中国铁建中低速磁浮交通技术标准体系概论

雷升祥 许和平 李庆民 张立青

（中国铁建股份有限公司 北京 100855）

1 前言

中低速磁浮交通具有振动噪声小、爬坡能力强、转弯半径小、安全性能优等特点，其速度、弯道和坡度三项综合技术指标目前其他单一制式轨道交通无法同时实现，在市内中低运量轨道交通、市郊线路、机场线和旅游专线等领域具有较强的竞争优势。中低速磁浮交通为代表的新型轨道交通是中国铁建战略规划“7+1”产业构成中新兴产业、新兴业务重点布局新兴领域之一，是中国铁建产业转型升级、打造“品质铁建”、实现高质量发展的切入口之一。中国铁建承建了中国首条中低速磁浮商业运营线，正在建设中国首条中低速磁浮旅游专线，持续跟踪恩施旅游观光专线和泰山至徂徕山中低速磁浮旅游专线等项目。

为完善中国铁建企业技术标准体系，提升中国铁建新型轨道交通市场竞争力，中国铁建组织中铁磁浮、十一局、十六局、十八局、二十三局、电气化局、铁一院、铁四院、铁五院、上海院、铁建重工和西南交通大学、中国铁道科学研究院等单位开展了中国铁建中低速磁浮标准体系15项标准的编制，各项标准均经过了编制大纲、征求意见稿、送审稿、报批稿等阶段，部分重点标准相应增加了技术审查，各阶段均广泛征求和听取了设计、施工、建设、运营等单位的意见与建议，现已完成批准和发布。下面对中国铁建中低速磁浮交通标准体系的技术背景、体系组成、编制原则、主要特点和标准主要内容进行论述。

2 技术背景

2.1 技术发展

20世纪60年代以来，德、日、美、中、韩等国相继开展磁浮交通技术研究，磁浮交通领域均取得了长足进步。中低速磁浮交通是指速度小于160 km/h的磁浮交通，中速、中高速、高速、超高速磁浮交通则分别覆盖160～250 km/h、250～400 km/h、400～600 km/h、大于600 km/h速度范围，中低速磁浮交通与高速磁浮交通现已进入了商业化运营阶段。20世纪90年代以来我国持续开展磁浮交通技术研究，在“八五”国家科技攻关计划中将磁浮列车关键技术作为高端轨道交通技术列入，在“十一五”、“十二五”国家科技攻关计划中将磁浮交通系统作为国家科技支撑计划之一，国家“十三五”重点研发计划《现代轨道交通专项》启动了时速600 km高速磁悬浮交通和时速200 km中速磁浮交通研发项目[1-2]。

中低速磁浮交通工程化技术已经成熟:2017年8月，由中国中车大连公司与西南交通大学联合研制的新一代中低速磁浮列车，在上海临港试验线完成时速120 km的运行试验[3]；2019年9月，由中车长客股份公司打造的新一代中低速磁浮列车亮相中国（长春）轨道交通博览会，最高运行速度120 km/h，将运行于清远磁浮旅游专线[4]；2019年9月，由中车株洲电力机车有限公司与湖南省磁浮技术研究中心联合研制的中国首列商用磁浮2.0版列车在长沙磁浮快线测试速度顺利突破130 km/h，刷新了短定子中低速磁浮列车运行速度的世界纪录[5]；由中车株洲电力机车牵头的“十三五”国家重点研发计划“现代轨道交通专项”中的“中速磁浮交通系统关键技术研究”，其以磁浮列车运营时速200 km为目标，现正稳步推进中。在建的清远磁浮旅游专线采用了大量工程创新技术，如通过优化悬浮传感器布置，使磁浮列车允许的最大轨道接缝宽度由40 mm增大到70 mm，桥梁的墩顶弹性水平位移变形控制标准也由10 mm增大到25 mm；Y型桥墩优化为新型T形桥墩，桥墩底部截面从原来的1.8 m×2.4 m优化为1.8 m×1.8 m，桥梁节省投资20%左右；通过改进接触轨膨胀接头工艺和支撑座结构，优化受流靴结构，解决其他运营磁浮线牵引授流中存在的行驶噪声和受电靴磨耗过快问题[6]。

2.2 试验线和运营线

国内现共有5条试验线，分别为西南交通大学青城山试验线、国防科技大学长沙试验线、上海临港新城试验线、唐山轨道客车公司试验线、株洲电力机车厂低速试验线，5条试验线均持续试验运行达5年以上；2019年10月铁建重工建成一条磁浮试验线，为货运磁浮列车、磁浮综合作业车、磁浮智能巡检车等运营维保产品提供检车、调试和试验平台。已建成了2条商业运营线，分别为长沙磁浮快线和北京磁浮S1线。2条在建线，分别为清远磁浮旅游专线和凤凰磁浮旅游线[7-10]。

中国铁建独家承建了我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线，其连接长沙火车南站和长沙黄花国际机场，设计时速100 km，全长18.55 km，是世界上最长的中低速磁浮线[11]，是我国磁浮技术工程化、产业化的重大自主创新项目，荣获我国土木工程领域工程建设项目科技创新的最高荣誉奖——中国土木工程詹天佑奖[12]。长沙磁浮快线是中国铁建独创性采用“投融资+设计施工总承包+采购+研发+制造+联调联试+运营维护+后续综合开发”模式建设项目，它的建成标志着我国在中低速磁浮工程化应用领域走在了世界前列，也标志着中国铁建成为中低速磁浮交通技术的领跑者。

2.3 技术标准

住房和城乡建设部、湖南省、中国土木工程学会、中国城市轨道交通协会、北京磁浮等部门和单位均发布或在编磁浮交通的行业、地方、团体、企业标准。住房和城乡建设部发布了以中低速磁浮交通设计规范和供电、信号技术标准为主的建设行业标准和部分产品行业标准；湖南省发布了以中低速磁浮交通设计规范和施工质量验收规范为主的地方标准；中国土木工程学会和中国城市轨道交通协会的团体标准为中低速磁浮交通设计规范；北京磁浮发布的企业标准以产品标准为准，且部分已经提升为行业标准。

3 体系组成

2016年内，中国铁建组织研究的“中国铁建企业技术标准体系构建与实施研究”课题，相继通过了住房城乡建设部、国家铁路局等单位专家的技术审查和成果评审，系统开展了构建企业技术标准体系工作；2017年，制订了《中国铁建股份有限公司企业技术标准体系框架》，作为子体系的中低速磁浮交通系列标准成为首批立项项目；2018年，中国铁建印发《关于下达中国铁建中低速磁浮工程建设标准编制计划的通知》（中国铁建科设〔2018〕53号），全面开展中低速磁浮交通系列标准编制。系列标准编制历时一年半，于2019年10月批准发布。标准体系由15项技术标准组成，包括了1项基础标准、9项通用标准和5项专用标准，涵盖勘察、测量、设计、施工、验收、试运营、运营和维护全过程、全领域，具体如表1所示。

表1 中国铁建中低速磁浮标准体系组成

续表1

4 编制原则

4.1 强化支撑作用

系列标准编制立足总结经验、标准先行、补齐短板、填补空白，立足系统完备、科学规范、国内一流、国际领先，立足推进磁浮交通技术升级、交通产业发展升级、人民生活品质升级，从而实现为中国铁建新型轨道交通和新兴产业发展提供标准支撑目标。

4.2 秉持一体化思路

系列标准秉持勘察、测量、设计、施工、验收、试运营、运营和维护一体化思路，并以一体化思路指导整个中低速磁浮标准体系的建设，特别是运营管理规范、维护规程等运维标准将直接应用于清远磁浮旅游专线，具备较强的现实指导作用。

4.3 贯彻总体要求

系列标准在编制过程中，认真贯彻“专、严、深、快、高”总体要求。“专”是编制以高速铁路、城轨交通为基础，以长沙磁浮快线、北京S1线为依托，体现专业性；“严”是标准编制严谨、量化有依据、要求有出处、技术可验证；“深”是编制体现技术先进性、编制有深度；“快”是编制紧盯目标，快速、高效、高质的完成，满足清远磁浮旅游专线等在建项目和中国铁建新型轨道交通产业发展需求；“高”是编制严格依据编写规定、广泛征求各方意见、认真履行审查程序，确保整体不低于行业标准编制质量[13]。

4.4 推广四新技术

系列标准系统总结国内外中低速磁浮交通领域内的设计、施工及运营经验，充分吸纳中国铁建在中低速磁浮交通领域的最新科技成果和建造工法成果，积极推广应用新技术，为保证工程质量和施工安全、控制施工工期、提升工程效益提供标准支持。

4.5 融合知识产权

系列标准在编制过程中，注重专有技术与企业技术标准的结合，注重专利技术与企业技术标准的融合，特别是对于下一步准备升级成为更高层次的标准，注重做好相关专利技术、专有技术与标准融合工作，提升标准品质和竞争力。

4.6 体现社会责任

系列标准秉持开放精神，邀请西南交通大学、中国铁道科学研究院等单位参与；在编制大纲、征求意见稿和送审稿审查会上，广泛提请系统外专家审查，以加速技术影响扩散和社会效益扩大。

5 主要特点

5.1 统一技术定位和技术要求

系列标准将技术定位统一为常导电磁悬浮、短定子技术，以速度120 km/h及以下的中低速磁浮交通成熟技术为基础，适当预留延展到速度160 km/h的技术空间[14]；标准编制统一了轨距、轨道基准面、承轨梁的定义，丰富了低置结构、道岔的类型，优化了线路、车辆、桥梁、接触轨、信号系统等的相关参数。

5.2 在科学规范基础上实现平均先进要求

系列标准提出中低速磁浮交通各类构造物、建筑物和设备等技术要求和管理要求，实现标准编制必须以科学规范为基础的要求；同时，以实现适当预留延展到速度160 km/h的技术空间为主要目的，对隧道及地下结构工程设计、全自动驾驶、更高时速的接触轨等技术要求作出了适当技术规定，体现技术平均先进、适当前瞻的标准要求。

5.3 体现更严、更深、更细的企业技术标准特色

系列标准侧重细化技术要求、细化措施方法，体现更严、更深、更细的企业技术标准特色，表现在对具体领域、具体专业的勘察、设计、施工、验收及运维的指导。特别是土建和机电施工规范注重规范工序流程，编制了合理的工序流程图，通过工序流程图明确关键环节、必要控制点设置和工序衔接要求。

5.4 涵盖建设、运维的全过程、全领域

15项标准涵盖了工程勘察、测量、设计、施工、验收建设全过程和试运营、检修、运营、维护全领域，体现了中低速磁浮交通标准体系的系统性和完整性，体现了贯通全生命周期的编制理念。系统编制了运营维护领域内的4项标准，填补了国内磁浮交通运维板块标准空白。

5.5 填补国内建设标准空白领域

术语标准是国内首次编制磁浮交通术语标准，包括了车辆、轨道、道岔、低置结构、信号、接触轨等与中低速磁浮技术密切相关的术语（中英文）；结合磁浮交通技术特点，编制了岩土工程勘察规范和测量规范，填补了行业空白；国内首次编制的中低速磁浮车辆基地设计规范，对车辆的修程修制体系构建、车辆基地总体工艺及检修关键装备配置，提出了更细致、更严格的技术要求。

5.6 可构成磁浮技术标准体系

其他部门和单位均发布了或在编一系列中低速、高速磁浮交通的行业、地方、团体、企业标准，并在国内磁浮工程建设中得到应用，但或侧重设计规范，或侧重产品标准，整体而言未成体系、未成规模，磁浮产业发展需要一整套成规模、成体系的磁浮标准，中国铁建集中编制15项磁浮标准，在建设、运维领域自成体系的同时，可与其他已发布标准共同构成较为完善的中低速磁浮交通标准体系。

6 主要内容

6.1 术语标准

共有10章，包括总则、通用术语、工程勘察与测量、车辆与限界、线路与轨道、建筑与结构、机电设备、施工质量验收、运营、技术经济指标。术语标准明确了系列标准适用于抱轨式结构型式及速度涵盖范围，统一了轨道基准面和承轨梁的定义，确定了轨道梁、承轨梁之间的相互关系。需要强调的是，该标准依据国内外最新文献和技术资料，对全部术语英文进行了规范，修正大量其他标准存在已久的术语翻译问题。

6.2 岩土工程勘察规范

共分15章，包括总则、术语和符号、岩土工程勘察基本规定、可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察、地下水、不良地质作用、特殊性岩土、工程地质调查与测绘、勘探与取样、原位测试与室内试验、岩土工程分析评价和成果报告、现场检验与检测等，另有6个附录。勘察规范涵盖了中低速磁浮交通的高架工程、地下工程、低置结构、地面及车辆基地等各类工程的各勘察阶段，特别结合长沙磁浮快线运营线路的调研，针对位于道岔区的低置结构对沉降要求较高的特点，规定了道岔区的勘探点的布置间距和勘探断面布置技术要求。

6.3 测量规范

共分13章，包括总则、术语与定义、平面控制测量、高程控制测量、地形测绘、专项调查与测绘、线路勘测、低置结构施工测量、地下结构施工测量、高架结构施工测量、轨排及道岔施工测量、施工变形监测、运营及养护维修测量等，另有5个附录；涵盖了勘察、设计、施工及运营维护各阶段，体现全寿命周期测量服务理念。测量规范纳入边角平面控制网、全方向距离观测法、单点或单侧轨排控制网CFⅢ等新技术，制定磁浮轨道精调测量方法及测量作业的精度指标；针对中低速磁浮交通对轨排平顺性要求高的特点，在变形监测方面把沉降变形观测及城市轨道交通监测技术方法和监测信息反馈机制应用于工程。

6.4 设计规范

由29章和5个附录组成，主要内容包括总则、术语、行车组织和运营管理、车辆、限界、线路、轨道、桥涵结构、低置结构、地下结构、车站结构、车站建筑、通风空调及供暖、给水与排水、供电、通信、信号、自动售检票、火灾自动报警系统、综合监控系统、环境与设备监控系统、门禁系统、运营控制中心、站内客运设备、站台门、车辆基地、安全技术防范、防灾、环境保护等，涵盖了中低速磁浮交通工程设计的各阶段。设计规范总结了长沙磁浮快线工程经验，对桥梁、低置结构的内容进行了适当调整；结合清远磁浮旅游专线，对低置结构、隧道及地下结构进行了更为详细的规定；相对城市轨道交通设计规范，增加“安全 技术防范”章。

6.5 信号系统技术规范

共包括16章，分别为总则，术语和缩略语，一般规定，系统性能指标，列车自动监控系统，列车自动防护系统，列车自动运行系统，计算机联锁系统，数据通信系统，维护监测系统，车辆基地信号系统，电源系统，地面固定信号，外部接口，防雷、接地和电磁兼容，环境条件。信号系统技术规范结合中低速交通信号系统区别于轮轨系统的关键技术和中低速磁浮交通信号系统的特点，对中低速磁浮交通信号系统整体制式、构成、功能、技术要求等提出了明确的技术要求，如列车自动防护系统测速方式及技术，计算机联锁系统占用检查及技术、道岔控制模式和接口信息，道岔区防护的相关技术等技术规定。

6.6 供电系统技术规范

共分11章，包括总则、术语、基本规定、外部电源、变电所、牵引网、电缆、动力与照明、电力监控系统、防雷与接地、供电维修。供电系统技术规范确定了供电系统组成、供电电压制式、变电所选址、外部电源、牵引网组成、接地要求及接触轨授流方式、电力监控、电缆、防雷接地等技术要求。区别于城市轨道交通，供电系统技术规范提出中低速磁浮变电所选址原则，并相应增加了专门章节，提出了牵引供电系统为不接地系统，线路绝缘措施可以消除杂散电流等创新理念，明确了在变电所需要设置接地漏电保护装置技术要求。

6.7 接触轨系统技术标准

共分6章，包括总则、术语、设计、施工、施工质量验收、维修，同时有1个附录。基于长沙磁浮快线和北京S1线，接触轨系统技术标准对接触轨轨形、接触轨跨距、接触轨平面布置等设计指标进行了严格规定，填补了国内接触轨侧向受流系统设计的空白，同时提出了合理的动态接触力范围；对接触轨本体、中间接头、膨胀接头、中心锚结、电连接板、端部弯头、绝缘支撑装置以及隔离开关等部件和设备提出了合理的检修维护技术要求。

6.8 车辆基地设计规范

共分14章，包括总则、术语及定义、总体设计、功能和规模、段址选择及总平面布置、运用设施、检修设施、综合维修中心、物资总库、培训设施、救援与抢险、其他设施、相关专业设计，涵盖了与车辆基地工艺密切相关的站场、轨道、建筑、结构、路基、信号、供变电、接触轨、给排水等所有相关专业。针对中低速磁浮交通车辆基地设计工艺复杂、参与专业多、设计接口多、专业性强等特点，车辆基地设计规范吸收中低速磁浮车辆检修关键装备研究成果，对中低速磁浮车辆基地总体工艺提出技术要求，同时构建了中低速磁浮车辆的修程修制体系。

6.9 施工技术规范

施工技术规范分为两个分册，分别为土建工程技术规范和机电工程技术规范。土建工程技术规范共分14章，包括总则、术语、基本规定、施工准备、施工测量、轨道、道岔、低置结构、桥涵结构、地下结构、车站建筑及结构、车辆基地、环境保护、竣工验收准备等，覆盖了中低速磁浮交通各类建（构）筑物施工，土建工程技术规范对磁浮交通工程特有的轨道、道岔、低置结构等结构做出了更为详细的技术规定，并结合清远磁浮旅游专线所特有的隧道及地下结构进行了规定。机电工程施工技术规范共分17章，包括总则、术语、基本规定、施工准备、通风空调及供暖、供电、通信、信号、自动售检票系统、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、门禁、站内客运设备、给水及排水、站台门、安全技术防范、综合监控系统等；机电工程施工技术规范提出高架侧部接触轨概念，并首次将本单位接触轨施工专有技术纳入标准。

6.10 施工质量验收标准

验收标准共分23章，包括总则、术语与符号、基本规定、低置结构、桥涵、地下工程、轨道、道岔系统、车站建筑、车辆基地、给水排水、供电、通信、信号、电梯、自动扶梯与自动人行道、自动售检票系统、火灾自动报警系统、综合监控系统、环境与设备监控系统、安防系统、通风与空调系统、门禁系统、站台门，并有8个附录。该验收标准在总结国内外中低磁浮交通工程建设实践的基础上，结合同期编制的中低速磁浮交通工程设计要求和两本施工技术规范的技术要求，将先进、成熟、科学的检验手段和经验纳入，达到统一施工质量验收标准，保证工程质量的目的。

6.11 试运营基本条件

分10章，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、总体要求、土建工程基本条件、车辆基本条件、系统设备基本条件、人员基本条件、运营组织基本条件、应急管理，并有1个附录。试运营基本条件突出磁浮特点和特殊要求，给出了磁浮列车型式试验、功能测试、在线运行里程、试运行期间里程等参数指标和具体要求，提出了F轨及扣件的条件和相关技术要求，明确了供电系统接触轨、磁浮道岔、信号系统的基本条件、功能调试要求以及保障措施相关要求。

6.12 车辆检修规程

共分8章，包括范围、规范性引用文件、术语、总体要求、日检、双周检、三月检和定修，覆盖了运营单位对中低速磁浮车辆的日常维护保养及检修工作。车辆检修规程提出了中低速磁浮的修程修制，将之分为“日检”、“双周检”、“三月检”和“定修”；结合磁浮车辆的检修重点在于悬浮系统、直线电机牵引系统、其他电气系统和易损件的特点，对各系统评价指标提出明确的要求；对应修程下增加走行里程、缩短检修时间，突出中低速磁浮易维护的优点。

6.13 运营管理规范

共分11章，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、总体要求、行车组织、客运组织、车辆及车辆基地管理、系统设备管理、土建设施管理、人员管理、安全与应急管理、证实方法，另有1个附录。运营管理规范明确了悬浮控制器等特有零部件的维修维护要求以及磁浮列车特点的修程修制相关要求；在系统设备管理方面，突出了供电系统接触轨、磁浮道岔、信号系统等状态监测以及故障状态下的处理相关要求；在土建设施管理方面，增加了桥梁及相关部件的检测维护、结构沉降监测，疏散平台和区间上下桥通道的维护等相关要求。

6.14 维护规范

共分8章，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、桥涵隧道与低置结构、轨道、磁浮道岔、接触轨系统、信号系统，同时有10个附录。维护规范充分考虑长沙磁浮3年的维护经验，对轨道的故障分析进行了分类和规定，给出了明确的判定标准，同时细化维护操作方法；明确了关键零部件定期清洗和润滑要求、磨损度检测及对应的处理方式，电气检查和维护注意事项、检查重点与周期；规定了路基、桥梁、轨道、道岔、信号、接触轨系统等重要设施设备的维护要求。

7 结束语

2019年9月，国务院印发了《交通强国建设纲要》，提出建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国目标，而标准规范在建设交通强国中“安全保障完善可靠、反应快速”、“完善科技创新机制”、“绿色发展节约集约、低碳环保”等方面，必然也必须发挥更为强劲的科技支撑力。中低速磁浮交通在城市群一体化交通网、交通运输与旅游融合发展领域有着更为广阔的应用前景，中国铁建也将以中低速磁浮标准体系系列标准发布和实施为契机，进一步提升新兴领域开拓战略高度，强化新兴业务专有技术培育，加快新兴产业标准体系建设，以为政府和业主提供综合集成服务方案为托手，以“旅游规划、基础配套、产业开发、交通工程勘察设计、投融资、建设、运营”一体化为指导思想，全面推动磁浮、单轨、智轨等新型轨道交通发展。