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摘要：本文首先介绍了铁路信号系统构成，然后分析了铁路信号系统风险严重度评判方法及评估技术的问题，最后提出了解决铁路信号系统风险严重度评判问题的措施。
关键词：铁路信号系统；风险严重度；评判；措施
中图分类号： U284文献标识码：A
近年来，我国高速铁路建设取得了迅猛发展，已成为世界高速铁路运营速度最高，运营里程最长、在建规模最大的国家。铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的，它的第一使命是保证行车安全，没有铁路信号，就没有铁路运输的安全。随着列车运行速度的提高，完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了，当列车提速到200km/h时，紧急制动距离将达到2km(常用制动距离超过3km)，因此，国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km时，必须装备列车运行控制系统(简称列控系统)，以实现对列车间隔和速度的自动控制，提高运输效率，保证行车安全。要实现列车自动控制，需要解决许多关键技术问题，例如：车-地之间大容量、实时和可靠信息传输，列车定位，列车精确、安全控制等，需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现，以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统。
风险，是指能够引发灾难性后果的事件。铁路信号系统在研发与工程阶段会面临很多风险，为了保证系统的安全性，对这些风险应采取控制措施。根据 ALARP原则，对于风险的控制措施取决于风险的等级，即对于不同等级的风险采用不同的控制或缓解措施。
但是在实际的研发与工程中，如何确定风险的等级是技术人员难以解决的问题。首先，由于铁路信号设备的特点，其产量有限，很难获得大量的现场风险数据；其次，目前阶段，新技术与新产品的大量应用，缺少经验性数据。因此，用统计学的方法获得风险发生的概率以及其后果几乎难以实现。
1铁路信号系统构成
铁路信号系统是轨道交通中，保证行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的是手动控制、自动控制以及远程控制技术的总称。它由车站信号系统、区间信号系统和列车运行控制系统3部分构成。
1.1区间信号系统
在区间信号系统中，防止列车冲突的传统做法是把铁路线路划分成许多线段，在车站之间的线段成为区间，在车站内的线段称作进路。对于区间来说，以检查前方区间内确实无车存在，即在空闲状态时，防护该区间的信号才能开放。信号开放后，区间就处于“闭塞”状态，区间另一端的防护信号(如果有此信号的话)就不能开放了。列车一旦根据信号显示进入区间后，该信号立即关闭。这样就保证在一个区间内仅有一个列车运行，防止了列车冲突事故的发生。这类保证列车在区间运行安全的信号系统称作区间闭塞系统。实际上，可将区间再划分为几个分区，允许几个列车在区间运行，这就提高了区间通过能力，或者说缩短了列车的追踪间隔，提高了运输效率。
1.2车站信号系统
对于车站信号系统来说，需要在车站进路的入口设置信号予以防护。在信号开放时不仅要检查进路空闲，而且，要检查进路中道岔是否正确，还要检查是否和其他进路发生冲突等，只有在进路空闲、道岔位置正确并锁闭(不能再操纵)和可能发生冲突的进路(称作敌对进路)没有办理并已锁闭(不能再办理)的条件下，信号才能开放。列车驶入进路后，防护信号应立即关闭。列车离开了进路中的道岔区域后，道岔和敌对进路才允许解锁。由此看来，为了保证行车安全，信号、道岔与进路之间必须以技术手段保持一定的制约关系和操作顺序，常称这种制约关系和操作顺序为联锁。
1.3列车运行控制系统
列车运行控制系统是用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统，它包括机车信号、列车超速防护系统、自动停车系统和列车自动运行系统。
2铁路信号系统风险严重度评判方法及评估技术的问题
2.1 评判方法
现有风险严重度评判方法分为定量的和定性的两种。风险严重度的定量评估，需对事故损失中人的生命价值和人员受伤严重程度等进行合理的经济估价。这需综合考虑政治、经济、道德等因素，不同国家和不同行业，存在很大的差距.目前国外普遍采用以社会功效为衡量标准的方法。
由于我国铁路行业安全评估方面的研究刚刚起步，这种定量的风险严重度评估还有待深入研究。在工程领域中，针对安全相关系统的风险严重度评判，最常用的方法是定性的评判方法，如专家打分法。通过邀请多位有丰富经验的工程专家和安全专家，按照一定原则独立进行打分，结合选择严重度等级最高的原则，确定系统风险的严重度等级。该方法比较简单、实用，但具有很強的主观性。对铁路信号系统事故后果的影响因素是多方面的，严重度是多等级的。因此，其风险严重度的评判是一种多目标决策问题，而且没有一个明确的、可量化的标准。
2.2 评估技术问题
2.2.1 危害识别困难
由于国内目前没有像发达国家一样的专业风险检查表及研究报告，所以国内铁路信号系统风险就要在没有任何基础的情况下进行危害识别，既增加难度又增加成本。
2.2.2 风险分析困难
没有一个具体的标准在运用评估方法上，什么情况比较适合定性的方法评估，什么情况适合用定量的方法评估。
2.2.3 风险评价困难
如何对风险损失进行衡量，应该采取怎样的风险接受标准，这都是铁路信号系统中风险评价困难的表现。
3解决铁路信号系统风险严重度评判问题的措施
3.1 综合评判模型
首先，根据专家打分法对被评判对象的若干因素给出评语，建立单因素评判矩阵，再根据层次分析法给出被评判对象各评判因素的权重，然后，应用加权平均型综合函数进行综合，最后根据最大隶属原则得出评判结论。
3.2 层次分析法
层次分析法的基本原理是把复杂系统分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量的分析和决策.层次分析法把人的决策思维过程层次化、数量化、模型化，并用数学手段为其分析、决策提供定量的依据，是一种对非定量事件进行定量分析的有效方法。
3.3 综合评判
运用层次分析法和专家打分法的综合评判模型，将两者结合，对铁路信号系统风险严重度进行综合评判。
3.3.1 综合评判流程
首先，定义铁路信号系统风险严重度评判因素集和评判集，然后考虑是否要进行下一步严重度评估，如果不进行就结束，如果还要进行就针对某一具体风险，采用专家打分法进行单因素评价，并通过归一化得出评判矩阵。第三步采用层次分析法确定评判因素集中各评判因素的权重。第四步，利用加权平均型综合函数和最大隶属原则进行综合评判。最后结束，完成整个风险严重度评价流程。
3.3.2 评价因素与评判集
铁路信号系统风险的事故损失是多方面的，包括人员伤亡、经济损失、社会影响和环境破坏。因此铁路信号系统风险严重度的评判是一种多目标决策问题，需要同时考虑以下4个因素：人员伤亡、经济损失、社会影响和环境破坏。目前国内对铁路信号系统进行评估大多是根据香港铁路有限公司划分的风险严重度等级。香港标准将风险严重度等级主要划分为以下几个：尤其严重的灾难事故，灾难事故，非常严重的事故，严重的事故，轻的事故，非常轻的事故，可以忽略的事故。而EN50126标准则将风险严重度等级分析得较为简略，主要是灾难性的、重大的、次要的和轻微的四种。EN50126标准向整个欧盟的铁道业务部门都提供了一个具有可靠性、可用性、可维修性和安全性（首字母组成 RAMS）的运行过程，并对其进行持续管理，可有效推动铁路部门在各种采购策略方面的合作，获得铁路相关设施成本与RAMS的优化组合，并有利于欧洲铁路的交互运作。EN50126标准比香港标准的优势在于，它是以铁路信号系统为核心的整个铁路系统的安全标准，在安全保障、评估理论以及可靠性方面都具有优势。
3.3.3单因素评价
本文的研究中，采用专家打分法进行单因素评价。邀请10位经验丰富的工程专家和安全专家，分别从人员伤亡等4方面因素的角度对铁路信号系统风险严重度进行评价。
3.3.4综合评判
采用加权平均型综合函数，进行系统延时建立闭塞风险严重度的综合评判。根据最大隶属原则和综合评判结果，可以得出最终综合评判结论。
4结语
在研究铁路信号系统风险评估理论和技术的基础上，本文提出运用基于专家打分法和层次分析法的综合评判模型对铁路信号系统的风险严重度进行综合评价.基于该方法，可以更加客观、科学地评价铁路信号系统的风险严重度，有效改进现有的风险严重度定性评价方法，降低工程当中纯粹采用专家打分等方法所带来的较强主观性问题，从而可以更好地保障铁路信号系统的功能安全，更好地为我国高速铁路的快速发展保驾护航。
参考文献
[1]郜春海.轨道交通信号系统安全评估方法研究[J].中国安全科学学报, 2005, 15(10):
[2]燕飞,唐涛.轨道交通信号系统安全技术的发展和研究现状[J].中国安全科学学报,2005,15(6): 94-99.
[3]刘敬辉．铁路系统基于风险的定量安全评估方法[J].中国铁道科学，2009,30(5)
关键词：铁路信号系统；风险严重度；评判；措施
中图分类号： U284文献标识码：A
近年来，我国高速铁路建设取得了迅猛发展，已成为世界高速铁路运营速度最高，运营里程最长、在建规模最大的国家。铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的，它的第一使命是保证行车安全，没有铁路信号，就没有铁路运输的安全。随着列车运行速度的提高，完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了，当列车提速到200km/h时，紧急制动距离将达到2km(常用制动距离超过3km)，因此，国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km时，必须装备列车运行控制系统(简称列控系统)，以实现对列车间隔和速度的自动控制，提高运输效率，保证行车安全。要实现列车自动控制，需要解决许多关键技术问题，例如：车-地之间大容量、实时和可靠信息传输，列车定位，列车精确、安全控制等，需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现，以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统。
风险，是指能够引发灾难性后果的事件。铁路信号系统在研发与工程阶段会面临很多风险，为了保证系统的安全性，对这些风险应采取控制措施。根据 ALARP原则，对于风险的控制措施取决于风险的等级，即对于不同等级的风险采用不同的控制或缓解措施。
但是在实际的研发与工程中，如何确定风险的等级是技术人员难以解决的问题。首先，由于铁路信号设备的特点，其产量有限，很难获得大量的现场风险数据；其次，目前阶段，新技术与新产品的大量应用，缺少经验性数据。因此，用统计学的方法获得风险发生的概率以及其后果几乎难以实现。
1铁路信号系统构成
铁路信号系统是轨道交通中，保证行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的是手动控制、自动控制以及远程控制技术的总称。它由车站信号系统、区间信号系统和列车运行控制系统3部分构成。
1.1区间信号系统
在区间信号系统中，防止列车冲突的传统做法是把铁路线路划分成许多线段，在车站之间的线段成为区间，在车站内的线段称作进路。对于区间来说，以检查前方区间内确实无车存在，即在空闲状态时，防护该区间的信号才能开放。信号开放后，区间就处于“闭塞”状态，区间另一端的防护信号(如果有此信号的话)就不能开放了。列车一旦根据信号显示进入区间后，该信号立即关闭。这样就保证在一个区间内仅有一个列车运行，防止了列车冲突事故的发生。这类保证列车在区间运行安全的信号系统称作区间闭塞系统。实际上，可将区间再划分为几个分区，允许几个列车在区间运行，这就提高了区间通过能力，或者说缩短了列车的追踪间隔，提高了运输效率。
1.2车站信号系统
对于车站信号系统来说，需要在车站进路的入口设置信号予以防护。在信号开放时不仅要检查进路空闲，而且，要检查进路中道岔是否正确，还要检查是否和其他进路发生冲突等，只有在进路空闲、道岔位置正确并锁闭(不能再操纵)和可能发生冲突的进路(称作敌对进路)没有办理并已锁闭(不能再办理)的条件下，信号才能开放。列车驶入进路后，防护信号应立即关闭。列车离开了进路中的道岔区域后，道岔和敌对进路才允许解锁。由此看来，为了保证行车安全，信号、道岔与进路之间必须以技术手段保持一定的制约关系和操作顺序，常称这种制约关系和操作顺序为联锁。
1.3列车运行控制系统
列车运行控制系统是用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统，它包括机车信号、列车超速防护系统、自动停车系统和列车自动运行系统。
2铁路信号系统风险严重度评判方法及评估技术的问题
2.1 评判方法
现有风险严重度评判方法分为定量的和定性的两种。风险严重度的定量评估，需对事故损失中人的生命价值和人员受伤严重程度等进行合理的经济估价。这需综合考虑政治、经济、道德等因素，不同国家和不同行业，存在很大的差距.目前国外普遍采用以社会功效为衡量标准的方法。
由于我国铁路行业安全评估方面的研究刚刚起步，这种定量的风险严重度评估还有待深入研究。在工程领域中，针对安全相关系统的风险严重度评判，最常用的方法是定性的评判方法，如专家打分法。通过邀请多位有丰富经验的工程专家和安全专家，按照一定原则独立进行打分，结合选择严重度等级最高的原则，确定系统风险的严重度等级。该方法比较简单、实用，但具有很強的主观性。对铁路信号系统事故后果的影响因素是多方面的，严重度是多等级的。因此，其风险严重度的评判是一种多目标决策问题，而且没有一个明确的、可量化的标准。
2.2 评估技术问题
2.2.1 危害识别困难
由于国内目前没有像发达国家一样的专业风险检查表及研究报告，所以国内铁路信号系统风险就要在没有任何基础的情况下进行危害识别，既增加难度又增加成本。
2.2.2 风险分析困难
没有一个具体的标准在运用评估方法上，什么情况比较适合定性的方法评估，什么情况适合用定量的方法评估。
2.2.3 风险评价困难
如何对风险损失进行衡量，应该采取怎样的风险接受标准，这都是铁路信号系统中风险评价困难的表现。
3解决铁路信号系统风险严重度评判问题的措施
3.1 综合评判模型
首先，根据专家打分法对被评判对象的若干因素给出评语，建立单因素评判矩阵，再根据层次分析法给出被评判对象各评判因素的权重，然后，应用加权平均型综合函数进行综合，最后根据最大隶属原则得出评判结论。
3.2 层次分析法
层次分析法的基本原理是把复杂系统分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量的分析和决策.层次分析法把人的决策思维过程层次化、数量化、模型化，并用数学手段为其分析、决策提供定量的依据，是一种对非定量事件进行定量分析的有效方法。
3.3 综合评判
运用层次分析法和专家打分法的综合评判模型，将两者结合，对铁路信号系统风险严重度进行综合评判。
3.3.1 综合评判流程
首先，定义铁路信号系统风险严重度评判因素集和评判集，然后考虑是否要进行下一步严重度评估，如果不进行就结束，如果还要进行就针对某一具体风险，采用专家打分法进行单因素评价，并通过归一化得出评判矩阵。第三步采用层次分析法确定评判因素集中各评判因素的权重。第四步，利用加权平均型综合函数和最大隶属原则进行综合评判。最后结束，完成整个风险严重度评价流程。
3.3.2 评价因素与评判集
铁路信号系统风险的事故损失是多方面的，包括人员伤亡、经济损失、社会影响和环境破坏。因此铁路信号系统风险严重度的评判是一种多目标决策问题，需要同时考虑以下4个因素：人员伤亡、经济损失、社会影响和环境破坏。目前国内对铁路信号系统进行评估大多是根据香港铁路有限公司划分的风险严重度等级。香港标准将风险严重度等级主要划分为以下几个：尤其严重的灾难事故，灾难事故，非常严重的事故，严重的事故，轻的事故，非常轻的事故，可以忽略的事故。而EN50126标准则将风险严重度等级分析得较为简略，主要是灾难性的、重大的、次要的和轻微的四种。EN50126标准向整个欧盟的铁道业务部门都提供了一个具有可靠性、可用性、可维修性和安全性（首字母组成 RAMS）的运行过程，并对其进行持续管理，可有效推动铁路部门在各种采购策略方面的合作，获得铁路相关设施成本与RAMS的优化组合，并有利于欧洲铁路的交互运作。EN50126标准比香港标准的优势在于，它是以铁路信号系统为核心的整个铁路系统的安全标准，在安全保障、评估理论以及可靠性方面都具有优势。
3.3.3单因素评价
本文的研究中，采用专家打分法进行单因素评价。邀请10位经验丰富的工程专家和安全专家，分别从人员伤亡等4方面因素的角度对铁路信号系统风险严重度进行评价。
3.3.4综合评判
采用加权平均型综合函数，进行系统延时建立闭塞风险严重度的综合评判。根据最大隶属原则和综合评判结果，可以得出最终综合评判结论。
4结语
在研究铁路信号系统风险评估理论和技术的基础上，本文提出运用基于专家打分法和层次分析法的综合评判模型对铁路信号系统的风险严重度进行综合评价.基于该方法，可以更加客观、科学地评价铁路信号系统的风险严重度，有效改进现有的风险严重度定性评价方法，降低工程当中纯粹采用专家打分等方法所带来的较强主观性问题，从而可以更好地保障铁路信号系统的功能安全，更好地为我国高速铁路的快速发展保驾护航。
参考文献
[1]郜春海.轨道交通信号系统安全评估方法研究[J].中国安全科学学报, 2005, 15(10):
[2]燕飞,唐涛.轨道交通信号系统安全技术的发展和研究现状[J].中国安全科学学报,2005,15(6): 94-99.
[3]刘敬辉．铁路系统基于风险的定量安全评估方法[J].中国铁道科学，2009,30(5)