地鐵車輛檢修模式探討

郭 新 李春廣 黃 挺 王伯銘

（1.南京南車浦鎮城軌車輛有限責任公司，210031，南京；2.西南交通大學機械工程學院，610031，成都∥第一作者，高級工程師）

1 地鐵車輛檢修現狀

目前，國內地鐵列車檢修大多沿用了鐵路機車車輛檢修的傳統模式，即采用按運營里程和運營時間進行預防的計劃維修，以及列車發生事故后進行的故障事后維修。由于地鐵運營的特殊性和局限性，車輛的日常維護及檢修必須在列車完成運營之后進行。按照GB 50157—2003《地鐵設計規范》的規定，我國地鐵車輛段按照功能劃分為檢修車輛段及運用車輛段。由于我國現行的地鐵制度大多源自于《鐵路設計規范》，所以有很多的概念和理念仍未脫離鐵路的框架和束縛。目前，世界上已有先進地鐵運營管理系統，其地鐵檢修已實現了從以“計劃維修”和“故障事后維修”為主的檢修模式向以“均衡修”為主的檢修模式的過渡。香港地鐵就是一個成功的案例。

2 均衡修的優勢

所謂均衡修，是指將原來集中在某幾個檢修時間段內的檢修作業任務分散到運用窗口期或者較低級別的修程中進行，使得整個檢修工作分散而均衡，以平衡各個級別修程的修車庫停時間。特別是在大修中，為了減少大修的修車時間，通常經過換件的方式將部分部件的檢修安排在運用過程中或者其他較低級的修程中進行。因此，均衡修的優勢非常明顯：①避免了必須等待列車退出每日運營才能進行檢修的特點，可將運能發揮到最大；② 使得檢修人員和檢修設備的工作量更為平均，使檢修效率最大化。

隨著地鐵車輛零部件工藝的改進和管理能力的提升，檢修周期也發生著變化。香港地鐵公司綜合國內外先進思想，對香港地鐵的檢修制度進行了大刀闊斧的改革，提出了一套適用于香港地鐵的檢修模式。其經受住了實踐的檢驗。

3 香港地鐵車輛檢修模式

香港地鐵公司將地鐵檢修分為A、B、C三個等級的檢修修程，并通過排序將A、B、C修成功運用于二動二拖的地鐵車輛上，如表1所示。

香港地鐵通過大量的換件修和均衡修。將很多原來集中在某幾個檢修時間段內的檢修作業任務分散到運用窗口期或者較低級別的修程中進行，使得整個檢修工作分散而均衡。這樣一來，繁重的檢修任務量變得簡潔而有序。

表1 香港地鐵檢修制度

從表1看出，香港地鐵二動二拖車輛檢修制度以45d為一個周期，編組中無論是動車還是拖車，在一個檢修周期內都進行了2次日檢和1次月檢，在第1年和第1年零15d對車輛進行了大修。而按照現行上海地鐵檢修制度，如以45d為一個檢修周期，則上海地鐵公司需在一個周期內對地鐵車輛進行多達45個日檢和至少1～2個月檢。兩者對比，檢修工作量和效率是顯而易見的。由表1還可看出，二動二拖每節車的B修程安排都盡可能與另外3輛車的B修程工作區分開，將月檢的工作分解到每次的A修中去。在工作量一定和工作周期一定的情況下，進行此項工作的人員將比月檢減少四分之三。根據實際情況，此二動二拖的檢修制度也可應用于更為常見的三動三拖的情況。

如果檢修車輛為三動三拖，為在一個檢修周期內達到二動二拖的檢修量，同樣制定了一個檢修方案，如表2所示。

表2 三動三拖均衡修檢修方案

由表2可以看出，以45d為一個周期的車輛檢修方案完全可應用在三動三拖編組的列車上。但應用必須建立在零部件的高可靠性、優秀的管理方案和對均衡修的透徹理解的基礎上。

4 均衡修衡量指標的計算

世界先進的地鐵列車檢修和管理技術大都建立在以均衡修為基礎的檢修制度之上。香港地鐵以均衡修為前提的修制修程的優勢已經顯而易見了。均衡修配合檢修制度的完善，大大縮短了檢修作業時間，明顯提高了檢修效率。但有個問題隨之而來，如何衡量均衡修的適用度。文獻［1］提出了一個A值指標，即將諸如列車開行組數、配屬組數和專項檢修時間等14個變量形成一個經驗公式。本文將對此公式在地鐵檢修技術上的應用情況做一個分析。

根據文獻［1］，CRH系列動車組均衡修指標A值計算公式如下：

式中：

Mp——列車配屬總數，組；

Ms——每日開行列車數量，組；

Ni——車輛編組情況，輛／組；

Li——專項檢修項目檢修周期，km；

m——某臺設備所需承擔的以時間為檢修周期的專項檢修項目數；

n——某臺設備所需承擔的以走行公里數為檢修周期的專項檢修項目數；

R——檢修臺數，臺；

Ti——某個專項檢修項目檢修周期，d；

L——每組每天平均走行公里數，km；

twi——單班組單項檢修作業時間，h；

Δt——庫內日有效作業時間，h；

P——可同時作業班組數，組；

C——集中入庫車輛組數，組；

K——設備使用調節系數，當僅計算夜間作業時取K＝0，有備用車可以進行白天作業時根據白班同時作業班組數取值。

其中，A1是以走行公里數為檢修周期的項目計算公式；A2是以時間為檢修周期的項目計算公式。A值即為A1與A2中的較小值。如果該項目可同時以兩種模式進行計算時，則同時計算A1和A2，再取值小的為最終結果。但是，CRH型動車組和地鐵系統無論從結構特征，還是從檢修水平上都有著差別，所以，本文將通過計算和比對，對此公式是否能用在地鐵上，進行校驗和修正。其思路為：先根據文獻［1］的公式進行地鐵車輛的均衡修A值計算，再與實際情況進行比對，找出差別，進行修正。

本文以深圳地鐵4號線牽引輔助變流器上的熱交換柵格清洗為例進行公式的計算。由于柵格的清洗通常以15d為一個周期，是以時間為檢修周期的項目，故采用A2計算。

首先確定公式中的各參數。文獻［2］介紹了通用的建議地鐵檢修制度和規模量，本文根據其提及的算法，確定計算參數。

設常規地鐵全年有251個工作日，由文獻［2］知有關檢修臺位R的計算式為：

式中：

e—— 定修年工作量，組；

α2——檢修臺不平衡因素，通常取1.2。

深圳地鐵4號線的列車配屬總數為27組，由文獻［2］的經驗公式，得出15d檢的年工作量為e＝20×Mp＝540組。則由式（3）得R＝1.29臺，取整R＝2臺。本計算案例具體參數值為：Mp＝27組，Ms＝17組，Ni＝4輛／組，m＝1項，R＝2臺，Ti＝15d，L＝676km，twi＝0.15h，Δt＝4h，P＝2組，C＝2組，K＝2。將各項參數代入式（2）得A2＝20.28。

式中：

Tj——設備日運行時間，h。

在本例中，由于每一個一動一拖的單元才有1個牽引輔助變流器，即一組4輛編組的車輛一共有2套熱交換機柵格需要清潔，故Q＝2個／組；而Tj為車輛運行時間，Tj＝16.5h。將Tj和Q 代入式（5）計算得A2＝0.2475。

由于A2＜0.6，按照文獻［1］所述，反映檢修能力還有較大提升空間。這與深圳地鐵4號線檢修庫的實際情況相吻合。

另外，為了驗證公式的適用性，本文以一個輪對的外觀15d檢的實例來進行說明。詳細參數如下：Mp＝27組，Ms＝17組，Q＝16個／組，Tj＝16.5h，m＝1項，R＝2臺，Ti＝15d，L＝676km，twi＝0.1h，Δt＝4h，P＝2組，C＝2組，K＝2。將參數代入式（5）得A2＝1.32＞0.6。

A2＞0.6，說明檢修作業受到制約，設備不能滿足需求，需要增加設備數量或增加作業班組。筆者在現場了解到，輪對檢修組工作壓力確實較其他設備檢修組壓力大，有時甚至出現別的檢修組幫助其檢查輪對的情況。故此公式還是有一定的適用性。

5 優化均衡修建議

有效實現均衡檢修是提高城市軌道交通車輛運營效率、使用率和檢修質量的有效手段。應結合不同車型的特點，針對不同車型易故障零部件進行科學分析和預測，從而在進行均衡修時做出合理的人員分配和設備分配。

結合深圳地鐵4號線的實際情況，筆者認為可通過以下幾個方面來提升地鐵列車的檢修能力：

（1）在保證車輛高可靠性的前提下，香港地鐵檢修模式完全適用于深圳地鐵4號線的實際情況，可加以采用。

（2）適當增加備用車輛，以提高應對故障的能力。備用車輛數量的提高可以有效延長所有配屬車輛的平均檢修周期。

（3）掌握零部件的可靠度和檢修周期，進行有針對性的均衡修。實施均衡修應該以零部件為維修單元，通過對車輛的化整為零，提升技術工人對重點零部件的檢修能力，使其能在短時間內對重點零部件的更換和檢修做出快速反應。

（4）建立適合于自身檢修能力的應急機制，并完善基于換檢修方法的車輛備用零件的“檢修現場－零部件倉庫”體系，使得地鐵車輛檢修成為有機的整體。

6 結語

為使車輛檢修滿足地鐵高效運營的要求，車輛的檢修需結合先進的檢修技術，并配以現代科學的管理方法。相比傳統的計劃維修和故障事后維修，均衡修有著巨大的優勢。以港鐵A、B、C修制修程為基礎的檢修模式對檢修人員的工作效率有著積極促進作用，并大大減少了地鐵車輛因檢修而造成的庫停時間；這種先進的檢修模式能很好地應用在二動二拖或者三動三拖編組的車輛上。

本文通過對A2公式的修正，提出一套適用于地鐵車輛檢修的均衡修衡量計算公式。該公式綜合考慮了設備配備、人員配屬、車輛檢修周期等因素，能為地鐵車輛檢修和運營管理提供一定的參考。

先進的地鐵檢修方式、高素質的地鐵檢修維護人員，以及各類檢修資源的良好配合，才能在地鐵車輛檢修和管理運營中起到相互促進的作用。

［1］李波，劉建國.關于 CRH 系列動車組運用均衡檢修的探討［J］.鐵道車輛，2008，46（12）：35.

［2］朱弘.上海軌道交通車輛的檢修制度和車輛段檢修規模的計算［J］.地下工程與隧道，2002（2）：40.

［3］伍敏，余海斌.上海地鐵1號線運能現狀分析及應對措施［J］.城市軌道交通研究，2002（2）：76.