关于铁路信号施工图设计与审核的思考

梁朝辉，马 章

（1.中国铁路设计集团有限公司，天津 300308；2.中国国家铁路集团有限公司，北京 100844）

1 概述

施工图文件是工程实施和验收的依据，应根据有关法律法规、规程规范等，采用定测及补充定测资料编制，为施工提供需要的图表和必要的设计说明，并依据施工图数量和相关规定编制施工图预算。

施工图审核是铁路项目建设的一道重要程序，指建设单位收到勘察设计单位完成的施工图（含变更设计施工图）后，交付施工单位前，组织对施工图进行检查核对的活动。

近年来，随着大规模、高标准铁路项目建设的持续推进、陆续投产，信号施工图设计与审核工作卓有成效，满足了工程建设的基本需求，为安全高效的运营管理提供了基础保障。同时，铁路建设项目日益增长的质量要求和参差不齐的设计成果质量之间的矛盾逐渐凸显，信号施工图设计与审核也存在一些问题，主要体现在合规性有待完善、安全性有待加强、系统性有待提升、可实施性有待增强、建设服务运营的理念有待树牢、设计与审核技术手段有待创新等方面。

2 信号施工图设计与审核应关注的主要事项

2.1 坚守合规红线

经审核后的施工图不仅是工程招标、工程实施、验工计价和竣工验收的重要依据，也是巡视审计、事故溯源的重要证据，信号施工图设计与审核必须严格执行国家法律法规、行业标准规范、国铁集团企标、相关技术文件、初步设计批复意见等，坚守依法合规的红线。

1）采用有效的设计依据

有的项目仅以运营单位需求为依据开展设计，随意调整初步设计批复的技术方案。运营单位的合理需求虽应得到关切，但作为设计依据有效性不足，尤其是涉及方案和投资调整较大的工程内容，可在项目建设过程中，条件具备时按有关建设管理规定处置。

2）避免涉嫌指定产品型号

信号工程设计以满足信号系统架构、设备功能需求为导向，易涉嫌指定产品型号，设计、审核应加强内控管理，避免违规。有的项目在转辙机型号尚未确定的情况下，在设计文件中进行说明或在预算中计列了某特定型号转辙机专用的监测类设备，涉嫌指定转辙机产品型号，违反了相关规定。

3）严把“四新”产品上道运用关

铁路建设项目有义务推动信号技术进步，积极推广运用新技术、新设备、新工艺、新材料，但前提是要严把上道运用关。设计、审核应严格识别拟运用的新产品是否符合铁路信号产品运用管理的有关规定，尤其要关注与联锁、列控、高铁轨旁安装等基础安全有关的新产品，列入中国国家铁路集团有限公司（以下简称“国铁集团”）产品认证采信目录的铁路信号产品必须取得相应的证书方可上道使用。

2.2 严守安全底线

信号施工图设计与审核应始终坚持“故障-安全”原则，高度关注建设、运营安全，一些情况下还应考虑合理的安全冗余度。

1）满足建设安全要求

信号安全要求贯穿于实施方案、图纸设计、基础数据、施工建造、试验调试等各个环节，设计、审核各项工作首先要考虑安全因素。

CTCS-3级线路由于RBC管辖范围大，实施局部工程改造时，施工、调试影响面广，运营干扰大，控制工程实施难度及安全风险的难度大。根据《高速铁路设计规范》新增条文 “CTCS-3级线路接入枢纽，受工程条件、运输需求和列控系统接口能力等因素限制，枢纽内设计速度250 km/h及以下的线路列控系统可采用CTCS-2级”，结合项目实际情况，在满足互联互通和运输效率的前提下，按照有利于控制实施难度及安全风险、有利于运营维护及后续更新改造的原则，可依据上述新条文合理优化CTCS-3列控系统控制范围。

2）满足运营安全要求

运营安全是检验建设质量的关键标准，，信号设计必须从源头考虑运营安全，做到慎终如始。

为确保高铁运营持续安全，结合运营10年以上高铁专项安全评估情况，以及对高铁运营10年来安全方面有效措施办法、风险隐患和短板弱项的梳理分析，国铁集团就进一步加强高铁运营安全管理发布指导意见，提出高度警惕动车所与车站间联络线按调车进路设计，动车组出/入段（所）未完全实现机控的安全风险，要求动车所与车站联络线采用列车进路方式。项目设计中动车组出/入存车场走行线的工况易被疏忽，一些项目按调车方式设计，存在运营安全风险。有的项目因存车场与衔接的车站共用一套联锁而按调车方式处理，可结合站场布置合理优化设计，如动车组出/入存车场采取场间列车进路方式，走行线具备条件时可设进路信号机提高作业效率。有的项目存车场走行线在车站衔接处未设置与正线隔开的设施，此情况调车作业存在较高安全风险，应结合具体站型布置按列车方式设计，以提高动车组运用的安全性。

3）考虑合理的安全冗余度

近年来，一些涉及安全的冷门问题时有发生，如室外大电流引入室内烧损信号设备、既有线改造配线错误导致点灯发码错乱致停列车、列车换端折返受邻线发码干扰危及行车安全等。信号设计与审核除严格执行各项规定外，还应将工程措施导向安全、留有余地，考虑合理的安全冗余度。

某既有普速铁路为开行动力集中型动车组进行提质改造，信号专业将动车组图定停靠的车站股道警冲标与对应的出站信号机距离按5 m设计。此情况看似满足了工程的基本要求，在工程改造范围内开展设计，实则缺乏系统性考量，未将其他具备动车组停靠条件的车站股道、特殊情况需临时停靠的车站股道、军专线等有潜在运输组织需求的工况纳入设计。动车组运行线路警冲标距对应信号机5 m的距离为铁路运输安全的基础条件，既有线改造可通过调整警冲标或信号机位置满足安全要求，工程代价可控。类似项目应统筹考虑运输组织的各种工况需求，将全线具备动车组停靠的车站股道警冲标距对应信号机均按5 m设计，提高基础设施的安全冗余度。

2.3 提升系统性设计能力

信号专业需与站前、站后等10余个专业实现接口，接口设计的优劣决定着工程品质。实现高质量的信号接口设计要改变“一对一、点对点”的惯例模式， 应“跳出专业看系统”，按照站前、站后“一体化设计”的要求，从更高的站位、更广的视角、更深的层次把握接口设计，提升系统性设计能力。

1）接口设计再认识

建设精品工程、智能铁路对接口设计提出了更高的要求，信号专业应主动适应新要求，对接口设计再认识、再提高。信号设计应突出问题导向，针对工程建设中易发多发、隐匿性强、影响面广的接口设计问题进行深入梳理分析，研究提出系统性解决措施，一些影响大、根源深的接口问题可考虑再造设计流程，彻底疏通接口设计的堵点、难点、痛点。

铁路枢纽、长大坡道、短联络线等特殊复杂地段信号布点、电分相设置、动车组自动过分相等系统性技术问题，应统筹运输组织、线路及站场设计方案、区间通过信号机或闭塞分区标志牌布置要求、列控系统方案、电分相设置等因素进行多专业协同研究、综合验算分析，针对此类特殊工况应在可研、初设等前期阶段提升多专业接口配合精度、加强协同研究深度，必要时及时调整线路、站场设计方案，避免施工图阶段引起较大方案调整增加工程代价，甚至无法调整而形成工程缺陷。某新建高铁引入既有车站，施工图审核发现由于联络线较短、坡度较大、设有电分相且反向发车进路内方经12#道岔侧向，导致动车组经联络线反向运行时无法正常通过电分相。由于受用地所限车站无法调整道岔布置，受市政规划及两端接轨点高程所限线路无法软化坡度，受供电方案所限无法取消联络线电分相。为满足技规规定的双方向行车要求，最终选择反向运行时采用越区供电的设计方案实现动车组带电过分相，在反向列控数据中不写入电分相信息，但会一定程度影响既有线区间及车站能力，降低运输效率。

铁路建设工况的复杂程度越来越高，信号布点需考虑的因素不断增加，需要接口配合的专业越来越多。信号布点除了满足制动距离、追踪间隔、轨道电路制式及区段可靠工作长度上限值、电分相位置、一离去区段长度、接触网支柱里程等常规条件，还应考虑避开路/桥/隧过渡段、有缝线路与无缝线路过渡段、有砟轨道与无砟轨道过渡段、辅助轨、钢轨伸缩调节器、过电分相磁感应装置等影响区域，以及RBC切换需求等因素。

2）系统优化再加强

施工图设计是对初步设计的深化、细化、优化，对上阶段深度不足、尚需改进的方案应积极加强系统性优化设计，尤其是涉及多专业的复杂工点、工况，应综合研究、协同设计、系统解决。

甲高铁项目引入枢纽，由于联络线较短（左线2.1 km，右线1.9 km）、坡度较大（最大坡度30‰）且设有电分相，如图1所示。施工图原设计为了满足A站动车组发车不掉分相的要求，在联络线未设置信号点，既有乙高铁RBCn需延伸管辖新建甲高铁2车站、1线路所共约60 km的线路，导致乙高铁RBCn改造调试工作量大、控制能力紧张，且需配合站前进行施工过渡，施工调试难度较大，运营风险较高。施工图审核要求进行系统优化，经行车、牵引供电、信号、线路等多专业综合分析，优化完善行车检算，在联络线上/下行各增设1处信号点，A站向邻站发车采取自动站间闭塞方式，满足不掉分相的要求，且不降低原设计运输效率。优化后甲高铁RBCm与乙高铁RBCn可在联络线实现切换，有效避免了乙高铁RBCn改造调试工作量大、控制能力紧张的问题，实现施工调试难度及运营风险可控。

某新建铁路，设计速度目标值为200 km/h，股道有效长650 m。施工图阶段正值《高速铁路设计规范》局部修订发布实施，原设计按“高规”新增条文将侧线股道分割为三段，股道两端各设1段80 m防护区段，中间段长490 m。施工图审核发现新建线路以客运为主， 兼顾少量货物运输， 采用动车组、 普速客车和货物列车共线运行的运输组织模式，站台长度550 m。因此车站侧线股道按三段轨道电路设计不能满足普速客运列车、货物列车的正常停靠，应系统性考虑运输组织需求、动车组及机车类型、站场设施等因素，车站侧线股道按两段轨道电路进行优化设计。

2.4 提升设计成果可实施性

经审核后的施工图直接服务于施工建造，信号施工图设计与审核要“跳出设计看施工”，设身处地提升设计成果的可实施性。

1）加强现场踏勘调研

施工图设计要加强现场踏勘调研，积极征求运营单位意见，必要时主动提供多方案供有关部门参考选择，提高工作效率和质量，及早稳定实施方案，避免建设过程中造成返工。如复杂车站的信号显示方案、动车所（存车场）存车线信号机设置方案、中继站选址等，应充分调研运营单位意见。

2）设计成果落地落实

施工图设计要保证设计成果能够落地实施，初设批复要求的“进一步……”等内容要在施工图阶段予以解决，设计说明不应出现“暂按”“暂定”等有关内容，如设备的设置地点、接入中心系统方案等，应有具体设计内容或相配套的实施方案。施工图设计不能以标准规范名称或技术文件文号代替设计说明和图纸，常见有精品工程细部设计、股道绝缘破损防护、区间轨道电路室外监测及诊断系统、CTC综合维护平台中心系统等，应结合项目实际开展具体设计，满足现场实施需求。

2.5 提升建设为运营服务的理念

铁路工程设计应持续提升建设为运营服务的理念，要“跳出建设看运营”，从整个铁路项目全生命周期管理的角度思考建设与运营的关系。信号施工图设计与审核要主动换位思考，积极回应运营维护合理关切，运用精细化、人性化、建营一体化的设计思想服务建设和运营。

1）增强基础设施可靠性、可用性

信号中继站不宜设于隧道内，当遇到长大隧道无法避开时，为便于运营维护，可设于隧道斜井洞口外方。长大隧道的斜井通常为临时设施，当中继站设于斜井洞口时，设计过程中需加强接口配合，要求斜井按永久设施参照隧道正洞标准考虑二衬、防排水、电缆槽、接地等措施，并配套满足检修抢险的通所道路。

路基、隧道、桥梁、站场、房建等工程预留的沟槽管洞除满足信号工程实施外，还应充分考虑运营维护的可用性、便捷性。如多车场并列布置的大型车站，由于光电缆敷设规模大，应在两咽喉区分别设置专用过轨涵，供包括信号电缆在内的“四电”光电缆等统筹使用。车站范围内布置的光电缆过轨管数量，除满足项目建设需要外，还应考虑运营期抢险维修、更新改造所需。

2）提高人性化设计服务水平

在设计跨省界、铁路局管界的项目时，信号专业应根据自身特点，将运营维护管界、调度管界、资产管界统一起来，便于根据铁路局界开展运营维护、调度指挥，根据省界进行资产组固，也为项目运营期维护管理、更新改造厘清界面，减少跨局协调配合工作量，提高运营效率。

规模较大的车站，由于入户光电缆及管线较多，宜在房屋集中布置一侧的基本站台内设置综合廊道，便于维护管理人员使用，并可避免日常维护、故障抢险、更新改造时揭铺或者破坏站台面。综合廊道应考虑检修维护的人性化，深度宜按不小于1.8 m设计，根据需要可设隔墙实现强弱电电缆物理隔开，并设置防火门、照明设施等。长三角某高铁项目进行了有益的尝试，车站基本站台设置了综合廊道，效果良好，目前在全局推广。

2.6 积极促进设计与审核技术手段创新

积极运用新技术，创新信号设计与审核手段，是提高质量和效率的重要抓手，是智能铁路建设的新要求。

1）运用BIM技术开展设计与审核

经过京张高铁、京雄城际等智能铁路的初步实践，以及川藏铁路的深度应用，BIM技术在铁路建设领域的作用日益凸显，是贯通精细设计、电子交付、智能建造、智能运维全链条的重要技术手段，是数字铁路全生命周期管理的重要基础。信号施工图设计与审核应积极运用BIM技术，融入BIM协同设计平台，开展多专业综合信息模型集成，检查优化各项设施、设备及结构体的空间关系，并为智能运维功能拓展提供数字化基础。

2）采用“四位一体”数字化技术开展中继站选址

地形陡峭、桥隧相连峡谷区段、隧道斜井口、既有铁路范围等高危复杂环境下，信号中继站选址现场踏勘存在较大困难。可综合利用“空天地”新型技术手段，采用空（卫星影像）、天（无人机航拍）、地（三维数字地图）、人（现场查看）“四位一体”的选址及核对方法，应用“空天地”及虚拟-现实踏勘模式，会同建设、运营、地方政府及站前专业等各方综合研判，合理确定信号中继站位置，有效躲避泥石流、滑坡、行滞洪区、岩溶、危岩落石等安全隐患区域。

3 结束语

铁路信号施工图设计与审核应严格执行法律法规、规程规范、技术标准，坚守合规红线，严守安全底线。注重经验总结和问题导向，积极转变设计理念，综合问题协同设计，复杂问题前置研究。要运用“跳出专业看系统，跳出设计看施工，跳出建设看运营”的思维，从铁路项目全生命周期管理的角度推进信号施工图设计与审核工作，增强系统性设计能力，提升服务施工建造和运营维护的水平，创新设计与审核技术手段，为高质量铁路建设、运营奠定坚实基础。