城市軌道交通整車裝備全壽命周期內維護成本分析

張艷麗 王大平 湯昊

摘 要： 介紹了城市軌道交通整車裝備全壽命周期內維護成本分析的范圍和方法，就影響維護費用的諸多因素做了分析，具體介紹了分析過程。

關鍵詞： 軌道交通;裝備;全壽命周期;維護成本

城市軌道交通整車裝備全壽命周期內維護成本的分析與測算，可以全面反映車輛系統維護與保養方面的資源消耗，是車輛在整個運行壽命周期內維護保障的所有相關費用的總和。作為關鍵的運輸設備，城市軌道交通整車裝備車輛系統結構日趨復雜，在現行城市軌道交通車輛維修制度中，大都采用預防性維修與糾正性維修相結合的方法。在使用壽命周期內，維護費用包括有計劃的預防性維護費用和故障修復所消耗的糾正性維修費用。

1 影響因素

在車輛的壽命周期中維護費受到許多因素的影響，諸如：運營方式、維修模式、車輛技術、工資水平等，眾多因素將直接影響到整車裝備壽命周期的費用;此外，社會宏觀經濟的影響、物價指數、運行的環境變化等許多因素對車輛全壽命周期費用也會有一定的間接影響。

為使整車裝備全壽命周期費用的分析結果相對可靠，在分析前需確定一個假設性的前提條件，即對車輛采用預防性維修和糾正性維修所使用的員工是有經驗的，其了解設備技術，并接受過正規培訓的。在分析或測算城市整車裝備全壽命周期內維護成本時，需確定的前提條件至少包括如下方面：

a）每列車的年運行公里數。這與車輛的速度等級及運營時間相關，一般對于80km/h速度等級的城軌車輛來說，年運行公里數為100，000或120，000;對于100km/h以上速度等級的城軌車輛來說，年運行公里數為150，000。

b）人工時成本。不同地區的人工成本略有不同，海外項目需在成本測算前，提前了解當地的人工費用。

c）列車壽命期限。城市軌道交通車輛的壽命一般為30年，不考慮車輛壽命到期且評估后繼續使用期間的費用。

d）列車編組數。城軌車輛編組數常有的是三編組、四編組、六編組、八編組的情況。

e）消耗材料的存儲位置。只考慮所有可能消耗的材料都已擺放在維修區域附近的情況。

f）貨幣變化。一般不考慮貨幣利率、通貨膨脹以及匯率變化。

2 預防性維修

預防性維修是主動性維修工作，通過維修活動的實施，可以有效防止車輛性能退化，降低車輛故障發生的概率，以確保車輛能夠滿足正常運營的狀態。預防性維修發生的費用包括每個檢修層級下所有的維護人工成本和材料費用。維修策略對應的每個預防性維修的檢修周期為當列車停穩在維修期，所有的安全保護措施已執行完，而且所有的消耗部件、工具等都已靠近需維修列車停放區域，直到所有的維修任務完成、列車準備上線服務。

在進行預防性維修時，維修周期是一個重要的指標。周期過短，會造成“過修”，不僅增加維修時間和維修費用，也會影響系統的固有可靠性;周期過長，會造成“欠修”，會因系統不應該出現的故障而造成不應有的損失。傳統的整車裝備檢修周期為周檢、月檢、年檢、架修、大修等，若采用均衡性維修，即將一年的檢修任務合理地安排到每個月去執行，可以在一定程度上避免“過修”和“欠修”的情況發生。

預防性費用計算如下：

CP=CPP+CPE

其中：CP為整車裝備壽命周期內所有預防性維修費用。

CPP為整車裝備壽命周期內所有預防性維修所需的人工成本。

CPE為整車裝備壽命周期內所有預防性維修所需的材料與設備費用。

3 修復性維修

修復性維修是指車輛系統發生故障后所進行的維修，屬于事后維修范疇。修復性維修發生的費用包括所用部件和維修用工時。影響修復性維修費用的主要因素包括產品可靠性、可達性、車輛運營環境等。車輛系統的可靠性高，系統良好狀態運行時間長，用于修復性維修的人工費用和材料費用低;反之，可靠性低，則耗費在修復性維修的人工費用和材料費用將增加，同時造成不良的影響。預防性維修是確保車輛系統可靠性的一個重要手段。另外，良好的可達性為維修人員提供一個方便的維修現場，從而達到提高維修質量、縮短維修時間之效果。車輛運營的環境狀況及操作情況包括偶然發生的供電異常、司乘人員的誤操作等隨即因素所導致的偶發故障。

車輛所發生的臨時性故障是隨機的，用于修復性維修的費用將主要取決于臨修材料費用和對應的人工費用。

修復性維修費用計算如下：

CC=∑kc×ckc×rs

或CC=CCY×Y

其中：

CC為修復性維修費用;

kc表示為單位運營公里數所發生修復性故障的次數;

ckc表示為每次維修需要費用;

rs表示運行距離。

CCY表示為修復性維修需要的年平均費用;

Y表示壽命周期總年數。

4 總結

提升軌道交通車輛及其部件的可靠性和可達性、提升維護員的技能水平、保持良好的車輛運營環境，可以有效降低城市軌道交通整車裝備全壽命周期內維護成本。

參考文獻：

[1]楊穎.產品全壽命期成本——收益模型及其應用案例.湖南大學碩士學位論文，2002，10.

[2]陳進杰.城市軌道交通項目廣義全壽命周期成本理論與應用研究，北京交通大學博士學位論文，2011，6.