唐春鵬
(上海市機械設備成套(集團)有限公司,200060,上海∥高級工程師)
城市軌道交通網絡化運營條件下車輛基地的資源共享要點
唐春鵬
(上海市機械設備成套(集團)有限公司,200060,上?!胃呒壒こ處煟?/p>
摘 要以《地鐵設計規范》為依據,從車輛運用及維修角度,論述了城市軌道交通網絡化運營條件下車輛基地的資源共享,包括車輛檢修、段場共址建設、綜合維修、物質供應和管理、技術培訓、專用設備等方面的資源共享原則和注意事項。車輛基地資源共享不僅可滿足車輛檢修維保的功能需要,同時可有效避免或減少重復建設,節省工程投資,并提高資源利用效率,降低運營成本。
關鍵詞城市軌道交通;網絡化運營;車輛基地;資源共享
Author's address Shanghai Machinery Complete Equipment(Group)Co.,Ltd.,200060,Shanghai,China
車輛基地包括綜合維修中心(含定臨修、架大修)、物資材料總庫、教育培訓中心和相關的辦公與生活設施,是城市軌道交通系統各項設備與設施維修保養、檢驗試驗、物資管理以及技改科研等工作的重要基地。在建設期、運營初期以及運營成熟期,線網車輛基地占用大量土地并配置眾多維修設備,對實現地鐵系統功能、控制成本支出、提升系統科技含量、拓展資源共享能力等都具有比較大的影響,若能從線網的角度統籌建設和布局實現資源共享,不僅可滿足車輛檢修維保的功能需要,同時可節省投資并提高資源利用效率。
車輛基地的資源共享包括車輛架修、大修、段場共址、車輛定修、綜合維修中心、培訓中心、物資總庫、專用設備等的資源共享,本文對其進行具體闡述。
1.1車輛架大修資源共享
線網車輛架大修資源共享應遵循下列原則:
(1)線網中相同車型的車輛架、大修宜相對集中設置,以提高架、大修設備和設施的利用率,節省占地和投資;
(2)車輛段的架、大修規模,應以承擔線網資源共享線路的遠期計劃配屬車輛數量進行控制,并宜適當預留架、大修規模的擴建余地,以適應因原規劃共享線路的調整而引起架、大修規模變化的需要。
目前,國內外城市軌道交通車輛架、大修一般采用兩種制度,即大修、架修分修制和大修、架修合修制。
分修制是指在線網中修建車輛架、大修基地,承擔車輛大修、架修、定修及日常的車輛養護及檢查。分修制的缺陷為:①要在線網內部各線路間設置聯絡線以便于車輛出入,要求信號、車輛界限、受電方式等兼容;②特定時間段內存在較大規模與數量的車輛取送與調配,可能會一定程度影響線路正常的養護維修工作;③工程建設初始階段需同時修建車輛段與架、大修基地,若線網尚未形成足夠規模,則基地內修車任務量必然不足,投資效益也難以充分發揮。但分修制也有其優點:①可以實行專業化生產,設備負荷與利用率較高,有利于提高修車質量;②可最大限度避免和降低土地及人力資源浪費,有利于降低運營成本并提高經濟效益。從國內城市軌道交通建設的實踐情況看,大修、架修分修制僅在北京采用,不具有普遍性和推廣意義。
合修制一般是每條線獨自設立車輛段,負責該線車輛的大、架修及定修。由于車輛基地大修、架修所用的機械設備基本相同,將廠修與段修合并可減小機械設備的重復投資,提高設備利用率。另一方面,合修制減少了聯絡線的設置,使車輛檢修不受信號制式不同的限制。但是,合修制在每條線都配置大、架修設備,增大了設備和土地的投資,降低了設備的利用率,對運營效益有所影響。
因此,在整個軌道交通線網建設時,應用戰略的眼光統籌考慮,并根據城市軌道交通的規模及線網合理選擇架、大修方式。一般在軌道交通建設規模較小或建設初期采用合修制,若有條件設置聯絡線,可多條線路共享一車輛段;在建設規模較大且線網發展較為成熟的城市適宜采用分修制。
針對國內大部分城市的軌道交通線網規劃長度(<300 km)與目前實際的建設規模,建議采用“車輛大、架修基地合設,按線路設定修廠、同類部件集中修”的檢修模式。具體建設中可綜合考慮以下原則:
(1)按車型分別設置線網車輛大、架修基地,大、架修基地規模宜按3列位考慮(不宜超過5列位),承擔線路3條(不宜超過4條),承擔線路長度在110~150 km之間;
(2)盡量避免和減少跨線取送,且取送走行距離盡量短;
(3)選址和布局應兼顧各線路建設的時序,既要滿足線網近、遠期車輛檢修的需要,同時要適當考慮部分線路建設時序變化帶來的影響;
(4)考慮到部分部件的體積相對較小、運輸較為方便等因素,在大、架修基地建設的同時,配套建設專業性、集中性的線網輪對輪軸大修中心、牽引電機檢修中心、空調機組檢修中心、制動系統檢修中心、車鉤檢修中心、電子系統檢修中心及其他零部件檢修中心,實現同類部件的集中修。
1.2段場共址資源共享
段場合建資源共享,是指線網中規劃的不同線路的車輛基地合建在一起,有條件實現車輛基地運用、檢修設施的共用,并在段場內建設相對低成本的地面聯絡線實現線路間聯通。線網規劃中應盡量增加段場合建的數量,以利于車輛基地設施的資源共享并節省投資及占地。
線網車輛基地段場共址資源共享應遵循下列原則:
(1)不同線路采用相同車型時,功能相同的設施宜合并設置,并與先期建設的車輛基地同步實施,后續車輛基地不再重復建設,且臨修設施宜合并設置。
(2)不同線路的鏇輪庫宜多線合用;洗車庫根據作業量計算確定,可分別設置或合用。
(3)有條件時可設置公用的列車調頭線。
(4)應在不同線路的車場之間設置地面聯絡線,實現列車在車輛基地內線路之間的便捷轉線,達到或增強線網車輛通道的功能。
(5)不同線路的列車救援、搶修設備宜按照多線合用原則配備。
(6)物資倉儲宜統籌合并設置,宜多線共用1座易燃品庫、共用1座自動化倉庫等。
(7)供電系統宜統籌設計、分期建設,并宜預留互為備用條件。
(8)應設置1座信號樓,信號樓宜布置在便于瞭望整個車場的適當位置。不同線路的站場宜集中控制。共址車輛基地站場總圖宜充分考慮遠期功能要求,站場的信號應一次設計,分期建設。
(9)生活辦公系統宜按功能與實際需要采用集中、分散性相結合原則布置。
1.3定修資源共享
定修資源的共享一般要依托車輛段的共址,若2條或2條以上線路段場共址,可以只設1處定修設施。除共址條件外,建設時序也是影響定修資源共享的一個因素,若建設時序相隔太長,過早建設也會造成浪費。
線網車輛定修資源共享應遵循下列原則:
(1)車輛基地共址合建、車型相同的線路,車輛定修應集中設置;
(2)共線運營的線路,車輛定修應集中設置。
1.4綜合維修中心資源共享
《地鐵設計規范》規定“綜合維修中心是地鐵系統各種設備和設施的維修管理單位,主要承擔全線各項機電設備的日常保養和定期維修。其功能應滿足全線線路、路基、軌道、橋梁、涵洞、隧道、房屋建筑和道路等設施的維修、保養工作,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的需要,并承擔部分技術含量高、安全要求嚴格的設備的運用管理工作”。綜合維修中心的功能和任務決定了每一條線都要設置綜合維修中心,但在車輛段共址時,應合建1處綜合維修中心。
綜合維修資源共享應遵循下列原則:
(1)每條線路只設置1個綜合維修中心,根據需要設置綜合維修工區;
(2)車輛基地共址合建時,相關線路的綜合維修設施宜統籌設置,集中為1個綜合維修中心;
(3)綜合維修中心的部分業務可以通過外協實現資源合理配置,專業性較強的業務則自行承擔。
1.5培訓中心資源共享
培訓中心負責組織和管理職工的技術教育和培訓等工作,原則上一個地鐵系統只設一個培訓中心,用于培訓目的的司機模擬培訓系統或站臺模擬培訓系統等設備設置一套即可滿足要求。
1.6物資及材料供應系統資源共享
為保證地鐵系統的正常運轉以及配件、材料等物資的及時供應,車輛基地內應設物資總庫。物資總庫在工程建設期間可承擔各類設備等物資的臨時存放,建成竣工后可承擔全線運營、檢修所需的各種設備、材料、備品、配件及勞保用品的采購、儲存、保管、供應和管理工作。
物資總庫具有專業性強、用量大、周轉快等特點,鑒于地鐵系統在城市交通中的重要地位和作用,其不宜完全社會化,且必須保證運營的可靠性和安全性。從檢修和維護的角度來說,必須要有供應及時的物資來源及必要數量的儲備,僅可根據實際情況適當調整或減少某些社會來源廣泛、供應及時、通用性及可靠性較強的材料(如水泥、鋼材等)的備品量。
物資總庫宜設在大、架修車輛段內,根據需要可在定修段或停車場內分設物資分庫或材料庫。
1.7專用設備資源共享
(1)檢測設備資源共享。設備價值較高、利用率相對較低,但必須配備的軌道及觸網檢測車、鋼軌探傷車、鋼軌銑磨車或打磨車、鋼軌焊接車、隧道清洗車、橋檢車等專用設備,宜全網統一配置。專用設備的相關接口條件應綜合考慮線網既有線路及規劃線路的條件進行選型,并以車輛限界為依據進行制造;車輛結構尺寸和軸重應符合線路和橋梁的承載能力要求。
(2)車輛檢修設備資源共享。線網條件下,合理的優化設計可實現部分車輛檢修設備的作業資源共享,包括庫內檢修線路、車輛解體設備、地坑式架車機、不落輪鏇車床、輪對與輪軸檢修流水線、車體噴漆設備等(車輛高低壓電氣部件和列車控制系統的試驗設備,可能會因車輛牽引設備的不同而分別配置)。
(3)其他可適當減少配置的設備。在實際運營中,地鐵發生安全事故等極端情況的概率是相當低的,救援設備的真正應用也是比較少的,可根據地鐵線路和段場布局、搶險響應時間、搶修作業服務半徑(≤10 km)、排障工作效率等綜合因素,適當減少救援設備的配置;內燃機車、蓄電池機車、接觸網作業車、平板車等,可根據車輛基地的共享線路數量、運營要求等因素合理配置,提高利用率;輪對和受電弓等在線檢測設備,可通過段場共享的前期設計優化實現資源共用,避免重復建設。
2.1車輛檢修
車輛檢修建議采取“按車型設大修基地、按線路設定修廠、同類型部件集中維修"方式。
(1)全網分別按照車型和車種建立架、大修基地,可根據條件適當采取委外方式,包括與車輛制造廠合資、合作成立車輛維修專業公司或直接委托等,僅保留一個綜合架、大修基地自行維修以作機動;
(2)運營單位在各線路分別設1個定修廠,負責本線車輛定修;
(3)車輛部件實施分類集中維修,并對其中具備條件的車輛部件委外維修;
(4)集中有經驗的維修人員和關鍵設備,設置1個設備維修廠,并在各定修廠設置相應設備車間。其他設施設備維修采取“自主集中與系統性委外相結合”的維修模式。即對專業化程度較高及與運營安全關聯度高的設備、設施采取自主集中維修管理,對不涉及核心技術的通用業務或可以形成較好競爭環境的業務采取系統性委外維修管理。
2.2應急搶修
按照“區域搶修與線路維修相結合”的原則,建立區域綜合性維修中心。在突發故障時,以區域為中心,對服務半徑內區域發生的各類故障承擔搶修任務;在日常條件下,以線路為中心,對指定服務線路開展專業系統檢修任務。
根據未來基地所在位置,可全網建立若干個區域維修中心,分別由供電、通號、工務、車站設備等四個系統組成。區域維修中心下設若干個維修分站。維修分站可設置在線路交匯的共線樞紐車站、換乘車站及其他有條件的場所,相鄰維修分站之間的服務半徑<10 km,搶修響應時間<20 min。
2.3維修備件管理
維修備件管理采取“虛擬總庫、分類庫存”方式,以提高網絡物流的管理效率和共享水平,加強備件、材料的控制管理,減少庫存成本。可依托網絡物資管理中心建立虛擬的集中控制管理平臺,以信息化管理手段,對維修備品、配件和機具實施全過程動態控制、流程跟蹤以及壽命周期管理等全覆蓋管理措施。同時,根據備品、配件和機具的價值、專業性及消耗使用特點,對其實施網絡集中管理、線路管理、供貨商管理等不同的庫存類型。如以“集中管理、降低庫存”為原則,對價值高、專業性強的非常規備件實施網絡集中庫存管理;結合區域維修中心及線路場段建設,以“多線共享、流線合理、方便維修”為原則,設置若干綜合性常規備品、配件庫;依托社會資源,對部分通用性強、非核心關鍵的材料、配件和機具等實施供貨商庫存管理。
隨著我國城市軌道交通網絡化建設的迅速推進,線網綜合統籌與共享已成為城市軌道交通建設過程中的關鍵問題。通過網絡規劃層面的車輛基地資源共享、維保資源共享以及網絡化運營準備工作,構建安全、可靠、高效的城市軌道交通網絡系統,必將大大提升城市軌道交通建設和運營管理的整體水平。
參考文獻
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Resource Sharing of Vehicle Depot in Urban Mass Transit Network Operation
Tang Chunpeng
AbstractBased on"Metro Design Code",the principles and key points in resource sharing are discussed from the angle of vehicle maintenance and operation,including vehicle maintenance,the co-location of depot and maintenance field,comprehensive maintenance,supply and management,technical training,special equipment procurement,etc.The sharing of relevant resources could not only meet the needs of vehicle maintenance,but also reduce the redundant construction,save the engineering investment,enhance the resource utilization efficience and cut off the operation cost.
Key wordsurban mass transit;network operation;vehicle depot;resource sharing
中圖分類號U 279.1
DOI:10.16037∕j.1007-869x.2016.01.004
收稿日期:(2014-02-18)