地鐵基礎設施第三方綜合檢測服務模式探討

■ 許貴陽 石偉棟 田新宇 楊 飛 尹 峰

地鐵基礎設施第三方綜合檢測服務模式探討

■ 許貴陽 石偉棟 田新宇 楊 飛 尹 峰

隨著我國城市軌道交通建設、運營里程的不斷增加，軌道交通運營和結構安全更加受到重視。地鐵基礎設施狀態檢測監測內容與模式對于運營安全及經濟起到了決定性作用。地鐵第三方綜合檢測服務模式，不僅能夠提升地鐵公司的安全管理水平、降低運營成本，也可在全國開通軌道交通的城市推廣，將會產生顯著的社會和經濟效益。

軌道交通；基礎設施；檢測監測

城市軌道交通作為一種快捷高效、安全舒適、節能環保的大容量城市客運交通方式，逐漸受到世界各國的重視。截至2014年末，我國22個城市累計建成城軌線路101條，運營線路3 155 km，其中地鐵2 438 km，占線路總長77．3%；輕軌239 km，占線路總長7．6%。為了保障地鐵安全、平穩、高效運行，達到經濟有效地養護維修目標，需要對其基礎設施進行全面檢測監測，并建立準確、全面、深入的檢測數據分析處理中心，從而更安全、經濟、合理地為公眾服務。

1 地鐵基礎設施檢測監測現狀

目前，國內已開通地鐵的城市都通過采購專用檢測監測設備、組建專門機構實現對基礎設施的定期檢測，同時也有很小一部分較專業的監測內容委托第三方測試。

以深圳地鐵為例，介紹我國地鐵基礎設施檢測監測現狀。

深圳地鐵基礎設施檢測監測采用靜態、動態檢查相結合的方式。

軌道靜態檢查包括軌道幾何尺寸、鋼軌狀態、焊縫平直度、軌道結構檢查等，多采用人工方式，部分輔助靜態測量設備進行。軌道動態檢查只對軌道幾何定期采用DGJ-4型軌道檢測車（1號線一期工程投入）檢查一遍。

接觸網靜態檢查包括導高、拉出值、磨耗、靜態絕緣距離、絕緣電阻、接地電阻、開關刀閘接觸間隙、避雷器預防性試驗、受電弓碳板損傷及重點設備（錨段關節、線岔、分段絕緣器、補償器）參數等，采用人工方式輔助靜態測量設備進行。動態檢測是利用自帶動力的檢測車采用接觸式（或非接觸式）方式檢測；在電客車上安裝弓網監測裝置，在非運營時段定期對接觸網相關動態參數進行測量，在運營時段查看弓網視頻。

建筑沉降和位移監測均采用委外方式，直接委托隸屬地鐵集團的深圳市市政工程設計研究院實施。重點監測區段直接委托市政工程設計研究院或由測量工班承擔。結構檢測視實際發生病害的部位和需要檢測的范圍，單獨進行合同談判委托市政工程設計研究院實施。

通過國內外調研，結合我國鐵路的檢測模式和技術水平，總結目前地鐵基礎設施檢測存在的一些問題：

（1）檢修管理模式有待優化。地鐵采用“檢、修部分分開”的模式，這種模式不利于管理上相互制約和工作專業化。

（2）檢測項目不全，自動化程度低。地鐵接觸網、軌道的日常檢測還以人工為主，效率低下；檢測設備采購時間較長，技術落后，設備開始老化，故障較多。

（3）動態檢測集成化程度低。現有軌道檢測車、接觸網檢查車只能實現單一專業、不同時段的檢測，檢測專業少（如軌道檢測車只能檢測基本軌道幾何參數，對于鋼軌傷損、扣件缺失、軌面擦傷、鋼軌磨耗等不能進行檢測），更重要的是難以實現各專業檢測數據的時空同步，不便于多專業關聯分析。

（4）基礎設施地面監測未全覆蓋。地鐵基礎設施地面監測尚未進行全線在線實時監測，只是局部區域監測，存在一定安全盲區。

（5）檢測監測沒有信息化管理。在各工班組檢測及委托第三方單位監測后，數據不能統一分析管理，未建立統一的檢測監測數據管理分析平臺，無法采用先進的數據挖掘和分析算法實現多專業綜合分析和故障診斷。

2 第三方城市軌道綜合檢測監測技術服務模式

鑒于以上城市軌道交通檢測現狀，提出基于目前多種先進檢測監測設備，設計一套科學、先進、全面的第三方城市軌道綜合檢測技術服務模式，為城市軌道交通系統提供全方位的“家庭醫生”式保障服務。

第三方城市軌道綜合檢測技術服務模式是指在擁有專業檢測資質基礎上，通過最先進的移動檢測設備、固定監測設備，對地鐵、輕軌基礎設施和沿線環境進行全方位、全項目、全天候檢測，其中主要包括對軌道、接觸網、電務、通信信號的周期性檢測，對地面構筑，隧道、橋梁狀態的實時監測，對災害（如火災、水災）的在線監控，以此獲得國內及國際認可的權威、準確檢測數據。

其運作模式是與地鐵集團合作，成立第三方檢測機構，除車輛、機務維修外，所有裝備和人員投入均由第三方服務機構提供。第三方綜合檢測服務模式架構見圖1。

第三方城市軌道綜合檢測技術服務擬采用2輛軌道車作為設備承載平臺，檢測時用機車牽引列車前進（見圖2）。在2號車后端設有機車操作臺，聯掛后可完成前端機車的起動、調速、制動、整車實時監控操作，整列車可正反向運行，避免推行或重新編組。

圖1 第三方檢測服務模式架構

圖2 檢測列車編組模式

1號檢測車安裝鋼軌探傷系統、軌道狀態巡檢系統、通信系統。2號檢測車安裝軌道幾何檢測系統、鋼軌輪廓檢測系統、接觸軌檢測系統、鋼軌波浪磨耗檢測系統、接觸網檢測系統（接觸與非接觸）、隧道限界檢測系統、環境監視及精確定位系統。利用檢測列車可以實現多專業、多項目的同步測量，能夠做到快速、準確、全面的測量。

第三方綜合檢測技術服務較現有檢測模式具有一定優勢：

（1）檢測監測項目全覆蓋，綜合投入小。不僅可以滿足軌道檢測、接觸網檢測和鋼軌探傷，還可以完成軌道、接觸網巡檢，以及接觸軌和隧道限界的檢測等，同時，通過光纖傳感等新技術的推廣，提供針對于路基、隧道、橋梁等基礎設施在內的全覆蓋、全生命周期在線監測。

（2）大幅提升裝備技術先進性和服務水平。利用多專業具有自主知識產權的高精尖檢測設備進行檢測，提高檢測技術的先進性。

表1 綜合檢測車檢測內容

（3）提供安全評估報告。采用第三方綜合檢測模式，運營期間綜合利用互聯網、移動終端、數據庫等技術，將各條線路的檢測監測數據實時匯入檢測大數據中心，專家服務團隊將綜合歷史數據、基礎信息數據、視頻數據等進行全面深入分析，完成病害成因特征分析和成因診斷，隨時為運營單位提供任何線路的安全評估報告，指導維護維修工作。

3 第三方城市軌道綜合檢測監測技術服務內容

第三方城市軌道綜合檢測監測技術服務基于綜合檢測車和地面配套的在線監測系統，涵蓋日常需要的所有檢測項目，檢測內容見表1、表2。

4 前景展望

（1）產業化分析。預計到2020年，全國擁有軌道交通的城市將達到50個，軌道交通規模將達到近6 000 km。軌道交通的運營和結構安全均離不開對基礎設施狀態的檢測監測，未來城軌檢測市場的規模巨大。在此背景下，在全國地鐵推廣專業、綜合的第三方檢測技術服務，必將起到行業引領的作用。隨著各地鐵公司不斷接受這一理念，第三方檢測技術服務將全面推行，帶來巨大的經濟和社會效益。

表2 地面基礎設施在線監測系統檢測內容

（2）可行性分析。經過對比論證，基于綜合檢測車，在地鐵公司推廣第三方綜合檢測服務具有綜合投入小、裝備和技術先進、大幅提升運營安全管理水平等明顯優勢，且這種服務模式可在全國開通軌道交通的城市推廣復制。

（3）適用范圍。地鐵綜合檢測第三方服務將是國內地鐵行業的一個創舉，是我國高速鐵路成熟技術向城市軌道交通領域的一次成功拓展，具有劃時代意義。這種模式的推廣應用，將會大大提高城市軌道交通運營安全綜合管理水平，也會為運營管理單位節約投資、簡化管理環節起到積極作用。

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許貴陽：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，研究員，北京，100081

石偉棟：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，高級工程師，北京，100081

田新宇：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，副研究員，北京，100081

楊 飛：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，助理研究員，北京，100081

尹 峰：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，助理研究員，北京，100081

責任編輯 高紅義

U298

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1672-061X（2015）04-0070-04