地鐵車輛檢修模式及優化研究

厲硯磊

（成都中車四方軌道車輛有限公司，四川 成都 610100）

0 引言

地下鐵路軌道交通在城市建設中得到了大規模應用，成為了具有基礎性和關鍵性的交通工具，其可以緩解路面車輛運輸壓力，減少城市出行受阻因素，提升路面交通順暢性并完成高密度交通流量的分流工作等方面，對城市化建設具有重要的作用。與此同時，由于地鐵車輛在長時間的運行條件下，會出現質量與性能問題。因此，針對地鐵車輛開展檢修工作，對保障地鐵車輛運行的安全具有重要的意義。

1 地鐵車輛常見檢修模式

1.1 定期維修

定期維修工作是以大規模維修、架修為基礎，并且采取固定時間頻率的整修工作，目的是保證地鐵車輛整體結構的穩定性，維護車輛運輸安全。北京地區地鐵車輛檢修規劃見表1。

表1 北京地區地鐵車輛檢修規劃

1.2 不定期維修

不定期維修工作也稱為故障排除類檢修工作。該類檢修工作不具有固定周期，因此采取月周期/季度周期等形式均有可能性。針對未表現出故障問題的區域，應該科學地開展故障排除工作，從而降低地鐵車輛潛在安全因素存在概率[1]。

1.3 臨時維修

通常情況下，臨時維修工作以地鐵安全為基本出發點，以車輛部分部件為維修主體，對突發性故障問題采取臨時維修處理措施。臨時維修具有多種形式，例如現場維修、場內維修等。

1.4 智能檢修

針對地鐵車輛運行狀態，使用智能檢測技術開展離線/在線等檢測工作，以期獲得地鐵車輛運行情況，通過對檢測結果開展行為分析，從而保障設備故障診斷效果，并提升檢修方法和檢修周期的確定性以及有效性，形成預防類檢修工作程序，增強預防檢修工作計劃效果。以車輛設備的使用周期、檢修時間成本和運行能力等因素為基礎，對其開展性能分析工作，科學規劃檢修頻率、檢修級別等事項，有序開展檢修工作。

與此同時，嚴格遵循檢修章程，解決設備故障問題，加強故障檢修效果。例如，在車輛設備存在故障、無法運行的狀態下，對其開展性能檢修工作，使其具備正常運作能力。智能檢修程序中，針對設備性能缺陷問題，給予了改善性檢修方案，以此降低車輛故障發生概率，從根源上處理故障威脅，減少車輛發生慣性故障問題。

2 檢修工作存在的問題

地鐵車輛在實際開展檢修工作時，針對其修程，采取均衡維修的形式，有助于提升車輛多種維修程序的協調性，降低地鐵車輛運營成本。當列車處于停運狀態時，對其開展均衡檢修工作，完成時段與場地的劃分，從而提高檢修程序的均勻性。該檢修工作適用于一般維修程序，不適于車輛運行、交通高峰時段，具有較大的維修規模。檢修人員應該采取輪值管理形式，在各地鐵站內采取駐站形式，實施維修工作，以此提升地鐵車輛應用的有效性。地鐵車輛主要由機械和電氣2 個部分組成。1） 機械組成部分。其結構組成包括車輛設備、轉向結構、車門和制動程序等。2） 電氣組成部分。其結構組成應結合具體項目和專業完成制動程序、牽引控制等。應結合具體項目和專業完成檢修方案設計。車輛在進行大型維修、架修等工作程序時，應該對車輛采取解體操作。在解體完成時，應該采取故障零件更換措施，有效地控制車輛檢修周期。

在檢修工作體系中，由于車輛運行能力、檢修人員能力在一定程度上存在差異，同時地鐵車輛控制裝置以磨合狀態為主，因此采取下車拆檢形式，來加強故障消除效果。一般情況下，車輛各零部件在使用期間，以其設計應用的周期等因素，作為車輛檢修的參考依據。與此同時，應結合車輛實際情況、檢修記錄等資料，完成檢修周期規劃。

3 優化檢修技術策略

3.1 灰色局勢決策

灰色局勢檢修技術在實際應用期間，完成了灰色系統思想的融合，并且對系統中白色信息的確定性，加強了系統數據完整性控制。該維修技術的應用，能夠從定性/定量2 個視角出發完成車輛檢修。因此，使用灰色系統理論，能夠提升技術參數可分析性能，加強維修方案可行性，滿足地鐵車輛維修需求[2]。依據相關數據統計結果發現：灰色局勢檢修技術結合系統多個目標主體，完成應用設計。

3.2 邏輯判斷圖

邏輯判斷圖技術應用在地鐵車輛檢修體系中時，其表現形式與設計標準存在差異性。例如在地鐵車輛運行期間，發生故障時，檢修人員應系統性地檢查設備運行狀態，確定設備故障問題，采取針對性措施，完成故障消除，達成設備維修控制目標。在突發性環境中，針對地鐵車輛較為嚴重性的故障問題，維修人員應采取應急/定期處理措施。針對故障問題嚴重性不大的設備，如果對地鐵車輛穩定運行不會構成威脅，那么應該采取事后維修形式，保障地鐵車輛運行穩定性。

3.3 綜合技術應用

邏輯判斷、灰色局勢2 個維修技術相融合形成的檢修機制，能夠有效結合2 個檢測技術的優點，借助邏輯判斷獲取最優維修方案，并且使用灰色局勢檢修技術來獲取多個目標量化評級結果。結合式維修技術，形成了互補的維修方案，有助于提升地鐵車輛檢修的準確性，減少主觀因素帶來的不利影響，科學地減少檢測偏差問題，提升地鐵維修應用效能。

3.4 加強故障診斷技術應用

3.4.1 故障確定技術

在各類故障診斷程序中，以失效模式影響與診斷分析技術為代表，具有較高的應用效益。根據診斷目標、故障種類、故障危害性等因素，逐一開展檢測。為了提升故障檢測的有效性，將故障的技術流程為3 步：1） 鎖定診斷目標。地鐵車輛具有較高的運行系統性，其運行故障具有復雜性，檢修人員無法在短時間內獲取故障問題的各項信息。因此，在故障診斷期間，應首先確定故障位置。結合故障表現、車輛運行情況，確定故障對地鐵車輛產生的影響，分析故障對地鐵車輛形成的威脅級別。將分析確定的結果，作為故障診斷方案的參考資料。2） 確定故障屬性。失效影響診斷技術的故障檢測程序中，含有較為專業的故障診斷程序，檢修人員應結合系統反饋結果，確定故障屬性。例如故障頻率設為P，當P＞0.2 時，反饋故障屬性為5 分；當P為0.1～0.2 時，反饋故障屬性為4 分；當P為0.01～0.1 時，反饋故障屬性為3分。3） 評價故障危害性。地鐵車輛各類故障問題將會對車輛運行產生一定程度的影響，借助失效影響診斷技術能夠有效確定故障危害等級。應該結合故障危害性，確定適用的檢修技術，控制檢修時間成本，提高地鐵車輛系統運行的穩定性，高效地完成故障檢修工作。

3.4.2 故障檢修

3.4.2.1 技術應用

當地鐵車輛處于運行狀態時，如果發生故障問題，則應該由維修值班班組，及時確定故障問題成因，并且采取有效措施完成檢修工作，提升控制故障的效果，科學減少經濟損失。根據地鐵車輛故障的表現，有效確定地鐵車輛故障類型，選擇合適的診斷技術，獲取故障的精準位置，分析故障成因，提高檢修方案規劃的科學性。當故障問題出現子模塊時，采取劃分故障檢修范圍的形式，以各模塊緊密關聯為核心，使檢修分配更科學，使檢修更簡單[3]。

3.4.2.2 確定檢修方案

以地鐵車輛運行的安全性為視角，完善故障檢修方案，有效控制車輛故障的發生次數，加強檢修維護作業有效性，提升各類隱患的排查效果，及時采取有效措施，保證車輛系統運行體系的穩定性。現階段，部分城市實際運行的地鐵車輛，完成了全效檢修模式的啟動工作，以原檢修計劃為基礎，采取完善的措施，構建全效檢修模式，如圖1 所示。

在該基礎上，設立模塊監管小組，加強模塊運行各項信息收集，結合回收信息，有效確定拆分模塊檢修方案，保 證地鐵車輛運行的有序性。相比其他形式的檢修方案，全效檢修體系具有多重應用優勢，例如檢修靈活性強；各模塊分別專人監管，具有檢修的有效性；在小組成員相互協作的基礎上，形成系統性的檢修流程。全效檢修方案的制定，能夠提升地鐵車輛故障消除效果，減少故障問題潛在的可能性，提升檢修工作效能。

圖1 全效檢修作業流程圖

3.5 全效檢修流程應用情況分析

3.5.1 在全效檢修應用期間，車輛利用率有所提升

某地鐵運營單位，在實踐運行全效檢修管理制度1 年周期范圍內，晚高峰列車次數由40 上升至47，能夠保障早晚高峰期車次數量為46。車輛利用率情況表現見表2。

表2 某地鐵站全效檢修運行前后車輛使用率對比情況

從表2 中發現：2019 年9 月～2019 年12 月在運行全效檢修工作后，相比2016 年同期，車輛使用率有所增長。2016年9 月～2019 年12 月的車輛使用率均值為91.65%，2019 年9 月～2019 年12 月的車輛使用率均值為94.55%，車輛使用率提升了2.9%。由此發現，全效檢修工作體系能夠有效提升地鐵車輛使用效率。

3.5.2 有序降低車輛非窗口滯留時間

在反復優化驗證過程中，現階段已完成全效修程驗證工作事項，達成在窗口期內目標修程目標，作業時間周期由原來2 d，增長至3 d。截至目前，地鐵內部全修程能夠在窗口時間范圍內，完成修程任務。一部列車年度維修規劃周期，原定為36 d，現優化調整至20 d。非窗口周期檢修滯留時間，由原定14 d，現優化調整為3 d。每年非窗口周期檢修滯留時間，原定為300 d，現優化為60 d。在未發生車輛停修故障問題期間，每日可完成運營的列車，由原定40 列，現優化調整為45 列。針對修程實施深度優化工作，以期提升高峰供車次數。由此發現，全效檢修工作應用有效緩解了地鐵車輛運行壓力，同時加強了地鐵運營成本控制效果。

3.5.3 減少了地鐵列車故障問題

在某地鐵單位實際應用全效檢修12 個月的周期范圍內，截至2020 年8 月，地鐵車輛的質量趨于穩定，車輛故障問題有所減少。根據具體指標觀察，在全效應用前期的月均正線車輛故障問題，2016 年全年列車故障有68 起，2019年列車故障問題下降至46 起；月均下線車輛故障問題，2016年全年范圍列車故障次數為8，2019 年該項故障問題下降至3。由此發現，運行全效檢修體系，能夠科學獲取列車故障問題，減少列車故障問題。

3.5.4 有效控制檢修成本

經統計，某地鐵站在運行全效檢修機制時，相比原有計劃預防檢修程序，能夠依據維修費用完成定額，有效控制檢修成本。依據原有修制內容，列車全年范圍內維修產生的成本費用，均價為16.64 萬元。然而，全效檢修體系中，針對維修材料、閘瓦等修車備用成本，每年維修材料成本價為12.99萬元。由此可知，每列車年度檢修成本可節省3.65 萬元。如果某地鐵單位有25 輛地鐵車，年度將會節省25×3.65=91.25萬元檢修成本。

3.5.5 有效降低了檢修臺位成本

某地鐵站實施全效檢修工作后，每列車計劃檢修暫停周期原定為37 d，現減少至25 d，每年將會節省12 d×25 輛=300 d。全效檢修工作實施后，列車檢修暫停周期有所優化，年均節省300 d 暫停檢修。即每年將會空余300 d 檢修臺位，有效降低了檢修臺位運行所消耗的成本。與此同時，原定檢修作業項目，在運行全效檢修體系后，其主要檢修項目，能夠在月修計劃中完成，定修臺位將會采取租借形式，供給維修單位使用。臺位成本，每年節約超過60 萬元，計算方式為：臺面為1 782 m2。出租成本為每平方米1.2 元/d/，全年節省成本為1782×300 d×1.2=641520 元。

3.5.6 提高了員工的維修水平，減少了臨時維修成本

在運行全效檢修體系時，地鐵單位成立了2 個檢修班組，系統新開展了專業性培訓工作，采取模塊維修任務責任制的管理方式，提升檢修人員單一項目檢修的專業性。與此同時，設立了工長檢修項目、檢修工作輪崗機制等。由此說明，全效檢修在實際運行期間，應該采取科學的人才管理方式，證檢修工作的有序性，從而提升維修人員的專業技能水平。

4 優化檢修工作的管理策略

4.1 加強人才建設

地鐵穩定運行條件建立在專業性地鐵檢修人才建設工作基礎上。為此，地鐵單位，應該加強檢修人才建設力度，分別從人才培養、專業人才引進2 個方面予以落實，提升檢修團隊工作的專業性。在人才建設期間，應配置技能考核、實操考試等項目，切實提高檢修人員的工作能力。在人才引進期間，地鐵管理人員應關注專業性的對應性、實操能力專業性，提高人才引進有效性，為地鐵車輛檢修工作提供人才保障[4]。

4.2 構建科學的檢修流程

檢修工作的宗旨為安全運營。由于地鐵交通的特殊性，例如通風性不強、密閉性較強等因素，如果地鐵車輛發生較為嚴重的故障問題，將會增加車輛安全事故人員的疏散難度，極易產生聯鎖故障現象。為此，地鐵車輛運行的安全性，應予以高度重視，建設科學有效的檢修流程，科學開展車輛故障監控工作，盡可能地提升交通高峰期的地鐵供應車次工作效率。此外，加強地鐵車輛零部件的質檢工作，系統性地完成數據統計記錄工作，提升地鐵車輛安全運行效能，優化車輛檢修產生的時間成本，保證地鐵車輛處于安全運行狀態，緩解城市路面交通壓力。

4.3 一體化檢修

在車輛運行穩定性獲得保證的基礎上，應結合地鐵車輛的規格，加強故障預測分析，借鑒成熟的檢修經驗，有效增強地鐵故障消除能力。與此同時，在經濟條件允許的情況下，增加備用車輛建設，提升車輛故障問題檢修頻率，構建運行有序的一體化檢修體系，有序落實車輛檢修工作。針對車輛各項零部件性能，系統性地制定檢修方案，以此提升檢修工作的完善性。針對突發性車輛故障問題，配置檢修應急方案，使檢修程序具備應急性能力。

5 結語

綜上所述，地鐵檢修工作具有系統性，不僅限于地鐵車輛故障排除，還應結合地鐵車輛的實際運行情況，制定合理有效的檢修技術，從而完成緊急情況的科學處理工作，加強常規問題排除效果，最大限度地保障車輛運行安全，減少安全事故發生。與此同時，在建設檢修作業體系期間，應加強優化檢修流程，提升零部件庫存與人工等成本消耗的控制效果，提高地鐵公司的收益水平。