高速铁路牵引供电设备全寿命周期管理的探讨

李超人

中国铁路济南局集团有限公司山东济南250000

摘要：基于目前高速铁路牵引供电设备设施运行及管理现状，引入全寿命周期成本理论并创建模型，分析了影响高速铁路牵引供电设备全寿命周期成本的主要因素，提出应用全寿命周期成本理论进行牵引供电设备设施管理的对策建议。

关键词：高速铁路牵引供电；全寿命周期成本；管理建议

引言

近年来，我国高速铁路迅猛发展，高速铁路牵引供电系统所拥有的资产规模越来越庞大，对如此庞大的资产进行高效管理和利用，关系到高速铁路牵引供电系统运行安全、管理效益和长远发展。然而，高速铁路牵引供电系统设备全寿命周期成本管理是基于高速铁路牵引供电系统从项目立项到设备无法使用的整个寿命周期的成本管理方式，是实现高速铁路牵引供电资产全寿命周期成本最低的一种方法和管理理念。

1全寿命周期成本理论介绍

寿命周期费用（LifeCycleCost，简称LCC）又称为寿命周期成本，是指在设备的生命周期之内，为其在概念设计、生产、运营维护、服役期后处理等过程中所支付的所有费用之和，包括科学研究、设计建造、招标采购、施工安装、运维、服役期后处理等成本以及由于装备故障引起的和对周围环境可能造成的破坏而产生的成本。

2高速铁路牵引供电设备寿命周期费用模型构建（HSRT-LCC）

2.1前期阶段

前期阶段包含预可行性研究、可行性研究，主要完成对铁路项目的前期研究以及论证其建设的必要性，同时对各项经济技术指标进行对比，并完成估算。在技术方案的制定中，要选择全寿命周期成本较为经济的技术方案[1]。该阶段是高速铁路牵引供电全寿命周期中十分重要的阶段，技术方案应以满足实际需要需求为出发点，兼顾资产运营期，对全寿命周期成本控制起到至关重要的作用。如供电方式选择、变压器容量选择、变电所户内外布置方式、接触网基础和支柱选型等，应进行全寿命周期分析。

2.2设计阶段

设计阶段包含初步设计和施工图设计，是确定方案的重要阶段，也是工程造价管理的重要环节，需要科学、合理地确定技术、施工方案及编制概预算，并提交相关部门进行审核。

2.3实施阶段

实施阶段可分为施工招标和施工2个阶段。施工招标中的工程造价管理应以上级主管部门或业主批复的预算、施工图纸、施工图说明为基础，合理确定工程合同额。在招标过程中，技术标准的评价不仅需要考虑施工组织方案及措施，还应考量包括运营维护在内的整个寿命周期计划，选择具有较高综合效益的技术方案，应彻底改变以合同最低价中标的方式，采取较为合理的全寿命周期成本最低评价标准。施工阶段的工程投资控制是实现项目造价控制目标的过程。在施工阶段，应编制资金计划，确立工程造价的目标值，为工程投资的控制提供强有力的依据，并比较项目实施过程中的实际支出情况，发现偏差应及时纠正。该阶段应以施工图、施工文件、预算为控制要求，在以严格的验工计价对工程款进行结算的基础上，控制工程付款进度，严控变更设计[2]。在工程实施阶段，应考虑建设项目的全寿命周期费用，在评估施工方案和项目施工计划时应考虑对后期运维的影响，在降低施工阶段成本的基础上，尽量减少运营和维护的费用。

2.4竣工验收及决算阶段

该阶段是处理工程项目资产总额、确定最终工程投资的重要阶段，在各阶段成本分析、数据采集归纳和积累基础上，全面审视决策、设计和施工阶段的成本控制效果。竣工验收阶段的关键是加强工程竣工审计工作，避免发生重复项目计价、定额高、标准收费高等乱象，导致工程投资不合理的增加。项目施工阶段结束后进入运营和维修阶段，应重点关注最终工程造价、生产经营者培训等工作，确保项目顺利投产和运行。

2.5运维阶段

在运行维护阶段应以最低的寿命周期成本进行项目成本管理，制定合理的操作和维护保养计划，并充分利用“6C”等装置，在保证工程质量目标的前提下，实现对高速铁路牵引供电设备设施全方位的统一管理，降低运维成本。

3HSRT-LCC影响因素分析

3.1设计方案及设备标准阶段

传统设计方案仅考虑单一工程项目投资，无法兼顾相关工程或未关注由于技术方案造成运维成本的增加；设备选型时，未适度考虑将来发展的需要，或过度考虑冗余设计；设计人员运用全寿命周期理论的意识不强，仅关注当前阶段的工程造价，未充分考虑全过程全寿命周期[3]。

3.2产品设计阶段

研发阶段基本已决定了产品整个寿命周期阶段的主要成本。设计开发阶段确定了产品的运行模式、维修模式、能耗和备件消耗，虽然设计和开发阶段的费用仅占整个产品成本的7%，但它将决定产品成本的70～80%。在设备的全寿命周期成本构成中，制造成本约占30～35%，运行维护费用约占50%以上。因此，设备的设计机制极大地影响了设备的全寿命周期成本，不科学的设计机制会带来后期大量的操作和维护不便等问题。

3.3招投标模式

针对目前招投标的方式，通常价格是重要的考核指标，重视当下成本而忽视后期运营和维护成本，导致牵引供电设备成本出现“冰山效应”，后期维护成本因劣质服务和质量缺陷而大大增加。

3.4运维体制

高速铁路牵引供电设备的运营维护是高速铁路一项十分重要的工作。提高高速铁路牵引供电设备的服役性能水平，确保安全、高效运行是及其重要的措施。对同一类型的设备设施，采用不同的维修手段，最终的寿命周期成本将出现很大差异，特别是铁路供电设备数量多且繁杂，运营维护费用占整个寿命周期成本的比重较大。为了取得最优的维修效果，降低成本，实现“提质增效、强基达标”目标，需要进行技术经济分析和比较，并结合智能巡检等技术，分析经济成本，比较不同修程修制的成本，确定科学合理的修程修制。

4牵引供电设备全寿命周期管理建议

（1）转变传统价值观念，灌输全寿命周期理论。以全寿命周期理论核算成本价值为出发点，着眼点从只关注当下转变为关注全寿命周期过程。（2）变革管理理念，创新管理方法。我国铁路行业的LCC应用正处于萌芽阶段，有必要对供应商、建造者和企业进行有力的宣传和推广，使LCC的管理理念能够渗透到全过程中的各个部门，有效地进行LCC管理。（3）加快组织结构建设，建立专门的HSRT-LCC管理机构。建议建立一个专门的高速铁路牵引供电全寿命周期管理机构，建立统一高效的适合我国高速铁路的牵引供电全寿命周期管理体系，以全寿命周期的理论指导高速铁路牵引供电系统规划、设计、采购、运营、维护和经济管理[4]。（4）创建高速铁路牵引供电设备信息管理系统。由于牵引供电系统的全寿命管理涉及复杂的计算模型，并非简单的数字加减，同一设备的故障形式多样，运营维护成本计算也越来越繁杂，需要创建科学合理的运维信息管理评价体系，该系统可利用大数据分析对高速铁路牵引供电设备的原始数据进行管理及统计分析，可大大降低设备成本核算的工作量和人工费用。随着设备的日益精益化管理，对设备的各项性能指标分析的需求越来越大，以信息化方式管理牵引供电设备是必然趋势。

结束语

高速铁路牵引供电设备全寿命周期管理是一项复杂、全面、有意义的工作。运用全寿命周期管理理念和方式对高速铁路牵引供电设备进行统筹规划及管理将是未来发展的方向。

参考文献：

[1]陈子奇，毕诗画.基于PHM的牵引供电系统设备维护技术研究[J].电子质量，2018（01）：46-50.

[2]黄立杰.浅谈供电设备运行环境安全风险管理[J].科技创新与应用，2017（35）：133-134.

[3]张奥，林圣，冯玎，何正友.基于马尔可夫过程的牵引供电设备维修决策模型及其应用[J].铁道学报，2017，39（11）：38-45.

[4]李海荣.铁路牵引供电设备检修运行分析[J].科技风，2017（03）：137.