付亞超

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)院， 710043， 西安∥高級(jí)工程師)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，開通的城市軌道交通(以下簡(jiǎn)為“城軌”)線路逐步增多，車輛保有量也增長(zhǎng)迅猛，城軌車輛維保工作面臨巨大壓力。截至2020年底，我國(guó)城軌列車保有量達(dá)8 342列，累計(jì)投用384座車輛段和停車場(chǎng)[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，車輛維保成本占全線維保成本三成以上。為進(jìn)一步提升車輛可靠度和車輛上線率，中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司、中車南京浦鎮(zhèn)城軌車輛有限公司、中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司等車輛制造廠對(duì)車輛檢修制度進(jìn)行了進(jìn)一步探索和完善[2-4]。各地的城軌維保單位也不斷探索優(yōu)化車輛維保模式，提出了均衡修的檢修理念。上海、廣州及成都等眾多城市相繼研究并采用了均衡修的檢修制度[5-7]。

采用均衡修模式能降低車輛在修時(shí)間，提升車輛可靠度和上線率。為更好地服務(wù)，從頂層設(shè)計(jì)上提升車輛基地檢修工藝水平，有必要對(duì)采用均衡修后的城軌車輛基地工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探索。

1 均衡修與傳統(tǒng)檢修的區(qū)別

均衡修由傳統(tǒng)計(jì)劃修衍變而來，基于列車可靠度和零部件故障周期來調(diào)整列車檢修規(guī)程[8]，基于零部件的可靠度檢修理念對(duì)檢修內(nèi)容和檢修時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)造合適的維修條件，從而大大縮短列車的維修停庫(kù)時(shí)間，提高列車?yán)寐屎瓦\(yùn)行可靠性，降低維護(hù)成本，縮小車輛基地建設(shè)規(guī)模。均衡修的主要目的是提高車輛的可靠度和上線率。

均衡修與《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中的車輛傳統(tǒng)檢修(以下簡(jiǎn)為“規(guī)范檢修”)存在很大差別。

1)檢修理念不同。規(guī)范檢修采用預(yù)防性維修理念，在車輛發(fā)生故障之前進(jìn)行維修，但不能明確故障發(fā)生的具體時(shí)間或者周期。如預(yù)防性維修的檢修周期大大短于故障實(shí)際發(fā)生周期，則存在過度維修的情況。均衡修以可靠度為基礎(chǔ)，需通過運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出零部件的故障發(fā)生周期，并根據(jù)其可靠度制定檢修修程。

2)檢修規(guī)程設(shè)計(jì)的對(duì)象不同。規(guī)范檢修模式以整個(gè)車輛為單元來編制檢修內(nèi)容及計(jì)劃。均衡修更關(guān)注車輛零部件的故障及其發(fā)生的周期。

3)檢修地點(diǎn)及檢修用時(shí)不同。在規(guī)范檢修模式下，年檢、三月檢及雙周檢需分別在定修庫(kù)及雙周三月檢庫(kù)內(nèi)完成，且不同修程的檢修用時(shí)也完全不同；在均衡修模式下，檢修工作基本在雙周三月檢庫(kù)就能完成，且檢修用時(shí)相對(duì)固定。

1.1 檢修修程

均衡修模式與傳統(tǒng)檢修模式的修程見表1。

表1 均衡修模式與傳統(tǒng)檢修模式的修程

由表1可見，在均衡修模式下，傳統(tǒng)檢修的定修、三月檢、雙周檢等由均衡修+專項(xiàng)修替代。不同維保單位的均衡修內(nèi)容有所不同。廣州地鐵A型車的均衡修和專項(xiàng)修主要檢修內(nèi)容見表2[9]。

表2 廣州地鐵A型車的均衡修與專項(xiàng)修檢修內(nèi)容

1.2 檢修工藝流程

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，定修修程屬于定期檢修，需先將運(yùn)用車進(jìn)行扣車，轉(zhuǎn)換為檢修車后再利用檢修設(shè)施進(jìn)行檢修。實(shí)施均衡修后，定修內(nèi)容被分解為若干項(xiàng)均衡修，縮短了車輛檢修時(shí)間，無需將列車轉(zhuǎn)為檢修車，即可利用檢修設(shè)施進(jìn)行修程。與傳統(tǒng)修相比，均衡修更充分地利用了車輛段內(nèi)列車日常整備作業(yè)設(shè)施。實(shí)施均衡修后，列車檢修作業(yè)流程見圖1。

2 均衡修模式對(duì)車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模的影響

與傳統(tǒng)檢修模式相比，均衡修模式下的車輛檢修修程和工藝流程變化較大。采用均衡修后，檢修車數(shù)大幅縮減，對(duì)配屬車數(shù)及車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模產(chǎn)生較大影響。

圖1 實(shí)施均衡修后的車輛檢修作業(yè)流程

2.1 配屬車數(shù)

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，地鐵配屬車數(shù)P配為運(yùn)用車數(shù)P運(yùn)、備用車數(shù)P備和檢修車數(shù)P檢三者之和，即：

P配=P運(yùn)+P備+P檢

(1)

P備通常根據(jù)設(shè)計(jì)年度按照運(yùn)用車數(shù)的5%～10%取值。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及文獻(xiàn)[10]，P檢通常為在修的架修車數(shù)P架、大修車數(shù)P大、定修車數(shù)P定、三月檢車數(shù)P月、雙周檢車數(shù)P周之和，即：

P檢=P架+P大+P定+P月+P周

(2)

實(shí)施均衡修后，有：

P檢=P架+P大+P均衡

(3)

式中：

P均衡——均衡修在修車數(shù)。

根據(jù)檢修修程及其工藝流程，均衡修的檢修規(guī)模為：

P均衡=P運(yùn)NDα/250

(4)

式中:

N——一年中均衡修發(fā)生次數(shù)；

D——均衡修檢修用時(shí)；

α——不均衡系數(shù)，需考慮專項(xiàng)修對(duì)均衡修的影響；

250——每年實(shí)際工作天數(shù)。

由式(1)—式(4)，在均衡修模式下，有：

P配=(P大+P架+P備)+P運(yùn)(1+NDα/250)

(5)

以某地鐵線路為案例線路進(jìn)行分析，案例線路長(zhǎng)度為43.1 km，其設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期運(yùn)用車數(shù)為47列，在開行交路和全日行車計(jì)劃一致的情況下，采用傳統(tǒng)檢修模式和均衡修模式的各配屬車數(shù)指標(biāo)見表3。

表3 不同模式下的配屬車數(shù)指標(biāo)

由表3可知，與傳統(tǒng)檢修模式相比：均衡修模式的P檢較少，故P配也較少；在P配一定的情況下，均衡修P檢減少，則P運(yùn)增加，列車上線率得到提高，這與實(shí)際情況相符；均衡修模式的檢備率更低，更能符合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中的20%檢備率遠(yuǎn)期要求。

2.2 車輛基地規(guī)模

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，車輛基地主要由運(yùn)用整備設(shè)施(停車列檢庫(kù)(棚)及周月檢庫(kù))及檢修設(shè)施(定修及大架修庫(kù))組成。

按照案例線路的線路條件及運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，結(jié)合表3，可得出2個(gè)修程車輛基地的主要設(shè)計(jì)規(guī)模，見表4。

由表4可見：與傳統(tǒng)檢修車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模相比，均衡修車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模更小，其檢修列位可節(jié)省4個(gè)。按照B型車6輛編組、大架修段采用1 000 m2/輛的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算：與采用傳統(tǒng)檢修模式相比，采用均衡修模式可平均減少征地面積24 000 m2(36畝)，節(jié)省建筑面積約5 000 m2，按工程概算指標(biāo)可節(jié)約車輛基地工程投資約0.67億元。

3 結(jié)語(yǔ)

本文將均衡修與傳統(tǒng)檢修進(jìn)行了對(duì)比分析，根據(jù)案例線路的指標(biāo)，分析計(jì)算了傳統(tǒng)檢修模式和均衡修模式下的車輛檢修工藝流程、車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模，得出了以下結(jié)論：

1)從檢修理念、檢修對(duì)象及檢修時(shí)間等方面來看，均衡修是一種更先進(jìn)的車輛檢修模式。

2)實(shí)施均衡修模式，能減少車輛檢修的調(diào)車作業(yè)量，工藝流程更優(yōu)。

3)經(jīng)過計(jì)算和分析：采用均衡修模式能節(jié)省全線車輛的配屬車總數(shù)，或能在配屬車總數(shù)一定的情況下減少檢修車數(shù)，從而提高車輛的上線率，提升地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。

表4 不同檢修模式下的車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模

4)經(jīng)過計(jì)算和分析，采用均衡修模式，能在一定程度上縮減車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模，有利于節(jié)約土地,減少工程投資。

當(dāng)前，均衡修模式尚處于發(fā)展時(shí)期，雖存在著檢修標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、檢修時(shí)間不均衡等諸多問題，但其檢修制度的先進(jìn)性不可忽視。