廣佛線地鐵“系統(tǒng)修”的可行性研究與運(yùn)用

豐茂圣

(廣州市地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部 廣州510380)

地鐵廣佛線是國內(nèi)第1條城際地鐵線路，于2010年11月3日開通試運(yùn)營，配置27列4節(jié)編組的B型車。2015年廣佛線延長線將開通，開通后上線運(yùn)營的列車數(shù)量將達(dá)到22+2，甚至是24+1，同時(shí)列車還進(jìn)入了架修期，廣佛線面臨著可用車輛數(shù)量減少，而供車數(shù)量增加的嚴(yán)峻問題。在增購車不能立即到位的情況下，廣佛線亟須尋找新型的車輛維修模式，以擺脫因車輛連續(xù)停運(yùn)檢修造成的可用車數(shù)量不足的窘境。

1 廣佛線列車維修模式及人員配置

1.1 維修模式設(shè)置

廣佛線列車目前采用的維修模式參照的是供貨商提供的維修手冊(cè)中的檢修要求，包括以運(yùn)營時(shí)間/里程為周期的預(yù)防性計(jì)劃維修和列車發(fā)生故障后的故障維修。預(yù)防性計(jì)劃維修分為日檢、月檢、半年檢、年檢、架修以及大修6個(gè)級(jí)別，具體維修模式見表1［1-2］。按照廣州地鐵的維修分配，車輛檢修部門負(fù)責(zé)列車的日檢、月檢、半年檢以及年檢，車輛大修部門負(fù)責(zé)列車的架修和大修。

表1 廣佛線列車維修模式

1.2 人員配置及任務(wù)

廣佛線車輛檢修部門按照上述的維修模式，配置4個(gè)輪值班，負(fù)責(zé)27列車的日檢、月檢和故障維修;配置2個(gè)定修班，負(fù)責(zé)27列車的半年檢和年檢作業(yè)。

除了對(duì)列車的上述檢修外，根據(jù)廣州地鐵的運(yùn)營管理模式，每逢大型節(jié)假日之前，都需要對(duì)列車重點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全面普查，以確保節(jié)假日期間客流高峰的沖擊，避免因車輛故障影響運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量。

2 目前維修模式存在的不足

預(yù)防性計(jì)劃維修只有在車輛數(shù)量較多、不必過分追求車輛運(yùn)用效率的條件下才能采用。根據(jù)廣州地鐵十幾年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，以及近幾年廣佛線列車的維修總結(jié)，目前實(shí)施的維修模式存在較多的不足，主要表現(xiàn)為以下幾方面:

1)需要連續(xù)扣車，降低了列車的總體使用率，由表1可以看出，每列車每年的半年檢、年檢需要停修的時(shí)間長達(dá)8 d，基本上每天均有2列車需要扣車進(jìn)行檢修;

2)檢修方式相對(duì)較為呆板，不能根據(jù)工作周期的長短靈活安排檢修作業(yè)，不能合理地利用資源，變相造成運(yùn)營成本的增加;

3)檢修模式固定，而各系統(tǒng)的使用頻率不同，不能隨著季節(jié)的變化對(duì)相關(guān)車輛的部件進(jìn)行檢修，只能通過普查的方式進(jìn)行，既不能合理有效地控制車輛故障，又增加了額外的工作量;

4)列車的部件眾多，每次扣車檢修均需要檢查，導(dǎo)致人員作業(yè)分散，檢修質(zhì)量無法保證，容易出現(xiàn)漏檢漏修的情況。

隨著地鐵事業(yè)的不斷發(fā)展以及維修經(jīng)驗(yàn)的積累，這種維修模式越來越難以滿足運(yùn)營的需求，因此需要一種新的維修模式來改變目前的現(xiàn)狀。

3 其他地鐵線路的維修模式

我國各大城市的地鐵均在對(duì)車輛檢修制度進(jìn)行不斷的摸索和完善，期望在保證列車可靠性的前提下，既能提高車輛利用率，又可降低地鐵的運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前我國各大城市的地鐵維修模式，除采用與廣佛線相同或類似的維修模式外，還有其他幾種不同的模式。

3.1 香港地鐵維修模式

香港地鐵采用基于均衡修和定期檢修相結(jié)合的檢修制度，檢修修程、周期及停修時(shí)間如表2所示［3-4］。

表2 香港地鐵列車維修模式

此種維修模式實(shí)際上是以“狀態(tài)修”為主，需對(duì)列車的重要系統(tǒng)配備專用故障診斷單元，采用現(xiàn)代的檢測和診斷技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測列車的運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷與故障，從而大大減少傳統(tǒng)檢修中查找故障的時(shí)間;并可根據(jù)檢測結(jié)果，提前安排好檢修場地、人員及材料配件，以便順利完成檢修工作。“狀態(tài)修”能大幅度減少庫內(nèi)的檢修停時(shí)，提高車輛的檢修生產(chǎn)效率和車輛的運(yùn)用效率。

3.2 南京地鐵1號(hào)線維修模式

南京地鐵1號(hào)線配屬了20列車，采用12個(gè)不同的修程(Q1～Q12)，對(duì)現(xiàn)有的列車根據(jù)車體需要安排全年12個(gè)月的維修計(jì)劃，即每月安排Q1至Q12中的1個(gè)修程。對(duì)一列車的“全效修”修程分布如圖1所示［5-7］。

圖1 南京地鐵1號(hào)線列車維修模式

3.3 深圳地鐵3號(hào)線維修模式

深圳地鐵3號(hào)線配屬24列車，采用“分散修”的車輛維修模式，如表3所示。此種模式充分利用日間客流低峰時(shí)段和夜間庫停時(shí)間完成各項(xiàng)修程，從而減少由于維修造成的扣車，提高車輛的利用率［8］。

表3 深圳地鐵3號(hào)線列車維修模式

3.4 廣州地鐵8號(hào)線維修模式

廣州地鐵8號(hào)線配屬20列車，采用4個(gè)不同的修程(季度修1～季度修4)，根據(jù)全年4個(gè)季度的時(shí)間節(jié)點(diǎn)劃分，每個(gè)季度對(duì)列車的不同系統(tǒng)進(jìn)行維修，具體如表4所示。

表4 廣州地鐵8號(hào)線列車維修模式

對(duì)比上述城市地鐵線路的不同檢修模式，列車停修時(shí)間均有所減少，但仍然存在列車需連續(xù)停修的修程。香港地鐵的檢修模式，雖然實(shí)現(xiàn)了“零扣修”，但是此種模式需配置專用的檢測設(shè)備［9］，而且列車的架修周期較短，目前廣州地鐵正在逐步推進(jìn)此種維修模式，還需一段時(shí)間，暫不能直接借鑒使用。

廣佛線需尋求符合自身實(shí)際的維修模式，在車輛人員配置以及維修組織架構(gòu)不變的情況下，實(shí)現(xiàn)列車的最大利用率，因此提出了對(duì)廣佛線列車實(shí)施6個(gè)修程的“系統(tǒng)修”。

4 “系統(tǒng)修”的提出及規(guī)程設(shè)置

4.1 “系統(tǒng)修”設(shè)置原則

綜合我國各大城市的維修經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合廣佛線自身實(shí)際情況，在保證質(zhì)量安全以及車輛各專業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備檢修內(nèi)容不變的前提下，按照以下幾點(diǎn)原則提出了“系統(tǒng)修”的維修方案:

1)保持目前的日檢、月檢維修模式不變;

2)取消目前的半年檢、年檢維修模式，利用9:00—16:00列車早晚高峰之間的“天窗期”按系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，廣佛線運(yùn)營“天窗期”如圖2所示;

圖2 廣佛線運(yùn)營“天窗期”

3)消除連續(xù)扣車對(duì)供車的影響，融節(jié)假日普查于“系統(tǒng)修”中，減少額外工作量;

4)根據(jù)列車各個(gè)系統(tǒng)在不同時(shí)間段內(nèi)的表現(xiàn)，重點(diǎn)維修，有效減少故障率，實(shí)現(xiàn)列車的最大利用率，有效節(jié)約人力成本。

4.2 “系統(tǒng)修”規(guī)程設(shè)置

在確定了“系統(tǒng)修”的設(shè)置原則后，根據(jù)列車維修手冊(cè)要求以及對(duì)車輛運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)，確定了廣佛線列車“系統(tǒng)修”的各個(gè)修程。

4.2.1 月檢修程設(shè)置

由于受電弓系統(tǒng)是列車受流的重要部件，各級(jí)定檢的要求都非常細(xì)致、嚴(yán)格，所以廣佛線列車的各級(jí)固定檢修規(guī)程中對(duì)受電弓系統(tǒng)維護(hù)的作業(yè)內(nèi)容相差不大。在實(shí)施“系統(tǒng)修”后，將月檢中受電弓檢修按照目前實(shí)施的年檢規(guī)程進(jìn)行檢修，其他的月檢所需檢修的內(nèi)容均保持不變。實(shí)施系統(tǒng)修列車的月檢作業(yè)，仍由輪值班組獨(dú)立完成。

4.2.2 “系統(tǒng)修”修程及內(nèi)容設(shè)置

廣佛線列車實(shí)施6個(gè)修程的“系統(tǒng)修”，即每兩個(gè)月可對(duì)列車的某幾個(gè)系統(tǒng)(分成兩大部分)進(jìn)行一次完整的維修，每個(gè)修程由兩個(gè)定修班組分別對(duì)不同的車輛系統(tǒng)進(jìn)行維修。廣佛線列車實(shí)施的“系統(tǒng)修”作業(yè)內(nèi)容及維修周期如表5所示。

表5 廣佛線列車“系統(tǒng)修”內(nèi)容及周期安排

此規(guī)程的設(shè)置可充分衡量維修工作量，確保在“天窗期”內(nèi)能完成檢修;各系統(tǒng)的維修期根據(jù)其在不同季節(jié)的表現(xiàn)情況以及使用頻率，提前做好檢修并適當(dāng)增加檢修次數(shù);考慮列車安全關(guān)鍵設(shè)備系統(tǒng)的半年間隔的周期循環(huán)性檢修。

5 實(shí)施“系統(tǒng)修”的目的

5.1 提高車輛利用率

線路的配屬車數(shù)(NP)=運(yùn)用車數(shù)(NY)+檢修車數(shù)(NJ)+備用車數(shù)(NB)，在配屬車數(shù)及運(yùn)用車數(shù)固定不變的情況下，只能通過減少檢修車數(shù)來提高車輛利用率［10］;車輛故障減少以及維護(hù)人員的數(shù)量減少均可實(shí)現(xiàn)降低維修成本的目的。

目前采用的月檢、半年檢及年檢都需要扣車進(jìn)行維修，每天至少扣2列車，甚至3列，極大地限制了正線供車能力。利用列車早晚高峰之間的“天窗時(shí)間”按系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，消除連續(xù)扣車對(duì)供車的影響，基本可以實(shí)現(xiàn)零扣修，從而大大提高供車能力。

廣佛線列車2015年開始架修，按目前的檢修模式，NP=27保持不變，NJ=3，NB=3，在不考慮車輛故障的情況下，最多可安排21列車上線運(yùn)營，最大供車率為21/27=77.8%;實(shí)施“系統(tǒng)修”后，列車的檢修在“天窗期”完成，NJ=0，最大供車率為(27－3)/27=88.9%，可有效提高供車率10%以上。

5.2 提高檢修生產(chǎn)能力

按照目前的檢修模式，27列車每年共需要27個(gè)半年檢和27個(gè)年檢，其中半年檢維修需要3個(gè)工作日，年檢需要5個(gè)工作日，除去月檢，每列車每年需要8 d的檢修時(shí)間，因此27列車需要2個(gè)定修班組利用216個(gè)工作日的時(shí)間完成檢修。

除去節(jié)假日和周末，每年約250個(gè)工作日，2個(gè)定修班組最多可完成31列車的檢修。由于半年檢和年檢對(duì)檢修時(shí)間的要求，以及節(jié)假日調(diào)休等各方面的因素，例如，4 d的工作時(shí)間只能進(jìn)行1列車的半年檢，7 d只能進(jìn)行1列車的年檢或2列車的半年檢，按照目前的檢修模式，2個(gè)定修班最多能滿足30列車的檢修需求。

實(shí)施“系統(tǒng)修”后，正常工作日均可安排列車“天窗期”進(jìn)行檢修，平均每個(gè)月約有21個(gè)工作日，因此，實(shí)施“系統(tǒng)修”后，兩個(gè)定檢班組能夠完成42列車的檢修，檢修生產(chǎn)能力提高約40%。

5.3 合理利用檢修時(shí)間，提高檢修質(zhì)量

按照目前維修的模式，在固定時(shí)間內(nèi)對(duì)一列車的各個(gè)系統(tǒng)同時(shí)開始檢修維護(hù)，作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)點(diǎn)多，培訓(xùn)及質(zhì)量監(jiān)控難度大，容易存在漏檢漏修等問題。通過實(shí)施“系統(tǒng)修”，每次只是對(duì)車輛的一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢修，檢修前可以提前對(duì)每次系統(tǒng)修的內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)，作業(yè)過程中可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢查，提高檢修質(zhì)量。

實(shí)施“系統(tǒng)修”后，將重大節(jié)假日前普查的內(nèi)容融入到了“系統(tǒng)修”的不同修程中，無需額外開展普查，從而節(jié)省了因普查增加的工作量。

5.4 提高車輛系統(tǒng)的可靠性

“系統(tǒng)修”是根據(jù)列車各系統(tǒng)季節(jié)性表現(xiàn)以及實(shí)際運(yùn)用表現(xiàn)實(shí)施的檢修，例如在夏季來臨前，對(duì)所有列車的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一集中檢修，提高了空調(diào)系統(tǒng)的可靠性;車門數(shù)量眾多，加上動(dòng)作次數(shù)頻繁，因此需縮短車門的檢修周期等。利用“系統(tǒng)修”可達(dá)到控制列車故障，提高車輛可靠性的目的。

6 廣佛線列車“系統(tǒng)修”試行情況

為了驗(yàn)證“系統(tǒng)修”能否達(dá)到提高檢修效率和供車率的目的，廣佛線檢修車間選取投入運(yùn)營2年以上、車載設(shè)備已進(jìn)入穩(wěn)定期的GF047048、GF049050車試行“系統(tǒng)修”，檢驗(yàn)系統(tǒng)修的成效。

6.1 列車?yán)们闆r

實(shí)施“系統(tǒng)修”后，檢修人員在列車早高峰回廠前，開始準(zhǔn)備檢修所需的物料和工具，列車回廠后立即開展檢修作業(yè)。2列車均能夠在早晚高峰的“天窗期”內(nèi)完成檢修，相對(duì)于列車停修8 d的半年檢、年檢，“系統(tǒng)修”實(shí)現(xiàn)了列車的“零扣修”，提高了列車的利用率。

6.2 維修所需人工時(shí)對(duì)比

實(shí)施“系統(tǒng)修”后，相應(yīng)月檢的受電弓檢修變更為年檢，每個(gè)月檢增加4人·時(shí)。系統(tǒng)修月檢無電部分作業(yè)配置7人，每人檢修時(shí)間4 h，有電作業(yè)配置6人，每人檢修時(shí)間2 h，系統(tǒng)修月檢工時(shí)為:7×4+6×2=40。月檢由原來的10次增加為12次，相應(yīng)地增加了2次系統(tǒng)修月檢。

實(shí)施“系統(tǒng)修”，一個(gè)檢修周期內(nèi)，每次只是對(duì)列車的某一兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢修，檢修人員可充分地學(xué)習(xí)了解檢修的內(nèi)容及要求。按照目前定修班每個(gè)班組11人的配置，每人每天工作6 h統(tǒng)計(jì)，半年檢的檢修時(shí)間按照有效工作日2.5 d，年檢按照有效工作日4.5 d作業(yè)時(shí)間計(jì)算，一列車實(shí)施“系統(tǒng)修”與現(xiàn)行定檢的人工時(shí)對(duì)比情況如表6所示。

表6 作業(yè)人工時(shí)對(duì)比

通過對(duì)比，實(shí)施系統(tǒng)修后，檢修工作效率得到提高，每列車全年可以節(jié)約247.5人·時(shí)，節(jié)省了人力成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

6.3 “系統(tǒng)修”實(shí)施前后故障對(duì)比

2014年實(shí)施“系統(tǒng)修”的2列車各系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)良好，全年沒有發(fā)生列車晚點(diǎn)、清客等故障事件。選取設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)定期的近三年來的車輛故障數(shù)進(jìn)行對(duì)比，故障具體情況如圖3所示。

圖3 實(shí)施系統(tǒng)修前后故障情況對(duì)比

6.4 同期車輛故障情況對(duì)比

2014年實(shí)施“系統(tǒng)修”的列車的故障情況，與按目前檢修模式進(jìn)行檢修的列車的故障情況對(duì)比如圖4所示。

圖4 同期車輛2014年故障情況對(duì)比

通過數(shù)據(jù)對(duì)比得出，實(shí)施“系統(tǒng)修”后，列車的故障率有所減少，達(dá)到了提高運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量的預(yù)期目標(biāo)。

7 結(jié)語

實(shí)施“系統(tǒng)修”，一方面在確保列車安全和運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量的前提下提高了列車的使用率;另一方面有效節(jié)約了檢修的人工時(shí)，提高了對(duì)列車的檢修能力。2015年廣佛線將對(duì)列車全面實(shí)施系統(tǒng)修，為廣佛線列車進(jìn)入“架修期”以及廣佛線延長線開通后供車數(shù)量的大幅增加，提供有力的保障;同時(shí)廣佛線增購列車到貨后，在檢修人員不增加的情況下，為確保所有列車能夠及時(shí)檢修，打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。實(shí)施“系統(tǒng)修”，既提高了設(shè)備利用率，又節(jié)省了人力成本，為其他線路地鐵車輛的維修模式提供了有價(jià)值的參考。

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