夏 炎
(中國鐵路經濟規劃研究院有限公司,北京 100038)
隨著國家“一帶一路”倡議的不斷實踐,海外鐵路項目日益增多,對中國鐵路標準的需求也越來越迫切。中國鐵路標準國際化的方式主要有3種:一是國際項目中直接采用中國標準,例如2017年正式通車的非洲蒙內鐵路,全部采用中國標準、中國技術和中國裝備;二是項目根據合同規定,部分采用中國標準;三是將中國標準技術內容納入國際標準,通過采用這些國際標準,相當于間接使用了中國標準。標準問題是一個國家和地區的技術核心,涉及到商業和經濟利益乃至安全等諸多方面,因此實際海外工程能采用第一種方式的非常少,相較而言,第三種方式是目前較為行之有效的標準國際化方式,通過主動參與國際標準的制修訂,把中國鐵路標準技術內容納入其中,既便于不同國家接受中國鐵路標準,又推廣了中國鐵路技術[1-4]。
國際鐵路聯盟(UIC)作為促進國際鐵路合作與發展的國際組織,發布國際鐵路標準(IRS),該國際標準在世界范圍內具有一定影響力。近年來,中國鐵路與UIC合作緊密,中國相關企業承擔了多項UIC國際鐵路標準的制定,例如中國鐵路經濟規劃研究院主編了UIC《高速鐵路實施》系列標準,對高鐵規劃、建設、運營提供了技術指導[5-11]。
本文將研究UIC標準化現狀,分析其面臨的主要問題,解讀《UIC鐵路標準化戰略》中提出的解決方案,最后提出中國鐵路與UIC標準合作的建議。
UIC是以歐洲成員國為主導的國際性組織,其標準化工作必然受歐盟標準化體系的影響。目前歐盟存在大量與鐵路設計、施工、運營及維護有關的標準,既有歐盟的法律法規、歐盟標準(EN)和各國國家標準,又有國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等的國際標準,同時還有許多諸如UIC一樣的協會、社團組織等編制的標準;參與標準編制的主體也各式各樣,有的是國家鐵路公司,有的是設備制造商,還有社會團體等。標準化工作復雜而又充滿挑戰。
UIC最初是由歐洲非政府鐵路組織組成,后來擴大到歐洲以外的一些國家的鐵路組織,因此其標準化工作與歐洲標準體系密切相關[12]。在歐洲標準體系中,級別最高的是歐盟鐵路指令(Interoperability Directive),主要解釋為什么要做這些鐵路規定。第二級的是歐洲鐵路互聯互通性技術規范(TSIs),主要解決哪些內容需要被規定,用于支撐歐盟鐵路指令。第三級是各方標準,用于具體規定鐵路如何設計,使TSIs得以落地實施,這些標準包括了歐盟標準、UIC標準以及各國的國家標準等。具體等級關系見圖1。

圖1 標準等級示意
歐盟鐵路指令與TSIs均屬于強制性要求,而標準則提供自愿性的細節要求以及其相應的評價標準。這些自愿性的細節要求與評價標準要滿足強制性要求。TSIs只對和互聯互通密切相關的主要內容進行規定,而具體引導用戶執行TSIs以及更好地發展商業作用的任務則交給了各方自愿性標準。
目前自愿性標準又分為兩種類型,一類是系統標準(Process-related standards),一類是產品標準(Product-related standards)。系統標準是對鐵路特定的子系統進行功能性和系統性的規定,包括主要的安全和質量標準及評定方法。例如,對鐵路列車制動系統的要求被納入相關系統性標準,所有制動系統中的零部件(再生裝置、制動塊、制動盤等)需相互協調配合,以確保列車準確控制和停靠。產品標準是對鐵路子系統中的零部件進行功能性和系統性的規定,包括產品的主要安全和質量標準及評定方法,對招標采購行為十分重要。例如,鐵路列車制動塊或制動盤的產品標準規定了該產品的形狀、尺寸、原料等要求,確保制動塊或盤單體運行良好,從而保障整個鐵路系統的安全和高效運行。
歐洲標準化領域有許多機構,其中比較重要的有歐盟鐵路局(European Union Agency for Railways, ERA)、歐洲標準化組織、UIC以及其他標準化組織機構。
歐盟鐵路局(ERA)協助歐盟和其成員落實歐盟鐵路指令,負責發行TSIs。在其官網上可以免費查閱和下載TSIs。TSIs的制定遵循以下原則:一是單一性,每條條文規定單一的商業需求;二是可追溯性,每條條文都有詳細解釋,能夠查到制定的目的和商業需求,能夠和至少一條歐盟鐵路指令規定相對應;三是每條條文要由獨立機構進行評估,要提出評判標準。歐盟鐵路局還參與有關標準化工作,主要職責是確保制定的標準都滿足TSIs要求,這些自愿性標準或是對TSIs進行規定補充,或是提供滿足TSIs要求的詳細設計方案。
歐洲標準化組織是指歐洲標準化委員會(CEN)、歐洲電工標準化委員會(CENELEC)以及歐洲電信標準化協會(ETSI)。CENELEC主要承擔電工電子工程領域的標準化工作,ETSI承擔電信技術與工程領域的標準化工作,而CEN承擔其他領域的標準化工作,例如建筑工程、土木工程等。它們負責歐洲標準(Euro Norms,ENs)的制定、發布與推廣。ENs標準涵蓋了各個領域,其中和鐵路相關的ENs標準主要用于支撐TSIs標準的落實。
UIC作為標準制定機構,為鐵路運營單位提供優良的服務[13-15]。UIC主要的標準出品物是“國際鐵路方案”(International Railway Solutions,IRS),也就是以前的UIC活頁(UIC leaflets)。UIC比其他一般的組織在編制相關鐵路方面的技術文件、標準方面都更有經驗。IRS是經過多方共同討論、協商一致的產物,它積極滿足鐵路運營單位的商業需求,并與其運營要求相一致,對鐵路的高效設計、施工、運營和維護等提出通用方法和評判標準。UIC不是國際及歐洲標準化組織,但一直以提高鐵路運輸效益為目標與相關標準化組織密切合作。
除以上所述標準化組織外,各國也都有自己的標準化機構,來制定符合自己國家法律的標準,例如德國標準協會(DIN),英國標準協會(BSI)。各國制定的國家標準應符合TSIs技術要求。此外,國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)在鐵路領域也制定相關標準規范。
面對世界鐵路在高鐵技術推動下的新一輪發展,以及龐雜的國際標準化現狀,目前UIC標準化工作主要面臨以下問題。
第一個不足就是標準化被認為是萬能的解決方法,這導致標準制定更追求數量而非質量。太多鐵路領域非常詳盡的標準也阻礙了行業間的相互學習借鑒,例如在航天或自動化領域非常成熟有效的標準很難被鐵路行業采用。
這樣的問題可以通過設計以商業需求為導向的標準化程序結構來解決。在制定新標準時,有必要對其立項的必要性進行再次確認,是否需要對該系統或產品制定標準。同時當在歐洲范圍內制定了新標準后,各國相應的同等標準應廢止,從而避免重復標準的存在,同時提高標準的質量和通用性。
太多標準化機構對同樣的系統、同樣的產品編制標準,這導致標準在鐵路路網互聯互通性上缺乏足夠的考慮。同樣的,標準的經濟性或者是否有商業需求都沒有得到足夠的論證。
許多標準制定僅是立足于自己國家的情況,而非站在整個鐵路商業需求的基礎上。因此,標準中會出現相互矛盾、甚至不相關的內容。這也會導致標準中出現許多含糊的要求,對安全帶來隱患。標準的含糊要求同時對第三方的認證工作帶來困難。
某一專業領域標準化不斷加強的結果是導致越來越多精細化標準產生,這些標準更注重特殊的細節而非把整個鐵路系統作為一個整體進行考慮,標準的適用范圍狹隘地定位在某個孤立的系統或產品。這些為特定功能制定的標準最終會帶來專用的解決方案和越來越昂貴的、點對點的軟硬件措施。這對技術的兼容性和互聯互通性起到反作用。
標準在制定和發行時應以滿足某個專業領域的商業需求為目的。現在越來越多的標準在發行前缺乏經濟性分析和產生影響評價,對標準采用后可能引起的效果沒有預估。
為鐵路系統的設計、施工、運營和維護提供以商業為中心的用戶友好的系列標準,需要建立持續的標準專業性工作方法。而目前這種專業性工作方法非常缺乏。缺少為編制標準服務的中心數據庫和信息化支撐平臺。其中一個比較明顯的例子是對術語的使用,在鐵路領域缺乏對術語的單一定義數據庫,同樣一個“safety(安全性)”在不同的標準中竟有50多種不同的解釋,這會帶來質量隱患。
標準化機構按照性質不同可以分為三類。一是官方指定的標準化組織,例如國際上的ISO、IEC等,歐盟體系下的CEN、CENELEC、ETSI等,國家體系下的DIN、BSI等。二是由企業自發組織成立的或是某領域內組織成立的標準化協會,例如美國電氣和電子工程師協會(IEEE),在電氣領域影響力大,其制定的標準也具有國際通用性。三是以UIC為代表的標準制定機構,以技術經濟性為核心競爭力,提供自愿性的標準服務。目前主流的標準化工作集中在官方指定的標準化組織中,其標準制定流程更嚴謹,權威性更強,公眾認可度更高。而UIC等標準制定機構的標準化工作,則在主流標準化工作的框架外,與官方指定標準化組織的聯系還不夠密切,無法緊跟世界標準化發展的步伐。
為解決以上標準化問題,UIC在2016年制定了《UIC鐵路標準化戰略》,提出重新設計UIC標準制定流程和標準化組織形式,以更加專業的標準化管理、更加透明有效的信息共享以及對用戶商業需求的精準定位來提高標準競爭力。
為解決UIC標準化工作所面臨的問題,需重新設計UIC標準制定流程。首先要做的就是提高UIC標準的核心競爭力,而核心競爭力就體現在最大限度地滿足用戶的商業需求。
應聚焦經濟高效的系統性解決方案,提高鐵路的安全可靠性,同時降低維護成本。以用戶實際情況和信息化積累的數據為基礎,制定高效、技術兼容且利于創新發展的技術標準。這些標準能夠優化鐵路系統的設計、施工、安裝、運營與維護,為用戶提供更好的服務。
重新設計UIC標準制定流程要以保證互聯互通、鐵路網的整體性和高效性為目標,以市場驅動為動力,同時滿足嚴格的鐵路安全與乘客權益規定。新的標準制定流程聚焦整個鐵路網的商業需求,最大程度地吸收鐵路領域以及其他領域的以商業需求為導向的創新技術。所有的相關方都可以基于此制定產品和系統標準,以供選擇,在此過程中,將以對整個鐵路系統的技術性、經濟性貢獻為評判標準,最終具有技術經濟性優勢的標準將被作為UIC的IRS正式發布。
同時UIC的標準化工作要加強與ISO、IEC、CEN等官方指定標準化組織的合作聯系,融入主流標準化工作框架中。
UIC標準化組織形式也要以更加開放的態度進行設計。首先是開放鐵路標準化領域,積極從其他行業吸取技術創新成果,其他行業的技術創新有時能激發鐵路自身的創新靈感。
鐵路行業的解決方案并不僅限于編制標準,必須重新審視每項標準的必要性,對標準的商業價值做出合理評估,重質不重量,編制精品標準。
應減少歐盟范圍內的國家標準數量,鼓勵更多地采用各方公認的國際性、區域性標準,提高互聯互通,減少相互矛盾。
在合適的技術領域可采用其他行業的優質標準來解決鐵路技術問題,例如航空、航天、自動化等領域。鐵路的特殊要求可作為附件附在相關標準后。
最后對于整個鐵路網高效發展非常重要的標準應免費提供,公眾可從官方網站免費下載,讓更多的人了解認識其先進性,從而增強使用意愿。
為進一步加強與UIC的標準化合作,促進中國鐵路標準國際化,我國鐵路標準化組織已經做了許多工作。
一是積極承攬舉辦UIC國際活動。2010年在北京舉辦了UIC第七屆世界高速鐵路大會,2016年、2017年先后兩次與UIC聯合主辦“鐵路合作·發展論壇”。
二是在UIC中擔任要職。為加強話語權,我國鐵路組織代表在UIC中爭擔要職。目前,有中國鐵路總公司領導在UIC中擔任主席等領導職務,同時中國鐵道科學研究院在UIC也派有常駐代表。
三是積極承攬UIC國際標準制修訂。結合《UIC鐵路標準化戰略》提出的要求和目標,我國標準化組織在自身具有優勢的技術領域為UIC提供標準服務。例如,2017年中國鐵路經濟規劃研究院承擔編寫了UIC《高速鐵路實施系列標準》,在此之前UIC標準體系內還沒有高速鐵路系統成套的綜合性建設標準,通過參與UIC標準編寫,在技術上納入無砟軌道(CRTSIII)、列控系統(C2、C3)等具有我國自主知識產權的核心技術,提升UIC標準技術經濟性的同時,推廣我國高鐵優勢技術。
通過以上措施,UIC在國際標準化工作中的地位將更加重要,其標準將更具有影響力。作為積極尋求國際合作發展的中國鐵路,應繼續保持與UIC的密切聯系,可結合其標準化戰略,進一步加強標準化合作。
(1)積極承擔UIC標準編制。作為讓世界更好接受中國技術標準的方式,積極參與承擔編寫國際性標準,利于將我國鐵路的技術要求納入其中。UIC標準化戰略中明確歡迎各方參與其標準制定工作。利用好UIC的標準化平臺,利于實現我國鐵路標準的國際化。
(2)提供經濟高效的優質標準。UIC標準化戰略中要求以滿足用戶的商業需求為目標,最終選用技術經濟性好的標準。我國鐵路標準具有覆蓋全面、系統完整、技術先進的特點,特別是高速鐵路技術取得了舉世矚目的成就。我們有能力為UIC提供優質高效、技術經濟性優的標準規范,向世界推廣中國鐵路的先進技術。可選擇具有中國鐵路技術優勢的標準優先推向UIC標準平臺。
(3)學習借鑒。UIC標準化戰略中提出要加強與其他標準化組織和其他領域的合作交流。2019年UIC研究課題提案中就包含有對自動駕駛技術、新能源燃料技術在鐵路領域的應用研究。通過UIC平臺,可以獲悉更多的鐵路標準及研究信息,相關標準技術內容和其他領域的先進技術對我國鐵路技術發展創新也會有許多啟發和幫助。