有軌電車系統安全性分析

明瑞利

(中國地鐵工程咨詢有限責任公司，北京100037)

有軌電車系統安全性分析

明瑞利

(中國地鐵工程咨詢有限責任公司，北京100037)

中國關于有軌電車系統特點和適應性的探討較多，對其安全性并未進行系統的闡述。通過對國外有軌電車安全的研究和統計資料的調查梳理，比較有軌電車與其他交通方式的安全性。分析有軌電車事故類型以及各種事故發生頻度、危害性、事故主要發生地點分布特征。從技術、人和管理3個方面探討影響有軌電車安全性的重要因素。最后，總結西方發達國家有軌電車安全保障經驗，并為提升中國有軌電車系統的安全提出相應建議。

有軌電車；安全性；事故；影響因素

隨著有軌電車在歐洲的成功復興，近年來中國從學術界到政府逐漸認識到這種交通方式的作用，開始積極推行有軌電車的應用。除長春、大連等城市尚保存傳統有軌電車外，天津泰達、上海浦東、沈陽渾南新區、蘇州高新區等已相繼開通現代有軌電車系統，此外，北京、廣州、深圳、南京、青島、珠海等城市已開工建設有軌電車，成都、武漢、鄭州、寧波、?？?、舟山等城市已規劃并即將開工建設有軌電車系統。上海、天津、沈陽的有軌電車線路開通后不久，已有多起安全事故見諸報端。安全性始終是政府決策者和普通市民關注的核心問題之一，由于受到廣泛的擔憂和質疑，有軌電車系統的建設決策受到很大影響。目前，中國關于有軌電車系統特點和適應性的探討較多，對其安全性并未進行系統的闡述。因此，有必要對此展開研究，以提升工程技術人員、決策者和普通市民對有軌電車安全性的認識，并指導有軌電車系統的規劃、建設和運營。

1 有軌電車系統與其他交通方式的安全性比較

交通方式的安全性是相對的，往往用單位車公里或單位乘次的事故率來表征。事故率越低，相應的交通方式安全性越高。國際公共交通聯合會(UITP)下屬的輕軌交通委員會對德國不萊梅等6個傳統城市有軌電車系統進行研究[1]顯示，私人小汽車平均每百萬人公里發生的交通傷亡事故為0.40起，有軌電車為0.09起，相比之下，有軌電車比私人小汽車更為安全。據文獻[2]統計，2006— 2011年，法國8個城市的有軌電車萬車公里平均事故率(0.42起)約為公共汽車(0.82起)的50%。文獻[2]同時顯示，有軌電車每百萬乘次的平均受害者數量(約0.8人)約為地鐵和區域快線(約0.5人)的1.6倍?？傮w來看，有軌電車比私人小汽車和公共汽車更加安全，是一種相對安全的公共交通方式。由于其具有開放性的特點，導致安全性低于封閉式的軌道交通客運系統。

同時也應注意到，技術標準和交通環境對有軌電車的安全性有很大影響。文獻[1]研究的城市運營線路為傳統有軌電車，在市區采用混合路權；文獻[2]統計的有軌電車為20世紀80年代后新建的有軌電車，封閉、半封閉及混合路權三種形式均存在；文獻[3]指出波爾多有軌電車在市中心老城區采用混合路權，外圍采用半封閉路權。在奧斯陸[3]，封閉、半封閉和混行三種路權下，有軌電車的事故率之比約為1:8:13?？梢?，討論有軌電車的安全性需要設置一定前提條件，在不同的技術標準和城市交通環境下，有軌電車的安全程度不同，不可以偏概全。這也要求在有軌電車規劃、建設、運營過程中進行安全評估時，必須具體項目具體分析。

表1 有軌電車系統事故類型Tab.1 Types of accidents occurring to tramcar system

圖1 2006—2010年法國有軌電車事故類型統計Fig.1 Statistics on types of tramcar accidents in France(2006—2010)

2 有軌電車系統事故特點分析

2.1 事故類型

有軌電車系統除具有軌道交通的基本特征外，更接近于常規公交，其運營安全性特點亦如此。經過對諸多文獻的分析整理，有軌電車交通事故可歸納為表1所示多種類型。

由于有軌電車系統的開放性，事故中有軌電車與其他交通參與者碰撞(剮蹭)的發生頻率最高，其次為乘客發生意外，而列車脫軌、觸電等類型事故較為少見(見圖1)。以法國各城市有軌電車事故為例，據法國索道和軌道交通技術部(STRMTG)統計[2]，2006—2010年，有軌電車與其他交通參與者碰撞類事故占69.1%，有軌電車上乘客發生意外占25.4%，兩者共占事故總量的94.5%。地鐵、輕軌系統的事故大多為乘客落入軌道、列車信號故障導致列車沖撞、乘客遭安全門或車門夾擠等，為封閉系統的內部事故，可以通過相應的工程或者管理措施得到有效控制，事故發生概率也相對較低。有軌電車事故絕大部分由系統與外界環境之間的沖突引起，隨機性更強、控制難度更大。當前，中國的有軌電車項目大多習慣性地沿用地鐵、輕軌系統的設計理念，聚焦于系統內部設計論證，對有軌電車與周圍交通環境的融合考慮相對較少。相關從業人員需要盡快轉變設計理念，在項目規劃設計過程中，應始終將有軌電車作為開放式道路交通的一部分，深入分析其與城市其他交通方式之間的潛在沖突，進行系統性的協調和防范。

2.2 致傷(亡)人群識別

在涉及有軌電車系統的交通事故中，主要受害群體為乘客和其他道路交通參與者(行人、騎車者、私人小汽車駕駛員及乘客等)。隨路權、信號控制方式以及交通環境不同，各受害群體所占比例有所差異。其中，有軌電車乘客受傷較為常見，絕大部分為輕傷，主要因為有軌電車加減速引起的滑倒、摔倒所致，特別是在緊急制動的情況下，最易發生此類事故。例如在法國，85%的乘客受傷事故由碰撞時的緊急制動引起。與私人小汽車碰撞的事故比例高、受害者數量多，但遭受嚴重傷害的數量較少。與行人和騎車者碰撞的事故在總量中比例雖低，但受害者數量較多，是造成重傷或死亡的主因。行人和騎車者由于缺少安全防護，與有軌電車碰撞時更易受到嚴重傷害。表2為2010年法國有軌電車與其他交通參與者碰撞的事故統計結果[2]?？梢?，公眾對有軌電車帶來潛在交通危險的擔憂是在情理之中的。

相比歐美等發達國家，中國大部分城市居民交通安全意識和法制意識不強，闖紅燈、搶行、中國式過馬路等現象屢見不鮮，引入有軌電車系統后發生碰撞的潛在風險更高。因此，有必要在有軌電車系統規劃建設過程中開展安全風險評估，并采取有效的工程和管理措施，降低有軌電車與其他交通參與者(尤其是與行人、騎車者)碰撞的風險。

2.3 碰撞事故發生地點分布特征

綜合事故發生頻率和危害程度，在涉及有軌電車系統的交通事故中，列車與其他交通參與者碰撞類事故最為頻繁、結果也最為嚴重。對碰撞發生地點的分布進行分析，有助于把握交通事故產生機制，從而有效進行安全防范。

碰撞事故的發生頻度、發生地點與交通活動參與方的接觸頻度、接觸地點息息相關，路權形式直接影響有軌電車與其他交通參與者接觸的位置和概率，是影響有軌電車碰撞事故的主要因素。采用物理隔離的專用路權下，有軌電車與機動車碰撞絕大多數發生在道路交叉口；而在有軌電車與機動車混行路權下，有軌電車與機動車在區間內發生碰撞的概率很高，針對奧斯陸開展的有軌電車研究顯示[3]，有軌電車在混行路權下發生事故的概率是專用路權下的3倍。有軌電車與行人碰撞主要發生在車站和道路交叉口，其次為區間。有軌電車車站往往采用簡易的開放式低站臺，乘客可以自由地橫向跨軌穿行，且車站人流量大、交通環境復雜，成為碰撞或剮蹭事故發生的重點區域；大量的平面交叉口意味著有軌電車與過街行人頻繁接觸，也成為碰撞事故的高發區；區間內的碰撞主要因行人違規穿越引起，此類事故的數量相對較少，但由于列車速度快，致傷更為嚴重。例如布魯塞爾[4]，在有軌電車與行人碰撞的事故中，52%發生在車站，30%發生在道路交叉口；在法國各城市，有軌電車與行人碰撞事故發生在車站、道路交叉口、區間的比例分別為40%，36%和23%(見圖2)。目前，中國的有軌電車大多建設在車少人稀的新區，即便如此，道路交叉口的碰撞事故亦有多次報道，隨著客流量和道路交通量的增加，碰撞的潛在風險也勢必大幅提升。由此，加強車站和道路交叉口的合理設計與管理是一項十分重要并亟待提升的工作。

表2 2010年法國有軌電車與其他交通參與者碰撞事故統計Tab.2 Statistics on crashes between tramcar and other roadway users in France in 2010 %

圖2 布魯塞爾和法國有軌電車與行人碰撞位置分布Fig.2 Location distribution of clashing between tramcar and pedestrian in Brussels and France

3 有軌電車系統安全性主要影響因素

有軌電車系統具有開放性，影響其安全性的因素較多。經過分析、總結和歸納，將主要的影響因素大致分為技術因素、人的因素和管理因素三類。

3.1 技術因素

影響有軌電車安全性的技術因素主要包括：路權、車輛性能、設備可靠度和安全性，以及工程設計水平等。路權是其中最為重要的因素。路權的獨立性越高，有軌電車與其他交通參與者接觸的機會越少，安全性越好。其次，車輛性能也是影響有軌電車安全性的重要因素，如緊急制動性能和轉彎運動性能等。緊急制動性能越好，制動距離越短，系統安全性越高。為了適應現代城市交通環境，有軌電車的制動性能大幅提升，以阿爾斯通(Alstom)的Citadis系列列車(鋼輪鋼軌系統)為例，其常用制動加速度為1.1～1.3m·s-2，緊急狀況下可達到2.8～3.0m·s-2[5]。在30km·h-1的初速度下，理論緊急制動距離為20～22 m (假定反應時間為1 s)，接近中國《機動車運行安全技術條件》(GB 7258—2004)中對公共汽車的規定(30 km·h-1初速度，制動距離不超過20 m)。同時，有軌電車轉彎運動性能越好，乘坐舒適度越高，乘客在列車轉向時摔倒的可能性越低。設備可靠度和安全性也是影響有軌電車系統安全性的重要因素，如供電系統安全度、車地信息交換系統以及交叉口信號控制系統的可靠度，都關乎有軌電車的運營安全。工程設計水平同樣對有軌電車的安全有十分重要的影響，特別是對有軌電車融入城市道路交通環境的處理水平，在很大程度上影響其運營安全。例如根據法國的經驗，在交叉口區有軌電車行車下游方向設置無障礙區(見圖3)，當有軌電車與小汽車相撞時，無障礙區為有軌電車推行被撞小汽車向前繼續滑行提供緩沖空間，可有效避免相撞小汽車被沖壓在有軌電車與固定障礙物之間，從而降低小汽車內乘客遭受嚴重傷害的風險。

圖3 有軌電車行車下游方向的無障礙區設置示意圖Fig.3 Illustration of barrier-free area in the downstream of tramcar traveling direction

隨著車輛、設備等先進技術的引進和自我研發的追趕，目前中國企業在硬件技術方面與國際水平差距日微，但在有軌電車系統設計方面，由于缺乏經驗，尚存在不小差距。因此，盡快提升有軌電車系統設計水平是提高中國有軌電車系統安全性的重要途徑。

3.2 人的因素

作為一種人工駕駛的開放式系統，有軌電車的運營安全與人的交通行為息息相關。有軌電車交通事故涉及的群體可分為三類：道路交通參與者、有軌電車駕駛員、有軌電車乘客。

道路交通參與者的不當交通行為是造成系列碰撞事故的主要原因，如橫穿區間、闖紅燈、搶行、停放車輛侵入有軌電車限界等。以法國波爾多為例，60%的有軌電車事故由不遵守交通規則引起，其中26%由乘客在車站內橫穿軌道引起[6]。調查顯示，交通參與者對有軌電車的危險性認識不足和存在僥幸心理是驅使上述不當交通行為產生的深層次原因。

有軌電車駕駛員的綜合素質也直接影響有軌電車的安全。有軌電車由人工操控，駕駛員的駕駛技術越熟練、責任心越強，有軌電車的安全性越高。經驗豐富的駕駛員能夠對道路上其他行人和車輛的行為提前做出預判，并及時采取合理的應對措施，避免事故發生。針對奧斯陸開展的有軌電車研究顯示[3]，1989—1996年，年輕駕駛員(34歲以下)的行車事故率是年長駕駛員(54歲及以上)的兩倍多。目前，中國有軌電車駕駛員十分匱乏，且大部分都從地鐵、公交等行業轉移而來，駕駛經驗不足，隨著沈陽、蘇州、深圳等一系列有軌電車項目投入運營，有軌電車駕駛員的系統培訓顯得愈發重要。

3.3 管理因素

良好的有軌電車系統安全同樣需要高效合理的管理進行保障。管理又可分為道路交通管理、有軌電車運營管理和安全管理。高質量的道路交通管理可以傳遞準確明晰的交通指示信息，減少誤判，同時也減少了亂穿馬路、闖紅燈、隨意停車等交通違法行為；強化有軌電車運營管理可以保障調度準確、機車設備維護及時、駕駛員技術純熟負責認真；有效的宣傳培訓，可以提升市民對有軌電車運行特點及行車安全的認識，加強安檢工作可以有效防止易燃易爆等危險物品上車。與地鐵系統的封閉式管理不同，有軌電車的安全管理需要市政、交管、運營企業等多方面的共同努力、協調。因此，建立完善的聯合管理體系也是提升中國有軌電車系統安全性的重要發展途徑。

4 國外有軌電車系統安全保障經驗借鑒

1）以法律法規為基礎，規范和指導有軌電車系統的建設和運營。

為適應有軌電車的發展，各國先后頒布普適性的法律、法規以及技術規范，授權相應的機構監管和規范有軌電車的設計、建設與運營，構成有軌電車安全保障的基礎。例如，德國于1987年頒布《輕軌交通系統建設和運營規范》(German Federal Regulations on the Construction and Operation of Light Rail Transit Systems)，法國于2003年頒布《導向公共交通系統安全法令》(Safety of Guided Public Transport Systems)，英國于2006年頒布《有軌電車導則》(Guidance on Tramways)。這些法規與規范對提升有軌電車的安全性具有十分重要的意義。以法國為例，在STPG法令生效后，全國范圍內有軌電車系統的平均萬車公里事故率由2004年0.494起逐年下降至2010年0.346起，法令頒布以后新建線路的平均萬車公里事故率也明顯低于之前建設的線路，如2010年前者僅為0.29起，而后者則為0.36起[2]。目前，中國有軌電車規劃設計方面的技術標準尚屬空白，國家標準及部分地方標準都還在討論之中。在運營管理方面，僅有蘇州和南京頒布了有軌電車管理辦法，上海、天津、沈陽等城市則主要參照城市公共汽(電)車客運管理相關法規和規章實施，但經過多年實踐，漏洞日益凸顯。加之審批權下放地方，伴隨地方建設沖動，大批新建項目建成后的運營安全令人擔憂。因此，加快有軌電車相關法律法規的立法和技術標準的制定十分必要而迫切。

2）建立有軌電車事故調查、反饋與系統改進機制，不斷提升有軌電車系統的安全水平。

法規和規范只是既有經驗的總結，難以應對復雜系統不斷出現的新問題。對事故進行及時的調查、反饋，并對系統進行改進完善成為各國提升有軌電車系統安全水平的重要措施。這方面最為突出的是法國伴隨STPG法令建立起來的有軌電車事故反饋和改進體系。在該體系中，法國交通部下設基礎設施、運輸和海洋管理總局(DGITM)和陸上交通事故調查局(BEA-TT)作為行政管理機構，分別負責全國有軌電車建設管理和事故調查的指導工作；索道和軌道交通技術部(STRMTG)作為技術支持部門負責全國有軌電車系統交通事故的統計、分析，提出建議并參與或直接起草、修改技術規范和標準。該體系自運行以來，已成為提升法國有軌電車系統安全的核心依托，直接催生了不少于8個專項技術規范或標準?！队熊夒娷嚲€路交叉口附近固定障礙物設置指南》(GT3-DTWObstacles Fixes)即其中之一。該指南于2012年頒布，在總結一系列有軌電車與小汽車碰撞事故經驗的基礎上，要求在道路交叉口范圍內有軌電車行車下游方向設置無障礙區，以降低小汽車與有軌電車碰撞時小汽車內乘客遭受嚴重傷害的風險[7]。在有軌電車發展迅速、法律法規和技術規范幾乎空白、建設與運營經驗匱乏的現實局面下，建立適合中國的有軌電車安全事故調查、分析、反饋機制，對于快速積累經驗、及時進行系統改進、提升有軌電車系統的安全水平意義重大。

3）重視教育宣傳等軟措施。

除了建立法規、規范及安全事故調查反饋機制之外，國外許多城市都十分重視對公眾進行有軌電車安全教育和宣傳。例如，澳大利亞墨爾本的“當心犀?！?Beware the Rhino)宣傳活動，旨在提高行人在穿過有軌電車軌道時的警惕性，降低有軌電車與行人的碰撞概率。通過安全教育和宣傳，可增強公眾對有軌電車運行特點、潛在危險的了解，提高公眾在參與有軌電車交通活動中的正確應對能力。在中國，公眾對有軌電車運行特點和安全性的了解幾乎空白，因此，開展有軌電車安全教育和宣傳十分必要。

5 結語

有軌電車總體上是一種相對安全的公共客運系統，但也應注意其安全性在不同的路權和交通環境下存在的較大差異。與其他交通參與者發生碰撞是有軌電車交通事故的主要類型，且主要發生在道路交叉口和有軌電車車站。地面交通參與者的不當交通行為是造成有軌電車事故的最常見原因，其中行人和騎車者是有軌電車碰撞事故中受害最為嚴重的群體。

中國有軌電車發展起步晚、速度快，提高有軌電車系統運營安全性，需要加快相關法律法規的立法和技術標準的制定，建立適合中國的有軌電車安全事故調查、分析、反饋機制以及系統改進機制，同時應加強教育宣傳，提高公眾對有軌電車運行特點及相關管理規定的認識。

[1]柴適.輕軌交通的安全性評價[J].城市公用事業，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 S?termo.Traffic Safety of Tram Transport[R].T?I 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，碩士，工程師，注冊城市規劃師，主要研究方向：城市軌道交通規劃。E-mail:rayleighm@163.com