UIC國際鐵路標準《高速鐵路實施—設計階段》內容研究

楊思博

(中國鐵路經濟規劃研究院,北京 100038)

UIC國際鐵路標準《高速鐵路實施—設計階段》內容研究

楊思博

(中國鐵路經濟規劃研究院,北京 100038)

《高速鐵路實施—設計階段》是UIC國際鐵路系列標準《高速鐵路實施》的一項標準。該標準對高速鐵路運營和維護計劃、詳細設計等兩個子階段進行規定。旨在介紹該標準的適用范圍、主要內容、技術特點,以及我國高速鐵路建設管理經驗在標準中的體現,為我國在高速鐵路領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；設計階段；運營計劃；維護計劃；詳細設計

《高速鐵路實施》系列標準是由我國(由中國鐵路經濟規劃研究院技術標準所承擔)和西班牙相關機構承擔編寫的國際鐵路聯盟(簡稱“UIC”，即法文Union Internationale des Chemins de Fer的縮寫)國際鐵路標準，目的是為世界高速鐵路建設提供指導。該系列標準是在《高速鐵路系統實施手冊》(High speed railway system implementation handbook，以下簡稱“手冊”)基礎上編制的。該手冊是UIC推出的一本旨在高速鐵路規劃、建設和運營維護的推薦性技術手冊。該手冊由西班牙、法國編寫，主要總結了歐洲相關經驗，并已在歐洲高速鐵路建設中得以參照實施[1]。UIC委托我國作為標準主編方之一，旨在將我國先進的建設管理經驗納入該標準，提高其適用性及技術水平。

《高速鐵路實施》系列標準包括“定義、概念和特征”、“項目提出階段”、“可行性階段”、“設計階段”、“施工階段”、“運營階段”等6項標準，其中“項目提出階段”、“可行性階段”、“設計階段”、“施工階段”、“運營階段”等標準分別對應了高速鐵路實施的5個階段。目前該系列標準內容基本已經確定。

本文的研究對象是“設計階段”的適用范圍、主要內容、技術特點及我國建設管理經驗在標準中的體現。

1 適用范圍

國際鐵路標準分為通用部分和應用部分，通用部分適用于各個國家，應用部分根據不同的地理條件和服務，適用于特殊的鐵路應用。該標準為通用部分。

該標準適用于運營速度不低于250 km/h的鐵路，為高速鐵路設計階段的實施提供指導。

考慮到世界高速鐵路技術未來的發展，該標準中明確：該標準涉及的主要設計參數僅供參考，使用者可根據自身具體情況適當調整。

2 主要內容

該標準包括“運營和維護計劃”與“詳細設計”兩個子階段。兩子階段的主要內容如下。

2.1 運營和維護計劃子階段

運營和維護計劃是根據所采用的設計標準、子系統及其特征要求，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。其主要設計內容如下。

(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，各有其基礎設施；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設施上。

(2)制定運營和維護計劃

維護設計須考慮的方面有：基礎設施維修通路，道岔和交叉渡線的裝配區，維護人員的作業通道，裝配照明設備的區域，維修基地，應急設備，牽引車輛，RAMS數據，壽命周期成本。

關于維護級別，基礎設施維護級別分為原位調整，維護人員進行換件修，供應商提供技術支持、故障識別和維修，大修及更新作業等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，系統全面分解檢修，整車全面分解檢修等5個級別。

維護機構由基礎設施維護部門和機車車輛維護部門組成。基礎設施維護部門負責工務工程、通信信號、供電和機電系統的維護。維修作業的組織管理與下列內容密切相關：維護人員的應急能力，物流的保障，供應商的技術支持，維修服務分包。

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：基礎設施維護成本，機車車輛設備維護成本。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，旅客服務成本，保險/稅務/收費。

2.2 詳細設計子階段

詳細設計是根據相關技術標準和法規、批準的初步設計文件、環境影響評價成果和RAMS要求，開展子系統和接口的詳細設計，提交詳細設計圖紙，統計工程數量，編制工程投資總預算。其主要設計內容如下。

(1)系統集成與接口管理

系統集成是將鐵路各專業作為整體，確保軌道、線路、結構、信號、通信、電氣化、建筑等設計相互協調。接口可分為4個級別：1級接口即鐵路系統與非鐵路系統的接口(如牽引供電系統和國家電網間)；2級接口即不同子系統間的接口(如接觸網和橋梁之間)；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→提出要求和接口設計→接口工程施工和設備調試→接口的測試和確認。詳細設計包括前兩步。

通過系統集成與接口管理，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)合規性審核與需求管理

工程項目在技術、安全性、互聯互通、環境保護和可持續發展等方面須符合現行標準和規定。為滿足以上要求，設計人員應制定項目管理計劃，明確質量審核和質量控制程序。項目管理計劃(或質量保證計劃)依據下列標準制定：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，排列需求的優先順序，與利益相關方達成一致，掌握需求變化情況并反饋給項目成員及利益相關方的一系列過程。需求管理涵蓋項目生命周期內各方期望和基本需求的所有變化，并保持利益相關方的期望、顧客需求、技術要求、各子系統需求、設計文件、測試計劃之間的雙向可追溯性。

通過合規性審核與需求管理，可以確保高速鐵路項目的實施既符合相關標準的規定，又在此基礎上兼顧各方需求，盡量實現各方總利益最大化。

(3)詳細設計圖

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

(4)編制項目預算

項目預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計精度的影響的費用；為應對已識別的風險或已預見的事件而準備的費用；為應對未識別到的風險或意外事件而準備的費用。

3 技術特點

本標準作為國際鐵路實施標準，在結構和內容上與國內標準都存在一些不同，其主要特點如下。

3.1 標準維度多

該標準介紹了高速鐵路運營和維護計劃子階段和詳細設計子階段的目標、主要設計內容、設計基礎資料、設計成果、利益相關方、授權、風險及緩解措施、財務等內容，各部分內容有一定交叉，目的是從各個角度對高速鐵路設計階段的主要內容進行全面闡述，而國內標準通常將內容分割，各部分獨立成章，各章之間通常是線性關系，標準的維度較少。

3.2 突出介紹與解釋

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

3.3 非強制性

該標準作為國際標準，考慮到各國情況的差異，條文通常是國際上常說的“最優通行做法”(best common practice)，即最優經驗的總結。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 考慮各利益相關方

該標準廣泛考慮各利益相關方的影響。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。這樣使標準使用者統籌協調各方利益，為項目順利實施提供保障。

3.5 明確各子階段風險及緩解措施

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

3.6 接口管理體系完善

該標準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作一個系統工程，使得接口管理可以分別在不同層面上、分階段進行。國內規范[8-15]也有接口管理方面內容，但沒有對接口分級和接口管理步驟做明確、系統的規定。

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，自發的需求要得到上一層次認可，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，但沒有把需求管理上升到一個嚴密的系統高度。

4 我國建設管理經驗在標準中的體現

標準編制過程中，納入了我國先進建設管理經驗。例如：機車車輛維護級別是結合我國工程實踐增加的內容；考慮到詳細設計圖是詳細設計子階段的重要成果，因此在該標準編制過程中結合我國工程實踐增加了各專業主要設計圖。

標準編制過程中，根據我國建設管理經驗進行了必要調整。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評估由有資質的獨立機構進行，而我國無獨立的RAMS評估機構，因此條文確定為“由有資質的機構對項目進行RAMS評估”；原“手冊”中提出，詳細設計的成本約占建設成本的3%，而我國詳細設計的成本通常占建設成本的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、設計建造模式等)密切相關”。

5 結語

近年來，在黨中央、國務院高度重視和直接推動下，我國高速鐵路建設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準的制定是我國高速鐵路標準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展現狀，而且有利于把我國高速鐵路建設管理經驗介紹給世界，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域的話語權，更好地推進了我國鐵路“走出去”。

[1] 夏炎.UIC〈高速鐵路系統實施手冊〉內容研究及其與中國高速鐵路相關標準對比分析[J].鐵道標準設計，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 高速鐵路設計規范[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[9] 國家鐵路局.TB 10623—2014 城際鐵路設計規范[S].北京:中國鐵道出版社，2015.

[10] 國家鐵路局.TB 10010—2016 鐵路給水排水設計規范[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規程[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規程[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規程[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規程[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規程[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計劃重點課題(2016B001-D)

楊思博(1986—)，男，工程師，2013年畢業于北京交通大學結構工程專業，工學碩士，E-mail：2412439164@qq.com。

U238;U212.31

A

10.13238/j.issn.1004-2954.201707040002