基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制研究

葛新东， 赵文秀， 李子豪

（1. 西成铁路客运专线陕西有限责任公司，陕西西安 710043；2. 中国铁道科学研究院集团有限公司，北京 100081）

0 引言

近年来，我国铁路行业快速发展，高速铁路新线建设和投产规模持续扩大。2016 年国家调整《中长期铁路网规划》，提出要建成以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网，为我国铁路建设提供了更广阔的发展前景。高铁工程质量管理呈现影响因素多、过程控制要求高、人员素质要求高、社会影响大等特点，综合性、复杂性特征明显［1］，要求勘察设计、施工建设、监理、运营管理等单位建立健全沟通协调机制，因此高铁工程质量管理方法一直都是学者研究的焦点。鲁守东等［2］指出，基本作业单元系统的过程质量取决于工艺自然过程、作业过程、管理过程3个子过程之间的相互联系和相互作用，同时还受到外界扰动输入因素的影响。程海云等［3］从质量安全管理的角度分析了在建铁路工程项目质量安全状况，提出铁路建设单位应充分发挥建设管理核心作用，利用信用评价、经济奖惩等手段管理参建单位，但忽略了运营单位的作用。朱怀银［4］理顺了铁路局作为运营单位参与高铁工程质量控制应采取的举措，但这些举措是基于项目不同阶段的一种正向过程控制，忽略了反馈机制的运用。钱桂枫［5］总结了在建高铁工程安全质量管理基础较薄弱、风险管理总体水平不高、“四化”施工普及程度不平衡等问题，提出应持续推进标准化管理等措施。卢春房［6-7］系统提出了由目标体系、责任体系、制度体系、方法体系和控制体系5个子系统构成的高铁工程质量管理体系，指出工程质量是连接高速铁路建设与运营两大系统的关键节点，高铁工程项目建设与运营2个系统接合部的一体化管理可强化高铁工程质量管理。张春光等［8］考虑到大西高速铁路综合试验段具有组织管理难度大、质量管理范围广、质量影响因素多等特点，提出全面质量管理、工程质量精细化管理等措施。

作为我国高铁建设项目管理的一大创举，运营企业提前介入高铁项目建设很好地契合了我国铁路的管理体制，并为运营反馈机制的运用奠定了制度基础。为科学有序、安全优质地推进高铁建设，高质量地开通和运营新高铁项目，提出在高铁工程质量管理中引入运营反馈机制，即对照已开通运营的高铁项目问题，将解决方案及时落实到在建及后续项目方案中。深入研究高速铁路运营反馈机制的运用，对降低建设管理风险、提升高速铁路建设水平、改善高速铁路成品品质、提前实施设计优化创新具有重要意义。

1 高铁工程质量管理运营反馈机制特征分析

1.1 内涵

反馈是控制论的核心概念，是指将系统的实际输出返回到输入端，与期望输出进行比较、形成误差信号，控制器根据误差信号形成控制信号，进而影响系统功能。20 世纪20 年代，美国贝尔实验室的哈罗德·布朗克在对无线电技术的研究中正式提出了“Feedback”这一概念。20 世纪40 年代，维纳等人把反馈作为研究一切控制系统的基本概念。当环境向系统进行不同的输入时，系统通过反馈调节机制能够应付不同的环境影响，产生出相同或基本相同的输出，表现出自主性、自稳定和自协调。实际上，反馈对于一切自然系统、生物系统和社会系统均具有普适性［9］。

在高铁工程质量管理情境下，运营反馈机制一般是指围绕已交付运营的高铁项目，坚持以运营实践来检验项目设计和施工成效，由运营单位在高铁工程项目的规划决策、勘察设计、技术创新、施工管理、竣工验收、达标评定、运营维护全流程中，将不符合高铁安全运营要求的问题反馈至建设单位，使其通过设计优化、提升工艺、技术创新等方式提高高铁工程质量管理水平，即用高铁工程项目的运营结果来调整高铁工程项目的建设活动。该机制倾向于阻止高铁工程建设偏离目标，使其沿着减小与目标之间偏差的方向进行，属于负反馈调节。

1.2 组织模式

为适应大规模高速铁路建设形势，我国逐步形成了中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）集中统一指挥、建设单位具体组织、参建单位现场实施、运营部门组织或参与验收的组织方式［1］。我国高铁建设实行国铁集团决策监督、铁路局集团公司管理、项目指挥部组织实施的3级管理体制，或国铁集团决策监督、客专公司具体实施的2级管理体制。

在我国高铁建设实践过程中，路地合资建设高铁的模式逐步完善，建设单位逐步脱离铁路局集团公司直管范畴，通过国铁集团、地方政府和企业合资成立客专公司的形式解决项目业主职能。该模式不仅有利于广泛吸收各类资金投入铁路项目，调动地方政府征地拆迁积极性，优质快速推进高铁工程项目建设［6］，还促进建设单位（客专公司）与运营单位（铁路局集团公司）分工明确，提高专业化管理水平。但与此同时，建设单位与运营单位之间存在着沟通不充分、为对方利益考虑不足等问题。应用运营反馈机制有利于二者在专业化分工的基础上加强合作。基于此，建立高铁工程质量管理运营反馈机制，其组织流程可分为问题库形成、问题反馈和优化落实3个阶段（见图1）。

图1 基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制

在制度体系层面，建立各工作组运营反馈对接办法和工作细则，明确各工作组在高铁新线可行性研究报告评审、初步设计核对审查和鉴定、施工图现场核对审查和鉴定、工管中心审查、工程施工介入检查、竣工验收现场检查、达标评定、开通运营等工程项目各阶段工作要求。

在管理体系层面，客专公司负责统筹整个高铁工程质量管理工作，组织各专业工作组根据工作需要，通过周对接会、月推进会、专题会和评审会等方式充分对接和交换意见，开展多专业综合讨论，形成问题库和一致的处理意见，通过优化设计、克缺整治、检测监督、复验销号，形成闭环管理。

在责任体系层面，客专公司对工程质量负总责，施工单位负主体责任，监理单位负监督责任。铁路局集团公司按照运营管辖范围介入项目建设，进行质量监督检查并及时反馈至客专公司。客专公司负责督促设计单位和咨询单位将问题处理意见落实到施工图、施工单位落实到施工方案、监理单位落实并反馈问题整治质量及进展、检测单位反馈克缺质量检测结果。

在技术规范标准体系层面，按国铁集团“强基达标、提质增效”“建设标准化安全示范线”要求，由委员会负责总结运营反馈实践经验，并提交国铁集团，为动态修订《高速铁路设计规范》及相关维修标准奠定基础，推动运营反馈实践经验全面推广。

2 实施方案

控制论中把环境对系统的作用和影响称为系统的输入，把系统对环境的作用和影响称为系统的输出［10］。在高铁工程项目中，已交付运营的高铁项目问题库及处理意见作为结果的输出，以信息反馈的形式反过来作为系统输入，通过反馈回路作用于在建及后续项目的设计、施工、验收和开通运营各阶段，从而有效保障高铁开通全面达标。可见，作为一个开放系统，高铁工程项目要对抗自然界的自动熵增过程，可借助运营反馈机制实现稳定。基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制的实施方案流程见图2。

图2 基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制实施方案流程

2.1 设计阶段

初步设计阶段，由技术审查工作组集中召开说明会并发放初步设计图纸。根据初步设计审查意见，客专公司责成技术审查工作组对照问题库，通过周推进会反馈图纸审查问题，减少设计上的差、错、漏、碰等问题，提高专业工程接合部的设计质量［5］。技术审查工作组形成《初步设计审查意见》，除提交设计单位落实优化外，应随初步设计文件一并提交鉴定中心审查，并向鉴定中心反馈运营意见，紧盯落实。

使用STC跟踪算法对目标的速度和轨迹进行计算,得到最终目标是否是越界人的结果,如图6(b)所示(图6(a)为未进行判断的结果)。

施工图设计阶段，客专公司和铁路局集团公司进行施工图现场踏勘，重点审查初步设计批复意见的落实情况。围绕工程措施、结构安全、施工方案以及运营需求，审核并优化施工图。通过多次现场踏勘和对接会，形成《施工图审查意见》，提交工管中心审查，推动审查意见落实。

2.2 施工阶段

工程实施阶段前，客专公司组织施工单位与咨询单位的相关专业工作组，进行施工图现场核对，并逐项检查标准化开工条件，对照运营安全条件，重点审查施工图审核意见的落实情况。

工程建设过程中，铁路局集团公司按照运营管辖范围，采取重点盯控和日常抽查等方式开展质量监督检查的提前介入工作，将系统输出与运营目标之间的偏差作为信息反馈至客专公司，客专公司相关专业工作组进行配合。

2.3 验收阶段

（1）静态验收阶段：专业工作组对照问题库，对路基、桥梁、隧道、车站、电力设施、通信信号设施等主体工程质量和设备安装调试质量进行检查确认。

（2）动态验收阶段：结合问题库，对全线整体系统在正常和非正常运行条件下的行车组织、客运服务及应急救援等进行动态质量安全全面验收。

（3）初步验收阶段：分组现场检查问题整改情况，同时组织相关部门对劳动、安全、卫生、消防设施等进行专项检查验收。

（4）安全评估阶段：初验合格后，由专业工作组对全线相关安全制度及配套设施进行全面检查；结合问题库，决策是否具备开通安全运营条件。

（5）竣工验收阶段：达标评定工作组逐项做出标准化评定结论。将质量未达到验收标准的项目反馈至客专公司进行整改；将达到验收标准、但未达到维修标准的项目反馈至铁路局集团公司，按照运营委托协议组织维修站段进行整改。

2.4 开通运营阶段

保驾护航阶段，客专公司组织各单位成立保驾护航小组，建立保驾护航联动机制，制定开通运营保驾护航实施方案；通过周对接、月例会完成高铁设备运营初期维修和应急处理工作，及时反馈运营初期新发现的问题，研究解决办法，组织施工单位及时整改问题、申请复验销号问题。

开通运营后期，延用保驾护航实施方案。客专公司与铁路局集团公司每月沟通设备运行情况，分析各项安全技术指标，及时处理设备故障；对铁路局集团公司提出的运营需求，建立问题研判、专家评估、快速响应、协调落实等机制，确保隐患处理到位。

3 案例分析

西成铁路客运专线陕西有限责任公司（简称西成客专陕西公司）由原铁道部和陕西省政府共同出资组建，主要负责西安—成都铁路客运专线（简称西成客专）的建设与运营管理。西成客专陕西公司将运营反馈机制运用于高铁工程设计、施工、验收、运营等各阶段，全面落实各方责任，改进了桥梁、隧道、无砟轨道施工工艺和站房工程地方配套设施等，强化了高铁工程质量，消除了运营安全风险，达到了超过验标的更高标准。

3.1 运用方式

项目建设管理过程中，西成客专陕西公司主要通过会议沟通、现场走访、公文函告等方式运用运营反馈机制。

（1）会议沟通。西成客专陕西公司安排专人参加中国铁路西安局集团有限公司（简称西安局集团公司）月度及周工作例会，对涉及公司交付运营项目的重点问题，由总工程师牵头组织设计单位，梳理在建及后续项目，提前采取措施优化同类问题。

（2）现场走访。西成客专陕西公司不定期组织走访沿线相关站段，征求设备管理单位意见，并将其纳入问题库，由总工程师牵头组织梳理分析，设计优化在建及后续项目同类问题。

（3）公文函告。对于西安局集团公司通过公文函告方式反馈的运营相关问题，西成客专陕西公司系统研究在建及后续项目的设计、施工类似情况，采取措施提前预防。

3.2 实施效果

西成客专陕西段通过在各阶段运用运营反馈机制，整治完成4.79 万余件提前介入类问题，2.3 万余件静动态验收类问题，整治销号1.5 万余件标准化评定B 类问题和16件开通运营保驾护航类问题。自2017年12月开通运营以来，西成客专设备设施稳定可靠，运输安全畅通，在2018 年高铁检测轨道不平顺质量指数（TQI）评比中位列全路第2。各阶段实施效果如下：

（1）初步设计阶段：借鉴已交付运营的高铁项目经验，在朱鹮栖息地段设置防护网（见图3），优化隧道纵断面，避免洞内出现倒“人”字坡，保证隧道排水通畅等，把住了初步设计源头关，夯实了运营安全基础。

图3 在洋县朱鹮栖息地段设置防护网

（2）施工图设计阶段：对路基边坡地段绿化（见图4）、西安北动车运用所排水槽、部分隧道洞口及车道斜井内轮廓等进行了优化设计，从施工图设计源头把住差错漏项，充分体现了安全运营要求。

（3）施工阶段：西安工务段安排专人预介入隧道、桥涵等工程质量的监督检查工作。西成客专陕西公司安排专人及时对接，每月召开预介入专题会通报问题，督促施工单位彻底整改解决缺陷问题。落实整治了汉中站高速与普速封闭隔离设计优化、站场封闭采用砖墙封闭等工作，使过程控制达到高质量标准。

图4 优化路基边坡地段绿化设计

（4）静态验收阶段：由包括路基桥涵组在内的10个专业小组，检查确认西成客专全线路基、桥梁、隧道、新车站的工程主体质量和设备安装调试质量。发现和整治销号全线钢轨母材探伤、防护栅栏不规范、隔声窗未安装完成等问题，奠定了高质量、高安全运营的基础条件。

（5）动态验收阶段：开展了正线道岔和联络线有砟轨道线路精调、围岩落石钢棚洞防护优化（见图5）等工作，有效消除了动态阶段质量安全隐患。

（6）初步验收阶段：发现和克缺了诸如漟水河特大桥围堵桥墩补强、线路两侧200 m范围内水井封闭等问题，进一步消除了影响运营行车安全的隐患。

（7）安全评估阶段：发现并整治销号了安全保护区划定引用依据不当、漆树坝隧道出口弃渣场未提供稳定性评估等问题，消除了限制安全运营的问题，夯实了行车和人身安全基础。

（8）达标评定阶段：发现和克缺了站场排水设施未疏通、道岔左尖轨跟端螺栓松动等B类（不影响行车和人身安全）问题，保障了西成客专开通全面达标。

（9）开通运营阶段：发现和解决了如变电所过负荷、长大坡道牵引力不足等问题。对于隧道群长大坡道安全保障补充措施，联合铁路局集团公司组织研究审核其方案及投资费用，由铁路局集团公司完成可研审批后，报客专公司履行改造程序。

3.3 对策建议

为在高铁工程建设运营过程中更好地应用质量管理运营反馈机制，应强化运营反馈机制顶层设计，注重源头把控运营需求，统一各参建主体思想认识，使运营反馈机制得以切实提高我国高铁工程质量管理水平。

图5 纸坊1号隧道洞口围岩落石钢棚洞防护优化设计

（1）强化运营反馈机制顶层设计。将运营反馈机制纳入我国高铁工程质量系统管理的方法子系统。进一步完善运营反馈机制体系框架，优化建设运营一体化资源配置，强化质量文化对运营反馈机制的导向作用，加强物联网技术、灾害监控系统等先进技术手段在运营反馈工作中的应用，深化与全面质量管理、信用评价、提前介入、质量评价等多种质量管理方法融合应用，以运营反馈实践助推铁路相关标准和规范的动态修订，实现运营反馈成套方法及管理流程在全路范围内的推广。

（2）注重源头把控运营需求。运用运营反馈机制的重点在于源头把控，应在项目初步设计预审查中提出运营需求。在初步设计中，建议国铁集团充分考虑运营需求，给足概预算，为“强基达标、提质增效”提供资金保障；在建设过程中，建议铁路局集团公司从提前介入到开通运营各阶段，应固定相关专业人员，确保其接受培训、掌握标准规范，提高问题整治、复验销号的效果。

（3）统一各参建主体思想认识。运营反馈机制的实施会为施工单位带来反馈问题、整改投资等额外工作，因而应加强“强基达标、提质增效”现场会精神的正面宣贯，排解部分参建单位存在的抵触情绪，提高参建单位对高铁工程安全质量重大意义的认识。总结高铁事故终身责任追究的教训，加强反面教育，强化参建单位对高铁工程质量的重视，扎实推行运营反馈机制，严守质量安全关。

4 结束语

西成客专通过实施高铁工程质量管理运营反馈机制，充分发挥了运营单位的技术优势，强化了关键工序工艺工法，加强了过程控制，有效适应安全运营需求。下一步，应根据运营反馈实践，动态修订相关规范与标准；注重源头把控，在初步设计中提出运营及资金需求；统一思想认识，消除参建单位不良情绪；明确整改责任，责成相关单位积极落实，避免后续项目中出现同类问题。最终实现运营单位及时反馈问题、建设单位主动听取意见，将问题不足转化为经验教训，促进我国高铁工程质量管理能力不断提升。