城市軌道交通既有線改造技術標準研究

魏 運，陳 炎，趙華偉，楊 軍，程 晏

（1.北京市地鐵運營有限公司，北京 100044；2.地鐵運營安全保障技術北京市重點實驗室，北京 100044）

我國城市軌道交通建設起步于1965 年開工的北京地鐵一期工程，發展至今已近60 年。截至2022 年底，我國城市軌道交通開通運營城市共有42 座(指經國家發展改革委批復建設的城市)，其中運營15 年以上的城市共有10 座，占比已達23.8%，線路共有21 條，這些城市各有1～5 條線路的改造任務；運營11～15年的城市共有13 座，線路共有31 條；運營6～10 年的城市共有28 座，線路共有60 條，這些城市即將陸續面臨既有線大規模更新改造的壓力和任務。

當前，我國城市軌道交通發展整體上還處于大而不強的狀態，進入網絡化運營階段后的城市軌道交通線網在結構、功能與服務等方面還存在諸多不足，因此，既有線網還存在較強的功能升級需求，這些需求的解決很大程度上需要通過改造實現。

既有線改造涉及諸多技術問題，操作實施需要技術標準的指導與規范，但城市軌道交通現行標準對既有線改造的技術需求考慮不足，對改造項目的適用性與操作性不強。在實際工作開展中，既有線改造項目的設計實施往往缺乏充分的技術依據。

近年來，關于城市軌道交通標準方面的研究多集中于城市軌道交通全系統[1-3]的標準體系或智慧化[4]、安防[5]等具體領域標準體系的構建上，缺少對既有線改造方面的標準研究。城市軌道交通既有線改造外部影響因素多、涉及面廣，同時由于受制于既有條件以及最大程度降低對正常運營影響的要求，技術難度通常也比較大，亟須開展技術標準的研究與編制工作，為既有線改造提供立項、設計與實施依據，保障城市軌道交通既有線改造工作安全、合理、有效地推進。

1 城市軌道交通現行標準對既有線改造的適應性分析

1.1 城市軌道交通標準體系現狀

我國城市軌道交通標準化工作始于20 世紀80 年代，經過近40 年的發展，城市軌道交通標準體系逐步得到完善，已形成包含國家標準、行業標準、地方標準、團體標準與企業標準的多層級城市軌道交通標準體系。按照我國標準化管理體制，城市軌道交通的工程建設國家標準、工程建設行業標準以及產品行業標準由住房和城鄉建設部負責管理；城市軌道交通客運國家標準及行業標準由交通運輸部負責管理；城市軌道交通產品國家標準由國家標準化管理委員會負責管理；部分省級標準化行政主管部門根據本行政區域的特殊需要，負責城市軌道交通地方標準的制定；為滿足市場和創新需要，優化標準供給結構，近年來國家積極鼓勵團體標準的發展，中國城市軌道交通協會等社會團體負責組織開展城市軌道交通團體標準的制定工作；此外，部分企業根據需要可自行制定相關的企業標準。

到目前為止，住房和城鄉建設部、交通運輸部和中國城市軌道交通協會三大主體構建的城市軌道交通標準體系是我國城市軌道交通標準體系的典型代表和主要貢獻者。

住房和城鄉建設部發布的城市軌道交通標準體系分為工程建設標準體系和產品標準體系。依據住建部于2003 年發布的《工程建設標準體系》(城鄉規劃、城鎮建設、房屋建筑部分)[6]及工程建設標準化信息網關于工程建設標準體系的劃分方式[7]，城市軌道交通工程建設標準體系分為基礎標準、通用標準、專用標準3 個層級?；A標準分為術語標準、分類標準、計量符號標準、限界標準和工程制圖標準；通用標準按照規劃、設計、勘察與測量、施工與質量驗收、運營、安全進行劃分；專用標準按照運營組織、軌道、車站建筑等特定專業進行劃分。城市軌道交通產品標準體系分為基礎標準、通用標準、門類通用標準與專用標準3 個層級：第一層為基礎標準，劃分為術語標準、分類標準和標志標識標準；第二層為通用標準，按專業劃分；第三層為門類通用標準與專用標準，按專業劃分。

交通運輸部于2015 年發布的《城市客運標準體系(2014 年)》[8]將城市客運標準體系分為基礎標準、服務標準、技術標準和產品標準4 個層次，城市軌道交通在服務標準、技術標準和產品標準3 個層次中均設置了單獨板塊。其中，技術標準層次包括《城市軌道交通運營技術規范》《城市軌道交通試運營基本條件》《城市軌道交通設施設備分類與代碼》《城市軌道交通設施運營監測技術規范》等與運營相關的標準。

中國城市軌道交通協會制定的城市軌道交通團體標準體系[9]分為3 個層級：一級子體系按照城市軌道交通的行業特點劃分為基礎、建設、運營、裝備和開發；二級子體系按照各一級子體系的特點進行劃分，其中“基礎”按照標準化工作原理劃分，“建設”按照核心流程劃分，“運營”按照核心業務劃分，“裝備”按照專業系統劃分，“開發”按照核心業務劃分；三級子體系在二級子體系的基礎上，根據各子體系的特點進一步細分形成。如圖1 所示。

圖1 城市軌道交通團體標準體系(除改造工程外其余三級子體系未展開)Figure 1 Group standards systems for urban rail transit

除面向特定地域與特定企業的地方標準和企業標準外，以上3 大體系下的各項標準基本構成了服務軌道交通全行業標準的主要部分。按照中國城市軌道交通協會的統計，截至2018 年底，城市軌道交通領域包括國家標準、行業標準及中國城市軌道交通協會團體標準在內的在施標準共約773 項，各層級標準有效支撐了城市軌道交通的工程建設、運營管理與裝備研發。

1.2 現行標準對既有線改造項目的適應性分析

雖然我國城市軌道交通標準化工作取得了較大進展，對于支撐城市軌道交通的快速發展起到了極為關鍵的作用，但也應認識到，我國的城市軌道交通標準化工作相對于城市軌道交通的發展速度和技術需求仍顯滯后，尤其是對于進入網絡化運營階段需要對既有線進行設施設備更新、功能升級的改造項目，尚難有效應對。

對中國城市軌道交通協會統計的城市軌道交通工程建設領域共89 項標準(截至2018 年)的適用范圍進行梳理，發現部分標準未明確是否適用于改造項目，少部分標準明確只適用于新建項目，其他標準雖然明確提出適用于改、擴建工程，但一方面受既有條件限制，改造項目往往難以滿足現行標準的要求，另一方面由于標準編制時既往改造案例相對較少，標準未能充分考慮到各種改造需求和場景，以及改造中存在的各種痛點、難點問題，標準難以對實際改造工作形成有效的技術支撐。在具體改造項目開展過程中，當無法滿足現行標準要求或現行標準無可執行或參考的相關要求時，基本采取一事一議的方式對設計方案采用的技術標準進行專題論證。表1 基于城市軌道交通團體標準體系架構展示了部分在施標準的適用范圍。此外，城市軌道交通團體標準體系運營子體系中的維護管理二級子體系下雖然設置了改造工程三級子體系(見圖1)，但改造工程三級子體系目前尚無具體標準發布，改造工程的實施缺乏明確的標準依據。

表1 城市軌道交通建設標準子體系部分標準適用范圍Table 1 Scope of application of some of the standards in the subsystem of urban rail transport construction standards

城市軌道交通既有線改造項目與新建項目在工作流程上基本相似，大都需按照前期籌備、勘察設計、工程實施、驗收、運營前安全評估、后評價等環節進行，因此，可按照改造工作涉及流程梳理現行標準對既有線改造的適應性，具體情況見表2。

表2 城市軌道交通現行標準對既有線改造的適應性Table 2 Adaptability of current standards for urban rail transport to the renovation of lines

通過梳理發現，城市軌道交通既有線改造在前期籌劃階段尚無改造判定條件方面的可執行標準，在設計、施工與驗收階段雖然存在部分應執行的標準，但整體上看不夠全面，具體操作過程中也普遍存在適用性不足的問題，而在運營前安全評估階段，現行標準的一些要求對于大部分邊運營邊改造的項目也是難以執行的。

因此，城市軌道交通標準體系下的現行標準對既有線改造存在覆蓋面不全、適用性不足、針對性不強等問題，需要結合實際工作的開展，通過對標準體系的梳理，提出城市軌道交通標準完善思路與建議，從而提出既有線改造技術標準的編制思路與要點。

2 城市軌道交通既有線改造標準體系構建

2.1 標準體系構建思路與方案

城市軌道交通既有線改造標準應與現行城市軌道交通標準體系相協調，并納入既有標準體系。因此，既有線改造標準的制定應全面梳理現行標準要求，可執行的不再重復提出要求。對于需要制定的內容，可基于城市軌道交通現行標準體系，對改造項目涉及的相關環節、相關專業、相關場景的技術要求，分級、分類納入既有標準體系的各級子體系下的具體標準中，也可將上述技術要求作為獨立子體系納入城市軌道交通既有標準體系的子體系中，對既有標準體系進行完善、填補空白。因此，城市軌道交通既有線改造標準體系的構建可以分為構建獨立二級或三級子體系納入一級子體系與不構建獨立子體系分散納入既有各級體系兩種思路。

2.1.1 構建獨立二級或三級子體系納入一級子體系

以城市軌道交通團體標準體系為例，城市軌道交通團體標準體系已在運營子體系的維護管理二級子體系下設置了改造工程三級子體系。參考公路工程標準體系中單獨建構養護子體系，并覆蓋檢測、決策、設計、施工等環節的構建思路，將城市軌道交通既有線改造標準構建覆蓋改造全工作流程的完整四級子體系劃分為綜合、調查分析與判定、勘測設計、施工與驗收、系統聯調、運營前安全評估和后評價，在上述四級子體系下開展具體標準的制定工作，具體見圖2。也可對既有團體標準體系進行一定的優化調整，將改造工程三級子體系調整為改造工程二級子體系，并構建包含綜合、調查分析與判定、勘測設計等方面的三級子體系，具體見圖3。

圖2 在既有標準體系下構建改造工程四級子體系Figure 2 Constructing a four-level subsystem for renovation works under the current standard systems

圖3 在既有標準體系下構建改造工程三級子體系Figure 3 Constructing a three-level subsystem for renovation works under the current standard systems

2.1.2 不構建獨立子體系分散納入既有各級體系

由于現行城市軌道交通標準體系下很多標準的適用范圍包含了改、擴建等改造項目，而且隨著未來新建項目需求的減少，標準的主要適用范圍也將轉向運營維護與更新改造等領域，因此，參考鐵路標準體系結構不單獨構建改造子體系、改造標準納入既有技術標準與工程建設標準體系的構建思路，城市軌道交通既有線改造工程的建設標準與技術要求納入既有標準體系下的相關具體標準中。通過對現行相關標準的修訂以及現行標準體系下補充制定同時適用于新建與改造項目的標準，滿足改造工程立項、設計與實施的需要，不再單獨構建改造工程獨立子體系。以城市軌道交通團體標準體系為例，既有線改造標準體系構建思路具體見圖4。

圖4 既有線改造標準分散納入既有標準體系Figure 4 Decentralized incorporation of existing wireline renovation standards into the current standards system

2.2 體系建設與標準制定原則

2.2.1 銜接原則

城市軌道交通既有線改造標準必須與我國現有的法律法規、標準規范相銜接，避免相互脫節、沖突。如《交通運輸部關于印發<城市軌道交通設施設備運行維護管理辦法>的通知》[12](交運規〔2019〕8 號)、《交通運輸部關于印發<城市軌道交通初期運營前安全評估管理暫行辦法>的通知》[13](交運規〔2019〕1 號)、《交通運輸部辦公廳關于印發<城市軌道交通初期運營前安全評估技術規范 第1 部分：地鐵和輕軌>的通知》[14](交辦運〔2019〕17 號)等政策文件，及《城市軌道交通工程項目規范》(GB 55033—2022)等強制性標準均應作為既有線改造標準指定的依據和重要參考。

2.2.2 可操作性和前瞻性原則

城市軌道交通既有線改造標準要與日后一定發展時期的技術、經濟水平相適應，并充分考慮不同改造類型與改造場景，強化標準的針對性，確保標準實施時具有經濟上的可行性和技術上的可操作性，同時要充分考慮城市軌道交通技術發展趨勢和動態，如智慧城軌、綠色城軌等新發展理念與技術要求應納入標準條文，使標準具有一定的超前性、前瞻性，以及對改造方向的引導性。

2.2.3 先綜合后具體、先重點后一般原則

城市軌道交通既有線改造標準體系的構建會隨著行業發展、技術進步及社會理念的變化不斷進行修訂和完善，因此針對標準體系中各個標準的制定要分輕重緩急，先制定綜合性的標準，以對既有線改造項目全過程形成整體性技術指導，同時，對重點領域和關鍵環節的標準優先制定，以解決既有線改造項目的掣肘技術問題，然后隨著綜合性標準和重點標準的實施及形勢發展需要陸續補充其他具體的、一般的標準，使既有線改造標準體系逐步得到建立和健全。

3 城市軌道交通既有線改造技術標準編制重點

3.1 改造判定要求

改造判定要求是城市軌道交通既有線改造工程立項的前置條件。項目改造前應進行改造條件判定分析，確定是否需要改造。改造判定要求即改造實施所需要達到的標準條件，可基于既有線設備設施功能狀態調查評估、當前與未來的客流變化及設施設備使用需求預測分析，對設備更新、安全提升、運能提升、效率提升、品質提升、效益提升等改造需求與改造類型，從技術角度提出改造的判定要求。

3.2 改造設計要求

為確保改造項目達到預期功能、性能或安全、服務、效益水平，應在設計階段針對各專業明確具體的技術要求，以及相應的驗證方法。既有線改造應盡可能滿足新線建設標準，對于可滿足新線建設標準的情況，直接引用現行標準即可。因此，改造設計要求應側重于兩方面：一方面，難以滿足新線建設標準情況下，明確具體的技術要求，該技術要求不應低于項目建設時采用的技術標準，且宜優于改造前的功能狀態和服務水平；另一方面，對于新線建設標準不能覆蓋到的功能需求和改造場景，要針對性地提出相關技術要求，填補現行標準的空白。此外，還應充分考慮網絡化運營與資源共享的需要，并在經濟可靠的前提下，圍繞智慧化、綠色化及裝備自主化水平提升等方面，對既有線改造提出引導性的技術要求。

3.3 改造施工要求

既有線改造以對運營影響時間最短、影響范圍最小為原則，因此應充分考慮乘客出行與安全運營的需要，盡可能實現不停運改造。改造施工要求體現出改造項目的特殊性：對于現行施工標準可適用于改造項目的內容和條款，直接引用現行標準要求即可。改造施工要求應提出不同于新線建設的施工準備要求，以及施工作業期間的設施設備拆除要求、土建施工中新結構與既有結構的處理要求、設備系統安裝過程中新舊系統的倒切要求、施工作業尤其是特殊專業設施設備的作業時段選擇要求以及施工防護與施工組織要求等內容。

3.4 驗收與運營前安全評估要求

既有線改造多采用邊改造邊運營的方式，因此既有線改造項目大部分不宜照搬新建項目的驗收標準與要求。既有線改造驗收應根據改造項目的類型，提出改造工程的驗收階段劃分與時點，以及每個階段的驗收要求。

同樣，由于采用邊改造邊運營的改造實施方式，大部分改造項目實施完成后也難以執行新建項目開通前所開展的初期運營前安全評估，因此既有線改造應按照類型的差異，提出哪些項目通過工程驗收后即可直接投入運營；哪些項目通過工程驗收后宜參照新線要求組織運營前安全評估，其中部分環節和要求可以簡化；哪些項目通過工程驗收后還應組織運營前安全評估，并提出相應的評估要求。

3.5 后評價要求

當前城市軌道交通行業尚未大規模進入既有線改造發展階段，而既有線改造受既有條件和外部因素限制，且面臨較多的技術難題需要攻克，實施難度較大，因此有必要通過試點示范及對實施過程與投運效果的跟蹤，驗證現行標準相關技術要求的可靠性、合理性與經濟性，以此為基礎不斷調整、完善相關技術要求，或提出制定相關標準的建議。因此，既有線改造后評價作為改造工程的重要一環，應圍繞評價時點、工作程序、評價方法、評價內容與指標等提出相關要求。

4 結束語

城市軌道交通將逐步進入既有線改造的發展階段，但現行標準難以很好地滿足改造項目的實施需求，且改造項目的適用性與指導性存在一定不足，后續既有線改造將面臨復雜性和困難性的挑戰。構建城市軌道交通既有線改造標準體系要堅持以需求為導向，突出重點，在既有城市軌道交通標準體系基礎上，不斷對標準體系進行完善，并結合工程實踐適時開展現行標準的修訂或新標準的研究與制定工作，為既有線改造提供立項、設計與實施依據，從而實現城市軌道交通系統的持續優化與完善，推動城市軌道交通的高質量、可持續發展。