地鐵車輛均衡架修模式的探索

黃炎

摘 要：本文以上海地鐵12號線為例，對列車首次架修的組織方式提出了均衡架修模式。結合12號線地鐵列車的特點和現(xiàn)有的維修場地情況、設施設備條件等，綜合考慮分析，制定了適合12號線車輛的均衡架修模式。通過對比傳統(tǒng)架修和均衡架修的運營組織形式、維修方案和工藝路線，分析得出了執(zhí)行均衡架修的優(yōu)勢和受限條件。最終為均衡架修的各項準備、操作方法與最后實施的方案提供了詳細的參考依據(jù)，確保列車能夠始終保持在高可用率的情況下，高效、高質量的完成首次架修內容。

關鍵詞：上海地鐵;均衡架修;維修模式;可用率

0 引言

2013年年底上海地鐵12號線正式開通運營，首批配備了41列A型列車。列車制造方提供的維修手冊規(guī)定列車滿5年或60萬公里將進行首次架修維護工作，包含對車輛重要部件進行分解、清洗、檢查、探傷、維修，并對車輛進行全面檢測、調試及試驗，以恢復車輛綜合性能，達到規(guī)程要求和質量驗收標準。作為開通已有5年多的線路，正線運營的用車壓力較大，2019年日初運營可用率指標要求達到92.7%，2020年日初運營可用率指標提升到95.1%。按照傳統(tǒng)的列車長時間扣車維修的架修模式很難滿足列車日初可用率指標，需要探索一種新模式，充分利用節(jié)假日正線用車較少的時間，對列車完成部分架修內容。列車可在整個架修維護周期內分多個階段完成架修規(guī)程中的所有內容和項點，同時在架修過程中最大程度確保列車可用率處在較高水平。

1 均衡架修理念提出

根據(jù)客戶的要求列車架修可在4.5年至6年或57.5萬公里至72.5萬公里范圍內進行第一次架修。傳統(tǒng)架修模式是列車進入架大修車間進行全面架修，列車需要15天連續(xù)扣車，并且車隊同時有2～3列車處于架修不可用狀態(tài)，對于正線運營來說車隊會少2～3列的可用列車，影響列車可用率，極端情況下可能會影響圖定列車需求數(shù)量。

為了避免傳統(tǒng)列車在架修狀態(tài)導致可用率不足的情況，嘗試探索一種新的模式——均衡架修模式。該模式主要理念就是同時只扣一列車架修，并且施工時間選擇在對列車可用率要求較低的周末進行。整個架修規(guī)程中涉及全列車所有系統(tǒng)的維修內容，需要達成均衡架修模式的最大挑戰(zhàn)就在于平衡維修場地、人員上班班次和維修工時。前期在對均衡架修工作的規(guī)劃中，通過人、機、料、法、環(huán)等多個維度討論可行性，最終制訂了一套適合于上海地鐵12號線首次架修的均衡架修方案。

2 均衡架修項目前期準備

按照要求在2019年初12號線列車需要開始首次架修工作。均衡架修理念的提出后，我們在2017年年底啟動了均衡架修項目籌備工作，目標是在架修周期內通過對現(xiàn)場場地的改造、設施設備的新增、架修規(guī)程內容的均衡拆分、平衡整體工作量，最終利用運營窗口時間完成列車的架修工作，確保正線運營列車可用率的最大化。

12號線列車首次架修的主場地確定在金橋基地進行，根據(jù)架修要求維修場地需要涉及到檢修股道、架車機股道、靜態(tài)調試股道及試車線，架修列車需要在架修過程中在逐一進入上述股道進行對應維護測試。股道于股道間的轉換調車受制于整個站場的調車窗口時間，前期對金橋車場內的動車限制條件進行匯總分析，并和相關場內施工單位進行協(xié)調，確定了架修列車場內調車的窗口時間。列車周轉件的準備取決于子部件維修的返修周期，目前大部分子供應商只接受按“列”提供委外服務，并且返修在9～15個工作日之間，評估公司目前的備件庫存情況后，采購供均衡架修使用的周轉件，涉及車鉤、轉向架、受電弓等大型周轉件。

在完成了站場資源統(tǒng)籌、返修周期評估和周轉件采購后，對于目前維修場地上的硬件設施也進行了評估及改造。如大型部件的拆、裝都需要在架車機股道進行，通過場地整改在架車機股道周圍按照工位布置氣源和電源，滿足自動化工具、工裝的使用需求;對雙梁行車進行無線變頻改造，提高周轉件在場地上移動搬運的效率及可靠性等。

3 架修規(guī)程分解

根據(jù)規(guī)程要求結合列車設計文件制訂必換件、偶換件采購需求，拆分規(guī)程內容、平衡工時、設定工藝路線。結合基地中的股道設計，大型設備配置，將自修部分分為兩個階段。第一個階段施工場地為日常維護使用的檢修股道，被維修列車可以參與正線早高峰運營，周五早高峰回庫后直接停入檢修股道，利用周五周六兩天時間，把架修規(guī)程中司機室電氣、客室電氣、電子設備、逃生門、車體、高速斷路器、司控器等部件進行狀態(tài)檢查維護和部件清潔。在作業(yè)安排上，為了確保在一個周末的窗口時間內完成一列車，這部分工作將直接與均衡修維護內容相結合，利用周末時間由日常維護的均衡修班組完成該階段架修工作。第二個階段主要是針對大型部件維護，列車必須通過內燃機車拖拽進入具備地下架車機的架車股道，主要針對轉向架、車鉤、空壓機及制動系統(tǒng)相關部件開展架修工作。通過合理的生產(chǎn)調度安排，同時有效利用周轉件的使用，將這部分內容劃分成兩個周末進行，第一周以車鉤為主要部件、第二周以轉向架為主要部件，在兩周內完成整列車的第二階段架修。

相比傳統(tǒng)架修的扣修模式，均衡架修的用車模式更加靈活多變，早高峰還在正線運營的列車，早高峰結束回庫后立刻可以進行部分系統(tǒng)的均衡架修工作。

4 均衡架修和傳統(tǒng)架修的區(qū)別

地鐵列車在傳統(tǒng)架修的模式下，通常被分為拆解、檢修、組裝、調試4個部分。車輛在完成接車和預檢后，首先將列車解編為單節(jié)車廂，再對相關部件進行拆解、檢修，待部件完成維修后裝車，列車聯(lián)掛編組，在完成靜態(tài)和動態(tài)調試后交車驗收，列車庫停時間約15個工作日。均衡架修的模式下，列車早高峰回庫，利用幾個雙休日正線用車壓力較小的運營窗口期對列車進行部件維護，每個雙休日完成一部分內容后，確保列車能夠正常交付不影響周一的早高峰運營。具有庫停時間較短，對正線列車可用率影響較小的優(yōu)勢，按照該模式列車可在三個周末內完成架修任務。下面主要以均衡架修第二階段為例，闡述在均衡架修模式下對于大型部件的拆裝相比傳統(tǒng)架修的區(qū)別。

4.1 車鉤部分

12號線列車為6節(jié)編組的A型列車，每列車有三種不同形式的共計12個車鉤，傳統(tǒng)架修會將6節(jié)編組全部分解后對車鉤進行逐一拆卸、維修和安裝。而均衡架修模式下通過使用12個車鉤的周轉件，在拆除舊車鉤后即可使用周轉件安裝上去，省去等待部件維修時間。金橋基地架車機股道具備8節(jié)車位的抬車能力，在沒有工藝轉向架抬高車體的條件下，只有通過架車機將列車抬高到適合拆裝車鉤的位置，全列車必須通過3次解編聯(lián)掛才能完成所有車鉤的更換工作。

4.2 轉向架部分

傳統(tǒng)架修中車輛進入架車區(qū)后，利用固定式架車機進行車體、轉向架分離，分離后將工藝轉向架安裝到車體上，再進行后續(xù)的轉向架部件維修和其他部件拆裝。因為均衡架修模式采取周轉件直接進行替換舊件形式，所以舊轉向架分離后免去了工藝轉向架的安裝，直接將周轉件更替上去。

4.3 靜態(tài)調試和動態(tài)調試

通過列車運營方式的調整，列車架修的過程被分為多個階段，雖然提高了列車可用率、列車安排的靈活性，但是為了確保列車運營安全，每個階段維修完成后都需要進行整車的靜態(tài)調試、動態(tài)調試及驗收工作，相比傳統(tǒng)架修模式在調試部分的內容會增加。每個階段維修的內容不同，可能發(fā)生的列車故障也不同，所以在進行靜態(tài)、動態(tài)調試方案編制時需要詳細分析每個階段所涉及的部件，以及這些部件如何在調試過程中可測試及被發(fā)現(xiàn)。如第一階段更換列車司控器后，需要在靜態(tài)調試中增加司控器檔位連鎖檢查、司控器牽引參考值測試，動態(tài)調試中對司控器警惕按鈕進行功能性測試等;第二階段更換車鉤和小風機后，需要對車鉤跨接線涉及的系統(tǒng)進行功能測試，使用軟件對小風機進行模擬強制啟動等靜態(tài)測試內容。針對不同的維修階段量身定制靜態(tài)、動態(tài)調試方案以確保調試策略合理高效，最大程度的降低多次靜態(tài)、動態(tài)調試對維修總工時的影響。

5 均衡架修模式目前問題及未來發(fā)展方向

上海地鐵運營規(guī)模不斷的在擴大，為了提高運能每條線路的正線用車數(shù)越來越接近線路總列車配數(shù)，因此對于日初列車可用率的要求也逐步提高。同時扣車2～3列車進行傳統(tǒng)的架修模式將會影響到日初列車可用率，均衡架修的模式的提出有利于解決這方面的問題，同時新的模式也存在著一些問題。比如均衡架修模式前期需要投入很多資金去采購周轉件、進行場地改造、設施設備升級;多個維修階段需要多次調車、試車對于站場窗口時間的規(guī)劃要求較高;同一時間段內僅執(zhí)行一列車的架修作業(yè)，對于部件維修的返修周期和返修質量要求較高，部件的延誤或質量問題會直接造成列車無法準時交付。

現(xiàn)有的均衡架修模式還處在摸索階段，大部分的維修要求、范圍和頻次仍然按照傳統(tǒng)架修模式在做。今后可以參考國外相關經(jīng)驗，對列車各系統(tǒng)部件根據(jù)不同的公里數(shù)間隔選取評估樣品，在基于失效模式分析的基礎上建立風險評估，考慮部件的老化程度是否適合繼續(xù)運行，最終達成延長維修周期的目的。列車上各系統(tǒng)大型部件的架修或大修周期延長，使得原本在同一時間范圍內集中發(fā)生的傳統(tǒng)架大修工時可以分散均攤到日常維護工作中，在確?？煽啃院桶踩缘耐瑫r，提高列車可用率。

6 結束語

2019年年初上海地鐵12號線列車陸續(xù)進入架修范圍，按照上述制定的均衡架修模式至今已有30列車完成架修規(guī)定的全部規(guī)程內容，列車運營狀態(tài)良好。在均衡架修執(zhí)行的過程，列車的確可以按照既定要求始終保持列車可用率處在較高水平，架修期間也發(fā)現(xiàn)一些受到限制的條件，給未來模式的優(yōu)化和發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗。

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