膠輪有軌電車檢修模式探討

(比亞迪汽車工業(yè)有限公司，廣東 深圳 518000)

1 概述

隨著城市發(fā)展和人們?nèi)找鎸γ篮贸鲂械南蛲?，綠色出行，呈現(xiàn)出了各種大、中、小運量的軌道交通制式，列車車輛作為軌道交通系統(tǒng)中重要的組成部分，承擔(dān)了搭載乘客使命，車輛的檢修質(zhì)量和運行質(zhì)量直接決定了乘客服務(wù)滿意度和營運水平。

膠輪有軌電車作為新型小運量城市軌道交通制式系統(tǒng)，填補了國內(nèi)小運量軌道交通制式的空白。目前膠輪有軌電車檢修模式無成熟經(jīng)驗參考，為給膠輪有軌電車交通系統(tǒng)綜合車場設(shè)計、后續(xù)運營車輛檢修提供基礎(chǔ)性支持，確保膠輪有軌電車安全運行，結(jié)合軌道交通和電動大巴的檢修現(xiàn)狀，探討膠輪有軌電車檢修模式，確保其經(jīng)濟性與可行性。

2 膠輪有軌電車技術(shù)特點

膠輪有軌電車是一種全線不設(shè)接觸軌，采用車載儲能動力電池作為牽引供電電力驅(qū)動能走行在專用U型軌道梁上運行的橡膠輪胎小運量公共交通系統(tǒng)。車輛采用全鋁制車身，前后兩端設(shè)置緊急逃生通道，通過內(nèi)側(cè)導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)膠輪有軌電車行駛方向的轉(zhuǎn)換，最高運行速度80 km/h，動力電池充滿電時，續(xù)航里程不小于152 km，實現(xiàn)正線運行車場充電?？蓪崿F(xiàn)全自動駕駛運營模式，車上乘客緊急對講，視頻監(jiān)控車廂乘車環(huán)境等功能。

3 影響膠輪有軌電車檢修的因素

3.1 產(chǎn)品開發(fā)

在車輛的全壽命周期中，維修成本占據(jù)了很高的比重。車輛的RAMS(可靠性、可用性、可維修性、安全性)指標(biāo)，對車輛的全壽命周期維護成本有較大影響。因此車輛在設(shè)計開發(fā)階段，需要對膠輪有軌電車各子系統(tǒng)全壽命周期的成本、RAMS指標(biāo)進行詳細研究，剖析運營維護成本中構(gòu)成指標(biāo)及各指標(biāo)所占比重，通過分析研究，并在車輛設(shè)計開發(fā)階段進行優(yōu)化決策，在車輛的制造過程中給予體現(xiàn)和重視，以提高車輛性能和可靠性，為優(yōu)化車輛檢修模式、降低維修成本提供先決條件。

3.2 檢修保障

1)膠輪有軌電車綜合車場是車輛的維修保養(yǎng)基地，承擔(dān)著車輛的運行、日常維修和定期檢修等任務(wù)。綜合維修車場合理完善的設(shè)計布局，對車輛檢修組織、檢修效率有一定影響。例如，貫通式的全自動洗車線、生產(chǎn)用房就近布局原則、合理的生產(chǎn)檢修設(shè)備和檢修平臺的布置等，都能有效地提高車輛檢修效率。

2)行業(yè)內(nèi)軌道交通運營公司物資保證問題主要表現(xiàn)在：大量的備件庫存、急需部件供應(yīng)不及時、材料浪費、采購成本逐年增加、到貨周期長等，給車輛維修工作帶來一定影響。因此，在物資資源配置方面，應(yīng)針對車輛設(shè)備專用件的特殊性、部件全壽命周期經(jīng)濟價值比選后研究物資庫存問題，找到最優(yōu)方案，以提高運營經(jīng)濟效益，節(jié)約車輛的維修成本。

3)智能化運維手段的應(yīng)用能大大減少工作量和人為的誤判，通過車載子系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)處理平臺、列車監(jiān)控、運維應(yīng)用系統(tǒng)等智能化運維系統(tǒng)，優(yōu)化提升車輛維修水平，實現(xiàn)車輛安全精細化、智能化管理。

3.3 檢修組織

城市軌道交通維保模式主要有3種：自主維保、委外維保、聯(lián)合維保。運營單位可根據(jù)各種維保模式組建合理的組織架構(gòu)，制定相應(yīng)的工作標(biāo)準，檢修技術(shù)標(biāo)準，應(yīng)急處置程序，搶修流程，從而形成具有自身特點的檢修組織模式。檢修人力配置與之相應(yīng)的制度流程相輔相成，亦是車輛檢修中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。員工技能水平的高低、解決實際問題的能力，決定了車輛上線能力及車輛運營服務(wù)質(zhì)量。合理的制度體系、組織架構(gòu)對檢修工作效率、檢修質(zhì)量有著積極的作用。

4 城市軌道交通與公交電動大巴車輛檢修現(xiàn)狀

經(jīng)過調(diào)研，國內(nèi)大多數(shù)有軌電車公司，都是根據(jù)車輛的運行里程與周期，來確定不同的維修制度，各公司根據(jù)實際情況有自主維保、委外維保等維保模式[2]。國內(nèi)有軌電車車輛檢修制度見表1。

車輛采用橡膠輪胎走行的日本百合鷗線(自動導(dǎo)向新交通系統(tǒng)AGT)，與膠輪有軌電車系統(tǒng)有相似之處，都是以膠輪作為走行部件。其車輛檢修由運營公司下設(shè)的車輛檢修部負責(zé)，其中巡檢、列檢、月檢等為自主檢修，重要部件檢查和全面檢查為委外模式。日本AGT系統(tǒng)車輛檢修制度見表2。

膠輪有軌電車系統(tǒng)作為小運量的公共交通系統(tǒng)，小運量的公交電動大巴的的維修經(jīng)驗同樣值得借鑒。深圳巴士集團作為深圳市最大的公共汽車營運企業(yè)，也是國內(nèi)最大的新能源車輛運營商，具有豐富的公交電動大巴車輛檢修經(jīng)驗。據(jù)了解，電動大巴維修保養(yǎng)計劃也是根據(jù)車輛的運行里程和周期來確定，保養(yǎng)計劃詳見表3。

表1 國內(nèi)有軌電車車輛檢修制度

表2 日本AGT系統(tǒng)車輛檢修制度

表3 深圳公交電動大巴保養(yǎng)計劃表

日本AGT系統(tǒng)車輛無日檢及月檢修程，相比國內(nèi)有軌電車車輛檢修制度較為精簡；公交電動大巴保養(yǎng)計劃中的一、二、三級保養(yǎng)與有軌電車車輛月、3月、年檢檢修計劃周期基本一致。區(qū)別于公交電動大巴無日檢或周檢、架大修等修程，但在日常出車前司機會對車輛進行一些簡單檢查，如胎壓、內(nèi)飾、玻璃等。再者，由于公交電動大巴屬于公交客運汽車類，法規(guī)規(guī)定，當(dāng)行駛時間達到13年或里程達到40萬km時必須強制報廢，與其生命周期契合，未考慮架大修修程。

5 膠輪有軌電車檢修策略

膠輪有軌電車車輛系統(tǒng)的檢修策略受產(chǎn)品開發(fā)RAMS指標(biāo)、法規(guī)要求、檢修環(huán)境、檢修組織、物資保證、檢修智能化水平的高低影響。制定合理的檢修策略刻不容緩，避免“過剩維修”，給運營單位帶來大量的設(shè)備投入和人力成本，從而使車輛全壽命周期中的維修成本大幅增加。因此，如何借鑒行業(yè)內(nèi)的檢修經(jīng)驗，完善膠輪有軌電車檢修策略，減低運營成本，提高車輛運用的高可靠性，經(jīng)濟性是我們長期需要探討與實踐的重要內(nèi)容。

5.1 膠輪有軌電車車輛檢修分析

5.1.1 浴盆曲線

通過“浴盆曲線”可知，失效率隨使用時間變化分為3個階段：早期失效期、偶然失效區(qū)和耗損失效區(qū)(圖1)。偶然失效區(qū)是運營比較穩(wěn)定的階段，這個階段故障率最低。早期失效期和耗損失效區(qū)屬于不穩(wěn)定階段，故障率升高，可以通過整改和維修加以控制，降低故障率。在車輛運營過程中，可結(jié)合此規(guī)律以及實際故障發(fā)生情況，作為確定檢修模式的一個重要依據(jù)。

TB=交付時間點 TW=損耗時間點

5.1.2 法規(guī)規(guī)章的符合性驗證

2019年交通運輸部新下發(fā)的《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運行維護管理辦法》，對城市軌道交通運營設(shè)施設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測、維護、更新改造管理、監(jiān)督檢查要求進行了明確。其中對車輛系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備維護有以下規(guī)定：“車輛系統(tǒng)列檢間隔時間不超過15 d，月檢間隔時間不超過3個月，檢修間隔不超過5年或80萬km/車，大修間隔不超過10年或160萬km/車，整體使用壽命一般不超過30年或480萬km/車”。維護管理辦法中的檢修周期規(guī)定，應(yīng)作為制定膠輪有軌電車檢修制度的主要依據(jù)。

5.1.3 檢修實踐經(jīng)驗

膠輪有軌電車屬于新型制式軌道交通車輛，膠輪有軌電車在深圳坪山園區(qū)線、西安戶縣園區(qū)線運行后，積累了大量系統(tǒng)故障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及一定的檢修經(jīng)驗。實踐中，檢修規(guī)程取消了常規(guī)的車輛日檢、月檢，改為周檢和3月檢。因此，在實踐中不斷探索與積累經(jīng)驗，以形成經(jīng)濟合理、切實可行的膠輪有軌電車檢修制度。

5.1.4 車輛自檢技術(shù)優(yōu)勢凸顯

膠輪有軌電車各系統(tǒng)采用了較為先進的現(xiàn)代化技術(shù)，設(shè)備高度模塊化、集成化，性能較好，車輛故障診斷和狀態(tài)檢測都處于較高水平，實時監(jiān)控車輛運行數(shù)據(jù)，能在第一時間處理問題，從而可以適當(dāng)?shù)难娱L部分修程的檢修周期。

5.2 膠輪有軌電車檢修模式

結(jié)合以上分析，建議膠輪有軌電車檢修模式采用：運營初期以計劃修為主，故障修為輔的維修模式，后期根據(jù)車輛技術(shù)發(fā)展及設(shè)備運行數(shù)據(jù)等情況，積極探索由計劃修向均衡修、狀態(tài)修方式轉(zhuǎn)換，以降低檢修成本，提高檢修效率。優(yōu)化后的膠輪有軌電車檢修制度見表4。

表4 膠輪有軌電車檢修周期

1)周檢：主要對與車輛行車安全相關(guān)的系統(tǒng)進行日常性技術(shù)檢查。

2)3月檢：主要進行車輛重點部件及系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)檢查，以部件清潔、潤滑為主，對車輛易損件進行檢查更換，并檢查有關(guān)傳動、制動、操縱等系統(tǒng)中的安全部件的維護作業(yè)，動力電池根據(jù)需要進行檢查或更換。

3)年檢：定期對車輛各系統(tǒng)進行全面狀態(tài)檢查、檢測，并拆檢輪胎，進行輪胎更換，換輪后對車輛進行動態(tài)試驗驗證。

4)重要部件檢修：對車輛進行解體，對車輛的重要部件(包括車橋、電機、電池、貫通道等)進行分解、清洗、檢查、維修或更換，并對列車性能進行全面檢測、調(diào)試以及試驗，確保車輛技術(shù)狀態(tài)滿足相應(yīng)文件要求。

5)全面修：對車輛各系統(tǒng)或部件進行分解、清潔、檢查、探傷和整修等作業(yè)，并對車輛性能進行全面檢測、調(diào)試以及試驗，確保車輛技術(shù)狀態(tài)滿足相應(yīng)文件要求。

6)故障修：分為正線車輛故障維修和段內(nèi)車輛故障維修。當(dāng)正線、段內(nèi)車輛電氣或機械故障時，集合技術(shù)人員進行緊急維修，快速恢復(fù)車輛正常狀態(tài)，減少車輛運營延誤；技術(shù)人員也可通過智能運維系統(tǒng)，實時監(jiān)控運營車輛運行狀態(tài)及收集故障信息，更快速處理故障，把故障影響運營降到最小。

6 檢修策略展望

膠輪有軌電車系統(tǒng)屬于小運量軌道交通，多用于城市軌道交通骨干網(wǎng)絡(luò)的連接線和加密線，而在一、二線城市中心土地資源匱乏，鑒于車輛重要部件修、全面修需投資建設(shè)專用檢修線，占用土地資源多：如牽引電機檢修線、轉(zhuǎn)向架檢修線、空調(diào)檢修線、車門檢修線和制動系統(tǒng)檢修線等，因此綜合車場的檢修用地規(guī)劃就變得十分困難。其次這些部件修線技術(shù)含量比較高，檢修工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，安全質(zhì)量要求嚴格，運營單位需要從人員配置、檢修能力、設(shè)備廠家等各方面重點考慮，需要投入大量資金，車輛制造廠家在技術(shù)、設(shè)備、人員方面更具備一定優(yōu)勢。

膠輪有軌電車車輛車體輕巧，體量較小，吊裝運輸方便快捷。因此，建議可在膠輪有軌電車項目所在城市群，結(jié)合車輛制造基地建立一個造修一體的綜合車輛基地，作為區(qū)域內(nèi)所有車輛重點修、全面修維修基地，實現(xiàn)維修資源共享，節(jié)約用地投資，降低運營單位維修成本。

7 結(jié)語

為滿足軌道交通車輛檢修質(zhì)量以達到高效運營的目的，借鑒行業(yè)經(jīng)驗，膠輪有軌電車檢修可分為周檢、3月檢、年檢、重要部件修、全面修、故障修，逐步實現(xiàn)均衡修、狀態(tài)修。在實際運營中，努力總結(jié)經(jīng)驗，提高車輛檢修方式、檢修維護人員素質(zhì)、配備良好的檢修資源，才能在管理運營中對車輛檢修起到相互促進的作用。