亞吉鐵路“四電工程”的建設(shè)創(chuàng)新、運(yùn)營維護(hù)與示范作用

何擁軍

(中國中鐵二局集團(tuán)有限公司，成都 610031)

亞吉鐵路于2016 年10 月5 日開通，2018 年1月1 日正式投入商運(yùn)。該項(xiàng)目“四電工程”由項(xiàng)目總承包單位之一中國中鐵牽頭，聯(lián)合中國通號(hào)等國內(nèi)知名集成商及設(shè)備供應(yīng)商，立足埃塞俄比亞（以下簡稱埃塞）、吉布提兩國國情及鐵路發(fā)展愿景，通過對中國標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備的沿用、改造、創(chuàng)新，融合，成功地實(shí)現(xiàn)了中國鐵路全產(chǎn)業(yè)鏈的輸出并落地生根，為埃塞、吉布提兩國打造了一條現(xiàn)代化示范鐵路。

1 亞吉鐵路“四電工程”的建設(shè)合同約定

2011 年中國企業(yè)與埃塞業(yè)主簽訂的亞吉鐵路建設(shè)“EPC”合同，“四電工程”包括：牽引供變電系統(tǒng)、接觸網(wǎng)、通信（含無線）、信號(hào)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等。對“四電系統(tǒng)”的配置、標(biāo)準(zhǔn)、功能約定較為簡單，總體上執(zhí)行中國二級(jí)電氣化普速鐵路的標(biāo)準(zhǔn)（設(shè)計(jì)最高速度120 km/h），比照我國20 世紀(jì)90年代初期“四電”系統(tǒng)配置。

在“四電系統(tǒng)”進(jìn)入施工期后，埃塞管理當(dāng)局通過多次參訪中國高鐵以及對現(xiàn)代化鐵路的向往，對“四電系統(tǒng)”提出超過合同約定的實(shí)施要求，希望中方能夠按照中國高鐵的系統(tǒng)配置和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施亞吉鐵路的“四電工程”。顯然，埃塞、吉布提兩國的客貨量，電力、通信、互聯(lián)網(wǎng)、制造業(yè)等基礎(chǔ)條件無法匹配這些要求。由此，中國的技術(shù)人員立足兩國現(xiàn)有國情，通過制定可持續(xù)擴(kuò)展和發(fā)展的技術(shù)路線，沿用、改造、創(chuàng)新中國鐵路既有標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)配置，成功地建造非洲第一條現(xiàn)代化電氣化鐵路，并穩(wěn)定安全運(yùn)營，收獲“一帶一路”早期碩果，實(shí)現(xiàn)中非合作的雙贏。

2 中國標(biāo)準(zhǔn)在亞吉鐵路“四電系統(tǒng)”的沿用、融合、創(chuàng)新

1）首次采用中國標(biāo)準(zhǔn)，并融合埃塞俄比亞電力公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新實(shí)施“環(huán)進(jìn)環(huán)出”的牽引供電方式

我國《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10009- 2016）中，對鐵路牽引供電系統(tǒng)外部電源的規(guī)定條文主要有：

[1.0.4]鐵路電力牽引供電系統(tǒng)為一級(jí)負(fù)荷，牽引變電所應(yīng)有兩路電源供電，當(dāng)任一路故障時(shí)，另一路仍應(yīng)正常供電。牽引變電所的進(jìn)線電源應(yīng)為110 kV 及以上電壓等級(jí)。

[4.2.2]牽引變電所的主接線宜滿足下列規(guī)定：1 牽引變電所的進(jìn)線電源為兩路時(shí)，宜采用線路變壓器組接線或分支接線。當(dāng)有穿越功率時(shí)，可用橋形接線（固定設(shè)備是采用外橋接線）。

因埃塞俄比亞既有輸電網(wǎng)脆弱、缺失，無法為亞吉鐵路牽引變電站提供獨(dú)立的兩路電源，埃塞俄比亞電力公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Ethiopian Power System Expansion Master Plan Study Final Report（2014.9）中，采用了中國標(biāo)準(zhǔn)中外部電網(wǎng)與牽引供電網(wǎng)合建的方式（有穿越功率），但這種合建方式，無論在中國鐵路或埃塞俄比亞，均無實(shí)際應(yīng)用先例。中方技術(shù)人員通過對兩國標(biāo)準(zhǔn)的研究、比對，充分考慮埃塞俄比亞電網(wǎng)現(xiàn)狀，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了亞吉鐵路牽引供電“環(huán)進(jìn)環(huán)出”方案，獲得業(yè)主的同意并成功實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)了亞吉電氣化鐵路運(yùn)營所必須的穩(wěn)定、可靠的牽引供電。實(shí)施后的“環(huán)進(jìn)環(huán)出”供電系統(tǒng)如圖1所示。

2）鐵路客票與綜合運(yùn)輸指揮管理信息系統(tǒng)

a.客票系統(tǒng)

埃塞和吉布提的交通客運(yùn)票務(wù)管理較原始，除埃塞航空外（美國援助），其他運(yùn)輸行業(yè)的票務(wù)管理基本以手工填開，人工統(tǒng)計(jì)、檢票方式進(jìn)行作業(yè)。因此，建設(shè)亞吉鐵路的客貨票管理系統(tǒng)，既是鐵路現(xiàn)代化水平的標(biāo)志，也是埃塞鐵路管理當(dāng)局的愿望。

國內(nèi)的鐵路客票系統(tǒng)（12306）研發(fā)，起步于20 世紀(jì)90 年代中期，立足于國內(nèi)鐵路的三級(jí)管理架構(gòu)，不斷迭代和創(chuàng)新，儼然成為全世界架構(gòu)最復(fù)雜、性能最強(qiáng)大、功能最齊全的票務(wù)管理系統(tǒng)。埃塞和吉布提國情和鐵路管理方式?jīng)Q定無法復(fù)制應(yīng)用我國鐵路的12306 系統(tǒng)。通過創(chuàng)新融合，亞吉鐵路首次研發(fā)部署技術(shù)先進(jìn)、功能眾多、貼合國情的鐵路客票信息系統(tǒng)，滿足亞吉鐵路的全部客運(yùn)需求，性能穩(wěn)定，得到運(yùn)營當(dāng)局的高度評(píng)價(jià)。

與12306 比較，亞吉鐵路客票系統(tǒng)首次采用“中心+車站客票信息系統(tǒng)”二級(jí)結(jié)構(gòu)模式，實(shí)現(xiàn)同一客票信息系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)多語言（中、英、法、阿姆哈拉語）、多幣種（比爾、法郎、美元）、跨境識(shí)別的旅客客票的使用如圖2 所示，實(shí)現(xiàn)在非洲鐵路跨境運(yùn)輸?shù)亩鄮欧N票款清分、客流自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析等功能，通過改造，植入中國高鐵席位復(fù)用等核心技術(shù)。

圖1 實(shí)施后的變電所“環(huán)進(jìn)環(huán)出”供電示意圖Fig.1 Schematic diagram of "loop in and loop out" power supply for substation after implementation

b.綜合運(yùn)輸指揮管理系統(tǒng)

按照承包商與業(yè)主簽訂的EPC 合同約定，亞吉鐵路的運(yùn)輸指揮采用電話調(diào)度方式。該方式功能單一、語音指令、簡單直接，但存在著效率較低，可展性差、值班人員勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，已基本被中國現(xiàn)代鐵路所淘汰。在實(shí)施中，業(yè)主提出必須升級(jí)該線的運(yùn)輸指揮系統(tǒng)與貨票系統(tǒng)，采用CTC 中心集中調(diào)度和現(xiàn)代貨運(yùn)管理系統(tǒng)。如何升級(jí)？顯然，把國內(nèi)多系統(tǒng)“疊積木”式組成的運(yùn)輸指揮及貨票系統(tǒng)搬過去，是不現(xiàn)實(shí)的。因此，亞吉鐵路承包商中鐵二局牽頭，聯(lián)合國內(nèi)知名系統(tǒng)供應(yīng)商，研發(fā)并首次部署中國中鐵-鐵路綜合運(yùn)輸指揮(CRECRMTC）系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)中國鐵路CTC 系統(tǒng)的全部調(diào)度指揮功能；集成了列車行車、貨物運(yùn)輸、貨主營銷等子系統(tǒng)，整合業(yè)務(wù)流程，共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，降低了行車風(fēng)險(xiǎn)，提高客貨運(yùn)輸?shù)男?；減少大量的管理和操作人員，實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)的同平臺(tái)協(xié)同；符合鐵路現(xiàn)代運(yùn)輸管理的發(fā)展方向；完全滿足埃塞鐵路初期、中長期的運(yùn)輸需求和安全保障，現(xiàn)代化、信息化程度較高。該系統(tǒng)的主要功能、架構(gòu)如圖3、4 所示。

圖2 亞吉鐵路客票票樣Fig.2 Passenger ticket sample of Addis Ababa-Djibouti railway

3 亞吉鐵路的運(yùn)營與維護(hù)

3.1 投標(biāo)與準(zhǔn)備

亞吉鐵路的“EPC”承包合同，并不包含該線建成后的運(yùn)營與管理，因此，該線基本建成之時(shí)，埃塞當(dāng)局便向全球發(fā)出亞吉鐵路運(yùn)營管理全球招標(biāo)的邀請。在埃塞交通運(yùn)輸領(lǐng)域有一定影響和市場的土耳其、德國、法國等承包商紛紛響應(yīng)。

圖3 亞吉鐵路RTMC系統(tǒng)功能圖Fig.3 RTMC system function diagram of Addis Ababa-Djibouti railway

圖4 亞吉鐵路RTMC系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.4 RTMC system structure chart of Addis Ababa-Djibouti railway

為檢驗(yàn)中國標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)鏈輸出的效果，積累非洲鐵路運(yùn)營管理的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大市場，提高中國標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)制造的影響力，造福非洲人民，中鐵二局集團(tuán)聯(lián)合中國土木工程集團(tuán)，成立亞吉鐵路運(yùn)營管理投標(biāo)聯(lián)合體，參與亞吉鐵路的運(yùn)營管理投標(biāo)。憑借亞吉鐵路試運(yùn)營期間穩(wěn)定、安全運(yùn)行業(yè)績以及中國團(tuán)隊(duì)對亞吉鐵路建設(shè)質(zhì)量和效益的自信，首次成功實(shí)現(xiàn)我國鐵路從設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備、運(yùn)營的全產(chǎn)業(yè)鏈的輸出。

3.2 運(yùn)營合同主要內(nèi)容

亞吉鐵路運(yùn)營合同主要包括全線6 年的運(yùn)營服務(wù)及2 年的技術(shù)服務(wù)工作，并約定安全管理、運(yùn)量增長、能力建設(shè)等KPI 考核指標(biāo)。中國團(tuán)隊(duì)中標(biāo)亞吉鐵路的運(yùn)營管理后，“四電系統(tǒng)”投入中方維護(hù)員工150 余人，聘請當(dāng)?shù)貑T工150 人，首先完成客票及RTMC 系統(tǒng)的參數(shù)初始化工作。協(xié)助埃塞、吉布提當(dāng)局，制定亞吉鐵路票價(jià)政策、票卷管理、市內(nèi)代售等參數(shù)設(shè)定工作。完成列車開行計(jì)劃、運(yùn)行圖編制、線路、機(jī)車、客貨車參數(shù)的系統(tǒng)輸入工作。同時(shí)，編制維護(hù)作業(yè)手冊，開展中外方員工培訓(xùn)等工作。

3.3 客貨運(yùn)量

亞吉鐵路自2016 年10 月5 日開通后，歷經(jīng)兩年多的試運(yùn)營及商業(yè)運(yùn)營，客貨運(yùn)量不斷攀升，乘客和貨主的滿意度持續(xù)走高，運(yùn)營成效受到各方的普遍好評(píng)。

截至2019 年3 月，亞吉鐵路累計(jì)開行國際旅客列車403 列，發(fā)送旅客15.5 萬人次，如圖5 所示；累計(jì)運(yùn)送集裝箱6.1 萬個(gè)，貨物發(fā)送量約120 萬t。由于貨運(yùn)需求不斷增大，自2018 年7 月開始，每日開通的貨運(yùn)列車數(shù)量由一對增加到了兩對。

此外，亞吉鐵路還專門開通多列糧食和鋼管運(yùn)輸列車，政府、外交專列，有效滿足當(dāng)?shù)匕l(fā)展經(jīng)濟(jì)和保障民生的需要，為埃塞和吉布提兩國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力，擴(kuò)大亞吉鐵路的示范作用。

圖5 LABU車站的旅客購票Fig.5 Ticket purchasing by passengers at LABU station

3.4 日常維護(hù)

亞吉鐵路的日常維護(hù)工作，按照運(yùn)維合同約定，逐年按比例增減外、中方員工，直至全部由埃塞、吉布提兩國員工接管運(yùn)營維護(hù)工作。

目前，在埃塞LABU 站、吉布提的NAGADA站設(shè)立“四電”維護(hù)中心，并在沿線設(shè)立8 個(gè)車間，按照中國鐵路維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，負(fù)責(zé)亞吉鐵路全線 “四電”系統(tǒng)保障，如圖6 所示。

截至2019 年3 月，運(yùn)營期間，參照中國鐵路“四電及信息系統(tǒng)”事故責(zé)任認(rèn)定辦法和標(biāo)準(zhǔn)，未發(fā)生任何D 類及以上事故。系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，極大地保障了亞吉鐵路的運(yùn)營工作。

圖6 中外員工開展亞吉鐵路接觸網(wǎng)維護(hù)Fig.6 OCS maintanence by Chinese and foreign employers

3.5 能力建設(shè)

埃塞、吉布提兩國鐵路管理和維護(hù)員工的能力、業(yè)務(wù)水平，是中方能否按合同移交亞吉鐵路的關(guān)鍵因素之一。因此，在亞吉鐵路正式運(yùn)營后，中方團(tuán)隊(duì)十分重視外方員工的專業(yè)培訓(xùn)、素質(zhì)鍛造等能力建設(shè)工作。中方運(yùn)營公司制定《人力資源管理手冊》等10 余份制度，從招聘、培訓(xùn)、上崗、師帶徒、績效、糾紛、解聘等方面，規(guī)范中、外方員工的職業(yè)行為和操守，同時(shí)，分期組織部分外方員工，到中國專業(yè)院校進(jìn)行短期深造，卓有成效地開展能力建設(shè)工作，其效果獲得了埃塞、吉布提當(dāng)局的肯定。中方技術(shù)人員現(xiàn)場教學(xué)的情景如圖7 所示。

圖7 現(xiàn)場教學(xué)Fig.7 On-site training

4 亞吉鐵路的示范作用

亞吉鐵路正式開通以來，來自35 個(gè)非州國家的政府、民間及新聞工作者，鐵路管理和技術(shù)人員，乘坐亞吉鐵路列車，參觀現(xiàn)代化的鐵路管理指揮系統(tǒng)，體驗(yàn)非洲現(xiàn)代化鐵路建設(shè)的最新成果，如圖8所示。

圖8 坦桑尼亞鐵路官員參觀LABU綜合運(yùn)輸指揮管理中心Fig.8 Tanzania railway officials visit the comprehensive transportation and dispatch management center in Labu

歐盟、法國、尼日利亞等多個(gè)國家駐非盟外交人員乘坐列車考察了亞吉鐵路及沿線工業(yè)園建設(shè)情況。上述團(tuán)組對安全舒適的乘車感受給予贊賞，對亞吉鐵路拉動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展給予肯定的評(píng)價(jià)。

技術(shù)和應(yīng)用層面示范作用十分突出。亞吉鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)營，充分向國外展示了中國鐵路標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)性、高可靠性、廣譜適應(yīng)性。展示中國建設(shè)者對標(biāo)準(zhǔn)的把握、修正、適配、融合能力，消除了之前對中國標(biāo)準(zhǔn)能否在海外落地、在非洲生根的種種懷疑和擔(dān)心，極大地提升并推動(dòng)了中國標(biāo)準(zhǔn)和裝備制造“走出去”的信心、步伐。

帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的示范作用有目共睹。如今亞吉鐵路沿線已是埃塞、吉布提兩國最具經(jīng)濟(jì)活力的熱土，僅在埃塞，沿線便有10 余個(gè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)在建設(shè)中，其中有一多半都已經(jīng)完成投產(chǎn)，大量中外企業(yè)入駐，隨著鐵路開通，它的產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)慢慢體現(xiàn)出來，特別是像埃塞這樣一個(gè)對出口、外匯有很大需求的國家，這條鐵路能拉動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從亞吉鐵路建設(shè)到開通的數(shù)年期間，埃塞GDP 已實(shí)現(xiàn)連續(xù)10%以上的增長。