王麗紅,徐 彥
(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 車(chē)輛工程學(xué)院,河南鄭州450052)
2009年鄭州市地鐵1、2號(hào)線一期工程全面動(dòng)工;兩條地鐵線路的竣工時(shí)間分別定為2013年和2015年。
鄭州地鐵車(chē)輛采用4動(dòng)2拖6輛編組的B型車(chē),設(shè)計(jì)壽命為30年。眾所周知,地鐵車(chē)輛是運(yùn)送乘客的載體,是地鐵運(yùn)營(yíng)管理的關(guān)鍵。良好完善的檢修模式不僅能夠延長(zhǎng)車(chē)輛的使用壽命,確保運(yùn)營(yíng)安全,降低運(yùn)營(yíng)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,還是地鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的重要技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù)。以地鐵1號(hào)線一期工程為例,對(duì)其擬采用的檢修模式進(jìn)行分析研究,并提出了一定的改進(jìn)建議。
鄭州地鐵1號(hào)線一期工程起于西流湖以西的凱旋路站,止于規(guī)劃的體育中心站,線路全長(zhǎng)26.2 km,均為地下線,設(shè)站20個(gè)。按照目前我國(guó)現(xiàn)行GB 50157-2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,在綜合考慮了鄭州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和1號(hào)線的實(shí)際情況,一期工程于起點(diǎn)處凱旋路站以西、鄭上路以北設(shè)停車(chē)場(chǎng)(凱旋路停車(chē)場(chǎng)),于終點(diǎn)處京珠高速以東、鄭開(kāi)大道以北設(shè)車(chē)輛段與綜合基地(鄭東車(chē)輛段)。車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)分布情況見(jiàn)圖1。
圖1 1號(hào)線車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)分布示意圖
其中鄭東車(chē)輛段負(fù)責(zé)1號(hào)線范圍內(nèi)全部列車(chē)的定修、臨修、架修、廠修需要(包括2、3號(hào)線車(chē)輛的廠、架修),而1號(hào)線近、遠(yuǎn)期列車(chē)的停車(chē)、列檢及雙周、三月檢功能由鄭東車(chē)輛段和凱旋路停車(chē)場(chǎng)共同承擔(dān)。車(chē)輛段及停車(chē)場(chǎng)檢修設(shè)計(jì)規(guī)模見(jiàn)表1,停車(chē)列檢能力分配見(jiàn)表2。
表1 車(chē)輛段(場(chǎng))檢修設(shè)計(jì)規(guī)模表
表2 停車(chē)列檢能力分配表
鄭州地鐵車(chē)輛擬采用的檢修制度仍然是日常維修和定期檢修相結(jié)臺(tái)的檢修制度,即預(yù)防性計(jì)劃修制度,其檢修修程可分為廠修、架修、定修、三月檢、雙周檢和列檢6個(gè)等級(jí),具體運(yùn)用檢修指標(biāo)見(jiàn)表3。
表3 車(chē)輛運(yùn)用檢修指標(biāo)表
鄭州地鐵1號(hào)線運(yùn)營(yíng)初期配車(chē)數(shù)為150輛,共25列,具體配屬車(chē)輛數(shù)量見(jiàn)表4。
表4 配屬車(chē)輛數(shù)量表
配屬車(chē)數(shù)不僅是確定車(chē)輛定期維修設(shè)施規(guī)模和日常維修設(shè)備規(guī)模的依據(jù),也是系統(tǒng)購(gòu)車(chē)的依據(jù),涉及到城市軌道交通的服務(wù)水平,并直接影響到工程的投資。
配屬車(chē)數(shù)NP=NY(運(yùn)用車(chē)數(shù))+NB(備用車(chē)數(shù))+NJ(檢修車(chē)數(shù)),從上式可以看出,減少檢修車(chē)數(shù)NJ或備用車(chē)數(shù)NB就可直接減少配屬車(chē)數(shù)NP。
通常檢修車(chē)數(shù)NJ的計(jì)算為:NJ=(NY+NB)i,其中i為檢修系數(shù),是各級(jí)修的修程系數(shù)之和,由此可見(jiàn),檢修車(chē)數(shù)與車(chē)輛的檢修制度密切相關(guān);而車(chē)輛合理的檢修周期和檢修庫(kù)停時(shí)間又可減少備用車(chē)數(shù)NB??傊?chē)輛的配屬車(chē)數(shù)直接受車(chē)輛檢修模式的影響。
車(chē)輛段(場(chǎng))的建設(shè)規(guī)模取決于車(chē)輛的年檢修工作量,而車(chē)輛年檢修工作量又取決于車(chē)輛配屬量、檢修周期和檢修庫(kù)停時(shí)間。
(1)車(chē)輛年檢修工作量
廠修:N1=S/L1
架修:N2=S/L2-N1
定修:N3=S/L3-N1-N2
三月修:N4=S/L4-N1-N2-N3
雙周檢:N5=S/L5-N1-N2-N3-N4
式中S為全年車(chē)組走行公里(由行車(chē)組織專(zhuān)業(yè)提供);L1,L2,L3,L4,L5為廠修、架修、定修、三月檢、雙周檢的定檢公里;N1,N2,N3,N4,N5為廠修、架修、定修、三月檢、雙周檢的年檢修工作量(列)。
(2)檢修列位數(shù)
式中Q為檢修列位數(shù);N為全年檢修工作量(列);t2為車(chē)輛檢修庫(kù)停時(shí)間(天);a為檢修不平衡系數(shù),推薦值:廠修、架修取1.1,定修、三月檢、雙周檢取1.2;c為工作班制,定修及以上修程均按1班制考慮,其余修程均按2班制考慮;d為全年法定工作天數(shù)(250天)。
表5是鄭州地鐵1號(hào)線車(chē)輛檢修任務(wù)量,該數(shù)據(jù)決定了車(chē)輛段(場(chǎng))建設(shè)規(guī)模(見(jiàn)表1、表2)。因此在配屬車(chē)輛數(shù)量既定的情況下,采用合理的檢修模式將會(huì)大大降低車(chē)輛段的建設(shè)投資,節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。
表5 車(chē)輛檢修任務(wù)量表
由于我國(guó)各城市地鐵車(chē)輛不盡相同,目前地鐵車(chē)輛的檢修修程尚未有統(tǒng)一規(guī)定。表6列舉了北京、上海、廣州等地的車(chē)輛檢修修程。
表6 各地車(chē)輛檢修修程表
從表6可以看出,鄭州地鐵參考了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的地鐵檢修經(jīng)驗(yàn),在檢修修程上采用了雙周檢和三月檢,避免了月檢、雙月檢等存在重復(fù)檢修的項(xiàng)目,以達(dá)到壓縮檢修庫(kù)停時(shí)間,提高出車(chē)率,節(jié)約成本的目的。這也是鄭州地鐵車(chē)輛檢修模式的一個(gè)亮點(diǎn)。
從表3可以看出(以近期天數(shù)為例),廠、架修及定修的檢修時(shí)間分別為35天、20天和8天,時(shí)間較長(zhǎng)。并且車(chē)輛一到廠、架修等大修程,不論車(chē)輛的實(shí)際使用時(shí)間、質(zhì)量狀況如何,都需按其檢修修程的內(nèi)容進(jìn)行全部作業(yè),在一定程度上造成了車(chē)輛、材料和人工的浪費(fèi)。
建議利用列車(chē)運(yùn)行停運(yùn)窗口時(shí)間將其檢查內(nèi)容分散在幾個(gè)時(shí)段及不同場(chǎng)臺(tái)進(jìn)行,即采用均衡修方式。均衡修可用圖2形象表示:原修程(計(jì)劃修)將若干小時(shí)數(shù)的維修工作以每天24 h計(jì),集中在幾天內(nèi)完成(圖中斜線區(qū)域),車(chē)輛需停運(yùn)數(shù)日;而均衡修則將若干小時(shí)數(shù)的維修工作分布在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成,每天僅需數(shù)小時(shí)(圖中實(shí)心無(wú)色區(qū)域),并且這數(shù)小時(shí)也建議利用列車(chē)在非運(yùn)營(yíng)時(shí)問(wèn)和非高峰時(shí)間進(jìn)行,見(jiàn)圖3。
一般情況下,地鐵的運(yùn)營(yíng)時(shí)間為5:00—24:00,這樣只需要在5:00—24:0 0這一時(shí)間段(圖3中無(wú)色區(qū)域)提供列車(chē)上線運(yùn)營(yíng),其余時(shí)間(圖3中斜線區(qū)域)可以用來(lái)做車(chē)輛的維修。另外,根據(jù)客流,在上下班高峰期多提供列車(chē)上線運(yùn)營(yíng),高峰期過(guò)后可將列車(chē)逐步下線,并做列車(chē)的檢查、保養(yǎng)維修,使檢修工作分散而均勻。
圖2 車(chē)輛均衡修方式示意圖
圖3 地鐵車(chē)輛運(yùn)作模式示意圖
從表3可以看出,運(yùn)營(yíng)初期備用車(chē)數(shù)僅為2列,到近期和遠(yuǎn)期后,備用車(chē)數(shù)增加到5列和6列,數(shù)量明顯增加。建議要不斷摸索和積累經(jīng)驗(yàn),在逐年運(yùn)行的基礎(chǔ)上形成了經(jīng)驗(yàn)公式,估算出車(chē)輛段需要保有的備用車(chē)數(shù),在保證運(yùn)營(yíng)的前提下,盡可能減少備用車(chē)數(shù),從而避免資源閑置。
此外,運(yùn)營(yíng)近期的檢修車(chē)數(shù)也偏高,達(dá)到了4列,車(chē)輛檢修率過(guò)高,利用率較低,建議通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有檢修模式以降低檢修車(chē)數(shù),從而減少檢修臺(tái)位,進(jìn)而壓縮車(chē)輛段的建設(shè)規(guī)模,節(jié)約投資和運(yùn)營(yíng)成本。
目前鄭州東車(chē)輛段的設(shè)計(jì)占地面積為0.3 km2,其中廠架修列位4列(含2、3號(hào)線廠架修列位),占地面積偏大,并且存在拆遷量較大的問(wèn)題。由于鄭州地鐵車(chē)輛擬采用的檢修方式是以互換修為主,部分零部件現(xiàn)車(chē)修為輔的作業(yè)方式。建議車(chē)輛的零部件不在各車(chē)輛段進(jìn)行修理,而是集中由委外的專(zhuān)業(yè)工廠修理,再通過(guò)物流等方式運(yùn)送到各車(chē)輛段,以便兼顧到路網(wǎng)內(nèi)其他線路,實(shí)現(xiàn)資源共享最大化。這樣,在車(chē)輛段檢修庫(kù)內(nèi)僅做一些檢測(cè)和更換零部件的作業(yè),可壓縮車(chē)輛段的建設(shè)規(guī)模,回避大量拆遷,節(jié)約成本。
良好的檢修模式不但可以減少車(chē)輛的投資,還可壓縮車(chē)輛基地的規(guī)模以及檢修人員的配備,從而降低地鐵運(yùn)營(yíng)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。鄭州地鐵起步較晚,其檢修模式參考了國(guó)內(nèi)外成熟地鐵的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),有一定的獨(dú)特性和優(yōu)越性。但是,鄭州地鐵車(chē)輛的檢修模式畢竟還是屬于傳統(tǒng)的預(yù)防性計(jì)劃修制度,因此地鐵車(chē)輛的檢修制度和檢修周期,應(yīng)在車(chē)輛制造商提供的要求基礎(chǔ)上,根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),逐步提高和完善。
[1]葉霞飛,李 君,霍建平.國(guó)內(nèi)外城市軌道交通車(chē)輛段對(duì)比研究[J].城市軌道交通研究,2003,(1):72-73.
[2]王方程,倪 挺.上海地鐵車(chē)輛的臨修技術(shù)[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛,2004,(1):51-52.
[3]曾全君,龔 玲.計(jì)劃修與狀態(tài)修在廣州地鐵車(chē)輛維修運(yùn)用中的必要性和適用性[J].鐵道車(chē)輛,2002,40(7):27-28.
[4]GB 50157-2003.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].