摘 要 在高速公路上,隧道是整条高速公路的咽喉地段和重点控制工程,它的安全性、可靠性对整个高速公路的快速畅通起着重要的作用,因此如何有效保障隧道的安全畅通是山区高速公路管理者面临的紧迫问题之一。成渝高速公路经过几年的运营,在隧道运营管理方面积累了一定的经验。本文以成渝高速公路在隧道管理体系构成,机电系统安全运行,设备维护检修和隧道突发事件响应等有关隧道运营和管理方面的情况为例,总结了高速公路隧道运营管理方面的经验与教训,并就高速公路隧道在运营管理上存在的问题和发展方向向国内外同行学习与交流。
关键词 高速公路隧道运营管理
1. 引言
随着西部大开发政策的实施,为了实现客、货的安全、快速、通达地流动,西部山区的高速公路建设得到了快速的发展,高速公路隧道也就越来越多。隧道是高速公路的咽喉地段和重点控制工程,隧道作为地下管状构造物,空间环境狭窄,存在潜在的交通事故危险,且在隧道内发生事故造成的危害较地面上大。另外为隧道运行提供安全保障服务的机电设备系统,如中央控制系统、火灾报警系统、电视监控系统、通讯系统等,技术先进又比较复杂,因此,确立何种隧道运营管理体系,如何对各种资源进行合理使用和科学管理将是有效保障隧道的安全畅通,发挥高速公路高速、高效、舒适、安全作用的关键。成渝高速公路中梁山、缙云山隧道已经安全运行了近8年,取得了较好的社会效益和经济效益,在隧道安全运营管理方面也逐步积累了一些经验。
2. 高速公路隧道运营管理体系构成
一个完善合理的隧道运营管理体系对于确保隧道安全运营,取得较好的社会效益及经济效益是十分重要的。目前,国内外大多数隧道管理部门只负责隧道的日常运营管理,而将技术要求较高的机电设备维护检修等工作通过签订服务合约,委托给相关的专业维修服务公司进行。这样既能使隧道管理部门集中精力搞好各项安全运营管理工作,又能有效减少维修人员及设备投入,降低运营成本。由于隧道环境条件十分恶劣,运行机电设备受恶劣环境的影响需要进行经常性的维护检修;隧道内各种突发性事故经常造成隧道内设备损坏,需要及时修复;但是由于各种原因维修服务公司并不能满足隧道这种需要随叫随到的维修服务要求,因此这种管理体系存在一定的缺陷,无法保证一些小而频繁的设备故障,以及由于事故造成的设备损坏得到及时处理,以致于影响到隧道的正常运营,尤其是对长大公路隧道安全运营来说应该是弊大于利。
重庆成渝高速公路中梁山、缙云山隧道是国内较早投入运行的长大高速公路隧道。因此在隧道运营管理体系构成方面几乎是靠自己逐步摸索形成的,经过几年的运营管理实践,不断探索,在隧道运营管理方面形成了一套比较富有特色、合理高效、能够确保隧道安全运营的隧道运营管理体系。这种管理体系基本上能够有效地保障对各种情况的快速反应与处置,起到了社会维修服务系统无法起到的作用,取得了较好的社会效益。但这种管理体系需要配备较多机电维修人员及检修设备,这样必然造成管理、维护等各项费用的增加,当维护检修任务较少时造成维修资源利用效率不高,在现在看来这种管理模式也有其一定的局限性,有待于进一步改进与完善。其基本组织结构如图1示。
图1 重庆成渝高速公路隧道运营管理系统组织结构图
从图1隧道运营管理树状结构图可以看出,重庆成渝高速公路有限公司机电管理处全面负责中梁山、缙云山隧道安全运营管理工作。为了完成好隧道安全运营管理任务,在机电管理处下有针对性地组建了以隧道运营管理、设备维护检修、事故紧急救援等各种任务为目的隧道管理站、各类机电维修队、消防救援队等专业队伍,实行专业化管理,形成了一个集中管理、分散控制、各司其责的比较完善的隧道运营管理模式。这种管理模式使各部门之间,既相对独立,又紧密联系,既有分工,又有协作,有效地保障了对各种情况的快速反应与处置,保障了机电设备的安全运行,从而有效地实现了隧道管理的最终目标———安全、畅通、经济运行。
为了取得较高的社会效益及经济效益,使维修资源得到更加有效合理的使用,重庆成渝高速公路公司目前正在探索对上述隧道管理体系进行必要的改革,比如将机电维修这一块剥离出去成立一个子公司,新成立的机电维修子公司在承担隧道机电设备维护检修的同时,又对外承接机电设备安装、调试及维护检修任务,这样在保障隧道设备得到及时的维护检修的同时,又使维修资源得到了充分的利用,以求得社会效益和经济效益最大化。
3. 高速公路隧道机电系统构成及安全运行
一个完善的隧道机电系统对确保隧道良好的通行环境、及早发现隧道内事故及灾害、提高隧道的运营管理水平、确保交通舒畅与行车安全具有重要的作用。随着微电子技术、计算机技术、通讯技术的迅速发展,隧道机电技术也得到了长足的发展,现在新建的高速公路隧道配置的机电设备系统功能更加完备,运行更加稳定。高速公路隧道机电系统的构成应该满足以下原则:要体现操作简单、经济实用、先进可靠、可扩展、易维护;要提高隧道运营自动化、信息化、网络化水平,使隧道管理人员能够及时、准确、全面地了解隧道及机电设备的运行情况,以便更加科学、合理、有效地进行隧道运营管理及服务。目前国内外隧道高速公路的机电设备系统基本上包括电力、监控、通讯、机械四大系统及交通控制、火灾报警、通风、照明等众多子系统,广泛使用了各类信息采集装置、信息处理装置、信息发布装置,在完善的功能强大的系统软件的支持下高效运行,以求达到保证隧道行车安全和畅通的目标。在此基础上通过制订一系列规章制度、行为规范,落实运行值班的稽查,加强值班人员的业务技能培训,加强系统设备的巡查、维护、检修等运行管理,确保各系统机电设备的安全运行。
成渝高速公路中梁山、缙云山隧道机电系统设计于20世纪90年代初,系当时比较先进的全监控及多种控制方式的隧道机电工程,在机械、电力、监控、通讯四大支柱系统下分别设置12个子系统,即:中央控制系统、交通控制系统、环境监测系统、通风系统、照明系统、火灾报警系统、闭路电视系统、紧急电话系统、有线广播系统、无线广播系统、供电系统及消防供水系统,如图2所示:
图2 隧道机电系统及供电、控制网络图
隧道机电系统技术比较先进,结构比较复杂,对操作、维护人员的要求也比较高,各系统是否安全运行将直接影响到隧道的安全畅通,因此,我们从规章制度的制订、运行值班的稽查落实、值班人员的培训,设备的巡查、维护、检修、升级改造& 等各方面来加强系统设备的运行管理,确保各系统机电设备的安全运行。
1)根据隧道运行的特点、要求及实际情况,我们给有关隧道运营的各级岗位制订了岗位职责、行为规范,制订了严格的中央控制室、变电站及守护值班管理制度,制订了值班人员在操作中必须遵守的各项安全运行管理规定,并且进行了汇编、上墙,通过实施公司、处、站三级不定时、不定点的随机稽查制度,电话稽查与现场稽查相结合的方式来加强值班监督,强化各种规章制度的贯彻落实,对发现的各种违纪违规的行为予以严肃的处罚,使值班人员牢记“安全第一”的工作方针,从制度上保障了机电设备的安全运行。
2)针对值班人员业务素质高低不一,对设备的了解及操作水平不一致的情况,为了提高值班人员的业务水平,确保各种设备得到正确的操作与维护,我们每年都制订了详细的值班人员教育培训计划,组织他们进行设备结构、性能、技术规范、维护知识和安全操作规程等技术理论和实际操作技能培训。在班组一级,各班组长每月必需按要求制订月培训计划,组织班员学习业务知识,将业务技能好的职工与较差的职工进行配对,进行传、帮、带,并且将每月的学习成绩情况与相关人员的月考核挂钩并形成制度化。另外,处、站配合每年通过半年、全年两次业务考核,全面检查运行人员的业务状况,对理论及实作成绩不合格的值班人员作出待岗处理,只有成绩合格者方能上岗操作,这样通过优胜劣汰的竞争机制,让职工们树立危机感,自觉努力学习,提高自身的业务素质,通过以点带线,以线带面,多管齐下的方式较快地促进了值班人员业务水平及操作技能的提高,从值班人员业务素质上保障了机电设备的安全运行。
3)我们给隧道管理站各岗位制订了较为规范的各种运行记录,如运行值班记录、设备缺陷记录、设备巡查记录、设备故障记录、报警信息记录等,制订了机电设备巡视检查制度,每年由机电管理处根据各系统设备的使用时间的长短、使用频率的高低等信息,对机电设备系统作定量分析,根据分析结果制订相应的机电设备维护检修计划,要求值班人员及各机电维修队严格按要求定期对各系统机电设备及隧道内设备设施进行巡查、维护,发现问题及时汇报、及时维修、及时记录,以确保设备随时处于良好的技术状态,从机电设备性能上保障了机电设备的安全运行。
4)中梁山、缙云山隧道机电系统是20世纪90年代初设计的,受当时科学技术发展水平的制约,隧道机电设备系统从设计理念到硬件设施的配置,现在看来都相对落后了。随着运行时间的增加,隧道车辆通行量的增大,机电系统故障率逐渐增加,越来越不能满足隧道安全运营管理的需要。重庆成渝高速公路有限公司为了逐步解决部分机电系统设备老化的问题,从2000年开始投入大量财力、物力和人力逐步实施机电设备系统改造计划,充分依靠现代科学技术,对部分不能达到要求,故障率较高的机电系统及设备进行了升级换代、整合、更新等技术改造。如我们以前使用的差温铜管式隧道火灾报警系统,设备灵敏度较差,易受腐蚀,对环境条件要求较高,对灰尘及腐蚀性气体较严重的隧道不太适用,经常出现误报或漏报,最后处于瘫痪状态,直接影响到隧道的运行安全。为了解决这个问题,在通过全面调查研究、详细的比较分析论证后,我们引进了西门子光纤火灾报警系统,这在国内高速公路隧道上使用还是首例,通过实际运用证明该系统既有技术含量高,性能优良,又有运行稳定,安全可靠等特点,为隧道的安全运行提供了有力的保障。这样我们依靠科技进行技术改造,从技术上保障了机电设备的安全运行。
4. 高速公路隧道机电设备的维护检修
机电设备维护检修工作是提高机电设备运行效率、健康水平,确保设备安全和经济运行的重要措施。由于隧道运行环境较为恶劣,运行设备使用寿命的长短,运行质量的高低等与运行设备的维护检修工作质量密切相关。隧道机电设备随着运行时间的增长其性能、技术状况将会不断地下降,国外(特别是发达国家)高速公路隧道机电设施无论技术状况还是使用寿命都比国内高速公路隧道好,主要原因除设备技术先进、隧道环境较好外,与其维护检修人员比较专业,维护检修工作比较科学,质量较高不无关系。因此,我们应该通过制订科学合理、切实可行的隧道机电设备维护检修制度及作业规范,通过培训、引进等方法来提高机电维修人员的专业化水平,提高隧道机电设备的维护检修质量,从而达到随时使隧道运行设备处于良好的运行状态,延长设备使用寿命,保障隧道安全运营的目的。
1)重庆成渝高速公路公司根据隧道机电设备的运行特点,维护检修工作坚持以预防为主的计划性维护检修、各站点的日常维护与及时性报修相结合的原则。
(1)由机电管理处根据各系统设备的运行特点及运行情况,制订较为合理的年度检修计划,以预防性检修防患于未然。
(2)由于隧道机电设备运行环境相对比较恶劣,空气中腐蚀性、导电性尘埃较多,因此我们要求隧道管理站各站点加强运行设备的日常清洁维护工作,保护电气设备及电气线路的绝缘性能及可靠性,延长设备的使用寿命。
(3)如果系统设备在运行过程中发生故障,管理站不能恢复的,则由各隧道管理站及时上报机电管理处,管理处及时派遣相关专业机电维修人员赶赴现场,使故障设备能及时得到维修,保证了机电设备的完好率。
2)为了机电设备维护检修方便,及时,我们在机电管理处下成立了相关专业维修队,如:电力维修队(主要负责各变电站变配电设备、电力架空线路的维护检修工作)、电子维修部(主要负责中央控制系统、电视监控系统、交通控制系统、通讯系统、广播系统及各收费站弱电系统设备的维护检修工作)、综合维修队(主要负责隧道内外及高速公路全线照明灯具、普通用电设备的维护检修工作及水电工程施工)、机械修理厂(主要负责隧道各种通风机械、紧急通道设施及高速公路全线机械设备的维护检修工作)。实践证明上述专业维修队的设置是相当合理及必要的,减少了那种将隧道设备设施的维护检修承包给外单位而带来的扯皮推委,不能及时解决问题的情况,在机电管理处的统一调度下,当隧道机电运行设备需要维护或检修时,各维修队能够做到及时快速的出动。成渝高速公路中梁山、缙云山隧道机电设备能保持目前的技术状况,与这支维修队伍的精心维护是分不开的,从而有力地保障了隧道机电运行设备随时处于良好、有效的运行状态,取得了较好的经济效益和社会效益。
3)为保证隧道机电设备维修工作的正常开展,切实抓好维修工作的生产调度、业务技术,不断提高维修质量和工作效率,我们在设备维修作业中不断总结经验教训,制订了一套机电设备维修规范以及机电维修管理工作制度。
(1)维修部门按照生产技术部门的任务通知单,安全、合理、有效地组织施工作业,一切施工作业必须严格执行相应行业的有关技术标准及安全规定,严格执行运行设备设施检修的操作规程,严格遵守运行设备设施使用管理单位的工作规定及要求。
(2)对运行设备维修工作实行分级质量验收,严把安全质量关,即:作业班组自检;维修部门验收;使用部门验收。
(3)我们对有关机电设备维修的生产业务、技术安全工作、维修队员的业务技术培训与提高实行管理层负责制,建立了经济责任制,将生产任务、技术等级、岗位职责、经济效益与个人收益紧密结合起来,实施严格有效的绩效考核管理。
以上这些措施有效地促进了运行设备维护检修工作质量与工作效率的提高。
5. 高速公路隧道发生突发事件的响应
由于隧道是特殊的地下管状构造物,受气候条件、天气情况、隧道内空气质量,隧道内路况、车况,以及驾驶人员的行为等因素的影响,隧道内存在着发生车辆故障、交通事故甚至隧道火灾等突发事件的危险性,且突发事件造成的危害较大。因此在隧道内发生突发事件时,怎样提高对隧道内突发事件的响应速度,以最快的速度进行救援、排障,降低由此引起的交通拥挤和时间延误,最大限度减少国家、集体及驾乘人员的损失,对高速公路管理者来说是十分重要和必要的。就高速公路救援工作在人力、物力和财力的投入而言,国内高速公路基本上已超过国外,主要原因是国内行驶车辆车况较差,驾驶人员综合素质较低,导致事故率较高。因此必须有强有力的紧急救援队伍及科学的突发事件应急处置程序,来加强对隧道突发事件的响应,减少隧道突发事件造成的各种危害。
1)重庆成渝高速公路公司,在机电管理处救援服务中心下成立了专职救援队伍,负责交通事故、车辆故障、隧道火灾、车辆急修、道路排障等救援保障工作;在隧道管理站成立了隧道守护队,负责隧道的日常巡视、检查以及发生突发事件时的交通管制及先期救援工作。这样在隧道发生突发事件时,守护队、执法队及救援队能够及时、迅速地赶赴现场,使突发事件能够得到有效的控制和处置,有效地保障了隧道的安全、快速与畅通。
2)加强各部门间的协作,依靠现代信息技术提高对突发事件的响应速度。隧道内突发事件的处理涉及的部门通常不止一个,比如隧道管理站(它又包括多个下属部门中央控制室、守护队等)以及执法队、救援队等。重庆成渝高速公路为提高对隧道内突发事件的响应速度而对这些相关部门的协作制订了切实可行的规范和制度,形成了一个卓有成效的隧道事件管理系统。该系统装备有专用无线对讲系统,专用内线电话及隧道内紧急电话系统,市网电话及每天24小时值班的巡逻车、救援车等。比如当中控值班人员在CCTV显示屏上发现隧道内发生意外情况后,立即通知守护巡逻车前去查看,守护队员随后将现场的具体情况反馈给中控室,中控室根据报告内容判定需要什么样的救援,并向相关的响应部门如执法队、救援队发送报警信息,执法队、救援队接到报警信息后根据要求立即出动赶赴事件现场,同时中控室与守护队、变电站相互配合进行必要的交通管制及通风、照明控制,防止二次事件的发生,并且守护队在事件现场先期组织如救死护伤、人员疏散等救援工作,有效地控制突发事件后果的扩大。在整个突发事件的响应过程中,各部门始终互相联系,互相反馈各自的信息以应付各种意外的情况,通过加强这样的协作,我们就能够对突发事件进行有效而协调的响应,从而提高对隧道内突发事件的响应速度及处置力度。
3)为了优化隧道救援服务系统的运行,公司将所有救援车辆(拖车、吊车、维修车、消防车等)、救援设备集中起来组成了集消防救灾、道路清障、紧急救援、车辆急修为一体的救援服务中心,与机电管理处合署办公,统一调度,统一指挥,这样有关隧道的各方面的情况都通过机电管理处(救援服务中心)这一部门进行有效的管理,避免了多头领导而造成的令出多门、信息传递不畅、沟通困难、易造成混乱局面的矛盾,保证了对隧道内突发事件的协调快速的响应。
4)加强演练,提高救援服务水平。为了在处理隧道突发事件的整个过程中做到有条不紊,协调迅速,我们对隧道有可能出现的突发事件进行了各种各样的事故预想,制订了各种预案。比如制订了隧道火灾应急处置预案、隧道内车辆故障、交通事故等各类事故的应急处置预案,这些应急预案对隧道内发生突发事件时救援人员的战斗位置、岗位职责、救援车辆行驶线路、车辆的疏散线路、各类救援人员的配合、事后清场、经验总结等诸多方面进行了详细而明确的规定。我们对救援队伍实行准军事化管理,在平时要求他们对各种应急预案加强演练和勤务训练,不断对应急预案进行充实和完善,以求达到最佳实战效果。通过这些措施使我们的值班人员知道在什么情况下该采取什么样的工作程序,从而在处理突发事件的过程中做到急而不慌,快而不乱,有效地提高了对突发事件的响应质量。
6. 结束语
隧道运营管理是一个比较复杂的系统工程,涉及到人、设备、技术等多方面的因素。成渝高速公路在隧道运营管理方面经过几年的探索和不断的创新总结,从无到有,从简单到复杂,形成了一套比较完善、高效的隧道运营管理模式,基本满足了提高隧道运输的安全性、高速性、舒适性、降低运行成本、提高运行质量的要求。这套管理模式具有以下特点:
1)拥有较为合理的隧道安全运营管理组织结构,从而保证了隧道运营管理各方面的工作得以协调、顺畅地进行。
2)拥有比较齐全的隧道机电设备专业维护维修队伍,有一套完整的机电设备维护检修规范、通过计划检修与故障报修相结合的方式,使隧道机电设备随时处于良好的运行状态,保证了隧道机电设备及隧道的运行安全,提高了维护维修反应速度,降低了运行成本。
3)有一套比较完整的有效的规章制度以及员工培训、考核上岗标准,通过激励手段与处罚措施相结合,有效地促进了员工业务技能的提高,提高了设备的使用水平,提高了运行质量,保证了安全运行。
4)有一支技术过硬的专职救援队伍,使隧道内发生的的各种事故能够得到及时的救援及处理,减少了扯皮现象,极大地提高对突发事件的响应速度,降低了在隧道发生突发事件时给各方面造成的损失,保障了隧道的快速畅通。
随着科学技术的不断进步,交通运输形势的不断发展,我们在隧道运营管理方面还有许多地方有待改进和完善,比如如何对中央控制系统及其它机电系统进行技术上的升级改造以实现高度自动化,减少故障率,使这些系统发挥更加有效的作用;如何采取更加有效的激励措施来促使运行人员自觉提高自己的业务技能,搞好安全运行;如何更加有效地控制隧道运营成本,达到以最低的成本支出体现隧道功能的理想平衡模式等。实践证明充分利用计算机技术、信息技术、自动控制等现代科学技术,采用高度集中、功能完备、技术先进、可扩展性强、易于以后升级换代的自动化监控与信息采集报警智能管理系统;及时进行设备系统的更新换代;构建比较完善的运营管理体系;通过技术保障手段实现部分站点(如变电站等)无人化值班;拥有较专业的隧道运营管理从业人员将是保障隧道安全运营,提高服务质量,降低运营成本,提高运行质量的有效途径。
(刘先明 戴晓虹)