朱榮
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我國城市公交客車維護(hù)周期發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)探討
朱榮
(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院,陜西 咸陽 712000)
鑒于合理的確定城市公交客車維護(hù)周期與車輛運(yùn)營效率、行車安全性、車輛可靠性、維修管理成本等息息相關(guān)。運(yùn)用文獻(xiàn)研究法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法,縷清了我國城市公交客車維護(hù)周期管理制度的發(fā)展歷程及我國學(xué)者關(guān)于汽車維護(hù)周期的主要研究成果,闡明了我國未來城市公交客車維護(hù)周期的發(fā)展趨勢(shì)。
城市公交;客車;維護(hù)周期;趨勢(shì)
長期以來,我國的城市公交客車實(shí)行的維護(hù)周期是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、參考廠家使用說明書、結(jié)合企業(yè)歷史維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)來制定,并由省級(jí)交通行政主管單位審批通過后才執(zhí)行的。隨著經(jīng)濟(jì)及科技技術(shù)的不斷發(fā)展,即使我國道路交通條件、車輛可靠性、燃油潤滑油品質(zhì)、車輛檢測(cè)維修技術(shù)等不斷提升,但很多城市的公交客車一、二級(jí)維護(hù)周期依舊長期保持不變。若城市公交客車的維護(hù)周期盲目地延長,雖然可以提高公交客車的運(yùn)營效率,減少車輛的維護(hù)成本,但可能會(huì)導(dǎo)致公交客車某些系統(tǒng)及零部件因未及時(shí)維護(hù)而提高車輛的突發(fā)故障率,導(dǎo)致公交客車營運(yùn)過程中拋錨幾率增大,增加了車輛小修及大修成本。反之,若城市公交客車的維護(hù)周期過短,雖然能長久保持車輛的技術(shù)狀況處于良好狀態(tài),但因車輛頻繁的維護(hù)導(dǎo)致運(yùn)營效率降低,增加了車輛維修成本及運(yùn)營成本。此外,頻繁的拆解,會(huì)造成不必要的零件及總成損傷。因此,根據(jù)本地城市道路交通條件、地理氣候、企業(yè)維修管理水平、車輛技術(shù)等級(jí)及技術(shù)狀況,為營運(yùn)的公交客車制定合理的維護(hù)周期,有助于提交行車安全,減少運(yùn)營成本,保持良好的車輛技術(shù)狀況和使用可靠性。
我國城市公交客車維護(hù)周期的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:
(1)上世紀(jì)50年代前。此期間內(nèi)我國的城市公交客車只有部分城市才具有,沒有預(yù)防維護(hù)的概念和意識(shí),僅有的維護(hù)停留在日常維護(hù)層面上,等車輛發(fā)生故障了才進(jìn)行修理。采取的是事后維修模式。
(2)上世紀(jì)50年代至90年代前。隨著1954年《汽車運(yùn)輸企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)定額》及1963年《汽車運(yùn)輸技術(shù)管理規(guī)定》的頒發(fā),汽車計(jì)劃預(yù)防保修的方針正式制定,定期維護(hù)的思想開始實(shí)施。針對(duì)城市公交客車,1982年《城市公交企業(yè)技術(shù)管理制度》的頒發(fā),同樣強(qiáng)調(diào)“定期維護(hù)”的維修思想,公交客車實(shí)行“日常維護(hù)、一級(jí)維護(hù)、二級(jí)維護(hù)、三級(jí)維護(hù)”的四級(jí)維護(hù)制度。
(3)上世紀(jì)90年代至2016年。1990年交通部13號(hào)部令頒布《汽車運(yùn)輸業(yè)車輛技術(shù)管理規(guī)定》(以下簡稱13號(hào)令),執(zhí)行“預(yù)防為主,強(qiáng)制維護(hù)”的維護(hù)原則,并取消了大拆大卸的三級(jí)維護(hù),將維護(hù)作業(yè)等級(jí)分為:日常維護(hù)、一級(jí)維護(hù)、二級(jí)維護(hù)等[1]。1995年出臺(tái)了《汽車維護(hù)工藝規(guī)范》(JT/T 201-1995),該規(guī)范在13號(hào)令的基礎(chǔ)上,將“定期檢測(cè)”正式納入了維護(hù)原則。在13號(hào)令的指導(dǎo)思想下,結(jié)合行政管理水平、經(jīng)濟(jì)及科技水平的發(fā)展,后續(xù)針對(duì)維護(hù)周期又制定了相應(yīng)的細(xì)則,如表1所示。
表1 上世紀(jì)90年代至2016年維護(hù)周期發(fā)展歷程
(4)2016年以后。2016年交通運(yùn)輸部下發(fā)第1號(hào)部令《道路運(yùn)輸車輛技術(shù)管理規(guī)定》(以下簡稱1號(hào)令),取代沿用了25年的13號(hào)令,規(guī)定道路運(yùn)輸車輛技術(shù)管理應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“分類管理、預(yù)防為主、安全高效、節(jié)能環(huán)?!钡脑瓌t[2]。并明確規(guī)定由道路運(yùn)輸經(jīng)營者負(fù)責(zé)車輛的技術(shù)管理,且道路運(yùn)輸車輛的維護(hù)周期由企業(yè)自行合理確定[2]。
徐安[3]等在1993年以可靠性理論和更新理論為基礎(chǔ),基于單位行駛里程(或時(shí)間)維修費(fèi)用最低,建立了一套數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合東風(fēng)EQ1090E型載貨汽車加以驗(yàn)證,但是維修費(fèi)用及維修時(shí)間的統(tǒng)計(jì)不具有普遍性,特別是維修所需要的零配件、原材料的價(jià)格受市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大,且不同工齡、不同級(jí)別、不同熟練程度的維修工人工時(shí)收入及維修作業(yè)所需要的時(shí)間不同。因此,單純的以某段時(shí)間內(nèi)的車輛維修費(fèi)用來計(jì)算最優(yōu)維護(hù)周期具有一定局限性。
徐安[4]等在1996年在文獻(xiàn)[3]的研究基礎(chǔ)上,考慮了二級(jí)維護(hù)前技術(shù)狀況檢測(cè)診斷的費(fèi)用及時(shí)間,通過實(shí)踐驗(yàn)證,二級(jí)維護(hù)前強(qiáng)制進(jìn)行車輛檢測(cè)診斷與不檢測(cè)診斷相比,車輛的維護(hù)周期能夠有所延長。
魯立剛[5]等在1998年分別羅列了單位行駛里程(或時(shí)間)維修費(fèi)用最少、汽車有效度最大、使汽車技術(shù)狀況參數(shù)超過極限值的概率得到控制等三種維護(hù)周期模型。但所羅列的幾種模型均缺乏實(shí)例驗(yàn)證。
徐安[6]在1996年相對(duì)于不同的給定行駛安全性水平的車輛最優(yōu)維護(hù)周期數(shù)學(xué)模型,并基于汽車制動(dòng)器摩擦襯片的磨損量轉(zhuǎn)化為二級(jí)維護(hù)周期上限值,進(jìn)而求出基于安全性目標(biāo)下的車輛維護(hù)周期。存在的局限性在于建模時(shí)只考慮制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系的故障,且默認(rèn)這些故障均服從Weibull分布。此外,上世紀(jì)90年代的東風(fēng)貨車電氣設(shè)備較少,安全性故障多為機(jī)械故障。
徐安[7]在1999年根據(jù)不同目標(biāo)的意義,給出了八種汽車維護(hù)周期最優(yōu)計(jì)算基本數(shù)學(xué)模型。但這八種數(shù)學(xué)模型中,六種是基于維修時(shí)間及費(fèi)用最優(yōu)化,兩種考慮的是車輛使用有效度最大化。
鄭殿旺[8]等在1998年運(yùn)用多目標(biāo)規(guī)劃理論,以單位行程維修費(fèi)用主要目標(biāo),汽車安全性、汽車可靠度及汽車潤滑油使用壽命設(shè)為次要目標(biāo),結(jié)合車輛實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),給出了EQ1090型貨車最優(yōu)維護(hù)周期,但對(duì)于多目標(biāo)規(guī)劃介紹不多,安全性目標(biāo)只考慮了摩擦襯片的磨損量。
閆長代[9]等在1999年通過大量統(tǒng)計(jì)不同間隔一、二級(jí)維護(hù)間隔里程的維護(hù)和小修費(fèi)用,通過置信度分析,確認(rèn)出維修費(fèi)用最小的情況下的車輛最優(yōu)維護(hù)周期。但該方法具有一定的片面性,同一個(gè)間隔里程所使用的樣本車輛過少。
徐安[10]等在2001年應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃、目標(biāo)法、分層序列法等數(shù)學(xué)理論,綜合考慮了單位行程維修與檢測(cè)費(fèi)用、安全性目標(biāo)、潤滑油的使用壽命等三個(gè)目標(biāo),并結(jié)合EQ1090型貨車的試驗(yàn)得出了最優(yōu)二級(jí)維護(hù)周期。作者將多目標(biāo)規(guī)劃理論應(yīng)用于汽車維護(hù)周期的優(yōu)化中,影響了后來眾多學(xué)者。
李憲民[11]等在2002年提出了技術(shù)——經(jīng)濟(jì)法、經(jīng)濟(jì)概率法以及回歸概率法三種汽車周期優(yōu)化模型,并指出汽車維護(hù)周期與平均故障率、維修費(fèi)用、汽車壽命息息相關(guān)系,優(yōu)化維護(hù)周期時(shí)可綜合考慮。但作者的研究僅僅局限于理論模型,缺乏試驗(yàn)及數(shù)據(jù)論證。
孫克亮[12]在2007年以SWB6100V2型客車為研究對(duì)象,應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃理論,綜合考慮單位行程維修費(fèi)用、汽車安全性、汽車可靠性以及潤滑油使用壽命等四個(gè)約束變量,得出客車的最優(yōu)維護(hù)周期。但是作者的理論基礎(chǔ)基于多目標(biāo)優(yōu)化理論,約束條件中安全性、維修費(fèi)用具有一定的片面性。
徐安[13]等在《有效性目標(biāo)下的車輛最優(yōu)維護(hù)周期》中建立了以有效度最大及以單位時(shí)間內(nèi)總停駛時(shí)間最少為目標(biāo)的2個(gè)最優(yōu)維護(hù)周期數(shù)學(xué)模型。在試驗(yàn)中加入了對(duì)比車輛,證實(shí)通過該模型求解的二級(jí)維護(hù)周期有效。但這兩個(gè)模型對(duì)于車輛的工作時(shí)間進(jìn)行了假設(shè),有點(diǎn)脫離實(shí)際。
朱榮[14]在2016年基于啟發(fā)式算法提出了一套一、二級(jí)維護(hù)周期優(yōu)化研究方法??紤]企業(yè)實(shí)際,選取若干影響一、二級(jí)維護(hù)周期的約束變量并進(jìn)行試驗(yàn);結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果,并綜合考慮企業(yè)維護(hù)管理制度及車輛使用說明書,給出初步優(yōu)化的維護(hù)周期;基于上述計(jì)算出的初步維護(hù)周期結(jié)果進(jìn)行實(shí)車周期里程試驗(yàn),得出進(jìn)一步優(yōu)化的維護(hù)周期;最后通過記錄車輛的故障數(shù),進(jìn)行可靠性論證,從而判斷優(yōu)化后的維護(hù)周期是否可行。但是該方法將維護(hù)周期逐步優(yōu)化并加以驗(yàn)證,實(shí)際操作起來較為復(fù)雜。
當(dāng)前,查閱國內(nèi)可查文獻(xiàn)可知,國內(nèi)學(xué)者關(guān)于汽車維護(hù)周期的研究不多,而對(duì)于在固定城市、固定道路交通及氣候條件下運(yùn)行的城市公交客車的維護(hù)周期的研究更是鳳毛麟角。1號(hào)令由我國交通運(yùn)輸部頒發(fā)后,各地交通部門不再干涉企業(yè)關(guān)于車輛維護(hù)周期的制定。
隨著科技的不斷發(fā)展,各種新工藝、新材料、新科技不斷應(yīng)用于汽車制造業(yè)中。長遠(yuǎn)來看,隨著新能源公交客車在各地區(qū)城市的不斷應(yīng)用,未來公交客車將逐步達(dá)到終身免維護(hù)模式。從中長期來看,維護(hù)周期不斷加長,維護(hù)制度越來越趨于合理,維護(hù)作業(yè)方式越來越簡便勢(shì)在必行。大體來說,未來關(guān)于公交客車維護(hù)周期的發(fā)展趨勢(shì)主要有:
(1)城市公交運(yùn)營企業(yè)制定合理的一、二級(jí)維護(hù)周期
由于城市公交在固定的區(qū)域、固定的道路交通、固定的自然環(huán)境下運(yùn)營,車輛的使用條件簡單明了。隨著1號(hào)令的實(shí)施,我國交通部門不再強(qiáng)制管理城市公交客車的維護(hù)保養(yǎng)周期,而是由企業(yè)自行確定。對(duì)于各城市公交公司而言,為了節(jié)約運(yùn)營成本、節(jié)約資源、優(yōu)化管理,基于它們的現(xiàn)有管理機(jī)制、維修水平及條件,制定合理的一、二級(jí)維護(hù)周期迫在眉睫。例如,西安公交公司通過合理的試驗(yàn),一級(jí)維護(hù)周期由原來的3000±200km延長到4800~5000km;二級(jí)維護(hù)由原來的18000±2000km延長到280000~30000km。
(2)城市公交客車維護(hù)周期優(yōu)化研究不斷完善
隨著1號(hào)令的頒發(fā),政府不再干涉道路運(yùn)輸企業(yè)制定維護(hù)周期,城市公交企業(yè)為了優(yōu)化運(yùn)營,勢(shì)必會(huì)逐漸自行或委托高校、科研機(jī)構(gòu)、外包公司來制定適合本企業(yè)的一、二級(jí)維護(hù)周期。借此機(jī)遇,車輛維護(hù)周期優(yōu)化理論及經(jīng)驗(yàn)方法必將日趨完善。
(3)城市公交客車出廠維護(hù)周期不斷延長
隨著公交客車新工藝、新技術(shù)的不斷應(yīng)用,車輛生產(chǎn)與使用可靠性的不斷提高,以及國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷優(yōu)化,公交客車在出廠規(guī)定的維護(hù)周期也將會(huì)不斷延長。此外,某些城市與公交制造企業(yè)通過單獨(dú)定制,借助于公交制造企業(yè)的研發(fā)能力,能夠生產(chǎn)出維護(hù)周期更長、更適合該城市使用的公交客車。
在闡明合理確定城市公交客車維護(hù)周期的意義基礎(chǔ)上,通過對(duì)我國汽車維護(hù)周期相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及國內(nèi)學(xué)者關(guān)于維護(hù)周期優(yōu)化主要研究成果進(jìn)行梳理,結(jié)合現(xiàn)狀,指出了未來我國城市公交客車維護(hù)周期發(fā)展的趨勢(shì)。研究成果對(duì)我國政府、城市公交運(yùn)營企業(yè)及相關(guān)學(xué)者具有一定的參考借鑒意義。
[1] 汽車運(yùn)輸業(yè)車輛技術(shù)管理規(guī)定[EB/OL].中華人民共和國交通部, 1990-03-07.https://baike.so.com/doc/23793341-24349473.html.
[2] 道路運(yùn)輸車輛技術(shù)管理規(guī)定[EB/OL].中華人民共和國交通部,2016-01-14.https://baike.so.com/doc/24249439-25265025.html.
[3] 徐安,梁恩忠,楊萬凱.載貨汽車最優(yōu)二級(jí)維護(hù)周期的研究[J].中國公路學(xué)報(bào),1993(4):65-71.
[4] 徐安,梁恩忠,呂振華,孫景坤.汽車最優(yōu)維護(hù)周期數(shù)學(xué)模型的研究[J].中國公路學(xué)報(bào),1996(2):95-100.
[5] 魯立剛,鄭殿旺.確定汽車最優(yōu)維護(hù)周期數(shù)學(xué)模型[J].佳木斯工學(xué)院學(xué)報(bào),1998(4):346-349.
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[10] 徐安,喬向明.車輛維護(hù)周期多目標(biāo)優(yōu)化研究[J].汽車工程,2001(6):427-429+426.
[11] 李憲民,徐雙印.汽車最優(yōu)維護(hù)周期的確定與優(yōu)化研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2002(1):121-124.
[12] 孫克亮.關(guān)于客車預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)問題的研究[D].上海:上海交通大學(xué),2007.
[13] 徐安,喬向明.有效性目標(biāo)下的車輛最優(yōu)維護(hù)周期[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2008(02):23-26.
[14] 朱榮.西安市混合動(dòng)力公交客車維護(hù)應(yīng)用研究[D].西安:長安大學(xué),2016.
Discussion on development history and development trend of urban public transport bus maintenance cycle in China
Zhu Rong
( School of Automotive Engineering, Shaanxi Polytechnic Institute, Shaanxi Xianyang 712000 )
In view of the reasonable determination of urban public transport bus maintenance cycle is closely related to vehicle operation efficiency, driving safety, vehicle reliability, maintenance and management costs. By using the methods of literature study and experience summary, the development course of the urban public transport bus maintenance cycle management system in China and the main research achievements of Chinese scholars on the automobile maintenance cycle are summarized, and the development trend of the future urban public transport bus maintenance cycle in China is expounded.
urban public transport; bus; maintenance cycle; trend
B
1671-7988(2018)18-303-03
U471
B
1671-7988(2018)18-303-03
CLC NO.: U471
朱榮(1991-)男,湖北黃岡人、碩士研究生、陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教,研究方向:汽車運(yùn)用技術(shù)。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.107