基于多維度指標評定的西安地鐵設施設備運行質量評價

郭 媛

（西安地下鐵道有限責任公司運營分公司，陜西西安 710016）

基于多維度指標評定的西安地鐵設施設備運行質量評價

郭 媛

（西安地下鐵道有限責任公司運營分公司，陜西西安 710016）

隨著城市軌道交通的迅速發展，地鐵設施設備的質量管理逐漸成為業界關注的焦點。文章根據西安地鐵設施設備運行經驗，從故障數、運行時間、故障影響、缺陷、響應時間、動靜態檢測等維度入手，對設施設備的運行質量進行科學評價，真實反映設施設備運行狀況，為分析、指導設備檢修工作提供依據，形成閉環管理。

地鐵；設施設備；質量評價

0 引言

地鐵設施設備運行情況直接反映地鐵設施設備維護保養的質量，對其進行評價是提高地鐵維保質量的有效途徑。通過對各系統的分項評價和總體評價可綜合判斷設施設備維護在某些方面表現的優劣和存在的問題，從而分析、指導設施設備檢修工作，為提高設施設備維護質量指明方向。

1 算法概述

設施設備運行質量可以從故障率、可靠度、故障影響度3個維度進行評價。故障率是反映統計周期內系統設備發生故障的頻率；可靠度是設備在統計周期內的正常運行的時間，即反映出人員響應、故障診斷處理、校驗、啟動等故障維修時間；故障影響度反映發生影響行車安全的故障情況。為評定設施設備的維護質量，本文從故障率、可靠度、故障影響度等維度入手，對各專業設備月度維護情況進行的綜合評定。

西安地鐵自動化系統、機電系統、供電系統維保方式均為計劃性檢修，質量評價是根據月度故障率、可靠度、故障影響度指標，參考國標、歷史數據標準等，將以上 3 個方面換算為標準評分值，并確定各維度權重，最終將系統評價為百分制數值，對各專業設備月度維護情況進行綜合評定。西安地鐵工建系統的結構、房建專業維保模式多為故障修，軌道專業有定期的動態檢測情況、靜態驗收，因此工建系統根據各專業特點單獨建立質量評價算法。各系統最終質量評價分值為系統內各專業質量評分值的平均值。

2 自動化、供電、機電系統質量評價算法

2.1 故障率

故障率是在統計期內（自然月）從系統發生故障數維度評價系統質量，為排除設備數量不同對故障數的影響，引入故障率概念即故障件數與系統設備總數之比：

式（1）中，λ 為故障率；F 為統計期內故障件數；N 為系統設備總數。

將故障率換算為0～100的分值，即故障率維度設備運行質量評分 Gλ，引入“優、良、中、差”等級和刻度的概念（表1）。

表1 故障率維度等級及上、下界設定

根據故障率不同取值范圍，質量評分計算方法如下：

式（2）～（5）中，a 為優等級故障率 λ 上界，m 為優等級故障率維度設備運行質量評分 Gλ最小值；b 為良等級故障率 λ 上界，n 為良等級故障率維度設備運行質量評分 Gλ最小值；c 為中等級故障率 λ 上界，r 為中等級故障率維度設備運行質量評分 Gλ最小值。

制定故障率維度“優、良、中、差”等級的統一標準，劃定各個等級對應的百分制范圍，同時參考歷史月度平均故障數，對應為“良”等級的指定分值，依次測算出各等級故障率上、下界，如表2 所示。

表2 故障率維度等級及上、下界測算標準

2.2 可靠度

可靠度是在統計期內從系統可靠運行時間維度評價系統質量，即系統實際運行時間與系統計劃運行時間之比：

式（6）中，R為可靠度；TR為系統實際運行時間；T 為系統計劃運行時間。

將可靠度換算為 0～100 的分值，即可靠度維度設備運行質量評分 GR，引入“優、良、中、差”等級和刻度的概念（表3）。

表3 可靠度維度等級及上、下界設定

根據可靠度不同取值范圍，質量評分計算方法如下：

式（7）～（10）中，a 為優等級可靠度下界，m 為優等級可靠度維度設備運行質量評分 GR最小值；b 為良等級可靠度下界，n 為良等級可靠度維度設備運行質量評分 GR最小值；c 為中等級可靠度下界，r 為中等級可靠度維度設備運行質量評分 GR最小值。

制定可靠度維度“優、良、中、差”等級的統一標準，劃定各個等級對應的百分制范圍，同時參考歷史月度平均可靠度，對應為“良”等級的指定分值，依次測算出各等級可靠度上、下界，如表4 所示。

2.3 故障影響度

故障影響度是在統計期內從故障影響維度評價系統質量。根據發生故障的影響程度可將故障分為 A、B、C 3 類，見表5。

表4 可靠度維度等級及上、下界測算標準

表5 故障影響度等級設定

故障影響度設備運行質量評分 GI為：

式（11）中，故障分類基礎分 B：是按照各系統或專業的重要程度及可靠程度給定各系統或專業的滿分基礎分值，（每個專業的系統分類基礎分相加應為 100分）；故障評分標準 S：是結合各系統或專業的歷史故障數據給出的允許最大故障率評價標準，參考歷史各類故障平均數，制定每一類故障的允許最大故障率評價標準；參考國標規定供電系統故障率不高于 0.16 次/萬列公里的標準（這里的供電系統故障界定為造成單邊供電或部分區域停電的故障，屬于本標準中的 A 類故障），制定供電專業 A 類故障評分標準 SA。

西安地鐵 2 號線故障分類基礎分、故障評分標準值如表6 所示。

2.4 質量評分綜合計算方法

計算出故障率、可靠度、故障影響度這 3 個維度的設備運行質量評分后，根據其在各系統評分中的影響，設定各維度權重，從而計算出系統最終質量評分。

式（12）中，各維度質量評分及權重劃分如表7 所示。

3 工建系統質量評價方法

3.1 軌道專業

軌道專業質量評價是根據每月軌道動態檢測情況、靜態驗收情況、故障情況、設備缺陷情況等數據，通過公式換算，對專業設備月度維護情況進行的綜合評定。

表6 故障影響度維度各等級基礎分及評分標準測算標準

表7 各維度質量評分權重 %

軌道動態質量是在軌檢車動荷載作用下利用科技手段對軌道進行的檢測及評價，是軌道狀態檢測最主要的方式。線路動態評定標準如下：

（1）線路動態評定以千米為單位；

（2）每千米扣分總數為各級、各項偏差扣分總和；

（3）每千米線路動態評定標準為，扣分總數在 50分以內為優，扣分總數在 51～300 分之間為合格，扣分總數在 300 分以上為不合格（扣分標準見表8）。

軌道靜態質量是指按照《西安地鐵線路檢修規程》中線路、道岔驗收評分標準進行的質量評價。

軌道專業質量評價以軌道動態檢測、靜態驗收為主，以設備故障、缺陷為輔進行綜合質量評分，各維度權重和算法見表9。

3.2 房建專業

表8 動態各項偏差等級劃分及扣分標準

表9 軌道專業質量評分綜合計算方法

表10 故障影響度等級設定

房建專業從故障影響度 GI和響應時間 GO2 個維度對專業設備月度維護情況進行的綜合評定，最終評分為二者之和。

（1）故障影響度是在統計期內從故障影響維度評價系統質量。根據發生故障的影響程度可將故障分為A、B、C（計劃性檢修）、C（故障報修）4 類（表10）。

故障影響維度設備運行質量評分計算公式為：

（2）超時修復項是根據《西安地鐵設備設施維修服務規范》要求，若統計周期內的故障處理時間超過故障響應時間，則按照表11 所示標準在月度質量總分中予以扣分。

表11 超時修復項扣分標準

3.3 結構專業

結構專業維保模式為故障修，建議采用故障修復率與未修復故障相結合的方法來進行結構專業的月度質量評價，并由于結構專業故障受季節影響較大，故障數量變化較大，故將月度未修復故障扣分項分為正常期和雨季 2 類。具體計算方案如下：

式（14）中，G 為結構專業質量評分；RR為修復率；P 為月故障處理數；F 為月故障總數；GN為月度未修復故障扣分項。

（1）正常期（即月度故障數量 X ≤44 時）。月度未修復故障扣分項按 A 類扣 7 分、B 類扣 2 分、C 類扣 1 分進行扣分。

（2）雨季（即故障數量45≤X 時）。月度未修復故障扣分項按 A 類扣 7 分、B 類扣 1 分、C 類扣 0.25 分進行扣分。

4 質量評分對生產工作的指導意義

計算出當月設施設備系統質量評分，要對評分值所反映的設備質量情況進行分析，為指導設備檢修工作提供依據，形成閉環管理。如果故障率評分較低，即檢修質量不高、檢修規程不合理、同類故障較多，要針對存在的問題制定措施提高檢修質量、優化檢修規程、對典型故障集中整治；如果可靠度評分較低，先排除故障數較多對可靠度的影響，分析故障處理時間較長的原因，如物資不到位、交通不便、員工技能水平較低等，針對存在的問題制定措施加強物資儲備、解決交通問題、提高員工技能水平等；如果故障影響度評分較低，分析發生影響行車安全的重大故障、重點問題，制定專項整改措施，避免發生類似影響行車安全的重大故障。

對于軌道專業，如果動、靜態質量評分較低，要對軌檢超限點進行復測和處理；如果設備缺陷評分較低，要對新增傷軌情況進行分析和處理；如果故障評分較低，要分析斷軌、脹軌跑道、重傷軌等影響行車安全重大故障的原因，制定專項整改措施。

對于采用故障修維保模式的房建、結構專業，如果故障影響度評分較低，要分析發生的重大故障、重點問題，制定專項整改措施；如果修復率較低，要分析作業安排不合理、作業人員處理故障效率低、同類問題故障率高、外在因素等，針對存在的問題制定措施提高故障處理的效率和質量、對典型故障集中整治；如超時修復項或月度未修復故障扣分項較高，要分析故障處理時間過長的原因是人為因素（員工技能低、作業安排不合理、對一般故障不重視等）還是外在因素（如物資不到位、天氣原因等），并制定有針對性的措施。

5 結語

本文根據西安地鐵設備運行經驗，從設備故障數、運行時間、故障影響、缺陷、動靜態檢測、故障響應等維度，對設備月度質量評分方法進行探討，為科學評定設備運行質量提供方法，也為其他城市地鐵質量管理提供參考。

［1］ 中華人民共和國交通運輸部.GB/T 30012-2013《城市軌道交通運營管理規范》［S］.北京：中國標準出版社，2014.

［2］ 尹聰聰，蒲琪，吳妍燕，等.城市軌道交通客運服務質量評價［J］.城市軌道交通研究，2015，18（6）：16-20.

［3］ 王建西.基于模糊理論的軌檢車數據分析與處理方法研究［D］.河北石家莊：石家莊鐵道學院，2005.

［4］ 中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB 50490-2009《城市軌道交通技術規范》［S］.北京：中國建筑工業出版社，2009.

［5］ 暴英凱，王逸飛，文云峰，等.考慮人為因素的設備可靠度評估及定檢周期決策［J］.電網技術，2015（9）.

責任編輯 孫銳嬌

Evaluation of Operation Quality of Xi'an Metro Facilities and Equipment Based on Multi-Dimension Index

Guo Yuan

With the rapid development of urban rail transit，the quality management of metro facilities and equipment have gradually become the focus of attention of the industry.Based on the operational experience of Xi'an metro facilities and equipment， from the number of faults and running time，impact of faults， defects， response time， dynamic and static testing and other aspects， the running quality of equipment and facilities are scientifically evaluated， being a true refl ection of the equipment operating conditions.The paper provides the basis for analysis， and guidance to the work of the equipment maintenance， forming up a closed loop management.

metro， facilities and equipment， quality evaluation

U231+.92

郭媛（1983—），女，工程師

2016-04-29