基于均衡修模式的地鐵車輛基地設計創新研究

摘" 要：為解決既有計劃修模式下，地鐵車輛上線率低、運維成本高、部分子系統過度維修問題，國內各地鐵運營部門逐步探索、實行均衡修的車輛維保作業模式。均衡修模式將傳統計劃修中各級檢修任務分解至不同的維修周期內，利用列車運用窗口期作業，減少車輛扣修時長，均衡維護工作量。該研究以均衡修制度為基礎，研究該模式下車輛基地的創新設計方案。研究結果表明，采用與均衡修作業匹配的設計方案后，全線檢修車規?？蓽p少21.4%，車輛基地停車列檢線每雙線跨可以壓縮寬度0.8 m，定修車輛段的檢修庫基本可以取消。實現軌道交通降本增效，高質量發展要求。

關鍵詞：地鐵車輛；計劃修；均衡修；車輛基地；設計優化

中圖分類號：U279" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）32-0135-04

Abstract： In order to solve the problems of low on-line rate of subway vehicles， high operation and maintenance costs， and excessive maintenance of some subsystems under the existing planned maintenance model， various domestic subway operation departments have gradually explored and implemented a vehicle maintenance operation model with balanced maintenance. The balanced maintenance model breaks down maintenance tasks at all levels in traditional planned maintenance into different maintenance cycles， and uses the train operation window period to reduce vehicle detentions and repair time and balance maintenance workload. This research is based on the balanced maintenance system and studies innovative design plans for vehicle bases under this model. The research results show that after adopting the design plan that matches the balanced maintenance operation， the scale of the entire line of inspection vehicles can be reduced by 21.4%， the width of each double span of the parking and inspection line at the vehicle base can be reduced by 0.8 m， and the inspection warehouse in the scheduled maintenance vehicle depot can basically be cancelled. Achieve the requirements for cost reduction and efficiency improvement of rail transit and high-quality development.

Keywords： subway vehicles; planned maintenance; balanced maintenance; vehicle base; design optimization

隨著地鐵線網里程、客流規模的高速發展，地鐵列車保有量迅猛增長，車輛運營維保質量要求及維保成本也與日俱增。上海、深圳、南京等城市地鐵運營部門均已探索并施行了均衡修（系統修）的車輛維保策略及作業模式，通過由車輛定期計劃扣車檢修向平峰期均衡檢修轉變，在配車總規模不變情況下，增加運用車數，提高列車上線率。本次研究基于深圳地鐵運營均衡修制度，對檢修車規模計算及車輛基地相應的匹配設計進行分析研究，從頂層設計規劃上提高車輛基地工藝設計流線及相應配套設施的利用率。

1" 檢修模式分析

1.1" 計劃修模式簡介

傳統計劃修模式下，車輛檢修修程、檢修周期、檢修停時等內容一般按照GB 50157—2013《地鐵設計規范》中相關指標參數選取，見表1。

計劃修模式中，車輛各級修程主要作業內容見表2。

1.2" 均衡修模式簡介

以深圳地鐵均衡修規程為例，其均衡修模式將原計劃修規程中雙周檢、三月檢、定修內容，在維修深度不變的前提下，結合各項作業工時，將作業項點重新組合，分為均衡修、特別修、專項修。架修、大修作業因其復雜程度更高，耗時更長，無法在平峰期內完成，仍按照計劃修模式，采用按走行里程或周期間隔進行定期維修。此外，列檢周期隨著車輛設備可靠性提升及在線檢測相關設備投入使用，已由單日/雙日列檢改為四日列檢，并逐步向六日、八日列檢周期過渡。

均衡修模式下輛檢修規程及周期調整見表3，各修程主要內容見表4。

1.3" 檢修模式差異

根據上文中對2種檢修模式下的檢修規程及主要作業內容可知，原計劃修模式中定修、三月檢、雙周檢規程的作業內容，已分解至均衡修模式下的專項修、均衡修、特別修規程內。2種檢修模式主要差異如下：

1）試車線動調專項修一般為1次/年，并需要進行1天扣修；

2）均衡修每月開展1次，特別修每月開展2次，就車輛整體檢修頻率而言，相比計劃修中定修、三月檢、雙周檢有所提高；

3）均衡修需扣車0.5天，即列車在早高峰或晚高峰無法上線。特別修一般利用平峰時間段作業，早晚高峰仍上線運行無需扣車；

4）列檢頻率由每天或每2天開展1次，調整為每4天開展1次。

因此采用均衡修模式維保策略后，列車上線運用率可大幅提升。針對均衡修模式下日常檢修少時多次的特點，車輛基地工藝設計也需研究對應調整方案，與現場作業實際互相匹配，提升檢修效率。

2" 均衡修匹配設計方案

2.1" 檢修車規模計算

檢修規程確定后，在線路行車方案確定前，可根據檢修時間周期對檢修車規模進行計算，計算式如下

M=[C÷Tt-Q']×t×b÷250，

式中：M為檢修臺位數；C為配屬車列數；Tt為檢修時間間隔數；Q'為高級檢修任務量；t為檢修時間；b為檢修不平衡系數，定期維修為1.1，日常維修為1.2；分別按照計劃修及均衡修規程，計算得到車輛基地檢修任務量及臺位數規模見表5。

在計算全線配車規模時，計劃修模式下檢修車規模通常取三月檢以上修程臺位數，得到計劃修模式檢修車總數M1=0.08C。均衡修模式下檢修車規模取均衡修以上修程檢修車數量，其中實施均衡修的車輛因只在早高峰或晚高峰期無法上線運營，其檢修車規模按臺位數的50%計，檢修車總數為M2=0.062 9C。2種模式下檢修車規模差值△M=0.017 1C，檢修車規模降低比例k=△M/M1=21.4%。以某地鐵線80列車配車為例，采用均衡修模式后，檢修配車規模可以減少2列，提高了列車上線運用率。

2.2" 車輛基地庫房設計調整

1）運用庫設計調整。以往自動駕駛段場中，停車列檢線通常均按列檢要求設置。目前均衡修模式下，車輛列檢已逐步實現四日檢，運用庫內停車列位比例按不低于運用庫總列位50%，1線2列位設計，股道線間距按現行停車線標準設計，每2線跨可節約庫房寬度0.8 m；同時在運用庫內，列檢列位與特別修列位合并按柱式檢查坑軌道、1線2列位設計，其中特別修列位配置雙層作業平臺，宜設置在線路B端。優化后，車輛基地的運用庫可以在寬度上壓縮，減少檢查坑數量，需根據特別修列位規模增加檢修平臺數量（圖1）。

2）檢修庫設計調整：根據均衡修作業規程，部分均衡修、特別修作業需要對車下個別設備進行清掃作業，可在運用庫內利用移動式空壓機開展局部吹掃，非大架修車輛段可取消檢修庫內吹掃線設置。因大架修作業前需要對車下設備進行全方位清掃作業，大架修車輛段檢修庫仍保修吹掃線；采用均衡修模式后，原定修、三月檢、雙周檢修程整合為均衡修修程，全部日常檢修股道（包括四日檢線、特別修線、均衡修線）設置在運用庫，檢修庫不再設置定修線；部分均衡修股道按零軌設計，并配置限界門、靜調電源柜等設備，兼顧靜調作業功能，車輛段可不設置獨立靜調線。優化后，傳統定修車輛段的檢修庫基本可以取消，僅保留臨修線，與運用庫合并設置，極大程度地減少了車輛段占地規模。以2列位定修線規模的車輛段為例，可節約庫房及咽喉區股道占地面積約6 hm2。

3" 結束語

均衡修維保策略及與其匹配的車輛基地設計方案，適應我國對軌道交通行業降本增效，高質量發展的總體要求，車輛利用率更高、車輛基地建設投資成本更低，具體體現在如下方面。

1）國內各地鐵公司采用的均衡修作業模式，將原計劃修模式下的定修、三月檢、雙周檢修程整合為均衡修修程，由車輛定期計劃扣車檢修向平峰期均衡檢修轉變，相應檢修配車規?？蓽p少21.4%，相同配車規模下車輛運用上線率顯著提高。

2）車輛基地設計方案應匹配運營部門均衡修作業規程，進行設計方案創新調整。在運用庫內，調整停車列檢線比例，壓縮庫房寬度。對于非大架修車輛段可取消檢修庫內吹掃線設置，靜調線與均衡修線合并設置，對于傳統定修車輛段的檢修庫基本可以取消，極大程度地減少了車輛段占地規模。

參考文獻：

[1] 陳朝.上海軌道交通列車全壽命周期均衡維修模式研究[J].城市軌道交通研究，2023，26（S1）：1-7，19.

[2] 張雄.車輛均衡修模式對地鐵車輛段設計的影響[J].城市軌道交通研究，2023，26（8）：129-132.

[3] 王長庚，張海強.車輛均衡修檢修模式在廣州地鐵的應用與探討[J].電力機車與城軌車輛，2016，39（3）：85-87，90.

[4] 國家質量監督檢驗檢疫總局，中華人民共和國建設部.地鐵設計規范：GB 50157-2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

[5] 馮凱，鄭輝.地鐵均衡修模式應用與展望[J].智慧軌道交通，2023，60（3）：12-16.

[6] 劉炬.重慶地鐵車輛日常維修方式的優化[J].鐵道機車車輛，2017，37（1）：108-112.

[7] 付亞超.基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝設計[J].城市軌道交通研究，2022，25（8）：14-16，22.

[8] 苑鵬博，梁朝暉，朱路祥，等.基于安全性及可靠性分析的地鐵車輛均衡修修程優化[J].電力機車與城軌車輛，2022，45（2）：130-134.

[9] 張振.鄭州地鐵1號線車輛均衡修應用與探討[J].設備管理與維修，2020（9）：53-55.

[10] 邢海福，郭正海.杭州地鐵車輛“均衡修”維修模式研究與實踐[J].現代城市軌道交通，2020（2）：21-25.