地鐵車輛基地設計優化新方向淺析

舒偉明

摘 要：隨著全國城市軌道交通技術的發展和新技術的蓬勃應用，針對城市軌道交通車輛基地設計，本文探討了車輛基地優化的三個方向：車輛檢修制度的優化、全自動運行技術的應用、車輛智能運維技術的應用，以期從可靠性、高效性、經濟性、風險管控等角度為進一步提升車輛基地能力提供參考價值。

關鍵詞：城市軌道交通;修制修程;全自動運行;智能運維

中圖分類號：U284.44 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國城市化進程的不斷加速，軌道交通系統近年來在我國得到了迅猛發展;與此同時，如何使軌道交通車輛安全、可靠、高效運營，已成為了各城市車輛基地面臨的主要問題。

1 地鐵車輛基地設計優化的背景概述

目前，地鐵車輛基地主要朝以下三個方向優化改進：

1.1 車輛檢修制度的優化

目前國內地鐵公司的車輛檢修制度各有特色，但整體來看，普遍采用預防性計劃檢修制度和技術狀態檢修制度。但隨著軌道交通車輛檢修規模的擴大，預防性計劃檢修制度因檢修周期的保守化和僵化，容易造成車輛設備的過修和欠修。個別城市地鐵公司已嘗試均衡修模式，以提高車輛利用率、提升車輛可靠性。

1.2 全自動運行技術的應用

隨著地鐵全自動駕駛技術在國內的推廣，車輛基地也需要進行相應的升級，全自動車輛基地，不僅能提高軌道交通的運營效率，降低運營成本，而且可靠性更高，是未來城市軌道交通發展的必然趨勢。

1.3 車輛智能運維技術的應用

建立在硬件基礎上的、以技術狀態檢修制度為主要發展目標的智能化、數字化系統，依托大數據中心，結合設備履歷數據，并借助實時監控設備，實時采集和分析城市軌道交通車輛的運行和檢修數據，判斷設備故障趨勢，診斷設備的運用健康狀態，以達到實現故障預警和分級報警，指導關鍵設備現場維修作業的智能化管理的效果。

以下將著重從車輛檢修制度角度分析車輛段設計優化方向。

2 車輛檢修模式的優化

目前國內各地鐵公司普遍采用預防性計劃檢修制度和技術狀態檢修制度相結合的維修模式。技術狀態檢修制度是一種偏被動的方法，它雖然避免了預防性計劃檢修可能出現的過修，但會產生較大的公共損失與社會影響風險。因此車輛檢修通常采用二者相結合的方法。

國內地鐵并沒有統一不變的檢修修程，一般都以日檢、雙周檢、月季檢、定修、架修、大修等預防性計劃檢修為主。南京地鐵和上海地鐵采用了將雙周/三月檢和定修相結合的均衡修方式。

2.1 預防性計劃檢修（計劃修）

計劃修是目前國內各地鐵公司檢修修程設置的依據，但同時存在以下缺點：

（1）維修成本較高。計劃修的模式下，因為軌道交通車輛作為大運量交通工具，安全性要求極高，故地鐵車輛檢修的修制、修程的制定往往偏于保守化，較為依賴車輛及設備制造廠家提供的維護手冊、藍圖等技術文件資料。

（2）容易造成車輛設備的過修和欠修。在傳統計劃修的模式下，為配合某個修程，方便檢修，在未達到部件使用壽命下，需要進行部分或全部更換，造成一定浪費。

（3）定期維修需要長期扣停車輛，占用臺位，對車輛基地設備設施的要求較高，初期投資較大，且不利于提高列車運用率。

2.2 技術狀態檢修（狀態修）

狀態修的主要優勢在于提高了維修工作的計劃性，提高了設備的運用效率。但由于過于依賴于檢測設備，同樣有以下缺陷：

（1）前期投資較大，且對設備的檢測方式、檢測點，目前并沒有可靠的方法，車輛維修單位往往只是作為一個輔助手段，造成了一定浪費。

（2）新增檢測設備，同樣新增了故障點，給車輛檢修造成了額外負擔和成本。

因此，目前車輛智能化檢測設備更適合不宜解體檢查的重大關鍵設備，如牽引、制動、車門、輪軌、轉向架等系統設備。

通過智能化檢測設備的應用，可以適當延長車輛相關部件的檢修周期，目前的日檢周期可以進行適當的延長。達到了節省成本的作用。車輛智能化檢測設備目前仍處于不斷發展和完善之中，智能化為車輛維修的輔助手段，前景廣闊但道路曲折。

2.3 均衡維修（均衡修）

以上海地鐵公司為首的地鐵公司在多年經驗積累的基礎上，通過調研、論證、試點等一系列舉措，探索采用新的預防性檢修修程——均衡修，以代替傳統的雙周/三月檢、定修的計劃性維修。

均衡修是建立在充分掌握車輛運用的可靠性程度、零部件故障率與零部件壽命周期的基礎上，適應性調整車輛的檢修修程與之適應，從而縮短車輛的維修?？蹠r間，提高車輛的利用率和運行可靠性的一種修程。原傳統計劃修將若干小時數的維修工作以每天24小時計，集中在幾天內完成，車輛需停運數日;而均衡修則將若干小時數的維修工作分布在較長時間內完成，每天僅需數小時，并不是全天。這給車輛上線運營和下線維修提供了更大的調整空間。與傳統計劃性維修相比，均衡修具有下述特點：

（1）傳統的計劃性維修主要集中在幾天內完成，而均衡修則將維修工作進行分包，可以充分利用車輛運用窗口時間（車輛非運營時間）進行檢修維護工作。

（2）傳統的計劃性維修需在幾天內全面扣停車輛，期間車輛無法上線，并且占用臺位，均衡修則可以利用車輛運行窗口時間將其車輛檢修內容分散到不同的階段和不同的場地，分散化均勻化檢修作業，檢修力量和檢修設備避免忙閑不均現象，使檢修能力最大化。

（3）維修更為精細化，不再簡單的一刀切按照時間進行維修，而是根據零部件部位、工作強度大小、故障影響大小，區別制定檢修周期，并在后期根據實際運營經驗不斷修正。

均衡修屬于新興的檢修方式，相對于傳統計劃修，均衡修在提高車輛利用率，精細化檢修方面有著無可比擬的優勢。但由于均衡修規程及維修管理上較為復雜，對檢、維修現場管理和人員素質要求較高，故需要進一步加強人員培訓，明確人員職責，細化分工，并增設驗收環節，以保證均衡修的順利進行。

2.4 各維修模式對比分析

軌道交通車輛檢修的最終目的是達到可靠性、經濟性、高效性、風險管控的最優平衡。各檢修模式的對比如下表：

可以看出，計劃修在人員管理、檢修管理有較大優勢;狀態修對降低人員成本、降低人員/檢修管理難度、提高車輛利用率上表現突出;均衡修在提高車輛利用率、提升車輛可靠性上最為突出，但對檢修單位管理能力要求較高。隨著地鐵高速發展及車輛檢測技術的不斷進步，未來可考慮采用均衡修或狀態修模式對當前檢修模式進行優化。

3 結束語

本文從車輛檢修制度、全自動運行技術、車輛智能運維技術等角度提出了車輛基地優化方向，重點討論了車輛檢修制度，單一的傳統的預防性計劃檢修較為保守化和僵化，需進一步結合技術狀態檢修、均衡修等模式，方能提高車輛基地的精細化、可靠性、高效性、經濟性、風險管控能力等，但這對車輛基地的管理、從業人員能力提出了更高的要求，總而言之，地鐵車輛檢修實現狀態修和均衡修是未來發展的新方向，對提高車輛基地的運作效能、提升管理水平都有著積極的意義。

參考文獻：

[1]張榮國，馮凱.全自動駕駛模式下地鐵車輛基地運用庫工藝設計研究[J].鐵道標準設計，2019（10）：182-186.

[2]丁軍.大數據與云計算環境下的地鐵車輛智能運維模式[J].中國新通信，2020（22）：23-24.

[3]王鐵民，李松澤.淺談城市軌道交通車輛檢修規程的制定[J].工程技術（文摘版），2016（9）：309.

[4]黃偉.城市軌道交通車輛計劃修模式優化研究[D].安徽工業大學，2019.

[5]魏良.城市軌道交通車輛維修管理探討[J].工程技術（文摘版），2016（6）：1.

[6]程祖國，王居寬，陳鞍龍，等.城市軌道交通車輛部件故障與均衡修修程周期[J].城市軌道交通研究，2006（1）：46-49.

[7]賈慶.關于昆明地鐵首期線路均衡修修程優化的研究[J].信息周刊，2020（1）：1.