中國鐵路工程關鍵技術標準海外轉化應用研究

關鍵詞：鐵路工程，工程建設，技術標準，海外轉化應用

0 引言

目前，中國鐵路正處于歷史上最好最快的高速發展時期，我國高速鐵路營業里程已經突破2.9萬公里，在建規模近5000公里，位居世界第一位。同時，大秦鐵路、朔黃鐵路2萬噸重載列車、青藏高原鐵路等也相繼投入運營，這先后攻克了極端環境條件下鐵路工程建設中的瓶頸，獲得了大量實證數據和科研成果。

世界范圍內，隨著“雙碳”“減排”等理念成為國際社會的普遍共識，在這一背景下，全球鐵路發展迎來了第三次浪潮，泰國、緬甸、委內瑞拉、波蘭、土耳其、沙特、巴西、印度、美國、俄羅斯等多個國家都對中國表達了合作訴求，希望加強與中國在鐵路工程建設方面的交流合作。鐵路建設工程在世界范圍的蓬勃發展為我國帶來了難得的發展機遇，也為我國鐵路工程關鍵技術標準在海外轉化應用提供了廣闊的發展空間。

中國鐵路工程建設項目在海外落地，中國鐵路工程關鍵技術標準在海外轉化應用，能夠有效帶動我國高端制造業和低端制造業在內的產品、技術和服務的全方位輸出，從而進一步帶動電力、電子、建筑、冶金、機械制造、信息化、人工智能等國內眾多產業的快速發展；有利于我國充分利用國際社會的市場和資源，全面促進和提升鐵路行業乃至高鐵產業的高質量發展。

1 境外鐵路市場和技術標準應用環境分析

整體來看，目前我國鐵路工程海外建設過程中，技術標準面臨的環境主要有以下3種情況。

模式1：建設國①鐵路基礎非常薄弱，基本沒有形成完整的鐵路建設標準體系，只能直接采用中國標準，或由建設國委托第三方機構（中立機構）對中國標準進行技術評估和審核。

模式2：建設國鐵路已經具備較為豐富的鐵路建設工程經驗，形成了一部分技術標準（包括采用國外標準或國際標準），中方和建設國通過協商，確定采用混合（中國、國際、建設國）技術標準體系。

模式3：建設國已經有較為發達的鐵路系統，擁有系統完備的鐵路建設工程標準體系，該模式的運作條件是中國鐵路標準在不影響建設國技術標準體系的前提下，通過競爭或補充的形式融入建設國的鐵路建設工程標準體系。

下面對境外各地區鐵路建設的需求和技術標準應用環境進行簡單分析。

1.1 亞洲

東南亞地區的印尼、泰國、馬來西亞、越南、老撾、緬甸等國的既有鐵路現代化改造與新建城際高速鐵路，泛亞鐵路項目等正在大力推進建設。東南亞各國目前基本為米軌鐵路，但沒有形成自身的鐵路體系。近年來，中國在東南亞鐵路項目較多，目前，該地區鐵路建設中中國技術標準影響力較大，日本技術標準也有很強的競爭力，2015年中國和日本在印尼高鐵上的競標也反映了這種狀況。該地區技術標準應用主要為模式1。

西亞地區的鐵路網較為落后，與其經濟發展速度不相匹配，沙特、敘利亞、埃及、伊朗等國家已經開始新建鐵路和城市軌道交通，并對已有鐵路線網進行改造升級。由于該地區很多技術人員具有西方背景，鐵路建設中歐洲和美國技術標準影響力較大。例如：沙特麥加輕軌項目，其鐵路設施采用歐洲標準，其土建工程采用美國標準。該項目的技術標準轉化應用主要采用模式2。

南亞的印度、巴基斯坦、孟加拉等國也正在大力推進鐵路建設。這些地區國家對鐵路有一定的建設、管理經驗，但技術標準體系不健全。整體上看，印度的歐洲標準影響力較大，巴基斯坦、孟加拉的中國標準影響力較大。值得注意的是，近年來日本也加大了對南亞地區的鐵路推廣，例如：2015年日本中標印度高鐵項目。該項目中技術標準轉化應用主要為模式2。

中亞哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦等國家位于亞歐通道上，鐵路項目作為基礎設施重點也正在開展建設。該地區國家主要受俄羅斯技術標準影響較大。該地區技術標準轉化應用主要為模式2。

1.2 歐洲

西歐的德國、法國、英國、西班牙等國家鐵路較為發達，鐵路市場多為這些國家把持；歐盟的東擴使得中歐和東歐新成員國都將要改善基礎設施狀況并使其達到歐盟標準，鐵路市場巨大。如：歐亞鐵路修建和電氣化鐵路改造，保加利亞的泛歐通道，捷克的泛歐三號、四號通道建設項目，波蘭的鐵路建設和改造項目等項目，該地區的鐵路建設受歐盟標準約束。該地區技術標準轉化應用主要為模式3和模式2混雜。

俄羅斯鐵路有其自身較為完善的鐵路技術體系，但是缺乏高速鐵路標準，另外由于其鐵路與歐洲其他國家互通，也受到歐盟鐵路標準約束。該地區技術標準應用主要為模式2。

1.3 非洲

非洲鐵路基礎設施落后，目前中國的海外鐵路建設項目中非洲的比例最高。非洲各國打破傳統鐵路項目建設的理念，從自籌資金發展為吸引外資、低息貸款、他國捐贈、特許經營等方式發展鐵路運輸。值得注意的是，非洲有很多高級技術人員有歐洲留學背景，因此傾向于歐洲標準。例如：尼日利亞阿布賈-卡杜納鐵路項目，由中國土木工程總公司項目EPC總承包，但是合同中明確不低于英國BS標準，并請了意大利TEAM公司進行全程技術咨詢管理。該地區技術標準轉化應用主要為模式1。

1.4 美洲

近幾年來，拉丁美洲經濟持續增長，帶動了該地區基礎設施類項目的擴增，鐵路建設的市場需求潛力大。阿根廷高速鐵路項目、巴西南北鐵路項目和高速鐵路項目、委內瑞拉國家鐵路網建設項目等正在建設之中。該國家地區受到地緣政治影響，美國標準對其影響力較大，但因美國鐵路標準體系性不強，更多的是采用美國的通用技術標準，例如：ASTM標準、AREMA標準等。該地區技術標準轉化應用主要為模式2。

1.5 大洋洲

澳大利亞、新西蘭鐵路目前主要以重載鐵路為主，高速鐵路建設目前還在規劃中。該地區國家的歐洲標準影響力和美國標準影響力較大。該地區技術標準應用主要為模式2。

中國鐵路工程建設體系涵蓋了普速鐵路、高速鐵路、重載鐵路、高寒高原鐵路的建設標準。目前，高速鐵路具有明顯的技術優勢，高原鐵路和高寒鐵路也具有一定優勢，重載鐵路相比美國和澳大利亞沒有明顯技術優勢。中國鐵路應以高速鐵路為龍頭，帶動整體鐵路建設工程項目在海外推廣應用。歐洲（德國）、日本均有特點鮮明的高速鐵路，也是中國鐵路建設在海外的主要競爭對手，因此以下對中國、歐洲（德國）和日本鐵路進行深入對比分析。

2 鐵路工程建設標準體系比對研究

標準體系，是由一定系統范圍內具有內在聯系的標準，組成的科學有機整體， 是某一領域標準化系統中標準最佳秩序的體現和排列組合。本文主要從6個維度對鐵路工程建設標準體系的屬性進行劃分，如圖1所示。以下從技術體系的6個維度分別對中國和歐洲（德國）、日本的鐵路技術標準體系進行對比分析。

2.1 結構維度

中國體系：標準之間相對獨立，為方便使用，存在不同標準出現重復條文的現象。例如：《鐵路路基設計規范》《鐵路路基工程施工規范》標準均單獨列出了路基壓實質量的技術要求。中國標準在制定過程中，常見做法是將同類內容合并，例如：《鐵路工程土工試驗規程》將巖土體物理、力學指標的測試試驗匯總編制；《鐵路地基處理規程》將不同的地基處理方法匯總編制。

歐盟（德國）體系：標準按照模塊化的思路編制，標準之間相互引用，關聯性強。例如：鐵路橋梁的設計需要分別引用EN 1991-2：2003 第6章“鐵路移動荷載和其他適用于鐵路橋的荷載”；EN 1992歐洲規范2 混凝土結構設計的第二部分：混凝土橋；ENV 1993-2：1997；EN 1992 歐洲規范3 鋼結構設計的第二部分：鋼橋；ENV 1993-2：1997等。鐵路地基處理的每一種工程措施分別編制標準，EN14679特殊巖土工程的施工：深層攪拌、EN 12716特殊巖土工程的施工：噴射注漿（旋噴）等。

日本體系：法律（日本鐵道營業法、鐵道事業法、全國新干線鐵道整備法、軌道法、道口改良促進法）是體系頂層設計的上層，技術法規、省令、告示之間相對獨立，彼此沒有交叉。

每種標準體系各有優缺點，對標準使用者而言，中國技術標準體系中的標準相互獨立，易于使用、管理和實施；但與模塊相比，也存在標準因修訂不同步出現矛盾的問題。

2.2 階段維度

中國體系：鐵路標準體系中首先對水文地質、巖土環境進行調查勘測、設計、施工、驗收等階段進行劃分，再對每階段的標準按專業進行細化。例如：TB 10 012-20 07《鐵路工程地質勘察規范》、TB 10621-2009《高速鐵路設計規范（試行）》、TB10304-2009《鐵路隧道工程施工安全技術規程》、TB 10421-2003《鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準》等。

歐洲（德國）體系：歐洲體系中沒有明確的施工階段分割，特別是對工程初期的地質勘探、測量等工作，沒有具體詳細的規定。而是將其視為與公路、市政等其他行業通用的標準。在德國鐵路股份公司制定的標準中強調設計規范，并以設計為主線，結合具體結構對施工、驗收和養護規程進行統一規定。

日本體系：標準體系中對設計、施工階段均有明確劃分，如：《鐵道構造物等設計標準及解說》系列、《跨線橋設計指南》《市區鐵道構造物近鄰施工對策指南》等。與我國不同的是其有較多標準是以結構物為主線，將設計、施工合并編寫，未嚴格按階段劃分。如：《加筋土設計施工指南》《營業線臨近工程的設計施工指南》等。在鐵路標準體系中未劃分勘測階段，其中勘探工作有很多技術標準納入了設計標準的有關調查章節；鐵路測量工作沒有專門規定，而是更多采用協會制定的通用標準，如：《基準點測量作業規程》《水準測量作業規程》等。體系中也未劃分驗收階段，在收集的資料中基本沒見到有關驗收的技術標準，主要由各鐵路公司自己按照合同和圖紙進行，并頒布相關管理制度。

階段維度的區別是由國情確定的。中國國內鐵路建設主要由原鐵道部（現鐵路總公司）負責指揮實施，其中勘測設計主要由原鐵道部工程設計鑒定中心主管，各設計院具體實施；施工是由原鐵道部工程管理中心主管，各項目建設指揮部組織施工單位具體實施；交驗則由負責運營的鐵路局主管，由于不同階段的主責單位不同，劃分非常清晰。在歐洲，以德國為例，鐵路的勘測設計、施工、運營均由德國鐵路股份公司負責；日本實行“網運分離”。相比較而言，德國和日本由于國內鐵路建設背景不同，更為關注結構物的功能和性能要求，并以此為主線，對設計、施工、交驗進行規定，階段維度屬性較為淡化。我國的標準體系強調階段維度，不僅有利于客觀公平地使用國家鐵路建設經費，確保國家公共利益最大化，這有利于鐵路工程項目的管理，能夠快速推進項目建設并投入運營。

2.3 級別維度

中國體系：2 01 3年8月9日，國務院以國發〔2013〕33號印發《關于改革鐵路投融資體制加快推進鐵路建設的意見》，這是我國鐵路改革的起點和標志性事件。改革之前，中國鐵路建設技術標準體系主要包括國家標準（GB）和行業標準（TB）兩個層次。其中，工程建設國家標準由住房和城鄉建設部負責管理；行業標準由鐵道部負責管理；標準體系中基本未采用國際標準、地方標準、團體標準和企業標準。2013年原鐵道部改制后，拆分為國家鐵路局和中國鐵路總公司。國家鐵路局科法司于2014年5月發布國鐵科法〔2014〕23號《鐵道行業技術標準管理辦法》，明確提出鐵道行業標準由國家鐵路局批準發布。與此同時，中國鐵路總公司成為企業，其制定的技術標準也相應成為企業標準（Q/CR），企業標準也成為技術體系中非常重要的部分。行業標準和企業標準兩者之間關系的梳理工作目前正在開展中。

中國鐵路工程建設標準體系中的國家標準和行業標準分別屬于不同專業，級別維度屬性弱，主要體現在以下幾方面：（1）因為鐵路的行業特點很鮮明，自身制定的技術體系又比較完善，所以目前住房與城鄉建設部的國家標準中對鐵路行業具有影響的主要是鋼筋、混凝土等材料基礎標準和房屋建筑標準；（2）現有鐵路工程建設標準體系中有GB50090-2006《鐵路線路設計規范》、GB/T 50226-2007《鐵路旅客車站建筑設計規范》等7項國標，均是由鐵路行業標準升級為國家標準，這些標準主要是對少數專業的同級約束，缺少全行業約束。我國技術標準在級別維度上實質沒有國家標準和行業標準之間層級上的約束，而是共同形成標準體系。

歐洲（德國）體系：歐洲技術標準體系分為5個層次，國際標準（UIC、IEC等）、歐盟標準（EN）、國家標準（DIN）、行業協會標準（VDE）、鐵路公司企業標準（Ril）。上層標準對下層標準的約束性非常明確。

日本體系：標準體系分為國家標準（JIS）、國土交通省制定標準（可認為等同于行業標準）、企業標準3個層次。其中國家標準主要是車輛、信號等鐵路專用設備產品的設計、制造和檢驗內容，基本屬于產品標準體系內容。國土交通省制定標準對企業標準的約束性要求明確。

2.4 屬性維度

屬性是指標準分為強制性標準（具有強制執行性）和推薦性標準。推薦性標準只在確認的范圍內具有法律屬性，比如：經濟合同中甲乙雙方約定須遵守某標準中的技術指標。

中國體系：依據標準中的強制性規定，有利于施工方在鐵路建設面臨的各種復雜環境中做出清晰決策和判斷。

歐洲（德國）體系：歐洲鐵路互通性技術規范（TSI）與歐盟鐵路指令（EC）均為技術法規，具有強制性。體系中的其他標準均為推薦性標準。

日本體系：政府發布的省令和告示等均具有強制性，各鐵路公司制定的標準在本公司業務范圍內為強制性規定。

2.5 對象維度

中國體系：中國體系以運輸類型作為對象劃分的依據，分為客運專線（高速鐵路、城際鐵路）、客貨共線、貨運鐵路（重載）。再進一步劃分對象，則細分為線路、測量、地質、橋涵、隧道、路基、軌道、站場、電力、牽引供電、通信、信號、信息、機務車輛、房建、給排水、環保等專業。

歐盟（德國）體系：劃分為5個結構子系統（基礎設施INS、能源ENE、軌道旁控制指揮和信號傳送CCS、車載控制指揮和信號傳送TCS、軌道車輛R ST）和3個功能子系統（運行和交通管理OPE、維護M T C、客運及貨運服務遠程信息處理TA P/TAF）。每個子系統下再對高速鐵路和普通鐵路分別說明。

日本體系：鐵路標準體系中首先對普通鐵路和新干線鐵路進行了劃分，再以線路、路基、橋梁、軌道、通信、信號、牽引供電等構筑物為對象劃分。

3 國內外鐵路技術標準內容差異性分析

為了更好了解中國和日本、歐洲（德國）標準之間的差異，2010年，鐵三院主持開展了“我國鐵路標準與國際或國外技術標準等同性的研究”（鐵建科字（2010）-7）課題研究，對UIC、歐洲、德國、法國、日本、美國等技術標準作了技術對比分析，包括地質、測量、線路、隧道、橋梁、路基、軌道、電牽、電力、通信、信號、信息、建筑、環保、抗震、安全評估等內容。課題主要研究目的是研究技術標準內容是否等同等效或實際做法是否基本等效，更為關注的是技術指標的差異。本次課題研究依托此報告，從技術體系角度的視角出發，對日本標準、歐洲（德國）標準重新開展研究，對其中較為明顯的65條內容進行了分析。

3.1 標準內容覆蓋面差異

中國是世界上地質地貌最為豐富且氣候分區最多的國家之一。因此鐵路建設工程面臨的環境條件、氣候變化和實際問題最多，也是基于此，造就了我國鐵路類型覆蓋面廣，鐵路類型最為豐富的局面。我國鐵路標準體系還覆蓋了鐵路工程建設的不同階段，因此稱得上“體系全面”“線路多元”。

國外鐵路不具備鐵路類型豐富的條件，例如：歐洲和日本有高速鐵路，但沒有重載鐵路；美國和大洋洲有重載鐵路，但是沒有高速鐵路。且歐洲體系對于測量、地質勘探、基礎設施等采用與交通、水利、建筑等土木行業通用的技術標準。日本體系與歐洲類似，對于地質和測量沒有鐵路系統的行業標準。

3.2 多元兼容方面的差異

中國體系和日本體系具有一定的相似性，其中的標準和技術法規完全由本國主導制定。歐洲（德國）體系中，有些則直接引用國際標準，例如：軌道設計采用UIC和歐盟標準。

3.3 基礎理論差異

基礎理論差異體現在以下兩方面。

（1）中國鐵路基礎設施結構計算一般采用容許應力法，例如：路基支擋結構設計計算、橋梁墩臺和梁體設計計算等，目前正在向極限狀態法轉軌；歐洲和日本標準基本采用極限狀態法。

（2）個別結構或工程應用的計算理論差異，如：橋上列車制動力計算和水文計算等。

3.4 標準條文原理性和結論性差異

中國標準大多出自于工程實踐，通過施工，實際總結出經驗公式或參數，并明確提出結論和執行要求，這對于施工方來說，更加便于處理現場遇到的實際問題，有利于推進工期進度。國外標準更加重視基礎理論性，標準中一般給出概念定義、圖表說明、公式推導原理等，較少直接給出參數和結論。例如：行業標準T B 10 621中規定：“鐵路無砟軌道扣件主要采用WJ-7扣件和WJ-8扣件，其中WJ-7扣件適用于各種無擋肩無砟軌道結構，WJ-8扣件適用于各種有擋肩無砟軌道結構。”歐洲《鐵路應用-軌道-扣件系統性能要求》規定：“列車低于250km/h時扣件縱向阻力不小于7kN，速度≥2 50 km/ h時扣件阻力不得小于9kN。（3）扣件絕緣電阻不得低于5kΩ。（4）扣件軌距變化量為±1mm。（5）預埋套管及鐵座抗拔力不小于60kN”，只對扣件的功能性能提出明確技術要求，而不明確具體型號。

以上對比分析的結果歸納整理后見表1。

4 海外鐵路工程建設項目的實踐與建議

從中國近年來海外鐵路工程項目應用案例來看，中國的關鍵技術標準在海外應用主要面臨以下5種情況（詳見表2）。

4.1 中國鐵路工程建設標準國外轉化應用進程

中國鐵路標準在海外工程中轉化應用的優化方案目前有兩個方案可選擇：（1）建立與國外相似的技術標準體系；（2）主體維持中國現行標準體系不變，適當優化調整，增強開放性和兼容性，主動融入國際標準體系。第一種方案會失去我國鐵路標準體系的特點和優點，第二種方案需要標準體系既能體現我國特點，又能夠與國外技術標準對接，更符合“以我為主，開放兼容”的原則。

中國鐵路工程建設標準國外轉化應用大致要經過以下3個階段。

（1）相互競爭有你沒我的階段：這個階段，主要是發生在中國與發達國家搶占亞洲、非洲、南美洲等海外鐵路市場，中外技術標準之間是相互競爭，你死我活的關系。

（2）標準兼容互通階段：1）中國在鐵路較為發達國家（例如：東歐等）修建鐵路，需要考慮項目中不同技術標準的多元化應用；2）中國與發達國家均在某建設國共同承建鐵路項目，需要考慮路網中不同技術標準相互彌補，補齊短板，不同的標準應用于整體施工路段的不同巖土條件、不同氣候條件和不同地質水文條件。

（3）標準融合階段：1）兩個國家雙向標準融合，即中國標準與鐵路建設國雙方經過研究后形成共同認可的標準，并在此基礎上可進一部開展相互認證，從而達到市場共享的目的；2）多國標準融合，既包括某區域內的國家群體，也包括被全世界國家認可的鐵路國際標準。

4.2 建議

目前，中國正在實施的絕大多數海外鐵路建設項目屬于標準相互競爭階段，個別項目為標準兼容互通階段，而標準融合階段的時機則還遠未成熟。因此，目前中國鐵路標準國外轉化應用的當務之急是盡快地推廣中國標準，助推中國企業更好地占據海外鐵路工程建設市場，通過海外鐵路工程建設市場經營贏得國外對中國標準的認可。具體建議如下。

4.2.1 加大鐵路科研力度，推進成果轉化

中國國家鐵路局公布了2023年鐵路重大科技創新成果庫入庫結果。其中，鐵路組合/混合梁斜拉橋集成創新及示范，應用于600米南沙港鐵路西江特大橋。高鐵大直徑泥水盾構，應用于京張鐵路清華園隧道工程和京沈高鐵望京隧道工程建設中。高鐵動車組走行部安全狀態綜合檢測與診斷關鍵技術，應用于滬昆高鐵、漢十高鐵、贛深高鐵等工程，全天候地保障動車組走行部的運行安全。大風環境下接觸網系統及裝備服役能力評估及保持技術，成功應用于蘭新高鐵、烏將鐵路、紅淖鐵路等工程，保證了接觸網懸掛設備在大風環境下的安全可靠運營。中國鐵路的科研正伴隨著鐵路建設的發展進入高速發展階段，相應的成果更多應用在實際建設場景和施工地點[1]。在海外和國內的鐵路建設工程中，應該將這些寶貴的成果進行總結凝練，進而制定成為國家標準，乃至國際標準，最起碼，應先保留成為施工中的事實標準和技術規范。

4.2.2 推動中外標準政府間互認

政府間的標準互認，是最高級別的標準互認，互認清單中的技術標準，可以成為兩國的工程建設中的共性技術基礎。而標準互認只是開始，探索標準的共同制定、聯合修訂，才是立足于兩國在技術領域持久合作共同發展的必由之路。我們建議結合目前中國鐵路建設項目在海外的進展，盡快開展中國鐵路標準與國外標準的互認工作，從標準目錄和標準體系入手，從梳理術語標準和基礎標準入手，可以優先選擇非洲國家開展政府間標準互認試點工作，樹立典型，以建設中的項目工程為示范，逐步拓寬標準互認的國家范圍。

4.2.3 積極參加國際標準制定

中國標準在海外工程中的轉化應用，具體表現為3個層級。

中國是UIC、ISO、IEC等國際組織成員國。我們應該積極參與鐵路國際標準制定，爭取將中國標準轉化為國際標準，占據該領域的國際話語權。目前，ISO/TC 269 軌道交通技術委員會中，僅SC1 基礎設施分技術委員會秘書處由中國承擔。其余兩個SC，兩個AG，1個AHG，5個WG的主席和召集人均不是中國人。2024年，國家標準化管理委員會正式公布了2023年度ISO發布的由我國牽頭制修訂的國際標準信息的通知，其中，中鐵五局參與起草的ISO37184：2023《可持續流動與交通 通過為5G通信提供自組網的交通服務框架》ISO國際標準獲批發布，這是中鐵五局首項獲得批準發布的國際標準。雖然在制定國際標準的道路上才剛剛起步，但是依托國家強有力全方位的人才、資源、經費、政策導向等支持，相信我國能主導制定出更多具有實踐意義和推廣價值的國際標準。