現(xiàn)代有軌電車標準體系框架構(gòu)建研究

關鍵詞：現(xiàn)代有軌電車；構(gòu)建；霍爾三維模型；標準體系

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2025.01.015

0 引言

20世紀70年代，隨著現(xiàn)代有軌電車性能的提升，有軌電車進入全球復興階段，在世界各國和地區(qū)迎來了建設現(xiàn)代有軌電車的浪潮。數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，截至2023年12月，全球共有52個國家，379座城市開通有軌電車，里程共計17，028.69km，其中我國3 0 座城市開通運營有軌電車，里程數(shù)達8 21.14 k m，占國內(nèi)城市軌道交通線路里程的6.90%[1]。相比于2022年，在2023年中國新增5座城市開通運營有軌電車，里程增加187.6km，在全世界，有軌電車的分布表現(xiàn)出廣泛和集中的態(tài)勢[1-2]。有軌電車作為一種現(xiàn)代化的公共交通方式，既可為特大、大城市的地鐵線路作延伸線補充，又可作為中小城市的骨干公共交通和旅游城市的特色旅游專線，逐漸成為發(fā)展的熱點?？傮w而言，現(xiàn)代有軌電車是一個復雜而綜合的系統(tǒng)工程，為了更好地規(guī)范現(xiàn)代有軌電車科學合理的規(guī)劃、設計，建設和運營，本文將通過分析國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車標準現(xiàn)狀，進而開展現(xiàn)代有軌電車工程標準體系框架構(gòu)建研究，推進國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車標準化的進程。

1 有軌電車標準發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 有軌電車

有軌電車定義方式多樣，在GB/T 50833-2012《城市軌道交通工程基本術(shù)語標準》中將有軌電車定義為：與道路上其他交通方式共享路權(quán)的低運量城市軌道交通方式，線路通常設在地面[3]，現(xiàn)代有軌電車采用軌道線路引導車輛前行，軌道結(jié)構(gòu)承載車輛重力并將其傳遞給路基，通常在交叉路口采用公用路權(quán)，在其他路段采用專用路權(quán)或者隔離路權(quán)，具有多種敷設方式，如：車道中央布置敷設、車道兩側(cè)布置敷設以及車道單側(cè)布置敷設等。因此有軌電車既有軌道交通特性又有地面公共交通特性，有軌電車發(fā)展歷史悠久、種類多樣，具體有軌電車分類如圖1所示。

1.2 有軌電車標準

國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車發(fā)展迅猛，目前有軌電車已經(jīng)覆蓋了中國華北地區(qū)、華東地區(qū)和華南地區(qū)，針對國內(nèi)有軌電車的蓬勃發(fā)展，同時，為了積極響應2015年國務院印發(fā)的《深化標準化工作改革方案》的要求，國家和各地區(qū)也相應編制、頒布及實施了一些有軌電車的標準，然而，由于現(xiàn)代有軌電車技術(shù)特性的影響，以及國內(nèi)現(xiàn)代有軌電車發(fā)展起步相對較晚，有軌電車編制及發(fā)布的標準較少，整體上還處于標準體系構(gòu)建起步階段，暫未形成有軌電車標準體系，目前已發(fā)布的有軌電車標準（不計企業(yè)標準）共計37項，其中國家標準1項，即2020年4月28日發(fā)布的GB/T 38779-2020《有軌電車道路通行安全技術(shù)規(guī)范》，行業(yè)標準6項，從2012年12月24日到2022年2月11日發(fā)布行業(yè)標準CJ/T 417-2012《低地板有軌電車車輛通用技術(shù)條件》、J T/T 1091-2016《有軌電車試運營基本條件》、GA/ T527.7-2018《道路交通信號控制方式 第7部分：有軌電車交叉口優(yōu)先通行控制規(guī)則》、YB/ T 4653-2018《城市有軌電車用槽型鋼軌》、CJ/T 539-2019《有軌電車信號系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和CJ/ T 417-2022《低地板有軌電車車輛通用技術(shù)條件》。地方標準在2016-2020年期間共計發(fā)布20條，2016年上海市發(fā)布國內(nèi)第一條有軌電車規(guī)劃設計標準DG/TJ 08-2196-2016《城市有軌電車線網(wǎng)規(guī)劃編制標準》，在一定程度上彌補了有軌電車規(guī)劃設計階段標準指導的空白。同時在4年期間里江蘇省、寧夏回族自治區(qū)、湖南省、深圳市、北京市、天津市、嘉興市等相繼發(fā)布并實施有軌電車地方標準。2017-2022年期間團體標準共計發(fā)布12項，如：中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布的T/CAMET 07001-2018《現(xiàn)代有軌電車運營管理規(guī)范》、T/CAMET 07002-2018《現(xiàn)代有軌電車運營安全評價規(guī)范》、T/CAMET070 03-2018《現(xiàn)代有軌電車行車組織規(guī)范》和T/CAMET 070 04-2018《現(xiàn)代有軌電車信號系統(tǒng)通用技術(shù)條件》。

雖然2012-2022年編制并發(fā)布了許多有軌電車標準，填補了我國有軌電車標準領域的空白，規(guī)范并指導了有軌電車的多項工作，但是，我國有軌電車標準建設起步較晚，現(xiàn)頒布有軌電車的標準規(guī)范普適性強、針對性弱，而我國正在發(fā)展“交通+旅游”等專線，針對性的標準規(guī)范的缺位加之目前有軌電車標準不完善、不充分、不統(tǒng)一，國內(nèi)尚未建成完善的有軌電車標準體系。因此亟待開展對有軌電車標準體系的構(gòu)建研究，指導和規(guī)范有軌電車在規(guī)劃設計、施工建設、運營維護、拆除報廢等全生命周期的有序發(fā)展。

2 標準體系

2.1 概念

構(gòu)建標準體系是運用系統(tǒng)論指導標準化工作的一種方法。構(gòu)建標準體系主要體現(xiàn)為編制標準體系結(jié)構(gòu)圖和標準明細表。提共標準統(tǒng)計表、編寫標準體系編制說明，是開展標準體系建設的基礎和前提工作，也是編制標準制修訂規(guī)劃和計劃的依據(jù)。標準體系表是一定范圍內(nèi)包含現(xiàn)有、應有和預計制定標準的藍圖，是一種標準體系模型。

2.2 特征

現(xiàn)代有軌電車是一種綜合而復雜的系統(tǒng)，在構(gòu)建現(xiàn)代有軌電車相關標準體系時，應充分考慮現(xiàn)代有軌電車整個生命周期的各個階段的各個板塊的相關工藝。應具備全面完整的規(guī)范指導作用、內(nèi)部協(xié)調(diào)一致性以及內(nèi)容的先進適用性，以適應國內(nèi)有軌電車行業(yè)的發(fā)展特點和實際應用需求[4]。

（1）規(guī)范指導作用

有軌電車標準體系不僅僅是現(xiàn)有標準的有機整合，而需要通過完整的建立標準體系結(jié)構(gòu)圖、編制標準體系明細表和撰寫標準體系相關說明，提高有軌電車各項作業(yè)的工作效率并及時發(fā)現(xiàn)需要填補的有軌電車空白標準，因此，有軌電車標準體系應具備標準分類、標準層級的指導規(guī)范作用及標準規(guī)劃的導向作用。

（2）范圍全面完整

有軌電車標準體系從規(guī)劃設計、施工建設、運營維護、拆除報廢等各個階段協(xié)調(diào)一致、內(nèi)容結(jié)構(gòu)統(tǒng)一合理出發(fā)，按其內(nèi)在聯(lián)系及邏輯順序形成科學合理的有機整體，涵蓋有軌電車規(guī)劃、設計、安全、質(zhì)量、順利交付、運營及維護等各項工藝，標準體系的構(gòu)建更有利于掌握有軌電車自身特點和發(fā)展規(guī)律，把握國內(nèi)有軌電車的發(fā)展趨勢，從而進一步促進有軌電車標準體系的優(yōu)化和完善。

（3）內(nèi)部協(xié)調(diào)一致

有軌電車標準體系是一個完整的、能夠反映有軌電車各項工藝的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及內(nèi)在聯(lián)系、并由不同層次的標準構(gòu)成的有機的統(tǒng)一整體，要保證標準的針對性和適用性，避免標準的重復和相互矛盾。有軌電車標準體系的構(gòu)建，要促進有軌電車標準之間的平衡發(fā)展，內(nèi)容適用、結(jié)構(gòu)合理、標準配套、標準層級明確等。

（4）內(nèi)容先進適用

有軌電車標準體系應當全面反映標準的使用狀態(tài)，確保標準體系能夠滿足當前有軌電車的有序發(fā)展，此外，標準體系應當具有前沿性、超前性、前瞻性，能夠響應有軌電車的發(fā)展趨勢。積極促進有軌電車在新領域、新技術(shù)、新技術(shù)、新設備、新材料、新理念的開發(fā)和推廣，確保標準體系始終把握有軌電車的先進發(fā)展水平。

3 現(xiàn)代有軌電車標準體系構(gòu)建模型

3.1 構(gòu)建程序

GB/T 13016-2018《標準體系構(gòu)建原則和要求》提出要按照目標明確、全面成套、層次適當、劃分清楚、科學先進、簡便易懂、使用有效的基本原則進行標準體系的構(gòu)建[5]。構(gòu)建有軌電車標準體系的目標是為了能夠規(guī)范地開展有軌電車各項工作，通常構(gòu)建標準體系的程序為：確定標準體系目標、明確標準化對象、對現(xiàn)有標準和空白標準進行調(diào)查和研究、并分析整理標準完善程度、進而對標準進行層級劃分和門類歸類、構(gòu)建標準體系結(jié)構(gòu)圖并編制標準明細表和撰寫標準說明，最后形成完整的標準體系，按照標準對象的不斷發(fā)展，對標準體系進行實時維護和更新。標準體系構(gòu)建如圖2所示。

3.2 標準體系分層

標準體系的構(gòu)建遵循系統(tǒng)論的方法，從宏觀的視角出發(fā)，對標準化對象的多個層面、要素和屬性進行綜合規(guī)劃和協(xié)調(diào)，旨在優(yōu)化資源配置，以高效的方式達成既定的工作目標[6]。有軌電車作為綜合而復雜的系統(tǒng)工程，在構(gòu)建標準體系的過程中，采用系統(tǒng)工程的方法，依據(jù)霍爾三維結(jié)構(gòu)模型，從多個角度全面闡述體系內(nèi)各部分的特性和功能[7]，首先從性質(zhì)、階段、分類3個維度上進行分層，標準維度劃分如圖3所示。宏觀上分出標準體系，其次對第二個子體系進行更細的劃分，同時，充分結(jié)合其他軌道交通標準體系構(gòu)建理念及有軌電車自身發(fā)展的特點，科學合理地進行標準體系的構(gòu)建，避免標準層級設置的不合理和標準重復及標準間的矛盾。

（1）性質(zhì)維度

標準體系按照其特性可被分為3個主要層次：基礎層、通用層和專用層，這些層次之間存在著密切的聯(lián)系。基礎層標準是整個體系的基石，為其他標準奠定基礎，并被廣泛采用。由于其普遍適用性，有時也被稱作共性標準。通用標準則是在基礎標準的基礎上，結(jié)合特定應用領域的特殊需求而形成的，因此可以被視為具有一定領域特定性的半共性標準[4]，從通用標準出發(fā)，結(jié)合具體板塊、具體工藝而制定的標準稱為專用標準。即個性標準[3]。共性標準和個性標準屬于上下層級關系，共性標準是基礎，對個性標準起制約作用。個性標準進一步細化和補充共性標準。

（2）階段維度

有軌電車是一個綜合和復雜的系統(tǒng)，生命周期長，包括規(guī)劃設計、施工建設、運營維護、拆除報廢等多個階段，各個階段之間需要很好地銜接，各標準對于不同階段的指導規(guī)范內(nèi)容需要根據(jù)工程實際需求制定，因此，從階段維度出發(fā)，標準體系需要反映出有軌電車生命歷程，按照有軌電車生命周期劃分，主要分為有軌電車前期準備階段、中期實施階段、后期運營維護階段。

（3）分類維度

有軌電車按照不同分類方式劃分，可分為高低地板有軌電車、鋼輪鋼軌/膠輪導軌有軌電車、接觸網(wǎng)非接觸網(wǎng)有軌電車，同時，有軌電車在不同地區(qū)應具備不同的功能，在城市地區(qū)，其功能主要是地鐵等其他公共交通的補充，起到交通運輸?shù)墓δ?；在旅游地區(qū)，有軌電車的建設通常是為了更好地發(fā)展“交通+旅游”，因此有軌電車除了起到運輸功能往往還伴隨著供游客旅游觀光的功能。雖然不同分類、不同功能的有軌電車存在重合部分，但是標準體系應當注重針對性和可操作性設計，結(jié)合不同分類、功能定位、發(fā)展目標因地制宜編制標準，確保符合具體實際工程，滿足當前及未來有軌電車持續(xù)健康發(fā)展。

4 現(xiàn)代有軌電車標準體系構(gòu)建

4.1 現(xiàn)代有軌電車標準體系層級

根據(jù)上文分析，構(gòu)建了現(xiàn)代有軌電車標準體系三級框架，如圖4所示。分為基礎層級（共性層級）、通用層級（半共性半個性層級）、專用層級（個性層級）?；A標準是編制大軌道交通（有軌電車+其他軌道交通）標準的基礎，可供多制式的軌道交通標準和規(guī)范參考借鑒，因此基礎層級具有廣泛指導意義，現(xiàn)代有軌電車標準體系中基礎層級包含術(shù)語、分類、標記標識、計量符號、限界及工程制圖等；通用標準是現(xiàn)代有軌電車在規(guī)劃設計、施工建設、運營維護、拆除報廢等階段普遍適用的技術(shù)規(guī)范和標準，這涉及高地板有軌電車、低地板有軌電車、鋼輪鋼軌有軌電車、膠輪有軌電車及不同供電方式等不同分類的有軌電車，本框架從不同工種出發(fā)，包含了車輛系統(tǒng)、工務系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信/信號系統(tǒng)、機電系統(tǒng)、工程建設及運營維護等七大系統(tǒng)；專用標準是專門用于現(xiàn)代有軌電車建設發(fā)展中，針對細分專業(yè)制定的個性標準，通常按照現(xiàn)代有軌電車全生命周期發(fā)展不同專業(yè)進行劃分，本框架中，按照通用層級的劃分結(jié)合不同專業(yè)細化專用層級，例如：車輛作為直接供乘客使用的關鍵運營設備，車輛專業(yè)部分的標準不僅是為了匹配整個有軌電車系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，更是確保乘客安全、列車可靠、便捷舒適的基礎，因此本框架車輛系統(tǒng)的專業(yè)標準包括車體/部件專用標準、車輛轉(zhuǎn)向架專用標準、牽引控制/制動專用標準、車輛電氣專用標準、車內(nèi)設備專用標準、車端連接專用設備等6類；工務系統(tǒng)的專業(yè)標準分為軌道專用、地質(zhì)專用等5類；供電系統(tǒng)的專業(yè)標準分為供電設備專用、牽引網(wǎng)/電纜專用等6類；通信/信號系統(tǒng)的專業(yè)標準分為通信設備專用、乘客信息系統(tǒng)專用等5類；機電系統(tǒng)的專業(yè)標準分為通風/空調(diào)/采暖專用、售檢票專用等5類；工程建設系統(tǒng)的專業(yè)標準分為車站建設專用、勘測測量專用等6類；運營維護的專業(yè)標準分為運營維護專用、安全應急專用等6類。

4.2 現(xiàn)代有軌電車標準研究明細

現(xiàn)代有軌電車標準明細表構(gòu)成現(xiàn)代有軌電車標準體系的核心內(nèi)容，是現(xiàn)代有軌電車標準體系結(jié)構(gòu)圖的具體化，見表1，其包括序號、標準在體系中的代碼、標準編號、標準名稱、標準級別、發(fā)布時間、實施時間、標準狀態(tài)、被代替標準號、責任部門、備注等，其他編制標準部門可以根據(jù)標準明細表判定標準體系是否齊全、完整，同時標準明細表也能更科學地指導相關部門在計劃現(xiàn)代有軌電車標準時的制定、修改、復審及執(zhí)行。

5 結(jié)語

現(xiàn)代有軌電車是綜合而復雜的系統(tǒng)工程，整個生命周期較長，涉及板塊多、工種繁雜、業(yè)務流程繁瑣，制定標準是為了更好地規(guī)范和指導現(xiàn)代有軌電車各項工藝，保證有軌電車各項工作的有序、高效、安全、質(zhì)量。因此，構(gòu)建現(xiàn)代有軌電車體系是完善相關標準的必要基礎，用層次劃分標準體系，是為了更好地整合和優(yōu)化，更具有針對性。能夠更好地與實際工藝結(jié)合，滿足現(xiàn)代有軌電車的持續(xù)健康發(fā)展。

本文主要分析了現(xiàn)代有軌電車現(xiàn)有標準，明確了現(xiàn)代有軌電車標準缺位及構(gòu)建標準體系的急迫，并從現(xiàn)代有軌電車的性質(zhì)維度、階段維度、分類維度出發(fā)，依托霍爾三維模型理論，構(gòu)建了現(xiàn)代有軌電車標準體系，將標準體系按照正常的標準層級劃分為基礎標準、通用標準和專用標準，基本包含了有軌電車生命周期各個階段各個板塊的內(nèi)容，能夠有效地對現(xiàn)有標準進行歸類，同時發(fā)現(xiàn)目前標準的空白領域，能夠很好地響應有軌電車的實際工序，同時指導并規(guī)范有軌電車未來的發(fā)展趨勢。