专业文章|中国铁路标准技术分析及国际化建议

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作者：

张红平，中国铁建国际集团有限公司 科技部

宗璐， 中国铁路设计集团有限公司 线路站场枢纽设计研究院

井国庆， 北京交通大学 土木建筑工程学院

王浩宇，荷兰铁路总公司

0 引言

当前全球范围较完善的铁路标准有欧洲、中国、日本铁路标准等。欧洲铁路标准在全球范围内具有最大影响力，日本铁路标准运用范围相对较小，中国铁路标准在尼日利亚、蒙内、亚吉、中老、中泰、雅万等铁路项目中被采用，但在其他国家和地区运用较少，沙特、土耳其、印度、埃及、泰国等国家高铁项目均采用欧洲铁路标准。在国际铁路项目中，中国企业客观上还需适应国际铁路标准。

由于历史、语言、文化等原因，中国工程师在国际铁路标准制定中参与度相对较低，中国和欧美铁路行业深度技术交流相对较少、共识不多。随着“一带一路”倡议推进，中国铁路工程师需更多地融入国际环境、贡献中国智慧和中国方案。

目前，中国已主导并制定了多项国际铁路标准（ISO、IEC等）。对于中国和欧洲铁路标准中存在的主要差异点，应扩大交流、增进了解、互学互鉴，这对推动世界铁路技术融合，向更环保、更经济、更安全、更舒适的高水平发展有重要意义。

1 中国和欧洲铁路标准技术差异研究

（1）基础工程沉降控制观测和评估。高速铁路比较发达的欧洲国家德国铁路测量标准相对完善，尤其是针对无砟轨道的高精度要求，制定了线下基础沉降控制观测和评估标准，高速铁路比较发达的另一欧洲国家法国则基本采用有砟轨道。

（2）线路设计参数选择。中国铁路标准一般采用“推荐值”“一般困难最小值”“特殊困难最小值”3级，“困难程度”更多体现了节省工程的概念。欧洲铁路标准技术参数的取值较灵活，给予设计人员较大的可操作性，如参数分为“标准值”“最小值”“可自主确定的极限值”“需批准使用的数值”“例外值”5级。

（3）路基填料选用和结构组成。中国铁路标准根据速度等级规定了选用A、B、C组填料、级配碎石等详细内容，欧洲铁路标准相对更灵活。

（4）桥梁结构计算。尽管中国和欧洲铁路标准均已采用基于可靠度理论极限状态法，但在具体参数取值方面还有差别。

（5）桥梁墩台刚度和尺寸设计。尽管中国和欧洲铁路标准均规定了在荷载作用下墩顶横向水平位移引起的梁端水平折角限值，但中国铁路标准对墩台纵向水平线刚度限值和墩台横向水平线刚度均有规定，而欧洲铁路标准未规定，采用梁轨相互作用计算分析，满足无缝线路要求即可。

（6）桥梁支座选型和防脱轨设施设置。中国铁路标准规定桥梁支座宜采用盆式橡胶支座或钢支座，欧洲铁路标准未对支座类型进行规定。

（7）桥上救援疏散设施设置。中国铁路标准规定桥长超过3km时，应结合地面道路条件，每隔3km（单侧6km）左右，在线路两侧交错设置1处可上下桥的救援疏散通道，救援疏散通道侧对应的桥上栏杆或声屏障位置应预留出口，欧洲铁路标准没有相关规定。

（8）隧道衬砌结构计算。中国和欧洲铁路标准对隧道断面值确定依据不同，需开展铁路隧道空气动力学相关理论计算和现场测试数据分析，补充不同速度目标值、隧道有效净空面积下相应的动压力q值和压力变化△p标准值，作为隧道断面拟定、洞内突出物及设备安装基础要求、隧道衬砌耐久性设计的依据。

（9）隧道防灾救援疏散设计。中国和欧洲铁路标准在单双洞确定原则、运营通信通风和照明等疏散设施、紧急疏散出口设计、救援车辆行驶方案、材料防火性能等方面要求不同。

（10）无砟轨道相关理论和设计。中国在实践中积累了大量的高速铁路无砟轨道现场数据和经验，轨道结构型式多样（其他国家不具备），与其他系统接口完善。

（11）梁轨相互作用等无缝线路设计。中国铁路标准和国际铁路联盟标准（UIC）在钢轨应力荷载组合、桥梁墩台刚度控制、桥上伸缩调节器设置原则等方面存在不同。

（12）受当地气候和材料影响较大的道砟材料和无缝线路设计。建议中国与欧洲不同国家开展课题研究和标准制定合作，扩大影响力。

（13）轨道产品。应广泛开展试验（方法存在不同）和认证合作，推动中国优势产品（钢轨、扣件、道岔、轨枕等）出口，与标准融合共同发展。

（14）车站到发线有效长、通过能力计算和优化设计。中国和欧洲铁路标准对到发线有效长计算方法不同、确定原则不同，中国站场专业人员综合了运营、土建和系统等多个专业的工作内容和经验，在大规模车站道岔区设置、通过能力优化方面具有优势。

（15）站台和天桥及地道通行宽度设计。中国铁路标准应灵活增减技术要求，并开展计算方法的技术交流。

（16）供电计算和弓网受流动态模拟理论计算。目前中国和欧洲铁路标准均采用仿真分析计算，应进一步加强在理论计算方面标准和软件的突破，对计算边界条件如风偏、拉出值等深入研究，提供严谨的理论计算依据。

（17）接触网悬挂类型选择。中国高速铁路标准规定采用全补偿简单链型悬挂或全补偿弹性链型悬挂，德国铁路标准规定250km/h及以上铁路均采用全补偿弹性链型悬挂，法国铁路标准规定采用带1/2000L预留弛度的简单链形悬挂。在空气绝缘间隙及安全保护区域方面，中国铁路标准取值高于欧洲铁路标准，这与大气环境、海拔、污染源等条件不同有关。

（18）供变电和接触网设备。中国大部分产品也需获得欧洲认证，应进一步增强系统集成能力，促进产品和标准融合发展，打造成全球优势产业。

（19）中低压供电系统方案和负荷等级划分。中国铁路标准采用配电所接引两路可靠的独立电源，互为备用，德国铁路标准一般采用铁路供电网络提供两路电源供电，沿线采用环网供电方式。

（20）铁路无线通信系统。目前中国和欧洲均在研究下一代5G铁路无线通信系统，均制定了相关的研发时间表和路线图，预计2025年前后初步成熟。建议中国积极参与国际铁路标准制定，并注意中国与国际铁路标准的统筹融合。

（21）高速铁路信号系统。列车运行控制系统中，中国在250km/h以上高速铁路中C3系统采用C2系统备用，借鉴了日本的防灾系统、法国的综合接地系统，采用了临时限速服务器对限速命令进行管理。

（22）信息系统。中国和欧洲铁路标准对计算机维修管理系统及综合防灾安全监控均有不同的要求，应加强技术交流，增进相互了解。

（23）综合维修。中国和欧洲有各自的经验和方式，中国铁路标准规定了3级维修机构，欧洲大多采用专业化的铁路维保公司。

（24）动车组设备。中国有世界上保有量最多的各种型号、适应不同场景的高速动车组，积累了大量的实践经验和数据。

（25）铁路特色的给排水系统设计。中国形成了铁路行业特有的给排水设计规范，该规范除了对大土木建筑领域相关要求外，还涵盖了行业特殊需求的相关规定。

（26）铁路特色的车站结构（如高架车站）设计。中国除了遵循通用建筑标准，还形成了铁路行业特有的规范。

（27）建筑防火和无障碍设计。中国和欧洲铁路标准有差别，比如对建筑材料及构件的性能划分、建筑构件的耐火性能等分类方式不同。

2 中国铁路标准技术分析

2.1  10类优势技术

通过对中国和欧洲（重点是德国和法国）铁路相关标准对比分析，可以看出，中国通过大量的项目实践经验和数据积累，铁路标准具备了基础工程沉降控制观测和评估、桥上救援疏散设施设置、无砟轨道相关理论和设计、车站到发线有效长和通过能力计算及优化设计、供变电和接触网设备、铁路无线通信系统、高速铁路信号系统、动车组设备、铁路特色的给排水系统设计、铁路特色的车站结构（如高架车站）设计等10类优势技术，应进一步总结提升，发挥标准引领作用，主导国际铁路标准制定，强化传统优势，打造产业核心竞争力。

2.2  15类差异技术

中国铁路标准在线路设计参数选择、路基填料选用和结构组成、桥梁结构计算、桥梁墩台刚度和尺寸设计、梁轨相互作用等无缝线路设计、桥梁支座选型和防脱轨设施设置、隧道衬砌结构计算、隧道防灾救援疏散设计、站台和天桥及地道通行宽度设计、供电计算和弓网受流动态模拟理论计算、接触网悬挂类型选择、中低压供电系统方案和负荷等级划分、信息系统、综合维修、建筑防火和无障碍设计等15类技术方面与欧洲铁路标准存在差异，应进一步加强中国和欧洲间技术交流、互学互鉴、扩大共识，对中国铁路标准进行适应性提升和优势再挖掘。

2.3  国际化发展方向

中国在铁路基础设施（路基、桥梁、隧道、车站等）标准方面应逐步适应国际通行的大土木标准体系，在具体项目中应充分吸收所在国标准、借鉴国际铁路标准，提高中国铁路标准可实施性和综合效益；在轨道和四电系统等标准方面，应结合优势设备供应商和集成商的力量，共同推动中国铁路标准与国际铁路标准融合。

3 中国铁路标准国际化建议

（1）广泛开展中国和欧洲主要国家及地区工程师之间技术交流，在标准规范、设计理念、技术方案等方面互相了解、扩大共识。

（2）积极参与国际铁路标准制定，主导制定优势技术的国际铁路标准。

（3）开展中国铁路标准在国际化规则下的适应性提升行动，引入国际咨询机构，用第三方视角客观审视中国铁路标准优劣势，并进一步开展对中国铁路标准优势技术挖掘相关课题研究。

（4）加大对中国铁路标准推介力度，借助多边和双边政府合作机制、教育系统、企业和项目层面立体式宣介，完善主要中国铁路标准多语种、高质量翻译工作，重点通过标志性项目带动、中国铁路标准与国际铁路标准对接行动、与所在国标准融合等方式持续推进中国铁路标准国际化。

（5）建立周边国家铁路互联互通标准体系，挖掘既有中蒙俄、中哈等铁路的通道优势，并以中老、中泰、雅万等项目持续建成通车为契机，以中国为主做好周边国家铁路标准体系的建设和维护，制定周边铁路联通水平持续改进长期规划，发挥国家综合优势，持续扩大中国铁路标准国际影响力。

（6）以典型国际铁路项目为平台，尤其是国际高速铁路项目，重点开展标准对比深化研究、国际铁路标准孵化、中国主导国际铁路标准运用、国际化人才培育、国际化水平提升等关键行动。

（7）开展中国科研院校与“走出去”企业融合行动，重点突破两类关键铁路标准（以理论方法为核心的设计类，以试验和验收为中心的产品类）国际化。

（8）加强科研工作和国际铁路标准融合，加大基础研究课题投入，实施国际铁路标准转化提升行动，推动企业制定国际铁路标准化管理办法，加大奖励力度。

（9）大力引进国外高水平人才，包括有国际影响力的专家、科研院校的教授学者、优秀留学生、国际公司优秀技术和管理人才等，强化国际领军人才引领，提高标准制定人才队伍整体素质。

（10）丰富完善国际人才评价体系，增加外语能力、国际项目经验和规则掌握能力、技术理论水平等维度的评价，优化人才知识框架体系，加强标准制定人才梯队建设。

4 结束语

通过对中国铁路标准优势技术挖掘及中国和欧洲铁路标准技术差异研究，提出中国在10类优势技术方面应进一步主导国际铁路标准制定；在15类与欧洲铁路标准存在差异的技术方面，应进一步加强中国和欧洲间技术交流，互学互鉴。同时提出了分类（基础设施和系统）解决铁路标准国际化方案，最后提出了中国铁路标准国际化建议，为中国工程师参与制定国际铁路标准提供参考。

来源：《中国铁路》编辑部