基于風險管理門的高鐵站場設計過程風險管理研究

朱文軒,徐 峰,柯文柱,胡 昊

(1.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院,上海 200240； 2.寧安鐵路有限責任公司,安徽蕪湖 241004)

1 概述

隨著我國經濟社會的快速發(fā)展和科技的進步，高鐵已經成為國民出行的一種重要運輸方式。隨著鐵路建設投資的不斷增加，對鐵路建設標準和要求也在逐漸提高[1]。站場設計是高鐵工程質量控制的關鍵點之一，在項目決策方面具有重要意義。如果站場設計存在風險隱患，不僅將為國家和企業(yè)帶來重大的損失，同時對工程質量以及進度也會產生不利影響。而高鐵站場設計在車站選址、標準選用、平面布置等方面與普速鐵路有較大區(qū)別，所以開展高鐵站場設計過程的風險管理研究是十分必要的。

目前，高鐵站場風險管理的相關研究比較缺乏，僅有的少量鐵路站場風險管理相關研究基本集中在行車安全及客運組織安全風險分析方面。例如，肖禮諄以高速鐵路客運站客運組織安全問題為例，采用故障樹分析法進行危險源識別，構建起高速鐵路站場危險源辨識表，為高速鐵路站場的安全運營管理提供指導[2]。盧笛以構建鐵路客運站行車安全評價體系為目標，以安全科學基礎理論為依據，探討了鐵路客運站行車安全風險因素及相互關系[3]。姚鑫以鐵路運輸安全指導思想為依據，以案例為樣本，系統(tǒng)分析了鐵路站場安全評價指標，最終針對鐵路站場安全問題提出了管理措施[4]。Huang ZY等建立了多層次模糊綜合評價模型，對大型高速鐵路客運站的運行安全性進行了研究，該模型可有效發(fā)現(xiàn)操作安全風險，從而避免安全事故的發(fā)生[5]。汪洋、趙建華從站房設計現(xiàn)狀分析、設計安全風險理論知識以及進行風險管理的步驟及方法角度進行了分析和研究[6]。H.J.Jo等提出使用BP(Best Practice)方法對列車控制系統(tǒng)進行風險評估，以確保站場行車安全[7]。J.L.Boulanger等根據歐洲規(guī)范在列車保護系統(tǒng)背景下，討論了鐵路站房安全關鍵應用程序開發(fā)的認證評估體系，確保了鐵路控制系統(tǒng)的有效運行[8]。

而目前高鐵站場設計過程的風險管理研究更是少之又少，學者們的研究主要聚焦于高鐵站場的設計管理。如Zhang Yu等提出當前高鐵站場設計管理趨勢為多目標設計管理，并將相關理論應用于車站設計體系的建立，該體系綜合考慮了多種復雜要素，能夠滿足站場在不同城市作為重要交通樞紐的設計要求[9]。同時，較多的學者主要在鐵路設計階段風險管理領域開展了研究工作，如F.Guenab等提出將初步風險評估方法應用于鐵路設計階段，提出初步風險分析的標準內容，并開發(fā)一種關于命令控制和信號系統(tǒng)的分析方法，以確定由安全問題引起的新風險和相應的措施，從而降低風險水平[10]。朱麗蓉[11]、鄭宏波[12]從高鐵設計階段入手，分析了設備、環(huán)境、人力等方面的風險因素，形成了鐵路勘察設計項目風險管理模型。韓金河以風沙地區(qū)鐵路勘察設計特點為基礎，利用項目管理基本方法，探討了鐵路勘察設計標準化管理的方法，并提出相關工作制度，為風沙地區(qū)工程項目勘察設計提供了很好的經驗[13]。劉正濤[14]、李世平[15]、常玉和[16]以鐵路質量管理為目標，提出利用信息化手段進行協(xié)同設計，從而降低設計變更帶來的不利影響。潘世軍[17]、殷繼興[18]、李嘉[19]提出在海外EPC鐵路項目中，設計管理和設計優(yōu)化是保證項目收益的重要前提條件，因此運用系統(tǒng)思維加強參與各方之間的合作與溝通，從而實現(xiàn)多方共贏。

針對上述高鐵站場設計過程風險管理研究十分缺乏的現(xiàn)狀，以風險管理門體系[20]為依據，結合高鐵站場自身特點，對其設計過程按照時間順序劃分成兩個階段6道管理門，每道管理門分配有對應的風險管理任務，任務完成后利用預先估計的閾值進行檢驗，從而實現(xiàn)對高鐵站場設計風險因素分類、分階段管理和控制。

2 站場設計過程風險管理體系的建立

2.1 站場設計過程風險管理門構建

上海市隧道工程軌道交通設計研究院(STEDI)和上海交通大學(SJTU)的研究人員在研究隧道工程設計階段風險管理時，從全過程管理的角度提出了風險管理門體系“RM，Gate System”[20]。該體系將隧道工程設計系統(tǒng)的風險管理工作分為項目立項和方案設計階段、設計操作階段和運營階段等3個階段，并細化為預可行性研究、工程可行性研究、初步設計、擴大初步設計、施工圖設計、運營組織維護設計6道“風險管理門(RM-Gate)”[20]。每道風險管理門根據其特點設置對應的風險管理任務，任務完成后依次進入下一道風險管理門。

參考上述風險管理門體系，從高鐵設計單位的角度出發(fā)，在考慮高鐵站場設計自身特點的基礎上，本文構建了高鐵站場設計過程風險管理門體系，即將高鐵站場工程按照設計過程劃分為兩個階段6道“風險管理門”，具體如下。

(1)項目立項和方案階段

風險管理門1：預可行性研究——初步評價高鐵站場建設必要性、可行性和收益可能性，為建設部門的選擇并確定是否進行下一步工作提供指導意見。

風險管理門2：工程可行性研究——在預可行性研究的基礎上，對高鐵站場建設可行性實行全面的技術分析，為工程項目投資決策提供科學的指導依據。

風險管理門3：方案優(yōu)化研究——不斷優(yōu)化高鐵站場項目的設計方案，從而為設計操作階段奠定良好的基礎。

(2)設計操作階段

風險管理門4：初步設計——以現(xiàn)場勘察資料以及設計總說明書為設計依據，綜合考慮地質、路基、環(huán)水保、預算等方面因素，從而提出高鐵站場初步設計方案圖紙及說明書。

風險管理門5：擴大初步設計——在初步設計的基礎上，與通信、電力等部門共同論證初步設計方案實施的可行性和合理性，并進一步細化相關專業(yè)設計方案。

風險管理門6：施工圖設計——以擴大初步設計階段圖紙資料為依據，結合現(xiàn)場地質資料情況，綜合考慮進度、成本的基礎上完成高鐵站場施工圖設計。

根據上述高鐵站場設計過程風險管理門體系各個階段的具體劃分情況，可以確定每道風險管理門對應的風險管理任務，如表1所示。

表1 高鐵站場設計過程風險管理門體系的階段劃分和風險管理任務

2.2 站場設計過程風險管理門閾值管理

閾值作為界定值，可用于劃分事物所應處于的不同階段，并判定某件事情何時需要實施。在高鐵站場設計風險管理中，每一道風險管理門的所有風險管理任務完成后，需要利用相應階段的閾值進行檢驗，以判斷該道風險管理門的風險管理工作是否達到控制標準，達標后才能按順序進入下一道風險管理門開展對應的風險管理任務，從而實現(xiàn)對高鐵站場設計過程風險的有效管理和控制。閾值的設立可以有效地起到隔離作用，當某一道風險管理門的風險管理任務沒有完成，或者風險管理任務雖然完成但沒有達到風險控制標準的閾值時，將無法進入到下一道風險管理門，需要對該道風險管理門中沒有達標的風險管理工作重新進行風險因素的識別、分析與控制。這樣周而復始，最終達到高鐵站場設計過程風險管理系統(tǒng)化控制的目標。同時，閾值具有實時個性化特點，其取值過程需考慮高鐵站場實際項目地質勘察狀況以及線路走向等因素。因此，閾值的提出和應用，更有利于發(fā)揮風險管理門體系對高鐵站場設計過程風險的管理作用。

根據風險管理理論，此處將高鐵站場設計過程風險管理門中風險因素的評價值定義為風險發(fā)生可能性與風險對項目影響程度的乘積。當某一道風險管理門中每項風險因素的評價值都達到了風險控制標準的閾值之后，就可以進入到下一道風險管理門，否則就要針對該道風險管理門中沒有達標的風險因素進行進一步的風險識別、分析與控制，直至其評價值達標為止。由此可見，在設置高鐵站場設計過程風險管理門的閾值前，需要對風險管理門中風險因素的風險發(fā)生可能性與風險對項目影響程度進行分級量化。此處，這兩項指標可劃分為5個級別，最高級別得分為5分，最低級別得分為1分，如表2所示。這兩項指標得分相乘即為高鐵站場設計過程風險管理門中風險因素的評價值，最高為25分，最低為1分。

隨著高鐵站場設計過程逐漸開展，進行風險防范的成本不斷升高，但項目終止或暫停的可能性也隨之逐漸降低。因此，此處取參數(shù)a、b來表達各個風險管理門對應的閾值。

(1)若某一道風險管理門中各項風險因素的評價分數(shù)均在[1，a]，說明該道風險管理門中的各項風險都處于能夠接受的范圍，高鐵站場設計過程可以繼續(xù)往下一步開展，即可以進入下一道風險管理門。

(2)若某一道風險管理門中存在風險因素的評價分數(shù)在[a，b]區(qū)間的情況，說明該道風險管理門中的風險仍處于能夠接受范圍，但需嚴格、謹慎應對以避免風險發(fā)生。具體來講，需要對該道風險管理們中風險評價分數(shù)處于[a，b]的風險因素采取有效的應對措施，重新進行應對后的風險識別、分析和評價，并進行多輪循環(huán)，當其評價分數(shù)處于[1，a]區(qū)間之后，才能繼續(xù)向下一道風險管理門推進項目。

(3)若某一道風險管理門中存在風險因素的評價分數(shù)在[b，25]區(qū)間的情況，說明該道風險管理門的風險超出了可接受范圍，項目需要暫停、采取重大整改或終止。

以安九高鐵建設項目中安慶西站為例，由5位高鐵站場設計專家根據表2，對安慶西站設計過程中6個風險管理門閾值的參數(shù)a、b分別給出參考值，匯總后取平均值，從而確定安慶西站設計過程中6個風險管理門的閾值，如表3所示。

表2 高鐵站場設計過程風險管理門中風險因素的級差量化

表3 安慶西站設計過程六道風險管理門閾值確定的專家調查

2.3 站場設計過程風險管理門的應用方法

在風險管理門的實際應用中，目前主要采取核對表法、專家會議法以及風險后評估法進行風險識別、分析工作。核對表法是一種受到實踐經驗肯定的、操作性強的風險識別方法。在實際操作中，利用核對表法可以使質量風險識別的工作更高效、簡潔，同時也滿足了更精確、全面的要求[21]。專家會議法是在專家個人判斷和專家會議方法的基礎上發(fā)展起來的一種直觀預測方法，特別適用于客觀資料或數(shù)據缺乏情況下的長期預測，或其他方法難以進行的技術預測。因此在高鐵建設工程等大型復雜建設工程項目中，專家會議法有強烈的現(xiàn)實意義，其應用在一定程度上保障了高鐵建設工程質量[21]。風險后評估是對上一道風險管理門殘余風險進行核對分析，同時將其作為當前風險管理門的風險進行控制，從而更好地應對風險發(fā)生的滯后性與潛伏性[21]。

(1)核對表法

核對表法是在經驗總結的基礎上，對未來工作進行指導的方法。經過實踐考驗的核對表法，具有較強的可行性和針對性。它根據人們聯(lián)想思考問題的習慣，對項目工程可能發(fā)生的風險因素進行預測。首先需根據相關人員工程建設經驗編制風險識別核對表，即將高鐵站場設計過程某道風險管理門所經歷過的風險事件及其來源羅列后制成風險因素核對表，然后根據核對表，管理人員可以進行高鐵站場設計過程某道風險管理門的風險因素識別。

在使用核對表法時，由于高鐵站場設計過程某道風險管理門可能發(fā)生的風險因素已經全面地列在核對表中，因此管理人員僅需結合實際項目的建設情況，通過經驗對風險因素進行篩選即可。綜上所述，在高鐵站場設計過程中，核對表的使用不僅精簡風險識別過程，更能保證風險因素識別的準確性和全面性，從而使得核對表法具有一定的優(yōu)越性。

(2)專家會議法

專家會議法是在可行性研究報告、環(huán)評報告、勘察報告的基礎上，利用召開專家會議的方法，確認高鐵設計過程重要風險事件及應對措施。其工作重點為利用核對表法羅列出風險因素，由專家給出各個風險因素合理的控制意見。因此它是由專家通過調查研究對高鐵設計過程風險事件做出分析判斷、評估和預測的一種方法[21]。專家會議法利用召開會議的方式，總結歸納與會人員意見，經過多輪論證，最終形成專家統(tǒng)一意見。因此，此方法在前后兩道風險管理門依次接替過程較為適用，同時由于經過專家多輪討論，其具有一定的可靠性。

(3)風險后評估

高速鐵路站場設計過程風險管理的后評估，是指從項目立項之后直到設計操作完成的這一段時間內，在對某一道風險管理門進行風險分析時，對照項目立項決策、設計的管理要求，對項目設計過程中上一道風險管理門的殘余風險因素展開分析，對這些殘余風險在本道風險管理門中產生的危害進行評價，以判斷上一道風險管理門的風險控制實際效果，并及時在本道風險管理門中做出相應的風險調控措施。它是在對高鐵站場設計階段的風險管理工作進行及時總結的同時，及時反饋上一道風險管理門的殘余風險，也為下一道管理門的風險管理工作提出了新的任務和要求。

3 案例分析

安慶西站按照橫列布置，到發(fā)線有效長650 m，鋪設60 kmg/m無縫鋼軌。站臺長度按450 m設計(有普客?？康恼九_長度滿足550 m)，雨棚長度與站臺長度等長，既有天橋及地道等跨線設施相應改建。

本節(jié)以安九高鐵項目中安慶西站設計過程中第6個風險管理門施工圖設計為例。首先通過核對表法列出風險因素，再由管理人員結合安慶西站具體設計情況，對風險因素進行篩選，并對風險進行分級。為了討論各級風險因素適宜采取的應對措施，需召開專家會議。此時，第一步是需要確定參與此次安慶西站施工圖設計過程風險分析的專家，其要求為高級工程師及以上職稱以及擁有5年以上相關工作經驗。通過建設、設計、施工和監(jiān)理單位的推薦，本次會議邀請了5位站場設計方面的專家，包括中鐵第五勘察設計院2位教授級高工、西南交通大學1位教授、北京交通大學1位教授、中鐵上海設計院1位教授級高工。本次專家會議的最終會議結果如表4所示。

表4 安慶西站施工圖設計階段一、二級風險因素表及應對措施(節(jié)選)

同時為了驗證本文提出的風險管理門閾值管理方法，檢驗風險管理工作的有效性，采用上節(jié)通過專家調查法得到的閾值(如表3所示)，對該道風險管理門的主要風險因素進行檢驗，若所有風險處于能夠接受范圍則進入施工階段，若有風險超出風險接受范圍則對該道風險管理門中未達標風險因素重新進行識別、分析、評估和控制。

通過專家會議法對安慶西站施工圖設計階段的8個二級風險因素進行打分。由于篇幅所限，本文綜合本次專家會議的專家意見僅給出最終打分結果，并利用表3所示的安慶西站施工圖設計階段風險管理門閾值(a=9，b=15)，對安慶西站施工圖設計階段風管理情況進行檢驗，如表5所示。

從表5可以看出，通過比較各項二級風險因素的綜合評價分數(shù)與閾值關系，在安慶西站建設項目施工圖設計階段，主要風險因素均處于可接受范圍，表明這一階段的風險管理工作達到標準，可以開展下一階段的工作。由此可見，閾值在本案例中發(fā)揮了“開關”式作用，不僅有利于實現(xiàn)風險因素的隔離和控制，而且能夠實時進行風險管理工作的階段式檢驗，從而促進高鐵站場設計階段的風險管理工作水平的提升。

表5 安慶西站施工圖設計階段風險管理門評價檢驗(節(jié)選)

4 結論

高鐵站場作為高鐵建設中的關鍵節(jié)點，對高鐵網絡的培育和發(fā)展具有重要作用。高鐵站場設計過程風險因素眾多且復雜，后期資金投入較高，對當?shù)厣鐣洕休^大影響，因此有必要對高鐵站場設計過程風險管理進行研究。

以風險管理門體系為基礎，將高鐵站場設計過程按照時間順序劃分為預可行性研究、工程可行性研究、方案優(yōu)化研究、初步設計、擴大初步設計、施工圖設計等6道風險管理門，每道風險管理門設置對應的風險管理任務；在風險管理門理論實際應用中，一般結合核對表法以及專家調查法對某道風險管理門的風險因素進行識別分析，同時提出相應風險應對策略；某道風險管理門的風險管理工作結束后，利用專家調查法設置對應階段的閾值；若該道風險管理門的所有風險因素評價分數(shù)符合閾值標準，則進入下一道風險管理門繼續(xù)進行下一設計階段的風險管理工作，直至項目結束；若該道風險管理門中存在風險因素評價分數(shù)不符合閾值標準，則需要對這些未達標風險因素重新進行風險識別、分析和應對工作，直至其風險評價分數(shù)符合本階段閾值標準。

綜上所述，基于風險管理門理論構建的高鐵站場設計過程風險管理體系，實現(xiàn)了高鐵站場設計過程風險管理工作階段式控制，不僅有利于提高高鐵站場設計質量，控制設計風險，也為高鐵站場設計過程風險管理提供了新方法，從而彌補了當前高鐵站場設計過程風險管理研究的不足。