楊思博

(中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院,北京 100038)

UIC國際鐵路標(biāo)準(zhǔn)《高速鐵路實施—設(shè)計階段》內(nèi)容研究

楊思博

(中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院,北京 100038)

《高速鐵路實施—設(shè)計階段》是UIC國際鐵路系列標(biāo)準(zhǔn)《高速鐵路實施》的一項標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對高速鐵路運營和維護計劃、詳細設(shè)計等兩個子階段進行規(guī)定。旨在介紹該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、主要內(nèi)容、技術(shù)特點,以及我國高速鐵路建設(shè)管理經(jīng)驗在標(biāo)準(zhǔn)中的體現(xiàn),為我國在高速鐵路領(lǐng)域的國際交流提供有益借鑒,推動我國鐵路“走出去”。

高速鐵路；設(shè)計階段；運營計劃；維護計劃；詳細設(shè)計

《高速鐵路實施》系列標(biāo)準(zhǔn)是由我國(由中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所承擔(dān))和西班牙相關(guān)機構(gòu)承擔(dān)編寫的國際鐵路聯(lián)盟(簡稱“UIC”，即法文Union Internationale des Chemins de Fer的縮寫)國際鐵路標(biāo)準(zhǔn)，目的是為世界高速鐵路建設(shè)提供指導(dǎo)。該系列標(biāo)準(zhǔn)是在《高速鐵路系統(tǒng)實施手冊》(High speed railway system implementation handbook，以下簡稱“手冊”)基礎(chǔ)上編制的。該手冊是UIC推出的一本旨在高速鐵路規(guī)劃、建設(shè)和運營維護的推薦性技術(shù)手冊。該手冊由西班牙、法國編寫，主要總結(jié)了歐洲相關(guān)經(jīng)驗，并已在歐洲高速鐵路建設(shè)中得以參照實施[1]。UIC委托我國作為標(biāo)準(zhǔn)主編方之一，旨在將我國先進的建設(shè)管理經(jīng)驗納入該標(biāo)準(zhǔn)，提高其適用性及技術(shù)水平。

《高速鐵路實施》系列標(biāo)準(zhǔn)包括“定義、概念和特征”、“項目提出階段”、“可行性階段”、“設(shè)計階段”、“施工階段”、“運營階段”等6項標(biāo)準(zhǔn)，其中“項目提出階段”、“可行性階段”、“設(shè)計階段”、“施工階段”、“運營階段”等標(biāo)準(zhǔn)分別對應(yīng)了高速鐵路實施的5個階段。目前該系列標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容基本已經(jīng)確定。

本文的研究對象是“設(shè)計階段”的適用范圍、主要內(nèi)容、技術(shù)特點及我國建設(shè)管理經(jīng)驗在標(biāo)準(zhǔn)中的體現(xiàn)。

1 適用范圍

國際鐵路標(biāo)準(zhǔn)分為通用部分和應(yīng)用部分，通用部分適用于各個國家，應(yīng)用部分根據(jù)不同的地理條件和服務(wù)，適用于特殊的鐵路應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)為通用部分。

該標(biāo)準(zhǔn)適用于運營速度不低于250 km/h的鐵路，為高速鐵路設(shè)計階段的實施提供指導(dǎo)。

考慮到世界高速鐵路技術(shù)未來的發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)中明確：該標(biāo)準(zhǔn)涉及的主要設(shè)計參數(shù)僅供參考，使用者可根據(jù)自身具體情況適當(dāng)調(diào)整。

2 主要內(nèi)容

該標(biāo)準(zhǔn)包括“運營和維護計劃”與“詳細設(shè)計”兩個子階段。兩子階段的主要內(nèi)容如下。

2.1 運營和維護計劃子階段

運營和維護計劃是根據(jù)所采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、子系統(tǒng)及其特征要求，分析高速鐵路項目的運營特征，確定運行模式，制定運營和維護計劃，估算運營和維護成本。其主要設(shè)計內(nèi)容如下。

(1)確定運行模式

制定運營和維護計劃，首先要確定運行模式。運行模式可分為4種：獨立運行模式，即高速鐵路和普速鐵路運營完全分離，各有其基礎(chǔ)設(shè)施；高速列車跨線運行模式，即高速列車在高速鐵路上運行，也可在升級改造后的普速鐵路路段運行；普速列車跨線運行模式，即某些普速列車可在高速鐵路上運行；高速列車普速列車跨線運行模式，即高速列車和普速列車分別以各自速度運行于各類基礎(chǔ)設(shè)施上。

(2)制定運營和維護計劃

維護設(shè)計須考慮的方面有：基礎(chǔ)設(shè)施維修通路，道岔和交叉渡線的裝配區(qū)，維護人員的作業(yè)通道，裝配照明設(shè)備的區(qū)域，維修基地，應(yīng)急設(shè)備，牽引車輛，RAMS數(shù)據(jù)，壽命周期成本。

關(guān)于維護級別，基礎(chǔ)設(shè)施維護級別分為原位調(diào)整，維護人員進行換件修，供應(yīng)商提供技術(shù)支持、故障識別和維修，大修及更新作業(yè)等4個級別；機車車輛維護級別分為例行檢查，重點檢查，重要部件分解檢修，系統(tǒng)全面分解檢修，整車全面分解檢修等5個級別。

維護機構(gòu)由基礎(chǔ)設(shè)施維護部門和機車車輛維護部門組成。基礎(chǔ)設(shè)施維護部門負(fù)責(zé)工務(wù)工程、通信信號、供電和機電系統(tǒng)的維護。維修作業(yè)的組織管理與下列內(nèi)容密切相關(guān)：維護人員的應(yīng)急能力，物流的保障，供應(yīng)商的技術(shù)支持，維修服務(wù)分包。

運營計劃方面最重要的因素為運營特征，包括速度(最高設(shè)計速度、最高運行速度、平均運行速度、旅行速度)，列車定員，行車間隔，運行時刻表，工作人員數(shù)量等。

(3)估算運營和維護成本

維護成本主要包括人力成本、材料成本和備品備件成本等，主要成本項包括：基礎(chǔ)設(shè)施維護成本，機車車輛設(shè)備維護成本。運營成本主要包括人力成本、能源成本、營銷成本和管理成本等，主要成本項包括：列車運行成本，旅客服務(wù)成本，保險/稅務(wù)/收費。

2.2 詳細設(shè)計子階段

詳細設(shè)計是根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、批準(zhǔn)的初步設(shè)計文件、環(huán)境影響評價成果和RAMS要求，開展子系統(tǒng)和接口的詳細設(shè)計，提交詳細設(shè)計圖紙，統(tǒng)計工程數(shù)量，編制工程投資總預(yù)算。其主要設(shè)計內(nèi)容如下。

(1)系統(tǒng)集成與接口管理

系統(tǒng)集成是將鐵路各專業(yè)作為整體，確保軌道、線路、結(jié)構(gòu)、信號、通信、電氣化、建筑等設(shè)計相互協(xié)調(diào)。接口可分為4個級別：1級接口即鐵路系統(tǒng)與非鐵路系統(tǒng)的接口(如牽引供電系統(tǒng)和國家電網(wǎng)間)；2級接口即不同子系統(tǒng)間的接口(如接觸網(wǎng)和橋梁之間)；3級接口即不同單元間的接口(如路基和橋梁之間)；4級接口即單元內(nèi)部的接口(如橋面板和橋臺之間)。接口管理步驟為：接口識別→提出要求和接口設(shè)計→接口工程施工和設(shè)備調(diào)試→接口的測試和確認(rèn)。詳細設(shè)計包括前兩步。

通過系統(tǒng)集成與接口管理，可以確保鐵路工程各部分間密切配合，形成一個有機整體。

(2)合規(guī)性審核與需求管理

工程項目在技術(shù)、安全性、互聯(lián)互通、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面須符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。為滿足以上要求，設(shè)計人員應(yīng)制定項目管理計劃，明確質(zhì)量審核和質(zhì)量控制程序。項目管理計劃(或質(zhì)量保證計劃)依據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)制定：ISO9000[2]、ISO9001[3]、ISO9004[4]、ISO/TR10013[5]、ISO14001[6]、OHSAS 18001[7]等。

需求管理是記錄、分析、跟蹤需求，排列需求的優(yōu)先順序，與利益相關(guān)方達成一致，掌握需求變化情況并反饋給項目成員及利益相關(guān)方的一系列過程。需求管理涵蓋項目生命周期內(nèi)各方期望和基本需求的所有變化，并保持利益相關(guān)方的期望、顧客需求、技術(shù)要求、各子系統(tǒng)需求、設(shè)計文件、測試計劃之間的雙向可追溯性。

通過合規(guī)性審核與需求管理，可以確保高速鐵路項目的實施既符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，又在此基礎(chǔ)上兼顧各方需求，盡量實現(xiàn)各方總利益最大化。

(3)詳細設(shè)計圖

詳細設(shè)計圖主要包含以下內(nèi)容：線形設(shè)計和道岔布置，原地面處理和路基工程，橋涵結(jié)構(gòu)，隧道，縱向和橫向排水設(shè)施，軌道工程，通信，信號，牽引供電和供配電，接觸網(wǎng)，車站和運營維護設(shè)施，環(huán)境保護設(shè)施，防護柵欄和輔助工程，立體交叉，用地界等。

(4)編制項目預(yù)算

項目預(yù)算涉及不同類型的成本，包括以下4類：工程費，即所有工程項的成本；考慮項目的不確定性因素及設(shè)計精度的影響的費用；為應(yīng)對已識別的風(fēng)險或已預(yù)見的事件而準(zhǔn)備的費用；為應(yīng)對未識別到的風(fēng)險或意外事件而準(zhǔn)備的費用。

3 技術(shù)特點

本標(biāo)準(zhǔn)作為國際鐵路實施標(biāo)準(zhǔn)，在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)都存在一些不同，其主要特點如下。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)維度多

該標(biāo)準(zhǔn)介紹了高速鐵路運營和維護計劃子階段和詳細設(shè)計子階段的目標(biāo)、主要設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計基礎(chǔ)資料、設(shè)計成果、利益相關(guān)方、授權(quán)、風(fēng)險及緩解措施、財務(wù)等內(nèi)容，各部分內(nèi)容有一定交叉，目的是從各個角度對高速鐵路設(shè)計階段的主要內(nèi)容進行全面闡述，而國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)通常將內(nèi)容分割，各部分獨立成章，各章之間通常是線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)的維度較少。

3.2 突出介紹與解釋

該標(biāo)準(zhǔn)對重要概念、工作程序、各種做法的優(yōu)缺點、注意事項進行了闡釋，必要時進行舉例(如接口級別的例子)，沒有國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)條文與條文說明的區(qū)分。這樣做的優(yōu)點是便于使用，使標(biāo)準(zhǔn)使用者對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的各方面有全面了解，缺點是內(nèi)容較雜，有時層次、重點不突出。

3.3 非強制性

該標(biāo)準(zhǔn)作為國際標(biāo)準(zhǔn)，考慮到各國情況的差異，條文通常是國際上常說的“最優(yōu)通行做法”(best common practice)，即最優(yōu)經(jīng)驗的總結(jié)。如條文中指出：“平均運行速度按照比最高行車速度低20～25 km/h考慮是比較合適的”，并沒有要求平均運行速度必須比最高行車速度低20～25 km/h。

3.4 考慮各利益相關(guān)方

該標(biāo)準(zhǔn)廣泛考慮各利益相關(guān)方的影響。如運營和維護計劃子階段考慮了鐵路管理部門、設(shè)計單位、鐵路運營公司、鐵路維護公司、制造商、乘客、土地所有者的需求或作用。這樣使標(biāo)準(zhǔn)使用者統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方利益，為項目順利實施提供保障。

3.5 明確各子階段風(fēng)險及緩解措施

鐵路工程建設(shè)各階段都存在一定的風(fēng)險。該標(biāo)準(zhǔn)在各子階段中介紹了可能的風(fēng)險及其緩解措施，以提醒標(biāo)準(zhǔn)使用者注意，最大限度減小風(fēng)險危害。如詳細設(shè)計子階段提出了“基礎(chǔ)資料不足”的風(fēng)險，即基礎(chǔ)資料不足或不夠精確(地形數(shù)據(jù)不精確、巖土工程測探數(shù)據(jù)不完整、關(guān)鍵設(shè)備未定型等)，造成詳細設(shè)計的技術(shù)方案及工程數(shù)量(用地范圍、材料數(shù)量)在施工階段可能出現(xiàn)問題，因此須確保詳細設(shè)計的基礎(chǔ)資料盡可能完整和精確。

3.6 接口管理體系完善

該標(biāo)準(zhǔn)把接口從上到下分為4個級別，且明確了接口管理的4個步驟，這樣即把接口工程當(dāng)作一個系統(tǒng)工程，使得接口管理可以分別在不同層面上、分階段進行。國內(nèi)規(guī)范[8-15]也有接口管理方面內(nèi)容，但沒有對接口分級和接口管理步驟做明確、系統(tǒng)的規(guī)定。

3.7 需求管理體系完善

需求管理體系要求收集各方需求信息，對需求進行縱向、橫向分類，上一層次需求要在下一層次落實，自發(fā)的需求要得到上一層次認(rèn)可，并對需求的追溯性作好記錄。我國工程實踐中也考慮各方需求并對需求進行回應(yīng)，但沒有把需求管理上升到一個嚴(yán)密的系統(tǒng)高度。

4 我國建設(shè)管理經(jīng)驗在標(biāo)準(zhǔn)中的體現(xiàn)

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，納入了我國先進建設(shè)管理經(jīng)驗。例如：機車車輛維護級別是結(jié)合我國工程實踐增加的內(nèi)容；考慮到詳細設(shè)計圖是詳細設(shè)計子階段的重要成果，因此在該標(biāo)準(zhǔn)編制過程中結(jié)合我國工程實踐增加了各專業(yè)主要設(shè)計圖。

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，根據(jù)我國建設(shè)管理經(jīng)驗進行了必要調(diào)整。例如：原“手冊”中提出列車可按載客容量分為低容量(200～250人/列)列車、中等容量(300～400人/列)列車、高容量(大于500人/列)列車，這與我國情況不符，且列車載客容量各國不盡相同，因此刪掉了該分類；原“手冊”中提出，項目的RAMS評估由有資質(zhì)的獨立機構(gòu)進行，而我國無獨立的RAMS評估機構(gòu)，因此條文確定為“由有資質(zhì)的機構(gòu)對項目進行RAMS評估”；原“手冊”中提出，詳細設(shè)計的成本約占建設(shè)成本的3%，而我國詳細設(shè)計的成本通常占建設(shè)成本的6%～15%，因此刪除具體百分比，條文確定為“該子階段成本與項目的融資模式(公私合作模式、設(shè)計建造模式等)密切相關(guān)”。

5 結(jié)語

近年來，在黨中央、國務(wù)院高度重視和直接推動下，我國高速鐵路建設(shè)取得了舉世矚目的成就，我國與世界各國的交流、合作不斷加深。參與國際高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)的制定是我國高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)國際化的成功探索與具體實踐，不僅有利于我國了解世界高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀，而且有利于把我國高速鐵路建設(shè)管理經(jīng)驗介紹給世界，擴大了我國高速鐵路影響力，提高了我國在國際高速鐵路領(lǐng)域的話語權(quán)，更好地推進了我國鐵路“走出去”。

[1] 夏炎.UIC〈高速鐵路系統(tǒng)實施手冊〉內(nèi)容研究及其與中國高速鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2017，61(2):136-139.

[2] ISO 9000: Quality Management Systems-Fundamentals and Voca-bulary [S].

[3] ISO 9001: Quality management systems-Requirements[S].

[4] ISO 9004: Managing for the sustained success of an organization-A quality management approach[S].

[5] ISO/TR 10013: Guidelines for quality management system docu-mentation[S].

[6] ISO 14001: Environmental management systems-Requirements with guidance for use[S].

[7] OHSAS 18001: Occupational health and safety management systems-Requirements[S].

[8] 國家鐵路局.TB 10621—2014 高速鐵路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[9] 國家鐵路局.TB 10623—2014 城際鐵路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[10] 國家鐵路局.TB 10010—2016 鐵路給水排水設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2016.

[11] 中國鐵路總公司.Q/CR 9607—2015 高速鐵路信號工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[12] 中國鐵路總公司.Q/CR 9606—2015 高速鐵路通信工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[13] 中國鐵路總公司.Q/CR 9609—2015 高速鐵路電力牽引供電工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[14] 中國鐵路總公司.Q/CR 9608—2015 高速鐵路電力工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[15] 中國鐵路總公司.Q/CR 9604—2015 高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

Research on UIC International Railway Standard: Implementation of High Speed Railway-Design Phase

YANG Si-bo

(China Railway Economic and Planning Research Institute, Beijing 100038, China)

Implementation of High Speed Railway-Design Phase is one of the series international railway standards in Implementation of High Speed Railway. This standard defines the common practices in high speed railway operation and maintenance. This paper introduces the scope of applicability, main content and salient features of this standard as well as how the railway construction and management experiences of China are reflected in the standard, which may benefit the international exchange of Chinese high speed railway and boost the internationalization of Chinese railway.

High speed railway; Design phase; Operation plan; Maintenance plan; Detailed design

1004-2954(2018)01-0015-03

2017-07-04；

2017-08-07

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃重點課題(2016B001-D)

楊思博(1986—)，男，工程師，2013年畢業(yè)于北京交通大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)，工學(xué)碩士，E-mail：2412439164@qq.com。

U238;U212.31

A

10.13238/j.issn.1004-2954.201707040002