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中国铁路工程建设标准“走出去”面临的问题及对策分析(一)

2016-05-19杨吉忠,高柏松,徐骏

一带一路报道 2016年2期
关键词:技术标准走出去维度

中国铁路工程建设标准“走出去”面临的问题及对策分析(一)

针对当前海外工程案例中中国铁路工程建设标准灵活性和经济性欠佳的现象,从标准体系的六个维度出发,以当前国际上影响力最大的欧盟铁路技术标准体系为对比蓝本,开展中外铁路工程建设标准对比分析,通过海外铁路工程技术标准应用的案例梳理,获得制约中国铁路工程建设技术标准“走出去”的关键因素,为中国铁路“走出去”对策分析提供参考。

中国铁路 工程建设标准 走出去

前言

随着全球发展受资源、环境约束的日益严峻,铁路作为“低碳、节约”的出行方式已获得国际社会的普遍认知,在这一背景下,全球铁路发展迎来了第三次浪潮,以旅客运输高速化、货物运输物流化、装备水平现代化、运输通道全球化为标志的新一轮铁路建设高潮正在兴起。包括俄罗斯、沙特、土耳其、印尼、缅甸、美国、泰国等在内的几十个国家都表达了加大铁路建设的意愿,希望加强与我国在铁路领域的交流与合作。铁路在世界范围的蓬勃发展为我国铁路“走出去”提供了广阔的发展空间。

中国铁路“走出去”的最高境界,应该是中国技术标准的成功输出,而我国铁路在“走出去”过程中必将面临与国外铁路发达国家在技术标准上的激烈竞争。目前,由于美、欧等国铁路发展时间早、基础性研究扎实、影响力大等特点,国际市场上的绝大多数铁路建设项目多采用或者主要参考美欧铁路技术标准,我国铁路标准体系在国际社会的认知度还不够高。而影响中国铁路“走出去”的因素有铁路建设国国情、政治局势、自然资源、经济发展水平、甚至宗教信仰等,尤其是当前我国铁路尚没有系统、完整的国际版体系,在一定程度上影响着我国铁路“走出去”的深度和整体水平,也影响着中国铁路的品牌效应。因此有必要通过中外铁路技术标准体系的差异分析和海外典型铁路工程案例分析,提出中国铁路工程建设标准“走出去”面临的主要问题,为中国铁路工程建设标准“走出去”战略分析提供参考。

1 中外标准体系对比分析

标准体系是由一定系统范围内的具有内在联系的标准组成的有机整体, 是体现标准化系统内标准的最佳秩序。新中国成立以来,我国铁路工程建设标准经历了从无到有、由简到全、由参考借鉴国外标准到系统总结我国铁路工程建设实践经验,自行制定标准与不断完善标准的发展历程,逐步形成了我国铁路工程建设标准体系。与大多数工程建设标准体系一样,现有铁路工程建设标准体系基于霍尔三维结构模型,主要按照级别、实施阶段和对象维度来划分,并且体现出很强的实施阶段和对象维度属性。但是霍尔三维结构模型只涉及到了三个维度,而除了上述三个维度外,铁路工程建设标准体系具有多元维度,如等级、属性和结构等维度,因此仅仅基于霍尔三维结构模型无法完整地描述铁路工程建设标准体系的复杂性。

中国铁路工程建设技术标准体系的特征可以从以下六个维度进行描述,按此对中国与欧盟(德国)铁路标准体系进行对比分析。

(1)结构维度

我国铁路技术标准体系覆盖了铁路工程建设领域的各个环节,基本上能够“自成体系”,标准之间相对独立,很少相互引用。欧洲(德国)技术标准体系只对与铁路直接相关的线路、轨道、信号等做了详细规定,而对于测量、地质、基础设施(桥、隧、路)等专业,直接采用与交通、水利、建筑等土木行业通用的技术标准。标准按照模块化的思路编制,标准之间相互引用,关联性强。同时,欧洲(德国)铁路工程标准大量引用或直接采用国际标准,层次分明、内容衔接合理。

两种体系各有优缺点,中国体系对标准使用者而言非常方便,易于管理和实施;但同时也容易出现标准冲突、标准修订彼此延迟错接等缺陷。

(2)阶段维度

中国铁路建设勘测设计、施工、运营由不同的企业实施,因此,铁路技术标准严格按勘测、设计、施工、验收等进行划分,标准体系呈现明显的阶段维度属性。欧盟(德国)技术标准体系未按阶段维度进行明确划分,一般以设计为主线,强调功能和性能要求,有时对结构物的施工、验收和养护规程进行统一规定。

(3)级别维度

尽管中国铁路技术标准体系也有国家标准(GB)、行业标准(TB)和企业标准(Q/ CR)划分形式,但实质上上层标准基本对下层没有约束关系,级别维度属性弱。欧盟(德国)体系由国际标准(UIC、IEC等)、欧盟标准(EN)、国家标准(DIN)、行业协会标准与铁路企业标准(Ril)组成,上层对下层的约束性强烈,它不仅大量引用了国际上已有的基础性研究成果,同时,也与国际通用标准有着良好的接口,其标准基于国际标准,又与国际标准完美融合。这点直接决定了它的开放兼容性与易被其他国家接受的特性。

(4)等级维度

与级别维度相似,中国体系也按基础级、通用级和专用级进行了划分,但是通用级和专用级标准存在一定重叠,很难做到界限清晰,等级约束性不强烈。尽管欧盟(德国)体系未明确提出基础级、通用级、专用级的概念,但按照欧盟铁路指令(EC)→欧洲铁路互通性技术规范(TSI)→欧洲标准(EN)→国家标准(DIN)→学会标准和企业标准(Ril)的顺序,等级约束性强,这种基础、通用、专用的等级划分,非常有利于企业“走出去”。

(5)属性维度

我国技术标准分为强制性(TB)和推荐性 (TB/T),但是在实施过程中两者并没有明显区别,推荐性标准一般也按照强制性标准执行。此外,在技术标准编制时,又以规范性用语“严禁”、“应”、“宜”、“不得”等再次说明强制性。欧盟铁路指令(EC)和欧洲铁路互通性技术规范(TSI)为技术性法规,具有强制性,其余技术标准均为推荐性标准。但欧盟的技术标准(含引用的国际标准)对欧洲所有国家技术标准具有强制性。属性和等级维度决定了铁路标准的经济性和灵活性。

(6)对象维度

中国体系优先按线路运输类型划分为客运专线(高速铁路、城际铁路)、客货共线、货运铁路(含重载),再进一步按结构划分为线路、测量、地质、桥涵、隧道、路基、轨道、站场、电力、牵引供电、通信、信号、信息、机务车辆、房建、给排水、环保等专业。欧盟体系划分为5个结构子系统(基础设施INS、能源ENE、轨道旁控制指挥和信号传送CCS、车载控制指挥和信号传送TCS、轨道车辆RST)和3个功能子系统(运行和交通管理OPE、维护MTC、客运及货运服务远程信息处理TAP/ TAF)。从对象维度来讲,我国铁路标准体系的划分还是有利于标准“走出去”。

(7) 小结

中国铁路工程建设标准体系结构维度的梳理或调整,涉及整个工程建设标准体系,甚至国家标准体系的调整,过程缓慢。尽管在当前海外铁路项目建设中遇到了业主要求提交诸如材料、电力、机电等其他行业标准的问题,但可以通过翻译和解释相关引用标准条款的方式加以解决。明显的阶段和对象维度属性使中国铁路工程建设标准在海外铁路项目中易于沟通、实施和管理,应继续保持。级别、等级和属性维度是中国铁路工程建设标准体系与欧盟体系的最大区别,直接决定着项目的经济性和灵活性,也从根本上提出了对能够代表中国的铁路工程建设标准的迫切需求。

2 中国铁路工程建设标准体系特点

中国铁路工程建设标准是在符合中国法律法规,适应中国地理、环境及资源,充分反映市场需求的条件下,以科技创新成果为支撑,借鉴国际国外标准和国外先进技术,系统总结铁路建设和运营实践经验而制定的技术标准。这些标准存在着客观的内在联系,它们相互依存,相互制约,相互补充和衔接,进而构成了共同中国铁路技术标准体系。它主要具有以下特点:

(1)中国铁路工程建设标准体系来源于我国特有的铁路发展实践,铁路类型覆盖面广,标准体系内容全面完整

随着中国经济发展,铁路运输需求也在不断提高,直接推进了我国的铁路发展。目前,我国是世界上铁路类型最丰富的国家。我国的铁路从运输类型来分有客运专线、城际铁路、客货共线、货运专线;从速度等级来分有高速铁路(新建线时速≥250km/h)和普速铁路(含双箱货运);从车辆轴重来分有重载铁路和普通铁路;从地理区域来分有高原铁路、高寒铁路、沿海铁路、山区铁路等。我国这种多类型铁路共同发展的局面,是世界其他国家无法具备的。例如,欧洲和日本有高速铁路,但没有重载铁路;美国和澳洲有重载铁路,但是没有高速铁路。中国铁路标准体系具有内容全面完整的特点。

(2)中国铁路工程建设标准体系的系统性好,可操作性强,易于实施

我国铁路建设技术标准体系首先将铁路项目分为高速铁路、客货共线铁路、重载铁路等几个子体系,再根据勘察、设计、施工、验收等不同建设环节,对地勘、测量、线路、桥隧、站场、牵引供电、通信信号等十几个专业进行细化规定,体系结构清晰,系统性好。例如,我国铁路对地质勘察和测量均有系统的行业标准规定,具有鲜明的铁路特色,而国外铁路体系未将其纳入,而是视为各行业均可通用的标准。此外,中国铁路标准明确提出了实现建设工程目标的具体实施办法,而国外标准一般强调工程对象的功能和性能,对具体实施办法不作明确规定,中国这种体系易于被广大铁路建设技术人员理解,可操作性强,易于实施。

(3)中国铁路建设技术标准体系兼容并蓄,具有完全的自主知识产权

我国铁路建设起步较晚,因此在铁路发展过程中,除了自主创新制定了很多具有中国特色的技术标准外,也积极借鉴和吸纳国外的先进标准,这些标准来源于不同国家,甚至来源于不同的标准体系。对于这些标准,我国并不是采用简单的“拿来主义”作法,而是结合中国铁路复杂的具体环境和工艺装备水平等条件,对这些标准进行了消化吸收和再次创新。中国铁路建设技术标准体系是原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新相结合的产物,拥有完全的自主知识产权。

(4)高速铁路建设技术体系世界领先

我国现已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。高速铁路涵盖新建可开行250km/h(含预留)及以上动车组的客运专线,同时适应平原(京沪高速、京石客专等)、艰险山区(沪昆客专、贵广客专等)、沿海(厦深铁路、海东客专等)、高寒地区(哈大客专、哈齐客专等)、风沙地区(兰新第二双线等)的不同地形。高速铁路建设已经形成包括线路工程、土建工程、四电工程、车辆工程、运营调度与客运服务等系统的完备技术体系,达到世界领先水平。

3 海外铁路项目工程案例

从中国近年来海外铁路工程项目案例来看,技术标准应用主要遇到以下问题:

(1)项目经济性影响

目前,海外很多铁路项目采取EPC模式,项目实施过程中受外部诸多因素影响很大,但经费一般无法调整,经济性问题非常突出,对技术标准进行调整就成为降低工程造价的一种有效手段。例如:埃塞俄比亚铁路项目在这种“限额设计”的前提下,经过对运量、地形地质等条件的综合分析后,对路基填料、填方边坡防护、排水等标准作了降低调整。

(2)中国标准无法完全适合铁路建设所在国的国情

铁路建设所在国的国情与中国往往存在较大差异,中国标准很难完全适合,需要对中

项目根据本国国情要求为时速220km/h的客货共线铁路,而我国有时速200km/h客货共线技术体系,也有时速250km/h客运专线技术体系,但对220km/h客货共线体系没有成熟经验。项目实施过程中对线路几何设计参数、轨道结构、基础设施结构等方面开展了大量研究。

b.俄罗斯铁路项目根据本国国情要求为时速400km/h的客货共线铁路,而我国铁路标准中只有时速350km/h的客运专线技术体系,需要开展大量研究。

c.埃塞俄比亚铁路道碴问题:中国标准要求采用I级道碴,而埃塞当地合格道碴严重缺乏。项目实施时,对采用II级道碴的可行性进行了专题研究论证后,大多数地段采用了II级道碴。

目前制约铁路工程建设技术标准"走出去"主要有以下制约因素

1、中外铁路技术标准在体系架构与标准内容上存在一定差异,中国企业在海外项目实施的过程中与外方在技术标准上的对接困难。

2、中国技术标准未将共性的关于基本功能性能的规定抽离出来,而是明确提出了实现功能性能的方法,规定的内容过细,而且大多数是强制性的。中国企业在海外项目中完全移植中国标准将面临着国情的差异和项目经济效益造成的双重压力。

3、在海外项目实施过程中,中国技术标准不可避免的将会遇到与国外国际标准的兼容互通问题。而目前我国在技术标准编制过程中形成的大量基础性研究的技术资源较为分散,因缺乏信息平台,企业解决这些问题将花费大量的精力和成本,且存在不同项目的企业重复劳动的情况。

埃塞俄比亚铁路。(东方IC 供图)

尼日利亚铁路。

(3)中国铁路标准与国外铁路标准兼容互通性存在不足

目前,海外铁路建设过程中碰到的国外技术标准兼容互通性问题越来越多,主要包括三种情况,一是按照中国铁路标准修建的铁路线路与按国外标准修建的铁路线路之间的兼容互通问题,二是我国铁路工程建设标准中实际有很多“隐性参数”,与国外车辆、信号等设备存在兼容互通问题,三是设计理论与试验方法等存在兼容互通问题,例如:

a.尼日利亚铁路项目的车站已经按照中国标准修建,其中站台设计标准隐含了中国车辆参数,即车站站台高度及站台边缘至股道中心的距离等与中方车辆尺寸一致。但尼方车辆采购采取国际招标,目前全球有4~5家厂商待定,若两者不匹配,则会存在安全隐患。

b.委内瑞拉铁路项目中,由于委方既有的铁路项目使用的UIC 60kg/m钢轨标准和德国VOSSLOH扣件、E70轨枕等产品。我国轨道标准采用的CHN60kg/m钢轨,两者存在不同,如直接生产则存在侵权问题。中方企业组成联合攻关小组,共同开展产品研制,并按照外方要求的“EN 13146-4:2002”标准开展疲劳试验和上道试验相关测试工作后,才最终使国内产品得到成功应用。

c.尼日利亚铁路项目中,中国铁路标准对软土地基稳定性计算采用总应力法,而咨询方意大利Team公司要求采用有效应力法,由于地质勘察提供的土体力学参数都是总应力抗剪强度指标,而未开展三轴剪切有效应力试验,在沟通协调上造成了很大困难。

d.俄罗斯铁路项目中,中方路基填料压实采用重型击实试验,压实度要求为0.98,而俄方采用轻型击实试验,压实度要求1.0,标准协调存在很大困难。

(4)外方对中国标准的理解困难

铁路建设所在国的技术标准一般不系统,因此项目建设方和咨询方等国外技术人员采用的国外技术标准来源也相对较为“混乱”,例如孟加拉铁路采用标准包括印度IRS铁路标准、孟加拉国BRS铁路标准、国际铁路联盟UIC标准、国际电工委员会IEC标准;欧洲EN标准;美国AREMA标准等,经常需要与中国标准进行对接,外方技术人员对中国标准的理解普遍困难,主要体现在以下两方面:一是国内外铁路技术标准体系架构存在差异;二是国外标准一般对功能和性能提出明确要求,并对定义、原理做出说明,而很少直接明确实现方法,而我国铁路建设标准很多为工程经验总结,直接提出结论性条文,而原理性解释简略。

(5)技术标准对接工作量大

目前,海外项目实施过程中,外方一般要求中方对采用标准做出详细解释,并提供详细的计算单和附图,而我国很多项目承担企业并不是标准编制单位,无法了解和收集规范编制配套研究资料,同时还需要进行翻译工作,该项工作耗费了大量精力和费用,对工期也有一定影响,增加了项目工程成本。

4 中国铁路建设标准“走出去”面临的问题

中国铁路技术标准国际化过程大致要经过三个阶段。第一阶段是与国外技术标准竞争阶段,目标是抢占海外市场,在此过程中需要更多解释和推广中国标准;第二阶段是与国外技术标准兼容互通阶段,要实现分别按中、外标准修建的铁路能够互联互通;第三阶段是标准融合阶段,即中国标准与国外标准互相认证,并可相互引用,同时部分中国标准争取成为国际标准。目前,中国正在实施的大多数海外项目属于第一阶段,少数项目为第二阶段。

(下期续)

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杨吉忠

(1980-),男,中铁二院工程集团有限责任公司 科学技术研究院 高级工程师。

高柏松

(1974-),男,中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院 副总工程师。

徐骏

(1978-),男,中铁二院工程集团有限责任公司 科学技术研究院 教授级高级工程师,副所长。

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