高速铁路基础设施维护管理及综合维修体系研究

王保国，张可新，杨桉，左自辉，梁倩

（1.中国铁路总公司 工电部，北京 100844；2. 中国铁道科学研究院集团有限公司 铁道科学技术研究发展中心，北京 100081；3. 中国铁道科学研究院集团有限公司 基础设施检测研究所，北京 100081）

0 引言

我国高速铁路发展已从速度规模型向质量效益型转变，基础设施现代化设备、数量等“硬实力”实现了快速增长和整体升级；检测监测手段和设备维修方式逐步现代化、智能化，技术进步带来了生产一线检测、维修手段的历史性、革命性变化，运输生产力发生了历史性突破；高铁行车密度大，突发故障影响范围大、社会传播速度快，对基础设施故障安全保障水平和应急处置能力提出了更高要求。既有铁路养护维修体制和方法已不能完全适应高速铁路发展的要求，积极推进运输生产和劳动组织改革[1-5]，探索和研究高速铁路综合维修体系具有重要的现实意义。

日本、德国、法国等国外高速铁路基础设施已普遍朝着集中维修、综合维修、专业协同作业的方向发展[6]。但由于这3个国家的路网规模较小，且运营特点、外部环境和内部条件均存在差异[7-8]，其维修管理模式无法完全适应于我国高速铁路基础设施的养护管理。因此，建立适用于我国高速铁路基础设施综合维修管理体系迫在眉睫。

1 我国高速铁路运营特点及维修要求

1.1 运营特点

与其他铁路大国相比，在运营管理方面我国高速铁路列车运行安全性、舒适性、准时性达到世界领先，是世界上高速铁路运营规模最大、运营速度最高的国家，也是运营场景和外部环境最为复杂的国家，不同速度等级列车在本线或跨线运行，运输能力的利用率非常高，多条高铁满负荷饱和运行。我国高速铁路运营特点主要体现在：

（1）路网规模大，沿线地理环境、气候条件复杂。由于我国幅员辽阔，高速铁路建设的地理环境、气候条件十分复杂[9]。不利的自然环境、气候因素会引发线路、接触网等设备病害，给铁路基础设施的正常使用带来影响。

（2）大运量、高速度、高密度、高负荷条件下的运输组织。2017年我国高铁旅客发送量为17.521 6亿人次、旅客周转量为5 875.6亿人·km，分别占全国铁路旅客总发送量的56.8%、旅客总周转量的43.7%，京沪高铁年运量已经过亿。我国高速铁路最高运营速度已达到350 km/h，是世界上高铁运营速度最高的国家。为满足客流需要，我国高铁在客流密集地区和时段，大量开行不同速度等级的本线运行高速列车和跨线运行高速列车，始发站实现了5 min连发，区间实现了3 min追踪。列车运行速度越高，对高速铁路平顺性等要求也越高，对维修标准的要求也越高。

（3）列车运行的安全性、平稳性和舒适性要求严格。通过对比分析国内外安全评判标准可知（见表1），我国车辆动力学响应中轮轴横向力的限值按峰值进行评定，比UIC的平均值限制更为严格；我国制定的300～350 km/h轨道几何状态管理标准与自主研制的轨道几何不平顺动态检测系统，是目前国际同类技术中的最高水平，即使车速从160 km/h升高到380 km/h，我国车辆运行的安全性、平稳性指标并未发生明显变化，乘坐舒适性达到了国际公认的高标准。

（4）列车运行的准时性。列车运行准时、正点率高是我国高速铁路深受旅客欢迎的原因之一。为保持列车高正点率，我国高铁采取多种技术手段，编制高弹性的列车运行图，为调度调整和维修创造条件；为避免各种故障、事故影响列车的正常运行，建立了完善的设备自诊断、监测系统和防灾安全监控系统。

1.2 基础设施维修要求

为满足大运量、高负荷条件下，列车高速、高密、安全、舒适、平稳运行，不能打乱列车运行的规律性，保证列车的高正点率，并为旅客提供便捷的旅行条件等运营要求，高速铁路基础设施维修工作应做到：

（1）安全可靠。为保证列车的高正点率，并为旅客提供便捷旅行条件的运营要求，高速铁路严格实行天窗修制度，天窗时间一般安排在0：00—6：00，维修天窗在运行图上一旦确定，就不能随意更改。针对高速铁路设备养护维修涉及人员、机具、材料、外部环境等多种因素，且多专业共同作业等特点，应坚持安全导向，提高安全风险的预知预判能力，做到超前防控，并采取有效的安全管控措施。

（2）维修技术专业化。高速度需要依靠先进技术和装备，以及高标准、高质量的养护维修给予支撑，对于大修、专项修等计划性强、技术专业水平要求高的维修工作，应强化专业管理，发挥专业引领作用，增强专业管理的系统性、整体性、继承性。

（3）加强专业融合。高速铁路工程涉及多个系统，各系统特别是工务、电务、供电系统间不仅关联性强，而且存在大量接口和结合部。因此应加强专业融合，提升结合部管理水平，减少不同专业相互独立、各自为战的生产作业模式下的设备检修作业次数，提高资源运用效率和工作效率。

（4）降本增效。适应高速铁路基础设施系统集成度高、养护维修标准高、专业协调要求高的特点，应推行共用天窗、联合作业，提高作业效率。同时随着我国铁路网规模的扩大，维修部门面临维修支出增加、经营压力加大的挑战，越来越重视通过科学维护提高效率，并通过采取多种措施降低设备养护维修成本。

（5）具备快速反应机制与抢险救援的组织指挥能力。高铁行车密度大，突发故障影响范围大、社会传播速度快，对基础设施故障安全保障水平和应急处置能力提出了更高要求。一旦故障发生，沿线维修工区应能迅速出动、快速抢修，尽快恢复设备的正常状态和行车；维修车间、调度指挥应具备快速调动相关资源，处理异常情况和应急应变、抢险救援快速反应机制与组织指挥的能力，确保气候异常、突发事件、设备故障和事故情况下的人员、设备安全。

表1 我国与UIC车辆动力学评判指标对比

（6）采用先进的检测监测手段。我国已基本构建了高速综合检测、综合巡检、车载搭载、专业检查、固定监测和便携设备等多方位立体的检测监测体系，获取了海量质量可靠的基础设施状态检测数据，可及时掌握基础设施演变规律和预测其变化趋势，提前发现设备运用存在的缺陷和安全隐患，并可为科学施修、精准维修提供有力支撑。

积极推进高铁基础设施生产组织改革，对我国铁路可持续发展具有深远意义。推进高铁基础设施生产组织改革，是深化“强基达标、提质增效”工作主题，创新高铁维护管理模式，适应铁路改革发展需要的重要举措；是实现工电系统“路网质量、技术装备、创新能力、运输安全、经营管理水平达到世界领先”的有力保障；是深化运输生产和劳动组织改革，适应运输生产力发展，科学维护、降本增效、努力提高设备维修养护的效率和经营管理效益的重要途径。

2 高速铁路维护管理理论分析

2.1 组织结构理论

根据组织结构理论，通过对组织的权利结构、组织规模、组织与其他组织之间的关系，进行有目的、系统的调整和革新，可适应组织所处的内外环境、技术特征和组织任务等方面的变化，提高组织效能。

常用的组织结构主要有直线职能型和流程型2种。直线职能型组织是通过职能部门的设立以及集权化与制度化的垂直管理，组织执行力强，有利于加深专业管理的力度，适应于专业性强、程序化、标准化的业务。而流程型组织是为了提高对顾客需求的反应速度与效率，降低对顾客的产品或服务供应成本，而建立的以业务流程为中心的组织结构。该组织结构上下贯通、横向衔接，强调管理的整体性、系统性、协同性，适用于综合化、高效化、灵活快速作业。

高速铁路基础设施维修应根据检、养、修不同的业务特点设置组织结构，在组织变革过程中，实现组织结构扁平化、技术管理专业化、成本控制精益化、管理手段信息化、维修作业机械化、检测综合现代化。

2.2 高速铁路维护管理组织形式

高速铁路基础设施维护管理主要分检测监测、日常养护、专业修理（简称检测、养护、维修）3种业务类型，各业务类型特点见图1。3类业务的工作内容、工作方法、工作手段的差异性十分明显，决定了其差异化的维护管理模式。

检测包括检测、监测类业务，要求全面检测、科学分析、超前研判、准确评价，具有及时性、全面性、准确性的特点，适合采用直线职能型组织形式。养护包括日常性检查保养、消除误差、缺陷排查及应急处置等，要求检查到位、养护精细、应急快速，具有综合性、精细化、快速化，适合采用流程型组织形式[10]。维修包括各专业的专项修、大修、更新改造等，要求差异化施修、专业化维修、集中化组织、机械化作业，具有精准专业、深入高效、规模庞大的特点，适合采用直线职能型组织形式。维护管理组织形式分析见图2。

根据对我国高速铁路基础设施维护管理业务类型分析，结合组织机构管理理论分析评价，我国高速铁路基础设施宜采用“检、养、修”分开的维护管理方案。检测需要统筹路内检测资源，建立科学的检测监测体系，为养护维修提供科学依据和数据支撑。养护需要发挥综合优势，日常养护维修实行各专业综合一体，统筹资源配置，提高质量和效益，宜采用综合维修生产一体化管理模式。维修需要专业化队伍，集中化组织、机械化作业，强化专业管理，扩大维修规模，提高质量和效率，宜采用分专业管理模式。在“检、养、修”分开模式下，不同部门分别承担高速铁路基础设施的检测、养护与维修，其各部门的责、权、利非常清晰，有效地将技术管理专业化与生产组织综合一体化统一起来，实现科学维护、降本增效、提高维护管理质量和效率的目标。

图1 基础设施维护管理不同业务类型的特点

图2 基础设施维护管理组织形式分析

3 我国高速铁路基础设施综合维修体系

3.1 高速铁路基础设施维护管理的组织架构

充分考虑我国国情、路情及高速铁路运营特点，有效利用路外资源、借助路内技术力量，建议我国高速铁路基础设施综合维修体系的组建方案按内部组织结构一体化，作业组织“检、养、修”分开的综合维修管理体系构建（见图3）。

高速铁路基础设施检测系统负责高速铁路技术指标的检测工作，应用自动采集自动传输的信息系统，采用综合维修车列和专业检测车取代以前大量的人工检测方式，实现定期检测。

高速铁路基础设施维护的主要任务是设备的日常保养、技术管理、临时故障的处理，以及临时补修作业等。由于高速铁路预留固定的时间天窗用于作业，因此高速铁路基础设施维护避免了既有线利用列车间隔作业而造成影响安全的不确定因素，有利于对维护的工作流程标准化。

高速铁路基础设施修理主要是负责设备的大中维修等较大型计划性强的维修工作，采用机械化作业方式和标准化作业流程，有利于强化专业管理，扩大维修规模。同时积极引入具备资质的社会力量参与[11]，负责各专业专项修、更新改造及设备大修等，实现专业化维修、差异化施修、集中化组织、机械化作业的工作目标。

3.2 高速铁路基础设施综合维修工作机制

为实现快速响应、提高设备综合效率、降本增效等目标，建议按“组织结构扁平化、技术管理专业化、成本控制精益化、管理手段信息化”的要求制定高速铁路综合维修工作机制，采用两级三层的管理架构（见图4）。综合段及其职能机构为决策层，综合维修车间、专业维修车间为组织层，综合维修工区、专项维修工区等为执行层。

图3 综合维修管理体系

图4 综合维修管理架构

高速铁路综合维修的关键是车间组织生产，将分析、计划、检查、验收职能上移至车间，维修工区负责现场作业，实现检修彻底分开。同时，以车间为主体进行应急处置，有利于采集各专业的监控监测信息，进行综合分析研判、有效预警。实行联合应急处置制度，对应急车辆、抢险工具、应急人员等进行集中管理、统一调配，做到对突发情况迅速响应、快速出动，提高应急效率。

此外，加强综合利用天窗，在同一时段、同一区域范围内统筹各专业综合利用维修天窗，在工务、电务、供电综合利用天窗的基础上，将综合利用天窗范围扩大至房建、车辆等专业，最大限度提高天窗综合利用率。并且综合维修车间、综合维修工区可根据专业结合的特点，根据需要设置为单位设置养护维修部门，最大限度地减少结合部，针对道岔、灾害监测、吸上线、电磁枕等专业结合部成立专项维修工区，实现专项养护维修，提升专业化水平。

综合维修按市场化的要求进行运作，引进先进的维修技术，培养“一专多能”的技术与管理人员。工电段分属铁路局集团公司，并与各客专公司签订综合维修合同；客专公司向工电段交付综合维修费，工电段向客专公司提供技术状态良好的固定设备，以保障列车高速、高密、平稳地运行。

4 结束语

我国高速铁路发展已从速度规模型向质量效益型转变，传统的维修方式已不能适用高速铁路的维修要求，急需建立适应高铁技术先进可靠、专业融合、应急处置高效的高速铁路基础设施维护管理体系，提高精细化、集约化管理水平。高速铁路基础设施维护管理业务的不同特点决定了应实行差异化管理，宜采用“检、养、修”分开的维护管理方案，将技术管理专业化和生产组织综合一体化统一结合起来，满足我国高速铁路高质量、高效率的发展要求。

高速铁路基础设施综合维修在成立专业修理段的基础上，宜采用两级三层的管理架构，按“工电段—综合维修车间—综合维修工区”设置，以车间组织生产，综合利用天窗，加强专业结合管理，从而提高高速铁路安全保障水平、检修质量和效率，促进铁路高质量发展，满足人民群众日益增长的出行需求。