影响。因此对于铁路和公路运输作业均比较繁忙的道口，将道口改用立交方式是必然的结果。

4.2 测速定时报警

“旧国标”中“道路交通繁忙的的区间道口，为了提高道路行车效率，宜采用带有测速定时报警的自动信号”［5］。“新国标”删除了这一规定。

测速定时报警的道口信号设备主要适用于铁路各型列车运行速度相差大、道路交通繁忙的区间道口。道口自动通知设备需要满足铁路信号故障-安全原则。目前测速定时报警的道口自动通知设备缺乏成熟可靠的产品，在相应设备通过相关部门认证审查之前，道口信号通知设备建议均采用定点报警的方式。

4.3 自动通知的有关规定

对于调车作业的接近通知，“旧国标”规定：“调车作业不宜设接近通知，但对必经道口的专用线调车或其他特殊情况，根据需要亦可设接近通知”；对于到发线上的道口接近通知，“旧国标”规定：到发线上的道口有条件时，可考虑接车接近通知［6］。

调车作业比较灵活，车站内的大多数调车作业从进路上可能无法判定铁路列车是否会经过道口；到发线上的道口，由于有长车（整编组列车）和短车（比如单机头），也存在与调车作业同样的情况（从进路上无法判别列车是否经过道口）；故出现该2种情况时，在过去一般采用人工通知方式，不设计自动通知。

“新国标”规定：对必经道口的专用线或其他特殊情况的调车进路，应设道口接近通知［2］”，对于到发线上的道口，则删除了“有条件时，可考虑接车接近通知”的规定。从“新国标”的上述修改中可以看出，在工程设计中根据实际情况，在可以实现自动通知的，列车接近道口应尽量采用自动通知。

5 安全性、可靠性

5.1 电源

“新国标”提高了道口供电电源设置标准，并要求有不小于30 min的道口不间断交流电源，且建议由外电引入时，同步考虑交由电力专业设计，并具有与主电源的自动倒切功能。

5.2 运行环境

“新国标”明确了道口信号控制设备应放置在专用的机械室内，“旧国标”中没有相关要求。目前实际运营的很大一部分道口没有设置道口信号的设备用房，道口信号的控制设备安装在道口房外的铁皮柜子里，不能满足“新国标”的要求。在工程设计中，道口房应考虑使用道口信号的专用机械室，房屋设计标准可以参考铁路信号设备用房。

5.3 行政许可

相比较“旧国标”，“新国标”删除了道口信号主要器材及原理电路必须经规定程序批准后方可使用的要求，增加了道口信号的计算机及相关系统完整性等级应满足SIL4级要求。

对于继电电路控制的道口信号设备，《铁路道口管理办法》（铁总运〔2013〕121号）中规定：“道口、人行过道、平过道的有关设备应符合标准图设计”，对于需执行该规范的工程（国家铁路、国铁控股的合资铁路等其他铁路），道口信号设备应按照国铁集团颁布的标准图设计；对于不需执行该规范的道口，如地方铁路、企业专用线等铁路的道口，则不受此限制。

对于计算机控制的道口信号设备，为满足“新国标”要求，需具备SIL4级认证。

5.4 道口信号监测设备

关于道口信号的监测设备，在“旧国标”中为根据需要设置，在“新国标”中为应（无条件）设置，并且增加了具备联网条件的要求。

6 总结与展望

总的来说，“新国标”体现了安全为先的设计理念。对道口信号设备在安全性、可靠性、可维护性、外部环境等方面的要求有较大提高，规定了“道口信号应保证有列车接近时，道路方向与铁路方向的信号不应同时开通”［2］；在标准执行效力、道口信号机显示、道口遮断信号机、道口接近通知长度、道口电源、道口设备安全认证等方面有一定修改。道口信号设备在各方面的要求基本是向铁路车站信号的标准靠拢，在运行环境、电源、房屋等问题上，参考了目前国内车站信号一些比较成熟的设计理念和方法。

在实际情况中，根据道口所处位置的不同，道口各子系统需要根据实际情况进行具体分析与设计。

另自“新国标”颁布以来，对应的通用标准图截止至本文发稿日尚未颁布。作为“新国标”的主编单位，北京全路通信信号研究设计院在2011年研制而成的DX11型区间道口信号设备，基本上能满足新国标的要求，但DX11型有部分设备仅停留在试验阶段尚未量产，目前也尚未获得铁路部门的行政批复，在工程设计中还不能直接套用DX11通用图。

“新国标”对道口信号设备各方面的要求有较大提高，但是在某些方面上与国外还有一定差距。比如英国标准的道口，其道口通知设备增加了防止分路不良的措施，道口栏木实现了自动控制，道口遮断信号机显示与道口栏木状态联控，并实现了集中自动控制（值班员远程集中控制多个道口，可以不在每个道口现场安排看守员）等［11］。相比之下，英标道口在安全性、智能化、自动化方面有较大的优势。

我国目前的现状是：既有运输作业繁忙的道口正在逐步进行立交改造，新建铁路与道路交叉处尽量采用立交方式，可预见在未来，我国道口将主要存在于一些低级别铁路或者干线铁路的次要线路上。基于我国铁路道口现状，道口信号设备在安全性、智能化、自动化方面还有较大的发展空间，对于其发展方向还需要做出进一步的探讨和研究。道口信号设备未来的发展方向要能满足铁路、公路2个运输主体单位需求，能平衡安全和效率之间的制约关系，还需要将设备技术和管理因素相匹配。

7 结束语

结合“新国标”宣贯中的新旧国标对比，本文对新旧国标的差异点进行了归纳、分类和分析，对道口信号设计方案需要革新的地方，分别详细地进行了阐述，对我国境内的道口信号工程设计有较强的指导作用。另外，通过将“新国标”与国外道口信号标准进行比较，和对我国道口现状的分析，对我国道口信号未来的发展提出了展望和更进一步的要求。