基于均衡修模式的地鐵車輛基地設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究

摘" 要：為解決既有計(jì)劃修模式下，地鐵車輛上線率低、運(yùn)維成本高、部分子系統(tǒng)過度維修問題，國(guó)內(nèi)各地鐵運(yùn)營(yíng)部門逐步探索、實(shí)行均衡修的車輛維保作業(yè)模式。均衡修模式將傳統(tǒng)計(jì)劃修中各級(jí)檢修任務(wù)分解至不同的維修周期內(nèi)，利用列車運(yùn)用窗口期作業(yè)，減少車輛扣修時(shí)長(zhǎng)，均衡維護(hù)工作量。該研究以均衡修制度為基礎(chǔ)，研究該模式下車輛基地的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。研究結(jié)果表明，采用與均衡修作業(yè)匹配的設(shè)計(jì)方案后，全線檢修車規(guī)?？蓽p少21.4%，車輛基地停車列檢線每雙線跨可以壓縮寬度0.8 m，定修車輛段的檢修庫基本可以取消。實(shí)現(xiàn)軌道交通降本增效，高質(zhì)量發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；計(jì)劃修；均衡修；車輛基地；設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：U279" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）32-0135-04

Abstract： In order to solve the problems of low on-line rate of subway vehicles， high operation and maintenance costs， and excessive maintenance of some subsystems under the existing planned maintenance model， various domestic subway operation departments have gradually explored and implemented a vehicle maintenance operation model with balanced maintenance. The balanced maintenance model breaks down maintenance tasks at all levels in traditional planned maintenance into different maintenance cycles， and uses the train operation window period to reduce vehicle detentions and repair time and balance maintenance workload. This research is based on the balanced maintenance system and studies innovative design plans for vehicle bases under this model. The research results show that after adopting the design plan that matches the balanced maintenance operation， the scale of the entire line of inspection vehicles can be reduced by 21.4%， the width of each double span of the parking and inspection line at the vehicle base can be reduced by 0.8 m， and the inspection warehouse in the scheduled maintenance vehicle depot can basically be cancelled. Achieve the requirements for cost reduction and efficiency improvement of rail transit and high-quality development.

Keywords： subway vehicles; planned maintenance; balanced maintenance; vehicle base; design optimization

隨著地鐵線網(wǎng)里程、客流規(guī)模的高速發(fā)展，地鐵列車保有量迅猛增長(zhǎng)，車輛運(yùn)營(yíng)維保質(zhì)量要求及維保成本也與日俱增。上海、深圳、南京等城市地鐵運(yùn)營(yíng)部門均已探索并施行了均衡修（系統(tǒng)修）的車輛維保策略及作業(yè)模式，通過由車輛定期計(jì)劃扣車檢修向平峰期均衡檢修轉(zhuǎn)變，在配車總規(guī)模不變情況下，增加運(yùn)用車數(shù)，提高列車上線率。本次研究基于深圳地鐵運(yùn)營(yíng)均衡修制度，對(duì)檢修車規(guī)模計(jì)算及車輛基地相應(yīng)的匹配設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，從頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃上提高車輛基地工藝設(shè)計(jì)流線及相應(yīng)配套設(shè)施的利用率。

1" 檢修模式分析

1.1" 計(jì)劃修模式簡(jiǎn)介

傳統(tǒng)計(jì)劃修模式下，車輛檢修修程、檢修周期、檢修停時(shí)等內(nèi)容一般按照GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中相關(guān)指標(biāo)參數(shù)選取，見表1。

計(jì)劃修模式中，車輛各級(jí)修程主要作業(yè)內(nèi)容見表2。

1.2" 均衡修模式簡(jiǎn)介

以深圳地鐵均衡修規(guī)程為例，其均衡修模式將原計(jì)劃修規(guī)程中雙周檢、三月檢、定修內(nèi)容，在維修深度不變的前提下，結(jié)合各項(xiàng)作業(yè)工時(shí)，將作業(yè)項(xiàng)點(diǎn)重新組合，分為均衡修、特別修、專項(xiàng)修。架修、大修作業(yè)因其復(fù)雜程度更高，耗時(shí)更長(zhǎng)，無法在平峰期內(nèi)完成，仍按照計(jì)劃修模式，采用按走行里程或周期間隔進(jìn)行定期維修。此外，列檢周期隨著車輛設(shè)備可靠性提升及在線檢測(cè)相關(guān)設(shè)備投入使用，已由單日/雙日列檢改為四日列檢，并逐步向六日、八日列檢周期過渡。

均衡修模式下輛檢修規(guī)程及周期調(diào)整見表3，各修程主要內(nèi)容見表4。

1.3" 檢修模式差異

根據(jù)上文中對(duì)2種檢修模式下的檢修規(guī)程及主要作業(yè)內(nèi)容可知，原計(jì)劃修模式中定修、三月檢、雙周檢規(guī)程的作業(yè)內(nèi)容，已分解至均衡修模式下的專項(xiàng)修、均衡修、特別修規(guī)程內(nèi)。2種檢修模式主要差異如下：

1）試車線動(dòng)調(diào)專項(xiàng)修一般為1次/年，并需要進(jìn)行1天扣修；

2）均衡修每月開展1次，特別修每月開展2次，就車輛整體檢修頻率而言，相比計(jì)劃修中定修、三月檢、雙周檢有所提高；

3）均衡修需扣車0.5天，即列車在早高峰或晚高峰無法上線。特別修一般利用平峰時(shí)間段作業(yè)，早晚高峰仍上線運(yùn)行無需扣車；

4）列檢頻率由每天或每2天開展1次，調(diào)整為每4天開展1次。

因此采用均衡修模式維保策略后，列車上線運(yùn)用率可大幅提升。針對(duì)均衡修模式下日常檢修少時(shí)多次的特點(diǎn)，車輛基地工藝設(shè)計(jì)也需研究對(duì)應(yīng)調(diào)整方案，與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際互相匹配，提升檢修效率。

2" 均衡修匹配設(shè)計(jì)方案

2.1" 檢修車規(guī)模計(jì)算

檢修規(guī)程確定后，在線路行車方案確定前，可根據(jù)檢修時(shí)間周期對(duì)檢修車規(guī)模進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算式如下

M=[C÷Tt-Q']×t×b÷250，

式中：M為檢修臺(tái)位數(shù)；C為配屬車列數(shù)；Tt為檢修時(shí)間間隔數(shù)；Q'為高級(jí)檢修任務(wù)量；t為檢修時(shí)間；b為檢修不平衡系數(shù)，定期維修為1.1，日常維修為1.2；分別按照計(jì)劃修及均衡修規(guī)程，計(jì)算得到車輛基地檢修任務(wù)量及臺(tái)位數(shù)規(guī)模見表5。

在計(jì)算全線配車規(guī)模時(shí)，計(jì)劃修模式下檢修車規(guī)模通常取三月檢以上修程臺(tái)位數(shù)，得到計(jì)劃修模式檢修車總數(shù)M1=0.08C。均衡修模式下檢修車規(guī)模取均衡修以上修程檢修車數(shù)量，其中實(shí)施均衡修的車輛因只在早高峰或晚高峰期無法上線運(yùn)營(yíng)，其檢修車規(guī)模按臺(tái)位數(shù)的50%計(jì)，檢修車總數(shù)為M2=0.062 9C。2種模式下檢修車規(guī)模差值△M=0.017 1C，檢修車規(guī)模降低比例k=△M/M1=21.4%。以某地鐵線80列車配車為例，采用均衡修模式后，檢修配車規(guī)?？梢詼p少2列，提高了列車上線運(yùn)用率。

2.2" 車輛基地庫房設(shè)計(jì)調(diào)整

1）運(yùn)用庫設(shè)計(jì)調(diào)整。以往自動(dòng)駕駛段場(chǎng)中，停車列檢線通常均按列檢要求設(shè)置。目前均衡修模式下，車輛列檢已逐步實(shí)現(xiàn)四日檢，運(yùn)用庫內(nèi)停車列位比例按不低于運(yùn)用庫總列位50%，1線2列位設(shè)計(jì)，股道線間距按現(xiàn)行停車線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，每2線跨可節(jié)約庫房寬度0.8 m；同時(shí)在運(yùn)用庫內(nèi)，列檢列位與特別修列位合并按柱式檢查坑軌道、1線2列位設(shè)計(jì)，其中特別修列位配置雙層作業(yè)平臺(tái)，宜設(shè)置在線路B端。優(yōu)化后，車輛基地的運(yùn)用庫可以在寬度上壓縮，減少檢查坑數(shù)量，需根據(jù)特別修列位規(guī)模增加檢修平臺(tái)數(shù)量（圖1）。

2）檢修庫設(shè)計(jì)調(diào)整：根據(jù)均衡修作業(yè)規(guī)程，部分均衡修、特別修作業(yè)需要對(duì)車下個(gè)別設(shè)備進(jìn)行清掃作業(yè)，可在運(yùn)用庫內(nèi)利用移動(dòng)式空壓機(jī)開展局部吹掃，非大架修車輛段可取消檢修庫內(nèi)吹掃線設(shè)置。因大架修作業(yè)前需要對(duì)車下設(shè)備進(jìn)行全方位清掃作業(yè)，大架修車輛段檢修庫仍保修吹掃線；采用均衡修模式后，原定修、三月檢、雙周檢修程整合為均衡修修程，全部日常檢修股道（包括四日檢線、特別修線、均衡修線）設(shè)置在運(yùn)用庫，檢修庫不再設(shè)置定修線；部分均衡修股道按零軌設(shè)計(jì)，并配置限界門、靜調(diào)電源柜等設(shè)備，兼顧靜調(diào)作業(yè)功能，車輛段可不設(shè)置獨(dú)立靜調(diào)線。優(yōu)化后，傳統(tǒng)定修車輛段的檢修庫基本可以取消，僅保留臨修線，與運(yùn)用庫合并設(shè)置，極大程度地減少了車輛段占地規(guī)模。以2列位定修線規(guī)模的車輛段為例，可節(jié)約庫房及咽喉區(qū)股道占地面積約6 hm2。

3" 結(jié)束語

均衡修維保策略及與其匹配的車輛基地設(shè)計(jì)方案，適應(yīng)我國(guó)對(duì)軌道交通行業(yè)降本增效，高質(zhì)量發(fā)展的總體要求，車輛利用率更高、車輛基地建設(shè)投資成本更低，具體體現(xiàn)在如下方面。

1）國(guó)內(nèi)各地鐵公司采用的均衡修作業(yè)模式，將原計(jì)劃修模式下的定修、三月檢、雙周檢修程整合為均衡修修程，由車輛定期計(jì)劃扣車檢修向平峰期均衡檢修轉(zhuǎn)變，相應(yīng)檢修配車規(guī)?？蓽p少21.4%，相同配車規(guī)模下車輛運(yùn)用上線率顯著提高。

2）車輛基地設(shè)計(jì)方案應(yīng)匹配運(yùn)營(yíng)部門均衡修作業(yè)規(guī)程，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新調(diào)整。在運(yùn)用庫內(nèi)，調(diào)整停車列檢線比例，壓縮庫房寬度。對(duì)于非大架修車輛段可取消檢修庫內(nèi)吹掃線設(shè)置，靜調(diào)線與均衡修線合并設(shè)置，對(duì)于傳統(tǒng)定修車輛段的檢修庫基本可以取消，極大程度地減少了車輛段占地規(guī)模。

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