地鐵線網綜合維修基地研究

鄧睿康

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510000）

國內城市軌道交通從1997年4個城市、運營里程88.2 km增長到2021年的45個城市、7 969.7 km，大部分地鐵城市逐步由單線或多線運營向網絡化運營過渡[1]。隨著地鐵線網規模的擴張以及已運營線路的發展，越來越多的地鐵設備陸續進入中大修期，對設備檢修的資源共享研究成為各城市地鐵運營的重點。目前，國內對設備維修資源共享的研究主要集中在車輛大、架修的資源共享，地鐵設備維修是一個系統工程，除車輛檢修外，還包括線路、路基、軌道、橋梁、涵洞、隧道、房屋建筑和道路等設施的維修、保養，以及供電、通信、信號、機電設備和自動化設備的維修和檢修工作[2]。本文以廣州地鐵為例，研究線網綜合維修基地的設置方案，以期適應廣州地鐵特點且達到后期運營成本最優化的目的，并對其他城市的資源共享研究提供借鑒。

1 國內地鐵綜合維修現狀

經過調研，北京、上海、廣州等城市的地鐵設備通用維修體系以計劃修為主，主要包括巡檢、日常維修、專項維修改造、大修更新等。設備檢修以專業化的團隊為主，內部主要分兩支隊伍，一支為例行維護保養隊伍，一支為專業維修隊伍，負責解體深度維修及升級、改造等工作。因維護及維修屬于同一團隊實施，故大部分專業并未嚴格劃分小修及中修內容，對于中大修或專項修、大修更換或輪修下來的部件，以委外維修和檢測為主，也有部分部件采用自修方式。

隨著線網的不斷發展完善，如果將每條線的設備大修中修維場地分散設置在各條線路車輛段內，一方面各線車輛段的規模要增加，另一方面人員和設備不能實現共享，對維修資源的總體調度和維修工作日常管理不利，還造成設備及人員的重復投入，不符合提高運營的效率以及節約成本的原則。為了發揮資源、信息共享、降低建設與運營成本，各城市紛紛開始建立線網集中的綜合維修場地，主要負責各條線離線集中維修及檢測任務，作為各車輛段綜合維修工班的技術資源共享服務后臺[3]。

目前，廣州地鐵于2004年提出建立線網綜合維修基地設想，并于2018年完成線網第一綜合維修基地建設；北京地鐵線網綜合維修的對象主要為通信及信號設備，由北京地鐵通號分公司承擔；南京地鐵線網綜合維修的范圍覆蓋通號、機電、票務等核心專業，由南京地鐵電子與信息技術研究院承擔；上海地鐵與寶信軟件股份有限公司共同成立了“上海地鐵電子科技有限公司”；天津地鐵在2017年成立了研究中心作為深度維修基地。

2 廣州地鐵線網綜合維修需求

截至2020年12月31日，廣州地鐵運營里程為553.2 km，到2023年前后將有792 km、395座車站的城市軌道交通線路開通運營。根據《廣州市城市軌道交通第三期建設規劃（2017-2023年）》規劃成果，線網到2023年底共計開通18條線路、395座車站，線路總長度約792 km；遠期規劃線網規模共計23條線路、1 025 km，站點481座。

由于工建設施主要是現場維修，綜合維修基地主要工作內容為機械設備維修、電子設備維修、電氣設備維修、計量及檢測。

（1）機械設備維修。

給排水系統的水泵、閥件、屏蔽門組的機械構件、通風空調系統的電機和閥件系統、車站服務部件（票亭、鐵馬、樓梯升降機等部件）的維修，還包括各專業工裝和試驗臺的研制和零部件的機加工。

（2）電子設備維修。

信號、通信、FAS、BAS/EMCS、主控系統及AFC、車輛和機電電器中的部分設備。

（3）電氣設備維修。

信號機光源部件測試和調整，繼電器、轉轍機安裝裝置及桿件檢測，變壓器檢測的專業檢修及修配，部分電氣部件質量驗收，S700K轉轍機后臺修配，ZD6S700KAPM繼電器檢測評估與試驗。

（4）計量及化驗中心。

實現對示值超差和功能損壞的不合格計量器具自主維修，紅外線測溫儀、高度游標卡尺、臺秤的自主檢測能力，污水檢測，變壓器油檢測，化驗樣品檢測，常態化環境監測及分析噪聲、振動自主監測及數據分析。

綜合維修其中大部分設備以線路里程為的基準進行設置，部分車站特有設備以車站個數為基準，全線系統性設備依據線路個數為基準來估算線網總的設備數量，再根據各專業設備的故障率推算出需要維修的設備數量，之后根據總的維修設備數量推算出各專業的維修零件數量及工作任務量。根據廣州地鐵近幾年統計的故障率，綜合考慮新建線路設備的可靠性提升。

廣州地鐵線網設備故障率如表1所示。

表1 各專業故障率統計 單位：%

3 廣州地鐵綜合維修模式

3.1 選擇條件

設備的維修模式主要有自主維修、委外維修兩種，其中委外維修模式包含完全委外及聯合維修兩種。

（1）有特殊資質要求的則全委外實施。

（2）由于廠家技術封鎖或技能限制無法自修的則委外或聯合維修。

（3）市場成熟度較高，需密集勞動力且不構成安全風險的項目實施委外修。

（4）對運營安全、服務或行車組織秩序產生重大影響且沒有備用的設備選擇自主維修。

（5）綜合考慮社會效益和經濟效益，在安全保障和服務水平不降低的前提下對比自主維修與委外維修的成本。

3.2 維修模式

結合廣州地鐵多年委外維修效果、已具備的維修能力以及組織變革后的業務特點。

（1）機電和工建專業以及車輛段特種設備（天車及廠內機動車）實施委外修；機電低壓環控柜大修納入供電自主大修項目；工建專業核心項目（換軌及換岔）實施自主修。

（2）車輛架大修自修為主，委外為輔。

（3）變電、接觸網專業大修自修為主，委外為輔。

（4）車輛段設備（工程車、機加工）、計量化驗業務以聯合修方式開展（自修與委外修結合）。

（5）信號軌旁設備大中修自修。

（6）通信、信號專業、自動化專業、AFC及屏蔽門系統在壽命期內的維修主要以電子、電氣、機械部件維修或模塊維修為主，納入電子電氣及機械部件維修中統籌實施維修、檢測。

（7）各專業系統到達壽命期后整體性更新、改造或升級工程，因涉及系統制式的重新設計、產品選型、制造、建設施工等環節，原則上由后臺組織委外實施。

4 廣州地鐵線網綜合維修基地設置

目前，廣州地鐵線網中已建成一處綜合維修基地，位于新造車輛段內，為線網第一綜合維修基地，規劃準備建設第二處綜合維修基地。第一綜合維修基地是為了滿足廣州線網255 km的專業部件的深度維修、離線檢測需求，第二綜合維修基地是作為第一綜合維修基地的有效補充，共同承擔廣州市軌道交通792 km線網的專業部件的深度維修、離線檢測需求。

第一綜合維修基地為各專業配置的面積分別約為機械設備維修5 000 m2，電子設備維修6 500 m2，電氣設備維修3 000 m2，計量及化驗2 600 m2。其中機械設備維修具備每年加工制作近9 000件零配件、裝配約500件非標工裝，維修約700件機械部件，修配約200臺轉轍機的能力；電子設備維修可維修車輛、機電、供電、信號、通信、自動售檢票、屏蔽門等專業約2萬件；電氣設備維修可測試、維修直流開關、低壓開關、高速斷路器、接觸器和供電模塊約1 500臺，屏蔽門約600件，繼電器5 000臺；計量及化驗每年力學、長度、電學等計量器具檢定量2.5萬件，每年水樣檢測2 500件，油樣檢測約500件，環境振動、噪聲檢測約2 000個檢測點。

結合廣州地鐵線網第一綜合維修基地的實際數據，通過分析個設備維修的工藝流程，建議按6 000～8 000 m2/100 km線路配置綜合維修基地面積。

為滿足廣州地鐵遠期線網需求，建議增加設置兩到三處線網綜合維修基地以滿足線網設備檢修需求。

（1）交通運輸便利，新增綜合維修基地因均勻分布于線網中，以節省設備運輸距離；維修基地因緊鄰主干道，以便于檢修設備運輸。

（2）綜合維修基地應位于定修段或大、架修車輛段內，綜合維修地基布局應結合車輛段總體布局進行規劃。

（3）綜合維修基地規模結合設備檢修任務量進行設計。

（4）綜合維修基地的建設時序應結合線網建設情況合理確定。由于線路建成初期，檢修任務量較小，綜合維修基地如果伴隨車輛段同步建設，建成初期綜合維修基地無法發揮其使用效率。建議在車輛段建設時預留空地，待適當時機再建設綜合維修基地。

5 結語

通過調研國內各城市綜合維修的情況，針對廣州地鐵綜合維修的現狀，研究了廣州線網綜合維修基地設計方案，提出了廣州地鐵遠期線網綜合維修基地的設想。目前我國還處在大中城市修建地鐵的高潮時期，越來越多的城市地鐵建設面臨著線網資源共享的難題。結合不同城市的特點，綜合維修基地的設置思路同樣可以應用于其他城市，對其他城市的綜合維修資源共享研究具有借鑒意義。