城市軌道交通車輛均衡修檢修制度和計劃性檢修制度對比分析*

黃 濤 張正遠 史時喜

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司環境與設備設計院, 710043, 西安)

我國城市軌道交通線路運營長度的不斷增長,以及軌道交通線網的急速擴張,導致車輛購置費和運維成本急速增加。據調查,城市軌道交通車輛運維成本占整個城市軌道交通運維成本的比例超過30%[1]。各城市軌道交通建設運營單位為了盡可能降低車輛購置費和運維成本,均已開始探索一種更加先進的車輛檢修制度。

目前,我國各地城市軌道交通公司根據自身設備質量狀態、管理模式、故障信息管理系統等因素選擇了不同的檢修制度,逐步形成了窗口維修、均衡修、全效修或系統修等維修思路,有效提高了車輛上線率。如:南京地鐵采用了全效修,廣州地鐵采用了系統修,成都、重慶軌道交通采用了均衡修。據統計,自2014年12月底,重慶軌道交通1、6號線所屬列車實現均衡修至今,車輛上線率從原有的80%左右提高到了現有的91%的水平[2]。

本文以重慶軌道交通采用的車輛均衡修檢修制度為例,分析探討均衡修檢修制度與傳統計劃性檢修制度下車輛上線率與檢修列位方面的差異。

1 車輛計劃性檢修制度和均衡修檢修制度概述

1.1 計劃性檢修制度

1) 檢修修程。我國城市軌道交通現行的主要檢修制度有兩種:一種為預防計劃性定期維修模式,另一種為故障維修模式。計劃性檢修制度是以車輛運營時間或運行里程為依據,對車輛各級子系統按照檢修修程劃分為不同等級的修程制度。故障修是指正線運營車輛發生故障后,組織車輛回庫而進行的故障修復性維修,屬于“事后故障維修”。計劃性檢修制度各級修程主要分為大修、架修、定修、三月檢、雙周檢、列檢。

2) 檢修周期。根據GB 50157—2013《地鐵設計規范》,計劃性檢修制度下車輛的檢修修程和檢修周期詳見表1。

表1 計劃性檢修制度下車輛的檢修修程和檢修周期

1.2 均衡修檢修制度

重慶軌道交通B型車采用均衡修檢修制度,依據車輛廠商提供的列車各零部件設計的使用壽命,通過統籌原檢修制度中雙周檢、三月檢及定修中的修程內容,將此三級修程的檢修內容分散到每個月進行,形成了各級檢修修程為列檢、均衡修(系統修、專項修)、架修、大修的檢修制度。重慶軌道交通采用的均衡修檢修制度仍屬于計劃性檢修制度,但相較傳統的計劃性檢修制度,其在檢修修程上存在較大區別。

均衡修中的列檢、架修、大修與計劃性檢修修程一致。均衡修檢修制度中,系統修開展的檢修項目主要為工作量小以及可以分散的作業項目,以檢查、檢測為主,每年進行24次。系統修利用列車正常運營的空閑時間,即早高峰入庫和晚高峰出庫之間進行,列車不需要扣車下線。專項修開展的檢修項目主要是工作量較大或不宜分散的作業項目,以互換、給油、動調為主,共設置三種修程,列位需要扣車下線。

1.2.1 檢修修程和檢修周期

1.2.1.1 系統修

系統修的運營時間間隔為(15±3) d,每年計劃24次系統修。系統修1—系統修24的檢修內容含有部分常規檢修內容和系統檢修內容。

1.2.1.2 專項修

專項修主要分為專項修1、專項修2及專項修3等3種,主要為針對性地完成部分檢修項目。其主要內容包括每年車輛空調保養、蓄電池1年檢、止回閥、安全閥、空氣壓縮機機油、壓力開關、制動系統閥類更換和維修等。

1) 專項修1:走行里程為12萬～18萬km,或運營時間間隔不超過1年;專項修1的一般檢修時間為2個工作日。

2) 專項修2:走行里程為25萬～30萬km,或專項修1的運營時間間隔不超過1年;專項修2的一般檢修時間為2個工作日。

3) 專項修3:走行里程為40萬～50萬km,或專項修2的運營時間間隔不超過1年;專項修3的一般檢修時間為5個工作日。

1.2.2 檢修周期

均衡修檢修制度下車輛的檢修修程和檢修周期見表2。

表2 均衡修檢修制度下車輛的檢修修程和檢修周期

2 車輛均衡修檢修制度與計劃性檢修制度對比分析

2.1 車輛上線率

重慶軌道交通B型車的檢修制度由原先的傳統計劃性檢修制度轉變為均衡修檢修制度后,在同樣保證車輛檢修的及時性和完整性下,車輛運營故障率并未上升,也未因實行新的修檢修制度而引起車輛故障。

車輛日常檢修充分利用了列車的運營空閑時間,在檢修任務量相同的情況下,有效減少了列車扣車時間。在均衡修(系統修+專項修)檢修制度下,除架修和大修外,僅專項修需扣車下線。專項修分為專項修1、專項修2及專項修3。根據運營時間間隔計算,每列列車每3年進行1次專項修1、1次專項修2、1次專項修3,從而得出每3年每列列車共需扣車9 d。根據計算,每列列車每年因檢修(只計算了專項修修程,未計算架修和大修的修程)而扣車的時間平均值為3 d。

按照原有計劃性檢修制度,雙周檢、三月檢及定修均需扣車。根據運營時間間隔計算,每列列車每1.25年進行1次定修、4次三月檢、25次雙周檢,從而得出每1.25年每列列車共需扣車27.5 d。根據計算,在計劃性檢修制度下平均每列列車每年因檢修(只計算了雙周檢、三月檢及定修的修程,未計算架修和大修的修程)而扣車的時間為22.0 d。因此,均衡修檢修制度相比于原有計劃性檢修制度,扣車時間減少了19.0 d,從而在一定程度上提高了車輛上線率。

2.2 檢修列位

2.2.1 計劃性檢修制度下的檢修列位計算

在計劃性檢修制度中,可根據運營時間間隔計算出各級修程下的檢修任務量,從而得到各級修程所需檢修列位。

各級修程下檢修任務量的計算公式為:

(1)

式中:

L——各級修程檢修任務量;

N——配屬列車數;

C——各級修程下的運營時間間隔;

M——高級修程下所有檢修任務量之和,如計算架修任務量,則M為大修任務量;如計算定修任務量,則M為大修任務量+架修任務量,以此類推。

各級修程下檢修列位數的計算公式為:

(2)

式中:

H——各級修程檢修列位數;

a——檢修不平衡系數,大修、架修及定修時取1.1,三月檢和雙周檢時取1.2;

T——各級修程檢修時間;

b——一年工作日總和,取250 d。

式(2)中的a未考慮臨修列位。

假定在N為1列的情況下,根據式(1)和式(2)計算出計劃性檢修制度的各級修程下檢修的任務量和列位數(見表3)。

表3 計劃性檢修制度下的檢修任務量和列位數

2.2.2 均衡修檢修制度下的檢修列位計算

均衡修檢修制度可以參照計劃性檢修制度的計算公式。其中,大修和架修的檢修任務量和列位數未發生改變,不再重復計算。

假定在N為1列的情況下,根據式(1)和式(2)計算出各級修程下檢修的任務量和列位數(見表4)。

表4 均衡修檢修制度下的檢修任務量和列位數

2.2.3 兩種檢修制度下的檢修列位對比

兩種檢修制度下,大修、架修修程均相同,因此在列位數對比時均不考慮大修、架修列位數。系統修檢修時列車不需扣車下線,但考慮到進行該檢修時需要使用檢修列位,因此在列位數對比時需將系統修所需列位數一同進行比較。

均衡修檢修制度下所需列位數(包括系統修、專項修1、專項修2及專項修3)為0.119 2,大于計劃性檢修制度下的列位數(包括定修、三月檢及雙周檢)為0.097 2。在城市軌道交通建設時,設計單位根據GB 50157—2015進行列位計算,可能出現不滿足均衡修檢修制度下所需列位數。通過數據對比,均衡修檢修制度下所需檢修列位數比計劃性檢修制度下的檢修列位數大18.5%。

3 結語

1) 通過均衡修(系統修+專項修)檢修制度與傳統計劃性(雙周檢+三月檢+定修)檢修制度扣車時間的對比,均衡修檢修制度下每列列車每年減少扣車時間為19 d,從而提高了車輛上線率。車輛上線率的提高,可以在相同的運營服務水平下,減少車輛購置費。

2) 通過均衡修檢修制度下所需檢修列位的計算結果不難發現,其與傳統計劃性檢修制度下所需的檢修列位不吻合。因此,在城市軌道交通建設時,設計單位使用計劃性檢修制度進行檢修列位計算,可能不滿足均衡修檢修制度下的運營使用。建議后續各城市進行軌道交通建設時,設計單位應根據各城市所采用的檢修制度進行檢修列位計算;或各地方政府及時出臺采用均衡修檢修制度的地鐵設計規范,以保障城市軌道交通車輛的正常檢修維護。