基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝

吳忠強(qiáng) 楊金才 劉佳

摘? 要：均衡修與傳統(tǒng)檢修都屬于檢修模式，在城市軌道交通車輛檢修中起著重要作用。該文主要研究均衡修與傳統(tǒng)檢修對城市軌道交通車輛基地工藝的影響，希望更好地發(fā)現(xiàn)具有實用價值的檢修模式，從而科學(xué)地發(fā)展城市軌道交通車輛基地工藝，保證城市軌道交通車輛運(yùn)行水平，推動城市交通事業(yè)健康發(fā)展，激發(fā)城市發(fā)展活力。

關(guān)鍵詞：均衡修；傳統(tǒng)檢修；城市軌道交通；車輛基地工藝；檢修模式

中圖分類號：U279? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）05-0125-04

Abstract： Both balanced maintenance and traditional maintenance belong to the maintenance mode， which plays an important role in the maintenance of urban rail transit vehicles. This paper mainly studies the influence of balanced maintenance and traditional maintenance on the technology of urban rail transit vehicle base， hoping to better find the maintenance mode with practical value， so as to develop the technology of urban rail transit vehicle base scientifically. Ensure the operation level of urban rail transit vehicles， promote the healthy development of urban transportation， and stimulate the vitality of urban development.

Keywords： balanced maintenance; traditional maintenance; urban rail transit; vehicle base technology; maintenance mode

城市軌道交通作為一種快速、安全、環(huán)保的交通方式，已經(jīng)成為現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的重要組成部分。然而，隨著城市軌道交通線網(wǎng)的不斷擴(kuò)建和運(yùn)營規(guī)模的不斷增大，城市軌道交通車輛的故障成為了制約城市軌道交通安全運(yùn)營的重要因素。為提高城市軌道交通事業(yè)發(fā)展水平，有必要積極優(yōu)化基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝，科學(xué)對城市軌道交通車輛進(jìn)行檢修，便于更好地保證檢修效果，保證城市軌道交通車輛正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足當(dāng)代人的出行需求[1]。

1? 均衡修與傳統(tǒng)檢修的區(qū)別分析

1.1? 檢修修程存在差異

檢修修程是指對設(shè)備、設(shè)施或系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)、檢查、修理的計劃和程序，旨在確保設(shè)備的正常運(yùn)行和延長使用壽命[2]。為提高城市軌道交通運(yùn)行水平，有必要對其進(jìn)行檢修，以及明確檢修修程。雖然均衡修與傳統(tǒng)檢修會被運(yùn)用在城市軌道交通車輛檢修中，但是兩者的檢修修程存在差異，見表1。

1.2? 檢修工藝流程存在差異

傳統(tǒng)檢修的修程是首先將車輛從運(yùn)營狀態(tài)轉(zhuǎn)換為檢修狀態(tài)，然后利用檢修設(shè)施對其進(jìn)行定期檢修[3]。在這個過程中，車輛無法進(jìn)行運(yùn)營，需要一定的時間來完成檢修作業(yè)。這種方法在傳統(tǒng)的地鐵運(yùn)營中比較常見，但可能會導(dǎo)致車輛的停運(yùn)時間較長。

均衡修將定期檢修內(nèi)容分解為多個均衡修項目，這些項目可以同時進(jìn)行，從而縮短了車輛的檢修時間。與傳統(tǒng)檢修不同的是，均衡修無須將列車轉(zhuǎn)為檢修車，而是直接利用檢修設(shè)施進(jìn)行修程。這樣可以避免將車輛轉(zhuǎn)換為檢修狀態(tài)所需的時間，并且可以更充分地利用檢修設(shè)施。由于無須停運(yùn)列車，均衡修能夠提高車輛的可用性和運(yùn)行效率。基于這種方法的檢修優(yōu)勢，其在地鐵運(yùn)營中被廣泛應(yīng)用，從而有效地減少檢修時間，提高車輛運(yùn)營水平。在應(yīng)用均衡修加強(qiáng)地鐵檢修后，有必要按照以下流程，規(guī)范檢修工作（圖1）。

2? 均衡修與傳統(tǒng)檢修模式對車輛基地設(shè)計規(guī)模的影響分析

2.1? 案例介紹

以M地鐵線路作為研究案例，探究均衡修與傳統(tǒng)檢修模式對車輛基地設(shè)計規(guī)模的影響。該鐵路線路的長度為43.1 m，設(shè)計遠(yuǎn)期運(yùn)用車數(shù)47列。在開行交路和全日行車計劃一致的情況下，對其進(jìn)行均衡修與傳統(tǒng)檢修。

2.2? 影響分析

2.2.1? 配屬車數(shù)

配屬車數(shù)是指在車輛基地中為檢修提供足夠數(shù)量的車輛，以滿足修程需求。在本次研究中，需要基于研究項目，結(jié)合均衡修與傳統(tǒng)檢修模式及實際情況，明確配屬車數(shù)[4]。而在明確配屬車數(shù)前，需要深入地研究GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》，了解其對地鐵檢修配屬車數(shù)的規(guī)范與要求。通過研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)使用公式，確定配屬車數(shù)，詳細(xì)如下。

根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》，地鐵配屬車數(shù)P配為運(yùn)用車數(shù)P運(yùn)、備用車數(shù)P備和檢修車數(shù)P檢三者之和，即

P配=P運(yùn)+P備+P檢，? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中：P備通常根據(jù)設(shè)計年度按照運(yùn)用車數(shù)的5%～10%取值。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及文獻(xiàn)，P檢通常為在修的架修車數(shù)P架、大修車數(shù)P大、定修車數(shù)P定、三月檢車數(shù)P月和雙周檢車數(shù)P周之和，即

P檢=P架+P大+P定+P月+P周，? ? ? ? ? ?（2）

實施均衡修后，有

P檢=P架+P大+P均衡， （3）

式中：P均衡為均衡修在修車數(shù)。

結(jié)合檢修修程及其工藝流程，均衡修的檢修規(guī)模為

P均衡=P運(yùn)NDα/250，? ? ? ? ? ? ?（4）

式中：N為一年中均衡修發(fā)生次數(shù)；D為均衡修檢修用時；α為不均衡系數(shù)，需考慮專項修對均衡修的影響；250為每年實際工作天數(shù)。

在研究均衡修與傳統(tǒng)檢修模式對車輛基地設(shè)計中的配屬車輛影響時，要結(jié)合以上公式及相關(guān)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)。在本次研究中，通過數(shù)據(jù)處理得出表2。

從提供運(yùn)輸車輛的角度分析，在運(yùn)營過程中，城市軌道交通車輛需要進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)，以保證其安全和可靠的運(yùn)行。不過，在車輛基地設(shè)計中必須考慮到檢修的需求，確保有足夠的車輛用于檢修和維護(hù)工作。結(jié)合表2發(fā)現(xiàn)，在均衡修模式下P檢的數(shù)值較低，因此P備的數(shù)值也較低。而在P配一定的情況下，均衡修模式下的P檢較傳統(tǒng)檢修模式下的P檢更低，這意味著P運(yùn)的數(shù)值會增加。因此，均衡修模式相較于傳統(tǒng)檢修模式而言，能夠提供更多的P運(yùn)。

從檢備率的角度分析，根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》，車輛基地的檢備率是指在一定時間內(nèi)，車輛配屬中滿足運(yùn)行要求的車輛數(shù)量與實際運(yùn)行車輛數(shù)量的比例。檢備率遠(yuǎn)期要求是指車輛基地在未來較長時間內(nèi)，能夠滿足運(yùn)行要求。而在GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》中指出了遠(yuǎn)期的備檢率為20%。結(jié)合表2發(fā)現(xiàn)，均衡修模式的檢備率更低，更能夠符合GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》中的檢備率遠(yuǎn)期要求。

2.2.2? 車輛基地規(guī)模

根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》，車輛基地主要由以下設(shè)施組成：①停車列檢庫（棚）。停車列檢庫是用于停放和日常檢查列車的設(shè)施。其通常是一個大型的棚或車輛列檢庫，可以容納多輛列車。在停車列檢庫中，能夠進(jìn)行列車的日常檢查、清潔、加注燃料等工作。②周月檢庫。周月檢庫是用于進(jìn)行列車定期維護(hù)和檢修的設(shè)施。其通常有更多的工位和設(shè)備，可以對列車進(jìn)行更深入的維護(hù)和檢修工作，包括更換部件、修復(fù)設(shè)備、更換潤滑油等。③定修庫。定修庫是用于進(jìn)行列車定期維護(hù)和大修的設(shè)施。其通常擁有更多的工位和設(shè)備，可以進(jìn)行列車的全面檢修和維護(hù)工作，包括更換關(guān)鍵部件、檢修電氣設(shè)備、進(jìn)行輪對修復(fù)等。④大架修庫。大架修庫是用于進(jìn)行列車車體大修和車架維護(hù)的設(shè)施。其通常配備專用的起重設(shè)備和檢修工具，可以進(jìn)行列車車體的拆卸、修復(fù)、組裝工作。這些設(shè)施的組合構(gòu)成了一個完整的車輛基地，有助于滿足地鐵列車的日常維護(hù)、定期檢修、大修的需要。而通過合理的布局和設(shè)備配置，可以提高維護(hù)和檢修的效率，確保地鐵列車的安全和可靠運(yùn)營。

為研究均衡修與傳統(tǒng)檢修模式對車輛基地設(shè)計規(guī)模的影響，在本次研究中以車輛基地的組成部分（包括停車列檢庫（棚）、周月檢庫、定修庫和大架修庫）為基礎(chǔ)，研究在2種檢修模式下車輛基地設(shè)計規(guī)模。最終，以大架修（列位）、停車列檢（列位）、定修（列位）、雙周三月檢（列位）和均衡修（列位）作為研究項目。通過計算得出了均衡修與傳統(tǒng)檢修模式下車輛基地設(shè)計規(guī)模（表3）。

表3? 均衡修與傳統(tǒng)檢修模式下車輛基地設(shè)計規(guī)模 列位

由表3可知，在傳統(tǒng)檢修模式下，大架修的計算值為1.87列位，設(shè)計取值為2列位；停車列檢的計算值和設(shè)計取值均為50列位；定修的計算值為1.43列位，設(shè)計取值為2列位；雙周三月檢的計算值為6.10列位，設(shè)計取值為7列位。在均衡修模式下，大架修的計算值為1.87列位，設(shè)計取值為2列位；停車列檢的計算值和設(shè)計取值均為50列位；均衡修計算值為4.05列位，設(shè)計取值為5列位。從中可以發(fā)現(xiàn)，在均衡修模式下，通過優(yōu)化工作流程和資源利用，可以實現(xiàn)更高效的車輛檢修，從而減少車輛在檢修期間占用的列位數(shù)量。因此，相比傳統(tǒng)檢修模式，均衡修車輛基地的設(shè)計規(guī)模可能會更小。在車輛基地設(shè)計規(guī)模比較小的情況下，將會減少基地建設(shè)和維護(hù)成本，節(jié)省土地資源，提高基地的靈活性和可擴(kuò)展性等?？傮w來講，均衡修模式對比于傳統(tǒng)檢修模式來講更能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益及保證檢修效果，提高車輛運(yùn)營水平。

3? 基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝的優(yōu)勢、挑戰(zhàn)及建議

3.1? 優(yōu)勢

3.1.1? 提高車輛可用率

一方面，提升檢修效率?；诰庑薜墓に嚳梢栽谲囕v運(yùn)營期間進(jìn)行部分檢修和保養(yǎng)，不需要將車輛全部拆解檢修。這減少了檢修所需要的時間和成本，提高了檢修的效率，使車輛更快地恢復(fù)到運(yùn)營狀態(tài)，提高了車輛的可用率。另一方面，快速響應(yīng)故障?；诰庑薜墓に囅?，車輛檢修人員可以在車輛運(yùn)營期間隨時進(jìn)行檢修，及時響應(yīng)和處理故障[5]。這樣可以減少故障修復(fù)的時間，提高車輛運(yùn)營水平，增強(qiáng)車輛的可用率。

3.1.2? 延長車輛壽命

在均衡修模式下，強(qiáng)調(diào)基于實際情況加強(qiáng)檢修方案設(shè)計。以車輛所處的環(huán)境為例，在高溫環(huán)境下軌道交通車輛可能會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱，潤滑油變稀，從而增加了發(fā)動機(jī)的磨損。同時，在惡劣的路況下會增加車輛的震動和沖擊，導(dǎo)致車輛的懸掛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等部件容易出現(xiàn)故障。而在基于均衡修模式下，就需要圍繞著發(fā)動機(jī)、懸掛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等部件制定針對性的檢修計劃。這樣就可以在檢修時避免不必要的損耗和磨損，最大程度地延長車輛的壽命。

3.1.3? 降低檢修成本

傳統(tǒng)的車輛基地需要足夠的空間來容納大量的待修車輛和停放區(qū)域。而基于均衡修的工藝可以將檢修工作分散到車輛運(yùn)營期間進(jìn)行，減少了車輛停放的時間和空間需求。這樣，車輛基地可以設(shè)計得更小，只需容納少量需要進(jìn)行大規(guī)模檢修的車輛即可。而較小的基地規(guī)模意味著需要更少的土地用于建設(shè)車輛停放區(qū)、檢修區(qū)、配套設(shè)施，這可以節(jié)省大量的資金。此外，較小的基地規(guī)模還可以減少基地運(yùn)營的人力成本和維護(hù)成本。因此，基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝更容易降低檢修成本。

3.2? 挑戰(zhàn)

3.2.1? 人員素養(yǎng)有待提升

基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝需要技術(shù)熟練的檢修人員，因此檢修人員需要具備全面的知識和技能，能夠準(zhǔn)確判斷車輛的問題并進(jìn)行修復(fù)。然而，目前檢修人員的素養(yǎng)并不高。例如，有的檢修人員對車輛的各個系統(tǒng)和部件了解不夠深入，難以準(zhǔn)確判斷故障的原因及制定解決故障的方案。另外，有的檢修人員難以高效地操作檢修工具和設(shè)備，或者在修復(fù)過程中容易出現(xiàn)錯誤和失誤，導(dǎo)致修復(fù)效果不佳甚至引發(fā)新的問題。

3.2.2? 檢修技術(shù)有待優(yōu)化

首先，缺乏智能化設(shè)備和工具的應(yīng)用。將智能化設(shè)備和工具應(yīng)用在城市軌道交通車輛基地的檢修中有助于提高檢修效率和質(zhì)量，降低人員風(fēng)險，實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理，并推動智能化技術(shù)的發(fā)展。不過，目前的檢修工藝還沒有充分利用智能化設(shè)備和工具，如缺乏運(yùn)用傳感器、無線通信、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)[6]。其次，缺乏協(xié)同和信息共享。在大規(guī)模車輛基地中，不同的檢修人員負(fù)責(zé)不同的車輛或不同的系統(tǒng)。為保證檢修效率，檢修人員需要加強(qiáng)協(xié)同與信息共享。然而，檢修人員缺乏協(xié)同和信息共享，導(dǎo)致在檢修過程中出現(xiàn)信息傳遞不暢、溝通不及時的問題，進(jìn)而影響了整體的檢修效果。

3.3? 建議

3.3.1? 加大人才培養(yǎng)力度

一方面，建立專業(yè)化的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。有必要設(shè)立專門的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)或?qū)W院，提供系統(tǒng)化的培訓(xùn)課程，包括理論知識和實踐技能的培養(yǎng)。另外，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)還可以與相關(guān)企業(yè)建立合作關(guān)系，為檢修人員提供實踐崗位和實習(xí)機(jī)會，讓檢修人員能夠親身參與車輛基地工藝的實際操作和檢修工作[7]。另一方面，持續(xù)學(xué)習(xí)和進(jìn)修?；诰庑薜某鞘熊壍澜煌ㄜ囕v基地工藝的發(fā)展是一個不斷進(jìn)步和創(chuàng)新的過程，所以檢修人員需要保持持續(xù)學(xué)習(xí)和進(jìn)修的狀態(tài)。為促進(jìn)檢修人員發(fā)展進(jìn)步，可以建立進(jìn)修制度，鼓勵檢修人員參加專業(yè)培訓(xùn)、學(xué)術(shù)研討會等活動，提高他們的專業(yè)水平和技能。

3.3.2? 積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

為進(jìn)一步提高運(yùn)營水平，有必要通過引入先進(jìn)的自動化設(shè)備和智能化技術(shù)，實現(xiàn)車輛檢修和保養(yǎng)的自動化和智能化。例如，可以利用機(jī)器人和傳感器等技術(shù)進(jìn)行車輛故障的檢測和診斷，便于快速準(zhǔn)確地找出問題并進(jìn)行修復(fù)。同時，利用大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測算法，對車輛的檢修需求進(jìn)行預(yù)測，提前準(zhǔn)備所需的零部件和設(shè)備，避免檢修過程中的等待時間和延誤。除此之外，應(yīng)當(dāng)建立良好的協(xié)同機(jī)制和信息共享平臺，促進(jìn)不同檢修人員之間的溝通和合作[8]。舉例來講，假設(shè)某個城市軌道交通車輛基地有多個檢修工作組，每個工作組負(fù)責(zé)不同類型的車輛檢修。為了實現(xiàn)協(xié)同和信息共享，可以建立一個協(xié)同工作平臺。在這個平臺上，每個工作組可以實時上傳車輛檢修的進(jìn)度、故障信息、檢修記錄。

4? 結(jié)束語

綜上所述，基于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝設(shè)計方法是一種有效的工藝改進(jìn)方法，能夠提高車輛基地的工藝效率和質(zhì)量。因此，本文主要對于均衡修的城市軌道交通車輛基地工藝的應(yīng)用價值進(jìn)行了探討，希望本文的研究成果能夠為城市軌道交通的安全運(yùn)營提供有力支持，并為未來的研究提供一定的參考和啟示。

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