高速鐵路基礎設施維護管理及綜合維修體系研究

王保國，張可新，楊桉，左自輝，梁倩

（1.中國鐵路總公司 工電部，北京 100844；2. 中國鐵道科學研究院集團有限公司 鐵道科學技術研究發展中心，北京 100081；3. 中國鐵道科學研究院集團有限公司 基礎設施檢測研究所，北京 100081）

0 引言

我國高速鐵路發展已從速度規模型向質量效益型轉變，基礎設施現代化設備、數量等“硬實力”實現了快速增長和整體升級；檢測監測手段和設備維修方式逐步現代化、智能化，技術進步帶來了生產一線檢測、維修手段的歷史性、革命性變化，運輸生產力發生了歷史性突破；高鐵行車密度大，突發故障影響范圍大、社會傳播速度快，對基礎設施故障安全保障水平和應急處置能力提出了更高要求。既有鐵路養護維修體制和方法已不能完全適應高速鐵路發展的要求，積極推進運輸生產和勞動組織改革[1-5]，探索和研究高速鐵路綜合維修體系具有重要的現實意義。

日本、德國、法國等國外高速鐵路基礎設施已普遍朝著集中維修、綜合維修、專業協同作業的方向發展[6]。但由于這3個國家的路網規模較小，且運營特點、外部環境和內部條件均存在差異[7-8]，其維修管理模式無法完全適應于我國高速鐵路基礎設施的養護管理。因此，建立適用于我國高速鐵路基礎設施綜合維修管理體系迫在眉睫。

1 我國高速鐵路運營特點及維修要求

1.1 運營特點

與其他鐵路大國相比，在運營管理方面我國高速鐵路列車運行安全性、舒適性、準時性達到世界領先，是世界上高速鐵路運營規模最大、運營速度最高的國家，也是運營場景和外部環境最為復雜的國家，不同速度等級列車在本線或跨線運行，運輸能力的利用率非常高，多條高鐵滿負荷飽和運行。我國高速鐵路運營特點主要體現在：

（1）路網規模大，沿線地理環境、氣候條件復雜。由于我國幅員遼闊，高速鐵路建設的地理環境、氣候條件十分復雜[9]。不利的自然環境、氣候因素會引發線路、接觸網等設備病害，給鐵路基礎設施的正常使用帶來影響。

（2）大運量、高速度、高密度、高負荷條件下的運輸組織。2017年我國高鐵旅客發送量為17.521 6億人次、旅客周轉量為5 875.6億人·km，分別占全國鐵路旅客總發送量的56.8%、旅客總周轉量的43.7%，京滬高鐵年運量已經過億。我國高速鐵路最高運營速度已達到350 km/h，是世界上高鐵運營速度最高的國家。為滿足客流需要，我國高鐵在客流密集地區和時段，大量開行不同速度等級的本線運行高速列車和跨線運行高速列車，始發站實現了5 min連發，區間實現了3 min追蹤。列車運行速度越高，對高速鐵路平順性等要求也越高，對維修標準的要求也越高。

（3）列車運行的安全性、平穩性和舒適性要求嚴格。通過對比分析國內外安全評判標準可知（見表1），我國車輛動力學響應中輪軸橫向力的限值按峰值進行評定，比UIC的平均值限制更為嚴格；我國制定的300～350 km/h軌道幾何狀態管理標準與自主研制的軌道幾何不平順動態檢測系統，是目前國際同類技術中的最高水平，即使車速從160 km/h升高到380 km/h，我國車輛運行的安全性、平穩性指標并未發生明顯變化，乘坐舒適性達到了國際公認的高標準。

（4）列車運行的準時性。列車運行準時、正點率高是我國高速鐵路深受旅客歡迎的原因之一。為保持列車高正點率，我國高鐵采取多種技術手段，編制高彈性的列車運行圖，為調度調整和維修創造條件；為避免各種故障、事故影響列車的正常運行，建立了完善的設備自診斷、監測系統和防災安全監控系統。

1.2 基礎設施維修要求

為滿足大運量、高負荷條件下，列車高速、高密、安全、舒適、平穩運行，不能打亂列車運行的規律性，保證列車的高正點率，并為旅客提供便捷的旅行條件等運營要求，高速鐵路基礎設施維修工作應做到：

（1）安全可靠。為保證列車的高正點率，并為旅客提供便捷旅行條件的運營要求，高速鐵路嚴格實行天窗修制度，天窗時間一般安排在0：00—6：00，維修天窗在運行圖上一旦確定，就不能隨意更改。針對高速鐵路設備養護維修涉及人員、機具、材料、外部環境等多種因素，且多專業共同作業等特點，應堅持安全導向，提高安全風險的預知預判能力，做到超前防控，并采取有效的安全管控措施。

（2）維修技術專業化。高速度需要依靠先進技術和裝備，以及高標準、高質量的養護維修給予支撐，對于大修、專項修等計劃性強、技術專業水平要求高的維修工作，應強化專業管理，發揮專業引領作用，增強專業管理的系統性、整體性、繼承性。

（3）加強專業融合。高速鐵路工程涉及多個系統，各系統特別是工務、電務、供電系統間不僅關聯性強，而且存在大量接口和結合部。因此應加強專業融合，提升結合部管理水平，減少不同專業相互獨立、各自為戰的生產作業模式下的設備檢修作業次數，提高資源運用效率和工作效率。

（4）降本增效。適應高速鐵路基礎設施系統集成度高、養護維修標準高、專業協調要求高的特點，應推行共用天窗、聯合作業，提高作業效率。同時隨著我國鐵路網規模的擴大，維修部門面臨維修支出增加、經營壓力加大的挑戰，越來越重視通過科學維護提高效率，并通過采取多種措施降低設備養護維修成本。

（5）具備快速反應機制與搶險救援的組織指揮能力。高鐵行車密度大，突發故障影響范圍大、社會傳播速度快，對基礎設施故障安全保障水平和應急處置能力提出了更高要求。一旦故障發生，沿線維修工區應能迅速出動、快速搶修，盡快恢復設備的正常狀態和行車；維修車間、調度指揮應具備快速調動相關資源，處理異常情況和應急應變、搶險救援快速反應機制與組織指揮的能力，確保氣候異常、突發事件、設備故障和事故情況下的人員、設備安全。

表1 我國與UIC車輛動力學評判指標對比

（6）采用先進的檢測監測手段。我國已基本構建了高速綜合檢測、綜合巡檢、車載搭載、專業檢查、固定監測和便攜設備等多方位立體的檢測監測體系，獲取了海量質量可靠的基礎設施狀態檢測數據，可及時掌握基礎設施演變規律和預測其變化趨勢，提前發現設備運用存在的缺陷和安全隱患，并可為科學施修、精準維修提供有力支撐。

積極推進高鐵基礎設施生產組織改革，對我國鐵路可持續發展具有深遠意義。推進高鐵基礎設施生產組織改革，是深化“強基達標、提質增效”工作主題，創新高鐵維護管理模式，適應鐵路改革發展需要的重要舉措；是實現工電系統“路網質量、技術裝備、創新能力、運輸安全、經營管理水平達到世界領先”的有力保障；是深化運輸生產和勞動組織改革，適應運輸生產力發展，科學維護、降本增效、努力提高設備維修養護的效率和經營管理效益的重要途徑。

2 高速鐵路維護管理理論分析

2.1 組織結構理論

根據組織結構理論，通過對組織的權利結構、組織規模、組織與其他組織之間的關系，進行有目的、系統的調整和革新，可適應組織所處的內外環境、技術特征和組織任務等方面的變化，提高組織效能。

常用的組織結構主要有直線職能型和流程型2種。直線職能型組織是通過職能部門的設立以及集權化與制度化的垂直管理，組織執行力強，有利于加深專業管理的力度，適應于專業性強、程序化、標準化的業務。而流程型組織是為了提高對顧客需求的反應速度與效率，降低對顧客的產品或服務供應成本，而建立的以業務流程為中心的組織結構。該組織結構上下貫通、橫向銜接，強調管理的整體性、系統性、協同性，適用于綜合化、高效化、靈活快速作業。

高速鐵路基礎設施維修應根據檢、養、修不同的業務特點設置組織結構，在組織變革過程中，實現組織結構扁平化、技術管理專業化、成本控制精益化、管理手段信息化、維修作業機械化、檢測綜合現代化。

2.2 高速鐵路維護管理組織形式

高速鐵路基礎設施維護管理主要分檢測監測、日常養護、專業修理（簡稱檢測、養護、維修）3種業務類型，各業務類型特點見圖1。3類業務的工作內容、工作方法、工作手段的差異性十分明顯，決定了其差異化的維護管理模式。

檢測包括檢測、監測類業務，要求全面檢測、科學分析、超前研判、準確評價，具有及時性、全面性、準確性的特點，適合采用直線職能型組織形式。養護包括日常性檢查保養、消除誤差、缺陷排查及應急處置等，要求檢查到位、養護精細、應急快速，具有綜合性、精細化、快速化，適合采用流程型組織形式[10]。維修包括各專業的專項修、大修、更新改造等，要求差異化施修、專業化維修、集中化組織、機械化作業，具有精準專業、深入高效、規模龐大的特點，適合采用直線職能型組織形式。維護管理組織形式分析見圖2。

根據對我國高速鐵路基礎設施維護管理業務類型分析，結合組織機構管理理論分析評價，我國高速鐵路基礎設施宜采用“檢、養、修”分開的維護管理方案。檢測需要統籌路內檢測資源，建立科學的檢測監測體系，為養護維修提供科學依據和數據支撐。養護需要發揮綜合優勢，日常養護維修實行各專業綜合一體，統籌資源配置，提高質量和效益，宜采用綜合維修生產一體化管理模式。維修需要專業化隊伍，集中化組織、機械化作業，強化專業管理，擴大維修規模，提高質量和效率，宜采用分專業管理模式。在“檢、養、修”分開模式下，不同部門分別承擔高速鐵路基礎設施的檢測、養護與維修，其各部門的責、權、利非常清晰，有效地將技術管理專業化與生產組織綜合一體化統一起來，實現科學維護、降本增效、提高維護管理質量和效率的目標。

圖1 基礎設施維護管理不同業務類型的特點

圖2 基礎設施維護管理組織形式分析

3 我國高速鐵路基礎設施綜合維修體系

3.1 高速鐵路基礎設施維護管理的組織架構

充分考慮我國國情、路情及高速鐵路運營特點，有效利用路外資源、借助路內技術力量，建議我國高速鐵路基礎設施綜合維修體系的組建方案按內部組織結構一體化，作業組織“檢、養、修”分開的綜合維修管理體系構建（見圖3）。

高速鐵路基礎設施檢測系統負責高速鐵路技術指標的檢測工作，應用自動采集自動傳輸的信息系統，采用綜合維修車列和專業檢測車取代以前大量的人工檢測方式，實現定期檢測。

高速鐵路基礎設施維護的主要任務是設備的日常保養、技術管理、臨時故障的處理，以及臨時補修作業等。由于高速鐵路預留固定的時間天窗用于作業，因此高速鐵路基礎設施維護避免了既有線利用列車間隔作業而造成影響安全的不確定因素，有利于對維護的工作流程標準化。

高速鐵路基礎設施修理主要是負責設備的大中維修等較大型計劃性強的維修工作，采用機械化作業方式和標準化作業流程，有利于強化專業管理，擴大維修規模。同時積極引入具備資質的社會力量參與[11]，負責各專業專項修、更新改造及設備大修等，實現專業化維修、差異化施修、集中化組織、機械化作業的工作目標。

3.2 高速鐵路基礎設施綜合維修工作機制

為實現快速響應、提高設備綜合效率、降本增效等目標，建議按“組織結構扁平化、技術管理專業化、成本控制精益化、管理手段信息化”的要求制定高速鐵路綜合維修工作機制，采用兩級三層的管理架構（見圖4）。綜合段及其職能機構為決策層，綜合維修車間、專業維修車間為組織層，綜合維修工區、專項維修工區等為執行層。

圖3 綜合維修管理體系

圖4 綜合維修管理架構

高速鐵路綜合維修的關鍵是車間組織生產，將分析、計劃、檢查、驗收職能上移至車間，維修工區負責現場作業，實現檢修徹底分開。同時，以車間為主體進行應急處置，有利于采集各專業的監控監測信息，進行綜合分析研判、有效預警。實行聯合應急處置制度，對應急車輛、搶險工具、應急人員等進行集中管理、統一調配，做到對突發情況迅速響應、快速出動，提高應急效率。

此外，加強綜合利用天窗，在同一時段、同一區域范圍內統籌各專業綜合利用維修天窗，在工務、電務、供電綜合利用天窗的基礎上，將綜合利用天窗范圍擴大至房建、車輛等專業，最大限度提高天窗綜合利用率。并且綜合維修車間、綜合維修工區可根據專業結合的特點，根據需要設置為單位設置養護維修部門，最大限度地減少結合部，針對道岔、災害監測、吸上線、電磁枕等專業結合部成立專項維修工區，實現專項養護維修，提升專業化水平。

綜合維修按市場化的要求進行運作，引進先進的維修技術，培養“一專多能”的技術與管理人員。工電段分屬鐵路局集團公司，并與各客專公司簽訂綜合維修合同；客專公司向工電段交付綜合維修費，工電段向客專公司提供技術狀態良好的固定設備，以保障列車高速、高密、平穩地運行。

4 結束語

我國高速鐵路發展已從速度規模型向質量效益型轉變，傳統的維修方式已不能適用高速鐵路的維修要求，急需建立適應高鐵技術先進可靠、專業融合、應急處置高效的高速鐵路基礎設施維護管理體系，提高精細化、集約化管理水平。高速鐵路基礎設施維護管理業務的不同特點決定了應實行差異化管理，宜采用“檢、養、修”分開的維護管理方案，將技術管理專業化和生產組織綜合一體化統一結合起來，滿足我國高速鐵路高質量、高效率的發展要求。

高速鐵路基礎設施綜合維修在成立專業修理段的基礎上，宜采用兩級三層的管理架構，按“工電段—綜合維修車間—綜合維修工區”設置，以車間組織生產，綜合利用天窗，加強專業結合管理，從而提高高速鐵路安全保障水平、檢修質量和效率，促進鐵路高質量發展，滿足人民群眾日益增長的出行需求。